本發(fā)明涉及超級電容器的零配件，特別是一種超級電容器殼體。

背景技術(shù)：

超級電容器，是一種新型儲能的超級電容器，與蓄電池和傳統(tǒng)電容器相比，具有功率密度高、充放電時間短、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬等優(yōu)點，能滿足不同應用領域的使用要求。在超級電容器殼體結(jié)構(gòu)中，一般都是用純鋁拉伸成型，殼體內(nèi)壁為平面結(jié)構(gòu)，與內(nèi)部電芯貼合緊密，不利于電解液的滲透，產(chǎn)品容量一次合格率低，且由于純鋁材質(zhì)強度比較低，存在殼體變形鼓脹的問題，影響模組系統(tǒng)的組裝應用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種超級電容器殼體，結(jié)構(gòu)簡單，電解液輸送效率高，殼體強度高，環(huán)境耐受性好，使用壽命長。

本發(fā)明公開的超級電容器殼體，包括由壁組成的殼體，殼體形成有用于容納包括電解液及其它結(jié)構(gòu)在內(nèi)的固液相物質(zhì)的容納空間；

還包括加強筋，加強筋形成于壁上并且向內(nèi)部空間凸出；

壁與加強筋的接合處和/或加強筋上和/或壁在容納空間一側(cè)上還具有導流結(jié)構(gòu)，導流結(jié)構(gòu)用于供電解液的流動。本方案中，通過設置的加強筋結(jié)構(gòu)不僅僅起到加強的作用，同時還是可以通過加強筋在殼體和電容電芯之間形成電解液流通通道，而避免電解液流動不暢通而導致電容效能不高，其次，還可以作為支撐結(jié)構(gòu)提高電芯與殼體之間的配合緊密性，而降低磨損而延長使用壽命。同時設置的導流結(jié)構(gòu)，在保證結(jié)構(gòu)強度的同時，有利于降低部件的質(zhì)量，同時有利于促進和加強殼體內(nèi)電解液的流動。加強筋為圓弧形，為一次拉伸成型，使得電芯與外殼四周有一定的配合間隙，相當于電解液的導流槽，便于電解液快速吸收，且提高殼體強度。在制作時，由于殼體內(nèi)壁有加強筋，因此殼體厚度可以適當減薄，使得電芯與殼體的配合由緊配合變?yōu)樗膳浜?，加強筋與殼體與電芯之間形成間隙較大的導流槽。加強筋與殼體的連接過渡面均為圓弧面，起到對電芯的保護作用，避免電芯入殼時被劃傷。

本發(fā)明公開的超級電容器殼體的一種改進，導流結(jié)構(gòu)為開放的槽式和/或端部具有開口的管式——該方案中導流結(jié)構(gòu)的一個可以為單一槽式結(jié)構(gòu)或者單一管式結(jié)構(gòu)或者槽式和管式分段的組合結(jié)構(gòu)。本方案通過設置的槽式或者管式的導流結(jié)構(gòu)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)上形成開放槽式的快速流轉(zhuǎn)通道以及半開放的管事潛埋式的受限通道，可以充分利用殼體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)空間實現(xiàn)殼體與電芯之間的電解液的高效流轉(zhuǎn)。

本發(fā)明公開的超級電容器殼體的一種改進，導流結(jié)構(gòu)為槽式時，其具有開放的長形凹陷的結(jié)構(gòu)，并且該長形凹陷的結(jié)構(gòu)其至少部分的延伸方向所在的直線與加強筋的延伸方向所在的直線成平行或相交。該方案導流結(jié)構(gòu)設計靈活，可以根據(jù)需要而設計導流結(jié)構(gòu)的延伸方向和位置，使得電解液的輸送具有更高的效率和靈活性。

本發(fā)明公開的超級電容器殼體的一種改進，導流結(jié)構(gòu)為管式時，其至少具有兩個端部，并且至少有兩個端部具有開口，電解液通過開口的導流結(jié)構(gòu)在容納空間內(nèi)流動。該方案導流結(jié)構(gòu)設計靈活，可以根據(jù)需要而設計導流結(jié)構(gòu)的延伸方向和位置，使得電解液的輸送具有更高的效率和靈活性，電解液的分配效率更高。

本發(fā)明公開的超級電容器殼體的一種改進，加強筋上還具有毛細微孔結(jié)構(gòu)。通過加強筋設置的毛細微孔結(jié)構(gòu)，可以是加強筋起到加強支持的同時還能夠?qū)崿F(xiàn)毛細吸附與存儲作用，從而在一定程度上通過毛細結(jié)構(gòu)的吸附儲存/釋放作用而調(diào)節(jié)局部區(qū)域內(nèi)電解液物質(zhì)的含量，并且利用其滲透作用使電解液始終處于輸送平衡狀態(tài)。

