[發(fā)明專利]高電壓聚合物鋰離子電容器的制作方法及鋰離子電容器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011331381.3
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112490024B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 佘沛亮
• 申請（專利權(quán)）人: 常德中科多源電力融合技術(shù)研究院
• 主分類號: H01G11/84
• 分類號: H01G11/84;H01G11/86;H01G11/48;H01G11/50
• 代理公司: 常德宏康億和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43239
• 代理人: 霍艷慧

本發(fā)明適用于鋰離子電容器技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種高電壓聚合物鋰離子電容器的制作方法及鋰離子電容器，該方法采用擠壓噴涂法制作雙極性極片、單邊正極極片和單邊負極極片，將所得極片浸潤電解質(zhì)溶液，然后吸附含有電解質(zhì)溶液的混合溶液，經(jīng)加熱聚合、收卷、沖切和疊片工序得到極群，極群經(jīng)輥壓、封裝，采用夾板加熱化成后抽真空處理，得到高電壓聚合物鋰離子電容器。本發(fā)明提供的制作方法制作的鋰離子電容器具有內(nèi)阻小、充放電功率大、工作溫度范圍寬和循環(huán)壽命長的優(yōu)點，適用于電力調(diào)頻領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電容器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高電壓聚合物鋰離子電容器的制作方法及鋰離子電容器。

背景技術(shù)

鋰離子電容器經(jīng)過多年的研發(fā)已經(jīng)進入批量商品化應(yīng)用階段，正負極材料體系層出不窮，但其電壓受限于正負極材料和電解質(zhì)溶液技術(shù)的發(fā)展。

在鋰離子電容器生產(chǎn)制造過程中，正負極片之間的隔膜在疊片過程中存在一定的應(yīng)力，容易發(fā)生彈性形變，導(dǎo)致注液后松弛產(chǎn)生褶皺，隔膜褶皺的產(chǎn)生會直接導(dǎo)致在化成工序和使用過程中出現(xiàn)析鋰，帶來鋰離子電容器的安全隱患。在鋰離子電容器使用過程中，采用傳統(tǒng)工藝技術(shù)制作的鋁塑膜鋰離子電容器容易出現(xiàn)漏液進而導(dǎo)致電芯出現(xiàn)安全隱患。在循環(huán)使用過程中，正負活性物質(zhì)容易出現(xiàn)粉化脫落的風(fēng)險，電解質(zhì)溶液也會出現(xiàn)濃度梯度，降低電芯的循環(huán)壽命。

發(fā)明CN102201605A公開了具有雙極性結(jié)構(gòu)的電化學(xué)儲能與能量轉(zhuǎn)換裝置，其正極為鋰離子電池正極材料，負極為鈦酸鋰和活性炭的混合物，隔膜采用膠體電解質(zhì)膜，實施例中采用厚度約為50微米的摻有三氧化二鋁氣溶膠的PVDF多孔膜作隔膜體，無法解決漏液、濃度梯度等問題。

儲能調(diào)頻是近年來快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，要求儲能產(chǎn)品具備良好的高低溫特性，高輸出功率，高安全性，長循環(huán)壽命。但是現(xiàn)有的鋰離子電容器產(chǎn)品的設(shè)計方式和制作方法難以滿足高功率運行工況下長循環(huán)壽命的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種高電壓聚合物鋰離子電容器的制作方法及鋰離子電容器，旨在解決上述技術(shù)問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種高電壓聚合物鋰離子電容器的制作方法，包括以下步驟：一種高電壓聚合物鋰離子電容器的制作方法，包括以下步驟：

在銅鋁箔復(fù)合片的兩個表面分別涂覆導(dǎo)電層，經(jīng)干燥和輥壓處理，得到雙極性極片基片；

將正極材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑混合后，擠壓噴涂到雙極性極片基片的正極面；

將負極材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑混合后，擠壓噴涂到雙極性極片基片的負極面，經(jīng)輥壓處理，得到雙極性極片；

在鋁箔片的一個表面涂覆導(dǎo)電層，經(jīng)干燥和輥壓處理，得到正極性極片基片；

將正極材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑混合后，擠壓噴涂到正極性極片基片上，經(jīng)輥壓處理，得到單邊正極極片；

在銅箔片的一個表面涂覆導(dǎo)電層，經(jīng)干燥和輥壓處理，得到負極性極片基片；

將負極材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑混合后，擠壓噴涂到負極性極片基片上，經(jīng)輥壓處理，得到單邊負極極片；

將所述雙極性極片、單邊正極極片和單邊負極極片分別卷繞后浸漬于電解質(zhì)溶液中，浸漬后取出放卷，再浸入混合溶液中，分別得到吸附混合溶液的雙極性極片、單邊正極極片和單邊負極極片；

將所述吸附混合溶液的雙極性極片、單邊正極極片和單邊負極極片經(jīng)加熱聚合處理后收卷，分別得到包裹聚合物膜的復(fù)合雙極性極片、復(fù)合單邊正極極片和復(fù)合單邊負極極片的極卷；

所述極卷經(jīng)沖切和疊片工序處理，得到極群，所述極群經(jīng)加熱輥壓、封裝和夾板加熱化成后抽真空處理，得到高電壓聚合物鋰離子電容器；