一种低内阻的超级电容器的制作方法

本实用新型涉及了电容器技术领域，特别是涉及了一种低内阻的超级电容器。

背景技术：

超级电容器是近年来出现的一种介于传统电容器和二次电池之间的新型环保储能器件，一方面，与传统电容器相比，超级电容器有着更高的能量密度；另一方面，与蓄电池相比，超级电容器具有较高的比功率密度和更长的循环使用寿命。因此，超级电容器结合了传统电容器与蓄电池的优点，是一种良好的功率补偿和储能装置，并已成功应用在消费电子类产品（例如计算机等）、能源交通（例如电动汽车、太阳能和风能储能等）、医疗器械、通信设备、功率补偿等领域。

超级电容器单体的电压较低，一般为3v左右，使用时可通过单体电容器串联或并联的组合方式形成电容器模组，获得更高的电压及功率，以满足不同的应用需求。超级电容器通常会根据应用需求的负载特性连接不同功能的pcb电路板，起到保护电路、均衡单体等作用。

电容器的正极与负极位于壳体同一端的结构称为一端引出式电容器；大中型电容器通常采用两端引出形态，两端引出结构的超级电容内阻相较于一端引出结构的内阻低很多，可以实现更大的电流放电，从而提升超级电容的功率性能。

目前的两端引出式超级电容器，其正负极引出端多为纯铝材质，不具备锡焊连接能力，超级电容器单体之间无法通过锡焊直接焊接在pcb电路板，只能通过铝连接片激光焊接形成电容器模组，电容器模组再与应用器件通过螺丝固定进行物理连接。

但本申请的发明人在实现本申请实施例的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：采用激光焊连接方式，需要特殊激光焊设备，多数用户难以灵活使用超级电容器单体而需要委托供方或第三方加工，适用性较差。

技术实现要素：

为了弥补已有技术的缺陷，本实用新型提供一种低内阻的超级电容器。

本实用新型所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种低内阻的超级电容器，包括壳体，所述壳体的开口处设置有盖板，所述壳体内设有卷芯；所述盖板上设置有三个接线端子；所述接线端子为镀锡的铝柱；所述卷芯的正极端通过正极连接片与所述壳体连接，所述卷芯的负极端通过负极连接片与所述盖板上的接线端子连接；所述盖板顶端还设置有金属圆环片，所述金属圆环片分别与盖板上的接线端子、壳体的封口边连接。

进一步地，所述盖板上设置有一个负极接线端子和两个正极接线端子，所述负极接线端子贯穿所述盖板；所述卷芯的正极端连接有正极连接片，且该正极连接片通过激光焊接与所述壳体连接；所述卷芯的负极端连接有负极连接片，且该负极连接片通过激光焊接与所述盖板上的负极接线端子连接；所述金属圆环片分别与盖板上的正极接线端子、壳体的封口边激光焊接连接。

进一步地，所述接线端子的上端面和下端为纯铝材质，其余部分为表面镀锡的铝柱。

进一步地，所述表面镀锡的铝柱下端表面至所述接线端子下端表面的距离为1-2mm。

进一步地，所述负极连接片为铝片，所述负极连接片的厚度为0.3-0.5mm；所述正极连接片的中心设置定位孔；所述壳体的下端向内凸出设置用于穿所述定位孔的定位柱，所述卷芯的中空部套接在所述定位柱上。

进一步地，所述正极连接片和负极连接片的材料为铝；所述壳体的材料为铝或铝合金材料；所述盖板的材料为酚醛树脂或工程塑料。

进一步地，所述壳体底端上贯通设置用于向所述卷芯注入电解液的注液孔，所述注液孔中设置有密封件。

进一步地，所述注液孔中依次通过橡胶塞和铝帽，所述铝帽与所述壳体之间通过激光焊接。

进一步地，所述盖板和所述壳体的连接处设置有密封圈；所述壳体的侧壁上设置有防爆阀。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型中，所述超级电容器的盖板上设有三个接线端子，超级电容器为两端引出式超级电容器，其中盖板上的负极接线端子为负极引出，壳体为正极，通过金属圆环片将盖板的另外两个初始不带电的接线端子和壳体之间连接后，把盖板的另两个端子变成正极引出，实现同端引出，方便超级电容器直接连接在pcb上，而且可以显著降低超级电容器的内阻。

本实用新型中，所述接线端子为镀锡的铝柱。通过这种设置，解决了纯铝柱引出端难以与pcb板直接锡焊的问题，使用上述盖板的超级电容器单体制作模组产品时，不仅内阻低，而且用普通锡焊即可实现线路连接，其成本低、效率高，可实现大规模生产，锡焊产品可靠性高、维修成本低。

本实用新型的一种超级电容器，通过对结构的优化，可大大降低整个模组产品的内阻，大幅提高模组产品放电性能。

附图说明

图1为本实用新型超级电容器的俯视图；

图2为图1的a-a剖视图；

图3为本实用新型中金属圆环片的结构示意图；

图4为本实用新型正极连接片的结构示意图；

图5为本实用新型负极连接片的结构示意图。

图中：1、壳体，2、盖板，3、卷芯，4、正极连接片，5、负极连接片，6、金属圆环片，7、负极接线端子，8、正极接线端子，9、定位柱，10、注液孔，11、防爆阀，12、密封圈。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合实施例对本实用新型进行详细的说明，实施例仅是本实用新型的优选实施方式，不是对本实用新型的限定。

一种低内阻的超级电容器，包括壳体，所述壳体的开口处设置有盖板，所述壳体内设有卷芯；所述盖板上设置有三个接线端子；所述接线端子为镀锡的铝柱；所述卷芯的正极端通过正极连接片与所述壳体连接，所述卷芯的负极端通过负极连接片与所述盖板上的接线端子连接；所述盖板顶端还设置有金属圆环片，所述金属圆环片分别与盖板上的接线端子、壳体的封口边连接。

