[go: up one dir, main page]

CN111742384A - 具有高电压和低等效串联电阻的封装的超级电容器模块 - Google Patents

具有高电压和低等效串联电阻的封装的超级电容器模块 Download PDF

Info

Publication number
CN111742384A
CN111742384A CN201980014470.4A CN201980014470A CN111742384A CN 111742384 A CN111742384 A CN 111742384A CN 201980014470 A CN201980014470 A CN 201980014470A CN 111742384 A CN111742384 A CN 111742384A
Authority
CN
China
Prior art keywords
supercapacitor
ultracapacitor
module
meter
interconnect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980014470.4A
Other languages
English (en)
Inventor
S.汉森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera AVX Components Corp
Original Assignee
AVX Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AVX Corp filed Critical AVX Corp
Priority to CN202311358179.3A priority Critical patent/CN117497335A/zh
Publication of CN111742384A publication Critical patent/CN111742384A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/14—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors
    • H01G11/16—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors against electric overloads, e.g. including fuses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/10—Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/14—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors
    • H01G11/20—Reformation or processes for removal of impurities, e.g. scavenging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/26—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features
    • H01G11/28—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features arranged or disposed on a current collector; Layers or phases between electrodes and current collectors, e.g. adhesives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/30—Electrodes characterised by their material
    • H01G11/32—Carbon-based
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/74—Terminals, e.g. extensions of current collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H01G11/80—Gaskets; Sealings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/14—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/52—Separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66—Current collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供超级电容器模块。在一些实施方式中，超级电容器可包括第一超级电容器、第二超级电容器以及将第一和第二超级电容器以串联方式电连接的互连件。壳体可至少封装第一超级电容器和第二超级电容器。超级电容器模块的工作电压可大于3.5伏，并且该超级电容器模块的等效串联电阻可小于约10欧姆。

