本實用新型涉及儲能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著新能源科技的發(fā)展，儲能技術(shù)也得到迅猛發(fā)展，其中，超級電容在電子、汽車等眾多行業(yè)備受青睞?，F(xiàn)有超級電容主要有金屬殼體超級電容和軟包超級電容，金屬殼體超級電容如發(fā)明專利ZL201010618799.2和實用新型專利ZL201420503685.7，軟包超級電容如實用新型專利ZL201020275932.4、發(fā)明專利ZL201210351084.4和實用新型專利ZL201220222296.8。

目前，軟包超級電容的殼體主要采用鋁塑復(fù)合膜，此種殼體設(shè)置利于緩沖超級電容內(nèi)部產(chǎn)生的壓力，并相應(yīng)降低發(fā)生爆炸及泄漏的風(fēng)險，因此，相較于金屬殼體超級電容，軟包超級電容在功率、壽命和安全性發(fā)面表現(xiàn)更為突出。

但現(xiàn)有軟包超級電容的軟態(tài)包裝殼如鋁塑復(fù)合膜殼體在注液時易因受到電解液注入時的外力沖擊而發(fā)生變形、損傷，并且，鋁塑復(fù)合膜、電解液的成本又均比較高，從而易造成經(jīng)濟(jì)損失，提高軟包超級電容的生產(chǎn)成本；若直接采用計量泵將電解液定量灌入袋狀鋁塑復(fù)合膜殼體內(nèi)部，在抽真空封裝袋狀鋁塑復(fù)合膜殼體的開口時，因袋狀鋁塑復(fù)合膜殼體變形易導(dǎo)致電解液溢出、注液量不足、鋁塑復(fù)合膜外表面被電解液污染等現(xiàn)象發(fā)生。為避免軟包超級電容在注液時發(fā)生上述現(xiàn)象，出現(xiàn)了多種改進(jìn)措施，如在氣囊袋邊緣封裝注液管，而注液管的設(shè)置對注液及封裝產(chǎn)生了其他影響，如注液管的管徑尺寸若過大則易造成封裝受限，管徑若較小則注液速度和抽氣速度被降低，總體上，雖然在一定程度上解決了電解液溢出、注液量不足、軟包殼體變形受損及其外表面被電解液污染等問題，但同時也使注液、抽氣、封裝等制備工藝更加復(fù)雜，可控性降低，相應(yīng)地，使生產(chǎn)效率降低，生產(chǎn)成本提高，成品合格率也較難保障。如實用新型ZL201220135837.3公開的一種水系超級電容器，其正極極片、隔膜、負(fù)極極片組成的芯外表面通過內(nèi)封袋密封，軟包裝膜套在內(nèi)封袋上，正極極耳與負(fù)極極耳在軟包裝膜頂端露出，注液管穿過軟包裝膜、內(nèi)封袋頂端與內(nèi)封袋內(nèi)部連接，注液管頂端蓋有注液管帽，注液管內(nèi)有過濾器。該實用新型在一定程度上提高了超級電容器的安全性，但是，其注液管、過濾器及注液管帽的設(shè)置不可避免地會發(fā)生制備工序增加及生產(chǎn)成本提高等問題。

因此，亟需研究開發(fā)出一種結(jié)構(gòu)設(shè)置更優(yōu)的軟包超級電容及其注液系統(tǒng)，性能安全穩(wěn)定且制備簡單、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)，使軟包超級電容性能更加安全穩(wěn)定，使其注液更加高效，從而在使軟包超級電容制備更加簡單的同時，相應(yīng)降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

本實用新型解決問題的技術(shù)方案是：一種新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)，包括操作臺以及在所述操作臺上設(shè)置的透明罩、第一真空干燥箱、第二真空干燥箱、封邊裝置和真空泵，其中，所述第一真空干燥箱、第二真空干燥箱、封邊裝置和真空泵依次設(shè)置在所述透明罩的內(nèi)部，所述封邊裝置與所述真空泵相連接，所述透明罩為密閉的透明罩；在所述透明罩的外面設(shè)置有相連接的電解液供給箱和注液泵，所述注液泵通過注液管與所述透明罩相連接；所述注液管有兩組，所述兩組注液管分別鄰近所述第一真空干燥箱和第二真空干燥箱設(shè)置；在所述透明罩上還設(shè)置有多個彈性手套，所述多個彈性手套分別與所述注液管、第一真空干燥箱、第二真空干燥箱和封邊裝置相對設(shè)置。

