本實(shí)用新型涉及一種超級(jí)電容器，屬于電能儲(chǔ)存裝置的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

超級(jí)電容器，也稱(chēng)為電化學(xué)電容器，是介于傳統(tǒng)電容器與電池之間的一種電化學(xué)儲(chǔ)能裝置，結(jié)合了二者的優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)電容器相比，擁有更高的靜電容量；與電池相比，具有更高的功率密度和超長(zhǎng)循環(huán)壽命，是一種應(yīng)用前景廣闊的儲(chǔ)能器件。

現(xiàn)有超級(jí)電容器的集電體和電極常采用兩體接觸或兩體焊接結(jié)構(gòu)，由于接觸或焊接質(zhì)量不易保證，集電體和電極結(jié)合處的電阻通常較大；還有很大一部分超級(jí)電容器的正極電極和負(fù)極電極各只有一個(gè)，電極數(shù)量少，且電極結(jié)構(gòu)不合理，導(dǎo)致電極與電解液的接觸不夠充分，最終導(dǎo)致超級(jí)電容器的電容量較小且內(nèi)阻較大。另外，現(xiàn)有超級(jí)電容器在加注電解液時(shí)，幾乎都需要對(duì)超級(jí)電容器內(nèi)部抽真空，操作復(fù)雜、設(shè)備投入成本大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種超級(jí)電容器。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：

一種超級(jí)電容器，包括絕緣外殼、正極端子、負(fù)極端子、正極集電體、負(fù)極集電體、正極電極、負(fù)極電極及電解液，所述正極集電體和負(fù)極集電體相對(duì)設(shè)置在絕緣外殼內(nèi)的兩端，所述正極集電體和正極電極為一體成型結(jié)構(gòu)，正極集電體面對(duì)負(fù)極集電體的一側(cè)上豎直且同軸設(shè)置有兩個(gè)以上的正極電極，非位于正極集電體中軸線上的每個(gè)正極電極呈圓管狀或相似多邊形管狀，所述負(fù)極集電體和負(fù)極電極為一體成型結(jié)構(gòu)，負(fù)極集電體面對(duì)正極集電體的一側(cè)上豎直且同軸設(shè)置有兩個(gè)以上的負(fù)極電極，非位于負(fù)極集電體中軸線上的每個(gè)負(fù)極電極呈圓管狀或相似多邊形管狀，位于正極集電體或負(fù)極集電體中軸線上的正極電極或負(fù)極電極呈圓柱狀或棱柱狀，所述正極電極和負(fù)極電極相互間隔嵌套，且正極電極和負(fù)極電極間的各處間隙距離相等，正極電極與負(fù)極集電體間及負(fù)極電極與正極集電體間均留有間隙，所述各間隙內(nèi)均充滿電解液，所述絕緣外殼的同一端面或側(cè)面上設(shè)置有通向所述間隙的注液孔和排氣孔，所述注液孔和排氣孔常閉，所述正極端子與正極集電體或正極電極緊密接觸或連為一體，所述負(fù)極端子與負(fù)極集電體或負(fù)極電極緊密接觸或連為一體，所述絕緣外殼上設(shè)置有正極端子孔和負(fù)極端子孔，所述正極端子和負(fù)極端子分別固定在正極端子孔和負(fù)極端子孔內(nèi)。

為使各電極電流均勻，優(yōu)選地，所述正極端子設(shè)置在正極集電體背對(duì)負(fù)極集電體的一側(cè)上，且正極端子與正極集電體同軸一體成型，所述負(fù)極端子設(shè)置在負(fù)極集電體背對(duì)正極集電體的一側(cè)上，且負(fù)極端子與負(fù)極集電體同軸一體成型。

為便于注液及封堵注液孔，優(yōu)選地，所述注液孔上安裝有單向注液嘴。

為避免超級(jí)電容器在使用中因電解液膨脹而爆裂，優(yōu)選地，所述排氣孔上安裝有安全閥。

優(yōu)選地，所述絕緣外殼包括正極絕緣外殼和負(fù)極絕緣外殼，所述正極絕緣外殼和負(fù)極絕緣外殼密封連接。

為便于連接，優(yōu)選地，所述正極絕緣外殼和負(fù)極絕緣外殼通過(guò)各自一端相互匹配的定位凸緣套接，且在接縫處涂覆有密封膠。

優(yōu)選地，所述正極絕緣外殼和負(fù)極絕緣外殼通過(guò)螺紋連接，且在接縫處涂覆有密封膠。

為避免因正極端子和負(fù)極端子外露導(dǎo)致端子易損壞及意外放電，同時(shí)考慮端子與外部電源或負(fù)載連接的便捷性，優(yōu)選地，所述正極端子孔和負(fù)極端子孔均為階梯孔，所述階梯孔均包括內(nèi)側(cè)固定孔和外側(cè)插接孔，所述內(nèi)側(cè)固定孔的直徑均小于各自外側(cè)插接孔的直徑，正極端子和負(fù)極端子分別通過(guò)螺紋嵌入固定在各自對(duì)應(yīng)的內(nèi)側(cè)固定孔內(nèi)，且其外端面與各自對(duì)應(yīng)的內(nèi)側(cè)固定孔的外端面齊平。