Description

具有高电压和低等效串联电阻的封装的超级电容器模块
对相关申请的交叉引用
本申请要求提交日为2018年02月22日的美国临时专利申请序列号No.62/633,796的申请权益，将其全部通过引用引入本文中。
背景技术
电能存储单元电池被广泛用于向电子、机电、电化学和其他有用的设备供电。例如，双层超级电容器可采用一对可极化的电极，所述电极包含浸渍有液体电解质的碳颗粒(例如活性炭)。由于颗粒的有效表面积以及电极之间的小的间距，因而可实现大的电容值。
可通过将各种部件表面安装到基底而在诸如印刷电路板(PCB)的基底上形成电路。超级电容器可被表面安装成以小尺寸形式(小封装技术，小形状因数)提供大量的能量存储。
然而，热量和湿气可积聚在表面安装的超级电容器和PCB之间的受限空间中，这可导致腐蚀或其他损坏。例如，可使用电线将超级电容器连接至PCB。这样的线可发热，并且甚至在超级电容器和PCB之间的受限空间内引起电解反应。结果，氢气、氧气和水蒸气可渗入并损坏超级电容器。
另外，超级电容器通常呈现低电压(例如小于4伏)。当串联连接超级电容器以形成提供更高电压的超级电容器模块(组件)时，得到的模块通常具有不希望有的增大的等效串联电阻(ESR)。因此，呈现高电压、低ESR并且在高湿度环境下成功地运行的超级电容器模块在本领域中将受到欢迎。
发明内容
根据一种实施方式，超级电容器模块(组件)包括第一超级电容器、第二超级电容器以及将第一超级电容器和第二超级电容器以串联方式电连接的互连件(互连线)。壳体封装至少第一超级电容器和第二超级电容器。超级电容器模块的工作电压大于3.5伏，并且该超级电容器模块的等效串联电阻小于约10欧姆。
根据另一种实施方式，用于测量产品的流量(flow)的仪表包括超级电容器模块。该超级电容器模块包括第一超级电容器、第二超级电容器以及将第一超级电容器和第二超级电容器以串联方式电连接的互连件。超级电容器模块的工作电压大于3.5伏，并且该超级电容器模块的等效串联电阻小于约10欧姆。壳体封装至少第一超级电容器和第二超级电容器。
根据另一种实施方式，超级电容器模块包括第一超级电容器、第二超级电容器以及将第一超级电容器和第二超级电容器以串联方式电连接的互连件。互连件包括平衡电路。壳体封装至少第一超级电容器和第二超级电容器。
本公开内容的其他特征和方面在下面被更详细地阐述。
附图说明
针对本领域普通技术人员，本公开内容的完整而能够实现的公开内容(包括其最佳模式)更特别地阐述于参照附图的说明书的其余部分中，在附图中：
图1A示出了根据本公开内容的方面的电极组件的一种实施方式的截面分解图；
图1B示出了图1A的电极组件的顶视图；
图1C示出了根据本公开内容的方面的超级电容器的一种实施方式的示意图；
图2A和2B分别示出了根据本公开内容的方面的超级电容器模块的一种实施方式的侧视图和顶视图；
图3示出了根据本公开内容的方面的超级电容器模块的互连件中可包括的无源平衡电路；
图4示出了根据本公开内容的方面的超级电容器模块的互连件中可包括的有源平衡电路；
图5A和5B分别示出了根据本公开内容的方面的部分地封装在壳体中的超级电容器模块的一种实施方式的侧视图和顶视图；
图6A和6B分别示出了根据本公开内容的方面的完全地封装在壳体中的超级电容器模块的一种实施方式的侧视图和顶视图；
图7A示出了用于测量电力(功率)使用(用电量)的仪表的实施方式的透视图，该仪表包括根据本公开内容的方面的超级电容器模块；和
图7B示出了用于测量电力使用的仪表的实施方式的示意图，该仪表包括根据本公开内容的方面的超级电容器模块。
附图标记在本说明书和附图中的重复使用旨在表示本公开内容的相同或相似的特征或元件。
具体实施方式
本领域普通技术人员应理解，本讨论内容仅是对示例性实施方式的描述，而不意图限制本公开内容的更宽泛的方面，所述更宽泛的方面体现在示例性构造中。
总体而言，本公开内容涉及超级电容器模块和包括超级电容器模块的仪表。超级电容器模块包括第一超级电容器、第二超级电容器以及将第一和第二超级电容器以串联方式电连接的互连件。互连件包括正端子(正极端子)和负端子(负极端子)。壳体封装至少第一超级电容器和第二超级电容器。超级电容器模块的跨正端子和负端子(正端子和负端子之间)的工作电压大于3.5伏，以及超级电容器模块的跨正端子和负端子的等效串联电阻小于约10欧姆。
通过保护超级电容器免受可造成腐蚀的水分(例如湿气，湿度)和/或免受冲击、磨损等的影响，壳体可改善模块在潮湿环境中的耐久性和性能。壳体可由多种合适的材料形成。例如，在一些实施方式中，壳体可包括热塑性或热固性树脂。这样的树脂的实例包括，例如，环氧树脂、聚酰亚胺树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、聚酯树脂等。环氧树脂也特别适合用于封装层(密封剂层)中。合适的环氧树脂的实例包括例如缩水甘油醚型环氧树脂例如双酚A型环氧树脂，双酚F型环氧树脂，苯酚酚醛清漆型环氧树脂，邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂，溴化环氧树脂和联苯基型环氧树脂，脂环族环氧树脂，缩水甘油酯型环氧树脂，缩水甘油基胺型环氧树脂，甲酚酚醛清漆型环氧树脂，萘型环氧树脂，苯酚芳烷基型环氧树脂，环戊二烯型环氧树脂，杂环环氧树脂等。
如果需要，还可在封装层中使用固化剂以帮助促进固化。当使用时，固化剂通常占封装层的约0.1至约20重量％。示例性的固化剂包括例如胺、过氧化物、酐、酚化合物、硅烷、酸酐化合物及其组合。合适的固化剂的具体实例是双氰胺、1-(2-氰基乙基)2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基2-甲基咪唑、乙基氰基丙基咪唑、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、2,4-二氰基-6,2-甲基咪唑基-(1)-乙基-s-三嗪和2,4-二氰基-6,2-十一烷基咪唑基-(1)-乙基-s-三嗪、咪唑鎓盐(例如偏苯三酸1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓、异氰脲酸2-甲基咪唑鎓、四苯基硼酸2-乙基-4-甲基咪唑鎓和四苯基硼酸2-乙基-1,4-二甲基咪唑鎓等。其他有用的固化剂包括膦化合物，例如三丁基膦、三苯基膦、三(二甲氧基苯基)膦、三(羟丙基)膦和三(氰乙基)膦；鏻盐，例如四苯基硼酸四苯基鏻、四苯基硼酸甲基三丁基鏻和四苯基硼酸甲基三氰基乙基鏻)；胺，例如2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、苄基甲基胺、四甲基丁基胍、N-甲基哌嗪和2-二甲基氨基-1-吡咯啉；铵盐，例如四苯基硼酸三乙铵；二氮杂双环化合物，例如1,5-二氮杂双环[5,4,0]-7-十一碳烯、1,5-二氮杂双环[4,3,0]-5-壬烯和1,4-二氮杂双环[2,2,2]-辛烷；二氮杂双环化合物的盐，例如四苯基硼酸盐、苯酚盐、苯酚酚醛清漆盐和2-乙基己酸盐；等。
还可使用其他添加剂，例如光引发剂、粘度调节剂、悬浮助剂、颜料、应力降低剂、非导电填料、稳定剂等。合适的光引发剂可包括例如安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香正丙基醚、安息香异丁醚、2,2二羟基-2-苯基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、二苯甲酮、4,4-双二烯丙基氨基二苯甲酮、4-二甲基氨基苯甲酸、烷基4-二甲基氨基苯甲酸酯、2-乙基蒽醌、吨酮、噻吨酮、2-氯噻吨酮等。同样，非导电填料可包括无机氧化物颗粒，例如二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铁、氧化铜、沸石、硅酸盐、粘土(例如蒙脱石粘土(绿土))等，以及复合材料(例如氧化铝包覆的二氧化硅颗粒)及其混合物。在某些实施方式中，包含硅原子的填料，例如二氧化硅和/或硅酸盐，可特别适合于增强阻挡层结合至封装层的能力(例如通过硅-氧键)。当使用时，这样的填料可例如占封装层的约20重量％至约95重量％，并且在一些实施方式中，占封装层的约50重量％至约85重量％。
不论采用的具体构造如何，本发明人发现，通过对超级电容器的特定部件(例如电极、离子液体等)、壳体以及超级电容器和壳体的形成方式/条件进行选择性控制，已经发现得到的模块可呈现出在稳固且防潮的、保护并改善超级电容器在潮湿环境中的耐久性的壳体中在非常低的等效串联电阻水平(例如小于约10欧姆)下的高电压(例如大于约3.5伏)的组合。
在一些实施方式中，模块可呈现大于约3.5伏的电压，在一些实施方式中大于约5伏，并且在一些实施方式中大于约7.5伏。例如，在一些实施方式中，模块可呈现在约1伏至10伏的范围内的电压，在一些实施方式中，约3.5伏至约8伏，例如约7.5伏。
在一些实施方式中，超级电容器可具有在约1F至约1,500F的范围内的的电容，在一些实施方式中，在约100F至约1,000F的范围内。
在一些实施方式中，模块的超级电容器的至少一个可包括：第一电极，其包含电连接(耦合)至第一集流体的第一碳质(含碳)涂层(例如活性炭颗粒)；以及第二电极，其包含电连接至第二集流体的第二碳质涂层(例如活性炭颗粒)。隔板也可位于第一电极和第二电极之间。电极组件可通过将电极和隔板组合在一起(例如通过堆叠、螺旋缠绕等)而形成。
在一些实施方式中，集流体(第一和/或第二集流体)的至少一个突出超过电极组件的纵向边缘。集流体的突出部分可提供增加的接触壳体内的端子的表面积，这可减少ESR。如上所述，可形成包括第一超级电容器和第二超级电容器的模块。在一些实施方式中，模块可呈现出在23℃的温度、100kHz的频率且没有施加电压的情况下测定的小于约5,000毫欧的等效串联电阻。例如，在一些实施方式中，模块可呈现出在约50毫欧至约1,500毫欧的范围内的等效串联电阻，在一些实施方式中在约70毫欧至约1,000毫欧的范围内，以及在一些实施方式中在约150毫欧至约600毫欧的范围内。
ESR还可在各种不同温度下保持稳定。例如，超级电容器模块可被放置成与具有约80℃或更高、在一些实施方式中约100℃至约150℃、以及在一些实施方式中约105℃至约130℃(例如85℃或105℃)的温度的气氛接触。即使在这样的高温下，ESR通常也可在以上指出的范围内保持相当长的时间段，例如约100小时或更长，在一些实施方式中约300小时至约5000小时，以及在一些实施方式中约600小时至约4500小时(例如168、336、504、672、840、1008、1512、2040、3024或4032小时)。在一种实施方式中，例如，超级电容器模块在暴露于热的气氛(例如85℃或105℃)中1008小时之后的ESR与超级电容器模块在最初暴露于热的气氛时的ESR之比可为约1.3或更低，在一些实施方式中为约1.2或更低，以及在一些实施方式中为约0.2至约1。
这样的低ESR值也可在各种极端条件下保持，例如当如上所述施加高电压和/或在潮湿气氛中时。例如，超级电容器模块在暴露于热的气氛(例如85℃或105℃)和施加的电压后的ESR与超级电容器模块在暴露于热的气氛时但在施加电压前的初始ESR之比可为约1.8或更低，在一些实施方式中约1.7或更低，以及在一些实施方式中约0.2至约1.6。电压可例如为约1伏或更高，在一些实施方式中为约1.5伏或更高，以及在一些实施方式中约2伏至约10伏(例如2.1伏)。在一种实施方式中，例如，上述比率可保持1008小时或更长时间。
当暴露于高湿度水平时，超级电容器模块也可保持上述ESR值。例如，超级电容器模块在暴露于热的气氛(例如85℃或105℃)和高湿度(例如85％)之后的ESR与超级电容器模块在暴露于热的气氛时但在暴露于高湿度之前的初始电容值之比可为1.5或更低，在一些实施方式中约1.4或更低，以及在一些实施方式中约0.2至约1.2。在一种实施方式中，例如，该比率可保持1008小时或更长时间。在一些实施方式中，如上所述，可将模块封装在壳体中，所述壳体通过使电容器与湿气隔离而可进一步改善模块在高湿度环境中的性能。
