[发明专利]一种超级电容器电极极片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超级电容电极极片的制备方法，属于超级电容技术领域。

背景技术

超级电容器是一种新型储能装置，集高能量密度、高功率密度、长寿命等特性于一身，此外它还具有免维护、高可靠性等优点，是一种兼备电容和电池特性的新型电子元件，具有体积小、容量大、充电速度快、循环寿命长、放电功率高、工作温度宽、可靠性好等优点，在能源、通讯、数码、电子、医疗、卫生、网络、汽车、军用等领域都有十分广泛的应用。

电极是超级电容器的核心组成部分，其是由电极极片按照一定的排列方式卷绕而成，因此电极的性能取决于极片上电极材料及极片的制备方法。中国专利200510033986.3公开了一种超级电容电极材料及极片的制备方法，包括制备料浆，涂布活性炭层，轧制等步骤。采用上述的制备方法具有以下问题：轧制时采用平压或冷压的方法，一次的压缩量较大，而且轧制压力很难控制，容易对活性炭质材料的涂覆层造成损伤，从而影响活性炭层的有效吸附性能，如果压力较大还会造成对金属集流体造成损伤；另外，最终制得的极片在制备超级电容时需要在极片上额外添加极耳，使用非常不方便，而且采用该极片的超级电容在使用时，在极片上产生的电流需要经过长长的极片纵向流动才能到达极耳上，从而增加了超级电容电极的内阻。

发明内容

本发明的目的是提供一种超级电容电极极片的制备方法，以提高活性炭层紧密性和粘附强度。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种超级电容电极极片的制备方法，包括如下步骤：

一种超级电容电极极片的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将炭质活性材料、导电剂、粘结剂混合，以500～1500转/分钟高速搅拌3～10小时，静置24～36小时，得到电极浆料；

(2)将电极浆料在铝箔上进行涂布，在宽幅铝箔上纵向间隔涂布形成至少两个横向交替排列的涂炭部分和未涂炭部分，得到宽幅极片；

(3)将宽幅极片在80-160℃条件下干燥10-72小时；

(4)将干燥后的极片采用液压辊辊压，辊压分为三个阶段，每个阶段为多次辊压，具体步骤如下：[1]在室温、环境湿度为30-40％条件下，调整液压辊压强为7-16MPa进行第一阶段的辊压，总压缩量为35-40％，单次的压缩量为5-10％，根据总压缩量确定压缩次数；[2]在120-140℃、干燥条件下，调整液压辊压强为4-10MPa进行第二阶段的辊压，总压缩量为20-30％，单次压缩量为4-7％，根据总压缩量确定压缩次数；[3]在室温、干燥条件下，调整液压辊压强为2-6MPa，总压缩量为10-15％，单次压缩量为2-5％，根据总压缩量确定压缩次数；

(5)经过三个阶段的辊压处理后进行切分得到超级电容电极极片。

所述炭质活性材料、导电剂、粘结剂的重量配比为70-85∶6-11∶5-15。

所述导电剂为导电碳黑、乙炔黑、石墨、金属丝中的一种或者几种。

所述粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、酚醛树脂、聚酯、聚酰胺、丁二烯橡胶等的一种或几种。

步骤(2)所述铝箔的厚度为0.01-0.08mm，涂炭厚度为10-200μm。

所述宽幅极片上的涂炭宽度和未涂炭宽度为极片上涂炭宽度和极耳宽度的一倍或两倍。

所述辊压的速度为0.5-10m/min。

所述涂布的速度为20-75m/min。

步骤(2)所述涂布为采用具有烘箱的涂布机完成，设定涂布机的涂布张力为9.8-44.1牛顿，烘箱干燥张力为19.6-63.7牛顿。