Электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа

Авторы патента:


Электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа
Электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа

 


Владельцы патента RU 2424595:

Мейденша Корпорейшн (JP)

Изобретение относится к электрическому двухслойному конденсатору биполярного слоистого типа. Согласно изобретению электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа содержит многослойный корпус, который содержит ячейки (4), расположенные слоями между поляризационными подложками (2), две приемные электродные пластины (6), расположенные на обеих поверхностях многослойного корпуса, две концевые пластины (7), между которыми расположен многослойный корпус и приемные электродные пластины (6), уплотняющий элемент (5), герметизирующий ячейки (4) конденсатора, и металлические распорки (10), имеющие резьбовую внутреннюю поверхность и вставленные в сквозные отверстия, выполненные в уплотняющем элементе. В оба конца металлической распорки (10) ввинчены металлические винты (9), обеспечивающие прижатие концевых пластин (7). Техническим результатом является улучшение герметизации между ячейками с одновременным сохранением размера конденсаторного блока. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Данное изобретение относится к электрическому двухслойному конденсатору биполярного слоистого типа.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Электрический двухслойный конденсатор отличается тем, что электрическая энергия накапливается путем физической адсорбции анионов и катионов, присутствующих в электролите, на поверхности с положительной полярностью и на поверхности с отрицательной полярностью поляризуемого электрода.

[0003] Фиг.2 изображает пример традиционного электрического двухслойного конденсатора биполярного слоистого типа. Как показано на фиг.2, традиционный электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа (далее называемый просто конденсатором) представляет собой конденсатор слоистого типа, в котором чередующимися слоями расположены ионопроницаемый разделитель 103 и поляризуемый электрод, содержащий электродные пластины 100 из активированного угля, которые прикреплены к противоположным поверхностям поляризационной подложки 102.

[0004] Ниже рассмотрен конденсатор, в котором ячейка 104, являющаяся минимальной составной единицей, образована из разделителя 103 и электродных пластин 100 из активированного угля, которые расположены на противоположных поверхностях разделителя 103. Указанный конденсатор содержит слоистый корпус, образованный ячейками 104, которые сложены в стопу одна на другую и разделены поляризационными подложками 102. Слоистый корпус зажат с помощью двух концевых пластин 107, 107 между ними, причем указанные пластины служат в качестве удерживающих слои металлических пластин. На противоположных поверхностях внешней периферической части поляризационной подложки 102 соответственно расположены уплотняющие элементы 105. Указанные элементы 105 служат для отделения соседних ячеек 104 друг от друга герметичным образом для обеспечения предотвращения утечки электролита из конденсаторного блока. При выполнении уплотняющих элементов 105 поляризационная подложка 102 расположена во внешней периферической части между указанными элементами 105. Уплотняющие элементы 105 также служат для изоляции соседних ячеек 104 друг от друга.

[0005] При сборке конденсатора ячейки 104, которые имеют необходимое выдерживаемое напряжение (например, около 2,5 В на каждую ячейку), укладываются друг на друга вместе с уплотняющими элементами 105. Наконец, уложенные друг на друга ячейки 104 и уплотняющие элементы 105 скрепляются двумя концевыми пластинами 107, 107 через две токоприемные электродные пластины 106, 106, которые соответственно служат в качестве токоприемных металлических концевых пластин. Таким образом, соседние ячейки 104 остаются отделенными друг от друга в герметично уплотненном состоянии. К токоприемным электродным пластинам 106, 106 соответственно присоединены токоприемные выводы 108, 108.

[0006] Для обеспечения полного отделения соседних ячеек 104 друг от друга герметичным образом к концевым пластинам 107, 107 необходимо приложить достаточно большое скрепляющее усилие. Для этого концевые пластины 107, 107 выполнены соответственно с резьбовыми отверстиями, а уплотняющие элементы 105 выполнены со сквозными отверстиями, которые соответственно расположены напротив указанных резьбовых отверстий. Для обеспечения скрепления концевых пластин 107, 107 друг с другом в резьбовые и сквозные отверстия вставлены и завинчены металлические винты 109 (см. Патентный Документ 1). Более подробно, в соответствующие сквозные отверстия уплотняющих элементов 105 вставлена смоляная распорка 113 с внутренней резьбой (далее называемая просто смоляной распоркой). Смоляная распорка 113 представляет собой трубчатый элемент или полый цилиндрический элемент, изготовленный из смолы. На внутренней периферической поверхности противоположных концевых частей смоляной распорки 113 имеется внутренняя резьба. Металлические винты 109 ввинчены в противоположные концевые части смоляной распорки 113 для скрепления, таким образом, концевых пластин 107, 107, расположенных на противоположных сторонах, и создания большого сжимающего усилия, приложенного к ячейкам 104, уплотняющим элементам 105 и токоприемным электродным пластинам 106.