在一些实施方式中，选择性地控制电极偏移率以及突出部分和电极组件的相对长度可导致超级电容器模块呈现出减小的ESR和/或高电容值。通过将集流体的突出部分的长度除以电极组件的长度而确定的突出的集流体的偏移率通常可被控制在约0.02至约0.3、在一些实施方式中约0.04至约0.2、以及在一些实施方式中约0.05至约0.1的范围内。例如，集流体的突出部分的长度可为约1至约20毫米，在一些实施方式中约2至约16毫米，以及在一些实施方式中约5至约15毫米。同样地，电极组件的长度可为约5至约100毫米，在一些实施方式中约8至约60毫米，以及在一些实施方式中约10至约25毫米。
值得注意的是，即使暴露于高温时，超级电容器也可呈现出优异的电性能。例如，超级电容器可被放置成与具有约80℃或更高、在一些实施方式中约100℃至约150℃、以及在一些实施方式中约105℃至约130℃(例如85℃或105℃)的温度的气氛接触。在这样的温度下，电容和ESR值可保持稳定相当长的时间段，例如约100小时或更长，在一些实施方式中约300小时至约5000小时，以及在一些实施方式中约600小时至约4500小时(例如168、336、504、672、840、1008、1512、2040、3024或4032小时)。
在一种实施方式中，例如，超级电容器在暴露于热的气氛(例如85℃或105℃)1008小时之后的电容值与超级电容器在初始暴露于热的气氛时的电容值之比可为约0.75或更高，在一些实施方式中约0.8至1.0，以及在一些实施方式中约0.85至1.0。这样的高电容值也可在各种极端条件下保持，例如在施加电压和/或在潮湿的气氛中时。例如，超级电容器在暴露于热的气氛(例如85℃或105℃)和施加的电压之后的电容值与超级电容器在暴露于热的气氛时但在施加电压之前的初始电容值之比可为约0.60或更高，在一些实施方式中约0.65至1.0，以及在一些实施方式中约0.7至1.0。电压可例如为约1伏或更高，在一些实施方式中约1.5伏或更高，以及在一些实施方式中约2伏至约10伏(例如2.1伏)。在一种实施方式中，例如，上述比率可保持1008小时或更长时间。当暴露于高湿度水平时，例如当放置成与具有约40％或更高、在一些实施方式中约45％或更高、在一些实施方式中约50％或更高、以及在一些实施方式中约70％或更高(例如约85％至100％)的相对湿度的气氛接触时，超级电容器也可保持上述电容值。相对湿度可例如根据ASTM E337-02，方法A(2007)确定。例如，超级电容器在暴露于热的气氛(例如85℃或105℃)和高湿度(例如85％)后的电容值与超级电容器在暴露于热的气氛时但在暴露于高湿度之前的初始电容值之比可为约0.7或更高，在一些实施方式中约0.75至1.0，以及在一些实施方式中约0.80至1.0。在一种实施方式中，例如，该比率可保持1008小时或更长时间。
ESR也可在这样的温度下保持稳定相当长的时间段，例如如上所述。在一种实施方式中，例如，超级电容器在暴露于热的气氛(例如85℃或105℃)1008小时之后的ESR与超级电容器在初始暴露于热的气氛时的ESR之比可为约1.5或更低，在一些实施方式中约1.2或更低，以及在一些实施方式中约0.2至约1。值得注意的是，这样的低ESR值也可在各种极端条件下保持，例如当如上所述施加高电压和/或在潮湿气氛中时。例如，超级电容器在暴露于热的气氛(例如85℃或105℃)和施加的电压之后的ESR与超级电容器在暴露于热的气氛时但在施加电压之前的初始ESR之比可为约1.8或更低，在一些实施方式中约1.7或更低，以及在一些实施方式中约0.2至1.6。在一种实施方式中，例如，以上指出的比率可保持1008小时或更长时间。当暴露于高湿度水平时，超级电容器也可保持上述ESR值。例如，超级电容器在暴露于热的气氛(例如85℃或105℃)和高湿度(例如85％)后的ESR与超级电容器在暴露于热的气氛时但在暴露于高湿度之前的初始电容值之比可为约1.5或更低，在一些实施方式中约1.4或更低，以及在一些实施方式中约0.2至1.2。在一种实施方式中，例如，该比率可保持1008小时或更长时间。
超级电容器构造
电极
如上所述，电极组件可包含第一和第二电极，其又可分别包含第一和第二集流体。应该理解，如果需要，特别是如果超级电容器包括多个储能单元电池时，也可采用另外的集流体。集流体可由相同或不同的材料形成。无论如何，各集流体典型地可由包括导电金属例如铝、不锈钢、镍、银、钯等及其合金的基底形成。铝和铝合金特别适用于本发明。基底可为箔、片、板、网等的形式。基底也可具有相对小的厚度，例如约200微米或更小，在一些实施方式中约1至约100微米，在一些实施方式中约5至约80微米，以及在一些实施方式中约10至约50微米。尽管决不是必需的，但可任选地使基底的表面粗糙化，例如通过洗涤、蚀刻、喷砂等。
第一和第二碳质涂层也可各自电连接到第一和第二集流体。尽管它们可由相同或不同类型的材料形成并且可包含一个层或多个层，但是所述碳质涂层各自通常可包含至少一个包含活性颗粒的层。在某些实施方式中，例如，活性炭层可直接位于集流体上方，并且可任选地是碳质涂层的唯一层。合适的活性炭颗粒的实例可包括例如基于椰子壳的活性炭，基于石油焦的活性炭，基于沥青的活性炭，基于聚偏氯乙烯的活性炭，基于酚醛树脂的活性炭，基于聚丙烯腈的活性炭，和来自天然来源例如煤炭、木炭或其他天然有机来源的活性炭。
在某些实施方式中，可期望选择性地控制活性炭颗粒的某些方面，例如它们的粒度分布、表面积和孔尺寸分布，以帮助改善某些类型的电解质在经受一个或多个充电-放电循环之后的离子迁移率。例如，至少50体积％的颗粒(D50尺寸)可具有在约0.01至约30微米的范围内的尺寸，在一些实施方式中约0.1至约20微米，以及在一些实施方式中约0.5至约10微米。至少90体积％的颗粒(D90尺寸)可同样具有在约2至约40微米的范围内的尺寸，在一些实施方式中约5至约30微米，以及在一些实施方式中约6至约15微米。BET表面还可在约900m2/g至约3,000m2/g的范围内，在一些实施方式中约1,000m2/g至约2,500m2/g，以及在一些实施方式中约1,100m2/g至约1,800m2/g。
除了具有一定的尺寸和表面积之外，活性炭颗粒还可包含具有一定的尺寸分布的孔。例如，尺寸小于约2纳米的孔(即“微孔”)的数量可提供总的孔体积的约50体积％或更低、在一些实施方式中约30体积％或更低、以及在一些实施方式中0.1体积％至15体积％的孔体积。尺寸在约2纳米和约50纳米之间的孔(即“介孔”)的数量同样可为约20体积％至约80体积％，在一些实施方式中约25体积％至约75体积％，以及在一些实施方式中约35体积％至约65体积％。最后，尺寸大于约50纳米的孔(即“大孔”)的数量可为约1体积％至约50体积％，在一些实施方式中约5体积％至约40体积％，以及在一些实施方式中约10体积％至约35体积％。碳颗粒的总的孔体积可在约0.2cm3/g至约1.5cm3/g、以及在一些实施方式中约0.4cm3/g至约1.0cm3/g的范围内，并且中值孔宽度(中值孔径)可为约8纳米或更小，在一些实施方式中约1至约5纳米，以及在一些实施方式中约2至约4纳米。孔尺寸和总的孔体积可使用氮吸附来测量，并通过本领域公知的巴雷特-乔伊纳-哈伦达(Barrett-Joyner-Halenda，“BJH”)技术进行分析。
如果需要，粘合剂可以每100份第一和/或第二碳质涂层中的碳的约60份或更少、在一些实施方式中40份或更少、在一些实施方式中约1至约25份的量存在。粘合剂可例如占碳质涂层的总重量的约15重量％或更少，在一些实施方式中约10重量％或更少，以及在一些实施方式中约0.5重量％至约5重量％。电极中可使用多种合适的粘合剂的任一种。例如，在某些实施方式中可使用水不溶性有机粘合剂，例如苯乙烯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯均聚物、乙酸乙烯酯乙烯共聚物、乙酸乙烯酯丙烯酸类共聚物、乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯-氯乙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物、丙烯酸类聚氯乙烯聚合物、丙烯酸类聚合物、腈聚合物、含氟聚合物如聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯、聚烯烃等，及其混合物。也可使用水溶性有机粘合剂，例如多糖及其衍生物。在一种特定的实施方式中，多糖可为非离子纤维素醚，例如烷基纤维素醚(例如甲基纤维素和乙基纤维素)；羟烷基纤维素醚(例如羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基羟丁基纤维素、羟乙基羟丙基纤维素、羟乙基羟丁基纤维素、羟乙基羟丙基羟丁基纤维素等)；烷基羟烷基纤维素醚(例如甲基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、乙基羟丙基纤维素、甲基乙基羟乙基纤维素和甲基乙基羟丙基纤维素)；羧烷基纤维素醚(例如羧甲基纤维素)；等，以及任何前述物质的质子化盐，例如羧甲基纤维素钠。
在第一和/或第二碳质涂层的活性炭层内和/或在第一和/或第二碳质涂层的其他层内也可采用其他材料。例如，在某些实施方式中，可采用导电促进剂来进一步增加电导率。示例性的导电促进剂可包括例如炭黑、石墨(天然或人造)、石墨、碳纳米管、纳米线或纳米管、金属纤维、石墨烯等，及其混合物。炭黑是特别合适的。当使用时，导电促进剂典型地占碳质涂层中每100份活性炭颗粒的约60份或更少，在一些实施方式中40份或更少，以及在一些实施方式中约1至约25份。导电促进剂可例如占碳质涂层总重量的约15重量％或更少，在一些实施方式中约10重量％或更少，以及在一些实施方式中约0.5重量％至约5重量％。活性炭颗粒同样典型地占碳质涂层的85重量％或更多，在一些实施方式中约90重量％或更多，以及在一些实施方式中约95重量％至约99.5重量％。
如本领域技术人员所公知的，可将碳质涂层施加到集流体的特定方式可改变，例如印刷(例如轮转凹版印刷)、喷射、狭缝模头涂布、滴涂、浸涂等。无论施加它的方式如何，都可将得到的电极干燥以从涂层中除去水分，例如在约100℃或更高的温度下，在一些实施方式中约200℃或更高，以及在一些实施方式中约300℃至约500℃。电极也可被压缩(例如压延)以优化超级电容器的体积效率。在任何任选的压缩之后，各碳质涂层的厚度通常可基于期望的超级电容器的工作范围和电性能而变化。然而，典型地，涂层的厚度可为约20至约200微米、30至约150微米，以及在一些实施方式中约40至约100微米。涂层可存在于集流体的一侧或两侧上。无论如何，整个电极(包括在任选的压缩后的集流体和碳质涂层)的厚度可在约20至约350微米、在一些实施方式中约30至约300微米、以及在一些实施方式中约50至约250微米的范围内。
隔板
隔板也可位于第一电极和第二电极之间。如果需要，在电极组件中也可采用其他隔板。例如，一个或多个隔板可位于第一电极、第二电极或两者之上。隔板使得一个电极能够与另一个电极电隔离，从而有助于防止电短路，但仍允许离子在两个电极之间传输。在某些实施方式中，例如，可采用包括以下的隔板：纤维素纤维材料(例如干法(气流成网的)纸幅、湿法纸幅等)，非织造纤维材料(例如聚烯烃非织造幅材)，织造织物，膜(例如聚烯烃膜)等。纤维素纤维材料，例如包含天然纤维、合成纤维等的那些，特别适合用于超级电容器。用于隔板的合适的纤维素纤维的具体实例可包括例如硬木纸浆纤维、软木纸浆纤维、人造丝纤维、再生纤维素纤维等。不管采用的具体材料如何，隔板典型地具有约5至约150微米、在一些实施方式中约10至约100微米、以及在一些实施方式中约20至约80微米的厚度。
将电极组件的部件组合在一起的方式可如本领域中已知的那样改变。例如，电极和隔板可首先被折叠、卷绕或以其他方式接触在一起以形成电极组件。在一种特定的实施方式中，电极、隔板和任选的电解质可被卷绕成具有“果酱卷”构造的电极组件。参考图1A，例如，示出了电极组件10的一种实施方式，该电极组件包括第一电极12、第二电极14以及位于电极12和14之间的隔板60。在该特定的实施方式中，电极组件10还包括可定位在第二电极14上方的另一个隔板70。以这种方式，电极的两个经涂覆的表面的每一个都可通过隔板隔开，从而最大化每单位体积的表面积和电容。第一电极12可包含设置在第一集流体20的相反表面上的碳质涂层22和24，而第二电极14可包含设置在第二集流体40的相反表面上的碳质涂层42和44。当然，应当理解，集流体的两个表面均无需包含碳质涂层。