進(jìn)一步地，在本實用新型所述的新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)中，所述封邊裝置為熱壓封邊裝置。

進(jìn)一步地，在本實用新型所述的新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)中，所述注液泵為精密計量泵。

進(jìn)一步地，在本實用新型所述的新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)中，在所述封邊裝置上設(shè)有用于放置氣囊袋的腔體，所述腔體為能夠通過所述真空泵抽真空的腔體。

進(jìn)一步地，在本實用新型所述的新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)中，在所述透明罩外設(shè)置有控制器，所述控制器用于調(diào)控所述透明罩內(nèi)部的溫度和壓力。

優(yōu)選地，在本實用新型所述的新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)中，用于所述新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)的軟包超級電容包括殼體、電芯、正極導(dǎo)流片和負(fù)極導(dǎo)流片，所述電芯位于所述殼體內(nèi)部，所述正極導(dǎo)流片和負(fù)極導(dǎo)流片分別與電芯相連接，所述正極導(dǎo)流片和所述負(fù)極導(dǎo)流片均自所述殼體的內(nèi)部延伸到所述殼體的外部，所述正極導(dǎo)流片和所述負(fù)極導(dǎo)流片均與所述殼體相連接，在所述殼體的內(nèi)部填充有電解液，所述殼體為密封的殼體，其中，所述殼體在填充電解液前為一側(cè)開口的氣囊袋，所述電芯位于所述氣囊袋內(nèi)，所述氣囊袋的體積為所述電芯體積的1.2～1.85倍。

較佳地，在本實用新型所述的新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)中，在所述氣囊袋的開口朝上時，所述氣囊袋的內(nèi)部包括相連通的兩部分空間，分別為用于容置所述電芯的第一空間和位于所述電芯上方的第二空間，其中，所述第一空間大于所述第二空間，所述電芯上方為所 述電芯靠近所述氣囊袋開口的一側(cè)。

較佳地，在本實用新型所述的新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)中，所述第一空間與第二空間的橫向長度相等，所述第一空間與第二空間的縱向長度比為1：5～17：20。

較佳地，在本實用新型所述的新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)中，所述殼體的周邊包括四個封接區(qū)，所述四個封接區(qū)分別為第一封接區(qū)、第二封接區(qū)、第三封接區(qū)和第四封接區(qū)，所述第一封接區(qū)位于所述正極導(dǎo)流片與所述殼體相連接的一側(cè)，所述第二封接區(qū)位于所述負(fù)極導(dǎo)流片與所述殼體相連接的一側(cè)，余下兩側(cè)分別為所述第三封接區(qū)和第四封接區(qū)，所述殼體在填充電解液前為一側(cè)開口的氣囊袋時，所述第三封接區(qū)位于與所述氣囊袋的開口端相對的一側(cè)，所述氣囊袋的開口端為封接前的所述第四封接區(qū)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)能夠有效解決現(xiàn)有注液技術(shù)中常出現(xiàn)的電解液溢出、注液量不足、軟包殼體變形受損及其外表面易被電解液污染等問題，充分提高軟包超級電容的注液效率；與本實用新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)相配套的軟包超級電容結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單優(yōu)化，無需加設(shè)注液管等其他裝置，制造更加方便，利于提高生產(chǎn)效率及降低生產(chǎn)成本，且利于增強安全穩(wěn)定性；總體上，本實用新型使軟包超級電容的生產(chǎn)效率更高，尤其是使其更加利于高效完成注液工序，并有效避免電解液及軟包殼體的損耗，相應(yīng)地降低生產(chǎn)成本，并因其能有效避免軟包殼體變形，而使其成品的使用壽命及安全穩(wěn)定性得到充分提高和保障。

