專利名稱：有機超級電容器模塊的配組方法
技術領域：
本發(fā)明涉及超級電容器的制作方法，特別是一種有機超級電容器模塊的配組方法。
背景技術：
超級電容器是一種能夠快速充放電的儲能裝置，能夠在短時間內充滿電，并能夠瞬間大電流放電，并且循環(huán)壽命比較長，可以反復充放?；诖藘?yōu)點，超電容在電動汽車，風能太陽能發(fā)電等方面具有其他儲能裝置無可比擬的優(yōu)勢。作為電動汽車的啟動裝置，可以在汽車啟動時提供瞬間大電流，在汽車制動時回收制動能量，節(jié)約了汽車電池的制造成本和降低了汽車行駛中的能量消耗。在風能太陽能中，由于風能和太陽能是均衡能源，超電容利用其能夠快速充電和反復充放電的優(yōu)勢，將風能和太陽能不斷轉化成電能，儲存起來。無論是作為動力電源的啟動裝置還是作為風能太陽能的能量轉換裝置，均要求超電容有較高的循環(huán)壽命。就單體電芯來說，超電容的循環(huán)壽命可以達到上萬次甚至幾十萬次，但是，將超電容單體電芯組裝成模塊使用，由于單體間的差異性，模塊的整體壽命將受到很大影響。 在實際應用中，超級電容器是作為一個模塊整體融入系統(tǒng)中進行工作的，這就要求組成這個模塊的單體之間的一致性要好，然而，電芯在制作過程中，由于人為的原因，環(huán)境的變化， 設備的自動化程度的影響，電芯之間的差別必然存在。電芯的電壓，電阻和容量的一致性是影響超電容模塊循環(huán)性能的最主要因素，因為電壓的高低，電阻的大小，容量的高低是決定單體電芯充放電時間長短和充放電程度的主要因素，電芯的差異過大導致模塊超電容在充放電過程中單體電芯被過充或是過放，循環(huán)一百多周就會導致整體模塊充不進電，或是放不出電，最終整個模塊報廢。提高超電容模塊的循環(huán)壽命是超電容研究中非常重要的環(huán)節(jié)， 而提高模塊單體電芯的一致性是最為有效的辦法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有有機超電容模塊循環(huán)壽命較短的不足之處，提供一種提高模塊單體電芯的一致性，進而提高模塊循環(huán)壽命的有機超級電容器模塊的配組方法。本發(fā)明的技術方案是在模塊組裝前，對電容器單體電芯進行選取和分組，所述電芯的選取是指選擇電芯容量、電壓和內阻均合格的電芯，所述電芯的分組是指依據(jù)電芯容量、電壓和內阻將合格的電芯分成多組，組裝時同一組電芯組裝成模塊。進一步的方案是電芯選取時，合格電芯的要求為電芯實際容量不小于標稱容量的70%，電芯電壓不低于2. 0V,電芯內阻小于標稱內阻值；電芯分組時，同組電芯實際容量相差不超過標稱容量的5%，電芯充滿電并擱置三天后，電壓相差不大于0. 2V，電芯內阻相差不超過Im Ω。采用本發(fā)明的技術方案，由于對電容器電芯進行嚴格選取和分組，同一組電芯的容量、電壓和內阻的相差值都在規(guī)定范圍內，因而同組電芯組裝成的模塊一致性好，使用中不會出現(xiàn)某一單體電芯過充電或過放電現(xiàn)象，從而提高超級電容器模塊的循環(huán)壽命。
具體實施例方式下面通過實施例進一步說明本發(fā)明的方法及積極效果。實例一
制作標稱容量為1500F的有機軟包超級電容器，首先選取容量為1050F及以上的合格電芯，再進行分容，1050 1080F為1檔，1081 1110F為2檔，1111 1140F為3檔， 1141 1170為第4檔……每30F —檔進行劃分直至最大容量電芯為最后1檔。在每檔內按照充滿電并擱置三天后電壓差小于0. 2V，電阻差小于1毫歐的標準進行分組，把分組好的同組電芯組裝成3并3串超電容模塊，此即為本方法制作的超電容模塊，經(jīng)過測試，循環(huán)在IOW次以上。實例二
