带有防爆阀状态检测的超级电容器、模组及检测方法与流程

1.本发明涉及超级电容器技术领域，特别涉及一种带有防爆阀状态检测的超级电容器、模组及检测方法。


背景技术：

2.超级电容器是一种新型储能装置，其具有功率密度高，循环寿命长，快速充放电等优点，在风力发电、电动汽车等领域具有广阔的应用前景。在使用的过程中，超级电容器内部电极和电解液不断老化，会产生气体，使超级电容器内部压力不断升高。目前一般所采取的措施是在超级电容器上设置防爆阀，在压力过高后防爆阀裂开，使气体排出。这种方式的问题是在使用过程中不能及时发现防爆阀打开，在电解液泄露后可能会造成设备电气故障，发生危险。


技术实现要素：

3.本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
4.为此，本发明的一个目的在于提出一种带有防爆阀状态检测的超级电容器、模组及检测方法，以解决背景技术中所提到的问题，克服现有技术中存在的不足。
5.为了实现上述目的，本发明一方面的实施例提供一种带有防爆阀状态检测的超级电容器，包括超级电容器本体、检测电路，所述超级电容器本体包括外壳、正极输出端子、负极输出端子、防爆阀，所述外壳的顶端安装正极输出端子，所述外壳的底端安装负极输出端子，所述外壳的侧壁上安装防爆阀，所述防爆阀上粘贴流延聚丙烯薄膜，所述流延聚丙烯薄膜上粘贴铝箔，所述铝箔的两端分别设置引出端，所述引出端与检测电路连接。
6.由上述任一方案优选的是，所述检测电路包括电源、电阻，铝箔上的一个引出端连接电源，铝箔上的另一个引出端串联电阻后连接gnd，所述电阻与引出端之间抽线引脚连接输出端口。
7.由上述任一方案优选的是，所述防爆阀外侧的壳体外壁上包覆热缩套，所述引出端位于热缩套的外侧。
8.由上述任一方案优选的是，所述电源的电压为5v，所述电阻的阻值为1kω。
9.由上述任一方案优选的是，所述流延聚丙烯薄膜厚度为30～100μm。
10.由上述任一方案优选的是，所述铝箔厚度为30～100μm。
11.由上述任一方案优选的是，所述正极输出端子和负极输出端子将外壳内部密封形成空腔，所述空腔内设置卷芯。
12.本发明另一方面的实施例提供一种带有防爆阀状态检测的超级电容器模组，包括多个超级电容器本体，多个超级电容器本体串联连接，多个超级电容器上铝箔的引出端通过导线串联在一起，其中首端的引出端连接电源，末端的引出端串联电阻后连接gnd，末端的引出端与电阻之间抽线引脚连接输出端口。
13.本发明另一方面的实施例提供一种带有防爆阀状态检测的超级电容器的检测方
法，将电源开关打开，以使检测电路接通，所述防爆阀的状态处于正常时，检测电路的输出端口输出状态为高电平，当超级电容本体内部压力过大，防爆阀裂开后，铝箔被撕裂，电路被断开，检测电路的输出端口输出状态为低电平，通过检测高电平或低电平来判断防爆阀状态。
14.与现有技术相比，本发明所具有的优点和有益效果为：
15.通过在防爆阀上设置流延聚丙烯薄膜和铝箔以及连接检测电路，通过检测电路检测高电平或低电平来判断防爆阀状态，高电平时，防爆阀处于正常状态，低电平时，防爆阀处于开裂状态，因此在防爆阀开裂，有电解液泄露时能够及时的发出报警信号，大大降低超级电容器在使用中出现危险的可能性。
16.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
17.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1为根据本发明实施例提供的一种带有防爆阀状态检测的超级电容器中超级电容器本体的结构示意图；
19.图2图1中防爆阀在外壳上安装的位置示意图；
20.图3为超级电容器模组的示意图；
21.图4为防爆阀检测电路示意图。
