Патент на изобретение №2198446
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) КОНДЕНСАТОР С ДВОЙНЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЛОЕМ
(57) Реферат: 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. Сущность изобретения заключается в том, что конденсатор содержит корпус, выполненный из непроводящей пластмассы, и размещенные в нем поляризуемые электроды из тканого углеродного активированного материала, разделенные пористым сепаратором на бумажной основе, электролит на основе одного из соединений водных растворов лития или их смесей, и токоотводы в виде фольги из коррозионно-стойкого материала. Данный конденсатор имеет высокие удельные характеристики и более простую конструкцию. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. 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. Известен конденсатор с двойным электрическим слоем, содержащий два поляризуемых электрода из углеродной ткани, пористый сепаратор из перхлорвинила, токоотводы из стали с защитным слоем из графитовой пленки, пропитанной кислотостойким полимером, неэлектропроводный герметик и изолятор из винипласта. В качестве электролита использован водный раствор серной кислоты. Конденсатор обжат под давлением 43 кг/см2. Характеристика конденсатора: максимальное напряжение 1 В; удельная энергия 2 Вт  ч/л (WО 99/31687, 24.06.99, приоритет 18.12.97, H 01 G 9/155).
Недостатком такого конденсатора является сложность конструкции и небольшие удельные характеристики.
Известен конденсатор с двойным электрическим слоем (RCT/RU 97/00 410 от 18.12.07, WO 99/31687 от 24.06.99, Р 01 П 9.155), принятый за прототип, который содержит корпус с размещенными в нем двумя поляризуемыми пористыми электродами и пористым сепаратором, заполненными жидким электролитом, при этом конденсатор вакуумирован и подвергнут обжатию.
Недостаток известного конденсатора заключается в том, что он имеет недостаточно высокие удельные характеристики.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения значений удельных характеристик и упрощения конструкции конденсатора с двойным электрическим слоем.
Для достижения указанного технического результата конденсатор содержит размещенные в корпусе поляризуемые электроды, выполненные из тканого активированного углеродного материала с токоотводами, разделенные пористым сепаратором на бумажной основе, электролит на основе водного раствора одного из соединений лития или смесь водных растворов различных соединений лития, заполняющей поры сепаратора и электродов, при этом корпус может быть выполнен как из непроводящей пластмассы, например винипласта, так и иметь с наружной стороны дополнительный металлический кожух, а токоотводы выполнены в виде фольги коррозионно-стойкого материала.
На фиг.1 представлен конденсатор с двойным электрическим слоем; на фиг.2 – конденсаторная батарея.
Конденсатор содержит (фиг.1) поляризуемые электроды 1 из тканого активированного углеродного материала и сепаратор 2 на бумажной основе, пропитанные электролитом на основе одного из соединений водных растворов лития или их смеси, токоотводы 3 в виде фольги из коррозионно-стойкого материала, корпус 4, выполненный из непроводящей пластмассы, иононепроницаемые проводящие электроды 5 (фиг.2).
При изготовлении конденсатора углеродную ткань 1 и сепаратор 2, пропитанные электролитом, сжимают под давлением 2,5 кг/см2 и помещают в корпусе 4 с токоотводящими электродами 3. В случае изготовления конденсаторной батареи (фиг. 2) между одиночными конденсаторами размещают иононепроницаемые проводящие электроды 5.
Пример. Был изготовлен конденсатор площадью 1 см2, который имел электроды из тканого активированного углеродного волокнистого материала саржевого переплетения с адсорбционной активностью по метиленовому голубому до 400 мг/г, удельной поверхностью 1200 – 1500 м2/г, пористый сепаратор на бумажной основе, токоотводы из титановой фольги, а в качестве электролита использован насыщенный водный раствор LiOH. Поляризуемые электроды размещены на токоотводах из титановой фольги.
Шесть одинарных конденсаторов были собраны в батарею, характеристики которой имели следующие значения:Масса конденсатора – 30 г Масса рабочего тела – 3 г Объем рабочего тела – 2,3 см3 Напряжение – 15 В Электроемкость – 3,7 Ф Запас энергии – 416 Дж Удельная энергия – 144 кДж/кг, 50 Вт ч/лТок утечки – 5 10-3 мА/сИспользование в качестве электролита водных растворов соединений лития или их смесей повышает удельные характеристики конденсатора и, как следствие, уменьшает размеры и массу конденсатора, а выполнение корпуса конденсатора из непроводящей пластмассы и токоотводов в виде фольги упрощает конструкцию конденсатора и уменьшает ее массу и объем. Данное изобретение позволяет изготовить конденсаторы с напряжением от 2,5 до 120 В, плотностью тока от микроампер до нескольких ампер и емкостью от 1,5 до 80 Ф на грамм материала поляризуемых электродов. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 23.12.2003
Извещение опубликовано: 10.03.2006 БИ: 07/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