[0007] Ввиду конструкции конденсатора между концевыми пластинами 107, 107 может возникнуть разность потенциалов. Так как в конденсаторе, изображенном на фиг.2, концевые пластины 107, 107 находятся в контакте с токоприемными электродными пластинами 106, 106, то необходимо изолировать одну концевую пластину 107 от другой. Для этого, как описано, используются смоляные распорки 113. Например, с точки зрения прочности, термостойкости и долговечности в качестве материала для изготовления распорок 113 может использоваться полифениленсульфид (ПФС), содержащий в качестве наполнителя стекловолокно.

[0008] Помимо этого, традиционно предлагался конденсатор, в котором уложенные друг над другом ячейки последовательно соединены друг с другом. Каждая из ячеек имеет первый вывод и второй вывод, причем первый вывод одной ячейки соединен со вторым выводом соседней ячейки с помощью соединяющей выводы части, имеющей прямоугольную пластинчатую форму. Первый вывод или второй вывод и соединяющая часть прижаты друг к другу с помощью болтов и гаек. Выводы, соединяющая часть и изолирующий блок, расположенный между соседними выводами, выполнены с соответствующими сквозными отверстиями. В указанные сквозные отверстия вставлены полые цилиндрические патрубки из изолирующего материала, в которые вставлены указанные болты (см. Патентный Документ 2).

[0009] Патентный Документ 1: первая публикация заявки на патент Японии №2003-217986.

Патентный Документ 2: первая публикация заявки на патент Японии №2006-294985.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0010] Однако для обеспечения поддержания герметично уплотненного состояния сложенных в стопу ячеек 104 в течение долгого времени в традиционном конденсаторе, изображенном на фиг.2, необходимо обеспечить большое скрепляющее усилие, прикладываемое между концевыми пластинами 107, 107 и препятствующее деформации смоляных распорок 113.

[0011] В случае использования смоляных распорок 113, изготовленных из ПФС смолы, скрепляющая сила металлических винтов 109 определяется в зависимости от прочности ПФС смолы. Таким образом, для обеспечения повышения скрепляющей силы металлических винтов 109 необходимо увеличить диаметр резьбы распорок 113 и площадь поперечного сечения распорок 113. Это может привести к увеличению размера всего конденсаторного блока.

[0012] Кроме того, прочность смолы снижается при превышении температуры около 60°С. Прочность смолы при 80°С составляет примерно 2/3 от прочности смолы при 20°С. Так как рабочая температура конденсатора обычно лежит в пределах от -20°С до 70°С, то прочность распорки 113 или патрубка может ухудшиться вследствие повышения температуры распорки 113 или патрубка, вследствие чего возникает опасность, например деформации распорки 113 или патрубка.

[0013] Данное изобретение было разработано с учетом упомянутых выше проблем в известном уровне техники. Целью данного изобретения является создание электрического двухслойного конденсатора биполярного слоистого типа, обеспечивающего предотвращение увеличения размера конденсаторного блока и повышение герметичности между соседними ячейками.

[0014] Для решения вышеупомянутых проблем известного уровня техники в первом аспекте данного изобретения предложен электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа, содержащий:

многослойный корпус, который содержит ячейки, уложенные в стопу одна на другую, и одну или более поляризационных подложек, каждая из которых вставлена между соседними ячейками конденсатора,

две токоприемные металлические концевые пластины, расположенные соответственно на противоположных поверхностях многослойного корпуса,

две удерживающие слои металлические пластины, между которыми вставлены многослойный корпус и две токоприемные металлические концевые пластины,

уплотняющие элементы, которые герметизируют ячейки конденсатора и имеют соответствующие сквозные отверстия, и

трубчатые элементы, каждый из которых имеет резьбовую канавку на внутренней периферической поверхности, причем указанные трубчатые элементы вставлены в сквозные отверстия уплотняющих элементов, и каждый из трубчатых элементов имеет противоположные концевые части, в которые соответственно ввинчены крепежные элементы, обеспечивающие скрепление удерживающих слои металлических пластин,

при этом трубчатые элементы изготовлены из металла.

