[实用新型]一种超级电容器用加速电解液浸润的电芯结构

说明书

一种超级电容器用加速电解液浸润的电芯结构，属于电化学储能器件技术领域。所述超级电容器用加速电解液浸润的电芯结构，包括由内至外依次设置的负电极、隔膜纸、正电极和隔膜纸，负电极和正电极均分别设置有横向引流槽和若干个纵向引流槽，横向引流槽设置在负电极和正电极沿长度方向的中间位置，纵向引流槽与所述横向引流槽垂直设置，横向引流槽和纵向引流槽均通过机械除碳、电极间涂或者激光除碳的方式在负电极和正电极上加工制得。所述超级电容器用加速电解液浸润的电芯结构，在不破坏电极结构不影响产品性能的前提下，提高电芯注液速度，降低生产成本。

技术领域

本实用新型涉及电化学储能器件技术领域，特别涉及一种超级电容器用加速电解液浸润的电芯结构。

背景技术

超级电容器(双电层电容器)是近年来发展起来的一种高能量电能存储装置，具有高功率密度、高循环寿命、可快速冲放电和对环境无污染等优点，被广泛应用于电机调节器、传感器、微机存储器的后备电源。随着储能领域日新月异的发展，对超级电容器也提出了更高的要求：更高的能量密度、更高的功率密度和更好的安全性能。

电极是电化学储能器件如超级电容器的核心部件，目前常用的电极结构是铝箔单面或两面涂覆电极材料，然后正负电极和隔膜按顺序卷绕形成多层结构即正极电极/隔膜/负极电极/隔膜的电芯结构。为了获得较高的能量密度和稳定的产品结构，电芯一般在较高的张力下卷绕制成圆柱形。电解液在电芯两个端面通过电极和隔膜纸爬升，浸润速度较为缓慢，使得注液工序成为整个产品生产的效率瓶颈。此外，电解液的浸润效率也对电化学储能器件的能量密度和功率密度有一定的影响。电解液的浸润速度取决于电解液的浸润路径：在圆柱形电极芯的轴向方向上，电解液沿着正极/隔膜/负极/隔膜层与层之间的平行于电极芯轴向的方向浸润；而在圆柱形电极芯的直径方向上，由于隔膜为多孔结构，电极活性物质具有高吸附性，所以在注液过程中，电极活性物质和隔膜不是电解液浸润的主要阻碍，而电极与隔膜与电极，层与层之间张力大无间隙使电解液无法向电芯中间位置浸润是主要阻碍。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的电解液浸润速度慢，影响生产效率等技术问题，本实用新型提供了一种超级电容器用加速电解液浸润的电芯结构，在不破坏电极结构不影响产品性能的前提下，提高电芯注液速度，降低生产成本。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种超级电容器用加速电解液浸润的电芯结构，包括由内至外依次设置的负电极、隔膜纸、正电极和隔膜纸；

所述负电极和正电极均分别设置有横向引流槽和若干个纵向引流槽。

所述横向引流槽设置在负电极和正电极沿长度方向的中间位置，并且横向引流槽贯通负电极和正电极的表面。

所述纵向引流槽与所述横向引流槽垂直设置，并且纵向引流槽也贯通负电极和正电极的表面，横向引流槽和若干个纵向引流槽结合能够保证电解液可以充分浸润电芯内部。

所述横向引流槽和纵向引流槽均通过机械除碳、电极间涂或者激光除碳的方式在负电极和正电极上加工制得。

所述横向引流槽和纵向引流槽的宽度均为0.2mm～1.0mm。

相邻的两个所述纵向引流槽之间的距离为30mm～150mm。

本实用新型的有益效果：

1)不破坏电极结构不影响产品性能的前提下，提高电芯注液速度，降低生产成本；

2)电解液从纵向引流槽的两端开始浸润电芯，通过横向引流槽和纵向引流槽使电解液快速浸润到电芯内部，极大的减少了后续注液工序的注液时间；

3)横向引流槽和纵向引流槽均采用机械除碳、电极间涂或者激光除碳的方式在负电极和正电极上加工制得，在保证电解液可以充分浸润电芯内部同时，能够保证电极的机械强度不受引流槽的影响而减小。