一種超級電容器電極芯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電容器電極芯，特別是一種超級電容器電極芯，屬于電容器制作領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]超級電容器是近年來發(fā)展起來的一種新型的儲能裝置，具有功率密度高、壽命長、使用溫度寬及充電迅速等優(yōu)異特性，它能在很小的體積下達(dá)到法拉級的電容量，無須特別的充電電路和控制放電電路，和電池相比過充、過放都不對其壽命構(gòu)成負(fù)面影響，因而在各類智能設(shè)備、電動汽車、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但是，一般采用卷繞電極芯制成的超級電容器，由于電極層、集流體、隔膜之間的間隔設(shè)計不合理，在后期注入電解液成為超級電容器后，可能會出現(xiàn)電氣絕緣不好、兩個電層彼此接觸短路或電容量不足的情況。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種卷繞間隙合理超級電容器電極芯，具體技術(shù)方案如下:
[0004]一種超級電容器電極芯，從內(nèi)向外依次由第一活性材料層、第一集流體、第二活性材料層、第一隔膜、第三活性材料層、第二集流體、第四活性材料層、第二隔膜卷繞而成，所述第一集流體、第二集流體、第一隔膜、第二隔膜的上下兩端間的寬度為LI，第一活性材料層、第二活性材料層、第三活性材料層和第四活性材料層的上下兩端間的寬度為L2且位置相互對應(yīng)，LI與L2之間的幾何關(guān)系為:L1 > L2，所述第一活性材料層和第二活性材料層設(shè)置在第一集流體的兩側(cè)表面上且下端與第一集流體下端平齊，所述第三活性材料層和第四活性材料層設(shè)置在第二集流體兩側(cè)表面上且上端與第二集流體上端平齊，所述第一集流體和第二集流體在豎直方向上互相錯開，錯開距離為A，A與L1、L2之間的幾何關(guān)系為:A=L1-L2，第一隔膜與第二隔膜的位置相互對應(yīng)，所述第一集流體與第一隔膜在豎直方向上互相錯開，錯開距離為B，第二集流體與第二隔膜在豎直方向上也互相錯開，錯開距離為B，A與B之間的幾何關(guān)系為:A > Bo
[0005]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述第一集流體和第二集流體為未經(jīng)處理的鋁箔或經(jīng)過腐蝕處理的鋁箔。
[0006]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述經(jīng)過腐蝕處理的鋁箔兩側(cè)涂覆有導(dǎo)電膠。
[0007]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述第一隔膜和第二隔膜為纖維素隔膜、玻璃纖維隔膜、熱塑性樹脂和紙漿纖維制成的隔膜、聚四氟乙烯隔膜、聚酰亞胺隔膜、含有T12的聚酰亞胺隔膜或芳香族聚酰亞胺纖維和纖維素混合物隔膜、多孔聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜中的任意一種。
[0008]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述第一活性材料層、第一集流體、第二活性材料層、第一隔膜、第三活性材料層、第二集流體、第四活性材料層、第二隔膜圍繞卷棒卷繞而成。
[0009]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述卷棒為圓形棒或軸片，所述圓形棒上設(shè)置有貫穿棒體上下表面的轉(zhuǎn)軸孔，所述軸片為“回”字形中空結(jié)構(gòu)。
[0010]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述卷棒材質(zhì)為聚碳酸酯或聚對苯二甲酸丁二醇酯。
[0011]上述技術(shù)方案提供了一種合理布置電容器內(nèi)活性材料層、集流體和隔膜的超級電容器電極芯，通過將集流體之間錯開一定距離，保證集流體之間的焊接區(qū)域相互無影響，通過將集流體與隔膜錯開一定距離，保證不同集流體上的活性材料層之間完全隔開，避免兩者直接接觸造成電容器短路，具有有益的技術(shù)效果和顯著的實用價值。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型一種超級電容器電極芯的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型一種超級電容器電極芯的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實用新型一種超級電容器電極芯的實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為本實用新型一種超級電容器電極芯各卷繞層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖5為采用本實用新型超級電容器制作方法制作的電容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]實施例一
[0018]如圖1所示，該超級電容器電極芯從內(nèi)向外依次由第一活性材料層10、第一集流體20、第二活性材料層11、第一隔膜30、第三活性材料層12、第二集流體21、第四活性材料層13、第二隔膜31卷繞而成，如圖4所示，第一集流體20、第二集流體21、第一隔膜30、第二隔膜31的上下兩端間的寬度為LI，第一活性材料層10、第二活性材料層11、第三活性材料層12和第四活性材料層13的上下兩端間的寬度為L2且位置相互對應(yīng)，LI與L2之間的幾何關(guān)系為:L1 > L2，這是為了在集流體上預(yù)留處焊接區(qū)域，第一活性材料層10和第二活性材料層11設(shè)置在第一集流體20的兩側(cè)表面上且下端與第一集流體20下端平齊，第三活性材料層12和第四活性材料層13設(shè)置在第二集流體21兩側(cè)表面上且上端與第二集流體21上端平齊，所述第一集流體20和第二集流體21在豎直方向上互相錯開，錯開距離為A，A與L1、L2之間的幾何關(guān)系為:A=L1-L2，集流體間錯開設(shè)置是為了保證每個集流體上預(yù)留的焊接區(qū)域相互獨(dú)立，不產(chǎn)生影響，第一隔膜30與第二隔膜31的位置相互對應(yīng)，所述第一集流體20與第一隔膜30在豎直方向上互相錯開，錯開距離為B，第二集流體21與第二隔膜31在豎直方向上也互相錯開，錯開距離為B，A與B之間的幾何關(guān)系為:A>B，將集流體與隔膜錯開設(shè)置，能夠保證電極芯卷繞后集流體之間完全分隔。第一活性材料層10、第一集流體20、第二活性材料層11、第一隔膜30、第三活性材料層12、第二集流體21、第四活性材料層13、第二隔膜31圍繞圓形棒40卷繞而成。圓形棒40上設(shè)置有貫穿棒體上下表面的轉(zhuǎn)軸孔50，使用時，將卷繞機(jī)的轉(zhuǎn)軸以卡接的方式插入轉(zhuǎn)軸孔50，在轉(zhuǎn)軸的帶動下即可實現(xiàn)電極芯的卷繞。
[0019]實施例二
[0020]如圖2所示，實施例二與實施例一的區(qū)別在于，第一活性材料層10、第一集流體20、第二活性材料層11、第一隔膜30、第三活性材料層12、第二集流體21、第四活性材料層13、第二隔膜31圍繞軸片41卷繞而成，軸片41和圓形棒40的作用相同，都是作為卷棒協(xié)助電極芯有組織卷繞，且材質(zhì)均可以采用熱塑性塑料制成，如:聚碳酸酯或者聚對苯二甲酸丁二醇酯。軸片41為“回”字形中空結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有利于電極芯內(nèi)圈充分浸滿電解液。
[0021]實施例三
[0022]如圖3所示，實施例三與上述實施例的區(qū)別在于，第一活性材料層10、第一集流體20、第二活性材料層11、第一隔膜30、第三活性材料層12、第二集流體21、第四活性材料層13、第二隔膜31直接在卷繞機(jī)轉(zhuǎn)軸的帶動下進(jìn)行電極芯卷繞，卷繞完成后抽出轉(zhuǎn)軸，這種電極芯中間由于沒有卷棒約束，電極芯內(nèi)圈張力較松，保證電極芯內(nèi)圈間隙足夠。