[0015] Во втором аспекте данного изобретения предложен электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа, аналогичный описанному в первом аспекте и дополнительно содержащий изолирующую пластину, которая вставлена между каждой из двух удерживающих слои металлических пластин и каждой из двух токоприемных металлических концевых пластин, расположенных напротив друг друга, и обладает теплостойкостью по меньшей мере в интервале температур от -20°С до 70°С.

[0016] В третьем аспекте данного изобретения предложен электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа, аналогичный описанному в первом или втором аспекте и дополнительно содержащий изолирующий элемент, покрывающий внешнюю поверхность трубчатого элемента.

[0017] В четвертом аспекте данного изобретения предложен электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа, который аналогичен конденсатору, описанному в первом или втором аспекте, и в котором металлом для изготовления трубчатого элемента является нержавеющая сталь.

[0018] В пятом аспекте данного изобретения предложен электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа, который аналогичен конденсатору, описанному в первом или втором аспекте, и в котором металлом для изготовления трубчатого элемента является железо, причем трубчатый элемент имеет поверхность, покрытую коррозионно-стойким слоем.

[0019] В шестом аспекте данного изобретения предложен электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа, который аналогичен конденсатору, описанному в первом или втором аспекте, и в котором металлом для изготовления трубчатого элемента является титан.

[0020] В седьмом варианте данного изобретения предложен биполярный электрический двухслойный конденсатор слоистого типа, который аналогичен конденсатору, описанному в аспектах со второго по пятый, и в котором изолирующая пластина изготовлена из материала, выбранного из группы, в которую входят бакелит, фенольная смола, эпоксидная смола, полипропилен и полиэтилентерефталат.

[0021] В восьмом аспекте данного изобретения предложен электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа, который аналогичен конденсатору, описанному в аспектах с третьего по седьмой, и в котором изолирующий элемент представляет собой трубку, изготовленную из смолы.

[0022] В девятом аспекте данного изобретения предложен электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа, который аналогичен конденсатору, описанному в аспектах с третьего по седьмой, и в котором изолирующий элемент представляет собой трубку, дающую усадку при нагревании.

[0023] В десятом аспекте данного изобретения предложен электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа, который аналогичен конденсатору, описанному в аспектах с третьего по седьмой, и в котором изолирующий элемент представляет собой покрытие, выполненное путем нанесения краски, изготовленной из пигмента смолы, на внешнюю поверхность трубчатого элемента и обжига нанесенной краски.

ТЕХНИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0024] В предложенном электрическом двухслойном конденсаторе биполярного слоистого типа имеется возможность повышения прочности трубчатого элемента без увеличения площади его поперечного сечения по сравнению с трубчатым элементом, служащим в качестве смоляной распорки традиционного конденсатора. В результате может быть обеспечено предотвращение увеличения размера конденсаторного блока и может быть повышена герметичность между соседними ячейками.

[0025] Кроме того, между двумя токоприемными металлическими концевыми пластинами и двумя удерживающими слои металлическими пластинами может быть расположена изолирующая пластина, обладающая теплостойкостью по меньшей мере в интервале температур от -20°С до 70°С. При выполнении изолирующей пластины, даже если между двумя удерживающими слои пластинами возникает разность потенциалов, конденсаторный блок может быть огражден от неблагоприятного воздействия указанной разности потенциалов в рабочем интервале температур конденсатора.

[0026] Кроме того, при выполнении изолирующего элемента, покрывающего внешнюю периферическую поверхность трубчатого элемента имеется возможность надежного предотвращения короткого замыкания, вызываемого контактом между трубчатым элементом и поляризационной подложкой, которые изготовлены из металла.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0027] Фиг.1 изображает разрез электрического двухслойного конденсатора биполярного слоистого типа в соответствии с данным изобретением.

Фиг.2 изображает разрез электрического двухслойного конденсатора биполярного слоистого типа известного уровня техники.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0028] Ниже приведено более подробное описание предпочтительных вариантов выполнения. Предпочтительные варианты выполнения предназначены для применения в электрических двухслойных конденсаторах биполярного слоистого типа, содержащих трубчатый элемент, в который вставлен или ввинчен крепежный элемент.

