專利名稱：一種超級電容器的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于能源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及超級電容器制作方法。
背景技術(shù)：
超級電容器工作原理是在電極與電解液界面形成雙電層積蓄電荷。為了提高容量密度， 電極要使用高比表面積的活性炭、碳纖維、碳黑、碳納米管、金屬氧化物、導(dǎo)電聚合物等活 性低阻抗材料。為使電極高效率充放電，在集電極上粘接金屬與石墨等低阻抗涂層。
集電極一般使用耐電化學(xué)腐蝕的高純鋁、不銹鋼、鎳等。
電解液有水系電解液和有機電解液，有機電解液可承受電壓高，儲存的能量多，但是， 如果有機電解液電容器內(nèi)存有水，電容器就會在充電時發(fā)生水電解，導(dǎo)致電容器性能下降， 因此有機電解液電容器電極必須充分除水， 一般采取真空除水。
極化極是集電極、低阻抗涂層、真空鍍鋁膜三者的合稱。
極化極層專指低阻抗涂層。
低阻抗涂層的主要成分是活性低阻抗材料，通常為粉狀，與粘結(jié)劑混合制成低阻抗涂層 后，再與集電極、真空鍍鋁膜連接構(gòu)成極化極。
目前，在制作極化極層(低阻抗涂層)時，由于活性低阻抗材料的粉料間難以達(dá)到均勻 混合，致使電極內(nèi)阻較大，制成的電容器在大功率放電時性能劣化嚴(yán)重。
發(fā)明內(nèi)容
針對目前超級電容器存在的問題，本發(fā)明提供一種超級電容器制作方法，多次涂漿料， 多次真空鍍鋁，制作成雙電層電容器電極，解決了目前超級電容器電極導(dǎo)電性差、大電流放 電時性能劣化嚴(yán)重等問題。
本發(fā)明的超級電容器制作方法包括以下步驟
(1)電極制作集電極可選用鋁箔或鋁合金箔，最好是純度在99.9%以上、銅含量在0.01% (重量比)以下的高純金屬鋁，金屬集電極表面粗糙，故可與極化極層接觸 性好，粗糙表面還利于化學(xué)腐蝕及交流電化學(xué)腐蝕，采用涂層式電極或膜層 式電極，制作方法如下
(a)涂層式電極制作
① 制作集電極選取鋁箔或鋁合金箔，經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)表面腐蝕處理后，作為集電極，
或直接購買經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)表面腐蝕處理后的鋁箔或鋁合金箔；
② 制備涂層材料將粘接劑溶于溶劑中，加入活性低阻抗材料，形成固體物質(zhì)量百分含
量為10~30%的漿料；
粘接劑在極化極中的質(zhì)量百分含量可以為2~20%。當(dāng)含量超過2%時，所得電極片強度
就已符合要求，如果粘接劑含量過高，極化極層電阻會變大，因此最好控制粘接劑含量在
5~10%。
粘結(jié)劑可選用聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙丙烯、丁苯橡膠等已知粘結(jié)劑，粘結(jié) 劑可以溶解在乙醇、異丙醇、丙酮或吡咯垸酮中?；钚缘妥杩共牧显跇O化極層中的質(zhì)量百分含量為84 94%，選用電化學(xué)不活潑、高比表 面積材料，如活性炭、碳黑、碳納米管及導(dǎo)電聚合物(如聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩)、金屬氧 化物(如LiMn02、 LiCo02、 LiTi407、 LiNi02)等活性材料，活性炭比表面積500 3000m2/g， 碳黑比表面積100 300m2/g，碳納米管比表面積100 500m2/g。
③ 制備極化極層將上述漿料涂于集電極兩面，在100 150'C下干燥10 80分鐘，形成
