一種超級(jí)電容器制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超級(jí)電容器制造方法，屬于電容器制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的超級(jí)電容器干燥方法需要將超級(jí)電容器裝入真空度< 300 Pa、干燥溫度120?150°C的真空干燥爐內(nèi)進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間需要48?72小時(shí)，其存在干燥效率低的缺點(diǎn)，且由于真空干燥爐內(nèi)缺少空氣的傳導(dǎo)，導(dǎo)致超級(jí)電容器內(nèi)部的溫度很難均勻地達(dá)到設(shè)定值，使活性炭孔隙內(nèi)的水分很難完全交換出來(lái)，干燥效果差；此外，超級(jí)電容器中的隔膜材料在長(zhǎng)時(shí)間高溫烘烤過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生色變及脆裂現(xiàn)象影響使用壽命。
[0003]中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN 103745840 A公開(kāi)了一種超級(jí)電容器干燥方法，對(duì)此傳統(tǒng)的超級(jí)電容器干燥方法進(jìn)行了改進(jìn)，首先在真空狀態(tài)下，使干燥爐在2?5小時(shí)內(nèi)升溫至120°C?200°C，再使干燥爐在120°C?200°C的恒溫條件下保持5?10小時(shí)，進(jìn)行超級(jí)電容器的干燥。上述方法的熱處理時(shí)間在7?15小時(shí)之間，溫度為120°C?200°C ;在這樣的溫度條件和持續(xù)時(shí)間下，超級(jí)電容器的隔膜材料在長(zhǎng)時(shí)間高溫烘烤過(guò)程中的老化情況依然不可避免。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種超級(jí)電容器制造方法，克服超級(jí)電容器在制造過(guò)程中熱處理溫度過(guò)高、時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致超級(jí)電容器中隔膜材料老化而影響超級(jí)電容器壽命性能的不足。
[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:
一種超級(jí)電容器制造方法，包括以下步驟:
步驟一、制備極片:經(jīng)過(guò)電化學(xué)腐蝕的鋁箔集流體兩面均先涂覆一層導(dǎo)電膠，再將活性材料、導(dǎo)電材料和粘結(jié)劑溶液組成的混合物，涂覆在鋁箔兩面；
步驟二、極片冷乳:將制備好的極片通過(guò)冷乳機(jī)，使活性材料混合物分布均勻密實(shí)；步驟三、極片干燥:將極片放入真空干燥烘箱，抽出空氣，真空度至<20 Pa，注入氮?dú)?，氣壓恢?fù)到一個(gè)大氣壓，升溫至130°C?140°C下保溫8?12小時(shí)；
步驟四、分切極片和隔膜:將極片和隔膜分割成合適的寬度；
步驟五、制作電極芯:使用兩卷極片卷、兩卷隔膜卷繞成電極芯，極片、隔膜相間插入； 步驟六、焊接:使用超聲焊或激光將引出端子與電極芯兩端的鋁箔集流體焊接起來(lái)； 步驟七、組裝:將焊接好引出端子的電極芯裝入外殼中；
步驟八、注液:抽出外殼中的氣體注入電解液；
步驟九、靜置:將超級(jí)電容器下靜置8?12小時(shí)，使電解液充分滲入活性材料的空隙間；
步驟十、補(bǔ)液:對(duì)超級(jí)電容器進(jìn)行一次補(bǔ)液，填補(bǔ)滲入空隙的電解液的缺額；
步驟十一、密封:封堵或去除電容器上預(yù)留的注液口，使電容器保持密封狀態(tài)。
[0006]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述步驟七至所述步驟九中的組裝、注液和靜置操作均在充滿(mǎn)氮?dú)獾某孛荛]空間中進(jìn)行。
[0007]具體地，當(dāng)隔膜為耐溫材料隔膜時(shí)，隔膜可以在分切前與極片一同干燥，或在分切前使用普通烘箱在100°C?130°C下單獨(dú)干燥8?12小時(shí)。所述耐溫材料隔膜為纖維素隔膜、玻璃纖維隔膜、熱塑性樹(shù)脂和紙漿纖維制成的隔膜、聚四氟乙烯隔膜、聚酰亞胺隔膜、含有T12的聚酰亞胺隔膜或芳香族聚酰亞胺纖維和纖維素混合物隔膜。
