[实用新型]一种锂离子电容器

说明书

技术领域

在此处键入技术领域描述段落。本实用新型涉及一种电化学电容器，尤其是一种锂离子电容器。

背景技术

锂离子电容器具有锂离子充电电池负极和双电层电容器正极相结合的构造，。目前，锂离子电容器的性能已具备超越双电层电容器的电气性能，尤其在能量密度方面。锂离子电容器可以减小主电源的容量，减小整个系统的尺寸，可用于不停电电源装置、建设机械、机床、工业机器人、汽车等领域，应用前景十分广阔。

中国专利文献CN201110141359.7公布了一种制造锂离子电容器的方法以及利用其制造的锂离子电容器。该制造锂离子电容器的方法包括:在隔膜的一个表面上形成锂薄膜；使该锂薄膜与负极接触,并且利用置于其间的隔膜交替设置负极和正极以形成电极单元；以及将该电极单元和电解质封入到壳体中，并将锂离子从锂薄膜预掺杂至负极中。这种方式可实施性差，不适合量产。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种负极预嵌锂，适于量产，具有较高的能量密度、功率密度和工作电压的锂离子电容器。

实现本实用新型目的的技术方案是一种锂离子电容器，包括正极、负极和隔膜，所述隔膜位于所述正极和负极之间且隔开所述正极和负极，所述正极由多孔金属箔和包覆在所述多孔金属箔上的炭材料组成，所述负极由多孔铝箔和包覆在所述多孔铝箔上的嵌锂材料组成，所述嵌锂材料上预嵌有锂金属。

上述锂金属与所述负极短接且封装在密闭的包装中。

上述锂离子电容器还包括壳体和填充在所述壳体内的电解液，所述负极、第一层隔膜、正极和第二层隔膜依次层叠设置且卷成卷状位于所述壳体中。

上述锂离子电容器还包括正极端子和负极端子；所述正极端子与正极相连，所述负极端子与负极相连。

本实用新型具有积极的效果：

（1）本实用新型的锂离子电容器具有高比表面积碳材料的正极，易于锂嵌入及脱嵌的负极以及含有锂盐电解质的有机电解液。负极使用前预先嵌锂，充电前正负极电压大于等于2.2V，正极和负极均由网状的多孔金属箔制成，便于生产。该锂离子电容器具有较高的工作电压、能量密度及功率密度，无安全隐患，其产业化实现方式简单，且易于操作，有利于大批量的规模化生产。

（2）在产品的装配过程中，将锂金属与负极短接且封装在密闭的包装中，锂金属会自发地与负极上的嵌锂材料进行负极嵌锂行为，有利于大批量的生产。

附图说明

图1为本实用新型的锂离子电容器的结构示意图。

图2为图1中的锂离子电容器的A-A面的剖面示意图。

上述附图的标记如下：

正极1，多孔金属箔11，炭材料12，

负极2，多孔铝箔21，嵌锂材料22，

隔膜3，锂金属4，正极端子5，负极端子6。

具体实施方式

（实施例1）

见图2，本实施例的锂离子电容器，包括正极1、负极2、隔膜3、壳体、电解液、正极端子5和负极端子6。隔膜3位于正极1和负极2之间且隔开正极1和负极2述正极端子5与正极1相连，负极端子6与负极2相连。

仍见图2，正极1由多孔金属箔11和包覆在多孔金属箔11上的炭材料12组成（炭材料12可以是活性炭粉末、活性炭纤维、炭纳米管等）。负极2由多孔铝箔21和包覆在多孔铝箔21上的嵌锂材料22组成（嵌锂材料22可以是可嵌锂金属氧化物或炭质嵌锂材料，可嵌锂金属氧化物可以是锂钛氧化物Li₄Ti₅O₁₂、WO₂或MoO₂等，炭质嵌锂材料可以是石墨、中间相炭微球或中间相炭纤维等）。

在产品的装配过程中，锂金属4与负极2短接且封装在密闭的包装中。锂金属4会自发地与负极2上的嵌锂材料22进行负极嵌锂行为。从而使得负极2上预嵌有锂金属4。

见图1，负极2、第一层隔膜3、正极1和第二层隔膜3依次层叠设置且卷成卷状位于壳体中。电解液为填充在壳体内的含有锂盐电解质的有机电解液。

本实用新型的锂离子电容器不局限于上述各实施例。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。