本發(fā)明涉及雙電層(electricdoublelayer)裝置,更具體地,涉及被構(gòu)造成使得以與從上部集電板直接提取出上部端子的方式相同的方式從下部集電板直接提取出下部端子的雙電層裝置,以此提高生產(chǎn)率和組裝的便利性,增大連接力,并且在減少內(nèi)部等效電阻的同時提高大電流放電期間的放電效率。
背景技術(shù):
通常,雙電層裝置是諸如電池、電容器或電解電容器等用于存儲電能的裝置。雙電層裝置利用導電的電極進行充電和放電。雙電層裝置被用于手機、gps接收器、mp3播放器和備份存儲器。此外,雙電層裝置也用于風能系統(tǒng)、太陽能系統(tǒng)以及電動汽車和混合動力電動車的電機。
雙電層是這樣的層:其被配置成使得正電荷連續(xù)地布置在物體的薄膜層的一個表面上,并且負電荷連續(xù)地布置在所述薄膜層的另一個表面上,或者使得所述薄膜層的兩個表面具有相同的表面密度。典型地,雙電層是包括電偶極子的雙層。通常,電荷在不同材料之間的界面處重新排列,由此形成雙電層。
液態(tài)水電解液中的陽離子或陰離子在固態(tài)電極與液態(tài)水電解液之間的界面處被選擇性地吸附,固體表面分子被離解,或者陽離子或陰離子被吸附至偶極子界面上,由此形成雙電層。該層被稱為亥姆霍茲層(helmholtzlayer)。
這種雙電層與諸如電極反應(yīng)、電動學現(xiàn)象(電泳現(xiàn)象)以及膠體的穩(wěn)定性等的各種電化學表面現(xiàn)象密切相關(guān)。
這種雙電層裝置的一個示例可以是電容器。
在雙電層電容器中,靜電層形成在活性炭電極與有機電解液之間的界面處,并且雙電層狀態(tài)起到電介質(zhì)的作用,從而用來以與電池相同的方式累積電力。
具體地,使用累積在形成于固體電極與固態(tài)或液態(tài)電解液之間的雙電層中的電荷。
電容器具有低于電池的能量密度。然而,就功率密度(即,瞬間高輸出)而言,電容器優(yōu)于電池。此外,電容器能夠使用數(shù)十萬次。也就是說,電容器的使用期限是半永久性的。由于這些原因,電容器被用于各種領(lǐng)域。
雙電層電容器根據(jù)以下原理進行工作。在將固體電極放置在電解離子溶液中的狀態(tài)下,當將直流電壓施加至一對固體電極時,陰離子被靜電吸引至極化為正電極的電極,陽離子被靜電吸引至極化為負電極的電極。因此,在各電極和電解質(zhì)之間的界面處形成了雙電層。特別地,活性炭具有大量的孔。因此,易于形成雙電層。可以使用下面的方程式1對被存儲電荷的電容進行計算。
[方程式1]
其中,ε0表示空氣的介電常數(shù),ε表示電解質(zhì)的介電常數(shù),σ表示電解離子的半徑,并且s表示電極的比表面積。
決定雙電層電容器的容量的因素如下。如從上述方程式1可以看出,電極的比表面積越大,電解質(zhì)的介電常數(shù)越大,在形成雙層期間的離子的半徑越小,就能夠獲得越大的容量。此外,電容還由電極的內(nèi)阻、電極中的孔的分布與電解離子的關(guān)系、內(nèi)電壓等決定。
雙電層電容器包括電極、分隔件、電解質(zhì)、集流器和殼體。
在構(gòu)造電容器時,電極材料的選擇最為重要。然而,電容器的電容會因電容器的各種其它部件而發(fā)生變化。
電極材料必須具有高的導電性和大的比表面積。此外,電極材料必須具有電化學穩(wěn)定性。
這種雙電層裝置的另一個示例可以是電池。
電池是通過電化學氧化還原反應(yīng)(氧化還原反應(yīng))將存儲在被包含 于電池內(nèi)的化學材料(即,活性材料)中的化學能量轉(zhuǎn)換成電能的裝置。
電池由兩個以上電化學池的組合件構(gòu)成。可替代地,電池可以由單個池構(gòu)成。電池被構(gòu)造成使得電子因電化學反應(yīng)(而非化學反應(yīng))而沿著導線流向外部。沿著導線流動的電子變成電能的來源,因而是在電學方面可用的。
更具體地,電池具有涂覆在集流器上的正電極(正極)活性材料和負電極(負極)活性材料。正電極和負電極被分隔件彼此分隔開。此外,正電極和負電極被包含在使得離子能夠在兩個電極之間轉(zhuǎn)移的電解質(zhì)中。