参考图1B，电极12和14以及隔板60和70被卷绕在一起，使得组件10在纵向方向上在纵向边缘41和21之间延伸以限定长度“L”。例如，在所示的实施方式中，隔板60和70被示出为具有在值上相似的并且大于碳质涂层的相应长度的长度。因此，在该实施方式中，组件10的长度“L”可有效地为隔板的最外边缘之间的距离。例如，长度“L”可为约5至约100毫米，在一些实施方式中约8至约60毫米，以及在一些实施方式中约10至约25毫米。第一集流体20可被定位成使得其具有第一突出部分64，该第一突出部分64突出超过组件10的纵向边缘21。类似地，第二集流体40可被定位成使得其具有第二突出部分62，该第二突出部分62突出超过组件10的纵向边缘41。例如，第一突出部分64的长度“L1”、第二突出部分62的长度“L2”或两者可为约1至约20毫米，在一些实施例中约2至约16毫米，以及在一些实施方式中约5至约15毫米。在所示的实施方式中，集流体的突出可通过使用具有大于相应的碳质涂层的长度的集流体来实现。然而，替代地，集流体的突出也可通过简单地使它们相对于组件的其他部件偏移来实现。
电解质
为了形成超级电容器，可在将电极和隔板组合在一起以形成电极组件之前、期间和/或之后，使电解质与第一电极和第二电极进行离子接触。电解质通常性质上可为非水性的，并因此包含至少一种非水性溶剂。为了帮助扩展超级电容器的工作温度范围，典型地期望非水性溶剂具有相对高的沸点，例如约150℃或更高，在一些实施方式中约200℃或更高，以及在一些实施方式中约200℃至约300℃。特别合适的高沸点溶剂可包括例如环状碳酸酯溶剂，例如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸亚乙烯酯等。当然，也可单独或与环状碳酸酯溶剂组合使用其他非水性溶剂。这样的溶剂的实例可包括例如开链碳酸酯(例如碳酸二甲酯、碳酸乙基甲基酯、碳酸二乙酯等)，脂族单羧酸酯(例如乙酸甲酯、丙酸甲酯等)，内酯溶剂(例如丁内酯戊内酯等)，腈类(例如乙腈、戊二腈、己二腈、甲氧基乙腈、3-甲氧基丙腈等)，酰胺(例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮)，烷烃(例如硝基甲烷、硝基乙烷等)，硫化合物(例如环丁砜、二甲亚砜等)；等。
电解质还可包含至少一种离子液体，该离子液体可溶解在非水性溶剂中。尽管离子液体的浓度可变，但典型地期望离子液体以相对高的浓度存在。例如，离子液体可以约0.8摩尔/升电解质(M)或更多、在一些实施方式中约1.0M或更多、在一些实施方式中约1.2M或更多、以及在一些实施方式中约1.3至约1.8M的量存在。
离子液体通常可为具有相对低的熔融温度的盐，例如约400℃或更低，在一些实施方式中约350℃或更低，在一些实施方式中约1℃至约100℃，以及在一些实施方式中约5℃至约50℃。该盐可包含阳离子物种和抗衡离子。阳离子物种可包含具有至少一个杂原子(例如氮或磷)作为“阳离子中心”的化合物。此类杂原子化合物的实例包括，例如，未取代或取代的有机季铵化合物例如铵(例如三甲基铵、四乙基铵等)，吡啶鎓，哒嗪鎓，嘧啶鎓(pyramidinium)，吡嗪鎓，咪唑鎓，吡唑鎓，
Figure BDA0002641937100000121
唑鎓，三唑鎓，噻唑鎓，喹啉鎓，哌啶鎓，吡咯烷鎓，其中两个或多个环通过螺原子(例如碳、杂原子等)连接在一起的季铵螺化合物，季铵稠合环结构(例如喹啉鎓、异喹啉鎓等)，等。在一种特定的实施方式中，例如，阳离子物种可为N-螺双环化合物，例如具有环状环的对称或不对称的N-螺双环化合物。这样的化合物的一个实例具有以下结构：
Figure BDA0002641937100000131
其中m和n独立地为3至7、以及在一些实施方式中4至5(例如，吡咯烷鎓或哌啶鎓)的数目。
合适的用于阳离子物种的抗衡离子可同样包括卤素(例如氯离子、溴离子、碘离子等)；硫酸根或磺酸根(例如甲基硫酸根、乙基硫酸根、丁基硫酸根、己基硫酸根、辛基硫酸根、硫酸氢根、甲烷磺酸根、十二烷基苯磺酸根、十二烷基硫酸根、三氟甲烷磺酸根、十七氟辛烷磺酸根、十二烷基乙氧基硫酸钠等)；磺基琥珀酸根；酰胺(例如双氰胺)；酰亚胺(例如双(五氟乙基磺酰)亚胺、双(三氟甲磺酰)亚胺、双(三氟甲基)酰亚胺等)；硼酸根(例如四氟硼酸根、四氰基硼酸根、双[草酸]硼酸根、双[水杨酸]硼酸根等)；磷酸根或次膦酸根(例如六氟磷酸根、二乙基磷酸根、双(五氟乙基)次膦酸根、三(五氟乙基)-三氟磷酸根、三(九氟丁基)三氟磷酸根等)；锑酸根(例如六氟锑酸根)；铝酸根(例如四氯铝酸根)；脂肪酸羧酸根(例如油酸根、异硬脂酸根、十五氟辛酸根等)；氰酸根；乙酸根；等，以及前述的任何组合。
合适的离子液体的几个实例可包括，例如，四氟硼酸螺-(1,1')-双吡咯烷鎓、三乙基甲基四氟硼酸铵、四乙基四氟硼酸铵、碘化螺-(1,1')-双吡咯烷鎓、三乙基甲基碘化铵、四乙基碘化铵、甲基三乙基四氟硼酸铵、四丁基四氟硼酸铵、四乙基六氟磷酸铵等。
外壳(外罩)
如上所述，超级电容器还可包含外壳，在外壳内电极组件和电解质被保留并且任选地被气密密封。外壳的性质可根据需要而变化。在一种实施方式中，例如，外壳可包含金属容器(“罐”)，例如由钽、铌、铝、镍、铪、钛、铜、银、钢(例如不锈钢)、其合金、其复合材料(例如涂覆有导电氧化物的金属)等形成的那些。铝是特别合适的。在其他实施方式中，外壳可包括任何合适的塑料材料(例如聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)等)。容器可具有多种不同的形状中的任何一种，例如圆柱形、D形等。圆柱形的容器是特别合适的。
可使用多种不同的技术将电极组件密封在圆柱形外壳内。参考图1C，示出了超级电容器100的一种实施方式，该超级电容器100包括电极组件10，该电极组件10可包含以果酱卷构造卷绕在一起的层106。在一些实施方式中，电极组件10可包括集流体，所述集流体限定了如上参考图1A和1B所描述的突出部分。在该特定的实施方式中，超级电容器100可包含第一集电盘(collector disc)114，其可包含盘形部分134、螺栓部分136和紧固件138(例如螺钉)。集电盘114可与中空芯160的第一端对齐，该中空芯可形成在电极组件的中心，并且螺栓部分136然后可插入到芯的开口中，使得盘形部分134在第一接触边缘110处抵靠电极组件108的第一端。盖件118可被焊接(例如激光焊接)到第一接线柱(接线头端子)116，并且可为例如带螺纹的插座(插口)可连接至紧固件138。超级电容器100还可包含第二集电盘120，该第二集电盘120可包含盘形部分142、螺栓部分140和第二接线柱144。第二集电盘120可与中空芯160的第二端对齐，螺栓部分140然后可插入芯的开口中，使得集电盘部分142抵靠电极组件108的第二端。
然后，可使容器122(例如圆柱形罐)在电极组件108上滑动，以使第二集电盘120首先进入容器122，穿过第一绝缘垫圈124，穿过容器122的端部处的轴向孔，然后穿过第二绝缘垫圈126。第二集电盘120也穿过平垫圈128和弹簧垫圈130。防松螺母132可在弹簧垫圈130上被拧紧，其将弹簧垫圈130压靠在平垫圈128上，平垫圈128继而可被压靠在第二绝缘垫圈126上。第二绝缘垫圈126可被压靠在金属容器122中的轴向孔的外周上，并且当第二集电盘120可通过该压缩力被拉向轴向孔时，第一绝缘垫圈124可在第二集电盘120和容器122中的轴向孔的内周之间被压缩。第一绝缘垫圈124上的凸缘(法兰)阻止第二集电盘120与轴向孔的边缘之间的电接触。同时，盖件118可被拉入容器122的开口中，使得盖件118的边缘恰好位于容器122的开口的唇缘内。然后，盖件118的边缘可被焊接至容器122的开口的唇缘。
一旦将防松螺母132对着弹簧垫圈130拧紧，就可在轴向孔、第一绝缘垫圈124、第二绝缘垫圈126和第二集电盘120之间形成气密密封。类似地，将盖件118焊接至容器122的唇缘，以及将盖件118焊接至第一接线柱116可形成另外的气密密封。盖件118中的孔146可保持开放，以用作上述电解质的填充口。一旦电解质进入罐中(即，如上所述，在真空下被吸入罐中)，衬套148可被插入孔146中，并且在孔146的内部边缘处靠着凸缘150。衬套148例如可为中空圆筒形状，被构造成接收塞子152。圆柱形的塞子152可被压入衬套148的中心，从而将衬套148压靠在孔146的内部上，并在孔146、衬套148和塞子152之间形成气密密封。可选择塞子152和衬套148以在超级电容器内达到规定的压力水平时移开，从而形成超压安全机构。
上述实施方式通常涉及单个电化学单元电池在电容器中的使用。但是，当然应该理解，本发明的电容器也可包含两个或更多个电化学单元电池。在一种这样的实施方式中，例如，电容器可包括两个或更多个电化学单元电池的堆叠，所述电化学单元电池可相同或不同。
超级电容器的外壳可为任何合适的尺寸和形状。例如，在一些实施方式中，外壳可具有范围为约10mm至约250mm、在一些实施方式中约20mm至约120mm的长度。在一些实施方式中，外壳可具有大体上圆柱形的形状，和范围为约3mm至约70mm、以及在一些实施方式中约8mm至约40mm的直径。
模块
参考图2A和2B，可形成包括两个或更多个超级电容器的超级电容器模块200。例如，模块200可包括第一超级电容器202和第二超级电容器204。超级电容器202、204可各自包括用外壳容纳的基于非水离子液体的电解质和电极组件。各电极组件可包括：第一电极，其包含电连接至第一集流体的第一碳质涂层(例如活性炭颗粒)；和第二电极，其包含电连接至第二集流体的第二碳质涂层(例如活性炭颗粒)，例如，如上所述。电极组件通常可具有果酱卷构造。
第一超级电容器202可包括正端子208和负端子210。类似地，第二超级电容器204可包括正端子212和负端子214。超级电容器202、204通常可彼此相匹配，使得超级电容器202、204具有相似的电压、等效串联电阻等。
互连件
互连件206可以串联方式电连接超级电容器202、204。例如，互连件206可将第一超级电容器202的正端子208与第二超级电容器204的负端子210连接。互连件206可包括与第一超级电容器202的负端子210连接的负电引线216。类似地，互连件206可包括与第二超级电容器204的正端子212电连接的正电引线218。另外，尽管示出为与超级电容器202、204的内部端子连接，但是在其他实施方式中，电引线216、218可替代地连接至超级电容器202、204的外部端子，并且互连件206可将超级电容器202、204的内部端子彼此电连接。互连件206可由多种材料形成。例如，互连件206可包括任何合适的塑料、树脂、金属等。
平衡电路
根据本公开内容的方面，在一些实施方式中，互连件可包括被配置成为第一超级电容器和第二超级电容器提供平衡的平衡电路。
例如，参考图3，在一些实施方式中，互连件206可包括无源平衡电路，该无源平衡电路包括一个或多个电阻器。例如，无源平衡电路300可包括与第一超级电容器202并联连接的第一电阻器302和与第二超级电容器304并联连接的第二电阻器304。第一电阻器和第二电阻器可具有大约相同的电阻。这样的配置可防止超级电容器中的一个在比另一个超级电容器更高的电压下工作。
在其他实施方式中，互连件206可包括有源平衡电路。例如，用于超级电容器模块的有源平衡电路可包括调节器。调节器可被配置成接收与各超级电容器整个的电压相关的输入电压，并且将输入电压与参考电压(例如超级电容器的平衡电压)进行比较。调节器可为任何如下的设备，该设备是可操作成将输入电压与参考电压进行比较并提供输出。在一些实施方式中，调节器可包括设置在单独的包装(package)(例如集成电路)中的一个或多个开关元件和/或比较器。
输入电压可为指示整个超级电容器的电压的任何信号或电压。在一些实施方式中，可使用分压器电路来提供输入电压。可在调节器的感测输入处接收输入电压(例如，经由分压器电路)。