22.其中：1、超级电容器本体；2、正极输出端子；3、负极输出端子；4、外壳；5、热缩套；6、导线；7、防爆阀；8、流延聚丙烯薄膜；9、铝箔；10、引出端。
具体实施方式
23.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
24.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.如图1-2所示，本发明实施例提供的一种带有防爆阀状态检测的超级电容器，包括超级电容器本体1、检测电路，所述超级电容器本体1包括外壳4、正极输出端子2、负极输出端子3、防爆阀7，所述外壳4的顶端安装正极输出端子2，所述外壳4的底端安装负极输出端子3，所述外壳4的侧壁上安装防爆阀7，所述防爆阀7上粘贴流延聚丙烯薄膜8，所述流延聚丙烯薄膜8上粘贴铝箔9，所述铝箔9的两端分别设置引出端10，所述引出端10与检测电路连接。
26.所述正极输出端子2和负极输出端子3将外壳4内部密封形成空腔，所述空腔内设
置卷芯；内部设置为密封结构避免与外界空气接触，在使用的过程中，电极和电解液会产生部分气体，随着气体的不断积累，内部压力越来越大，压力过大就会有爆炸的危险，所以在外壳4的侧壁设置了防爆阀7，防爆阀7的厚度要薄于外壳4侧壁，使其成为电容器外壳4的薄弱点，在防爆阀7表面粘贴一层流延聚丙烯薄膜8作为绝缘层，在流延聚丙烯薄膜8上方粘贴一层铝箔9，铝箔9两端设置引出端10，可以与检测电路连接，检测防爆阀7的状态，在引出端10和外壳4之间又热缩套5进行绝缘，防止短路。
27.如图4所示，所述检测电路包括电源、电阻，铝箔9上的一个引出端10连接电源，铝箔9上的另一个引出端10串联电阻后连接gnd，所述电阻与引出端10之间抽线引脚连接输出端口。
28.所述电源的电压为5v，所述电阻的阻值为1kω。
29.所述防爆阀7外侧的壳体外壁上包覆热缩套5，所述引出端10位于热缩套5的外侧。
30.所述流延聚丙烯薄膜8厚度为30～100μm。
31.所述铝箔9厚度为30～100μm。
32.在本实施例中，正极输出端子2，负极输出端子3和外壳4材质均为铝，所组成的整体结构耐压不小于2.0mpa。
33.所述防爆阀7耐压为1.6～2.0mpa。
34.如图3所示，本发明实施例还提供一种带有防爆阀7状态检测的超级电容器模组，包括多个超级电容器本体1，多个超级电容器本体1串联连接，多个超级电容器上铝箔9的引出端10通过导线6串联在一起，其中首端的引出端10连接电源，末端的引出端10串联电阻后连接gnd，末端的引出端10与电阻之间抽线引脚连接输出端口。
35.具体的，多个超级电容器本体1的正极输出端子2和负极输出端子3相互连接，组成模组。
36.本发明实施例还提供一种带有防爆阀7状态检测的超级电容器的检测方法，将电源开关打开，以使检测电路接通，所述防爆阀7的状态处于正常时，铝箔9电阻很小，一般为15mω左右，检测电路的输出端口输出状态为5v高电平，当超级电容本体内部压力过大，防爆阀7裂开后，铝箔9被撕裂，这时候它的电阻一般大于50kω，电路被断开，检测电路的输出端口输出状态为0v低电平，通过检测高电平或低电平来判断防爆阀7状态。
37.通过检测电路检测高电平或低电平来判断防爆阀状态，高电平时，防爆阀处于正常状态，低电平时，防爆阀处于开裂状态，因此在防爆阀开裂，有电解液泄露时能够及时的发出报警信号，大大降低超级电容器在使用中出现危险的可能性。
38.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
39.本领域技术人员不难理解，本发明包括上述说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
40.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。