為了操作電燈、裝置、儀器等,必須適當?shù)剡x擇和布置電極材料和電解質(zhì),以具有使得在電池的兩個電極之間能夠產(chǎn)生足夠的電壓和電流的具體結(jié)構(gòu)。
例如,正電極、負電極、電解質(zhì)以及分隔件必須被布置成使得基于它們之間的相互作用而將化學能量轉(zhuǎn)換成電能,其中,正電極的正電極活性材料被接收自外部導線的電子還原,負電極的負電極活性材料被氧化以將電子發(fā)射至導線,電解質(zhì)使材料能夠移動以使正電極的還原反應(yīng)和負電極的氧化反應(yīng)是化學協(xié)調(diào)的,并且分隔件防止正電極和負電極之間的物理接觸。
如上所述進行布置的電池的負電極在被氧化時基本上發(fā)射電子,并且正電極在被還原時接收電子(以及陽離子)。當電池在與外部負載連接的狀態(tài)下操作時,兩個電極因此而發(fā)生電化學變化,從而由此進行電氣工作。
此時,通過負電極的氧化反應(yīng)產(chǎn)生的電子經(jīng)由外部負載移動至正電極,并且與正電極活性材料發(fā)生還原反應(yīng)。于是,由于負離子(陰離子)和正離子(陽離子)在電解質(zhì)中朝著負電極和正電極的運動,完成了電荷的流動。
以這種方式,在電解質(zhì)中進行反應(yīng)使得電荷在外部導線中連續(xù)地流動,并且利用所述電荷進行電操作。
基于電解液的種類,可以將電池分類為液體電解質(zhì)電池或聚合物電 解質(zhì)電池。通常,液體電解質(zhì)電池被稱為鋰離子電池,聚合物電解質(zhì)電池被稱為鋰聚合物電池。
圖1是示出了一般雙電層裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖;圖2是圖示了對應(yīng)用于一般雙電層裝置的雙電層電容器進行充電的原理的示意圖;并且圖3是圖示了對應(yīng)用于一般雙電層裝置的雙電層電容器進行充放電的原理的電路圖。
如圖1所示,一般雙電層裝置100包括電極10、電解液20、集流器30、分隔件40、第一引線端子61以及第二引線端子62。
假設(shè)雙電層裝置100為電池,其中的化學材料(即,活性材料)的化學能量通過電化學氧化還原反應(yīng)(氧化還原反應(yīng))被轉(zhuǎn)換成電能,并且設(shè)置在集流器30上的電極10具有作為活性材料的正電極和負電極。
另一發(fā)明,基于雙電層裝置100為電容器的假設(shè)對雙電層裝置100的特性進行更具體地說明,利用在兩個不同電極10之間的界面處的在彼此相距短距離內(nèi)布置的正電荷和負電荷的分布來存儲能量,以法拉為單位的電容高,并且在其反復充放電循環(huán)中的性能的變化和劣化非常低。
電極10由具有大比表面積的活性炭制成,并且存儲在雙電層處產(chǎn)生的電荷,所述雙電層布置在與電解液20的界面處。在電極10的電特性之中,電容和內(nèi)阻是評估其性能的最重要的標準。因此,電極10必須表現(xiàn)出低電阻率并且具有多孔結(jié)構(gòu)。在多孔結(jié)構(gòu)中,小孔的尺寸和分布必須簡單并且在預定范圍內(nèi)偏差。電極10的材料特性對雙電層電容器的固有充放電特性有最強烈的影響。
因此,近年來,主要使用比表面積大且廉價的活性炭類材料作為電極10的材料,并且對為了增大能力密度而使用金屬氧化物和導電聚合物進行了越來越多的研究。
同時,使用有機溶劑、季銨鹽(有機的)或硫酸溶液(水溶液)作為電解液20。對于有機溶劑電解液,為了改善導電性,可以以預定比率混合聚碳酸酯(pc)和碳酸甲乙酯(emc)或混合pc和二甲氧基乙烷(dme)。
使用有機電解液的雙電層電容器100的每單位面積電容為4~6μf /cm2。有機電解液的導電性高于水電解液的導電性。因而,使用水電解液的雙電層電容器100的每單位面積電容為5-10μf/cm2,這高于使用有機電解液的雙電層電容器100的每單位面積電容。然而,使用水電解液的雙電層電容器100的問題在于電位窗窄且會發(fā)生分解。
使用無紡布、多孔聚乙烯(pe)或聚丙烯(pp)膜作為分隔件40。