為增大端子與外部電源或負(fù)載接頭的接觸面積，提高連接的可靠性，減小電阻，優(yōu)選地，正極端子和負(fù)極端子的軸向均開(kāi)設(shè)有一個(gè)以其各自中軸線為軸線且外側(cè)開(kāi)口的插接孔。

本實(shí)用新型通過(guò)采用集電體和電極一體成型結(jié)構(gòu)，避免了集電體和電極接觸或焊接不良，最大限度地降低了集電體和電極結(jié)合處的電阻，解決了現(xiàn)有超級(jí)電容器的集電體和電極結(jié)合處電阻較大的問(wèn)題；通過(guò)采用管狀電極結(jié)構(gòu)且由兩個(gè)以上的正極電極和兩個(gè)以上的負(fù)極電極相互間隔嵌套，有效地增大了電極與電解液的接觸面積，使電極與電解液充分接觸，進(jìn)而增大了超級(jí)電容器的電容量并降低了其內(nèi)阻，解決了現(xiàn)有很大一部分超級(jí)電容器的電極數(shù)量少，且電極結(jié)構(gòu)不合理，導(dǎo)致電極與電解液的接觸不充分，最終導(dǎo)致超級(jí)電容器的電容量較小且內(nèi)阻較大的問(wèn)題；通過(guò)在絕緣外殼的同一端面或側(cè)面上設(shè)置通向超級(jí)電容器內(nèi)部間隙的注液孔和排氣孔，在向超級(jí)電容器內(nèi)部加注電解液時(shí)，只需使注液孔和排氣孔開(kāi)口向上，等電解液從排氣孔流出(即超級(jí)電容器內(nèi)的氣體已被自然排出)，即可封堵注液孔和排氣孔，無(wú)需對(duì)超級(jí)電容器內(nèi)部抽真空，解決了現(xiàn)有超級(jí)電容器在加注電解液時(shí)，幾乎都需要對(duì)超級(jí)電容器內(nèi)部抽真空，操作復(fù)雜、設(shè)備投入成本大的問(wèn)題。此外，本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于制造的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的超級(jí)電容器的俯視示意圖；

圖2為圖1所示超級(jí)電容器在A-A處的剖視示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二的超級(jí)電容器的剖視示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例三的超級(jí)電容器的剖視示意圖；

圖中：1、正極絕緣外殼；2、負(fù)極絕緣外殼；3、正極端子；4、負(fù)極端子；5、正極集電體；6、負(fù)極集電體；7、正極電極；8、負(fù)極電極；9、電解液；10、單向注液嘴；11、安全閥；12、密封膠。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例一如圖1至圖2所示，本實(shí)施例的超級(jí)電容器包括正極絕緣外殼1、負(fù)極絕緣外殼2、正極端子3、負(fù)極端子4、正極集電體5、負(fù)極集電體6、正極電極7、負(fù)極電極8、電解液9、單向注液嘴10和安全閥11。

正極絕緣外殼1和負(fù)極絕緣外殼2通過(guò)各自一端相互匹配的定位凸緣套接，且在接縫處涂覆有密封膠12。

正極集電體5置于正極絕緣外殼1內(nèi)底部，負(fù)極集電體6置于負(fù)極絕緣外殼2內(nèi)底部，正極集電體5和負(fù)極集電體6正對(duì)。

正極端子3設(shè)置在正極集電體5背對(duì)負(fù)極集電體6的一側(cè)上，且正極端子3與正極集電體5同軸一體成型，負(fù)極端子4設(shè)置在負(fù)極集電體6背對(duì)正極集電體5的一側(cè)上，且負(fù)極端子4與負(fù)極集電體6同軸一體成型，正極絕緣外殼1和負(fù)極絕緣外殼2上分別設(shè)置有正極端子孔和負(fù)極端子孔。

正極端子孔和負(fù)極端子孔均為階梯孔，所述階梯孔均包括內(nèi)側(cè)固定孔和外側(cè)插接孔，所述內(nèi)側(cè)固定孔的直徑均小于各自外側(cè)插接孔的直徑，正極端子3和負(fù)極端子4分別通過(guò)螺紋嵌入固定在各自對(duì)應(yīng)的內(nèi)側(cè)固定孔內(nèi)，且其外端面與各自對(duì)應(yīng)的內(nèi)側(cè)固定孔的外端面齊平，正極端子3和負(fù)極端子4的軸向均開(kāi)設(shè)有一個(gè)以其各自中軸線為軸線且外側(cè)開(kāi)口的插接孔。

