[发明专利]超级电容器及其制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电容器领域，具体讲是一种超级电容器及其制造工艺。

背景技术

超级电容器是一种电化学元件，它具有非常高的功率密度，这电池的10～100倍，适用于短时间高功率输出，充电速度快、模式简单，可以采用大电流充电，能在几十秒到数分钟内完成充电过程。充放电过程中发生的电化学反应具有良好的可逆性，低温性能优越，这是因为超级电容器充放电过程中发生的电荷转移大部分都在电极活性物质表面进行，容量随温度的衰减量非常小，因此，超级电容器具有功率密度高、内阻小、充电时间短及可靠性高等优势。

但是，现有技术的超级电容器，通过实验验证发现，正极离子活跃，导致涂层产生腐蚀，而腐蚀物体将逐渐附着在隔膜纸上，在长期充放电过程中将不断的延续，被腐蚀后的电极与被附着物覆盖的隔膜将无法复原，因此，产品容量或产品寿命受到制约。目前大多数的超级电容器生产厂家还是采用保守的电极生产工艺，即“正”、“负”电极片的厚度均是相同的，制成了不区分正负极的超级电容器。因此，正极离子的活跃空间受限，容易造成对电极的腐蚀，从而隔膜孔洞容易被附着物堵塞，降低产品的稳定性及寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种产品稳定性好、使用寿命长的超级电容器。

为解决上述技术问题，本发明提供的超级电容器，包括壳体、电芯、集流体、引出端子和面盖，所述的电芯位于壳体内的下部，并与集流体的一端连接，集流体的另一端通过铆钉与引出端子的下部连接，引出端子连接在面盖上并露出面盖，面盖连接在壳体的上端，所述的电芯由多片正极极片和多片负极极片相隔叠加而成；所述的正极极片的厚度和负极极片的厚度是不相同的，正极极片的厚度范围为180μm～280μm，负极极片的厚度范围为160μm～260μm。

所述的面盖上的注液孔处连接有安全防爆阀，所述的安全防爆阀包括胶塞、密封垫、弹簧和盖帽，所述的面盖上具有容置腔，容置腔的底部具有与壳体相通的通孔，容置腔的顶部具有卡口，所述的胶塞呈倒T形，其中胶塞的一端抵紧在容置腔底部的通孔处，密封垫套接在胶塞上并通过弹簧与胶塞抵紧，弹簧的另一端抵紧在盖帽上，盖帽连接在面盖上。

所述的盖帽连接在面盖上是指，所述的盖帽的外圆壁上设有至少两个向外突出的从盖帽上割开的卡条，卡条的下端与盖帽连为一体，上端抵紧在面盖上卡口处的内台阶面上。

所述的卡条的数量为三个。

采用以上的结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：由于正极极片的厚度要大于负极极片的厚度，这样，正极极片的体积就大于负极极片的体积，从而大大提高了离子的活跃空间，降低对电极腐蚀的因素，保证了隔膜孔洞不被附着物堵塞，因此，提高产品的稳定性和使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明提供的超级电容器的制造工艺，它包括以下的步骤：

1）资料的制备：

a、将去离子水与羟甲基纤维素粘结剂在搅拌机内高速搅拌，从而使去离子水与羟甲基纤维素粘结剂充分融合；

b、在上述的液体中加入导电炭黑进行高速搅拌，搅拌时间为30～60分钟；

c、在上述的液体中加入高比表面积活性炭进行高速搅拌，搅拌时间为30～60分钟；

d、在上述的液体中加入丁苯橡胶，此时去离子水、羟甲基纤维素粘结剂、导电炭黑、高比表面积活性炭和丁苯橡胶之间的质量比为20︰0.35︰5～7︰10～15︰1，然后进行抽真空后搅拌，搅拌时间为30～60分钟，这样形成液态浆料；

2）在涂覆装置上制成电极：

a、先涂覆装置上涂布刮刀与涂布辊之间的间隙，将上述液态浆料加入到涂覆装置的料槽内，再利用涂覆装置的收料装置带动基材，当基材通过涂布刮刀与涂布辊之间的间隙的过程中带动浆料，此时浆料涂覆在基材表面的其中一个面上，而涂布刮刀则把多余的浆料阻挡在料槽内，达到电极涂覆厚度的控制；

b、将上述步骤中得出的涂有浆料的基材在导向辊的带动下带入烘箱进行烘干除水，烘箱内的温度控制在100℃～150℃；

c、将上述步骤中得出的基材通过收料装置收卷整齐；

d、将上述收卷好的基材重复步骤a～c，将基材表面上的第二面进行浆料涂覆，此时得到电极；

e、通过以上几个步骤，将正极极片的厚度控制在180μm～280μm，负极极片的厚度控制在160μm～260μm；

3）电极的辊压：将涂覆完成的电极卷安装在辊压机的放料单元，再穿过压力辊，使用200T的压力对电极进行压制，最后进入收料单元，将压制好的电极进行收卷；