附圖說明

圖1為本實用新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為用于本實用新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)的軟包超級電容的外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為用于本實用新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)的軟包超級電容注液前的剖面示意圖；

圖4為用于本實用新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)的軟包超級電容注液后的剖面示意圖。

圖中所示：1-殼體；2-第一封接區(qū)；3-第二封接區(qū)；4-第三封接區(qū)；5-第四封接區(qū)；6-電芯；7-負(fù)極導(dǎo)流片；8-正極導(dǎo)流片；9-操作臺；10-透明罩；11-第一真空干燥箱；12-第二真空干燥箱；13-封邊裝置；14-真空泵；15-電解液供給箱；16-注液泵；17-注液管。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明，但本實用新型不受實施例的任何限制。為了增進(jìn)公眾對本實用新型的徹底了解，在以下優(yōu)選實施例中詳細(xì)說明了具體的細(xì)節(jié)，而對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本實用新型。另外，為了避免 對本實用新型的實質(zhì)造成不必要的混淆，并沒有詳細(xì)說明眾所周知的元件、電路和使用方法等。

實施例1

如圖1所示，本實用新型的一種新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)，包括操作臺9以及在操作臺9上設(shè)置的透明罩10、第一真空干燥箱11、第二真空干燥箱12、封邊裝置13和真空泵14，其中，所述第一真空干燥箱11、第二真空干燥箱12、封邊裝置13和真空泵14依次設(shè)置在所述透明罩10的內(nèi)部，所述封邊裝置13與真空泵14相連接，所述透明罩10為密閉的透明罩；在所述透明罩10的外面設(shè)置有相連接的電解液供給箱15和注液泵16，所述注液泵16通過注液管17與所述透明罩10相連接；所述注液管17設(shè)置有兩組，所述兩組注液管17分別鄰近所述第一真空干燥箱11和第二真空干燥箱12設(shè)置，所述兩組注液管17均自同一注液泵出發(fā)穿過透明罩10的罩壁延伸至透明罩10內(nèi)；在所述透明罩10上還設(shè)置有多個彈性手套(圖中未示)，所述多個彈性手套分別與所述注液管17、第一真空干燥箱11、第二真空干燥箱12和封邊裝置13相對設(shè)置。

在上述實施例中，通過上述設(shè)置能夠使電解液的填充更加高效，并充分避免注液過程中發(fā)生電解液溢出、注液量不足、軟包殼體變形受損及其外表面易被電解液污染等問題，且方便工作人員操作，避免因遠(yuǎn)距離移轉(zhuǎn)氣囊袋發(fā)生電解液灑落等意外，從而提高注液效率，保障注液效果。在上述實施例中，所述注液管17穿過所述透明罩10的罩壁延伸至所述透明罩10內(nèi)，所述彈性手套均設(shè)置在所述透明罩10的外壁上，以使工作人員操作時與電解液相隔離，從而有效防止因電解液揮發(fā)而影響身體健康。

如圖2和圖3所示，與本實用新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)相配套的軟包超級電容，包括殼體1、電芯6、正極導(dǎo)流片8和負(fù)極導(dǎo)流片7，其中，所述電芯6位于殼體1內(nèi)部，所述正極導(dǎo)流片8和負(fù)極導(dǎo)流片7分別與電芯6相連接，所述正極導(dǎo)流片8和負(fù)極導(dǎo)流片7均自殼體1的內(nèi)部延伸到殼體1的外部，所述正極導(dǎo)流片8和負(fù)極導(dǎo)流片7均與殼體1相連接，在所述殼體1的內(nèi)部填充有電解液，所述殼體1為密封的殼體；其中：所述殼體1在填充電解液前為一側(cè)開口的氣囊袋，所述電芯6位于所述氣囊袋內(nèi)，所述氣囊袋的體積為所述電芯6體積的1.2倍至1.85倍。

