Конденсатор с двойным электрическим слоем и батарея конденсаторов с двойным электрическим слоем

Конденсатор (20) с двойным электрическим слоем содержит кольцевой цилиндрический корпус (21) из пористого электроизоляционного картона, в который запрессованы анодный слой (22) из смеси углерода и твердого электролита из RbAg₄I₅, слой (23) твердого электролита из RbAg₄I₅ и катодный слой (24) из смеси твердого электролита из RbAg ₄I₅ и серебра или сплава серебра и палладия, а также катодный и анодный металлические контакты (28), (29), расположенные на соответствующих торцовых поверхностях конденсатора (20). Межволоконные пространства внутренних областей пористого электроизоляционного картона корпуса (21), прилегающих к анодному слою (22), слою (23) твердого электролита из RbAg₄ I₅ и катодному слою (24), заполнены соответственно материалом прилегающего слоя. Батарея (130) конденсаторов включает цилиндрический металлический корпус (131), являющийся катодом, в котором размещена стопка (132) из нескольких электрически соединенных последовательно конденсаторов (20). Конденсатор (20) и Батарея (130) выдерживают увеличенное число циклов зарядки и разрядки. 2 н.п., 9 з.п., 5 илл.

Настоящая группа полезных моделей относится к области электроники, в частности к конденсаторам с двойным электрическим слоем на основе твердых электролитов, например, RbAg₄ I₅.

Известен конденсатор с двойным электрическим слоем (см. авт. свид. SU 684628, МПК H01G 9/22, опубликовано 09.09.1979), включающий катод, выполненный из (Ag₂ S)_0,650(Ag_1,7Te)_0,325(Ag ₄P₂O₇)_0,025, твердый электролит из RbAg₄I₅ и серебряный анод.

Известный конденсатор имеет достаточную высокую удельную емкость и небольшие габариты. Недостатком известного конденсатора является низкая удельная энергия, обусловленная низким потенциалом разложения (0,13 В) твердого электролита, вследствие чего конденсаторы этого типа не получили должного развития и использования в технике.

Известна батарея конденсаторов с двойным электрическим слоем (см. заявка JP 11026321, МПК H01C 09/058, H01G 09/155, опубликована 29.01.1999), содержащая цилиндрический металлический корпус, являющийся катодом, в котором запрессована стопка (пакет) из нескольких электрически соединенных последовательно с помощью свинцовых прокладок конденсаторов с твердым электролитом, и положительный токоотвод.

К недостаткам известной батареи конденсаторов следует отнести увеличение габаритных размеров (высоты) батареи за счет толщины свинцовых прокладок; увеличение массы батареи за счет свинца, имеющего удельный вес 12,6 г/см³, что снижает удельную энергию изделия в целом; ненадежность электрического контакта между конденсаторами при механических (вибрации, удары), климатических (повышенная влажность, соляной туман) и температурных воздействиях (при смене температур от -60°C до +85°C); использование экологически «грязного» свинца.

Известен конденсатор с двойным электрическим слоем (см. авт. свид. SU 1840827, МПК H01C 9/00, опубликовано 27.07.2012) с твердым электролитом RbAg₄I₅ и двумя электродами, один из которых изготовлен из материала (Ag₂Se) _0,915(Ag₃PO₄)_0,085, а второй электрод и токоподвод к (Ag₂Se)_0,915 (Ag₃PO₄)_0,085 выполнены из никеля.

Известный конденсатор с двойным электрическим слоем позволяет экономить драгоценные металлы при его изготовлении при сохранении его удельных параметров. Недостатком известного конденсатора является низкая удельная энергия, обусловленная низким потенциалом разложения твердого электролита, вследствие чего конденсаторы этого типа не получили должного развития и использования в технике.