對雙電層電容器進行充電的原理如下。如圖1所示,兩個電極10在分隔件40位于兩者之間的狀態(tài)下與電解液20相對地布置。如圖示了雙電層電容器充電的原理的示意圖的圖2所示,在未從外部供給電能的狀態(tài)下,雙電層電容器處于其中電荷不均勻地分布的散亂狀態(tài)(bulkstate)。因此,電極10之間的電勢差變成0。當從外部供給電能時,如示出了雙電層電容器充放電的原理的電路圖的圖3所示,電荷均勻分布于雙電層電容器。因此,如圖2所示,具有與電勢差2φ1相對應(yīng)的電壓的能量被充入兩個電極10之間。
此時,即使當電能供給中斷時,已經(jīng)形成的雙電層不會消失,因此可以保持充入的電能。
相關(guān)技術(shù)文獻1(10-2008-0044054:moduletypeelectricdoublelayercapacitorandmethodofmanufacturingthesame(模塊型雙電層電容器及其制造方法))
圖4示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻1的雙電層電容器的制造方法;圖5圖示了根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻1的集成雙電層電容器的制造方法;并且圖6示出了構(gòu)成根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻1的雙電層電容器的電極裝置的制造方法。
通常,能夠進行充放電的二次電池(例如,諸如電解電容器或電化學雙層電容器(edlc)的能量存儲裝置)被構(gòu)造成卷繞式結(jié)構(gòu),例如,膠卷型結(jié)構(gòu)。
如圖4所示,諸如卷繞式電化學雙層電容器等卷繞式能量存儲裝置通常包括由鋁(al)制成的圓柱形殼體20以及安裝在殼體20中的卷繞裝置10。
卷繞裝置10通過如下方式形成:將條帶形電極堆棧(即,在正負電極裝置之間設(shè)置有電解質(zhì)的正負電極裝置)卷繞成圓柱形并捆扎所述條 帶形電極堆棧的外部以防止所述條帶形電極堆棧解繞。
如上所述形成的卷繞裝置10被電解液浸漬,并安裝在圓柱形殼體20中。在卷繞裝置10上方安裝有端子板30,并且將凸耳式或螺栓式外部端子40緊固至端子板30。
此外,在殼體20的上部以壓入狀態(tài)形成用于防止端子板30被向下推的頸狀部21。當在殼體20中形成頸狀部21之后,將卷繞裝置10安裝至殼體20中。卷繞裝置10經(jīng)由端子120電連接至外部端子40。然后,卷曲殼體20的上端部22。由此,端子板30固定在殼體20中,并且完成了組裝過程。
參照圖6的上部,電極裝置100包括由一般的鋁箔制成的電極集電片111和涂敷至集電片111的電極活性材料112。
電極活性材料112是通過涂敷主要包含活性炭的導電膏而形成的。
端子120接合至電極裝置100。具體地,刮擦電極裝置100的將與端子120接合的部分以去除該部分的電極活性材料112,對電極裝置100的刮擦部進行鉆孔,并且通過鉚接將端子120接合至電極裝置100的鉆孔部。
本申請的申請人對具有上述特性的雙電層裝置進行了改善,并提出了改善的雙電層裝置作為本發(fā)明。
相關(guān)技術(shù)文獻2(10-2013-0065485:electricdoublelayerdeviceandwoundunitforthesame(雙電層裝置和用于雙電層裝置的卷繞單元))
圖7是示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻2的雙電層裝置的分解立體圖;圖8是示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻2的雙電層裝置的截面圖;圖9a是示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻2的用于雙電層裝置的卷繞單元的平面圖;并且圖9b是示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻2的用于雙電層裝置的卷繞單元的半截面圖。