[0008]具體地，當(dāng)隔膜為不耐溫材料隔膜時(shí)，隔膜可以在分切前使用普通烘箱在90°C?110°C下單獨(dú)干燥8?12小時(shí)。所述不耐溫材料隔膜為多孔聚丙烯隔膜或聚乙烯隔膜。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的實(shí)施效果如下:
本發(fā)明所述的一種超級(jí)電容器制造方法，極片只需要在130°C?140°C下保溫8?12小時(shí)，極片上的液體粘接劑能充分揮發(fā)去除，同時(shí)隔膜材料不需要經(jīng)過(guò)高溫處理，避免了老化而影響電容器壽命性能。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面將結(jié)合具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容。
[0011]具體實(shí)施例1
本實(shí)施例中超級(jí)電容器隔膜是耐溫性較好的材料，如纖維素隔膜、玻璃纖維隔膜、熱塑性樹(shù)脂和紙漿纖維制成的隔膜、聚四氟乙烯隔膜、聚酰亞胺隔膜、含有打02的聚酰亞胺隔膜或芳香族聚酰亞胺纖維和纖維素混合物隔膜，為去除隔膜材料的中可能含有的水分，在電容器制造中，可在制作電極芯前，對(duì)隔膜進(jìn)行干燥。本實(shí)施例提供的一種超級(jí)電容器制造方法，包括以下步驟:
(1)制備極片:經(jīng)過(guò)電化學(xué)腐蝕的鋁箔集流體兩面均先涂覆一層導(dǎo)電膠，再將活性材料、導(dǎo)電材料和粘結(jié)劑溶液組成的混合物，涂覆在鋁箔兩面；
(2)極片冷乳:將制備好的極片通過(guò)冷乳機(jī)，使活性材料混合物分布均勻密實(shí)；
(3)極片干燥:將極片放入真空干燥烘箱，抽出空氣，真空度至<20Pa，注入氮?dú)?，氣壓恢?fù)到一個(gè)大氣壓，升溫至130°C?140°C下保溫8?12小時(shí)；
(4)隔膜干燥:隔膜材料可以與極片一同干燥，也可以使用普通烘箱在100°C?130°C下干燥8?12小時(shí)；
(5)分切極片和隔膜:將極片和隔膜分割成合適的寬度；
(6)制作電極芯:使用兩卷極片卷、兩卷隔膜卷繞成電極芯，極片、隔膜相間插入；
(7)焊接:使用超聲焊或激光將引出端子與電極芯兩端的鋁箔集流體焊接起來(lái)；
(8)組裝:將焊接好引出端子的電極芯裝入外殼中；
(9)注液:抽出外殼中的氣體注入電解液；
(10)靜置:將超級(jí)電容器下靜置8?12小時(shí)，使電解液充分滲入活性材料的空隙間；
(11)補(bǔ)液:對(duì)超級(jí)電容器進(jìn)行一次補(bǔ)液，填補(bǔ)滲入空隙的電解液的缺額；
(12 )密封:封堵或去除電容器上預(yù)留的注液口，使電容器保持密封狀態(tài)。
[0012]具體實(shí)施例2
本實(shí)施例中超級(jí)電容器隔膜是耐溫性較差的聚合物材料，如多孔聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜等，考慮到聚合物本身含水率低，存貯環(huán)境和制造環(huán)境控制得當(dāng)，隔膜可不進(jìn)行干燥。本實(shí)施例提供的一種超級(jí)電容器制造方法，包括以下步驟:
(1)制備極片:經(jīng)過(guò)電化學(xué)腐蝕的鋁箔集流體兩面均先涂覆一層導(dǎo)電膠，再將活性材料、導(dǎo)電材料和粘結(jié)劑溶液組成的混合物，涂覆在鋁箔兩面；
(2)極片冷乳:將制備好的極片通過(guò)冷乳機(jī)，使活性材料混合物分布均勻密實(shí)；
(3)極片干燥:將極片放入真空干燥烘箱，抽出空氣，真空度至<20Pa，注入氮?dú)猓瑲鈮夯謴?fù)到一個(gè)大氣壓，升溫至130°C?140°C下保溫8?12小時(shí)；
(4)分切極片和隔膜:將極片和隔膜分割成合適的寬度；
(5)制作電極芯:使用兩卷極片卷、兩卷隔膜卷繞成電極芯，極片、隔膜相間插入；
(6)焊接:使用超聲焊或激光將引出端子與電極芯兩端的鋁箔集流體焊接起來(lái)；
(7)組裝:將焊接好引出端子的電極芯裝入外殼中；
(8)注液:抽出外殼中的氣體注入電解液；
(9)靜置:將超級(jí)電容器下靜置8?12小時(shí)，使電解液充分滲入活性材料的空隙間；
(10)補(bǔ)液:對(duì)超級(jí)電容器進(jìn)行一次補(bǔ)液，填補(bǔ)滲入空隙的電解液的缺額；
(11)密封:封堵或去除電容器上預(yù)留的注液口，使電容器保持密封狀態(tài)。