Известна батарея конденсаторов с двойным электрическим слоем (см. заявка JP 2000208378, МПК H01C 09/008, H01C 09/016, H01C 09/155, опубликована 28.07.2000), содержащая цилиндрический металлический корпус, являющийся катодом, в котором запрессована стопка (пакет) из нескольких электрически соединенных последовательно с помощью прокладок из электропроводящей резины конденсаторов с твердым электролитом, положительный токоподвод и устройство сжатия конденсаторов. Устройство сжатия конденсаторов включает хомут, скрепляющий конденсаторы, пружину и, по крайней мере, одну пластину, контактирующую с пружиной и корпусом, по меньшей мере, одного конденсатора и предназначенную для равномерного распределения нагрузки, направленной перпендикулярно плоскости расположенных внутри конденсатора электродов.

Применение в известной батарее конденсаторов электропроводящих резиновых прокладок существенно увеличивает величину внутреннего сопротивления батареи, ограничивает верхний предел рабочей температуры и срок службы, вследствие деструкции резины во времени, а также снижает надежность электрического контакта между конденсаторами при механических (вибрации, удары) и температурных воздействиях (смена температур от -60 0C до +85 0C).

Известен конденсатор с двойным электрическим слоем (см. RU 2012105, МПК H01M 6/18, опубликован 30.04.1994), содержащий металлический или угольный поляризуемый и серебряный неполяризуемый электроды, разделенные пленочным слоем высокопроводящего твердого электролита, выполненного из CsAg₄Br_3-xI_2+х. Твердый электролит выполнен из CsAg₄Br_3-xI_2+х и отвечает стехиометрическому составу, где 0x0,8.

Недостатками известного конденсатора являются относительно низкая, в сравнении с твердым электролитом из RbAg₄I₅, ионная проводимость твердого электролита, выполненного из CsAg₄Br_3-x I_2+х, для компенсации которой использован тонкий пленочный слой этого электролита, а также малое количество циклов в режиме зарядки и разрядки, так как тонкий пленочный слой твердого электролита, выполненного из CsAg₄Br_3-xI_2+х , быстро пробивается дендритами серебра, выделяющегося на серебряном неполяризуемом электроде.

Известен конденсатор с двойным электрическим слоем (см. US 5428501, МПК H01C 09/008, H01C 09/155, опубликован 27.06.1995), совпадающий с настоящим техническим решением по наибольшему числу существенных признаков и принятый за прототип. Известный конденсатор-прототип включает кольцевой электроизолирующий корпус из полиэтилентерефталата или стеклонаполненного поликарбоната. В корпусе размещены анодный слой (анод) из смеси углерода и твердого электролита из RbAg ₄I₅, слой твердого электролита из RbAg₄ I₅ и катодный слой (катод) из смеси платинированного углерода, мелкодисперсного порошка серебра и твердого электролита из RbAg₄I₅. К корпусу прикреплены анодный и катодный металлические контакты, являющиеся анодным и катодным токоотводами, расположенные на соответствующих наружных торцовых поверхностях конденсатора. Кольцевой электроизолирующий корпус в поперечном сечении имеет L-форму. Его нижняя поверхность прикреплена к верхней поверхности анодного металлического контакта с помощью термореактивной эпоксидной смолы. Слой твердого электролита из RbAg₄I₅ расположен концентрически по отношению к анодному слою, его диаметр больше диаметра анодного слоя. Выступ кольцевого электроизолирующего корпуса расположен на одном уровне с плоскостью стыка между анодным слоем и слоем твердого электролита из RbAg₄I₅. Вертикальная внутренняя поверхность кольцевого электроизолирующего корпуса примыкает к периферийной поверхности слоя твердого электролита и катодного металлического контакта и имеет одинаковый с этими слоями диаметр. Верхняя поверхность катодного металлического контакта находится на одном уровне с верхней поверхностью кольцевого электроизолирующего корпуса.

В конденсаторе-прототипе L-образная форма поперечного сечения кольцевого электроизолирующего корпуса и уменьшенный диаметр анодного металлического контакта увеличивают расстояние, которое должны преодолеть дендриты серебра в процессе зарядки и вывести конденсатор из строя путем короткого замыкания катода с анодом, что увеличивает число циклов зарядки и разрядки. Однако это увеличение количества циклов зарядки и разрядки незначительно, при ударах или резкой смене температур, приводящих к появлению микронных зазоров между кольцевым электроизолирующим корпусом и слоем твердого электролита из RbAg₄I₅ , дендриты прорастают в течение нескольких циклов и выводят конденсатор из строя.

