软包叠片式混合超级电容器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种软包叠片式混合超级电容器，其包括外露的正极耳等元件，双面覆膜的正极耳、外露的正极耳、双面覆膜的正极片三者之间焊接，外露的负极耳、双面覆膜的负极耳、双面覆膜的负极片三者之间焊接，隔膜位于双面覆膜的正极片和双面覆膜的负极片之间，上层为单面覆膜的正极片，下层为单面覆膜的负极片，双面覆膜的负极片和双面覆膜的正极片交替排列，单面覆膜的正极片、单面覆膜的负极片、双面覆膜的正极片、双面覆膜的负极片、隔膜都位于外包装层内，外露的正极耳、外露的负极耳都与外包装层焊接。本实用新型减少重量，且不会漏液。
【专利说明】软包叠片式混合超级电容器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电容器，特别是涉及一种软包叠片式混合超级电容器。
【背景技术】
[0002]近年来，随着煤炭、石油等化石能源的消耗，带来的环境污染问题越来越严重，以至于我国的大部分地区持续出现雾霾天气。在这样的背景下，发展融合太阳能、风能为代表的清洁能源发电技术、新能源汽车技术和储能技术的智能电网是解决环境污染问题、实现可持续发展的根本途径，而智能电网的发展离不开储能技术的支撑。在电力系统中需要储能技术实现可再生能源接入、削峰填谷、电压调节、频率控制、快速备用等功能；在新能源汽车领域，需要储能技术实现高的续航里程以及快速充放电、启动、爬坡、能量回收与制动等功能。
[0003]混合超级电容器是介于二次电池和纯超级电容器之间一种贮能元件，兼具有较纯超级电容器更高的能量密度和较二次电池更高的功率密度和更长的寿命，具有广阔的市场应用前景。按电解质划分，混合超级电容器可分为水系和有机体系，其中的水系混合超级电容器尽管额定电压不如有机体系的高，但是由于具有低成本、环境友好和电容量高的特点，因而在储能电池和超级电容领域具有潜在的市场需求。
[0004]目前，市场上普遍采用的水系混合超级电容器是使用金属氧化物作为正极活性物质，以碱性水溶液作为电解液和以活性炭作为负极活性物质的体系，包装上采用的是钢壳或者塑料壳，增加了单体的质量和重量，而直接采用铝塑膜又很难保证不漏液。此外，一种基于含钠的正极活性物质与中性电解液的钠基电容与电池技术正作为一种新技术正受到人们的广泛关注。专利号为US20090253025A1的美国专利和文献A new cheap asymmetricaqueous supercapacitor: Activated carbon // NaMnO2 ( Q.T.Qu et al.Journal ofPower Sources, 194(2009) P1222-1225 )充分表明这种钠离子混合电容可具有超长的循环寿命、较高的比容量和比能量。由于水系超级电容的电压不如有机体系的高，因而限制了其比能量或比功率的发挥，选择质量小、又可实现紧密封装的铝塑复合膜作为外包装是十分恰当的。此外，在极耳引出端设计上也是需要研究的工程。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种软包叠片式混合超级电容器，其减少重量,且不会漏液。
[0006]本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种软包叠片式混合超级电容器，其特征在于，其包括外露的正极耳、外露的负极耳、外包装层、单面覆膜的正极片、单面覆膜的负极片、双面覆膜的正极片、双面覆膜的负极片、双面覆膜的正极耳、双面覆膜的负极耳、隔膜，双面覆膜的正极耳、外露的正极耳、双面覆膜的正极片三者之间焊接，夕卜露的负极耳、双面覆膜的负极耳、双面覆膜的负极片三者之间焊接，隔膜位于双面覆膜的正极片和双面覆膜的负极片之间，上层为单面覆膜的正极片，下层为单面覆膜的负极片，双面覆膜的负极片和双面覆膜的正极片交替排列，单面覆膜的正极片、单面覆膜的负极片、双面覆膜的正极片、双面覆膜的负极片、隔膜都位于外包装层内，外露的正极耳、外露的负极耳都与外包装层焊接。
[0007]优选地，所述外露的正极耳的尺寸大于双面覆膜的正极耳的尺寸。
[0008]优选地，所述外露的负极耳的尺寸大于双面覆膜的负极耳的尺寸。
[0009]本实用新型的积极进步效果在于:本实用新型减少重量，且不会漏液。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型软包叠片式混合超级电容器的外部结构示意图。
[0011]图2为本实用新型软包叠片式混合超级电容器的整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。
[0013]实施例1
[0014]如图1和图2所示，本实用新型软包叠片式混合超级电容器包括外露的正极耳1、外露的负极耳2、外包装层3、单面覆膜的正极片4、单面覆膜的负极片5、双面覆膜的正极片
