超级电容器和用电设备的制作方法

1.本技术涉及电化学装置领域，尤其涉及一种超级电容器和具有该超级电容器的用电设备。


背景技术：

2.超级电容器作为一种储能元件，被广泛应用于能源、汽车、医疗、卫生、电子、军事等领域，它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保的特点。传统超级电容器主要由壳体和电极组件组成，超级电容器的正负极均设置在超级电容器的同一端，形成单向引出结构。超级电容器焊接在线路板上经受振动等应力试验时，易造成超级电容器内部电极组件的晃动，从而牵动超级电容器中电极组件与壳体的铆接部位，造成连接部位松脱，最终导致电容器电阻变大甚至开路失效。
3.随着超级电容器应用领域的不断扩展，越来越需要超级电容器能够放置到有限的空间中去，这对超级电容器的体积和形态提出了更高的要求。传统超级电容器受限于单向引出结构，一般为直立安装，不利于最终产品的扁平化设计。


技术实现要素：

4.鉴于上述状况，本技术提供一种超级电容器，通过在壳体两端均设置盖体，盖体上设有导电端子，两个导电端子分别与电极组件的正负极电连接，使超级电容器的正负极分别从两端引出，利用盖体和壳体将电极组件固定，且导电端子与盖体螺纹连接，有利于提升导电端子的稳定性，保证导电端子与电极组件的连接可靠性，解决了传统超级电容器因耐振动应力的能力差而带来的问题。该超级电容器相较于传统超级电容器，可以卧式安装，能够使用在高度很小的空间，有利于不同行业应用。
5.本身的实施例提供一种超级电容器，包括壳体、盖体和电极组件，所述电极组件收容于所述壳体内，所述盖体密封所述壳体。两个所述盖体沿第一方向分别设于所述壳体的相对两端并电连接所述电极组件，所述盖体上设有通孔，所述通孔内设有导电端子，所述导电端子与所述通孔螺纹连接；所述导电端子的一端设于所述盖体的外侧，所述导电端子的另一端电连接所述电极组件的正极或负极。
6.在一些实施例中，所述导电端子包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分设于所述盖体的外侧，所述第二部分与所述通孔螺纹连接，所述第三部分设于所述壳体内并电连接所述电极组件；所述第一部分与所述第二部分的一端可拆卸连接，所述第二部分的另一端与所述第三部分固定连接。
7.在一些实施例中，所述第一部分的直径大于所述通孔的直径，所述第一部分连接所述第二部分的一端抵持所述盖体的外侧壁。
8.在一些实施例中，从所述第二部分向所述第三部分的延伸方向，所述第三部分的直径逐渐减小，所述第三部分连接所述第二部分的一端抵持所述盖体的内侧壁。
9.在一些实施例中，所述盖体包括绝缘层和密封层，所述绝缘层和所述密封层沿所
述第一方向堆叠设置，所述通孔贯穿所述绝缘层和所述密封层。
10.在一些实施例中，所述壳体的开口端设有连接部，所述连接部包覆所述盖体的侧边并与所述密封层密封连接。
11.在一些实施例中，所述电极组件包括第一电极端子、第二电极端子和电极芯体，所述第一电极端子和所述第二电极端子的极性相反，且沿第一方向分别设于所述电极芯体的两端，所述第一电极端子和所述第二电极端子分别电连接一所述导电端子。
12.在一些实施例中，沿所述第一方向，所述壳体上还间隔设置第一凹部和第二凹部，所述电极芯体设于所述第一凹部和所述第二凹部之间。
13.在一些实施例中，所述第一电极端子包括多个堆叠设置的第一电极单元，每一所述第一电极单元电连接所述电极芯体的正极极片；所述第二电极端子包括多个堆叠设置的第二电极单元，每一所述第二电极单元电连接所述电极芯体的负极极片；多个所述第一电极单元弯折设于所述壳体的一开口端，多个所述第二电极单元弯折设于所述壳体的另一开口端；两个所述导电端子分别与所述第一电极单元和所述第二电极单元电连接。
14.本技术的实施例还提供一种用电设备，所述用电设备包括电路模块和上述实施例所述的超级电容器，所述电路模块电连接所述超级电容器。
15.本技术提供的超级电容器通过在壳体两端均设置盖体，盖体上设有导电端子，两个导电端子分别与电极组件的正负极电连接，使超级电容器的正负极分别从两端引出，利用盖体和壳体将电极组件固定，且导电端子与盖体螺纹连接，有利于提升导电端子的稳定性，保证导电端子与电极组件的连接可靠性，解决了传统超级电容器因耐振动应力的能力差而带来的问题。该超级电容器相较于传统超级电容器，可以卧式安装，能够使用在高度很小的空间，有利于不同行业应用。
附图说明
16.图1为超级电容器在一实施例中的结构示意图。
17.图2为图1所示超级电容器中盖体的结构示意图。
18.图3为图1所示超级电容器中电极组件的结构示意图。
19.图4为图3所示电极组件在另一方向的结构示意图。
20.图5为用电设备在一实施例中的结构简图。
21.主要元件符号说明：
[0022][0023]
具体实施方式：
[0024]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0026]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0027]
本技术提供一种超级电容器，包括壳体、盖体和电极组件，所述电极组件收容于所述壳体内，所述盖体密封所述壳体。两个所述盖体沿第一方向分别设于所述壳体的相对两端并电连接所述电极组件，所述盖体上设有通孔，所述通孔内设有导电端子，所述导电端子与所述通孔螺纹连接；所述导电端子的一端设于所述盖体的外侧，所述导电端子的另一端电连接所述电极组件的正极或负极。
[0028]