Известна батарея конденсаторов с двойным электрическим слоем (см. US 5428501, МПК H01C 09/008, H01G 09/155, опубликован 27.06.1995), совпадающая с настоящим техническим решением по наибольшему числу существенных признаков и принятая за прототип. Известная батарея-прототип содержит цилиндрический металлический корпус, являющийся катодом, в котором размещена стопка из нескольких электрически соединенных последовательно конденсаторов с двойным электрическим слоем, положительный и отрицательный токоотводы, устройство сжатия конденсаторов, выполненное в виде тарельчатой пружины, примыкающей к катодному металлическому контакту верхнего конденсатора стопки, и диэлектрической оболочки, охватывающей боковую поверхность стопки. Каждый из конденсаторов с двойным электрическим слоем содержит кольцевой электроизолирующий корпус из полиэтилентерефталата или стеклонаполненного поликарбоната. В корпусе, имеющем в поперечном сечении L-форму, размещены анодный слой (анод) из смеси углерода и твердого электролита из RbAg ₄I₅, слой твердого электролита из RbAg₄ I₅ и катодный слой (катод) из смеси платинированного углерода, мелкодисперсного порошка серебра и твердого электролита из RbAg₄I₅, анодный и катодный металлические контакты, расположенные на соответствующих наружных торцовых поверхностях конденсатора. Нижняя поверхность кольцевого электроизолирующего корпуса прикреплена к верхней поверхности анодного металлического контакта с помощью термореактивной эпоксидной смолы. Слой твердого электролита из RbAg₄I₅ расположен концентрически по отношению к анодному слою, его диаметр больше диаметра анодного слоя. Выступ кольцевого электроизолирующего корпуса расположен на одном уровне с плоскостью стыка между анодным слоем и слоем твердого электролита из RbAg₄I₅. Вертикальная внутренняя поверхность кольцевого электроизолирующего корпуса примыкает к периферийной поверхности слоя твердого электролита и катодного металлического контакта и имеет одинаковый с этими слоями диаметр. Верхняя поверхность катодного слоя находится на одном уровне с верхней поверхностью кольцевого электроизолирующего корпуса.

Формирование батареи из конденсаторов с двойным электрическим слоем, содержащих кольцевой электроизолирующий корпус с L-образной формой поперечного сечения и уменьшенный диаметр анодного слоя, снижает образование дендритов серебра вдоль наружных краев стыка между слоем твердого электролита и катодным слоем, приводящих к замыканию между катодом и анодом и выходу из строя батареи, что позволяет увеличить число циклов зарядки и разрядки батареи. Однако это увеличение количества циклов незначительно. При ударах или резкой смене температур, приводящих к появлению микронных зазоров между кольцевым электроизолирующим корпусом и слоем твердого электролита из RbAg₄I ₅, дендриты прорастают в течение нескольких циклов и выводят конденсатор из строя, несмотря на действие устройства сжатия батареи конденсаторов.

Задачей настоящего технического решения являлась разработка конденсатора с двойным электрическим слоем и батареи конденсаторов с двойным электрическим слоем, которые бы выдерживали увеличенное количество циклов зарядки и разрядки, в том числе в процессе и после воздействия вибраций, ударов с ускорением до 1500 g и резкой смены температур от -60°С до +85°С.

Поставленная задача решается группой полезных моделей, объединенных единым изобретательским замыслом.

В части конденсатора с двойным электрическим слоем, поставленная задача решается тем, что конденсатор с двойным электрическим слоем содержит кольцевой цилиндрический корпус из пористого электроизоляционного картона, в который запрессованы анодный слой из смеси углерода и твердого электролита из RbAg₄I₅, слой твердого электролита из RbAg₄I₅, катодный слой из смеси серебра и твердого электролита из RbAg₄ I₅, и анодный и катодный металлические контакты. Новым в конденсаторе является то, что кольцевой корпус имеет цилиндрическую форму и выполнен из пористого электроизоляционного картона, при этом межволоконные пространства внутренних областей пористого электроизоляционного картона, прилегающих к анодному слою, слою твердого электролита из RbAg₄I₅ и катодному слою, заполнены соответственно материалом прилегающего слоя.