本發(fā)明公開的超級電容器殼體的一種改進，殼體為包括芯部在內(nèi)的具有奇數(shù)層結(jié)構(gòu)的層狀材料，除芯部外其由內(nèi)層向外的每一層的材質(zhì)為鋁合金材質(zhì)、玻璃微珠填充材質(zhì)、橡膠彈性體材質(zhì)、陶瓷材質(zhì)中的任一，其中芯部為最中間層且其材質(zhì)為碳纖維材質(zhì)。本方案中通過采用的多層結(jié)構(gòu)，鋁合金材質(zhì)層具有支撐作用且與芯層配合起到調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)密度與產(chǎn)品成本的作用，而玻璃微珠層則實現(xiàn)了減震減噪，降低震動對產(chǎn)品性能的影響，橡膠彈性體層則實現(xiàn)了彈性緩沖和防護的作用，陶瓷層則可以在受到?jīng)_擊時起到剛性防護的作用，從而提高產(chǎn)品的使用安全性。

本發(fā)明公開的超級電容器殼體的一種改進，殼體的多層結(jié)構(gòu)的層數(shù)大于3層時，當其中任一層材質(zhì)為玻璃微珠填充材質(zhì)，則該層兩側(cè)相鄰的外層的材質(zhì)均為橡膠彈性體材質(zhì)。該方案通過兩層的橡膠彈性體層對玻璃微珠填充層進行防護，使其不易因其他層結(jié)構(gòu)的破損而發(fā)生泄漏，而具有良好的使用便利性，并且降低維護成本。

本發(fā)明公開的超級電容器殼體的一種改進，玻璃微珠為空心玻璃微珠，其尺寸為80-150微米。

本發(fā)明公開的超級電容器殼體的一種改進，鋁合金材料的的合金組成包括，wt％：硅Si:≤0.40％；銅Cu:≤0.10％；鎂Mg:0.6～1.4％；錳Mn:0.15～0.40％；鈦Ti:≤0.15％；鐵Fe:0.000～0.400％；鋁Al以及不可避免的雜質(zhì)：余量；其中單種雜質(zhì)含量≤0.05％；雜質(zhì)總量合計:≤0.15％。

本方案中殼體的最里層即容納空間的表層還形成有致密的玻璃層或陶瓷層。起到隔絕保護和提高防腐的作用。

本發(fā)明公開的超級電容器殼體，有利于限定和保護電芯，延長產(chǎn)品的使用壽命，同時有利于促進電容器中電解液的流動，同時還具有良好的耐腐、抗震和抗沖擊性能，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。通過增加加強筋，實現(xiàn)電解液導流槽，有助于電解液快速滲入吸收，提高容量一次合格率；采用高強度鋁合金材質(zhì)，配合殼體內(nèi)壁加強筋，提高殼體強度，避免殼體變形鼓脹問題；適當減薄殼體厚度，減少電芯壓力，改善產(chǎn)品漏電壓性能。

附圖說明

圖1、本發(fā)明公開的超級電容器殼體的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標記列表：

1、殼體；2、加強筋；3、導流結(jié)構(gòu)(圖中為槽式)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式，進一步闡明本發(fā)明，應理解下述具體實施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。

實施例1

本實施例的超級電容器殼體，包括由壁組成的殼體1，殼體1形成有用于容納包括電解液及其它結(jié)構(gòu)(包括電芯)在內(nèi)的固液相物質(zhì)的容納空間；還包括加強筋2，加強筋形成于壁上并且向內(nèi)部空間凸出；壁與加強筋的接合處還具有導流結(jié)構(gòu)3，導流結(jié)構(gòu)用于供電解液的流動。

實施例2

本實施例的超級電容器殼體，包括由壁組成的殼體1，殼體1形成有用于容納包括電解液及其它結(jié)構(gòu)(包括電芯)在內(nèi)的固液相物質(zhì)的容納空間；還包括加強筋2，加強筋形成于壁上并且向內(nèi)部空間凸出；加強筋上還具有導流結(jié)構(gòu)3，導流結(jié)構(gòu)用于供電解液的流動。

實施例3

本實施例的超級電容器殼體，包括由壁組成的殼體1，殼體1形成有用于容納包括電解液及其它結(jié)構(gòu)(包括電芯)在內(nèi)的固液相物質(zhì)的容納空間；還包括加強筋2，加強筋形成于壁上并且向內(nèi)部空間凸出；壁在容納空間一側(cè)上還具有導流結(jié)構(gòu)3，導流結(jié)構(gòu)用于供電解液的流動。如圖1所示，加強筋2與槽式的導流結(jié)構(gòu)3平行地設置與殼體內(nèi)部。