厚度為10 100toi極化極層，采用真空鍍膜的方式在極化極層表面形 成一層0.1 10Wn的金屬鋁；
④ 制備復(fù)合極化極層將步驟②制備的漿料肖次涂于表面已鍍鋁的一次極化極層上，形成
厚度為為10~100Wn的二次極化極層，再用真空鍍膜方式在其表 面形成一層0.1 1(mm金屬鋁；
⑤ 制備電極將經(jīng)步驟④制成的復(fù)合極化極層用軋膜機壓至厚度為10tol，切成兩張相同
尺寸的電極； (b)、膜層式電極制作
① 制作集電極選取鋁箔或鋁合金箔，經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)表面腐蝕處理后，作為集電極，
或直接購買經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)表面腐蝕處理后的鋁箔或鋁合金箔；
② 制備膜層材料將粘接劑直接加入活性低阻抗材料，形成粘結(jié)劑質(zhì)量百分含量為2~20
%的粉料，將此粉料用高速攪拌機充分分散成均勻粉料；
③ 制備復(fù)合極化極層將上述粉料壓制成厚度為10 100Wn極化極層，采用真空鍍膜的
方式在極化極層表面形成一層0.1 10Pm的金屬鋁；重復(fù)上述操作最 終形成厚度為100 1000Pm復(fù)合極化極層
④ 制備電極將經(jīng)步驟③制成的復(fù)合極化極層用軋膜機壓至厚度為10Wn，切成兩張相同
尺寸的極電；
(2) 制備芯子兩張電極鉚接引線后夾入10 80toi厚人造纖維素紙隔膜，巻繞成直徑為
10mm 50mm高30 80mm的芯子，將此芯子在100 15(TC下真空干燥8 18h ;
隔極膜采用纖維素系電解紙、多孔聚丙烯、多孔聚四氟乙烯、多孔聚乙烯及多孔聚乙烯 聚丙烯，其中，使用耐熱性強含水率低的多孔聚四氟乙烯薄膜效果最好。要求隔極膜孔隙率 為60% 95%，厚度為10 100pm，孑L徑為0.05 0.2 u m;
(3) 封裝將芯子在真空條件下浸漬電解液，電解液為1.0mol/L的(C2Hs)4NBF4，溶劑為碳
酸丙烯酯，將浸漬電解液后的芯子在4(TC外加2.5V直流電壓下8h后，封裝于 圓形或方形，上蓋為苯酚樹脂蓋或鋁蓋，上蓋具有正、負(fù)極接線柱防爆閥口，上 蓋周圍的鋁殼開口端需曲折封口。
有機電解液沒有特殊規(guī)定，眾所周知有機溶劑中含有離解性的鹽表示為R!R2R3R4NY、 RiR^ILtPY, R!、 R2、 R3、 R4為烷基可相同也可不相同;Y為BF4_、 PF6—、 C104_、 CF3S03 一等的陰離子構(gòu)成，溶解在有機溶劑中形成有機電解液。有機溶劑是碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、 碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、環(huán)丁砜、碳酸乙烯酯或由它們混合而成的混合溶劑，其中混合溶 劑效果最好。
電極可制成一對帶狀電極，電極間夾有帶狀隔極膜，帶狀電極巻繞成芯子，裝于有底金 屬殼中，芯子浸入有機電解液，用于封口的蓋具有正、負(fù)極接線栓，殼最好是鋁制的。
電極還可制成矩形的多層電極，電極間夾入隔極膜，隔極膜相互層疊作成芯子，芯子中 引出的引線裝于有底的矩形鋁殼中，芯子浸入有機電解液，正極與負(fù)極接線栓安裝在蓋上， 蓋子采用激光封口，制得矩形雙電層電容器，雙電層電容器中，正極與負(fù)極對向排列，電極 間插入隔膜，隔膜浸入有機電解液。
具體實施例方式
實施例l
(1) 涂層式電極制作
① 制作集電極選純度為99.9%以上，銅含量O.01的鋁箔，經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)腐蝕后得