Благодаря заполнению межволоконных пространств во внутренних областях электроизоляционного пористого картона кольцевого цилиндрического корпуса материалом соответствующего прилегающего к его поверхности слоя, размывается четкая граница между кольцевым цилиндрическим корпусом и соответствующим слоем, в результате полностью исключается прорастание дендритов по границе корпус/соответствующий слой (в том числе в процессе воздействия ударов и резкой смены температур от -60°С до +85°С). Количество циклов в режиме зарядки и разрядки при этом увеличивается более чем на порядок.

Анодный слой может быть выполнен из смеси нанопорисгого углеродного порошка, полученного путем хлорирования карбида бора, и RbAg₄I₅, взятых в массовом соотношении 1:(8-12).

Катодный слой может быть выполнен из смеси мелкодисперсного серебра и RbAg₄ I₅, взятых в массовом соотношении (1-2):1.

Катодный слой может быть выполнен также из смеси нанодисперсного порошка из сплава серебро-палладий, содержащего (5-30) масс. % палладия, и RbAg₄I₅, взятых в массовом соотношении (1-2):1.

Анодный металлический контакт может быть выполнен из ряда нержавеющая сталь, никель, тантал, ниобий и их сплавы.

Катодный металлический контакт может быть выполнен из ряда серебро, нержавеющая сталь, никель.

Кольцевой цилиндрический корпус может быть выполнен из электроизоляционного пористого картона, например, марки Б-1 ГОСТ 4194-88, имеющего сжимаемость на воздухе 12%.

На обращенные друг к другу поверхности катодного и анодного металлических контактов могут быть приварены никелевые сетки, например, тканого типа для улучшения механического и электрического контактов катодного и анодного слоев с металлическими контактами (токоотводами).

В части батареи конденсаторов с двойным электрическим слоем поставленная задача решается тем, что батарея конденсаторов с двойным электрическим слоем содержит цилиндрический металлический корпус, являющийся катодом, в котором размещена стопка по меньшей мере из двух электрически соединенных последовательно конденсаторов с двойным электрическим слоем, положительный и отрицательный токоотводы, устройство сжатия конденсаторов, выполненное в виде тарельчатой пружины, расположенной между отрицательным токоотводом и дном цилиндрического металлического корпуса, и диэлектрическую оболочку, охватывающую боковую поверхность стопки. Новым в батарее конденсаторов с двойным электрическим слоем является выполнение батареи из конденсаторов с двойным электрическим слоем, у которых кольцевой корпус имеет цилиндрическую форму и выполнен из пористого электроизоляционного картона, а межволоконные пространства внутренних областей пористого электроизоляционного картона, прилегающих к анодному слою, слою твердого электролита и катодному слою, заполнены соответственно материалом прилегающего слоя, а также соединение точечной сваркой встык по образующей соприкасающихся торцов положительного токоотвода, конденсаторов стопки и отрицательного токоотвода.

Жесткое соединение элементов батареи с помощью точечной сварки встык и «размытая» граница между кольцевым цилиндрическим корпусом конденсатора из электроизоляционного пористого картона и контактирующими с ним слоями, по которой прорастают дендриты, исключающая прорастание дендритов по этой границе, обеспечивает значительное увеличение числа циклов зарядки и разрядки, в том числе в процессе воздействия ударов и резкой смены температур от -60°C до +85°C.

В батарее конденсаторов диэлектрическая оболочка может быть выполнена в виде внутреннего слоя из термореактивного эпоксидного компаунда, промежуточного слоя из конденсаторной бумаги, пропитанной термореактивным эпоксидным компаундом, и наружного слоя из термореактивного эпоксидного компаунда.