實施例4

本實施例的超級電容器殼體，包括由壁組成的殼體1，殼體1形成有用于容納包括電解液及其它結(jié)構(gòu)(包括電芯)在內(nèi)的固液相物質(zhì)的容納空間；還包括加強筋2，加強筋形成于壁上并且向內(nèi)部空間凸出；壁與加強筋的接合處和加強筋上均還具有導流結(jié)構(gòu)3，導流結(jié)構(gòu)用于供電解液的流動。

實施例5

本實施例的超級電容器殼體，包括由壁組成的殼體1，殼體1形成有用于容納包括電解液及其它結(jié)構(gòu)(包括電芯)在內(nèi)的固液相物質(zhì)的容納空間；還包括加強筋2，加強筋形成于壁上并且向內(nèi)部空間凸出；壁與加強筋的接合處和壁在容納空間一側(cè)上均還具有導流結(jié)構(gòu)3，導流結(jié)構(gòu)用于供電解液的流動。

實施例6

本實施例的超級電容器殼體，包括由壁組成的殼體1，殼體1形成有用于容納包括電解液及其它結(jié)構(gòu)(包括電芯)在內(nèi)的固液相物質(zhì)的容納空間；還包括加強筋2，加強筋形成于壁上并且向內(nèi)部空間凸出；加強筋上和壁在容納空間一側(cè)上均還具有導流結(jié)構(gòu)3，導流結(jié)構(gòu)用于供電解液的流動。

實施例7

本實施例的超級電容器殼體，包括由壁組成的殼體1，殼體1形成有用于容納包括電解液及其它結(jié)構(gòu)(包括電芯)在內(nèi)的固液相物質(zhì)的容納空間；還包括加強筋2，加強筋形成于壁上并且向內(nèi)部空間凸出；壁與加強筋的接合處和加強筋上和壁在容納空間一側(cè)上均還具有導流結(jié)構(gòu)3，導流結(jié)構(gòu)用于供電解液的流動。

與上述實施例相區(qū)別的，導流結(jié)構(gòu)為開放的槽式；導流結(jié)構(gòu)還可以為端部具有開口的管式；還可以為開放的槽式和端部具有開口的管式分段組合形成的結(jié)構(gòu)。

導流結(jié)構(gòu)為槽式時，其具有開放的長形凹陷的結(jié)構(gòu)，并且該長形凹陷的結(jié)構(gòu)其至少部分的延伸方向所在的直線與加強筋的延伸方向所在的直線成平行或相交。

導流結(jié)構(gòu)為管式時，其至少具有兩個端部，并且至少有兩個端部具有開口，電解液通過開口的導流結(jié)構(gòu)在容納空間內(nèi)流動。

與上述實施例相區(qū)別的，加強筋上還具有毛細微孔結(jié)構(gòu)，該方案中加強筋的部分或者全部具有毛細微孔結(jié)構(gòu)。

與上述實施例相區(qū)別的，殼體為包括芯部在內(nèi)的具有奇數(shù)層(如一層、三層、五層、七層、九層甚至更多層)結(jié)構(gòu)的層狀材料，除芯部外其由內(nèi)層向外的每一層的材質(zhì)為鋁合金材質(zhì)、玻璃微珠填充材質(zhì)、橡膠彈性體材質(zhì)、陶瓷材質(zhì)中的任一，其中芯部為最中間層且其材質(zhì)為碳纖維材質(zhì)。殼體的層數(shù)為三層或者三層以上時，其芯層兩側(cè)的多層結(jié)構(gòu)其材質(zhì)的排列順序有內(nèi)而外可以相同也可以不同。

與上述實施例相區(qū)別的，玻璃微珠為空心玻璃微珠，其尺寸為80微米(玻璃微珠的尺寸還可以為如下任一：85微米、90微米、95微米、100微米、105微米、110微米、115微米、120微米、125微米、130微米、135微米、140微米、145微米、150微米以及80-150微米范圍內(nèi)的其它任意值)。

包括而不限于以下為鋁合金材質(zhì)的鋁合金實施例，其均可以在包括而不限于上述實施例方案中得到應用，而不超出要求的范圍。

鋁合金實施例1

本實施例中作為鋁合金的合金組成包括，wt％：硅Si:0.40％；銅Cu:0.081％；鎂Mg:0.8％；錳Mn:0.31％；鈦Ti:0.13％；鐵Fe:0.050％；鋁Al以及不可避免的雜質(zhì)：余量；其中單種雜質(zhì)含量≤0.05％；雜質(zhì)總量合計:≤0.15％。

鋁合金實施例2

本實施例中作為鋁合金的合金組成包括，wt％：硅Si:0.37％；銅Cu:0.08％；鎂Mg:0.6％；錳Mn:0.28％；鈦Ti:0.15％；鐵Fe:0.070％；鋁Al以及不可避免的雜質(zhì)：余量；其中單種雜質(zhì)含量≤0.05％；雜質(zhì)總量合計:≤0.15％。