Первый вариант выполнения

[0029] Далее приведено описание первого варианта выполнения данного изобретения со ссылкой на фиг.1. Фиг.1 изображает вид в разрезе, показывающий конструкцию электрического двухслойного конденсатора биполярного слоистого типа в соответствии с первым вариантом выполнения.

[0030] Как показано на фиг.1, электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа (далее называемый конденсатором) в соответствии с первым вариантом выполнения представляет собой конденсатор слоистого типа, в котором чередующимися слоями расположены ионопроницаемый разделитель 3 и поляризуемый электрод, содержащий электродные пластины 1 из активированного угля, соответственно прикрепленные к противоположным поверхностям поляризационной подложки 2.

[0031] Минимальной составной единицей конденсатора является ячейка 4. Ячейка 4 содержит разделитель 3 и электродные пластины 1, 1 из активированного угля, расположенные на противоположных поверхностях разделителя 3. Конденсатор имеет конструкцию, в которой многослойный корпус скреплен двумя концевыми пластинами 7, 7, так что он расположен между ними. Указанные две концевые пластины 7, 7 служат удерживающими слои металлическими пластинами, которые взаимодействуют с обеспечением удерживания слоистого корпуса. Многослойный корпус содержит ячейки 4, уложенные в стопу одна на другую, и одну или более поляризационных подложек 2, каждая из которых вставлена между соседними ячейками 4. На противоположных поверхностях внешней периферической части поляризационной подложки 2 соответственно расположены уплотняющие элементы 5. Указанные элементы 5 служат для отделения соседних ячеек 4 друг от друга герметичным образом для обеспечения предотвращения утечки электролита из конденсаторного блока. При выполнении уплотняющих элементов 5 поляризационная подложка 2 расположена во внешней периферической части между указанными элементами 5. Уплотняющие элементы 5 также служат для изоляции соседних ячеек 4 друг от друга.

[0032] При сборке конденсатора ячейки 4, обеспечивающие необходимое выдерживаемое напряжение (например, около 2,5 В на каждую ячейку), складываются в стопу вместе с уплотняющими элементами 5. Наконец, сложенные в стопу ячейки 4 и уплотняющие элементы 5 скрепляются двумя концевыми пластинами 7, 7 между ними через две токоприемные электродные пластины 6, 6, которые соответственно служат в качестве токоприемных металлических концевых пластин. Таким образом, соседние ячейки 4 остаются отделенными друг от друга в герметично уплотненном состоянии. К токоприемным электродным пластинам 6, 6 соответственно присоединены токоприемные выводы 8, 8.

[0033] Для обеспечения полного отделения ячеек 4 друг от друга герметичным образом концевые пластины 7, 7 выполнены соответственно с резьбовыми отверстиями, а уплотняющие элементы 5 выполнены со сквозными отверстиями, расположенными в местоположениях, соответствующих указанным резьбовым отверстиям. Для обеспечения скрепления концевых пластин 7, 7 друг с другом в резьбовые отверстия и выровненные относительно них сквозные отверстия вставлены и завинчены металлические винты 9, 9, каждый из которых служит в качестве крепежного элемента.

[0034] В каждое из сквозных отверстий уплотняющих элементов 5 вставлена металлическая распорка 10. Металлическая распорка 10 представляет собой трубчатый элемент или полый цилиндрический элемент, изготовленный из металла и имеющий внутреннюю резьбу на внутренней периферической поверхности его обеих противоположных концевых частей. Металлические винты 9, 9, проходящие соответственно через концевые пластины 7, 7, ввинчены соответственно в противоположные концевые части металлической распорки 10. Таким образом, концевые пластины 7, 7 прикреплены друг к другу путем ввинчивания металлических винтов 9, 9 в металлическую распорку 10.

[0035] В данном варианте выполнения распорка 10 изготовлена из металла, в результате чего две концевые пластины 7, 7 оказываются электрически соединены друг с другом через металлические винты 9, 9 и металлическую распорку 10. По этой причине между токоприемной электродной пластиной 6 и концевой пластиной 7, которые расположены напротив друг друга, вставлена изолирующая пластина 11, так что указанные электродная пластина 6 и концевая пластина 7 электрически изолированы друг от друга. Изолирующая пластина 11 имеет соответствующую толщину, например, составляющую приблизительно от 0,05 мм до 2,0 мм. С соответствующей токоприемной электродной пластиной 6 соединен один из токоприемных выводов 8, 8, расположенный в таком месте, где обеспечивается предотвращение контакта токоприемного вывода 8 с металлическими винтами 9, 9 и металлической распоркой 10. Таким образом, токоприемные выводы 8, 8 остаются изолированными друг от друга.