Соприкасающиеся торцы положительного токоотвода, конденсаторов стопки и отрицательного токоотвода могут быть соединены точечной лазерной сваркой.

Настоящее техническое решение поясняется чертежом, где:

на фиг. 1 изображен в разрезе конденсатор-прототип;

на фиг. 2 показан в разрезе настоящий конденсатор с двойным электрическим слоем;

на фиг. 3 приведен вид сверху на настоящий конденсатор с двойным электрическим слоем;

на фиг. 4 показана в разрезе настоящая батарея конденсаторов с двойным электрическим слоем;

на фиг. 5 изображен вид сверху на настоящую батарею конденсаторов с двойным электрическим слоем.

Изображенный на фиг. 1 конденсатор-прототип 1 содержит кольцевой электроизолирующий корпус 2, анодный слой 3 из смеси углерода и твердого электролита из RbAg₄I₅ , слой 4 твердого электролита из RbAg₄I₅ и катодный слой 5 из смеси платинированного углерода, мелкодисперсного порошка серебра и твердого электролита из RbAg₄I ₅. На торцах корпуса 2 расположены соответственно анодный металлический контакт 6 и катодный металлический контакт 7, являющиеся анодным и катодным токоотводами. Кольцевой электроизолирующий корпус 2 в поперечном сечении имеет L-форму. Нижняя поверхность 8 кольцевого электроизолирующего корпуса 2 прикреплена к верхней поверхности 9 анодного металлического контакта 6 с помощью термореактивного эпоксидного компаунда. Слой 4 твердого электролита из RbAg ₄I₅ расположен концентрически по отношению к анодному слою 3, его диаметр больше диаметра анодного слоя 3. Выступ 10 кольцевого электроизолирующего корпуса 2 расположен на одном уровне с плоскостью 11 стыка между анодным слоем 3 и слоем 4 твердого электролита из RbAg₄I₅ . Вертикальная внутренняя поверхность 12 кольцевого электроизолирующего корпуса 2 примыкает к периферийной поверхности 13 слоя 4 твердого электролита из RbAg₄I₅ и катодного слоя 5 и имеет одинаковый со слоями 4 и 5 диаметр. Верхняя поверхность 14 катодного слоя 5 находится на одном уровне с верхней поверхностью 15 кольцевого электроизолирующего корпуса 2.

На фиг. 2 - фиг. 3 показан конденсатор 20 с двойным электрическим слоем по настоящей полезной модели. Конденсатор 20 содержит кольцевой цилиндрический корпус 21 из пористого электроизоляционного картона, например, из электроизоляционного картона марки Б-1 ГОСТ 4194-88 (сжимаемость картона на воздухе не более 12%). В корпус 21 запрессованы: анодный слой 22 из смеси твердого электролита из RbAg₄ I₅ и углерода, в качестве которого может быть взят, например, нанопористый углеродный порошок, полученный путем хлорирования карбида бора, слой 23 твердого электролита из RbAg₄ I₅ и катодный слой 24 из смеси твердого электролита из RbAg₄I₅ и серебра или сплава серебра с палладием. При запрессовке анодного слоя 22, слоя 23 твердого электролита и катодного слоя 24 материалы этих слоев заполняют межволоконные пространства прилегающих к этим слоям внутренних областей электроизоляционного картона, из которого изготовлен кольцевой цилиндрический корпус 21, образуя «протуберанцы» 25, 26, 27, выходящие соответственно из анодного слоя 22, слоя 23 твердого электролита и катодного слоя 24. На торцовых поверхностях корпуса 21 расположены соответственно анодный металлический контакт 28 и катодный металлический контакт 29, являющиеся анодным и катодным токоотводами, к обращенным друг к другу поверхностям которых могут быть приварены никелевые сетки 30, например, тканого типа. Анодный металлический контакт 28 может быть выполнен, например, из следующих материалов: нержавеющая сталь, никель, тантал, ниобий и их сплавы. Катодный металлический контакт 29 может быть выполнен, например, из следующих материалов: серебро, нержавеющая сталь, никель. Катодный слой 24, например, может быть выполнен из смеси мелкодисперсного серебра и твердого электролита из RbAg₄ I₅, взятых в массовом соотношении (1-2):1, или из смеси нанодисперсного порошка из сплава серебра с палладием, содержащего (5-30) масс. % палладия, и твердого электролита из RbAg₄I₅, взятых в массовом соотношении (1-2):1. Анодный металлический контакт 28 может быть выполнен, например, из следующих материалов: нержавеющая сталь, никель, тантал, ниобий и их сплавы. Катодный металлический контакт 29 может быть выполнен, например, из следующих материалов: серебро, нержавеющая сталь, никель. Настоящий конденсатор с двойным электрическим слоем может быть изготовлен путем горячего прессования следующим образом.