到的鋁箔厚度為20WI1,作為集電極；
② 制備涂層材料將聚四氟乙烯粘接劑溶于乙醇中，加入活性炭粉末，形成固體物質(zhì)量
百分含量為10%的漿料；
③ 制備極化極層將將上述漿料涂于集電極兩面，在IOO'C下干燥10分鐘，形成厚度為
10Wn極化極層，采用真空鍍膜的方式，在極化極層表面形成一層0.1 um的金屬鋁；
④ 制備復(fù)合極化極層將步驟②制備的漿料再次涂于表面己鍍鋁的一次極化極層上，形成
厚度為101^m的二次極化極層，再用真空鍍膜方式在其表面形成一
層0.l!im金屬鋁；
⑤ 制備電極將經(jīng)步驟④制成的復(fù)合極化極層用軋膜機壓至厚度為10tol，切成兩張相同
尺寸的電極；
(2) 制備芯子兩張電極鉚接引線后夾入10Wn厚人造纖維素紙隔膜，巻繞成芯子，將此芯
子在IO(TC下真空干燥8h ;
(3) 封裝將芯子在真空條件下浸漬電解液，電解液為1.0mol/L的(C2Hs)4NBF4，溶劑為碳
酸丙烯酯，將浸漬電解液后的芯子在40'C外加2.5V直流電壓下8h后裝于圓形 鋁殼中，上蓋為苯酚樹脂圓蓋，上蓋具有正、負(fù)極接線柱防爆閥口，上蓋周圍的 鋁殼開口端需曲折封口，制得額定電壓2.5V、容量400F的電容器。 在環(huán)境溫度為45'C、直流電壓從2.5V到1.25V及電流為IOA條件下，進(jìn)行充放電周期
試驗，2萬次后，電容容量保持率為95%，另外，在周圍溫度為65'C時，同樣進(jìn)行充放電周
期試驗，l萬次后，電容容量保持率為90%。
實施例2
(1) 涂層式電極制作
① 制作集電極選純度為99.9%以上，銅含量O.01的鋁箔，經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)腐蝕后得
到的鋁箔厚度為20Pm，作為集電極；
② 制備涂層材料將聚偏氟乙烯粘接劑溶于吡咯烷酮中，加入碳黑粉末，形成固體物質(zhì)
量百分含量為13%的漿料；
③ 制備極化極層將上述漿料涂于集電極兩面，在107'C下干燥20分鐘，形成厚度為23Pm
極化極層，采用真空鍍膜的方式，在極化極層表面形成一層2.3iim的 金屬鋁；
④ 制備復(fù)合極化極層將步驟②制備的漿料再次涂于表面已鍍鋁的一次極化極層上，形成
厚度為23Pm的二次極化極層，再用真空鍍膜方式在其表面形成一 層2.3nm金屬鋁；
⑤ 制備電極將經(jīng)步驟④制成的復(fù)合極化極層用軋膜機壓至厚度為37Wn，切成兩張寬為
40mm帶狀電極；
(2) 制備芯子兩張電極鉚接引線后夾入20l^m厚人造纖維素紙隔膜，巻繞成直徑為30mm
至60mm的芯子，將此芯子在107t:下真空干燥9h ;(3)封裝將芯子在真空條件下浸漬電解液，電解液為1.0mol/L的(C2Hs)4NBF4，溶劑為碳 酸丙烯酯，將浸漬電解液后的芯子在40'C外加2.5V直流電壓下8h后裝于圓形 鋁殼中，上蓋為苯酚樹脂圓蓋，上蓋具有正、負(fù)極接線柱防爆閥口，上蓋周圍的 鋁殼開口端需曲折封口，制得額定電壓2.5￥、容量400F的電容器。 在環(huán)境溫度為45'C、直流電壓從2.5V到1.25V及電流為IOA條件下，進(jìn)行充放電周期 試驗，2萬次后，電容容量保持率為95%,另外，在周圍溫度為65'C時，同樣進(jìn)行充放電周 期試驗，l萬次后，電容容量保持率為92%。
實施例3
(1) 涂層式電極制作
① 制作集電極選純度為99.9%以上，銅含量O.01的鋁箔，經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)腐蝕后得
到的鋁箔厚度為20^11，作為集電極；
② 制備涂層材料將聚偏氟乙丙烯粘接劑溶于吡咯烷酮中，加入碳納米管，形成固體物