在上述實施例中，所述殼體1能夠由任何適于制作軟包超級電容的軟包材料構(gòu)成，優(yōu)選由鋁塑復(fù)合膜構(gòu)成；所述電芯6通常包括與正極導(dǎo)流片8相連接的正極片、隔膜和與負(fù)極導(dǎo)流片7相連接的負(fù)極片，所述電芯6、正極導(dǎo)流片8和負(fù)極導(dǎo)流片7均能夠由任何適于制作軟包超級電容的材料構(gòu)成，具體根據(jù)實際目標(biāo)產(chǎn)品要求進(jìn)行設(shè)置。

在上述實施例中，通過將所述殼體1在填充電解液前設(shè)置為一側(cè)開口的氣囊袋，僅保留 一個注液口，從而能夠避免多個注液口引起的后續(xù)封接不便及超級電容產(chǎn)品整體的抗壓能力下降所導(dǎo)致的漏液等事故發(fā)生；而通過注液前將所述電芯6置于所述氣囊袋內(nèi)以及使所述氣囊袋的體積為電芯6體積的1.2～1.85倍的設(shè)置，能夠利于有效控制氣囊袋的規(guī)格，減少材料損耗，并能夠使電解液在注液過程中充分滲透進(jìn)入電芯6中，并為注液提供提高注液效率和降低成本的空間，有效避免電解液溢出，保障注液量滿足所要求的電解質(zhì)溶液的量，有效保護(hù)軟包殼體1，避免變形受損及其外表面易被電解液污染。

在上述實施例中，如圖4所示，為方便注液操作，提高注液效率，將所述殼體1的周邊設(shè)置為四個封接區(qū)，所述四個封接區(qū)分別為第一封接區(qū)2、第二封接區(qū)3、第三封接區(qū)4和第四封接區(qū)5，所述第一封接區(qū)2位于正極導(dǎo)流片8與殼體1相連接的一側(cè)，所述第二封接區(qū)3位于負(fù)極導(dǎo)流片7與所述殼體1相連接的一側(cè)，余下兩側(cè)分別為所述第三封接區(qū)4和第四封接區(qū)5，所述殼體1在填充電解液前為一側(cè)開口的氣囊袋時，所述第三封接區(qū)4位于與所述氣囊袋的開口端相對的一側(cè)，如圖3所示，所述氣囊袋的開口端為封接前的第四封接區(qū)5。

應(yīng)用本實用新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)對上述軟包超級電容進(jìn)行注液時，如圖1至圖4所示，充分利用所述氣囊袋的體積為所述電芯6體積的1.2倍以上的設(shè)置，在密閉的透明罩10內(nèi)將氣囊袋分兩次注入電解液，首先，工作人員戴上所述彈性手套伸入透明罩10內(nèi)利用注液管17向所述氣囊袋內(nèi)注入所需電解液總量的30％～70％，然后，將初次注液后的氣囊袋置于第一真空干燥箱11內(nèi)進(jìn)行抽真空干燥，除掉進(jìn)入氣囊袋中的電解液攜帶的水分和氣體；然后，將真空干燥后的氣囊袋取出，再利用注液管17向其中注入所需電解液的余量，接著將第二次注液后的氣囊袋置于第二真空干燥箱12中進(jìn)行抽真空干燥，除掉第二次進(jìn)入氣囊袋中的電解液所攜帶的水分和氣體；待真空干燥后，將氣囊袋置于封邊裝置13中，將氣囊袋的開口端即第四封接區(qū)5密封，在封接過程中，對封邊裝置13通過真空泵14進(jìn)行抽真空，使第四封接區(qū)5在真空條件下密封，此種真空封接操作能夠充分避免有氣體再次進(jìn)入氣囊袋中，從而充分保障超級電容的安全性和穩(wěn)定性。在上述注液過程中，所述電解液能夠為制備超級電容所需的各種電解液，具體根據(jù)實際產(chǎn)品需求進(jìn)行配制；所述電解液通過注液泵16從電解液供給箱15中抽取泵送至注液管17中；在上述注液的各操作中，所述氣囊袋的拿取均由工作人員戴著鄰近各裝置的彈性手套進(jìn)行操作，所述彈性手套能夠為填充電解液常用手套，優(yōu)選為防水耐酸堿腐蝕的手套。在上述注液過程中，注液全程在密閉的透明罩10內(nèi)進(jìn)行，有效避免了外部氣體和水分的進(jìn)入；首次注液因還留有部分空間，所以完全不會產(chǎn)生電解液外溢和殼體變形的現(xiàn)象；而第二次注液是向經(jīng)真空干燥的氣囊袋內(nèi)注入電解液，在此過程因所需注入量為總量的一部分，所以注液的速度易控制；經(jīng)兩次注液及兩次真空干燥充分避免了在氣囊袋內(nèi)殘留其他氣體和水分，使超級電容的安全穩(wěn)定性得到保障，而對氣囊袋開口端即第 四封接區(qū)5的真空封接，則進(jìn)一步保障了氣囊袋內(nèi)無氣體和水分殘留，為超級電容的安全穩(wěn)定性又進(jìn)一步提供了保障；此外，通過兩次注液及應(yīng)用所述第一真空干燥箱11和第二真空干燥箱12進(jìn)行兩次真空干燥，避免了一次注液量過多導(dǎo)致電芯6短時間無法吸入電解液、相繼的抽真空操作導(dǎo)致軟包殼體變形、以及隨著變形引起的電解液溢出和注液量不足等系列影響，通過多次抽放真空操作提高電解液進(jìn)入超級電容主體即電芯6中的微孔速度和電解液的分布均勻性，而軟包超級電容中所填充電解液的足量也保證了最終產(chǎn)品的一致性及功率密度的穩(wěn)定性；同時，通過上述注液系統(tǒng)對本實用新型軟包超級電容的氣囊袋進(jìn)行注液，也有效控制了氣囊袋的大小，利于節(jié)約鋁塑復(fù)合膜等殼體材料，而控制電解液不出現(xiàn)溢出也避免了電解液浪費，從而相應(yīng)地降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。