调节器可被配置成，至少部分地基于相对于参考电压的输入电压，经由调节器的输出节点提供输出。例如，调节器可被配置成，当输入电压大于参考电压时，经由输出节点提供第一输出(例如，第一逻辑输出)。调节器可被配置成，当与超级电容器相关的电压不大于参考电压时，经由输出节点提供第二输出(例如，第二逻辑输出)。
调节器的输出可用于驱动开关电路。开关电路可包括一个或多个半导体开关元件，例如场效应晶体管(例如MOSFET)。开关元件可在完全饱和的模式下操作，使得开关元件以硬开关方式接通和断开。例如，当半导体开关元件在如下的状态下操作时可发生硬开关：所述状态使得，尽管供应电压发生变化，但流经开关元件的电流不会大大(实质上)增加或减少。例如，当场效应晶体管在饱和区域中操作，使得尽管场效应晶体管的漏极源极电压增加，漏极电流也不增加时，对于场效应晶体管可发生硬开关。这可允许开关元件适应(容纳)与将超级电容器放电相关的较高电流。
当调节器的输出是第一输出(例如，输入电压大于参考电压)时，开关电路中的一个或多个开关元件可被接通(例如，以硬开关方式)，使得电流从超级电容器流经开关电路中的开关元件的至少一个，以使超级电容器放电，从而使整个超级电容器的电压降低。当调节器的输出是第二输出(例如，输入电压小于参考电压)时，开关电路中的一个或多个开关元件可断开(例如，以硬开关方式)，使得超级电容器被充电，导致与超级电容器相关的电压增加。以这种方式，平衡电路可根据如下的开关模式机制运行：其中超级电容器被充电直到与超级电容器相关的电压超过阈值，并且被放电直到与超级电容器相关的电压下降到低于阈值。
图4描绘了与根据本公开内容的示例实施方式的超级电容器模块一起使用的示例有源平衡电路400的框图。例如，第一有源平衡电路可被配置成调节整个第一超级电容器的第一电压，以及第二有源平衡电路可被配置成调节整个第二超级电容器的第二电压。为了简单起见，图4仅示出了第一有源平衡电路400和第一超级电容器202。
有源平衡电路400包括调节器420。调节器420可经由输入电路例如分压器415接收指示整个电容器的电压Vc的信号412(例如输入电压)。调节器420可将信号412与参考电压进行比较。在一些实施方式中，可基于超级电容器将被维持的期望电压来确定参考电压。
调节器420可基于指示电压Vc的信号412和参考电压来提供输出416。例如，当指示整个超级电容器的电压Vc的信号412大于参考电压时，调节器420可提供第一逻辑输出(例如，逻辑高)。当指示整个超级电容器的电压Vc的信号412不大于参考电压时，调节器420可提供第二逻辑输出(例如，逻辑低)。
输出416可被提供给开关电路430。开关电路430可包括一个或多个半导体开关元件(例如，场效应晶体管)。当一个或多个开关元件处于导通状态时，超级电容器可放电，降低整个超级电容器的电压。超级电容器可放电，直到指示整个超级电容器的电压Vc的信号412降低到足够低的程度，使得信号412不再大于参考电压。此时，可将开关元件控制为不导通状态以对超级电容器充电。以此方式，平衡电路400可用于使用开关模式机制来调节超级电容器的电压并减少过电压条件。在开关模式机制中，可控制开关电路以使超级电容器在放电状态和非放电状态之间来回切换，从而将超级电容器的电压维持在一定范围内或维持在平衡电压。
在一些实施方式中，开关电路430的半导体开关元件可在完全饱和模式下操作以提供开关元件的硬开关。这可允许开关元件在此期间适应来自超级电容器的高电流，所述高电流可由根据开关模式机制使超级电容器放电而产生。
DC-DC转换器432可用于提升施加到开关电路中的开关元件的DC电压，以在例如为了半导体开关元件的硬开关而在完全饱和模式下操作时提供改进的半导体开关元件的性能。DC-DC转换器可耦合(连接)在超级电容器202和开关电路430之间。
在一些实施方式中，有源平衡电路400可包括通知电路450。通知电路450可包括比较器。比较器可将与超级电容器202相关的电压与阈值进行比较。如果与超级电容器202相关的电压超过阈值，则通知电路450可提供指示与超级电容器202相关的电压超过阈值的信号。这可用于提供通知(例如，通过发光二极管的视觉指示器或其他合适的通知)。
壳体
在一些实施方式中，可在超级电容器202、204周围形成壳体(例如封装层)。如上所讨论的，壳体可由多种合适的材料形成，所述材料包括热固性树脂(任选地包括固化剂和/或其他添加剂)。可使用如下的任何合适的材料：其保护超级电容器202、204和/或互连件206免受水分(例如湿度)和/或冲击、磨损等造成的损坏。
参考图5A和5B，在一些实施方式中，超级电容器202、204可被封装在壳体502中。互连件206可位于壳体502的外部。例如，这样的配置可提供湿度保护，同时还提供对超级电容器模块的端子的访问(使用)。参考图6A和6B，在其他实施方式中，超级电容器202、204和互连件206可都被封装在壳体502内。这样的配置可额外地保护互连件206免受可引起腐蚀的湿度的影响。
应用
本文中描述的电路的各种实施方式可在任何合适类型的电子部件中找到应用。示例应用包括功率计(电表)、不间断电源(UPS)和计算机应用，例如用于随机存取存储器(RAM)的备用电源。本文中描述的电路可在用于测量产品(例如电、水、气体等)的流量的仪表中找到特别的应用。
例如，功率计可被配置成测量(例如，住宅和/或商业建筑物的)电力使用(用电量)。一些功率计(例如“智能”功率计)可能够无线地通信关于所测量的电力消耗的数据，以改善对电网的监控和/或管理。例如，智能功率计可将电力使用(用电量)传达给公用事业站和/或个人计算设备。这可允许住户监控其房屋或公寓的电力使用(用电量)，这可导致更高效的电力使用和管理。
根据本公开内容的方面，功率计可采用本文中所述的超级电容器和/或电路。超级电容器可在功率计电路中提供若干好处。例如，在停电和/或电力故障的情况下，超级电容器可提供备用电源。这可改善功率计的可靠性。例如，尽管存在可以其他方式阻止功率计正常运行的电力故障或异常，但这样的功率计可能够继续传输关于电力使用的信息。
超级电容器还可延长功率计中的电池和/或供电电路的寿命。例如，超级电容器可帮助满足功率计的不规则或过度的电力需求，这可帮助保护电池和/或供电电路。
功率计
参考图7A和7B，在一些实施方式中，仪表可被配置成功率计4000，并且包括至少一个超级电容器模块200，该超级电容器模块200安装到诸如PCB的基底202。在一些实施方式中，功率计4000还可包括与超级电容器模块200电连接的电池4004。超级电容器模块200可被配置成在过度电力需求或电池故障的情况下提供备用电源，如上所讨论的。
功率计4000可被配置成“智能”功率计并且包括无线通信单元4006，该无线通信单元4006被配置成经由任何合适的网络(例如使用任何合适的无线通信协议(例如，WiFi、蓝牙等)的本地无线网络和/或使用任何合适的通信协议(例如TCP/IP、HTTP、SMTP、FTP)的更广泛的网络例如广域网(WAN))传送和/或接收数据。功率计4000可被配置成将电力使用(用电量)传送给公用事业提供商和/或用户计算设备以进行监控。
功率计4000还可包括显示器4008和/或用户输入设备。例如，显示器4008可被配置成触摸屏，使得用户可使用触摸屏来输入信息(例如设置、警报等)。
功率计4000可包括被配置成测量电力使用率的传感器4010。例如，在一些实施方式中，传感器4010可包括A/D转换器，其被配置成检测指示流经功率计4000的功率(电力)的测量的模拟信号(例如电压或电流)。例如，参考图7B，A/D转换器4010可与电力供应者4012(例如，由电站供应的电力网)和电力消耗者4014(例如，住宅和/或商业建筑物)中的每一个电连接。A/D转换器4010可将模拟信号转换为指示电力使用率的数字信号。
功率计4000还可包括微型计算机4016。通常，微型计算机4016可对应于任何合适的基于处理器的设备，例如计算设备或计算设备的任何组合。因此，在几种实施方式中，微型计算机4016可包括一个或多个处理器4018和被配置成执行各种计算机实现的功能的相关存储设备4020。如本文所使用的，术语“处理器”不仅是指本领域中被称为包括在计算机中的集成电路，而且还指可编程的逻辑控制器(PLC)、专用集成电路以及其他可编程电路。另外，存储设备通常可包括存储元件，该存储元件包括但不限于计算机可读介质(例如随机存取存储器(RAM))、计算机可读非易失性介质(例如闪存)、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)、数字多功能光盘(DVD)和/或其他合适的存储元件。这样的存储设备通常可被配置成存储如下的合适的计算机可读指令：当由处理器实现时，将控制器配置成执行各种计算机实现的功能。
微型计算机4016可与无线通信单元4006、显示器4008和/或A/D转换器4010通信地连接。微型计算机4016可被配置成接收指示电力使用率的来自传感器4010的信号并且基于接收的信号计算电力使用率。微型计算机4016还可被配置成经由无线通信单元4006传送电力使用率和/或控制显示器4008的运行，使得电力使用率可出现在显示器4008上。
智能仪表4000还可包括供电电路4022。供电电路4022可与超级电容器212、电池4004和/或电力供应者4012电连接。例如，供电电路4005可被配置成调节从一个或多个超级电容器模块200、电池4004和/或电力供应者4012供应至微型计算机4012、无线通信单元4006、显示器4008和/或A/D转换器4010的电力。例如，如果由电力供应者4012供应的电力变得间歇和/或不规则，则供电电路4022可从电池和/或超级电容器212汲取电力以满足智能仪表4000中包括的其他部件的需求。
智能功率计4000可被配置成“物联网”(“IoT”)设备。微型计算机4016可被配置成执行其他各种功能。例如，微型计算机4016可被配置成检测电力使用率何时超过预定阈值并发送警报(经由无线通信单元4006)。在一些实施方式中，微型计算机4016也可被配置成(经由无线通信单元4006)与单独的电力消耗设备例如智能设备进行无线通信。微型计算机4016可被配置成对于由A/D转换器4010检测的总电力使用率来监控由这样的电器使用的电力。例如，微型计算机4016可被配置成编制摘要，所述摘要示出在给定的时间段(例如一个月)中使用的总功率及其由单独的电力消耗设备(例如智能电器)使用的部分。微型计算机4016例如可被配置成经由无线通信单元4006将所述摘要发送到房屋的住户。
水和气表
在其他实施方式中，仪表可被配置为水表或气表。在这样的实施方式中，传感器4010可为流量传感器，并且被配置成生成指示从来源到消费者单元(例如住宅或商业建筑物)的水或气体的流速的信号。在这样的实施方式中，电池4004和/或超级电容器组件100可为仪表的唯一电源。因此，供电电路4022可被配置成调节从电池4004和超级电容器组件100供应到仪表的其他部件的电力。在电池故障的情况下，超级电容器组件100可在额外的时间段内提供电力，使得仪表可经由无线通信单元4006发送信号，该信号指示电池4004已经发生故障并且需要维修。
测试方法
等效串联电阻(ESR)
等效串联电阻可使用如下测量：具有0.0伏、1.1伏或2.1伏(0.5伏峰到峰正弦信号)的DC偏置的Keithley 3330Precision LCZ仪表。工作频率为100kHz。可测试各种温度和相对湿度水平。例如，温度可为25℃、85℃或105℃，并且相对湿度可为25％或85％。
电容
电容可使用如下测量：具有0.0伏、1.1伏或2.1伏(0.5伏峰到峰正弦信号)的DC偏置的Keithley 3330Precision LCZ仪表。工作频率为120kHz。可测试各种温度和相对湿度水平。例如，温度可为25℃、85℃或105℃，并且相对湿度可为25％或85％。
尽管已经针对本主题的具体实施方式详细地描述了本主题，但是将理解，本领域技术人员在获得对前述内容的理解时可容易地产生对这样的实施方式的改变、变型和等同物。因此，本公开内容的范围是作为示例而不是作为限制，并且如本领域普通技术人员将容易明晰的，本公开内容不排除包括对本主题的这样的改变、变型和/或添加。