如圖7至圖9b所示,根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻2的雙電層裝置包括卷繞單元10和殼體20。其中,卷繞單元10包括在被分隔件10a彼此分隔開的同時被卷繞的第一集流器11和第二集流器12;殼體20具有上開口21和下封蓋22,卷繞單元10通過上開口21而被放入。
更具體地,如圖7至圖9b所示,根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻2的雙電層裝置進一步包括:下連接板31,其連接至卷繞單元10的第一集流器11;下絕緣板32,其在容納下連接板31的同時被置于下封蓋22上;連接芯40,連接芯40在沿著卷繞單元10的中心豎立的狀態(tài)下向上露出并且連接芯40連接至下連接板31;一個端子50a,其從連接至卷繞單元10的第二集流器12的上部集電板50向上延伸,上部集電板50具有中心孔51,連接芯40穿過中心孔51延伸;上絕緣板60,其安裝在上部集電板50(除了端子50a之外)上,上絕緣板60具有通孔61,連接芯40穿過通孔61延伸;以及另一個端子70a,其連接至連接芯40的上端部,另一個端子70a與一個端子50a被分隔開并且向上延伸。
連接芯垂直地連接至下連接板31,下連接板31連接至第一集流器11,并且另一個端子70a連接至連接芯40并且被提取。上部集電板50連接至第二集流器12,并且一個端子50a被提取。一個端子50a和另一個端子70a被向上提取。
另外,根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻2的用于雙電層裝置的卷繞單元10包括:第一集流器11和第二集流器12,二者在被分隔件10a彼此分隔開的同時被卷繞;下連接板31,其連接至第一集流器11;連接芯40,連接芯40在沿著第一集流器11和第二集流器12的中心豎立的狀態(tài)下向上露出并且連接芯40連接至下連接板31,第一集流器11和第二集流器12在被分隔件10a彼此分隔開的同時被卷繞;以及一個端子50a,其從連接至卷繞單元10的第二集流器12的上部集電板50向上延伸,上部集電板50具有中心孔51,連接芯40穿過中心孔51延伸。
一個端子50a可以從上部集電板50向上延伸并且隨后可以彎曲。另一個端子70a可以連接至連接芯40的上端部,使得另一個端子70a與一個端子50a分隔開。此外,另一個端子70a可以向上延伸并且隨后可以彎曲。
在連接芯40沿著第一集流器11的中心豎立的狀態(tài)下,下連接板31連接至卷繞單元10的第一集流器11,例如使得第一集流器11的負電極通過連接芯40而被向上提取。
在一個端子50a從上部集電板50(上部集電板50具有中心孔51,連接芯40穿過中心孔51延伸)向上延伸的狀態(tài)下,一個端子50a連接至卷繞單元10的第二集流器12,例如使得第二集流器12的正電極被向上提取。另一個端子70a在向上延伸的同時連接至連接芯40的上端部,使得另一個端子70a與一個端子50a被分隔開。
此時,上絕緣板60被裝配至上部集電板50(除了端子50a之外)上,使得一個端子50a向上露出。
根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻2的雙電層裝置可以進一步包括:上部非導電板80,其裝配在殼體20中以覆蓋上開口21,上部非導電板80具有分別連接至另一個端子70a和一個端子50a的第一連接端子81和第二連接端子82。
然而,在根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻2的雙電層裝置中,由于另一個端子70a在向上延伸的同時連接至連接芯40的上端部,因此另一個端子70a與連接芯40之間的連接通常較差。特別地,需要諸如連接芯40和另一端子70a等多個部件,這使得難以進行組裝和連接。因此,顯著降低了生產(chǎn)率和組裝的簡便性。另外,連接芯40增大了雙電層裝置的重量。
相關(guān)技術(shù)文獻
專利文獻
(專利文獻1)相關(guān)技術(shù)文獻1(10-2008-0044054:moduletypeelectricdoublelayercapacitorandmethodofmanufacturingthesame(模塊型雙電層電容器及其制造方法))