[0036] На внешней периферической поверхности металлической распорки 10 расположен изолирующий элемент 12, обеспечивающий покрытие указанной поверхности. Изолирующий элемент 12 служит для предотвращения возникновения контакта и короткого замыкания между внешней периферической поверхностью металлической распорки 10 и поляризационной подложкой 2, изготовленной из алюминиевой фольги для выполнения поляризации. Предпочтительно длина изолирующего элемента 12 немного превышает длину металлической распорки 10 на величину, необходимую для обеспечения предотвращения короткого замыкания между распоркой 10 и подложкой 2.

[0037] Как описано выше, в электрическом двухслойном конденсаторе биполярного слоистого типа в соответствии с первым вариантом выполнения используется металлическая распорка 10, имеющая концевые части с внутренней резьбой, в которые соответственно ввинчены металлические винты 9, 9 для скрепления концевых пластин 7, 7. При выполнении металлической распорки 10 прочность конденсатора может быть увеличена примерно в два-три раза по сравнению с прочностью традиционного конденсатора, в котором используется распорка из ПФС смолы. Например, если площадь поперечного сечения металлической распорки 10 конденсатора в соответствии с первым вариантом выполнения равна площади поперечного сечения смоляной распорки традиционного конденсатора, то прочность металлической распорки 10 в соответствии с первым вариантом выполнения возрастает примерно в два-три раза по сравнению с прочностью смоляной распорки 13 традиционного конденсатора.

[0038] При установке металлической распорки 10 в электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа в соответствии с первым вариантом выполнения может обеспечиваться предотвращение увеличения размера конденсаторного блока и повышение герметичности между соседними ячейками. Кроме того, поскольку металл обладает термостойкостью в интервале температур в несколько сотен градусов по Цельсию (°С) или более, то имеется возможность предотвращения снижения прочности электрического двухслойного конденсатора биполярного слоистого типа в соответствии с первым вариантом выполнения в обычном интервале рабочих температур конденсатора. Таким образом, электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа в соответствии с первым вариантом выполнения может обеспечивать поддержание высокой герметичности между соседними ячейками в течение длительного периода времени по сравнению с традиционным конденсатором.

[0039] Кроме того, между токоприемной электродной пластиной 6 и концевой пластиной 7, которые расположены напротив друг друга, вставлена изолирующая пластина 11 для обеспечения электрической изоляции электродной пластины 6 и концевой пластины 7 друг от друга. Соответственно, даже если между двумя концевыми пластинами 7, 7 создается разность потенциалов, конденсаторный блок, который содержит электродные пластины 1 из активированного угля, поляризационную подложку 2, разделитель 3 и токоприемные электродные пластины 6, может быть огражден от неблагоприятного воздействия указанной разности потенциалов.

[0040] Более того, изолирующий элемент 12 расположен с обеспечением покрытия внешней периферической поверхности металлической распорки 10. При наличии изолирующего элемента 12 имеется возможность предотвращения непосредственного контакта между поляризационной подложкой 2 и внешней периферической поверхностью металлической распорки 10 и, следовательно, предотвращения возникновения короткого замыкания между ними.

Второй вариант выполнения

[0041] Второй вариант выполнения по существу аналогичен первому варианту выполнения, описанному выше со ссылкой на фиг.1, за исключением того, что металлическая распорка 10 выполнена из нержавеющей стали. В частности, с точки зрения стоимости и прочности предпочтительно используется нержавеющая сталь марок SUS303 и SUS304. Так как в остальном конструкция конденсатора в соответствии со вторым вариантом выполнения по существу аналогична конструкции, изображенной на фиг.1 и описанной выше, то ее подробное описание не приводится.

[0042] Во втором варианте выполнения изобретения, в котором используется металлическая распорка 10 из нержавеющей стали, поскольку прочность нержавеющей стали больше прочности ПФС смолы примерно в три раза, то прочность конденсатора в соответствии со вторым вариантом выполнения может быть повышена по сравнению с прочностью традиционного конденсатора без увеличения площади поперечного сечения. Таким образом, второй вариант выполнения может обеспечить предотвращение увеличения размера конденсаторного блока и повышение герметичности между соседними ячейками. Кроме того, поскольку нержавеющая сталь обладает исключительной коррозионной стойкостью, то в данном варианте выполнения отсутствует необходимость в проведении операций обработки, например поверхностной обработки.

