[发明专利]一种混合式微型超级电容器及其制造方法

权利要求书

1.混合式微型超级电容器，其特征在于，所述微型超级电容器由两片聚酰亚胺基体(1)之间，按竖直方向从上至下排列正极(2)、隔离体(4)及负极(3)，组成一个单元(11)；多个单元相互连接卷绕成圆柱体，镍封盖(5)分别盖在圆柱体两端，上述正极(2)、负极(3)及隔离体(4)中浸渍了碱性电解液，正极(2)、负极(3)分别从两端引出，同时作为电极端子起到集流体的作用，金属镍封盖与电极的大面积接触可有效降低微型超级电容器电阻，提高微型超级电容器单元工作电压，进而达到改善微型超级电容器储能特性的效果。

2.根据权利要求1所述混合式微型超级电容器，其特征在于，所述正极储能材料为氢氧化亚镍，导电材料为乙炔黑，粘合剂为聚四氟乙烯；负极储能材料为活性碳，导电材料为乙炔黑，粘合剂为聚四氟乙烯，正极与负极采用不同材料组成混合式超级电容器，将单元电压提高至1.4V。

3.根据权利要求1所述混合式微型超级电容器，其特征在于，所述隔离体为多孔结构，其成分为聚四氟乙烯。

4.根据权利要求1所述混合式微型超级电容器，其特征在于，所述正极、负极及隔离体中浸渍了碱性电解液，电解液溶质成分为氢氧化钾，溶剂成分为水，浓度范围4-6.5mol/L。

5.一种混合式微型超级电容器的制造方法，其特征在于，首先将正极及负极储能材料的浆料采用丝网印刷法制备在聚酰亚胺基体表面，形成正极及负极阵列，在正极及负极间涂制隔离体，浸渍碱性电解液，将聚酰亚胺基体覆盖在上表面，然后采用裁切的方法将上述结构分割成为一个一个的单元，分切过程中正极及负极分别被分成相等两部分，并分别属于不同单元，形成在两片聚酰亚胺支撑体之间，按正极、隔离体及负极排列，各单元按相同方向连接并卷绕成为硬币状结构，币状结构两侧沉积金属镍封壳以完成电容器封装。

6.根据权利要求5所述混合式微型超级电容器的制造方法，其特征在于，所述正极采用氢氧化亚镍作储能材料，包括传统镍氢电池及镍镉电池正极所采用的球形氢氧化亚镍，制备方法为如下：将1.7mol/L的硫酸镍NiSO₄、0.048mol/L的硫酸钴CoSO₄、0.086mol/L的硫酸锌ZnSO₄、9mol/L的氢氧化钠NaOH和13mol/L的氨水混合，流加入反应器中，保持45-65℃和PH值9-11，并同时强力搅拌，合成绿色沉淀物，后经陈化、水洗、烘干得粉末状氢氧化亚镍。

7.根据权利要求5所述混合式微型超级电容器的制造方法，其特征在于，所述负极以活性碳为储能材料，具有高比表面积及低杂质含量等特性的活性碳可选作负极材料，其比表面积应大于1500m²/g，材料中碳含量(质量比)为98％以上。

8.根据权利要求5所述混合式微型超级电容器的制造方法，其特征在于，正极及负极储能材料的浆料的制备，在正极及负极储能材料中掺加部分导电材料及粘合剂并加入去离子水充分搅拌后形成流动性良好的浆料。导电性材料为乙炔黑，粘合剂为聚四氟乙烯，正极浆料成分为氢氧化亚镍、乙炔黑、聚四氟乙烯和水，其质量份数比为7∶2∶1∶30；负极浆料成分为活性碳、乙炔黑、聚四氟乙烯和水，其质量份数比为8∶1∶1∶30。

9.根据权利要求5所述混合式微型超级电容器的制造方法，其特征在于，所述隔离体的制备：将聚四氟乙烯溶解于丙酮中充分溶解，然后采用甩涂的方法涂制于正极及负极之间，及烘干。