(專利文獻2)相關(guān)技術(shù)文獻2(10-2013-0065485:electricdoublelayerdeviceandwoundunitforthesame(雙電層裝置和用于雙電層裝置的卷繞單元))
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,鑒于以上問題做出了本發(fā)明,并且本發(fā)明的目的在于提供一種被構(gòu)造為使得以與從上部集電板直接提取上部端子的方式相同的方式從下部集電板直接提取下部端子的雙電層裝置,以此提高生產(chǎn)率和組裝 的簡便性,此外增大了連接力。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種被構(gòu)造為使得直接從下部集電板對下部端子進行提取的雙電層裝置,由此在減少內(nèi)部等效電阻的同時提高在大電流放電期間的放電效率。
本發(fā)明的另外一個目的在于提供一種雙電層裝置,其進一步包括上部絕緣環(huán),所述上部絕緣環(huán)被構(gòu)造用來使下部端子能夠保持卷繞單元和殼體被彼此分隔開的狀態(tài),由此更安全地隔離下部端子,此外還能夠使卷繞單元更易于插入至殼體中。
根據(jù)本發(fā)明,可以通過提供如下雙電層裝置來實現(xiàn)上述和其它目的,所述雙電層裝置包括:卷繞單元,其包括在被分隔件彼此分隔開的同時被卷繞的第一集流器和第二集流器;殼體,其具有上開口,所述卷繞單元通過該上開口被容納在所述殼體中;以及下封蓋,其中,雙電層裝置進一步包括:下部集電板,其連接至所述卷繞單元的所述第一集流器,所述下部集電板具有沿著所述卷繞單元的外周向上延伸的下部端子;下絕緣板,所述下絕緣板布置在下封蓋上以用來容納所述下部集電板;上部集電板,其連接至所述卷繞單元的所述第二集流器,所述上部集電板具有向上延伸的上部端子;上絕緣板,其裝配在所述上部集電板上以使得所述上部端子和所述下部端子指向上方;以及上部非導電板,其裝配在所述殼體中以覆蓋所述上開口,所述上部非導電板具有分別連接至所述下部端子和所述上部端子的第一連接端子和第二連接端子。
附圖說明
根據(jù)結(jié)合附圖的以下詳細說明,將更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征以及其它優(yōu)點,其中:
圖1是示出了一般雙電層裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖2是圖示了對應(yīng)用于一般雙電層裝置的雙電層電容器進行充電的原理的示意圖;
圖3是圖示了對應(yīng)用于一般雙電層裝置的雙電層電容器進行充放電的原理的電路圖;
圖4示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻1的雙電層電容器的制造方法;
圖5圖示了根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻1的集成雙電層電容器的制造方法;
圖6圖示了構(gòu)成根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻1的雙電層電容器的電極裝置的制造方法;
圖7是示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻2的雙電層裝置的分解立體圖;
圖8是示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻2的雙電層裝置的截面圖;
圖9a是示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻2的用于雙電層裝置的卷繞單元的平面圖;
圖9b是示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻2的用于雙電層裝置的卷繞單元的半截面圖;
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的雙電層裝置的分解立體圖;
圖11a至11k是示出了根據(jù)本發(fā)明的雙電層裝置的組裝過程的立體圖;
圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明的雙電層裝置的截面圖;
圖13a是示出了根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于雙電層裝置的卷繞單元的平面圖;
圖13b是示出了根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于雙電層裝置的卷繞單元的半截面圖;并且
圖13c是示出了根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于雙電層裝置的卷繞單元的展開圖。
具體實施方式
將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的雙電層裝置的示例性實施方案進行詳細說明。可以給出多個實施方案。根據(jù)以下實施方案的具體說明,將更清楚地理解本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點。
圖13a是示出了根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于雙電層裝置的卷繞單元的平面圖,圖13b是示出了根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于雙電層裝置的卷繞單元的半截面圖,并且圖13c是示出了根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于雙電層裝置的卷繞單元 的展開圖。
如圖13a至圖13b所示,根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用至雙電層裝置的卷繞單元10配置成具有如下結(jié)構(gòu):其中,第一集流器11和第二集流器12卷繞成使得在第一集流器11和第二集流器12之間布置有分隔件10a的狀態(tài)下,第一集流器11向下延伸,并且第二集流器12向上延伸。例如,第一集流器11可以是負電極,第二集流器12可以是正電極??商娲?,第一集流器11可以是正電極,第二集流器12可以是負電極。
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的雙電層裝置的分解立體圖,圖11a至11k是示出了根據(jù)本發(fā)明的雙電層裝置的組裝方法的立體圖,并且圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明的雙電層裝置的截面圖。
如圖10至圖13c所示,根據(jù)本發(fā)明的雙電層裝置基本包括:卷繞單元10,其包括在被分隔件10a彼此分隔開的同時被卷繞的第一集流器11和第二集流器12;殼體20,其具有上開口21,卷繞單元10通過開口21而被容納;以及下封蓋22。
更具體地,根據(jù)本發(fā)明的雙電層裝置進一步包括:下部集電板30,其連接至卷繞單元10的第一集流器11,下部集電板30具有沿著卷繞單元10的外周向上延伸的下部端子31;下絕緣板50,其被放置在下封蓋22上以用來容納下部集電板30;上部集電板40,其連接至卷繞單元10的第二集流器12,上部集電板40具有向上延伸的上部端子41;上絕緣板60,其裝配在上部集電板40上,使得上部端子41和下部端子31指向上方;以及上部非導電板70,其被安裝在殼體20中以覆蓋上開口21,上部非導電板70具有分別連接至下部端子31和上部端子41的第一連接端子71和第二連接端子72。
下部端子31從連接至第一集流器11的下部集電板30中提取,并向上延伸。因此,并不需要相關(guān)技術(shù)文獻2所公開的諸如連接芯和另一個端子等的部件。因此,能夠省略相關(guān)技術(shù)文獻2中所需的將連接芯連接至下連接板的步驟以及將另一個端子連接至連接芯的步驟,由此提高生產(chǎn)率和組裝的簡便性。此外,以與從上部集電板40中提取上部端子41的方式相同的方式從下部集電板30中提取下部端子31,由此防止了下部端子與下部集電板之間的不良連接。特別地,降低了內(nèi)部等效電阻,并且提高了大電流放電期間的放電效率。