Третий вариант выполнения

[0043] Третий вариант выполнения по существу аналогичен первому варианту выполнения, описанному выше со ссылкой на фиг.1, за исключением того, что металлическая распорка 10 выполнена из железа. В третьем варианте выполнения на внешнюю поверхность металлической распорки 10 нанесен коррозионно-стойкий слой, обеспечивающий предотвращение коррозии железа. Так как в остальном конструкция конденсатора в соответствии с третьим вариантом выполнения по существу аналогична конструкции, изображенной на фиг.1 и описанной выше, то ее подробное описание не приводится.

[0044] В третьем варианте выполнения, в котором используется металлическая распорка 10 из железа, прочность металлической распорки 10 по существу равна прочности распорки из нержавеющей стали во втором варианте выполнения. Соответственно, третий вариант выполнения может обеспечить предотвращение увеличения размера конденсаторного блока и повышение герметичности между соседними ячейками. Кроме того, стоимость материала может быть снижена примерно в два раза, а также могут быть уменьшены эксплуатационные расходы.

Четвертый вариант выполнения

[0045] Четвертый вариант выполнения по существу аналогичен первому варианту выполнения, описанному выше со ссылкой на фиг.1, за исключением того, что металлическая распорка 10 выполнена из титана. Так как в остальном конструкция конденсатора в соответствии с четвертым вариантом выполнения по существу аналогична конструкции, изображенной на фиг.1 и описанной выше, то ее подробное описание не приводится.

[0046] В четвертом варианте выполнения, в котором используется металлическая распорка 10 из титана, поверхностная обработка не требуется, а прочность титана превышает прочность ПФС смолы, используемой для распорки в традиционном конденсаторе, примерно в два раза. Таким образом, четвертый вариант выполнения может обеспечить предотвращение увеличения размера конденсаторного блока и повышение герметичности между соседними ячейками. Кроме того, масса распорки 10 в четвертом варианте выполнения может быть уменьшена примерно в два раза по сравнению с распоркой из нержавеющей стали, используемой во втором варианте выполнения, и распоркой из железа, используемой в третьем варианте выполнения.

Пятый вариант выполнения

[0047] Пятый вариант выполнения по существу аналогичен первому варианту выполнения, описанному выше со ссылкой на фиг.1, за исключением того, что изолирующая пластина 11 выполнена из термореактивной смолы, например бакелита, фенольной смолы, эпоксидной смолы и т.п. Так как в остальном конструкция конденсатора в соответствии с пятым вариантом выполнения по существу аналогична конструкции, изображенной на фиг.1 и описанной выше, то ее подробное описание не приводится.

[0048] В пятом варианте выполнения, в котором используется изолирующая пластина 11 из термореактивной смолы, имеется возможность достижения термостойкости при температуре около 300°С или выше и высокой изолирующей способности в дополнение к таким же результатам, как и в первом варианте выполнения.

Шестой вариант выполнения

[0049] Шестой вариант выполнения по существу аналогичен первому варианту выполнения, описанному выше со ссылкой на фиг.1, за исключением того, что изолирующая пластина 11 выполнена из полиолефиновой смолы, например полипропилена и т.п. Так как в остальном конструкция конденсатора в соответствии с шестым вариантом выполнения по существу аналогична конструкции, изображенной на фиг.1 и описанной выше, то ее подробное описание не приводится.

[0050] В шестом варианте выполнения, в котором используется изолирующая пластина 11 из полиолефиновой смолы, имеется возможность достижения термостойкости при температуре около 120°С в дополнение к таким же результатам, как и в первом варианте выполнения. Кроме того, по сравнению с пятым вариантом выполнения стоимость материла изолирующей пластины 11 может быть снижена и толщина изолирующей пластины 11 может быть уменьшена.

Седьмой вариант выполнения

[0051] Седьмой вариант выполнения по существу аналогичен первому варианту выполнения, описанному выше со ссылкой на фиг.1, за исключением того, что изолирующая пластина 11 выполнена из полиэтилентерефталата (полиэтилентерефталатной пленки). Так как в остальном конструкция конденсатора в соответствии с седьмым вариантом выполнения по существу аналогична конструкции, изображенной на фиг.1 и описанной выше, то ее подробное описание не приводится.

