[發明專利]電容器電池的制備方法

無效

• 申請號: 201210088279.4
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN103367810A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 周明杰;王要兵;鐘玲瓏
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M4/139
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本發明涉及電化學領域，尤其涉及一種電容器電池的制備方法。

背景技術

目前公知的鋰離子電池與傳統的鉛酸、鎳鎬、鎳氫等二次電池相比，鋰離子電池具有高比能量，自放電少等優點，已被廣泛應用于手機、筆記本計算機、攝像機等電子器具。最近，隨著混合動力車，各種助推器的高性能化，亟需一種能用于上述系統的高功率電池。能滿足上述要求的具有代表性的電池是鋰離子電池。

鋰離子電池由負極板，正極板，電解液以及介于正負極板間防止其短路的隔膜組成。例如、其負極板是被固定在集流體上的吸附/放出鋰離子的碳質材料；正極板是被固定在集流體上的吸附/放出鋰離子的像氧化鉆鋰等復合氧化物；電解液是溶有LiPF₆等的非質子有機溶劑的溶液。

商用的鋰離子電池正極材料通常是含有鋰離子的，比如鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰等，也有采用有機作為正極材料，此時正極材料不含鋰源，因此負極只能采用鋰片；而在鋰離子電容器中正負極均不含有鋰源，而是在電池中間加入金屬鋰片與負極串聯；因此，在首次充放電過程中將鋰嵌入到石墨負極中，將金屬鋰引進到電解液中形成鋰離子；由于金屬鋰比較活潑，整個制備工藝對環境中的水和氧有嚴格的要求；因此，對電池制備的工藝設施和環境提出了更高的要求，其制備成本也就上升了。

發明內容

本發明所要解決的問題在于提供一種制備工藝簡單、制作成本低的電容器電池的制備方法。

一種電容器電池的制備方法，包括如下步驟

S1、制備正極和負極：

正極的制備：將氧化石墨烯與醋酸鋰粉末進行研磨混合(優選球磨研磨)后，制得正極活性材料，隨后將正極活性材料與導電劑、粘結劑均勻混合成膠狀正極材料，最后將膠狀正極材料涂覆在正極集流體上，干燥，制得正極；

負極的制備：將石墨烯與導電劑、粘結劑均勻混合成膠狀負極材料，并將膠狀負極材料涂覆在負極集流體上，干燥，制得負極；

S2、制備電容器電池：將正極、隔膜、負極按疊片順序組裝成電芯，隨后將電芯置入電池殼體，并加注LiPF₆電解液，密封電池殼體；接著，以0.05-0.1C的電流進行多次反復充放電操作，使正極中醋酸鋰完全電解為鋰離子和乙烷，正極中的氧化石墨烯的含氧官能團能將鋰離子吸附在表面，達到儲能的目的；同時。電解液中產生的乙烷氣體完全排出；最后，再次密封電池殼體，制得電容器電池；其中，所述隔膜選自PP鋰電隔膜。

所述電容器電池的制備方法，步驟S1中：

優選，所述氧化石墨烯的比表面50-1000m²/g；

優選，所述石墨烯的比表面為100-3000m²/g；

優選，氧化石墨烯與醋酸鋰的質量比為1∶5-20；

優選，正極活性材料、粘結劑、導電劑的質量比85∶5∶10；優選石墨烯、粘結劑、導電劑的質量比85∶5∶10；優選，所述導電劑為導電炭黑電炭黑Super?P；所述粘結劑為聚偏氟乙烯(PVDF)；

優選，所述正極集流體為鋁箔，所述負極集流體為銅箔。

優選，步驟S1中，還包括如下處理過程：將制得的正極和負極進行軋膜，軋膜完后再進行分切，得到正極片和負極片；同時也要對隔膜進行分切，隔膜的規格尺寸與正極片或負極片相匹配，得到隔膜片。

優選，在電池殼體上設置加注孔，在加注孔上設有密封活塞，這樣，電解液可以從加注孔注入；當電池充放電時，打開加注孔上的密封活塞，將電解液中產生的氣體排出外界，且氣體完全排除后，再將密封活塞塞入加注孔，密封加注孔。

本發明提供的電容器電池的制備方法，由于正負極石墨烯中均不含有金屬單質鋰源，而是由正極中的醋酸鋰提供鋰源，醋酸鋰在空氣中穩定；因此，按照常規的電池制備工藝就可以，簡化了制備工藝，降低了電池的制備成本。

附圖說明

圖1為實施例1的電容器電池的制備工藝流程圖；

圖2為實施例1的電容器電池的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的較佳實施例作進一步詳細說明。

實施例1

1、制備正極和負極

正極的制備：將氧化石墨烯(比表面積為50m²/g)與醋酸鋰粉末按照質量比1∶5的比例球磨混合，得到正極活性材料；隨后，將85g正極活性材料、5g聚偏氟乙烯粘結劑、10g導電炭黑Super?P導電劑進行混合，做成膠狀的正極材料，并將正極材料涂布在鋁箔，干燥后制得正極；