專(zhuān)利名稱(chēng)：電容式儲(chǔ)能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電容式儲(chǔ)能電池技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電池領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種電容式儲(chǔ)能電池。背景技術(shù)：
要推動(dòng)低碳能源工業(yè)的發(fā)展，高效大功率的儲(chǔ)能器件就成了其中的關(guān)鍵技術(shù)之 一。儲(chǔ)能器件技術(shù)涵蓋太陽(yáng)能和風(fēng)能的替換儲(chǔ)能器件，緊急情況和瞬時(shí)反應(yīng)儲(chǔ)能電池，大功 率和高能儲(chǔ)能器件等，其應(yīng)用領(lǐng)域則涉及電網(wǎng)變電站應(yīng)急儲(chǔ)能器件，醫(yī)院和M小時(shí)運(yùn)營(yíng)的 高科技產(chǎn)業(yè)，軍工脈沖電源，航天和深海溫度敏感儲(chǔ)能電池，微型化醫(yī)療移植器件，電動(dòng)自 行車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力儲(chǔ)能電池等等。目前市場(chǎng)上的儲(chǔ)能電池主要有鉛酸電池，鉛晶電池，鎳氫電池，鋰離子電池包括磷 酸鐵鋰電池等化學(xué)電池。這類(lèi)化學(xué)電池通過(guò)電能=》化學(xué)能=》電能的轉(zhuǎn)換過(guò)程，來(lái)實(shí)現(xiàn)能 量的儲(chǔ)存和釋放。而化學(xué)電池在能量密度，功率密度，充放電時(shí)間，和安全環(huán)保等方面都已 經(jīng)趨于極限。并因此嚴(yán)重制約了新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是新能源電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 為了克服上述化學(xué)電池功率密度低和充電速率慢的難題，電化學(xué)雙電層超級(jí)電容器(EDLC) 在近十年獲得了迅速的發(fā)展。其電池充電可在很短的時(shí)間內(nèi)完成(以秒至分鐘計(jì))。因此， 它在短途公交車(chē)如2005年在煙臺(tái)試運(yùn)行的城市公交車(chē)和2006年在上海試運(yùn)行的11路城 市公交車(chē)就成功將其運(yùn)用為動(dòng)力電源。而在世博園運(yùn)行的電動(dòng)公交車(chē)很多都是采用雙電層 超級(jí)電容器作為動(dòng)力電池組。然而，雙電層超級(jí)電容器的單體模塊電壓低(<3.5伏)，從 而導(dǎo)致比能量小(< 30瓦*時(shí)/公斤)，因此大大地限制了其應(yīng)用前景。因此，有必要提出一種新的電池以克服現(xiàn)有技術(shù)的前述缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種新的電容式儲(chǔ)能電池。為達(dá)成前述目的，本實(shí)用新型一種電容式儲(chǔ)能電池，其包括介電材料、在介電材料 內(nèi)平行間隔交叉排列的第一電極和第二電極、卡扣于介電材料兩側(cè)的第一封裝導(dǎo)體以及第 二封裝導(dǎo)體；其中第一封裝導(dǎo)體與第一電極的一端相連作為電池的正極，第二封裝導(dǎo)體與 第二電極的一端相連作為電池的負(fù)極。進(jìn)一步地，所述介電材料為方形立方體、圓柱體或多邊形柱體中的一種。進(jìn)一步地，所述第一電極和第二電極為矩形平板、圓形平板或多邊形平板中的一 種。進(jìn)一步地，所述第一電極為多個(gè)末端平齊的平板電極，所述第二電極為多個(gè)末端 平齊的平板電極。進(jìn)一步地，所述第一封裝導(dǎo)體和第二封裝導(dǎo)體為半開(kāi)口框形，每一封裝導(dǎo)體包括 兩端的卡扣部和與卡扣部垂直連接卡扣部的連接部。進(jìn)一步地，所述第一封裝導(dǎo)體和第二封裝導(dǎo)體的卡扣部分別卡扣于介電材料的上 下表面。[0012]進(jìn)一步地，所述第一封裝導(dǎo)體的連接部與所有第一電極的末端連接，所述第二封 裝導(dǎo)體的連接部與所有第二電極的末端連接。進(jìn)一步地，所述第一電極和第二電極的末端與介電材料的邊緣平齊。進(jìn)一步地，所述第一電極和第二電極的寬度小于介電材料的寬度。本實(shí)用新型的電容式儲(chǔ)能電池能量密度大，能夠快速充電，功率大，高效節(jié)能，相 比于化學(xué)儲(chǔ)能電池，該類(lèi)電容器儲(chǔ)能電池?zé)o能量轉(zhuǎn)換及損耗，充放電效率> 95%。因此，其 相對(duì)節(jié)能可達(dá)30 %以上，使用壽命長(zhǎng)，充放電次數(shù)> 10萬(wàn)次，而鋰電池約為1000次，鉛氧電 池為500次，低碳環(huán)保，無(wú)二次環(huán)境污染，無(wú)安全隱患，結(jié)構(gòu)上兩端的封裝導(dǎo)體為半開(kāi)口框 形，自?xún)蓚?cè)卡扣于介電材料兩側(cè)，封裝導(dǎo)體的內(nèi)表面與電極相連作為電池的正負(fù)極，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單而且能節(jié)省電池所占的空間。
