Multi-electrode double layer capacitor

Details Multi-electrode double layer capacitor Multi-electrode double layer capacitor

H - Electricity

01

G

H01G 9/155 (2006.01) H01G 9/00 (2006.01) H01G 9/058 (2006.01)

Patent

CA 2267422

A single cell, multi-electrode high performance double layer capacitor includes first (Stack A) and second (Stack B) flat stacks of interleaved electrodes (141) adapted to be housed in a closeable two-part capacitor case (Fig. 12) which includes only a single electrolyte seal (154, 156, 158). Each electrode stack has a plurality of electrodes connected in parallel, with the electrodes of one stack being interleaved with the electrodes of the other stack to form an interleaved stack (141), and with the electrodes of each stack being electrically connected to respective capacitor terminals. A porous separator sleeve (140) is inserted over the electrodes of one stack (Stack B) before interleaving to prevent electrical shorts between the electrodes. The electrodes are made by folding a compressible, low resistance, aluminum- impregnated carbon cloth (136), made from activated carbon fibers, around a current collector foil (132), with a tab (133) of the foils of each electrode of each stack being connected in parallel. The parallel-connected tabs (135, 142) are then connected to the respective capacitor terminals. The height of the interleaved stack is somewhat greater than the inside height of the closed capacitor case, thereby requiring compression of the interleaved electrode stack when placed inside of the case, and thereby maintaining the interleaved electrode stack under modest constant pressure. The closed capacitor case is filled with an electrolytic solution and sealed. A preferred electrolytic solution is made by dissolving an appropriate salt into acetonitrile (CH3CN). In one embodiment, the two parts of the capacitor case (150, 152) are conductive and function as the capacitor terminals.

Cette invention se rapporte à un condensateur à double couche haute performance multiélectrode et à une seule cellule, qui comprend des première et seconde piles plates (pile A et pile B) d'électrodes entrelacées (141), conçues pour être logées dans un boîtier de condensateur à deux parties refermables (figure 12), lequel contient un seul joint d'étanchéité à électrolyte (154, 156, 158). Chaque pile d'électrodes contient plusieurs électrodes connectées en parallèle, les électrodes d'une pile étant entrelacées avec les électrodes de l'autre pile, afin de former une pile entrelacée (141) et les électrodes de chaque pile étant connectées électriquement à des bornes correspondantes du condensateur. Un manchon séparateur poreux (140) est inséré sur les électrodes d'une pile (pile B) avant l'entrelacement, pour empêcher les court-circuits électriques entre les électrodes. On obtient ces électrodes en pliant une toile de carbone impregnée d'aluminium à faible résistance et compressible (136), fabriquée à partir de fibres de carbone activées, autour d'une feuille collectrice de courant (132), une languette (133) des feuilles de chaque électrode de chaque pile étant connectée en parallèle. Les languettes ainsi connectées en parallèle (135, 142) sont ensuite connectées aux bornes correspondantes du condensateur. La hauteur de la pile entrelacée est légèrement supérieure à la hauteur intérieure du boîtier fermé du condensateur, ce qui nécessite la compression de la pile d'électrodes entrelacées, lorsque celle-ci est placée dans le boîtier, la pile d'électrodes entrelacées étant ainsi maintenue sous une pression constante modérée. Le boîtier du condensateur refermé est alors rempli d'une solution électrolytique et scéllé. On obtient une solution électrolytique préférée en dissolvant un sel approprié en acétonitrile (CH¿3?CH). Dans un mode de réalisation, les deux parties du boîtier (150, 152) du condensateur sont conductrices de courant et font office de bornes du condensateur.

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