На дно прессформы укладывают анодный металлический контакт 28, к которому предварительно может быть приварена, например, тканая никелевая сетка 30; на анодный металлический контакт 28 устанавливают кольцевой цилиндрический корпус 21 из пористого электроизоляционного картона. В цилиндрический корпус 21 из пористого электроизоляционного картона последовательно помещают анодный слой 22, слой 23 твердого электролита из RbAg ₄I₅ и катодный слой 24, предварительно спрессованные в таблетки. На таблетку катодного слоя 24 устанавливают катодный металлический контакт 29, к которому может быть предварительно приварена, например, тканая никелевая сетка, и производят горячее прессование при давлении более 500 кгс/см² в течение 5-10 секунд собранных элементов конденсатора 20 при температуре 150-200°С. Спрессованный конденсатор 20 извлекают из пресс-формы и охлаждают. В процессе горячего прессования при таких температурах анодный слой 22, слой 23 твердого электролита из RbAg₄ I₅ и катодный слой 24 внедряются в межволоконные пространства корпуса 21, изготовленного из пористого электроизоляционного картона, образуя «протуберанцы» 25, 26, 27 выходящие соответственно из анодного слоя 22, слоя 23 твердого электролита из RbAg₄I₅ и катодного слоя 24. При этом твердый электролит из RbAg₄I₅ слоя 23 приобретает высокие пластические свойства и заполняет межволоконные пространства на большую глубину, тогда как менее пластичные анодный и катодный слои 22, 24 внедряются в пористый электроизоляционный картон корпуса 21 незначительно. Количество твердого электролита из RbAg₄I₅ слоя 23 в таблетке подбирают таким образом, чтобы заполнить внутренний объем корпуса 21 конденсатора 20 и межволоконные пространства во внутренних областях пористого электроизоляционного картона корпуса 21.

