[发明专利]一种用于快放电单元的脉冲电容器

说明书

本发明公开了一种用于快放电单元的脉冲电容器，属于电容器领域。一种用于快放电单元的脉冲电容器，电容器的研究已受到世界各国，尤其是发达国家的高度重视。深入开展基础理论和基础应用研究，有利于改善电容器的性能，加快其工业化应用进程。活性炭是制造电容器电极的首选材料，其质量对电容器的性能起着关键性作用。然而，绝大部分市售活性炭由于比表面积较低在1000m²/g左右，且孔径主要集中微孔小于2nm范围内，并不适合用作电容器电极材料。目前，能够掌握电容器用活性炭生产的核心技术，其产量很难满足近年来国内电容器迅猛发展的市场需求，且生产成本高。

技术领域

本发明涉及电容器领域，尤其涉及一种用于快放电单元的脉冲电容器。

背景技术

随着经济的迅速发展，能源与环境问题日益严重，因此寻找高效环保的储能设备已成为当务之急。超级电容器作为一种新型储能器件，具有功率密度高、循环寿命长、充电效率高和环境友好等优点，有望广泛应用于便捷电子设备，电动汽车等领域，但是其能量密度低，因此研究具有高比电容特性的物质作为超级电容器的电极材料显得非常重要。金属氢氧化物具有较高的理论比电容、良好的可逆性、环保和低成本等优点，但是其充放电过程衰减太快，稳定性差，导电性不好，限制了其应用。

现有的一种用于快放电单元的脉冲电容器，制备活性炭工艺复杂，不能满足电容器的使用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的一种用于快放电单元的脉冲电容器,制备活性炭工艺复杂,不能满足电容器的使用的问题，而提出的一种用于快放电单元的脉冲电容器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于快放电单元的脉冲电容器，包括以下步骤：

S1、将原料煤与活化剂KOH按一定的质量比混合，加少量去离子水搅拌均匀，室温浸渍一定时间后置于镍制反应釜中；

S2、在高纯氮气气氛保护下，以5-30℃/min的升温速率升温至180℃，在180℃下恒温脱水0.8-1h，然后继续升温至预先设定的活化温度，活化一定时间后自然冷却至室温；

S3、收集活化料，用5mol/L的盐酸浸泡24h，然后用去离子水洗至中性，150℃下干燥2h即得活性炭产品。

S4、将活性炭、导电炭黑和聚四氟乙烯乳液以一定质量比混合，加入适量乙醇破粘；

S5、将S4中的混合物在玛瑙研钵中将混合物进行充分研磨，使黏结剂和导电炭黑在活性炭中分散均匀；

S5、将S5中研磨完毕的物料在10MPa下将其压制成圆片状电极，电极截面积为1.3cm²，单电极活性炭的用量约为17mg。

S6、将两个质量基本相等的活性炭电极，制备成无机电解液体系和有机电解液体系；

S7、对于无机电解液体系，采用聚丙烯作隔膜，3mol/LKOH为电解液，在聚四氟乙烯模具中组装成电极片；

S8、对于有机电解液体系，采用玻璃纤维作隔膜，1mol/L(C₂H₅)₄NBF₄溶液为电解液，将电极密封在铝塑膜袋中组装成电极片；

S9、将上述制备的两电极片进行真空干燥，之后进行组装；

S10、对组装完毕的电容器进行恒电流充放电测试和循环伏安测试。

优选地，所述S9中的组装操作在充满氢气的真空手套箱中进行，以防电解液吸收水分。

优选地，所述S7和S8两种体系中的电极和隔膜在组装成电极片前，都在电解液中进行真空浸泡，以去除电极材料孔中的气体。