[实用新型]储能装置的封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种储能装置的封装结构，尤其涉及一种将至少一电容单元重复堆栈并封装成单颗储能装置的封装结构。

背景技术

习知的传统电容由金属集流板、电极、电解质以及隔离膜所构成，电极外层为金属集流板，两电极之间放置已含浸于液态或胶态电解质的多孔性隔离膜，由于使用液态或胶态电解质，因此须设置隔离膜隔绝正负极，以防止电容自我放电及两极短路，并且为防液态或胶态电解质渗漏，隔离膜外围需放置高分子封环，两引脚由外部穿入聚氯乙烯(PVC)等塑料外壳内部，再分别焊接于金属集流板表面，最后将环氧树脂等填充胶注入壳内并硬化后完成封装程序，因此传统电容需考虑电解质渗漏及集流板的电流导引等因素，故造成传统电容封装制程较为复杂，且具化学毒性、易燃、外泄危险，存在使用安全性低、厂房和制程设备费用较高等问题。

另外传统电容为提高输出的电压和功率，通常将电容成品进行串联或并联，并且制作支架辅以加工技术如钻孔、栓合、焊接等方式与联机设计，成为一具有高性能的电容模块，不仅使得制程较为复杂亦显著增加了制作成本及模块体积，而且传统电池或电容的电极电阻甚高，也不适合在电容内部以重复堆栈电容单元的串联方式提高电压和功率。

因此由上述可知习知的传统电容需考虑电解质渗漏及集流板的电流导引等因素，故造成封装制程较为复杂，且具化学毒性、易燃、外泄危险，存在使用安全性低、厂房和制程设备费用较高等问题。而且为提高输出的电压和功率，通常需辅以额外加工技术如钻孔、焊接、螺钉栓合及制作支架等施工形成电容模块，使得制程不仅较为复杂亦显著增加了制作成本和模块体积，另外传统电容的电极电阻甚高，因此也不适合在单一颗电容内部以重复堆栈电容单元的串联方式提高电压和功率。

实用新型内容

所以为解决上述技术的缺憾，本实用新型采用一对高导电性改良式碳质电极及居中的固态高分子电解质压合成三文治结构的电容单元，故不需设置集流板与隔离膜，而且不具化学毒性、易燃以及电解质渗漏困扰，并将至少一电容单元重复堆栈形成多个三文结构串联的等效电路，并经由本实用新型的封装结构，封装为一高电压、高功率的单颗式储能装置，其性能可媲美传统电容模块，而且不须额外加工技术及联机设计，省去了传统电容模块制作时其钻孔、焊接、螺钉栓合及制作支架等施工因而降低了制造成本。

本实用新型的主要目的在于提供一种储能装置的封装结构。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种储能装置的封装结构，其特征在于包括一上封装体；一下封装体，下封装体压合上封装体；以及一电容单元组，由至少一电容单元重复堆栈而成，置于上封装体与下封装体之间；所述电容单元为一固态高分子电解质及二改良式碳质电极所组成的三文治结构。其中单一个电容单元的厚度可小于5mm，因此将至少一电容单元重复堆栈后其总厚度仍低，电容单元组可以钮扣式或螺旋式的一金属外壳、模压成型或射出成型做一塑料外壳、热封合或真空热封合一塑料袋或一内衬塑料膜的铝箔袋等方式封装，即可得到一高电压与高功率的单颗储能装置，省去了传统电容模块制作时其钻孔、焊接、螺钉栓合及制作支架等施工。

其中二改良式碳质电极为将碳布、碳毡或碳纸等导电性碳纤维基材经涂布活性物质而制成，其特性优于传统电极，由于具高导电性故不须设置集流板，而且使用固态高分子电解质则无须设置隔离膜，因此可简化使用传统液态或胶态电解质所需的复杂制程，且无电解质渗漏问题并，并具抗燃、防止环境污染等工安环保效益。

当电容单元组以金属外壳封装时，储能装置的封装结构包括一金属上壳；一金属下壳，金属下壳咬合金属上壳；一高分子密封垫片，置于金属上壳与金属下壳之间；以及一电容单元组，由至少一电容单元重复堆栈而成，置于金属下壳内；所述电容单元为一固态高分子电解质及二改良式碳质电极所组成的三文结构。所述二改良式碳质电极为将碳布、碳毡或碳纸等导电性碳纤维基材经涂布活性物质而制成，故二改良式碳质电极具高导电性，不须设置集流板，使用固态高分子电解质则无须设置隔离膜。金属上壳以及金属下壳以冲压成型方式紧压电容单元组并咬合居中的高分子密封垫片，形成钮扣型封装结构；另外金属上壳与金属下壳可分别具有阴、阳螺牙，以供栓紧咬合居中的高分子密封垫片，形成螺旋式圆筒封装结构，经由钮扣型封装结构和螺旋式圆筒封装结构，使本实用新型的储能装置形状可为钮扣型和圆筒型。而且由于改良式碳质电极具高导电性，因此使金属上壳与金属下壳兼具有传统电容的集流板与引脚功能。