[0052] В седьмом варианте выполнения, в котором используется изолирующая пластина 11 из полиэтилентерефталата, имеется возможность достижения термостойкости при температуре около 200°С, а также исключительной изолирующей способности и уменьшения стоимости в дополнение к таким же результатам, как и в первом варианте выполнения. Кроме того, толщина изолирующей пластины 11 может быть уменьшена по сравнению с пятым и шестым вариантами выполнения с сохранением исключительной изолирующей способности.

Восьмой вариант выполнения

[0053] Восьмой вариант выполнения по существу аналогичен первому варианту выполнения, описанному выше со ссылкой на фиг.1, за исключением того, что изолирующий элемент 12 образован трубчатым элементом или элементом в форме трубки, который выполнен из изолирующего материала, такого как политетрафторэтиленовая (ПТФЭ) смола, полипропилен, силикон и т.п. Трубчатый элемент или элемент в форме трубки отрезан с получением необходимой длины и установлен на металлическую распорку 10 с обеспечением изолирующего элемента 12, покрывающего внешнюю периферическую поверхность указанной распорки 10. Установленная длина изолирующего элемента 12 незначительно превышает длину металлической распорки 10 на величину, обеспечивающую предотвращение короткого замыкания между распоркой 10 и поляризационной подложкой 2. Так как в остальном конструкция конденсатора в соответствии с восьмым вариантом выполнения по существу аналогична конструкции, изображенной на фиг.1 и описанной выше, то ее подробное описание не приводится.

[0054] В восьмом варианте выполнения, в котором используется изолирующий элемент 12, образованный трубчатым элементом из изолирующего материала, имеется возможность обеспечения более простого прикрепления изолирующего элемента 12 к металлической распорке 10 в дополнение к таким же результатам, как и в первом варианте выполнения.

Девятый вариант выполнения

[0055] Девятый вариант выполнения по существу аналогичен первому варианту выполнения, описанному выше со ссылкой на фиг.1, за исключением того, что изолирующий элемент 12 представляет собой трубку, дающую усадку при нагревании и изготовленную из смолы на основе винилхлорида, из фтористых смол, смол на основе полиолефина и т.п. Трубка, дающая усадку при нагревании, установлена на металлическую распорку 10 и подвергается усадке при высокой температуре с обеспечением, таким образом, изолирующего элемента 12. Так как в остальном конструкция конденсатора в соответствии с девятым вариантом выполнения по существу аналогична конструкции, изображенной на фиг.1 и описанной выше, то ее подробное описание не приводится.

[0056] В девятом варианте выполнения, в котором используется изолирующий элемент 12, образованный трубкой, дающей усадку при нагревании, имеется возможность достижения результата, заключающегося в предотвращении перемещения изолирующего элемента 12 или его снятия с металлической распорки 10 вследствие подвергания конденсатора вибрационному или ударному воздействию, и, следовательно, в обеспечении более эффективного предотвращения короткого замыкания между металлической распоркой 10 и поляризационной подложкой 2 в дополнение к таким же результатам, как и в первом варианте выполнения.

Десятый вариант выполнения

[0057] Десятый вариант выполнения по существу аналогичен первому варианту выполнения, описанному выше со ссылкой на фиг.1, за исключением того, что изолирующий элемент 12 представляет собой изолирующее покрытие, выполненное путем нанесения краски, изготовленной из пигмента смолы, на металлическую распорку 10 и последующего обжига нанесенной краски. Так как в остальном конструкция конденсатора в соответствии с десятым вариантом выполнения по существу аналогична конструкции, изображенной на фиг.1 и описанной выше, то ее подробное описание не приводится.

[0058] В десятом варианте выполнения, в котором используется изолирующий элемент 12 в виде изолирующего покрытия, выполненного путем нанесения краски, изготовленной из пигмента смолы, на металлическую распорку 10 и последующего обжига нанесенной краски, толщина изолирующего элемента 12 может быть уменьшена, так что дополнительно могут быть снижены вес и себестоимость конденсатора по сравнению с восьмым и девятым вариантами выполнения. Десятый вариант выполнения также может обеспечивать такие же результаты, как и первый вариант выполнения.

