[实用新型]一种内串超级电容器结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种属于电化学储能器件技术领域，特别是涉及一种易实现自动化加工、加工工序简单，易实现自动化生产的一种内串超级电容器结构。

背景技术

超级电容器是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，其容量可达几千法拉，与传统电容器相比，它具有较大的容量，较高的能量，较宽的工作温度和极长的使用寿命，而与蓄电池相比它有具有较高的比功率，且对环境无污染，在包括轨道交通、风力发电、公交大巴、智能电网等国家战略性新兴产业具有广泛的市场需求，很多行业在使用超级电容器时需将单个单体串联或者并联已获得高电压和高能量，但是由于受限于超级电容器结构，只能采用横向一个一个排列方式，无法采用纵向排列，导致模组的体积很大，在选择上不是很灵活，导致在很多应用领域由于模组体积问题而无法使用。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种两个单体串联一体共用一个正负导电极柱的大容量电化学器件模组以解决传统超级电容器存在上述的缺点。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种内串超级电容器结构，包括两个由铝罐、盖板组件、集流体和电极芯卷组成的超级电容器结构；其特征在于：所述两个超级电容器结构一端共用一个公共导电极柱。

其进一步特征在于：所述内串超级电容器结构为依次固定连接的正极铝极柱或负极铝极柱、集流体、电极芯卷、集流体、公共导电极柱、集流体、电极芯卷、集流体、负极铝极柱或正极铝极柱；所述铝罐分别设置在正极铝极柱或负极铝极柱与公共导电极柱之间；所述正极铝极柱或负极铝极柱两端通过盖板封盖。

进一步的：所述铝罐为通孔结构，内径与所述盖板外圆周的外径相吻合，外径与所述公共导电极柱外径相吻合；所述盖板外圆周插入所述铝罐内径且盖板上端面与铝罐口相平齐。

所述正极铝极柱或负极铝极柱位于铝罐外部部分为螺纹结构或非螺纹结构；一端或两端铝极柱上开有注液孔，注液孔内采用胶塞和激光焊接方式密封。

所述正极铝极柱和或负极铝极柱一端的圆周面上具有台阶，所述台阶插入所述集流体内径中，正极铝极柱和或负极铝极柱一端圆周面的外径与集流体的外径相吻合。

优选的：所述公共导电极柱呈多台阶状，两端的圆周面上具有台阶，所述台阶分别插入所述集流体内径中，两端的圆周面的外径与所述集流体的外径相吻合。

所述盖板组件包括正极铝极柱或负极铝极柱和盖板；所述正极铝极柱和负极铝极柱为阶梯柱；所述盖板套在正极铝极柱或负极铝极柱上，所述盖板一侧端面和正极铝极柱或负极铝极柱之间设置有绝缘圈，所述绝缘圈内圈壁和正极铝极柱或负极铝极柱之间设置有密封圈；所述密封圈通过塑料固定块抵压在所述正极铝极柱或负极铝极柱上；所述盖板内圈壁与正极铝极柱或负极铝极柱之间通过绝缘圈和塑料固定块隔离；所述塑料固定块上方具有卡固件进行定位。

两个所述电极芯卷卷绕的两个端面平整，一端焊接一个集流体，所述集流体焊接面上开有定位孔和导液孔。

一种基于上述内串超级电容器结构的组装方法，其特征在于包括下述步骤：

（1）将一个电极芯卷，通过整形压平，使两个端面平整，并分别焊接一个集流体；

（2）将正极铝极柱或负极铝极柱的一端圆周面的台阶分别插入所述电极芯卷其中一端的集流体内径中，通过正极铝极柱或负极铝极柱的台阶与集流体的两个接触缝沿圆周方向将正极铝极柱或负极铝极柱和集流体焊接在一起；

（3） 将公共导电极柱的一端圆周面的台阶插入电极芯卷另外一端的集流体内径中，通过公共导电极柱的台阶与集流体的两个接触缝沿圆周方向将公共导电极柱和集流体焊接在一起；

（4）按照步骤（1）-（3）在公共导电极柱的另外一个端面上装配完成的另一个电极芯卷；

（5）在正极铝极柱和负极铝极柱上依次装配密封圈、绝缘圈和盖板，并用塑料固定块压紧，卡固件定位；

（6）将步骤（5）中的电极芯卷组合体两端分别装配一个铝罐，使一端的盖板穿过铝罐后上端面与铝罐口相平齐；铝罐另一端插入公共导电极柱的凸台外径，使公共导电极柱的外圆周外径与铝罐外径相吻合；

（7）分别沿公共导电极柱的外径和铝罐外径两者的缝隙将公共导电极柱和铝罐焊接起来；

（8）分别沿盖板铝罐两者的缝隙将盖板和铝罐焊接起来。

优选的：所述步骤（1）（2）（3）（7）（8）中的焊接采用激光焊接；所述步骤（7）（8）中的焊接为连续焊，熔深为0.5~1.2mm，光斑重叠率为60~90%。。