質(zhì)量百分含量為16%的漿料；
③ 制備極化極層將上述槳料涂于集電極兩面，在114。C下干燥30分鐘，形成厚度為36Wn
極化極層，采用真空鍍膜的方式，在極化極層表面形成一層3.6iim的 金屬鋁；
④ 制備復(fù)合極化極層將步驟②制備的漿料再次涂于表面已鍍鋁的一次極化極層上，形成
厚度為361^11的二次極化極層，再用真空鍍膜方式在其表面形成一 層3.6um金屬鋁；
⑤ 制備電極將經(jīng)步驟④制成的復(fù)合極化極層用軋膜機壓至厚度為64toi，切成兩張寬為
40mm帶狀電極；
(2) 制備芯子兩張電極鉚接引線后夾入30Wn厚人造纖維素紙隔膜，巻繞成芯子，將此芯
子在114'C下真空干燥10h ;
(3) 封裝將芯子在真空條件下浸漬電解液，電解液為1.0mol/L的(C2Hs)4NBF4，溶劑為碳
酸丙烯酯，將浸漬電解液后的芯子在4(TC外加2.5V直流電壓下8h后裝于圓形 鋁殼中，上蓋為苯酚樹脂圓蓋，上蓋具有正、負(fù)極接線柱防爆閥口，上蓋周圍的 鋁殼開口端需曲折封口，制得額定電壓2.5V、容量400F的電容器。 在環(huán)境溫度為45'C、直流電壓從2.5V到1.25V及電流為IOA條件下，進(jìn)行充放電周期
試驗，2萬次后，電容容量保持率為96%，另外，在周圍溫度為65'C時，同樣進(jìn)行充放電周
期試驗，l萬次后，電容容量保持率為93%。
實施例4
(1)涂層式電極制作
① 制作集電極選純度為99.9%以上，銅含量O.01的鋁箔，經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)腐蝕后得
到的鋁箔厚度為20Wn，作為集電極；
② 制備涂層材料將聚四氟乙烯粘接劑溶于乙醇中，加入活性炭粉末，形成固體物質(zhì)量
百分含量為10%的漿料；
③ 制備極化極層將將上述槳料涂于集電極兩面，在IO(TC下干燥10分鐘，形成厚度為
10rtn極化極層，采用真空鍍膜的方式，在極化極層表面形成一層0.1 pm的金屬鋁；
④ 制備復(fù)合極化極層將步驟②制備的漿料再次涂于表面已鍍鋁的一次極化極層上，形成
7厚度為10Wn的二次極化極層，再用真空鍍膜方式在其表面形成一 層0.1um金屬鋁；
⑤制備電極將經(jīng)步驟④制成的復(fù)合極化極層用軋膜機壓至厚度為10Pm，切成兩張相同 尺寸的電極；
(2) 制備芯子兩張電極鉚接引線后夾入40Wn厚人造纖維素紙隔膜，巻繞成直徑為30mm
至60mm的芯子，將此芯子在121'C下真空干燥12h ;
(3) 封裝將芯子在真空條件下浸漬電解液，電解液為1.Omol/L的(C2Hs)4NBF4，溶劑為碳
酸丙烯酯，將浸漬電解液后的芯子在4(TC外加2.5V直流電壓下8h后裝于圓形 鋁殼中，上蓋為苯酚樹脂圓蓋，上蓋具有正、負(fù)極接線柱防爆閥口，上蓋周圍的 鋁殼開口端需曲折封口，制得額定電壓2.5V、容量400F的電容器。
在環(huán)境溫度為45。C、直流電壓從2.5V到1.25V及電流為IOA條件下，進(jìn)行充放電周期
試驗，2萬次后，電容容量保持率為96%，另外，在周圍溫度為65'C時，同
樣進(jìn)行充放電周期試驗，l萬次后，電容容量保持率為93%。
實施例5
(1) 涂層式電極制作
① 制作集電極選純度為99.9%以上，銅含量O.Ol的鋁箔，經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)腐蝕后得
至U的鋁箔厚度為20tol，作為集電極；
② 制備涂層材料:將聚四氟乙烯粘接劑溶于乙醇中，加入活性炭粉末，形成固體物質(zhì)量
百分含量為10%的漿料；
③ 制備極化極層將將上述漿料涂于集電極兩面，在IOO'C下干燥10分鐘，形成厚度為