Батарея 130 конденсаторов с двойным электрическим слоем по настоящей полезной модели показана на фиг. 4 - фиг. 5. Батарея 130 конденсаторов включает цилиндрический металлический корпус 131, являющийся катодом, в котором размещена стопка (пакет) 132 из нескольких электрически соединенных последовательно конденсаторов 20 с двойным электрическим слоем (на фиг. 4 показано 11 шт. конденсаторов 20), конструкция которых описана выше и показана на фиг. 2 - фиг. 3. К стопке 132 примыкают положительный токоотвод 134 и отрицательный токоотвод 135, снабженные соответственно выводами 136 и 137. Наружная поверхность положительного токоотвода 134 закрыта диэлектрической (например, текстолитовой) прокладкой 138, поверх которой установлена металлическая прокладка 139, распределяющая силу сжатия по торцу стопки 132 при завальцовке верхней кромки 140 цилиндрического металлического корпуса 131. Диэлектрическая прокладка 138 и металлическая прокладка 139 имеют центральные отверстия, через которые пропущен вывод 136. Устройство сжатия конденсаторов 20 в стопке 132 выполнено в виде тарельчатой пружины 141, расположенной между отрицательным токоотводом 135 и дном цилиндрического металлического корпуса 131. Конденсаторы 20 стопки 132, положительный токоотвод 134 и отрицательный токоотвод 135 соединены точечной, например, лазерной сваркой встык по образующей соприкасающихся их торцов. Боковую поверхность стопки 132 охватывает диэлектрическая оболочка 142, которая содержит, например, внутренний слой из термореактивного эпоксидного компаунда, промежуточный слой из конденсаторной бумаги и наружный слой из термореактивного эпоксидного компаунда (на чертеже не показаны). Внутреннее пространство корпуса 131 поверх металлической прокладки 139 залито термореактивным эпоксидным компаундом 143, например, термореактивным эпоксидным компаундом, например, ЭК-39. Батарею 130 конденсаторов с двойным электрическим слоем изготавливают следующим образом. Формуют детали батареи 130: корпус 131, положительный и отрицательный токоотводы 134, 135, проволочные выводы 136, 137, диэлектрическую прокладу 138 и металлическую прокладку 139, тарельчатую пружину 141; приваривают проволочные выводы 136 и 137 соответственно к положительному токоотводу 134 и к цилиндрическому металлическому корпусу 131. Изготавливают конденсаторы 20 в количествах, необходимых для формирования стопки 132. Производят сварку, например, лазером встык (6-10 точек) конденсаторов 20; при этом положительный и отрицательный токоотводы 134, 135 сваривают по образующей их соприкасающихся торцов. Наносят на стопку 132 диэлектрическую оболочку 142, которая содержит, например, внутренний слой из термореактивного эпоксидного компаунда, промежуточный слой из конденсаторной бумаги и наружный слой из термореактивного эпоксидного компаунда. Устанавливают тарельчатую пружину 141 и стопку 132 в металлический корпус 131 батареи 130. Размещают диэлектрическую прокладку 138 и металлическую прокладку 139 в металлическом корпусе 131. Завальцовывают верхнюю кромку 140 цилиндрического металлического корпуса 131, например, с усилием прижима 150-300 кг/см² .

Пример 1. Была изготовлена партия конденсаторов с двойным электрическим слоем по настоящей полезной модели в соответствии с фиг. 2 в количестве 3650 штук. Конденсаторы имели диаметр 7,72 мм и высоту - 1,2 мм. Корпус каждого конденсатора был изготовлен из пористого электроизоляционного картона марки Б-1 ГОСТ 4194-88 высотой 1,0 мм, внутренним диаметром 6,2 мм и внешним диаметром 7,7 мм. Анодный слой из смеси нанопористого углерода и твердого электролита из RbAg₄I₅ в соотношении 1:9, а также слой твердого электролита из RbAg ₄I₅ имели диаметр 6,1 мм и высоту 0,5 мм. Катодный слой из смеси порошка из сплава серебро-палладий (70 мас. % Ад; 30 мас. % Pd) и твердого электролита из RbAg₄I ₅, взятых в соотношении 2:1, имел диаметр 6,1 мм и высоту 0,32 мм. Анодный и катодный металлические контакты из никелевой ленты НП2 имели диаметр 7,7 мм и толщину 0,05 мм. Приваренные к металлическим контактам никелевые сетки из 0112Н ГОСТ 5513-85 имели диаметр 5,2 мм и высоту 0,12 мм. Изготовленные конденсаторы с двойным электрическим слоем в процессе электротренировки выдержали более 1000 циклов зарядки и разрядки в следующем режиме: зарядка от источника тока с напряжением 0,62 В через ограничительный резистор 20 Ом в течение 100 сек; разрядка через ограничительный резистор 620 Ом до напряжения 0,2 В.

Пример 2. Была изготовлена опытная партия батарей в количестве 245 штук в соответствии с фиг. 3. Каждая батарея состояла из 12 штук последовательно соединенных конденсаторов по настоящей полезной модели. Корпус каждой батареи изготовлен из стального листа методом вытяжки; размеры корпуса - диаметр 9,0 мм, высота - 17,5 мм. В корпусе размещены: тарельчатая пружина (диаметр 7,8 мм, высота 1,0 мм) и стопка (пакет) из 12 штук последовательно соединенных конденсаторов (диаметр 7,72 мм, высота 1,2 мм) с положительным и отрицательным выводами. При этом на стопку (пакет) нанесена диэлектрическая оболочка, которая содержит внутренний слой из термореактивного эпоксидного компаунда, промежуточный слой из конденсаторной бумаги и наружный слой из термореактивного эпоксидного компаунда. На стопку (пакет) смонтированы диэлектрическая и металлические прокладки, после чего верхняя кромка цилиндрического металлического корпуса завальцована с усилием прижима 150200 кг/см². После завальцовки произведена заливка термореактивным эпоксидным компаундом ЭК-39.

