[發(fā)明專利]一種大功率超級(jí)電容器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810197697.0
• 申請(qǐng)日: 2008-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN101404210A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋朝文;郭麗;姚國富;丁剛強(qiáng);管道安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七一二研究所
• 主分類號(hào): H01G9/04
• 分類號(hào): H01G9/04;H01G9/155
• 代理公司: 武漢凌達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所（特殊普通合伙）
• 代理人: 宋國榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大功率超級(jí)電容器，特別適用于大電流放電場(chǎng)合，廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)車、坦克、電站及高能系統(tǒng)等領(lǐng)域中。

背景技術(shù)

超級(jí)電容器是一種介于物理電容和蓄電池之間的新型儲(chǔ)能裝置，其能量密度為普通物理電容的數(shù)百倍，功率密度為蓄電池的數(shù)十倍。目前市場(chǎng)上主要應(yīng)用的是能量型的超級(jí)電容器，隨著電動(dòng)汽車、高能系統(tǒng)等領(lǐng)域的發(fā)展，對(duì)超級(jí)電容器的功率要求也就越來越高。然而，目前超級(jí)電容器的大功率性能不理想，沒有一種可以滿足大電流放電的電極片，這是因?yàn)殡姌O片較厚，電子遷移距離較大，電容內(nèi)阻較大，功率性能受到影響，因此，開發(fā)大功率超級(jí)電容器成為發(fā)展的必然要求，但因電極片的結(jié)構(gòu)問題成為障礙發(fā)展的重要因素。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有超級(jí)電容器功率不足的缺點(diǎn)，通過將超級(jí)電容器的電極片進(jìn)行簿化，從而使整體電極片薄化，以此技術(shù)措施來縮短電子的遷移距離，降低超級(jí)電容器的內(nèi)阻，提高其功率性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種大功率超級(jí)電容器，它由電極片，隔離膜，極柱，外殼組成；所述的電極片是由集流體及集流體表面的涂層構(gòu)成：所述的涂層是由包括活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑，經(jīng)溶劑調(diào)和并涂布在集流體表面后再經(jīng)干燥而形成的薄層；所述的集流體單面涂層厚度為15～50微米，兩面或一面具有涂層的電極片，其厚度為35～120微米。

所述的大功率超級(jí)電容器，其集流體分正、負(fù)極集流體；正負(fù)極集流體材料均為鋁箔，或/和腐蝕鋁箔，或/和鋁合金箔。

所述的大功率超級(jí)電容器，其集流體兩面的涂層厚度均為15微米，電極片其厚度為60微米。

所述的大功率超級(jí)電容器，其集流體兩面的涂層厚度均為50微米，電極片其厚度為120微米。

所述的大功率超級(jí)電容器，其集流體一面的涂層厚度為15微米，另一面無涂層，電極片其厚度為35微米。

所述的大功率超級(jí)電容器，其活性物質(zhì)為炭質(zhì)活性材料，選自椰子活性炭或木質(zhì)活性炭；導(dǎo)電劑為乙炔黑，或/和導(dǎo)電纖維，或/和金屬絲；粘結(jié)劑為熱塑性聚合物，選自聚偏氟乙烯，或聚四氟乙烯；溶劑為在低溫能揮發(fā)的N-4-甲基吡咯烷酮。

所述的大功率超級(jí)電容器，其涂層組成物質(zhì)的質(zhì)量百分比含量是：活性物質(zhì)為50％～90％；導(dǎo)電劑為5％～30％；粘結(jié)劑為3％～20％。

所述的大功率超級(jí)電容器，其所述熱塑性聚合物選自聚偏氟乙烯。

所述的大功率超級(jí)電容器，其隔離膜為多孔隔離膜，材料為聚丙烯膜或絕緣紙，電解液為有機(jī)電解液。

本發(fā)明的效果在于：超級(jí)電容器的電極片薄化后，明顯降低超級(jí)電容器的內(nèi)阻，提高其功率性能。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明大功率超級(jí)電容器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明大功率超級(jí)電容器電極片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，各圖號(hào)所對(duì)應(yīng)的構(gòu)件名稱為：1-電極片，2-隔離膜，3-極柱，4-外殼，5-集流體，6-涂層。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明如下：

實(shí)施例1：

如圖1、2所示，一種大功率超級(jí)電容器，它有電極片1，隔離膜2，極柱3，外殼4；所述的電極片1是由集流體6及集流體表面涂層7構(gòu)成：所述的涂層是由活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑，經(jīng)溶劑調(diào)和并涂布在集流體表面后再經(jīng)干燥而形成的薄層；所述的集流體分正、負(fù)極集流體；多個(gè)電極片1組成極群體，極柱的連接方式按常規(guī)；正負(fù)極集流體材料均為鋁箔，或/和腐蝕鋁箔，或/和鋁合金箔，本實(shí)施例集流體材料為鋁箔。所述的集流體兩面的涂層厚度均為15微米，電極片其厚度為60微米。所述的活性物質(zhì)為炭質(zhì)活性材料，選自椰子活性炭，也可以是木質(zhì)活性炭；導(dǎo)電劑為乙炔黑，還可以是導(dǎo)電纖維，或/和金屬絲；粘結(jié)劑為熱塑性聚合物，選自聚偏氟乙烯，或聚四氟乙烯；溶劑為在低溫能揮發(fā)的N-4-甲基吡咯烷酮。所述涂層組成物質(zhì)的質(zhì)量百分比含量是：活性物質(zhì)為50％～90％；導(dǎo)電劑為5％～30％；粘結(jié)劑為3％～20％；本實(shí)施例涂層的組成物質(zhì)的質(zhì)量百分比含量是：活性物質(zhì)為50％；導(dǎo)電劑為30％；粘結(jié)劑為20％；也可以是活性物質(zhì)為90％；導(dǎo)電劑為5％；粘結(jié)劑為5％；還可以是活性物質(zhì)為82％；導(dǎo)電劑為15％；粘結(jié)劑為3％；。所述的熱塑性聚合物選自聚偏氟乙烯。所述的隔離膜為多孔隔離膜，材料為聚丙烯膜，還可以是絕緣紙，電解液為有機(jī)電解液。

實(shí)施例2：

與上述實(shí)施例1不同的是：所述的集流體兩面的涂層厚度均為50微米，電極片其厚度為120微米。熱塑性聚合物選為聚四氟乙烯；溶劑為N-4-甲基吡咯烷酮隔離膜材料為聚丙烯膜。

實(shí)施例3：