[发明专利]一种大功率超级储能电源的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于电子储能领域，具体地讲，涉及一种大功率超级储能电源的制造方法。

背景技术

    当前以电动汽车、新能源（风能、太阳能）为代表的战略性新兴产业，以电网调峰、削峰填谷为代表的智能电网及航母电磁炮为代表的军工行业都遇到了前所未有的困难，停滞不前，举步维艰，其根本原因就是缺少高效大功率超级储能电源。

到目前为止，人们已经探索和开发了多种形式的电能储能方式，其中以化学储能电池和超级电容器储能（ElectricalDoule-LayerCapacitor简称EDLC）、多层陶瓷电容器(Multi-layer ceramic capacitors简称MLCC)最具代表性。

目前市场上的储能电池主要有铅酸电池、镍氢电池、液流钒电池、锂电池、燃料电池等化学电池。这类化学电池通过化学能一电能的转换过程，来实现能量的储存和释放。而以锂电池为代表的化学电池在能量密度方面已趋于极限，而且充放电速度慢、大功率锂电池存在安全隐患等。

为克服上述化学电池存在的难题，EDLC由于充放电速度快 (以秒分钟计)，在近十年获得的了迅速的发展，其原理是基于采用高比表面积电极材料，来增大电容量，上万法拉的超级电容器已能批量生产。然而EDLC的单体模块电压低(<3伏)，储能很少，目前最好的双电层电容器的比能量只有锂电池的十分之一。

MLCC虽具有充放电快寿命长、安全可靠等优点，但由于电容量小、储能不足，目前尚无法用于大功率储能。

因此目前的储能技术已严重制约了战略性新兴产业、智能电网及军工行业的发展。

因此有必要开发一种新的储能技术来克服现有技术的缺陷。

发明内容

 本发明要解决的技术问题是提供一种大功率超级储能电源的制造方法，本发明储存能量大、充放电快和自放电率小。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

一种大功率超级储能电源的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）配制介电绝缘材料墨水和内电极导电材料墨水；

（2）制作3D层叠快速打印生坯，生成叠层芯片；

（3）对叠层芯片进行干燥处理；

（4）对叠层芯片进行等静压处理；

（5）对叠层芯片进行烧结处理；

（6）对叠层芯片进行倒角处理；

（7）制作叠层芯片的端电极；

（8）对叠层芯片进行测试并包装。

作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤（2）包括如下步骤：

（2.1）在基板上，打印设定尺寸的介电绝缘材料，即第一绝缘层；

（2.2）在第一绝缘层的上方打印设定尺寸的内电极导电材料，即第一导电层，其中所述第一导电层与所述第一绝缘层的左侧边靠齐，其余各边与第一绝缘层各边均留出预设的留边量；

（2.3）在第一导电层上方再打印设定尺寸的介电绝缘材料，即第二绝缘层；

（2.4）在第二绝缘层的上方再打印一层内电极导电材料，即第二导电层，其中所述第二导电层与所述第二绝缘层的右侧边靠齐，其余各边与第二绝缘层各边均留出预设的留边量；

（2.5）在第二导电层的上方再打印一层与第二绝缘层厚度一样的介电绝缘材料，即第三绝缘层，完成一个周期；

（2.6）根据事先设计的要求重复步骤（2.2）-（2.6）。

作为对本技术方案的进一步限定，所述介电绝缘材料墨水和内电极导电材料墨水含有分散剂，所述分散剂为乙醇、乙酰丙酮、聚乙烯醇中的一种或者几种。

作为对本技术方案的进一步限定，所述介电绝缘材料墨水用材料包括用金属、稀土金属、金属氧化物、无碱玻璃、有机高分子材料进行掺杂包覆的高纯度纳米钛酸钡、钛酸锶钡或者钛酸铜钙粉体。

作为对本技术方案的进一步限定，所述金属包括钙(Ca)、锆(Zr)、锰(Mn)、锌(Zn)、镁(Mg)中的一种或者几种。

作为对本技术方案的进一步限定，所述稀土金属包括镝（Dy）、铒（Er）、钬（H0）、钇（Y）、镱（Yb）、镓（Ga）、钕（Nd）、铂（PT）、钐（Sm）和钆（Gd）中的一种或几种。

作为对本技术方案的进一步限定，所述金属氧化物包括三氧化二铝（Al₂O₃）、氧化钴(CoO)、三氧化二铋（Bi₂O₃）中的一种或几种。