Claims (19)

1.超级电容器模块，包括：
第一超级电容器；
第二超级电容器；
将所述第一超级电容器和所述第二超级电容器以串联方式电连接的互连件；和
封装至少所述第一超级电容器和第二超级电容器的壳体；
其中：
所述超级电容器模块的工作电压大于3.5伏；并且
所述超级电容器模块的等效串联电阻小于约10欧姆。
2.权利要求1的超级电容器模块，其中所述壳体包括环氧树脂。
3.权利要求1的超级电容器模块，其中所述壳体包括固化剂。
4.权利要求3的超级电容器模块，其中所述固化剂包括胺、过氧化物、酐、酚化合物、硅烷或酸酐化合物的至少一种。
5.权利要求1的超级电容器模块，其中所述壳体也封装所述互连件。
6.权利要求1的超级电容器模块，其中所述互连件包括无源平衡电路。
7.权利要求1的超级电容器模块，其中所述互连件包括有源平衡电路。
8.权利要求1的超级电容器模块，其中所述第一超级电容器或第二超级电容器的至少一个包括：
第一电极，其包括电连接到第一碳质涂层的第一集流体；
第二电极，其包括电连接到第二碳质涂层的第二集流体；和
位于所述第一电极和所述第二电极之间的隔板。
9.用于测量产品流量的仪表，该仪表包括：
超级电容器模块，其包括第一超级电容器、第二超级电容器、和将所述第一超级电容器和所述第二超级电容器以串联方式电连接的互连件，其中所述超级电容器模块的工作电压大于3.5伏，并且其中所述超级电容器模块的等效串联电阻小于约10欧姆；和
封装至少所述第一超级电容器和第二超级电容器的壳体。
10.权利要求9的仪表，其中所述仪表被配置成测量电、气或水的至少一种的流量。
11.权利要求9的仪表，其中所述壳体包括环氧树脂。
12.权利要求9的仪表，其中所述壳体包括固化剂。
13.权利要求9的仪表，其中所述固化剂包括胺、过氧化物、酐、酚化合物、硅烷或酸酐化合物的至少一种。
14.权利要求9的仪表，其中所述壳体也封装所述互连件。
15.权利要求9的仪表，其中所述互连件包括无源平衡电路。
16.权利要求9的仪表，其中所述互连件包括有源平衡电路。
17.超级电容器模块，包括：
第一超级电容器；
第二超级电容器；
将所述第一超级电容器和所述第二超级电容器以串联方式电连接的互连件，所述互连件包括平衡电路；和
封装至少所述第一超级电容器和第二超级电容器的壳体。
18.权利要求17的超级电容器模块，其中所述平衡电路是有源的。
19.权利要求17的超级电容器模块，其中：
所述超级电容器模块的工作电压大于3.5伏；并且
所述超级电容器模块的等效串联电阻小于约10欧姆。
CN201980014470.4A 2018-02-22 2019-02-14 具有高电压和低等效串联电阻的封装的超级电容器模块 Pending CN111742384A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311358179.3A CN117497335A (zh) 2018-02-22 2019-02-14 具有高电压和低等效串联电阻的封装的超级电容器模块