正極集電體5和正極電極7為一體成型結(jié)構(gòu)，正極集電體5面對(duì)負(fù)極集電體6的一側(cè)上豎直且同軸設(shè)置有三個(gè)正極電極7，非位于正極集電體5中軸線上的每個(gè)正極電極7呈圓管狀；負(fù)極集電體6和負(fù)極電極8為一體成型結(jié)構(gòu)，負(fù)極集電體6面對(duì)正極集電體5的一側(cè)上豎直且同軸設(shè)置有三個(gè)負(fù)極電極8，非位于負(fù)極集電體6中軸線上的每個(gè)負(fù)極電極8呈圓管狀，位于負(fù)極集電體6中軸線上的負(fù)極電極呈圓柱狀。

正極電極7和負(fù)極電極8相互間隔嵌套，且正極電極7和負(fù)極電極8間的各處間隙距離相等，正極電極7與負(fù)極集電體6間及負(fù)極電極8與正極集電體5間均留有間隙，各間隙內(nèi)均充滿電解液9，負(fù)極絕緣外殼2和正極絕緣外殼1的同一側(cè)上分別設(shè)置有通向所述間隙的注液孔和排氣孔，注液孔上安裝有單向注液嘴10，排氣孔上安裝有安全閥11。

實(shí)施例二如圖3所示，本實(shí)施例的超級(jí)電容器與實(shí)施例一的超級(jí)電容器的區(qū)別在于：(1)本實(shí)施例的正極絕緣外殼和負(fù)極絕緣外殼通過(guò)螺紋連接；(2)本實(shí)施例的正極端子孔和負(fù)極端子孔為等徑直孔，正極端子3的外端面與正極端子孔的外端面齊平，負(fù)極端子4的外端面與負(fù)極端子孔的外端面齊平；(3)本實(shí)施例的注液孔及單向注液嘴10設(shè)置在了實(shí)施例一中排氣孔及安全閥11所在的位置，本實(shí)施例的排氣孔及安全閥11設(shè)置在了實(shí)施例一中注液孔及單向注液嘴10所在的位置，即位置對(duì)調(diào)。

實(shí)施例三如圖4所示，本實(shí)施例的超級(jí)電容器與實(shí)施例二的超級(jí)電容器的區(qū)別在于：(1)本實(shí)施例的負(fù)極端子4與負(fù)極集電體6不同軸；(2)本實(shí)施例的注液孔及單向注液嘴10、排氣孔及安全閥11設(shè)置在了正極絕緣外殼1的同一端上。

顯然地，除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型的非位于集電體中軸線上的各電極還可以為相似多邊形管狀，同時(shí)位于集電體中軸線上的電極還可以為棱柱狀；正極端子和負(fù)極端子還可以采用其他結(jié)構(gòu)；端子與集電體的導(dǎo)電還可以采用兩體緊密接觸的方式；端子還可以與電極緊密接觸或連為一體；注液孔和排氣孔還可以采用堵頭等來(lái)封閉。此外，還有很多容易想到的其他變形，此處不再贅述。

本實(shí)用新型通過(guò)采用集電體和電極一體成型結(jié)構(gòu)，避免了集電體和電極接觸或焊接不良，最大限度地降低了集電體和電極結(jié)合處的電阻，解決了現(xiàn)有超級(jí)電容器的集電體和電極結(jié)合處電阻較大的問(wèn)題；通過(guò)采用管狀電極結(jié)構(gòu)且由兩個(gè)以上的正極電極和兩個(gè)以上的負(fù)極電極相互間隔嵌套，有效地增大了電極與電解液的接觸面積，使電極與電解液充分接觸，進(jìn)而增大了超級(jí)電容器的電容量并降低了其內(nèi)阻，解決了現(xiàn)有很大一部分超級(jí)電容器的電極數(shù)量少，且電極結(jié)構(gòu)不合理，導(dǎo)致電極與電解液的接觸不充分，最終導(dǎo)致超級(jí)電容器的電容量較小且內(nèi)阻較大的問(wèn)題；通過(guò)在絕緣外殼的同一端面或側(cè)面上設(shè)置通向超級(jí)電容器內(nèi)部間隙的注液孔和排氣孔，在向超級(jí)電容器內(nèi)部加注電解液時(shí)，只需使注液孔和排氣孔開(kāi)口向上，等電解液從排氣孔流出(即超級(jí)電容器內(nèi)的氣體已被自然排出)，即可封堵注液孔和排氣孔，無(wú)需對(duì)超級(jí)電容器內(nèi)部抽真空，解決了現(xiàn)有超級(jí)電容器在加注電解液時(shí)，幾乎都需要對(duì)超級(jí)電容器內(nèi)部抽真空，操作復(fù)雜、設(shè)備投入成本大的問(wèn)題。此外，本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于制造的優(yōu)點(diǎn)。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出得各種變化，也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。