[发明专利]有机超级电容器化成方法

说明书

技术领域

本发明属于超级电容器制作技术领域，具体涉及一种有机超级电容器化成方法。

背景技术

超级电容器又名电化学电容器，是一种新型的储能元件。因其比功率高、循环寿命长、充电时间短，安装便捷且使用温度范围宽，加之绿色环保等，超级电容器日益在各个领域得到应用。

超级电容器按其电解液类型可分为有机体系和无机体系两种。目前市场上，不管是国内还是国外，形成商业化生产的仍是传统的有机型双电层电容器。

化成是超级电容器生产过程中的一道重要工序，其活化程度的深浅及其均匀程度都关系到整个超级电容器物理化学性能的优劣高低。传统的化成方法是对制作好的超级电容器进行单一的恒流充放电循环，其化成效果不好，产品的电化学性能也是良莠不齐。

发明内容

本发明的目的是克服现有化成方法的不足之处，提供一种有机超级电容器的化成方法，使得超电容的电化学性能得到较大程度的提高，同时物料利用率也相应有所增长。

本发明的目的通过以下措施达到：

有机超级电容器化成方法，按如下步骤进行：

a.将注液完毕的有机超级电容器静置2～24小时；

b.以基准电流0.5～4.0倍的电流将超级电容器充电至2.5～3.2V，设置电压保护上限为2.9～3.6V；

c.以基准电流0.5～4.0倍的电流将超级电容器放电至0.5～1.0V，设置电压保护上限为2.9～3.6V，电压保护下限为0.3～0.5V；

d.以基准电流0.5～40倍的电流将超级电容器充电至2.5～3.2V，保持2.5～3.2V继续充电5～30分钟，以基准电流0.5～40倍的电流将超级电容器放电至0.5～1.6V，设置电压保护上限为2.9～3.6V，电压保护下限为0.3～0.5V；

e.重复1～3次d步骤，重复中电流有变化；

f.以e步骤中的电流将超级电容器充电至2.5～3.2V，保持2.5～3.2V继续充电0.5～72小时，再以基准电流0.5～4.0倍的电流将超级电容器放电至0.5～1.6V，设置电压保护上限为2.9～3.6V，电压保护下限为0.3～0.5V；

g.以基准电流0.5～4.0倍的电流将超级电容器充电至2.5～3.2V，化成完成。

该化成方法中提到的基准电流即超级电容器基准充放电电流，数值等于C_R×U_R/1000，单位为（A）。式中C_R为超级电容器的额定容量，单位为（F）；U_R为超级电容器的额定电压，单位为（V）。例如，额定电压为2.5V，额定容量为3000F的超级电容器，其基准电流为3000×2.5/1000=7.5A。

与现有方法相比，本发明对充放电工艺流程进行了创新，采取分阶段不同倍率多次充放电循环，并调整、限定了化成工艺参数，使得电极化成更充分，电解液浸润更均匀，从整体上提高了电极的活化效率，减少了后续测试及使用过程中因化成不佳导致的性能不稳定等问题，有效提高了超级电容器的电化学性能，在一定程度上也提高了单体电容的一致性。同时该方法工艺流程条理化，操作规范，电极活化效率的提高也提高了物料的利用率。

具体实施方式

实施例1：

依常规制造方法制作2.5V3000F超级电容器，注入适量电解液，静置2小时。以30A的电流将超级电容器充电至2.5V，设置电压保护上限为2.9V；以30A的电流将超级电容器放电至0.5V，设置电压保护上限为2.9V，电压保护下限为0.3V；以3.75A的电流将超级电容器充电至2.5V，保持2.5V继续充电10分钟，以3.75A的电流将超级电容器放电至0.8V，设置电压保护上限为2.9V，电压保护下限为0.5V；以7.5A的电流将超级电容器充电至2.5V，保持2.5V继续充电10分钟，以7.5A的电流将超级电容器放电至0.8V，设置电压保护上限为2.9V，电压保护下限为0.5V；以7.5A的电流将超级电容器充电至2.5V，保持2.5V继续充电24小时，再以7.5A的电流将超级电容器放电至0.5V，设置电压保护上限为2.9V，电压保护下限为0.3V；以30A的电流将超级电容器充电至2.5V，化成完成。

实施例2：