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862633796P 2018-02-22 2018-02-22
US62/633,796 2018-02-22
PCT/US2019/018025 WO2019164746A1 (en) 2018-02-22 2019-02-14 Encapsulated supercapacitor module having a high voltage and low equivalent series resistance

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311358179.3A Division CN117497335A (zh) 2018-02-22 2019-02-14 具有高电压和低等效串联电阻的封装的超级电容器模块

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111742384A true CN111742384A (zh) 2020-10-02

Family

ID=67616972

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980014470.4A Pending CN111742384A (zh) 2018-02-22 2019-02-14 具有高电压和低等效串联电阻的封装的超级电容器模块
CN202311358179.3A Pending CN117497335A (zh) 2018-02-22 2019-02-14 具有高电压和低等效串联电阻的封装的超级电容器模块

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311358179.3A Pending CN117497335A (zh) 2018-02-22 2019-02-14 具有高电压和低等效串联电阻的封装的超级电容器模块

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11875942B2 (zh)
EP (1) EP3756203A4 (zh)
KR (1) KR102660918B1 (zh)
CN (2) CN111742384A (zh)
WO (1) WO2019164746A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3053788A1 (en) 2017-02-20 2018-08-23 The Research Foundation For The State University Of New York Multi-cell multi-layer high voltage supercapacitor
US11043337B2 (en) 2018-02-22 2021-06-22 Avx Corporation Meter including a supercapacitor
US11387054B2 (en) 2018-02-22 2022-07-12 KYOCERA AVX Components Corporation Electrical circuit including a supercapacitor with reduced leakage
US11875942B2 (en) * 2018-02-22 2024-01-16 KYOCERA AVX Components Corporation Encapsulated supercapacitor module having a high voltage and low equivalent series resistance
WO2022005640A1 (en) * 2020-06-30 2022-01-06 Avx Corporation System and method for balancing ultracapacitors
WO2023225189A1 (en) * 2022-05-20 2023-11-23 Mintsoft, Llc Graphene battery