圖1為本實(shí)用新型電容式電池的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型電容式電池的部分分解示意圖。圖3為本實(shí)用新型電容式電池的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
此處所稱(chēng)的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本實(shí)用新型至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方 式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說(shuō)明書(shū)中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指 同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。請(qǐng)參閱圖1及圖2所示，其顯示本實(shí)用新型電容式電池的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示， 本實(shí)用新型電容式電池包括介電材料1、電極材料2以及封裝導(dǎo)體3。如圖1及圖2所示，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中所述介電材料1為整個(gè)為實(shí)體 的方形立方體，其包括上表面11、下面表12、左側(cè)面13、右側(cè)面14、前端面15以及后端面 (未示出)。在其他實(shí)施方式中所述介電材料1也可以為圓柱體或其他多邊形柱體，例如五 邊形柱體或六邊形柱體等。如圖1及圖2所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中所述電極材料2為矩形平板，其包 括形狀相同的第一電極21和第二電極22。在本實(shí)施例中每一第一電極21和每一第二電極 22均包括若干塊相同的電極板，這些相同的電極板構(gòu)成的第一電極21和第二電極22在圖 中的上下方向上相互平行，并且間隔交叉排列，即兩塊第一電極21之間設(shè)置一塊第二電極 22，兩塊第二電極22之間設(shè)置一塊第一電極21。電極板的層數(shù)取決于電池的容量，若電池 的容量大，則電極板的層數(shù)多，電池的容量小，則層數(shù)少，最少可以是僅有一塊第一電極21 和一塊第二電極22。所述第一電極21和第二電極22位于前述介電材料1內(nèi)，每?jī)蓧K電極板21、22之 間充滿(mǎn)前述介電材料1，這樣每?jī)蓧K電極板21、22則相當(dāng)于電容的兩端，中間的介電材料1 為電容的兩塊板之間的介質(zhì)。其中第一電極21和第二電極22的寬度小于介電材料1的寬度，如圖所示，其中位 于圖2中左側(cè)的第一電極21的末端均相互平齊并與介電材料1的左側(cè)面13平齊，而位于 圖2中右側(cè)的第二電極22的末端也相互平齊并與介電材料1的右側(cè)面14平齊，由于第一電極21和第二電極22的寬度小于介電材料1的寬度，整個(gè)介電材料1并未被電極材料完 全隔離開(kāi)，仍為連續(xù)的一整塊。在其他實(shí)施方式中，所述第一電極和第二電極的寬度也可以大于介電材料的寬 度，則整個(gè)介電材料被每?jī)蓧K第一電極和第二電極隔離開(kāi)來(lái)，形成兩塊電極板中間夾一層 介電材料的形式。為與前述介電材料的其他實(shí)施例中的形狀相適應(yīng)，所述第一電極21和第二電極 22也可以為圓片形板狀，或者其他多邊形板狀，例如五邊形板狀或六邊形板狀等。如圖1和圖2所示，所述封裝導(dǎo)體3包括第一封裝導(dǎo)體31和第二封裝導(dǎo)體32，如 圖所示，每一封裝導(dǎo)體31、32均為半開(kāi)口框形，第一封裝導(dǎo)體31包括上下兩端的水平板狀 的卡扣部311、312以及連接卡扣部311、312并與每一卡扣部311、312垂直的連接部313。 第二封裝導(dǎo)體32包括上下兩端的水平板狀的卡扣部321、322以及連接卡扣部321、322并 與每一卡扣部321、322垂直的連接部323。如圖2所示，組裝時(shí)第一封裝導(dǎo)體31和第二封 裝導(dǎo)體32自?xún)蓚?cè)卡扣于介電材料1的兩側(cè)，其中第一封裝導(dǎo)體31和第二封裝導(dǎo)體32的上 端卡扣部311和321卡扣于介電材料1的上表面11，第一封裝導(dǎo)體31和第二封裝導(dǎo)體32 的下端卡扣部312和322卡扣于介電材料1的下表面12。由于第一電極21的末端與介電材料1的左側(cè)面13平齊，第一封裝導(dǎo)體31的連接 部313的內(nèi)表面與介電材料1的左側(cè)面13平齊，因此第一封裝導(dǎo)體31的連接部313的內(nèi)表 面會(huì)與第一電極21的末端相接觸，這樣通過(guò)第一封裝導(dǎo)體31可以將第一電極21的末端相 互連接在一起，可以作為電池的正極或者負(fù)極。