上述超级电容器通过在壳体两端均设置盖体，盖体上设有导电端子，两个导电端子分别与电极组件的正负极电连接，使超级电容器的正负极分别从两端引出，利用盖体和壳体将电极组件固定，且导电端子与盖体螺纹连接，有利于提升导电端子的稳定性，保证导电端子与电极组件的连接可靠性，解决了传统超级电容器因耐振动应力的能力差而带来的问题。该超级电容器相较于传统超级电容器，可以卧式安装，能够使用在高度很小的空间，有利于不同行业应用。
[0029]
本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
[0030]
请参阅图1和图2，在一实施方式中，超级电容器100包括壳体10、盖体20和电极组件30。所述电极组件30设于所述壳体10内，所述盖体20密封所述壳体10。在本技术的实施例中，两个所述盖体20沿第一方向分别设于所述壳体10的相对两端并电连接所述电极组件30。所述第一方向为超级电容器100的轴向方向，即图1中箭头a指示的方向。
[0031]
具体地，所述壳体10大致呈两端开口的中空结构，两个所述盖体20分别设于所述壳体10两端的开口处，并与所述壳体10固定连接。所述盖体20上设有通孔21，在本技术的实施例中，所述通孔21大致位于所述盖体20的中心位置。所述通孔21内设有导电端子22，在本技术的实施例中，所述导电端子22与所述通孔21螺纹连接，以提高导电端子22的稳定性，减少导电端子22晃动或意外脱落的问题。所述导电端子22的一端设于所述盖体20的外侧，所述导电端子22的另一端电连接所述电极组件30的正极或负极。
[0032]
具体地，所述导电端子22包括第一部分221、第二部分222和第三部分223，所述第一部分221设于所述盖体20的外侧，所述第二部分222与所述通孔21螺纹连接，所述第三部分223设于所述壳体10内并电连接所述电极组件30。在本技术的实施例中，所述第一部分221与所述第二部分222的一端可拆卸连接，连接方式包括但不限于螺纹连接。所述第一部分221的直径大于所述通孔21的直径，所述第一部分221连接所述第二部分222的一端抵持所述盖体20的外侧壁。所述第二部分222的另一端与所述第三部分223固定连接，所述第三部分223连接所述第二部分222的一端抵持所述盖体20的内侧壁。在本技术的实施例中，所述第三部分223大致呈锥形结构，从所述第二部分222向所述第三部分223的延伸方向，所述第三部分223的直径逐渐减小。所述第三部分223用于电连接所述电极组件30的正极或负极。
[0033]
进一步地，所述盖体20包括绝缘层23和密封层24，所述绝缘层23和所述密封层24沿所述第一方向堆叠设置，所述通孔21贯穿所述绝缘层23和所述密封层24。所述绝缘层23
包括酚醛树脂等不导电材料，所述密封层24包括丁基橡胶等柔性材料。所述绝缘层23设于所述壳体10内，所述密封层24从所述壳体10的开口端部分露出所述壳体10。所述壳体10的开口端设有连接部11，所述连接部11包覆所述盖体20的侧边并与所述密封层24密封连接，以实现盖体20与壳体10之间的密封连接。密封连接的方式包括但不限于铆接、粘接、焊接等方式。
[0034]
请继续参阅图3和图4，所述电极组件30包括第一电极端子31、第二电极端子32和电极芯体33，所述第一电极端子31和所述第二电极端子32的极性相反，且沿第一方向分别设于所述电极芯体33的两端。所述第一电极端子31和所述第二电极端子32分别电连接一所述导电端子22。
[0035]
所述第一电极端子31包括多个堆叠设置的第一电极单元311，每一所述第一电极单元311电连接所述电极芯体33的正极极片。所述第二电极端子32包括多个堆叠设置的第二电极单元321，每一所述第二电极单元321电连接所述电极芯体33的负极极片。所述电极组件30设于所述壳体10时，多个所述第一电极单元311弯折设于所述壳体10的一开口端，多个所述第二电极单元321弯折设于所述壳体10的另一开口端。两个所述导电端子22的第三部分223分别与所述第一电极单元311和所述第二电极单元321电连接。连接方式包括但不限于铆接、焊接等方式。导电端子22与第一电极端子31或第二电极端子32铆接时，锥形结构的第三部分223有利于提升导电端子22与电极端子之间的连接可靠性。
[0036]
进一步地，请再次参阅图1，沿所述第一方向，所述壳体10上还间隔设置第一凹部12和第二凹部13，所述电极组件30的电极芯体33设于所述第一凹部12和所述第二凹部13之间。所述第一凹部12和所述第二凹部13用于定位所述电极组件30，减少电极组件30在壳体10内的晃动。
[0037]
请参阅图5，本技术的实施例还提供一种用电设备200，所述用电设备200包括电路模块201和上述实施例所述的超级电容器100，所述电路模块201电连接所述超级电容器100。
[0038]
本技术提供的超级电容器100通过在壳体10两端均设置盖体20，盖体20上设置与盖体20螺纹连接的导电端子22，两个导电端子22分别与电极组件30的正负极端子铆接，从而实现超级电容器100的正负极从轴向引出。该超级电容器100采用轴向引出方式，并利用盖体20和壳体10将电极组件30固定，解决了传统超级电容器因耐振动应力的能力差而带来的问题。该超级电容器100相较于传统超级电容器，可以卧式安装，能够使用在高度很小的空间，有利于不同行业应用。
[0039]
以上实施方式仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本技术技术方案的精神和范围。