此外,第一連接端子71和第二連接端子72憑借上部非導電板70而被更穩(wěn)固地定位,由此更順利地實現(xiàn)與外部裝置的連接。
另外,根據(jù)本發(fā)明的雙電層裝置的卷繞單元10包括在被分隔件10a彼此分隔開的同時被卷繞的第一集流器11和第二集流器12。更具體地,下部端子31沿著卷繞單元10的外周向上延伸并被彎曲,從而被布置在上絕緣板60上方,然后再被向上彎曲以連接至第一連接端子71。上絕緣板60中具有通孔61,上部端子41穿過該通孔延伸。上部端子41從上部集電板40向上延伸,并延伸穿過通孔61,接著被彎曲以連接至第二連接端子72。
也就是說,下部端子31和上部端子41分別從下部集電板30和上部集電板40直接提取而無需進行焊接,由此提高了生產(chǎn)率和組裝的簡便性,并增大了電連接力。
上部端子41和下部端子31可以連接至諸如手機、gps接收器或mp3播放器等外部裝置??商娲?,上部端子41和下部端子31可以連接至風能系統(tǒng)、太陽能系統(tǒng),或電動汽車或混合動力電動車的電機。
此外,根據(jù)本發(fā)明的雙電層裝置進一步包括上部絕緣環(huán)80,該上部絕緣環(huán)被布置為在將下部端子31容納在內(nèi)的同時與上絕緣板60的邊緣緊密接觸,以使下部端子31能夠保持卷繞單元10和殼體20被彼此分隔開的狀態(tài),由此更安全地隔離下部端子31。
特別地,由于上部絕緣環(huán)80使下部端子31能夠被布置成與上絕緣板60的邊緣緊密接觸,因此,卷繞單元10可以更容易地插入至殼體20中。
根據(jù)本發(fā)明的雙電層裝置進一步包括:第一通孔22a和第二通孔51,第一通孔22a是穿過殼體20的下封蓋22形成的,第二通孔51是穿過下絕緣板50形成的,以用作電解液的引入口;橡膠塞91,其被裝配在第一通孔22a的上部中以密封第一通孔22a;以及封閉塞92,其被裝配至第一通孔22a的下部中并且被焊接至第一通孔22a的下部。封閉塞92可以由鋁制成。因此,在將包括卷繞單元10在內(nèi)的全部部件組裝在殼體20中的狀態(tài)下,電解液經(jīng)由第一通孔22a和第二通孔51被引入至殼體20中,然后密封第一通孔22a,由此提高了生產(chǎn)率和組裝的簡便性。
同時,根據(jù)本發(fā)明的雙電層裝置可以進一步包括布置于上部非導電 板70的邊緣處的卷曲橡膠93,以使在將殼體20卷曲之后密封上開口21,由此將殼體20的內(nèi)部密封。
此外,根據(jù)本發(fā)明的雙電層裝置可以進一步包括壓邊部(beadingpart)23,其設(shè)置在殼體20的上部以使包括上部端子41和下部端子31的在內(nèi)的上部非導電板70與殼體20之間的穩(wěn)固性最大化。
從以上說明顯而易見的是,根據(jù)本發(fā)明,以與直接從上部集電板提取上部端子的方式相同的方式直接從下部集電板提取下部端子,由此提高了生產(chǎn)率和組裝的簡便性,此外增大了連接力。
根據(jù)本發(fā)明,下部端子直接從下部集電板提取,由此在減少內(nèi)部等效電阻的同時提高了大電流放電期間的放電效率。
根據(jù)本發(fā)明,雙電層裝置進一步包括上部絕緣環(huán),其被構(gòu)造為使下部端子能夠保持卷繞單元和殼體被彼此分隔開的狀態(tài),由此更安全地實現(xiàn)下部端子的隔離。
根據(jù)本發(fā)明,上部絕緣環(huán)使下部端子能夠被布置成與上絕緣板的邊緣緊密接觸,因此卷繞單元能夠更容易地插入至殼體中。
根據(jù)本發(fā)明,在將包括卷繞單元在內(nèi)的全部部件被組裝在殼體中的狀態(tài)下,電解液經(jīng)由第一通孔和第二通孔被引入至殼體中,由此提高了生產(chǎn)率和可操作性。
本發(fā)明可被應(yīng)用于諸如電池、電容器和電解電容器等能夠存儲電能的裝置的領(lǐng)域。
雖然出于說明目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是,在不背離隨附權(quán)利要求所公開的本發(fā)明的范圍和精神的前提下,能夠進行各種修改、添加和替換。