本实用新型中，所述超级电容器的盖板上设有三个接线端子，超级电容器为两端引出式超级电容器，其中盖板上的负极接线端子为负极引出，壳体为正极，通过金属圆环片将盖板的另外两个初始不带电的接线端子和壳体之间连接后，把盖板的另两个端子变成正极引出，实现同端引出，方便超级电容器直接连接在pcb上，而且可以显著降低超级电容器的内阻。

本实用新型中，所述接线端子为镀锡的铝柱。通过这种设置，解决了纯铝柱引出端难以与pcb板直接锡焊的问题，使用上述盖板的超级电容器单体制作模组产品时，不仅内阻低，而且用普通锡焊即可实现线路连接，，其成本低、效率高，可实现大规模生产，锡焊产品可靠性高、维修成本低。

现有技术中，有尝试在盖板上设置铝铜复合金属端柱，解决纯铝柱引出端难以与pcb板直接锡焊的问题。但本申请的实用新型人在实践中发现，铝铜复合金属端柱一般通过摩擦热熔连接，存在连接界面，界面处的抗拉性能、断裂性能一般较单一整体铝柱要差，但这一缺陷并不为人所注意，基于此实用新型人采取镀锡的铝柱作为接线端子而克服该缺陷，而且本实用新型的接线端子内芯为纯铝柱，外层镀锡，材料成本和制作成本更低。

更具体地，参见图1-2，所述盖板上设置有一个负极接线端子和两个正极接线端子，所述负极接线端子贯穿所述盖板；所述卷芯的正极端连接有正极连接片，且该正极连接片通过激光焊接与所述壳体连接；所述卷芯的负极端连接有负极连接片，且该负极连接片通过激光焊接与所述盖板上的负极接线端子连接；所述盖板顶端还设置有金属圆环片，所述金属圆环片分别与盖板上的接线端子、壳体的封口边连接。

现有技术中，对于两端引出式超级电容器，其盖板上通常设置两个接线端子，一个作为正极接线端子，另一个作为负极接线端子。本实用新型中，创造性地在盖板上设置三个接线端子，使得连接更稳固，产品抗震性更好。

本实用新型中，所述接线端子的上端面和下端为纯铝材质，其余部分为表面镀锡的铝柱。通过这种设置，将超级电容器上需要激光焊接的接线端子改为可锡焊的接线端子，采用普通锡焊就可以将超级电容器焊接在pcb电路板上，使用方便；同时保留了可激光焊的部位，也可以用激光熔焊确保更好的抗震和连接，满足用户不同选择需求，使用户能够随意变化、灵活组合。

更优选地，所述表面镀锡的铝柱下端表面至所述接线端子下端表面的距离为1-2mm。

本实用新型中，所述卷芯为圆柱形卷绕结构。

本实用新型中，所述壳体优选但不限定为铝壳。

本实用新型中，所述金属圆环片优选但不限定为铝圆环片。所述金属圆环片的厚度为0.3-0.5mm。参阅图3，所述金属圆环片的形状与壳体的形状适配，其分别与盖板上的正极接线端子、壳体封口片连接，达到盖板正极接线端子与壳体导通，变为正极引出。

本实用新型中，所述负极连接片为铝片。更优选地，所述负极连接片的厚度为0.3-0.5mm。参阅图5，为负极连接片的一种结构图，其形状和大小适配所需连接的端面，封装时盖板下压使其长柄弯折。

本实用新型中，参阅图4，为正极连接片的一种结构图，所述正极连接片的中心设置定位孔；所述壳体的下端向内凸出设置用于穿所述定位孔的定位柱，所述卷芯的中空部套接在所述定位柱上。

本实用新型中，设置有定位柱可以减弱超级电容器内部卷芯晃动幅度，降低产品短路概率，能极大的改善超级电容器的外形形变问题及大大的提升产品的使用寿命。

本实用新型中，所述正极连接片和负极连接片的材料为铝；所述壳体的材料为铝或铝合金材料；所述盖板的材料为酚醛树脂或工程塑料，但不局限于此，也可以是本领域技术人员所熟知的其它材料。

本实用新型中，所述壳体底端上贯通设置用于向所述卷芯注入电解液的注液孔，所述注液孔中设置有密封件；更优选地，所述注液孔中依次通过橡胶塞和铝帽，所述铝帽与所述壳体之间通过激光焊接。

本实用新型中，从壳体底端的注液孔通过抽真空倒吸方式注入电解液。所述注液孔通过密封件保持内外隔绝密封。密封注液孔时，依次塞入橡胶塞和铝帽，铝帽与壳体之间通过激光焊接。先通过橡胶塞与注液孔过盈配合，橡胶塞位于靠近里侧的一端，在橡胶塞之上设置铝帽，铝帽的侧边与注液孔之间进行激光焊接，实现完全密封，防止电解液流出。

本实用新型中，所述盖板和所述壳体的连接处设置有密封圈。更具体地，所述的壳体与盖板连接的一端设置有环形凹槽，环形凹槽为环绕壳体四周向内侧凹陷的结构，环形凹槽靠近盖板一端的壳体与盖板的形成的空间设置有密封圈。所述的密封圈的材质优选为ept或硅胶，但不局限于此，也可以是本领域技术人员所熟知的其它密封圈材料。

本实用新型中，所述壳体的侧壁上设置有防爆阀。本实用新型中通过设置防爆阀来规避电容器爆炸的风险。

需要说明的是，本实用新型对防爆阀并没有特别的要求，防爆阀的外观和设计是采用当今成熟的结构设计，在此不再详述。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本实用新型的保护范围之内。