卷绕式混合超级电容的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种卷绕式混合超级电容，属于电化学储能器件【技术领域】，其包括壳体，位于壳体上端盖，所述壳体内设置有涂有正极活性物质的正极片、涂有负极活性物质的负极片以及位于所述正极片和负极片之间的隔板、和充斥在正极片和负极片之间的电解液，所述正极片、负极片和隔板通过卷绕的方式布置；所述端盖上设置有泄压阀。本实用新型的技术方案提高了超级电容的能量密度和功率、使用寿命短且以及安全性。
【专利说明】卷绕式混合超级电容
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电化学储能器件【技术领域】，尤其是属于一种卷绕式混合超级电容。
【背景技术】
[0002]随着经济的不断发展，能源、资源与环境等成为社会的焦点问题，寻找清洁、可再生及资源节约型的能源是人类社会十分迫切而非常艰巨的任务。
[0003]目前，在能源领域主要有三种类型的储能器件:电池、物理电容器以及电化学电容器(也称超级电容)。电化学电容器是近些年来发展起来的介于传统物理电容器和电池特性之间的一种新型绿色储能器件，具有快速充放电特性，功率密度大(为普通电池的几十倍以上)，循环寿命长(循环次数可达10万次以上)，使用温度范围宽(在-40°c?75°C之间)。基于这些独特性能，电化学电容器有非常好的应用前景。
[0004]根据储能机理的不同，电化学电容器可分为双电层电容器和法拉第准电容器两大类。双电层电容器是利用电极和电解质之间形成的界面双电层电容来存储能量，其电极通常采用具有高比表面积的多孔炭材料。法拉第准电容电容器是指在电极表面或体相中的二维或准二维空间上，电极活性物质进行欠电位沉积，使其发生快速、可逆的化学吸附/脱附或氧化/还原反应，从而产生比双电层电容器更高的比容量，其电极材料主要是金属氧化物和导电聚合物。
[0005]但目前使用的多数超级电容，其正负极厚度设计不合理，对导电性、能量密度和功率等都有一定的影响，而且安全性能差，无法保证用户长时间安全使用。
实用新型内容
[0006]要解决的技术问题
[0007]本实用新型为了克服上述的技术问题，提出一种卷绕式混合超级电容，其目的是解决现有超级电容能量密度和功率低、使用寿命短且使用不够安全等问题。
[0008]解决上述问题的基本技术方案
[0009]为了达到上述的技术目的，本实用新型提出的基本技术方案为:一种卷绕式混合超级电容，包括壳体和位于壳体上的端盖，所述壳体内设置有涂有正极活性物质的正极片、涂有负极活性物质的负极片以及位于所述正极片和负极片之间的隔板、和充斥在正极片和负极片之间的电解液，所述正极片、负极片和隔板通过卷绕的方式布置；
[0010]所述正极片包括有正极片基体和设置在正极片基体两侧面的并依次涂覆的活性物质层和正极材料层，所述活性物质层的厚度为10?15μπι，所述正极材料层的厚度为50 ?150 μ m ；
[0011]所述负极片包括负极片基材和设置在负极片基体两侧面的并依次涂覆的涂布层和活性物质层，所述涂布层的厚度为30?100 μ m，所述活性物质层的厚度为30?50 μ m ;
[0012]所述端盖上设置有泄压阀。
[0013]本实用新型所述的卷绕式混合超级电容中，所述卷绕的方式为圆柱形卷绕或者方形卷绕。
[0014]本实用新型所述的卷绕式混合超级电容中，所述正极片和负极片为板状结构。
[0015]本实用新型所述的卷绕式混合超级电容中，所述泄压阀包括有上下对称设置的顶盖和底座，所述顶盖和底座的相向一侧内凹形成有泄压空腔，所述底座的中部开口设置有泄压口，所述泄压口与壳体内部空间相连通；所述泄压口顶部覆盖设置有一个弹性垫片，所述弹性垫片与所述顶盖之间设置有一个弹簧。
[0016]本实用新型的有益效果:
[0017]本实用新型采用卷绕式的方式实现正极片、负极片和隔板合理布置，可以采用较高的组装压力，使得负极碳材料不易脱落，循环寿命长；另外，正极片活性物质层的厚度为10?15 μ m，所述正极材料层的厚度为50?150 μ m;负极片的涂布层的厚度为30?100 μ m，所述活性物质层的厚度为30?50 μ m ;通过这样的技术提高了超级电容的能量密度和功率；再者，设置有泄压阀，保证了超级电容的使用安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型所述的卷绕式混合超级电容的俯视结构示意图；