Изготовленные батареи конденсаторов с двойным электрическим слоем в процессе испытаний выдержали более 1000 циклов зарядки и разрядки в следующем режиме: зарядка от источника тока с напряжением 8,0 В через ограничительный резистор 250 Ом в течение 100 сек; разрядка через ограничительный резистор 7500 Ом до напряжения 2,4 В.

1. Конденсатор с двойным электрическим слоем, включающий кольцевой цилиндрический корпус из пористого электроизоляционного картона, в который запрессованы анодный слой из смеси углерода и твердого электролита из RbAg₄I₅, слой твердого электролита из RbAg₄I₅ и катодный слой из смеси твердого электролита из RbAg₄I₅ и серебра или сплава серебра с палладием, катодный и анодный металлические контакты, расположенные на соответствующих торцовых поверхностях конденсатора, при этом межволоконные пространства внутренних областей электроизоляционного пористого картона упомянутого корпуса, прилегающих к анодному слою, слою твердого электролита из RbAg₄I₅ и катодному слою, заполнены соответственно материалом прилегающего слоя.

2. Конденсатор по п. 1, отличающийся тем, что анодный слой выполнен из смеси нанопористого углеродного порошка, полученного путем хлорирования карбида бора, и твердого электролита из RbAg ₄I₅, взятых в массовом соотношении 1:(8-12).

3. Конденсатор по п. 1, отличающийся тем, что катодный слой выполнен из смеси мелкодисперсного серебра и твердого электролита из RbAg₄I₅, взятых в массовом соотношении (1-2):1.

4. Конденсатор по п. 1, отличающийся тем, что катодный слой выполнен из смеси нанодисперсного порошка из сплава серебра с палладием, содержащего (5-30) мас. % палладия, и твердого электролита из RbAg₄I₅, взятых в массовом соотношении (1-2):1.

5. Конденсатор по п. 1, отличающийся тем, что анодный металлический контакт выполнен из ряда нержавеющая сталь, никель, тантал, ниобий и их сплавы.

6. Конденсатор по п. 1, отличающийся тем, что катодный металлический контакт выполнен из ряда серебро, нержавеющая сталь, никель.

7. Конденсатор по п. 1, отличающийся тем, что на обращенные друг к другу поверхности катодного и анодного металлических контактов приварены никелевые сетки тканого типа.

8. Конденсатор по п. 1, отличающийся тем, что кольцевой цилиндрический корпус выполнен из пористого электроизоляционного картона, имеющего сжимаемость на воздухе не более 12%.

9. Батарея конденсаторов с двойным электрическим слоем, включающая цилиндрический металлический корпус, являющийся катодом, в котором размещена стопка по меньшей мере из двух электрически соединенных последовательно конденсаторов с двойным электрическим слоем по п 1, положительный и отрицательный токоотводы, устройство сжатия конденсаторов, выполненное в виде тарельчатой пружины, расположенной между отрицательным токоотводом и дном цилиндрического металлического корпуса, и диэлектрическую оболочку, охватывающую боковую поверхность стопки, при этом соприкасающиеся торцы положительного токоотвода, конденсаторов стопки и отрицательного токоотвода соединены точечной сваркой встык по образующей их соприкасающихся торцов.

10. Батарея конденсаторов по п. 9, отличающаяся тем, что точечную сварку встык осуществляют лазером.

11. Батарея конденсаторов по п. 9, отличающаяся тем, что диэлектрическая оболочка содержит внутренний слой из термореактивного эпоксидного компаунда, промежуточный слой из конденсаторной бумаги, пропитанной термореактивным эпоксидным компаундом, и наружный слой из термореактивного эпоксидного компаунда.