[發(fā)明專(zhuān)利]超級(jí)電容器及其制造工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310549070.8
• 申請(qǐng)日: 2013-11-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103606466A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮殿波;陳照榮;傅冠生;張洪權(quán);陳照平;吳震寰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 寧波南車(chē)新能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01G11/26
• 分類(lèi)號(hào): H01G11/26;H01G11/84;H01G11/86
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 33228
• 代理人: 李迎春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電容器領(lǐng)域，具體講是一種超級(jí)電容器及其制造工藝。

背景技術(shù)

超級(jí)電容器是一種電化學(xué)元件，它具有非常高的功率密度，這電池的10～100倍，適用于短時(shí)間高功率輸出，充電速度快、模式簡(jiǎn)單，可以采用大電流充電，能在幾十秒到數(shù)分鐘內(nèi)完成充電過(guò)程。充放電過(guò)程中發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)具有良好的可逆性，低溫性能優(yōu)越，這是因?yàn)槌?jí)電容器充放電過(guò)程中發(fā)生的電荷轉(zhuǎn)移大部分都在電極活性物質(zhì)表面進(jìn)行，容量隨溫度的衰減量非常小，因此，超級(jí)電容器具有功率密度高、內(nèi)阻小、充電時(shí)間短及可靠性高等優(yōu)勢(shì)。

但是，現(xiàn)有技術(shù)的超級(jí)電容器，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，正極離子活躍，導(dǎo)致涂層產(chǎn)生腐蝕，而腐蝕物體將逐漸附著在隔膜紙上，在長(zhǎng)期充放電過(guò)程中將不斷的延續(xù)，被腐蝕后的電極與被附著物覆蓋的隔膜將無(wú)法復(fù)原，因此，產(chǎn)品容量或產(chǎn)品壽命受到制約。目前大多數(shù)的超級(jí)電容器生產(chǎn)廠家還是采用保守的電極生產(chǎn)工藝，即“正”、“負(fù)”電極片的厚度均是相同的，制成了不區(qū)分正負(fù)極的超級(jí)電容器。因此，正極離子的活躍空間受限，容易造成對(duì)電極的腐蝕，從而隔膜孔洞容易被附著物堵塞，降低產(chǎn)品的穩(wěn)定性及壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種產(chǎn)品穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)的超級(jí)電容器。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的超級(jí)電容器，包括殼體、電芯、集流體、引出端子和面蓋，所述的電芯位于殼體內(nèi)的下部，并與集流體的一端連接，集流體的另一端通過(guò)鉚釘與引出端子的下部連接，引出端子連接在面蓋上并露出面蓋，面蓋連接在殼體的上端，所述的電芯由多片正極極片和多片負(fù)極極片相隔疊加而成；所述的正極極片的厚度和負(fù)極極片的厚度是不相同的，正極極片的厚度范圍為180μm～280μm，負(fù)極極片的厚度范圍為160μm～260μm。

所述的面蓋上的注液孔處連接有安全防爆閥，所述的安全防爆閥包括膠塞、密封墊、彈簧和蓋帽，所述的面蓋上具有容置腔，容置腔的底部具有與殼體相通的通孔，容置腔的頂部具有卡口，所述的膠塞呈倒T形，其中膠塞的一端抵緊在容置腔底部的通孔處，密封墊套接在膠塞上并通過(guò)彈簧與膠塞抵緊，彈簧的另一端抵緊在蓋帽上，蓋帽連接在面蓋上。

所述的蓋帽連接在面蓋上是指，所述的蓋帽的外圓壁上設(shè)有至少兩個(gè)向外突出的從蓋帽上割開(kāi)的卡條，卡條的下端與蓋帽連為一體，上端抵緊在面蓋上卡口處的內(nèi)臺(tái)階面上。

所述的卡條的數(shù)量為三個(gè)。

采用以上的結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：由于正極極片的厚度要大于負(fù)極極片的厚度，這樣，正極極片的體積就大于負(fù)極極片的體積，從而大大提高了離子的活躍空間，降低對(duì)電極腐蝕的因素，保證了隔膜孔洞不被附著物堵塞，因此，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和使用壽命。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的超級(jí)電容器的制造工藝，它包括以下的步驟：

1）資料的制備：

a、將去離子水與羥甲基纖維素粘結(jié)劑在攪拌機(jī)內(nèi)高速攪拌，從而使去離子水與羥甲基纖維素粘結(jié)劑充分融合；

b、在上述的液體中加入導(dǎo)電炭黑進(jìn)行高速攪拌，攪拌時(shí)間為30～60分鐘；

c、在上述的液體中加入高比表面積活性炭進(jìn)行高速攪拌，攪拌時(shí)間為30～60分鐘；

d、在上述的液體中加入丁苯橡膠，此時(shí)去離子水、羥甲基纖維素粘結(jié)劑、導(dǎo)電炭黑、高比表面積活性炭和丁苯橡膠之間的質(zhì)量比為20︰0.35︰5～7︰10～15︰1，然后進(jìn)行抽真空后攪拌，攪拌時(shí)間為30～60分鐘，這樣形成液態(tài)漿料；

2）在涂覆裝置上制成電極：

a、先涂覆裝置上涂布刮刀與涂布輥之間的間隙，將上述液態(tài)漿料加入到涂覆裝置的料槽內(nèi)，再利用涂覆裝置的收料裝置帶動(dòng)基材，當(dāng)基材通過(guò)涂布刮刀與涂布輥之間的間隙的過(guò)程中帶動(dòng)漿料，此時(shí)漿料涂覆在基材表面的其中一個(gè)面上，而涂布刮刀則把多余的漿料阻擋在料槽內(nèi)，達(dá)到電極涂覆厚度的控制；

b、將上述步驟中得出的涂有漿料的基材在導(dǎo)向輥的帶動(dòng)下帶入烘箱進(jìn)行烘干除水，烘箱內(nèi)的溫度控制在100℃～150℃；

c、將上述步驟中得出的基材通過(guò)收料裝置收卷整齊；

d、將上述收卷好的基材重復(fù)步驟a～c，將基材表面上的第二面進(jìn)行漿料涂覆，此時(shí)得到電極；

e、通過(guò)以上幾個(gè)步驟，將正極極片的厚度控制在180μm～280μm，負(fù)極極片的厚度控制在160μm～260μm；

3）電極的輥壓：將涂覆完成的電極卷安裝在輥壓機(jī)的放料單元，再穿過(guò)壓力輥，使用200T的壓力對(duì)電極進(jìn)行壓制，最后進(jìn)入收料單元，將壓制好的電極進(jìn)行收卷；