10tol極化極層，采用真空鍍膜的方式，在極化極層表面形成一層0.1
"m的金屬鋁；
④ 制備復(fù)合極化極層將步驟②制備的漿料再次涂于表面已鍍鋁的一次極化極層上，形成
厚度為10tol的二次極化極層，再用真空鍍膜方式在其表面形成一
層O.lum金屬鋁；
⑤ 制備電極將經(jīng)步驟④制成的復(fù)合極化極層用軋膜機壓至厚度為10Pm，切成兩張相同
尺寸的電極；
(2) 制備芯子兩張電極鉚接引線后夾入5(mm厚人造纖維素紙隔膜，巻繞成直徑為30mm
至60mm的芯子，將此芯子在128。C下真空干燥13h ;
(3) 封裝將芯子在真空條件下浸漬電解液，電解液為1.Omol/L的(C2H5)4NBF4，溶劑為碳
酸丙烯酯，將浸漬電解液后的芯子在40。C外加2.5V直流電壓下8h后裝于圓形 鋁殼中，上蓋為苯酚樹脂圓蓋，上蓋具有正、負(fù)極接線柱防爆閥口，上蓋周圍的 鋁殼開口端需曲折封口，制得額定電壓2.5V、容量400F的電容器。 在環(huán)境溫度為45。C、直流電壓從2.5V到1.25V及電流為IOA條件下，進(jìn)行充放電周期
試驗，2萬次后，電容容量保持率為94%，另外，在周圍溫度為65'C時，同樣進(jìn)行充放電周
期試驗，l萬次后，電容容量保持率為91%。
實施例6
(1)涂層式電極制作① 制作集電極選純度為99.9%以上，銅含量O.01的鋁箔，經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)腐蝕得到
的鋁箔厚度為20Wn，作為集電極；
② 制備膜層材料將聚偏氟乙烯粘接劑溶于丙酮中，加入LiTi407粉末，形成固體物質(zhì)量
百分含量為25%的漿料；
③ 制備極化極層將上述漿料涂于集電極兩面，在135'C下干燥60分鐘，形成厚度為75Pm
極化極層，采用真空鍍膜的方式，在極化極層表面形成一層7.5um的
金屬鉛；
④ 制備復(fù)合極化極層將步驟②制備的漿料再次涂于表面已鍍鋁的一次極化極層上，形成
厚度為75Wn的二次極化極層，再用真空鍍膜方式在其表面形成一 層7.5um金屬鋁；
⑤ 制備電極將經(jīng)步驟④制成的復(fù)合極化極層用軋膜機壓至厚度為10Wn，切成兩張相同
尺寸的電極；
(2) 制備芯子兩張電極鉚接引線后夾入60Wn厚人造纖維素紙隔膜，巻繞成直徑為30mm
至60mm的芯子，將此芯子在135'C下真空干燥15h ;
(3) 封裝將芯子在真空條件下浸漬電解液，電解液為1.0mol/L的(C2Hs)4NBF4，溶劑為碳
酸丙烯酯，將浸漬電解液后的芯子在40'C外加2.5V直流電壓下8h后裝于圓形 鋁殼中，上蓋為苯酚樹脂圓蓋，上蓋具有正、負(fù)極接線柱防爆閥口，上蓋周圍的 鋁殼開口端需曲折封口，制得額定電壓2.5V、容量400F的電容器。
在環(huán)境溫度為45'C、直流電壓從2.5V到1.25V及電流為IOA條件下，進(jìn)行充放電周期 試驗，2萬次后，電容容量保持率為93%，另外，在周圍溫度為65'C時，同樣進(jìn)行充放電周 期試驗，l萬次后，電容容量保持率為91%。
實施例7
(1) 涂層式電極制作
① 制作集電極選純度為99.9%以上，銅含量O.Ol的鋁箔，經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)腐蝕后得
到的鋁箔厚度為20Wn，作為集電極；
② 制備膜層材料將聚偏氟乙丙烯粘接劑溶于異丙醇中，加入聚噻吩粉末，形成固體物質(zhì)
量百分含量為28%的漿料；
③ 制備極化極層將上述漿料涂于集電極兩面，在142i:下干燥70分鐘，形成厚度為88Wn
極化極層，采用真空鍍膜的方式，在極化極層表面形成一層8.8^m的 金屬鋁；
