[發(fā)明專利]一種基于活性碳電極的超級(jí)電容器及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910086835.2
• 申請(qǐng)日: 2009-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN101582334A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尤政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H01G9/155
• 分類號(hào): H01G9/155;H01G9/058
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 史雙元

1.一種基于活性碳電極的超級(jí)電容器，所述超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)為活性碳陽極和活性碳陰極依次迭加卷繞為電極芯后，密封在不銹鋼或鋁外殼內(nèi)構(gòu)成圓柱型結(jié)構(gòu)，灌注有以四乙基四氟硼酸銨或三乙基一甲基四氟硼酸銨為溶質(zhì)，以碳酸丙烯脂、環(huán)丁砜或碳酸丙烯脂與5-40wt％的環(huán)丁砜的混合物為溶劑組成的有機(jī)電解液，組裝成為全密封免維護(hù)型超級(jí)電容器；其中電解液中溶質(zhì)的濃度為0.5mol/L～1.6mol/L；其特征在于，所述活性碳陽極及活性碳陰極是采用漿料涂覆法制備，將粉末狀活性碳以及纖維狀活性碳混合成的多孔電極物質(zhì)，并將多孔電極物質(zhì)與粘合劑混合溶解在水性溶劑中制成電極漿料，活性碳纖維在此處具有增強(qiáng)電極的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并降低電極內(nèi)阻的作用，將電極漿料充分剪切攪拌；以鋁箔作為基體進(jìn)行連續(xù)化涂覆，將電極漿料均勻的刮涂在鋁箔上，烘干后連續(xù)輥壓，由此得到活性碳陽極及活性碳陰極；其中活性碳粉末和活性碳纖維段粉末各自成分為10～90wt％，選用成都茵地樂電源科技有限公司生產(chǎn)的133水性粘合劑為鋰電池電極水性粘合劑，粘合劑的比例為3～10wt％，將電極材料和粘合劑于水性溶劑中充分混合、攪拌、剪切后得到電極漿料，該漿料應(yīng)在真空狀態(tài)下脫泡12小時(shí)以上，其單側(cè)涂覆厚度不超過200微米，而且上下兩面的空白都留在同一側(cè)，空白的寬度最大不超過電極幅寬的10％，最小不低于電極幅寬的5％；涂覆完成后先行將電極自然晾干，然后在80℃真空條件下烘干48小時(shí)，完成烘干后將電極反復(fù)輥壓，輥壓后的厚度不低于原厚度的50％，不高于原厚度的80％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于活性碳電極的超級(jí)電容器，其特征在于，所述活性碳材料比表面積應(yīng)大于1800m²/g，80％以上微孔的孔徑應(yīng)分布在9～11納米，雜質(zhì)含量應(yīng)小于2％，顆粒粒徑應(yīng)小于20微米，所選擇的活性碳纖維材料的比表面積應(yīng)大于1600m²/g，表面80％以上微孔的孔徑分布在0.9～1.1納米，氧雜質(zhì)含量應(yīng)低于5％，磷雜質(zhì)含量應(yīng)低于1％，纖維段直徑應(yīng)小于20微米。