[发明专利]双电层电容器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及双电层电容器及其制造方法，尤其涉及通过在连接若干个引线时将自然氧化膜的引线电阻最小化以实现大容量电容的双电层电容器及其制造方法。

背景技术

双电层电容器是利用固体电极和电解质之间发生的双电层中积蓄的电荷的设备。双电层电容器的能量密度比电池低，但功率密度却更高，而且其使用寿命很长，因此可应用于若干个领域。双电层电容器的基本概念-双层概念由亥姆霍兹(Helmholtz)于1879年第一次提出。之后，古埃(gouy)和查普曼(Chapman)分别在1910年和1913年展示基于扩散论的模型。1924年斯特恩(Stern)以亥姆霍兹、古埃和查普曼的研究成果为基础主张离子最接近的亥姆霍兹层和由离子的分散层构成的复合形态。1945年通用电气的贝克尔(Becker)将Tar-lump black/H₂SO₄用做负极化电极申请有关双电层电容器的第一个专利，但未能将其产品化。1970年代美国的SOHIO和日本的松下电器开始推进电容器相关事业，1978年由松下电器将活性碳当作极化电极并使用有机电解溶液实现其产品化，之后各国争相展开对双电层电容器的研究。

双电层电容器利用将一双固体电极放入电解质离子溶液并施加直流电压，阳极和阴极中分别有(-)离子和(+)离子静电感应在电极和电解质界面形成双电层。尤其是活性碳碳分布着很多细孔形成双点层。表面积越大，电解质的电容率越大，而且形成双电层时的离子半径越小，则双电层电容器的电容越大。此外，电极的内部电阻(equivalent series resistance)、电极的细孔分布及与电解质离子的关系、耐受电压等也影响电容。利用活性碳的双电层电容器的结构是：将分隔膜(separator)设在中间，重复配置由活性碳构成的若干个分极电极，每个分极电极的一端具备端子及引线。并且所述通过焊接或利用媒介的挤压实现电连接。如上所述，现有的利用活性碳的双电层电容器中，为了实现双电层电容器的静电电容最大化就得实现引线和活性碳之间的电路的电阻最小化，为此，若干个引线结合的结合部之间的电阻要小。

目前，在连接若干个引线时采用焊接或利用媒介的挤压方式，但是采用焊接方式时不仅需要额外增加焊接工序，而且在焊接过程中发生的副产物导致电阻增加。而利用媒介的挤压方式在连接的引线个数少于10个时，引线间的电气连接情况良好，但是引线个数为几十个以上时，电气连接的特性降低，因为引线一般由铝(Al)等金属组成，引线表面形成薄薄的自然氧化膜(Al₂O₃等)，引线的数量越多，由自然氧化膜引发的电阻也增加。由自然氧化膜引发的引线电阻的增加是实现大容量电容器的一道难关。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种连接若干个引线时使由自然氧化膜引发的引线电阻最小化，从而实现大容量电容的双电层电容器及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种双电层电容器，若干个分极电极、引线组件和第一挤压部件及第二挤压部件；隔膜配置在所述各分极电极之间；所述引线组件为置于所述各分极电极的一端的引线的组件；第一挤压部件及第二挤压部件将所述引线组件设置在中间进行结合且分别具备凹凸层。

第一挤压部件具备突起部，第二挤压部件具备对应所述突起部的凹陷部。所述引线组件具备被夹紧在所述突起部中的穿孔部。并且第一挤压部件与所述第二挤压部件接合时，所述第一挤压部件的凹凸层与第二挤压部件的凹凸层互相咬合。

所述凹凸层可以是多角尖反复配置的结构，所述凹凸层的高度大于所述引线组件的厚度。并且，还具备提供填充电解质的空间的壳体，所述第一挤压部件固定于所述壳体的上部。

所述若干个分极电极划分为分极成阳极的若干个第一分极电极和分极成阴极的若干个第二分极电极，所述引线组件划分为，设置在所述若干个第一分极电极的一端的第一引线组件，和设置在所述若干个第二分极电极的一端的第二引线组件，所述第一引线组件和第二引线组件分别被所述第一挤压部件和第二挤压部件挤压。

本发明的双电层电容器制造方法包括包括制备若干个分极电极和引线组件组成的电极体的步骤、在第一挤压部件和第二挤压部件之间具备所述引线组件的情况下挤压所述第一挤压部件和第二挤压部件的步骤。

并且，隔膜配置在所述各分极电极之间；所述引线组件为置于所述各电极的一端的引线的组件；所述第一挤压部件及第二挤压部件分别具备凹凸层，且挤压时，第一挤压部件的凹凸层和第二挤压部件的凹凸层互相咬合。

发明效果