一种超级电容器的制造方法

摘要

本发明公开了一种超级电容器的制造方法，本发明是先在腐蚀铝箔上涂覆一层导电性粘结剂，然后，在导电性粘结剂上涂覆电极浆料，导电性粘结剂的存在，使得电极浆料能够稳定的黏贴在腐蚀铝箔上。本发明的电极可以承受150t至200t的压力的压制而不会产生电极浆料层脱落、变形的问题，电极浆料层密度可达到0.65至0.70之间。本发明具有制成的超级电容器具有高可靠性；高功率密度；高能量密度；安全性好，超级电容器不易爆炸的特点。

主权项

一种超级电容器的制造方法，其特征是，包括如下步骤：（1‑1）导电性粘结剂的制备：按照去离子水与羧甲基纤维素粘结剂质量比为48‑52：1的比例，将去离子水与羧甲基纤维素粘结剂放入搅拌机的储料罐中搅拌30至60分钟，使去离子水与羧甲基纤维素粘结剂充分融合；按照石墨烯与储料罐中的羧甲基纤维素粘结剂的质量比为1:0.4‑0.6的比例，将石墨烯投入搅拌机的储料罐中，并搅拌30至60分钟；按照导电炭黑与储料罐中的羧甲基纤维素粘结剂的质量比为20‑30: 1的比例，在搅拌机里投入导电炭黑，对搅拌罐内抽真空，使搅拌罐内的真空度＜100pa，并搅拌30至60分钟，得到导电性粘结剂；（1‑2）涂覆导电性粘结剂：经过腐蚀的铝箔卷绕成铝箔卷，矩形铝箔沿宽度方向分为集流区（6）和涂覆区（5），集流区和涂覆区的宽度比例为1：3至1:4；将导电性粘结剂均匀涂覆在涂覆区的两个表面上；铝箔穿过高温烘箱内的烘烤通道，在铝箔涂覆区的两个表面上形成1μm至10μm的导电性粘结剂；（1‑3）涂覆电极浆料：将电极浆料均匀涂覆在涂覆区的两个表面上，铝箔穿过高温烘箱内的烘烤通道，铝箔成为电极；（1‑4）极片压制：采用150t至200t的压力辊对电极进行压制；（1‑5）极片成型：用冲切机将电极分割成宽度为68mm至72mm的极片，用冲切机将每个极片的集流区均切割成宽度为28 mm至32mm，长度为63mm至67mm的矩形；（1‑6）制作电芯:将隔膜（7）呈锯齿状折叠，构成层叠状隔膜，层叠状隔膜的折叠角内侧分别放置极片,将位于层叠状隔膜前部的折叠角内的各个极片定义为正极极片（8），将位于层叠状隔膜后部的折叠角内侧的各个极片定义为负极极片（9）；层叠状隔膜和正、负极极片构成了超级电容器的电芯（13），各个正极极片的集流区构成电芯的正集流体，各个负极极片的集流区构成电芯的负集流体；（1‑7）引出端子连接: 正引出端子（17）和负引出端子均包括圆板和与圆板外表面垂直连接的螺杆；两个铆钉（16）分别穿过铝板（15）、正集流体（14），并将正集流体铆接在正引出端子的圆板上；两个铆钉分别穿过铝板、负集流体，并将负集流体铆接在负引出端子的圆板上；（1‑8）组装电容器：将与正、负引出端子铆接好的电芯装入壳体（1）内，在正、负引出端子的螺杆上分别套上密封垫（19），密封垫与圆板的面向壳体外侧的表面相接触；将盖子（20）安装在壳体的端口上，正、负引出端子的螺杆分别露出盖子之外，正、负引出端子的螺杆分别与螺母（2）相连接，露出螺母之外的正引出端子的螺杆构成超级电容器的正极柱（3），露出螺母之外的负引出端子的螺杆构成超级电容器的负极柱（4）；正引出端子的螺杆与盖子的间隙内设有绝缘垫（18），负引出端子的螺杆与盖子的间隙内设有绝缘垫；（1‑9）真空干燥:将超级电容器预成品放入真空存储罐内，真空存储罐包括真空阀门和温度传感器，将真空存储罐放入高温干燥箱内进行烘烤，当存储罐的温度达到120度至150度时，对真空存储罐进行抽真空，使真空度＜100pa；（1‑10）注入电解液：将超级电容器预成品从真空存储罐中取出，将超级电容器预成品装在真空注液机上，关闭真空注液机的注液阀对壳体内部抽真空，使壳体内部真空度<100pa并保持真空8至12分钟；在保持真空的时间内，隔膜泵将超级电容器预成品所需的电解液泵到真空注液机的存储罐内；关闭真空阀门，开启注液阀门，电解液通过注液孔进入壳体内；注液孔上盖上注液盖，将壳体密封。