[發明專利]一種大功率超級儲能電源的制造方法

有效

• 申請號: 201210505263.9
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN102938321A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 劉振升;胡立祥
• 申請（專利權）人: 濟南航醫納科技有限公司
• 主分類號: H01G4/33
• 分類號: H01G4/33
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 商金婷

技術領域

本發明屬于電子儲能領域，具體地講，涉及一種大功率超級儲能電源的制造方法。

背景技術

????當前以電動汽車、新能源（風能、太陽能）為代表的戰略性新興產業，以電網調峰、削峰填谷為代表的智能電網及航母電磁炮為代表的軍工行業都遇到了前所未有的困難，停滯不前，舉步維艱，其根本原因就是缺少高效大功率超級儲能電源。

到目前為止，人們已經探索和開發了多種形式的電能儲能方式，其中以化學儲能電池和超級電容器儲能（ElectricalDoule-LayerCapacitor簡稱EDLC）、多層陶瓷電容器(Multi-layer?ceramic?capacitors簡稱MLCC)最具代表性。

目前市場上的儲能電池主要有鉛酸電池、鎳氫電池、液流釩電池、鋰電池、燃料電池等化學電池。這類化學電池通過化學能一電能的轉換過程，來實現能量的儲存和釋放。而以鋰電池為代表的化學電池在能量密度方面已趨于極限，而且充放電速度慢、大功率鋰電池存在安全隱患等。

為克服上述化學電池存在的難題，EDLC由于充放電速度快?(以秒分鐘計)，在近十年獲得的了迅速的發展，其原理是基于采用高比表面積電極材料，來增大電容量，上萬法拉的超級電容器已能批量生產。然而EDLC的單體模塊電壓低(<3伏)，儲能很少，目前最好的雙電層電容器的比能量只有鋰電池的十分之一。

MLCC雖具有充放電快壽命長、安全可靠等優點，但由于電容量小、儲能不足，目前尚無法用于大功率儲能。

因此目前的儲能技術已嚴重制約了戰略性新興產業、智能電網及軍工行業的發展。

因此有必要開發一種新的儲能技術來克服現有技術的缺陷。

發明內容

?本發明要解決的技術問題是提供一種大功率超級儲能電源的制造方法，本發明儲存能量大、充放電快和自放電率小。

本發明采用如下技術方案實現發明目的：

一種大功率超級儲能電源的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）配制介電絕緣材料墨水和內電極導電材料墨水；

（2）制作3D層疊快速打印生坯，生成疊層芯片；

（3）對疊層芯片進行干燥處理；

（4）對疊層芯片進行等靜壓處理；

（5）對疊層芯片進行燒結處理；

（6）對疊層芯片進行倒角處理；

（7）制作疊層芯片的端電極；

（8）對疊層芯片進行測試并包裝。

作為對本技術方案的進一步限定，所述步驟（2）包括如下步驟：

（2.1）在基板上，打印設定尺寸的介電絕緣材料，即第一絕緣層；

（2.2）在第一絕緣層的上方打印設定尺寸的內電極導電材料，即第一導電層，其中所述第一導電層與所述第一絕緣層的左側邊靠齊，其余各邊與第一絕緣層各邊均留出預設的留邊量；

（2.3）在第一導電層上方再打印設定尺寸的介電絕緣材料，即第二絕緣層；

（2.4）在第二絕緣層的上方再打印一層內電極導電材料，即第二導電層，其中所述第二導電層與所述第二絕緣層的右側邊靠齊，其余各邊與第二絕緣層各邊均留出預設的留邊量；

（2.5）在第二導電層的上方再打印一層與第二絕緣層厚度一樣的介電絕緣材料，即第三絕緣層，完成一個周期；

（2.6）根據事先設計的要求重復步驟（2.2）-（2.6）。

作為對本技術方案的進一步限定，所述介電絕緣材料墨水和內電極導電材料墨水含有分散劑，所述分散劑為乙醇、乙酰丙酮、聚乙烯醇中的一種或者幾種。

作為對本技術方案的進一步限定，所述介電絕緣材料墨水用材料包括用金屬、稀土金屬、金屬氧化物、無堿玻璃、有機高分子材料進行摻雜包覆的高純度納米鈦酸鋇、鈦酸鍶鋇或者鈦酸銅鈣粉體。

作為對本技術方案的進一步限定，所述金屬包括鈣(Ca)、鋯(Zr)、錳(Mn)、鋅(Zn)、鎂(Mg)中的一種或者幾種。

作為對本技術方案的進一步限定，所述稀土金屬包括鏑（Dy）、鉺（Er）、鈥（H0）、釔（Y）、鐿（Yb）、鎵（Ga）、釹（Nd）、鉑（PT）、釤（Sm）和釓（Gd）中的一種或幾種。

作為對本技術方案的進一步限定，所述金屬氧化物包括三氧化二鋁（Al₂O₃）、氧化鈷(CoO)、三氧化二鉍（Bi₂O₃）中的一種或幾種。