④ 制備復(fù)合極化極層將步驟②制備的漿料再次涂于表面已鍍鋁的一次極化極層上，形成
厚度為88Pm的二次極化極層，再用真空鍍膜方式在其表面形成一 層8.8um金屬鋁；
⑤ 制備電極將經(jīng)步驟④制成的復(fù)合極化極層用軋膜機壓至厚度為10^11，切成兩張相同
尺寸的電極；
(2) 制備芯子兩張電極鉚接引線后夾入70toi厚人造纖維素紙隔膜，巻繞成直徑為30mm
至60mm的芯子，將此芯子在142'C下真空干燥16h ;
(3) 封裝將芯子在真空條件下浸漬電解液，電解液為l.Omol/L,(C2H5)4NBF4，溶劑為碳
酸丙烯酯，將浸漬電解液后的芯子在4(TC外加2.5V直流電壓下8h后裝于圓形 鋁殼中，上蓋為苯酚樹脂圓蓋，上蓋具有正、負(fù)極接線柱防爆閥口，上蓋周圍的 鋁殼開口端需曲折封口，制得額定電壓2.5V、容量400F的電容器。 在環(huán)境溫度為45'C、直流電壓從2.5V到1.25V及電流為IOA條件下，進(jìn)行充放電周期試驗，2萬次后，電容容量保持率為93%,另外，在周圍溫度為65'C時，同樣進(jìn)行充放電周 期試驗，l萬次后，電容容量保持率為90%。
實施例8
(1) 涂層式電極制作
① 制作集電極選純度為99.9%以上，銅含量O.Ol的鋁箔，經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)腐蝕后得
到的鋁箔厚度為2(Him，作為集電極；
② 制備膜層材料將丁苯橡膠粘接劑溶于乙醇中，加入聚苯胺粉末，形成固體物質(zhì)量百分
含量為30%的漿料；
③ 制備極化極層:將上述漿料涂于集電極兩面，在15(TC下干燥80分鐘，形成厚度為100toi
極化極層，采用真空鍍膜的方式，在極化極層表面形成一層10um的 金屬鋁；
④ 制備復(fù)合極化極層將步驟②制備的漿料再次涂于表面已鍍鋁的一次極化極層上，形成
厚度為100Pm的二次極化極層，再用真空鍍膜方式在其表面形成 一層10um金屬鋁；
⑤ 制備電極將經(jīng)步驟④制成的復(fù)合極化極層用軋膜機壓至厚度為10Pm，切成兩張相同
尺寸的電極；
(2) 制備芯子兩張電極鉚接引線后夾入80toi厚人造纖維素紙隔膜，巻繞成直徑為30mm
至60mm的芯子，將此芯子在150。C下真空干燥18h;
(3) 封裝將芯子在真空條件下浸漬電解液，電解液為1.0mol/L M(C2H5)4NBF4，溶劑為碳
酸丙烯酯，將浸漬電解液后的芯子在4(TC外加2.5V直流電壓下8h后裝于圓形 鋁殼中，上蓋為苯酚樹脂圓蓋，上蓋具有正、負(fù)極接線柱防爆閥口，上蓋周圍的 鋁殼開口端需曲折封口，制得額定電壓2.5V、容量400F的電容器。
在環(huán)境溫度為45。C，流電壓從2.5V到1.25V電流為10A條件下進(jìn)行充放電周期試驗，2 萬次后容量保持率為94%，另外周圍溫度為65'C同樣進(jìn)行充放電周期試驗，l萬次后容量保 持率為92%。
實施例9
(1) 膜層式電極制作
① 制作集電極選純度為99.9%以上，銅含量O.01的鋁箔，經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)腐蝕后得
至,鋁箔厚度為20to，作為集電極；
② 制備膜層材料將聚四氟乙烯粘接劑加入碳黑中，形成粘結(jié)劑質(zhì)量百分含量為10%的
粉料，將此粉料用高速攪拌機充分分散；
③ 制備復(fù)合極化極層將上述粉料壓制成厚度為30Wn極化極層，采用真空鍍膜的方式在
極化極層表面形成一層0.5Wn的金屬鋁；重復(fù)上述操作最終形成厚度 為150Pm復(fù)合極化極層
④ 制備電極將經(jīng)步驟③制成的復(fù)合極化極層用軋膜機壓至厚度為10Wn，切成兩張相同
尺寸的電極；