鋁合金實施例3

本實施例中作為鋁合金的合金組成包括，wt％：硅Si:0.34％；銅Cu:0.082％；鎂Mg:1.2％；錳Mn:0.26％；鈦Ti:0.14％；鐵Fe:0.250％；鋁Al以及不可避免的雜質(zhì)：余量；其中單種雜質(zhì)含量≤0.05％；雜質(zhì)總量合計:≤0.15％。

鋁合金實施例4

本實施例中作為鋁合金的合金組成包括，wt％：硅Si:0.32％；銅Cu:0.084％；鎂Mg:1.4％；錳Mn:0.18％；鈦Ti:0.11％；鐵Fe:0.320％；鋁Al以及不可避免的雜質(zhì)：余量；其中單種雜質(zhì)含量≤0.05％；雜質(zhì)總量合計:≤0.15％。

鋁合金實施例5

本實施例中作為鋁合金的合金組成包括，wt％：硅Si:0.30％；銅Cu:0.0086％；鎂Mg:0.7％；錳Mn:0.23％；鈦Ti:0.10％；鐵Fe:0.110％；鋁Al以及不可避免的雜質(zhì)：余量；其中單種雜質(zhì)含量≤0.05％；雜質(zhì)總量合計:≤0.15％。

鋁合金實施例6

本實施例中作為鋁合金的合金組成包括，wt％：硅Si:0.27％；銅Cu:0.088％；鎂Mg:1.3％；錳Mn:0.2％；鈦Ti:0.05％；鐵Fe:0.100％；鋁Al以及不可避免的雜質(zhì)：余量；其中單種雜質(zhì)含量≤0.05％；雜質(zhì)總量合計:≤0.15％。

鋁合金實施例7

本實施例中作為鋁合金的合金組成包括，wt％：硅Si:0.26％；銅Cu:0.09％；鎂Mg:1.1％；錳Mn:0.15％；鈦Ti:0.07％；鐵Fe:0.200％；鋁Al以及不可避免的雜質(zhì)：余量；其中單種雜質(zhì)含量≤0.05％；雜質(zhì)總量合計:≤0.15％。

鋁合金實施例8

本實施例中作為鋁合金的合金組成包括，wt％：硅Si:0.23％；銅Cu:0.093％；鎂Mg:1.05％；錳Mn:0.33％；鈦Ti:0.08％；鐵Fe:0.300％；鋁Al以及不可避免的雜質(zhì)：余量；其中單種雜質(zhì)含量≤0.05％；雜質(zhì)總量合計:≤0.15％。

鋁合金實施例9

本實施例中作為鋁合金的合金組成包括，wt％：硅Si:0.21％；銅Cu:0.095％；鎂Mg:0.6～1.4％；錳Mn:0.30％；鈦Ti:0.12％；鐵Fe:0.400％；鋁Al以及不可避免的雜質(zhì)：余量；其中單種雜質(zhì)含量≤0.05％；雜質(zhì)總量合計:≤0.15％。

鋁合金實施例10

本實施例中作為鋁合金的合金組成包括，wt％：硅Si:0.20％；銅Cu:0.10％；鎂Mg:0.9％；錳Mn:0.40％；鈦Ti:0.09％；鋁Al以及不可避免的雜質(zhì)：余量；其中單種雜質(zhì)含量≤0.05％；雜質(zhì)總量合計:≤0.15％。

與上述實施例相區(qū)別的，殼體的最里層即容納空間的表層還形成有致密的玻璃層或陶瓷層。其中玻璃層為采用水玻璃漿液噴涂烘干形成。

本發(fā)明方案中，包括而不限于上述所列實施例的技術(shù)方案，其殼體產(chǎn)品抽樣100件重復5次，在模擬室外環(huán)境下：1.5米高度墜落、pH4-5的酸液(含硫酸根、亞硫酸根、氮氧化物)噴淋120小時以上、酸性或者堿性電解液裝載200小時(50攝氏度下，以加強電解液活性，模擬長期腐蝕效果)以上等均不發(fā)生明顯損壞或者腐蝕。

本處實施例對本發(fā)明要求保護的技術(shù)范圍中點值未窮盡之處以及在實施例技術(shù)方案中對單個或者多個技術(shù)特征的同等替換所形成的新的技術(shù)方案，同樣都在本發(fā)明要求保護的范圍內(nèi)；同時本發(fā)明方案所有列舉或者未列舉的實施例中，在同一實施例中的各個參數(shù)僅僅表示其技術(shù)方案的一個實例(即一種可行性方案)，而各個參數(shù)之間并不存在嚴格的配合與限定關系，其中各參數(shù)在不違背公理以及本發(fā)明述求時可以相互替換，特別聲明的除外。

本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。以上所述是本發(fā)明的具體實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。