實施例2

如圖2至圖4所示，一種新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)設(shè)置同實施例1，具體地，還包括如下設(shè)置：為保障注液效果并提高注液效率，也為有效控制氣囊袋的尺寸避免材料浪費，相配套應(yīng)用的上述軟包超級電容在所述氣囊袋的開口朝上時，所述氣囊袋的內(nèi)部包括相連通的兩部分空間，分別為用于容置電芯6的第一空間和位于電芯6上方的第二空間，其中，所述第一空間大于所述第二空間，所述電芯6上方為電芯6靠近所述氣囊袋開口的一側(cè)。

在上述實施例中，為進(jìn)一步方便注液操作，優(yōu)化注液工序，節(jié)約電解液及氣囊袋的材料，優(yōu)選地，所述第一空間與第二空間的橫向長度相等，所述第一空間與第二空間的縱向長度比優(yōu)選為1：5至17：20。

在對本實用新型軟包超級電容的注液系統(tǒng)對上述軟包超級電容進(jìn)行注液時，如圖1至圖4所示，所用的配套注液系統(tǒng)的基本設(shè)置及注液操作流程同實施例1，為保障對注液量的有效調(diào)控，所述注液泵16優(yōu)選為精密計量泵，通過精密計量泵輸送電解液，能夠利于工作人員控制電解液的注入量；為保障所述第四封接區(qū)5封接效果，提高超級電容產(chǎn)品整體的密封效果，所述封邊裝置13優(yōu)選為熱壓封邊裝置，對所述第四封接區(qū)5即所述氣囊袋的開口端進(jìn)行熱壓密封；為充分保障超級電容產(chǎn)品整體的性能的穩(wěn)定一致性，在封邊裝置13上設(shè)有用于放置氣囊袋的腔體，所述腔體為能夠通過所述真空泵14抽真空的腔體，在將氣囊袋的第四封接區(qū)5進(jìn)行封接時，使其處于真空下進(jìn)行封接；為有效調(diào)控所述透明罩10內(nèi)部的溫度和壓力，在所述透明罩10外設(shè)置有控制器，通過所述控制器進(jìn)行隨時調(diào)控，以保障注液全程的順利進(jìn)行。

本實用新型不限于上述實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的對上述實施方式任何顯而易見的改進(jìn)或變更，都不會超出本實用新型的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。