[0019]图2为图1所述的的卷绕式混合超级电容的正视结构示意图；
[0020]图3为图1所述的的卷绕式混合超级电容的正极片结构示意图；
[0021]图4为图1所述的的卷绕式混合超级电容的负极片结构示意图；
[0022]图5为图1所述的的卷绕式混合超级电容的泄压阀的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]以下将结合附图1至附图5对本发明做进一步的说明，但不应以此来限制本发明的保护范围。
[0024]为了方便说明并且理解本实用新型的技术方案，以下说明所使用的方位词均以附图所展示的方位为准。
[0025]对照图1至图5:
[0026]本实用新型所述的卷绕式混合超级电容包括壳体10，位于壳体10上的端盖20，所述壳体10内的正极片30、负极片40以及位于所述正极片30和负极片40之间的隔板50，在正极片30和负极片40之间充斥电解液，所述正极片30、负极片40和隔板50通过卷绕的方式布置。
[0027]其中，所述正极片30包括有正极片基体301和设置在正极片基体301两侧面的并依次涂覆的活性物质层302和正极材料层303，所述活性物质层302的厚度为10?15 μ m,所述正极材料层303的厚度为50?150 μ m ;
[0028]其中，所述负极片40包括负极片基材401和设置在负极片基体401两侧面的并依次涂覆的涂布层402和活性物质层403，所述涂布层402的厚度为30?100 μ m,所述活性物质层403的厚度为30?50 μ m ;
[0029]其中，所述端盖20上设置有泄压阀60。
[0030]具体实时时，所述正极片30的活性物质层302的厚度为10 μ m,所述正极材料层303的厚度为50 μ m ;负极片40的涂布层402的厚度为30 μ m,所述活性物质层403的厚度为30 μ m ;通过该技术，充放电效率能达到97%以上。
[0031]对照图中，所述泄压阀60包括有上下对称设置的顶盖601和底座602，所述顶盖601和底座602的相向一侧内凹形成有泄压空腔603，所述底座602的中部开口设置有泄压口 604，所述泄压口 604与壳体10内部空间相连通；所述泄压口 604顶部覆盖设置有一个弹性垫片605，所述弹性垫片605与所述顶盖601之间设置有一个弹簧606。初始时弹簧606呈微量压缩状态，当所述壳体10内部的气体压力增大时，气体通过所述泄压口 604推动弹性垫片605，使得弹簧606进一步压缩，最终将气体由顶盖601上自带的孔(即泄压阀孔，未显示)中排出，以减小整体压力。
[0032]根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
【权利要求】
1.一种卷绕式混合超级电容，包括壳体和位于壳体上的端盖，所述壳体内设置有涂有正极活性物质的正极片、涂有负极活性物质的负极片以及位于所述正极片和负极片之间的隔板、和充斥在正极片和负极片之间的电解液，其特征在于:所述正极片、负极片和隔板通过卷绕的方式布置； 所述正极片包括有正极片基体和设置在正极片基体两侧面的并依次涂覆的活性物质层和正极材料层，所述活性物质层的厚度为10?15 μ m，所述正极材料层的厚度为50?150 μ m ； 所述负极片包括负极片基材和设置在负极片基体两侧面的并依次涂覆的涂布层和活性物质层，所述涂布层的厚度为30?100 μ m,所述活性物质层的厚度为30?50 μ m ; 所述端盖上设置有泄压阀。
2.如权利要求1所述的卷绕式混合超级电容，其特征在于:所述卷绕的方式为圆柱形卷绕或者方形卷绕。
3.如权利要求1所述的卷绕式混合超级电容，其特征在于:所述正极片和负极片为板状结构。
4.如权利要求1所述的卷绕式混合超级电容，其特征在于:所述泄压阀包括有上下对称设置的顶盖和底座，所述顶盖和底座的相向一侧内凹形成有泄压空腔，所述底座的中部开口设置有泄压口，所述泄压口与壳体内部空间相连通；所述泄压口顶部覆盖设置有一个弹性垫片，所述弹性垫片与所述顶盖之间设置有一个弹簧。
【文档编号】H01G11/26GK204088070SQ201420390698
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】代波, 丁帮助 申请人:惠州市鸣曦科技有限公司