[实用新型]圆柱电容

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能的存储装置技术领域，尤其涉及一种电解液与电极之间反应的比表面积和反应速率高的圆柱电容。

背景技术

超级电容器作为一种新型储能装置，是一种介于传统电容器和充电电池之间具有快速充放电的新型功率型能源存储设备。由于其具有较高的能量密度和功率密度、较宽的工作温度范围以及优异的循环性能等特点在航空航天、国防数字通信设备、电源供应、存储备份系统以及先进的汽车如混合动力汽车和燃料电池汽车等方面都有很广阔的应用前景。

电极材料和结构是超级电容器的关键，提高超级电容器的能量密度、功率密度和循环寿命，主要通过电极材料的比表面积、热稳定性和化学稳定性以及超级电容结构的改进来实现。

图1示出了作为现有技术的传统卷绕状的圆柱式超级电容器的结构示意图。如图1所示，所述圆柱式超级电容器包括隔膜1＇、活性炭纤维布2＇、光箔3＇、铝壳4＇、引线5＇。在活性纤维布2＇上面涂布了一些碳基的电极材料，这些电极材料通过卷绕一层一层地围绕在圆柱的中轴线上，再在圆柱内空腔内注入电解液即可发生电极材料和电解液之间的反应。隔膜2＇是为了防止不同层之间的电极材料相互反应，并且提供同一层之间两片电极材料离子交换的通道。光箔3＇是为了提供导电性，并且连接正负两级，铝壳4＇起到保护和支持作用，最后引线5＇抽头处正负极，使得超级电容器可以接入外部元件中使用。

上述这种传统结构的柱式超级电容器有一些缺陷：负极、正极与电解液之间的接触面积有限，而且，活性碳电极能吸附带电离子的部分只存在于与电解液接触的表面，在所述负极与正极材料的内部难以吸附足够的带电离子，造成所述超级电容不但无法储层较大能量，而且比电容也较低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种正负极之间反应的接触面积大，比电容和功率密度大的圆柱电容。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种圆柱电容，其特征在于：包括圆柱形外壳，所述圆柱形外壳内从上到下设置有两组以上的电极组，每个电极组包括一个正电极组和一个负电极组，所述正电极组包括正电极齿连接件以及间隔的固定在所述正电极齿连接件上的若干个正电极齿，所述负电极组包括负电极齿连接件以及间隔的固定在所述负电极齿连接件上的若干个负电极齿，每组电极组中负电极齿对应的插入到正电极齿之间，所述外壳内壁的左侧设有正极集电极，所述外壳内壁的右侧设有负极集电极，每组电极组中正电极组与所述正极集电极电连接，每组电极组中负电极组与所述负极集电极电连接，正电极引线的一端位于所述外壳外，另一端延伸至所述外壳内并与所述正极集电极电连接，负电极引线的一端位于所述外壳外，另一端延伸至所述外壳内并与所述负极集电极电连接，所述外壳内填充有电解液。

进一步的技术方案在于：所述电极组与电极组之间设置有隔膜层。

进一步的技术方案在于：所述隔膜层为聚丙烯膜。

进一步的技术方案在于：所述外壳包括钢桶，所述钢桶的上端开口通过上端盖进行封闭，所述钢桶的下端开口通过下端盖进行封闭，所述钢桶的内壁设有绝缘橡胶层，所述上端盖与钢桶的连接处以及下端盖与钢桶的连接处设有密封胶圈。

进一步的技术方案在于：所述正极集电极包括第一水平部以及与所述第一水平部垂直连接的第一竖直部，所述第一竖直部固定在所述外壳的左侧，所述第一水平部与最上侧的正电极组的正电极齿连接件固定接，所有的正电极组通过金属线与所述第一竖直部电连接。

进一步的技术方案在于：所述负极集电极包括第二水平部以及与所述第二水平部垂直连接的第二竖直部，所述第二竖直部固定在所述外壳的右侧，所述第二水平部与最下侧的负电极组的负电极齿连接件固定接，所有的负电极组通过金属线与所述第二竖直部电连接。

进一步的技术方案在于：所述正、负电极齿的高度为1.2mm-1.8mm。

进一步的技术方案在于：所述正电极齿连接件和负电极齿连接件为圆盘状，其直径为2cm-2.5cm。

进一步的技术方案在于：所述正电极齿的表面涂覆有正电极活性物质，所述负电极齿的表面涂覆有负电极活性物质。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与传统的柱式超级电容器不同之处在于，所述圆柱电容采用了正电极齿与负电极齿之间相互交叠啮合的方式，大大增加了原有电容的比表面积，也使得电容器在比电容以及充放电速度上有了显著的提升；此外，由于所述电容内部电极组的数量可以根据实际需要而变更，所以该结构的灵活性和可变性很强，可以适应不同的实际需要。

附图说明