制作標稱容量為1500F的鋁殼有機超級電容器，首先選取容量為1050F及以上的合格電芯，再進行分容，1050 1080F為1檔，1081 1110F為2檔，1111 1140F為3檔， 1141 1170為第4檔……每30F —檔進行劃分直至最大容量電芯為最后1檔。在每檔內按照充滿電并擱置三天后電壓差小于0. 2V，電阻差小于1毫歐的標準進行分組，把分組好的同組電芯組裝成6并的超電容模塊。另外再隨機抽取6只合格的超電容單體電芯，制作成一組6并的超電容模塊。將按分組組合組成的超電容模塊和隨機組合制作的超電容模塊進行對比測試，分組組合電芯的循環(huán)壽命比隨機組合的循環(huán)壽命提高了 10%以上。實例三
制作標稱容量為2000F的軟包超級電容器，首先選取容量1400F及以上的合格電芯，再進行分容，1400 1440F 為 1 檔，1441 1480F 為 2 檔，1481 1520F 為 3 檔，1521 1560F 為第4檔……每40F—檔進行劃分直至最大容量電芯為最后1檔。在每檔內按照充滿電并擱置三天后電壓差小于0. 2V，電阻差小于1毫歐的標準進行分組，把分好組的同組單體電芯組成6串2并的超電容模塊，與12V/20Ah的鉛酸電池并聯(lián)，整體電路120A大電流放電， 觀察線路中的電流，在最初放電的^內，超電容模塊的輸出電流大于70A，超電容與動力電池并聯(lián)，能夠在初始放電階段提供絕大部分電流，表明，超電容模塊與動力電池并聯(lián)，能夠作為啟動電源使用。將超電容模塊與鉛酸電池并聯(lián)所組成的系統(tǒng)進行循環(huán)測試，循環(huán)達IOW 次以上。
權利要求
1.一種有機超級電容器模塊的配組方法，其特征是在模塊組裝前，對電容器單體電芯進行選取和分組，所述電芯的選取是指選擇電芯容量、電壓和內阻均合格的電芯，所述電芯的分組是指依據(jù)電芯容量、電壓和內阻將合格的電芯分成多組，組裝時同一組電芯組裝成模塊。
2.按權利要求1所述有機超級電容器模塊的配組方法，其特征是電芯選取時，合格電芯的要求為電芯實際容量不小于標稱容量的70%，電芯電壓不低于2. 0V,電芯內阻小于標稱內阻值。
3.按權利要求1所述有機超級電容器模塊的配組方法，其特征是電芯分組時，同組電芯實際容量相差不超過標稱容量的5%，電芯充滿電并擱置三天后，電壓相差不大于0. 2V, 電芯內阻相差不超過Im Ω。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有機超級電容器模塊的配組方法，涉及超級電容器的制作方法。所述配組方法是在模塊組裝前，對電容器電芯進行選取和分組，電芯的選取是指選擇電芯容量、電壓和內阻均合格的電芯，電芯的分組是指依據(jù)電芯容量、電壓和內阻將合格的電芯分成多組，組裝時同一組電芯組裝成模塊。分組時，同組電芯容量相差不超過標稱容量的5%，電芯充電并擱置三天后，電壓相差不大于0.2V，內阻相差不超過1mΩ。采用本發(fā)明方案，能保證模塊單體電芯的一致性，進而提高超電容模塊的循環(huán)壽命。
文檔編號H01G9/26GK102509650SQ201110298190
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權日2011年9月28日
發(fā)明者楊叢利, 程傳捷 申請人:江蘇富朗特新能源有限公司