[0059] Изобретение не ограничено описанными выше вариантами выполнения. В свете вышеизложенного могут быть выполнены различные модификации и изменения описанных выше вариантов выполнения, например комбинации одного или нескольких вариантов выполнения, без отклонения от объема изобретения.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

[0060] Данное изобретение может применяться в электрическом двухслойном конденсаторе биполярного слоистого типа, содержащем трубчатый элемент, в который вставлен или ввинчен крепежный элемент.

1. Электрический двухслойный конденсатор биполярного слоистого типа, содержащий:
многослойный корпус, который содержит ячейки, уложенные в стопу одна на другую, и одну или более поляризационных подложек, каждая из которых вставлена между соседними ячейками конденсатора,
две токоприемные металлические концевые пластины, расположенные соответственно на противоположных поверхностях многослойного корпуса,
две удерживающие слои металлические пластины, между которыми вставлены многослойный корпус и две токоприемные металлические концевые пластины,
уплотняющие элементы, которые герметизируют ячейки конденсатора и имеют соответствующие сквозные отверстия, и
трубчатые элементы, каждый из которых имеет резьбовую канавку на внутренней периферической поверхности, причем указанные трубчатые элементы вставлены в сквозные отверстия уплотняющих элементов, и каждый из трубчатых элементов имеет противоположные концевые части, в которые соответственно ввинчены крепежные элементы, обеспечивающие скрепление удерживающих слои металлических пластин, при этом трубчатые элементы изготовлены из металла.

2. Электрический двухслойный конденсатор по п.1, дополнительно содержащий изолирующую пластину, которая вставлена между каждой из двух удерживающих слои металлических пластин и каждой из двух токоприемных металлических концевых пластин, расположенных напротив друг друга, и обладает теплостойкостью по меньшей мере в интервале температур от -20 до 70°С.

3. Электрический двухслойный конденсатор по п.1 или 2, дополнительно содержащий изолирующий элемент, покрывающий внешнюю поверхность трубчатого элемента.

4. Электрический двухслойный конденсатор по п.1 или 2, в котором металлом для изготовления трубчатого элемента является нержавеющая сталь.

5. Электрический двухслойный конденсатор по п.1 или 2, в котором металлом для изготовления трубчатого элемента является железо, причем трубчатый элемент имеет поверхность, покрытую коррозионно-стойким слоем.

6. Электрический двухслойный конденсатор по п.1 или 2, в котором металлом для изготовления трубчатого элемента является титан.

7. Электрический двухслойный конденсатор по п.2, в котором изолирующая пластина изготовлена из материала, выбранного из группы, в которую входят бакелит, фенольная смола, эпоксидная смола, полипропилен и полиэтилентерефталат.

8. Электрический двухслойный конденсатор по п.3, в котором изолирующий элемент представляет собой трубку, изготовленную из смолы.

9. Электрический двухслойный конденсатор по п.3, в котором изолирующий элемент представляет собой трубку, дающую усадку при нагревании.

10. Электрический двухслойный конденсатор по п.3, в котором изолирующий элемент представляет собой покрытие, выполненное путем нанесения краски, изготовленной из пигмента смолы, на внешнюю поверхность трубчатого элемента и обжига нанесенной краски.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пакетным электрическим двухслойным конденсаторам, в частности к токоприемным выводам пакетных электрических двухслойных конденсаторов. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к производству электрохимических конденсаторов (ЭХК) с комбинированным механизмом накопления заряда. .

Изобретение относится к области электрохимических конденсаторов, более конкретно, к коллектору тока для использования в электродном узле электрохимического суперконденсатора с двойным электрическим слоем и способу его изготовления.

Изобретение относится к гетерогенному электрохимическому суперконденсатору (ГЭС) с двойным электрическим слоем и способу его производства. .

Изобретение относится к области электротехники или, конкретнее, к электрохимическим конденсаторам (конденсаторам с двойным электрическим слоем). .
Изобретение относится к электролитическим растворам, например для двухслойных конденсаторов. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для изготовления конденсаторов с высокой емкостью, использующих энергию двойного электрического слоя (ДЭС).

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологии изготовления конденсаторов с двойным электрическим слоем, и может быть использовано при изготовлении источников питания или накопителей электрической энергии.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкции низковольтных накопительных конденсаторов. .
Изобретение относится к электротехнике, а именно к электродному материалу для изготовления электродов электролитических двухслойных конденсаторов

Изобретение относится к электрическим двухслойным конденсаторам

Изобретение относится к модулю аккумулятора энергии
Наверх