(2) 制備芯子兩張電極鉚接引線后夾入80Wn厚人造纖維素紙隔膜，巻繞成直徑為30mm
至60mm的芯子，將此芯子在150'C下真空干燥18h ;
(3) 封裝將芯子在真空條件下浸漬電解液，電解液為1.0mol/L的(C2Hs)4NBF4，溶劑為碳
酸丙烯酯，將浸漬電解液后的芯子在4(TC外加2.5V直流電壓下8h后裝于圓形 鋁殼中，上蓋為苯酚樹脂圓蓋，上蓋具有正、負(fù)極接線柱防爆閥口，上蓋周圍的鋁殼開口端需曲折封口，制得額定電壓2.5V、容量400F的電容器。 環(huán)境溫度為45°C，流電壓從2. 5V到1. 25V電流為10A條件下進(jìn)行充放電周期試驗，2萬 次后容量保持率為93%,另外周圍溫度為65'C同樣進(jìn)行充放電周期試驗，1萬次后容量保持 率為92%。
實施例10
(1) 膜層式電極制作
① 制作集電極選純度為99.9%以上，銅含量<0.01的鋁箔，經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)腐蝕后得
到的鋁箔厚度為20Ptn,作為集電極；
② 制備膜層材料將聚四氟乙烯加入活性碳中，形成粘結(jié)劑質(zhì)量百分含量為8%的粉料，
將此粉料用高速攪拌機充分分散;
③ 制備復(fù)合極化極層將上述粉料壓制成厚度為40Pin極化極層，采用真空鍍膜的方式在
極化極層表面形成一層0.5toi的金屬鋁；重復(fù)上述操作最終形成厚度 為160Wn復(fù)合極化極層
④ 制備電極將經(jīng)步驟③制成的復(fù)合極化極層用軋膜機壓至厚度為10Pm，切成兩張相同
尺寸的電極；
(2) 制備芯子兩張電極鉚接引線后夾入80Wn厚人造纖維素紙隔膜，巻繞成直徑為30mm
至60mm的芯子，將此芯子在150。C下真空干燥18h ;
(3) 封裝將芯子在真空條件下浸漬電解液，電解液為1.0mol/L的(C2H5)4NBF4，溶劑為碳
酸丙烯酯，將浸漬電解液后的芯子在40'C外加2.5V直流電壓下8h后裝于圓形 鋁殼中，上蓋為苯酚樹脂圓蓋，上蓋具有正、負(fù)極接線柱防爆閥口，上蓋周圍的 鋁殼開口端需曲折封口，制得額定電壓2.5V、容量400F的電容器。 在環(huán)境溫度為45°C，流電壓從2. 5V到1. 25V電流為10A條件下進(jìn)行充放電周期試驗，2
萬次后容量保持率為94%，另外周圍溫度為65'C同樣進(jìn)行充放電周期試驗，l萬次后容量保
持率為93%。
權(quán)利要求
1. 一種超級電容器的制作方法，其特征在于包括以下步驟(1)電極制作采用涂層式電極或膜層式電極，制作方法如下(a)涂層式電極制作①制作集電極選取鋁箔或鋁合金箔，經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)表面腐蝕處理后，作為集電極；②制備涂層材料將粘接劑溶于溶劑中，加入活性低阻抗材料，形成固體物質(zhì)量百分含量為10～30％的漿料；③制備極化極層將上述漿料涂于集電極兩面，在100～150℃下干燥10～80分鐘，形成厚度為10～100μm極化極層，采用真空鍍膜的方式在極化極層表面形成一層0.1～10μm的金屬鋁；④制備復(fù)合極化極層將步驟②制備的漿料再次涂于表面已鍍鋁的一次極化極層上，形成厚度為為10～100μm的二次極化極層，再用真空鍍膜方式在其表面形成一層0.1～10μm金屬鋁；⑤制備電極將經(jīng)步驟④制成的復(fù)合極化極層用軋膜機壓至厚度為10μm，切成兩張相同尺寸的電極；(b)膜層式電極制作①制作集電極選取鋁箔或鋁合金箔，經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)表面腐蝕處理后，作為集電極；②制備膜層材料將粘接劑直接加入