7、双面覆膜的负极片8、双面覆膜的正极耳9、双面覆膜的负极耳10、隔膜6，双面覆膜的正极耳9、外露的正极耳1、双面覆膜的正极片7三者之间焊接，外露的负极耳2、双面覆膜的负极耳10、双面覆膜的负极片8三者之间焊接，隔膜6位于双面覆膜的正极片7和双面覆膜的负极片8之间，上层为单面覆膜的正极片4，下层为单面覆膜的负极片5，双面覆膜的负极片8和双面覆膜的正极片7交替排列，单面覆膜的正极片4、单面覆膜的负极片5、双面覆膜的正极片7、双面覆膜的负极片8、隔膜6都位于外包装层3内，外露的正极耳1、外露的负极耳2都与外包装层3焊接。外露的正极耳I的尺寸大于双面覆膜的正极耳9的尺寸。外露的负极耳2的尺寸大于双面覆膜的负极耳10的尺寸。
[0015]在所述的单面覆膜的正极片4、双面覆膜的正极片7、单面覆膜的负极片5、双面覆膜的负极片8、隔膜6和电解液的外层包裹铝塑复合膜制作的外包装层3。在单面覆膜的正极4的顶端和单面覆膜的负极片5的顶端各焊有一片较大面积或厚度的外露的正极耳I和外露的负极耳2，而双面覆膜的正极片7和双面覆膜的负极片8上焊接的极耳的尺寸保持一致，该外露的正极耳1、外露的负极耳2都通过极耳胶与外包装层3焊接实现密封，同时在芯包内部，外露的正极耳I和外露的负极耳2通过超声波焊接分别与双面覆膜的正极耳9、双面覆膜的负极耳10焊接在一起，并形成L型的对接，依靠外露的正极耳1、外露的负极耳2与外包装层3焊接实现封装，有效防止了电解液的泄露。
[0016]本实用新型软包叠片式混合超级电容器的具体形成过程如下:现将正极活性物质NaMnO2、水钠猛矿(birnessite)化合物、导电炭黑、聚四氟乙烯乳液、CMC (羧甲基纤维素钠)粉按照83:10: 2:5的比例混合制成正极浆料。在泡沫镍基体的一端，每隔相等的间距超声焊接长度为50mm,厚度为0.3mm,宽度为15mm的正极耳即外露的正极耳I,将配制好的正极浆料在泡沫镍带上涂布，不留边，经过干燥、辊压和裁切程序后，形成单面覆膜的正极片4。将活性炭粉、导电炭黑、聚四氟乙烯乳液、CMC粉按照83:10: 2:5的比例混合制成负极浆料，按照制备单面覆膜的正极片4的方法制备出单面覆膜的负极片5。再分别用双面涂布机采用上述类似的方法得到双面覆膜的正极片7和双面覆膜的负极片8，只是焊接的极耳长度为30mm，厚度为0.1mm，宽度为10mm。按照单面覆膜的正极片、隔膜、双面覆膜的负极片、隔膜、双面覆膜的正极片……单面覆膜的负极片的顺序进行叠片，并贴好胶带固定。将所有双面覆膜的正极耳9向单面覆膜的正极片4方向弯折成类似L形的结构，以胶带粘牢后并通过超声波焊接与单面覆膜的正极耳4接合在一起，同时在单面覆膜的正极耳I上贴极耳胶，用于与外包装层3的顶部热封口。对于负极极耳的引出，为了保持水平一致性，将单面覆膜的负极片5和部分双面覆膜的负极耳10向单面覆膜的正极片4方向弯折成L形，贴上胶带固定后，通过超声波焊接实现极耳直接的紧密结合，同时在单面覆膜的负极片5表面上贴上极耳胶，用于与外包装层3的顶部热封口。经过上述制备工艺流程制备出芯包，随后在N?S04电解液中浸泡两小时。用冲膜机将铝塑复合膜冲成合适尺寸的凹坑形状，将浸泡后的芯包放入冲好的外包装层中，采用真空热压工艺或者加热封装工艺将芯包封于外包装层中。外包装层3是三面封口形成的外包装层。
[0017]实施例2
[0018]实施例2与实施例1不同的是，同时将单面覆膜的正极耳I与双面覆膜的正极耳9向水平中轴线的方向进行L形弯折，使得中轴线两侧出现双L形折痕，对于负极片的极耳施加同样的处理。按本实施例的操作，将使引出极耳位于芯包顶层的水平中轴线上。
[0019]本实用新型通过极耳设计差别化与单片极耳的引出方式实现目的的。在充放电的过程中，各个极片的极耳上的电流要小于外漏极耳上的电流，因为后者代表了各个极片的极耳上电流之和，所以，设计上有必要实行极耳规格的差别化，在满足使用要求的情况下，本实用新型通过尽可能减小各个极片极耳的大小来降低整个器件的重量。此外，若将整个极耳都引出，将使得在铝塑膜包装与所有引出极耳在结合处焊接不牢，相比之下，单片极耳更容易实现与铝塑膜的牢固焊接，从而避免发生漏液。 [0020]以上所述的具体实施例，对本实用新型的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种软包叠片式混合超级电容器，其特征在于，其包括外露的正极耳、外露的负极耳、外包装层、单面覆膜的正极片、单面覆膜的负极片、双面覆膜的正极片、双面覆膜的负极片、双面覆膜的正极耳、双面覆膜的负极耳、隔膜，双面覆膜的正极耳、外露的正极耳、双面覆膜的正极片三者之间焊接，外露的负极耳、双面覆膜的负极耳、双面覆膜的负极片三者之间焊接，隔膜位于双面覆膜的正极片和双面覆膜的负极片之间，上层为单面覆膜的正极片，下层为单面覆膜的负极片，双面覆膜的负极片和双面覆膜的正极片交替排列，单面覆膜的正极片、单面覆膜的负极片、双面覆膜的正极片、双面覆膜的负极片、隔膜都位于外包装层内，外露的正极耳、外露的负极耳都与外包装层焊接。
2.如权利要求1所述的软包叠片式混合超级电容器，其特征在于，所述外露的正极耳的尺寸大于双面覆膜的正极耳的尺寸。
3.如权利要求1所述的软包叠片式混合超级电容器，其特征在于，所述外露的负极耳的尺寸大于双面覆膜的负极耳的尺寸。
【文档编号】H01G11/26GK203690115SQ201420009244
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2014年1月8日
【发明者】庞雷, 李长青 申请人:上海赛特康新能源科技有限公司