[發(fā)明專利]一種超級(jí)電容器的制作方法無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201110450251.6 | 申請(qǐng)日： | 2011-12-29 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN102568861A | 公開（公告）日： | 2012-07-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李文生;姚健勛;劉永久;常亮 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 錦州凱美能源有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01G9/058 | 分類號(hào)： | H01G9/058;H01G9/155 |
| 代理公司： | 沈陽(yáng)東大專利代理有限公司 21109 | 代理人： | 李在川 |
| 地址： | 121013 遼*** | 國(guó)省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 超級(jí) 電容器 制作方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于新能源儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，涉及超級(jí)電容器，具體涉及一種超級(jí)電容器的制作方法。
背景技術(shù)
超級(jí)電容器的兩個(gè)重要部分是電極和電解液，其儲(chǔ)能原理是在電極與電解液界面形成雙電荷層來(lái)積蓄電荷，儲(chǔ)存能量。為了提高能量密度，電極的活性材料通常選用活性炭、炭黑、碳納米管、石墨烯、膨化石墨、金屬氧化物和導(dǎo)電聚合物等，為了使超級(jí)電容器長(zhǎng)壽命高效率充放電，集電極一般選用耐化學(xué)和電化學(xué)腐蝕的高純鋁、不銹鋼和鎳等材料，還通常在集電極上粘結(jié)金屬和石墨等低阻抗涂層。電解液有水溶性電解液和有機(jī)電解液，其中有機(jī)電解液的工作電壓高，存儲(chǔ)的能量多，但由于電容器單元內(nèi)部有水分存在，超級(jí)電容器在充電時(shí)引起水分解將使超級(jí)電容器性能劣化，因此使用有機(jī)電解液的超級(jí)電容器必須對(duì)電極充分除水，通常采取高溫真空除水。電極中的活性炭、炭黑、碳納米管、石墨烯、膨化石墨、金屬氧化物和導(dǎo)電聚合物等活性材料，通常為粉末狀，與橡膠類粘結(jié)劑溶液和水混合，活性材料和導(dǎo)電材料分散在橡膠類粘結(jié)劑溶液和水中，制成漿料，形成極片，涂于集電極上，干燥制成電極，但由于這種方法的粘結(jié)力弱，極片與集電極間粘結(jié)強(qiáng)度小，將電極進(jìn)一步加工制成超級(jí)電容器后，產(chǎn)品在大電流高頻率充放電過程中，極片會(huì)與集電極逐漸分離剝落，使超級(jí)電容器產(chǎn)品的性能嚴(yán)重劣化。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前超級(jí)電容器生產(chǎn)技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種超級(jí)電容器的制作方法，解決集電極與極片間粘結(jié)強(qiáng)度小及極片內(nèi)部粘結(jié)強(qiáng)度小等問題。
本發(fā)明中極片由活性材料、導(dǎo)電材料和復(fù)合粘結(jié)劑溶液構(gòu)成，極片與金屬集電極形成一體，構(gòu)成超級(jí)電容器的電極，將電極加工成一定尺寸后，連接上引線，在兩個(gè)電極中間夾入隔極膜卷繞成一定尺寸的芯子，真空干燥，加入有機(jī)電解液后封裝制成超級(jí)電容器。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：
（1）準(zhǔn)備集電極：選取原料金屬鋁或鋁合金經(jīng)過表面交流腐蝕粗糙化處理后，作為集電極；
（2）制備極片：將活性材料和導(dǎo)電材料混合均勻，將復(fù)合粘結(jié)劑溶液加入到上述混合好的材料中分散均勻，其中按質(zhì)量百分比，粘結(jié)劑溶液含量為0.5-10%，活性材料為80-97.5%，導(dǎo)電材料為2-10%，然后將上述混合物壓制成厚度為30-150μm的極片；其中所述的復(fù)合粘結(jié)劑溶液為具有通式（1）結(jié)構(gòu)的物質(zhì)和聚四氟乙烯混合形成的復(fù)合粘結(jié)劑，溶解在水、乙醇、異丙醇或丙酮中形成的溶液，按重量比，通式（1）的物質(zhì)為80-95%，聚四氟乙烯為5-20%，通式（1）的物質(zhì)結(jié)構(gòu)為：
?R1SiO(?CH3﹛SiO?(?CH3)?2)?x?—﹛RSiOCH3﹜y?—Si(?CH3)?2?R1（1）?x=1-100，y=1-100，R=NHCH2CH2NH2，R1=?OH?或OCH3
（3）制備電極：將集電極表面涂覆一層導(dǎo)電膠，將極片粘附在集電極的一面或兩面，形成電極；
（4）制備芯子：將兩張尺寸相同的電極連接引線后，在其中夾入10~100μm厚的隔極膜，卷繞成直徑為Φ3-Φ65mm高度為5-165mm的芯子，然后在100-150℃下真空干燥8-72小時(shí)；
（5）封裝：將芯子在真空條件下浸漬有機(jī)電解液，然后在50℃外加2.7V直流電壓下通電10h，最后封裝于圓形鋁殼中，得到超級(jí)電容器產(chǎn)品。
其中所述的作為集電極的原料金屬鋁或鋁合金的純度至少為99.9wt%，銅含量0.005wt%以下。集電極進(jìn)行表面粗糙劃處理，是為了與極片接觸良好。
本發(fā)明的極片中復(fù)合粘結(jié)劑的含量為0.5-10%，其余為活性材料和導(dǎo)電材料，其中復(fù)合粘結(jié)劑含量為0.5%及以上極片就能達(dá)到所需極片的強(qiáng)度，但是復(fù)合粘結(jié)劑含量過高極片電阻變大，最好為1.5-5%。
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