[0013]當(dāng)存貯環(huán)境和制造環(huán)境濕度較高時(shí)，可以在分切隔膜前，可以使用普通烘箱將隔膜在90°C?110°C下干燥8?12小時(shí)。
[0014]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所作的詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明具體實(shí)施僅限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超級(jí)電容器制造方法，其特征是，包括以下步驟: 步驟一、制備極片:經(jīng)過(guò)電化學(xué)腐蝕的鋁箔集流體兩面均先涂覆一層導(dǎo)電膠，再將活性材料、導(dǎo)電材料和粘結(jié)劑溶液組成的混合物，涂覆在鋁箔兩面； 步驟二、極片冷乳:將制備好的極片通過(guò)冷乳機(jī)，使活性材料混合物分布均勻密實(shí)；步驟三、極片干燥:將極片放入真空干燥烘箱，抽出空氣，真空度至<20 Pa，注入氮?dú)?，氣壓恢?fù)到一個(gè)大氣壓，升溫至130°C?140°C下保溫8?12小時(shí)； 步驟四、分切極片和隔膜:將極片和隔膜分割成合適的寬度； 步驟五、制作電極芯:使用兩卷極片卷、兩卷隔膜卷繞成電極芯，極片、隔膜相間插入； 步驟六、焊接:使用超聲焊或激光將引出端子與電極芯兩端的鋁箔集流體焊接起來(lái)； 步驟七、組裝:將焊接好引出端子的電極芯裝入外殼中； 步驟八、注液:抽出外殼中的氣體注入電解液； 步驟九、靜置:將超級(jí)電容器下靜置8?12小時(shí)，使電解液充分滲入活性材料的空隙間； 步驟十、補(bǔ)液:對(duì)超級(jí)電容器進(jìn)行一次補(bǔ)液，填補(bǔ)滲入空隙的電解液的缺額； 步驟十一、密封:封堵或去除電容器上預(yù)留的注液口，使電容器保持密封狀態(tài)。2.如權(quán)利要求1所述的一種超級(jí)電容器制造方法，其特征是，所述步驟七至所述步驟九中的組裝、注液和靜置操作均在充滿(mǎn)氮?dú)獾某孛荛]空間中進(jìn)行。3.如權(quán)利要求1所述的一種超級(jí)電容器制造方法，其特征是，隔膜為耐溫材料隔膜，且隔膜在分切前與極片一同干燥，或在分切前使用普通烘箱在100°C?130°C下單獨(dú)干燥8?12小時(shí)。4.如權(quán)利要求3所述的一種超級(jí)電容器制造方法，其特征是，所述耐溫材料隔膜為纖維素隔膜、玻璃纖維隔膜、熱塑性樹(shù)脂和紙漿纖維制成的隔膜、聚四氟乙烯隔膜、聚酰亞胺隔膜、含有T12的聚酰亞胺隔膜或芳香族聚酰亞胺纖維和纖維素混合物隔膜。5.如權(quán)利要求1所述的一種超級(jí)電容器制造方法，其特征是，隔膜為不耐溫材料隔膜，且隔膜在分切前使用普通烘箱在90°C?110°C下單獨(dú)干燥8?12小時(shí)。6.如權(quán)利要求5所述的一種超級(jí)電容器制造方法，其特征是，所述不耐溫材料隔膜為多孔聚丙烯隔膜或聚乙烯隔膜。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種超級(jí)電容器制造方法，包括制備極片：經(jīng)過(guò)電化學(xué)腐蝕的鋁箔集流體兩面均先涂覆一層導(dǎo)電膠，再將活性材料、導(dǎo)電材料和粘結(jié)劑溶液組成的混合物，涂覆在鋁箔兩面；極片冷軋；極片干燥：將極片放入真空干燥烘箱，抽出空氣后注入氮?dú)?，升溫?30℃～140℃下保溫8～12小時(shí)；分切極片和隔膜；制作電極芯：使用兩卷極片卷、兩卷隔膜卷繞成電極芯，極片、隔膜相間插入；焊接；組裝；注液；密封：封堵或去除電容器上預(yù)留的注液口，使電容器保持密封狀態(tài)。本發(fā)明所述的超級(jí)電容器制造方法，能夠克服超級(jí)電容器在制造過(guò)程中熱處理溫度過(guò)高、時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致超級(jí)電容器中隔膜材料老化而影響超級(jí)電容器壽命性能的不足。
【IPC分類(lèi)】H01G11/84
【公開(kāi)號(hào)】CN105047429
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510273150
【發(fā)明人】湯澤波, 陳春霞
【申請(qǐng)人】銅陵同飛科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年5月26日