活性低阻抗材料，形成粘結(jié)劑質(zhì)量百分含量為2～20％的粉料，將此粉料用高速攪拌機充分分散成均勻粉料；③制備復(fù)合極化極層將上述粉料壓制成厚度為10～100μm極化極層，采用真空鍍膜的方式在極化極層表面形成一層0.1～10μm的金屬鋁；重復(fù)上述操作最終形成厚度為100～1000μm復(fù)合極化極層④制備電極將經(jīng)步驟③制成的復(fù)合極化極層用軋膜機壓至厚度為10μm，切成兩張相同尺寸的電極；(2)制備芯子兩張電極鉚接引線后夾入10～80μm厚人造纖維素紙隔膜，卷繞成芯子，將此芯子在100～150℃下真空干燥8～18h；(3)封裝將芯子在真空條件下浸漬電解液，通電后，封裝于鋁殼中。
2、 按照權(quán)利要求1所述的超級電容器的制作方法，其特征在于所述的粘接劑可以是聚四氟乙 烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙丙烯或丁苯橡膠。
3、 按照權(quán)利要求l所述的超級電容器的制作方法，其特征在于所述真空鍍膜層厚度為0.1 10Mm厚，優(yōu)選0.5 8Pm厚，最優(yōu)選l 5^m厚。
4、 按照權(quán)利要求1所述的超級電容器的制作方法，其特征在于所述真空鍍鋁的次數(shù)為2 20 次，優(yōu)選5 15次，最優(yōu)選6 10次。
5、 按照權(quán)利要求1所述的超級電容器的制作方法，其特征在于所述的粘接劑的溶劑可以是乙 醇、異丙醇、丙酮或吡咯垸酮。
6、 按照權(quán)利要求1所述的超級電容器的制作方法，其特征在于所述的活性低阻抗材料可以為 電化學(xué)不活潑、高比表面積材料，如活性炭、碳黑、碳納米管及導(dǎo)電聚合物(如聚吡咯、 聚苯胺、聚噻吩)、金屬氧化物(如LiMn02、 LiCo02、 LiTi407、 LiNi02)等活性材料， 活性炭比表面積500 3000m2/g，碳黑比表面積100 300m2/g，碳納米管比表面積100 500m2/go
7、 按照權(quán)利要求1所述的超級電容器的制作方法，其特征在于所述的有機電解液沒有特殊規(guī) 定，眾所周知有機溶劑中含有離解性的鹽表示為R,R2R3R4NY、 R^2R3R4PY， R" R2、 R3、 R4為垸基可相同也可不相同；Y為BFr、 PF6—、 ClOr、 CF3SOr等的陰離子構(gòu)成，溶解 在有機溶劑中形成有機電解液,有機溶劑是碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二乙酯、碳酸 二甲酯、環(huán)丁砜、碳酸乙烯酯或由它們混合而成的混合溶劑，其中混合溶劑效果最好，電 解液濃度為1 3摩爾/升，
8、 按照權(quán)利要求1所述的超級電容器的制作方法，其特征在于所述的鋁殼為圓形或方形，上 蓋為苯酚樹脂蓋或鋁蓋，上蓋具有正、負(fù)極接線柱防爆閥口，上蓋周圍的鋁殼開口端需曲 折封口；
9、 按照權(quán)利要求l所述的超級電容器的制作方法，其特征在于所述的通電操作是在4(TC時， 外加2.5V直流電壓下，通電8h 。
全文摘要
一種超級電容器制作方法，包括電極制作、制備芯子、封裝等步驟，通過多次涂漿料或多次壓制粉料、多次真空鍍鋁，制作成多電層電容器電極，解決了目前超級電容器電極導(dǎo)電性差、大電流放電時性能劣化嚴(yán)重等問題。
文檔編號H01G9/045GK101299398SQ200810011608
公開日2008年11月5日 申請日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日
發(fā)明者姚建勛, 亮 常, 李文生, 格根塔娜 申請人:錦州凱美能源有限公司