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3475659A (en) * 1967-04-19 1969-10-28 Gen Electric Self-healing capacitor assembly
JPH06176972A (ja) * 1992-12-02 1994-06-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd ブロック型電気二重層コンデンサ
US20100265660A1 (en) * 2008-12-23 2010-10-21 Ise Corporation Energy Storage Cooling System
CN102630233A (zh) * 2009-12-01 2012-08-08 长濑化成株式会社 环氧树脂组合物
CN102969170A (zh) * 2012-12-03 2013-03-13 中国科学院大连化学物理研究所 一种高工作电压的内串联型超级电容器
CN104183391A (zh) * 2013-05-22 2014-12-03 江苏捷峰高科能源材料股份有限公司 一种超级电容器
CN105551823A (zh) * 2016-02-02 2016-05-04 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 一种碳-碳复合电极材料、制备方法及用途
CN205428709U (zh) * 2016-03-03 2016-08-03 辽宁博艾格电子科技有限公司 全密封型超级电容器
US20170365421A1 (en) * 2015-03-24 2017-12-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electric double-layer capacitor

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1945108A (en) * 1929-11-16 1934-01-30 Dubilier Condenser Corp Power factor condenser
US4763227A (en) 1987-08-03 1988-08-09 Sprague Electric Company Aluminum electrolytic capacitor package with stabilizing third lead
JPH01230218A (ja) 1988-03-10 1989-09-13 Matsuo Denki Kk 固体電解コンデンサの端子の処理方法
US5093762A (en) 1990-03-16 1992-03-03 Nec Corporation Electric double-layer capacitor
JPH09129473A (ja) 1995-10-31 1997-05-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 横置きコンデンサ
US6212062B1 (en) 1998-09-29 2001-04-03 General Electric Company Sealed ultracapacitor
US6643119B2 (en) * 2001-11-02 2003-11-04 Maxwell Technologies, Inc. Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes
US7342768B2 (en) 2004-02-17 2008-03-11 Cooper Technologies Company Active balancing modular circuits
GB2418992B (en) * 2004-10-06 2008-08-13 Actaris Uk Ltd Rechargeable powering system in an electricity meter
JP2006351897A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd コンデンサ装置
US7813105B2 (en) 2006-06-06 2010-10-12 Adc Tech International Ltd. Multi-layer capacitor
WO2008099614A1 (ja) * 2007-02-16 2008-08-21 Panasonic Corporation キャパシタユニットおよびその製造方法
US7483259B2 (en) 2007-03-21 2009-01-27 Avx Corporation Solid electrolytic capacitor containing a barrier layer
US8116044B2 (en) 2009-12-14 2012-02-14 Oracle America, Inc. Supercapacitor leak detection and management
US8358109B2 (en) 2010-04-21 2013-01-22 Seagate Technology Llc Reliable extended use of a capacitor for backup power
JP5668705B2 (ja) 2011-06-15 2015-02-12 日立金属株式会社 架橋樹脂組成物、及び架橋樹脂組成物を被覆した電線・ケーブル及びモールド加工電線
US8723506B2 (en) 2011-07-21 2014-05-13 Landis+Gyr, Inc. Utility meter with capacitor charging circuit responsive to a regulated DC voltage
US8932750B2 (en) 2011-07-27 2015-01-13 Fastcap Systems Corporation Aluminum housing with a hermetic seal
JP2014003193A (ja) 2012-06-20 2014-01-09 Panasonic Corp コンデンサホルダーおよびこのコンデンサーホルダーを搭載した回路基板ユニット
CN104769692B (zh) 2012-10-08 2018-02-16 麦克斯威科技公司 用于三伏超级电容器的电解质
KR101521802B1 (ko) 2014-03-03 2015-05-21 주식회사 비츠로셀 전기적 접합 신뢰성이 우수한 전기이중층 커패시터 직렬연결용 pcb
US10312028B2 (en) 2014-06-30 2019-06-04 Avx Corporation Electrochemical energy storage devices and manufacturing methods
CN204230059U (zh) 2014-08-11 2015-03-25 成都芝田高分子材料有限公司 一种用于超级电容器的两串式连接片
KR102159122B1 (ko) 2015-04-15 2020-09-24 엘에스엠트론 주식회사 울트라 커패시터 모듈
KR102217985B1 (ko) * 2015-07-17 2021-02-19 엘에스엠트론 주식회사 승압기 일체형 울트라 커패시터 모듈
KR102350024B1 (ko) * 2015-08-27 2022-01-10 엘에스머트리얼즈 주식회사 울트라 커패시터 모듈
KR20170120491A (ko) * 2016-04-21 2017-10-31 엘에스엠트론 주식회사 저저항 울트라 커패시터
JP7191699B2 (ja) 2016-05-20 2022-12-19 キョーセラ・エイブイエックス・コンポーネンツ・コーポレーション 高温で使用されるウルトラキャパシタ
US11043337B2 (en) 2018-02-22 2021-06-22 Avx Corporation Meter including a supercapacitor
US11875942B2 (en) * 2018-02-22 2024-01-16 KYOCERA AVX Components Corporation Encapsulated supercapacitor module having a high voltage and low equivalent series resistance
US11387054B2 (en) 2018-02-22 2022-07-12 KYOCERA AVX Components Corporation Electrical circuit including a supercapacitor with reduced leakage
CN111919273A (zh) 2018-03-30 2020-11-10 阿维科斯公司 具有阻挡层的超级电容器组件

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3475659A (en) * 1967-04-19 1969-10-28 Gen Electric Self-healing capacitor assembly
JPH06176972A (ja) * 1992-12-02 1994-06-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd ブロック型電気二重層コンデンサ
US20100265660A1 (en) * 2008-12-23 2010-10-21 Ise Corporation Energy Storage Cooling System
CN102630233A (zh) * 2009-12-01 2012-08-08 长濑化成株式会社 环氧树脂组合物
US20120308831A1 (en) * 2009-12-01 2012-12-06 Nagase Chemtex Corporation Epoxy resin composition
CN102969170A (zh) * 2012-12-03 2013-03-13 中国科学院大连化学物理研究所 一种高工作电压的内串联型超级电容器
CN104183391A (zh) * 2013-05-22 2014-12-03 江苏捷峰高科能源材料股份有限公司 一种超级电容器
US20170365421A1 (en) * 2015-03-24 2017-12-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electric double-layer capacitor
CN105551823A (zh) * 2016-02-02 2016-05-04 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 一种碳-碳复合电极材料、制备方法及用途
CN205428709U (zh) * 2016-03-03 2016-08-03 辽宁博艾格电子科技有限公司 全密封型超级电容器

Also Published As

Publication number Publication date
US20240194422A1 (en) 2024-06-13
WO2019164746A1 (en) 2019-08-29
US11875942B2 (en) 2024-01-16
EP3756203A1 (en) 2020-12-30
CN117497335A (zh) 2024-02-02
US20190259549A1 (en) 2019-08-22
KR20200115651A (ko) 2020-10-07
EP3756203A4 (en) 2021-11-17
KR102660918B1 (ko) 2024-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240194422A1 (en) Encapsulated Supercapacitor Module having a High Voltage and Low Equivalent Series Resistance
US11043337B2 (en) Meter including a supercapacitor
US20190304711A1 (en) Supercapacitor Assembly having a Barrier Layer
CN111095454B (zh) 具有匹配超级电容器的超级电容器模块
US10879720B2 (en) Balancing circuit for an electrical energy storage device
CN110770861A (zh) 用于超级电容器模块的平衡电路中的热耗散
JP2025090685A (ja) ウルトラキャパシタモジュールのための相互接続ストリップ
CN111742383B (zh) 包括具有减少泄漏的超级电容器的电路
HK40034303A (zh) 具有高电压和低等效串联电阻的封装的超级电容器模块
HK40035033A (zh) 具有阻挡层的超级电容器组件
HK40033450A (zh) 包括具有減少洩漏的超級電容器的電路
HK40089582A (zh) 具有阻挡层的超级电容器组件
HK40033450B (zh) 包括具有減少洩漏的超級電容器的電路
HK40022349B (zh) 具有匹配超級電容器的超級電容器模塊
HK40022349A (zh) 具有匹配超級電容器的超級電容器模塊
HK40015811A (zh) 用於超级电容器模块的平衡电路中的热耗散
HK40022350A (zh) 用於电能储存装置的平衡电路
HK40013682A (zh) 用於超级电容器模块的互连条
HK40022350B (zh) 用於电能储存装置的平衡电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 40034303

Country of ref document: HK

CB02 Change of applicant information

Address after: south carolina

Applicant after: Kyocera AVX Components Co.,Ltd.

Address before: south carolina

Applicant before: AVX Corp.

CB02 Change of applicant information
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201002

RJ01 Rejection of invention patent application after publication