第二封裝導(dǎo)體32的連接部323的內(nèi)表面與 介電材料1的右側(cè)面14平齊，因此第二封裝導(dǎo)體32的連接部323的內(nèi)表面會(huì)與第二電極 22的末端相接觸，這樣通過(guò)第二封裝導(dǎo)體32可以將第二電極22的末端相互連接在一起，可 以作為電池的負(fù)極或者正極。其中圖2中為顯示電極材料與介質(zhì)材料的側(cè)面相平齊，將兩 側(cè)的封裝導(dǎo)體與介質(zhì)材料間隔一定距離，在組裝時(shí)封裝導(dǎo)體的連接部的內(nèi)表面與介質(zhì)材料 的側(cè)面以及電極材料的末端是相接觸的。對(duì)于介電材料1和電極材料2為圓形或多邊形的實(shí)施例，所述封裝導(dǎo)體3的外形 可以相應(yīng)變化以適應(yīng)介電材料和電極材料的形狀，但封裝導(dǎo)體3仍是包括上下的卡扣部和 中間的連接部，而連接部的內(nèi)表面與第一電極和第二電極的末端相連作為電池的正負(fù)極。請(qǐng)參閱圖3所示，在整個(gè)電池的外表面可以包裝一個(gè)封裝殼體4，而在殼體4的頂 端設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)電的螺柱5，其中一個(gè)螺柱5與前述第一封裝導(dǎo)體31相連，作為電池的一個(gè)電 極的引出端，另一個(gè)螺柱5與前述第二封裝導(dǎo)體32相連，作為電池的另一個(gè)電極的引出端。本實(shí)用新型的電容式電池，其介電材料兩端的封裝導(dǎo)體為半開(kāi)口框形，其卡扣于 介電材料的兩側(cè)，而封裝導(dǎo)體的連接部的內(nèi)表面分別將第一電極和第二電極的一端連接在 一起形成電池的正負(fù)極，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而且能夠節(jié)省電池所占的空間。上述說(shuō)明已經(jīng)充分揭露了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng) 域的技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
所做的任何改動(dòng)均不脫離本實(shí)用新型的權(quán)利 要求書(shū)的范圍。相應(yīng)地，本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實(shí)施方 式。
權(quán)利要求1.一種電容式儲(chǔ)能電池，其包括介電材料、在介電材料內(nèi)平行間隔交叉排列的第一電 極和第二電極、卡扣于介電材料兩側(cè)的第一封裝導(dǎo)體以及第二封裝導(dǎo)體；其中第一封裝導(dǎo) 體與第一電極的一端相連作為電池的正極，第二封裝導(dǎo)體與第二電極的一端相連作為電池 的負(fù)極。
2.如權(quán)利要求1所述的電容式儲(chǔ)能電池，其特征在于所述介電材料為方形立方體、圓 柱體或多邊形柱體中的一種。
3.如權(quán)利要求1所述的電容式儲(chǔ)能電池，其特征在于所述第一電極和第二電極為矩 形平板、圓形平板或多邊形平板中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的電容式儲(chǔ)能電池，其特征在于所述第一電極為多個(gè)末端平齊 的平板電極，所述第二電極為多個(gè)末端平齊的平板電極。
5.如權(quán)利要求1所述的電容式儲(chǔ)能電池，其特征在于所述第一封裝導(dǎo)體和第二封裝 導(dǎo)體為半開(kāi)口框形，每一封裝導(dǎo)體包括兩端的卡扣部和與卡扣部垂直連接卡扣部的連接 部。
6.如權(quán)利要求5所述的電容式儲(chǔ)能電池，其特征在于所述第一封裝導(dǎo)體和第二封裝 導(dǎo)體的卡扣部分別卡扣于介電材料的上下表面。
7.如權(quán)利要求5所述的電容式儲(chǔ)能電池，其特征在于所述第一封裝導(dǎo)體的連接部與 所有第一電極的末端連接，所述第二封裝導(dǎo)體的連接部與所有第二電極的末端連接。
8.如權(quán)利要求1所述的電容式儲(chǔ)能電池，其特征在于所述第一電極和第二電極的末 端與介電材料的邊緣平齊。
9.如權(quán)利要求1所述的電容式儲(chǔ)能電池，其特征在于所述第一電極和第二電極的寬 度小于介電材料的寬度。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種電容式儲(chǔ)能電池，其包括介電材料、在介電材料內(nèi)平行間隔交叉排列的第一電極和第二電極、卡扣于介電材料兩側(cè)的第一封裝導(dǎo)體以及第二封裝導(dǎo)體；其中第一封裝導(dǎo)體與第一電極的一端相連作為電池的正極，第二封裝導(dǎo)體與第二電極的一端相連作為電池的負(fù)極。
文檔編號(hào)H01G9/048GK201829353SQ20102057859
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者蕭小月 申請(qǐng)人:無(wú)錫索垠飛科技有限公司