[发明专利]一种超级电容器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及了超级电容领域，特别是涉及了一种卷绕式超级电容器的制造方法。

背景技术

超级电容是绿色环保的新型储能元器件，以绿色环保，功率密度大，使用寿命长等优点，在汽车启停，混合动力汽车，纯电动汽车，风电变桨，叉车动力，电梯的启停，智能三表，军工，航天等新兴领域有着广泛应用。

超级电容由于其结构复杂，生产工序多，同时由于其最终产品中对水份及氧气的含量要求极高，特别是对水的要求，因此现行的工艺是投入巨资，来控制生产环境，将生产环境中的水份控制到极低的状态。控制生产环境中的水份，不但要求投入价格昂贵的除湿设备，运行时耗费大量的电能；同时由于极低水份含量的空间中，作业人员的防护也是个大的问题，长期在极低水份且干燥的环境下作业，对作业者身体也是极大的伤害，同时生产效率也很低。目前也有采用两次真空干燥，以达到超级电容器极低水和氧含量的要求，但其生产周期较长、增加了一次干燥时间，同时增加一次干燥成本，成本较高。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种超级电容器的制造方法，该方法解决现有制造方法对生产环境要求高、生产效率低且对作业人员造成安全隐患的问题，该方法对生产环境要求低，生产周期短、成本低且生产效率高，通过多次超声处理及氮气置换超级电容器单体内的氧和水，既满足超级电容器极低水与氧含量的要求，又可降低其漏电较大且1000h寿命测试后其各测试指标波动性。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种超级电容器的制造方法，其包括以下步骤：

（1）卷绕：两层电极片之间隔以电解纸卷绕成电极芯；

（2）焊接：压实电极芯两端，在电极芯两端压实的极耳上分别焊接有正集流片和负集流片；负集流片上还焊接有上盖；

（3）真空干燥：将焊接好的电极芯进行真空干燥，干燥温度为135~155℃，干燥时间为12~24h，真空度为低于6Pa；

（4）装壳与滚槽：将干燥好的电极芯移至手套箱中；在手套箱内装上密封圈及绝缘环，将电极芯压入外壳中，再进行封口和滚槽制得超级电容器单体；

或，

装壳与滚槽：将干燥好的电极芯装上密封圈及绝缘环，将电极芯压入外壳中，再进行封口和滚槽制得超级电容器单体；将超级电容器单体置于充满氮气的密封罐中，该密封罐内均匀设置有超声换能器，先抽真空至低于6Pa，再启动超声换能器对超级电容器单体进行超声干燥处理，同时通入干燥氮气到0.1~0.3MPa并保压1~3.5h；该步骤至少重复三次；再将密封罐移至手套箱内；

或，

装壳与滚槽：将干燥好的电极芯移至手套箱中；在手套箱内装上密封圈及绝缘环，将电极芯压入外壳中，再进行封口和滚槽制得超级电容器单体；将超级电容器单体置于充满氮气的密封罐中并移出手套箱，该密封罐内均匀设置有超声换能器，先抽真空至低于6Pa，再启动超声换能器对超级电容器单体进行超声干燥处理，同时通入干燥氮气到0.1~0.3MPa并保压1~3.5h；该步骤至少重复三次；再将密封罐移至手套箱内；

（5）注液：手套箱抽真空至低于6Pa，注入电解液，再加压0.3~0.4MPa，以压入电解液；该步骤至少重复两次；

加入封口橡胶塞，并密封注液孔。

进一步地，所述超声干燥处理为脉冲方式或连续方式，超声条件为超声频率100~300kHz，超声功率250~500W，超声时间为20~60min。

一种超级电容器的制造方法具体包括以下步骤：

（1）卷绕：两层电极片隔两层电解纸一起卷绕成电极芯；

（2）焊接：压实电极芯两端，在电极芯两端压实的极耳上分别焊接有正集流片和负集流片；负集流片上还焊接有上盖；

（3）真空干燥：将焊接好的电极芯进行真空干燥，干燥温度为145℃，干燥时间为20h，真空度为4Pa；

（4）装壳与滚槽：将干燥好的电极芯装上密封圈及绝缘环，将电极芯压入外壳中，再进行封口和滚槽制得超级电容器单体；将超级电容器单体置于充满氮气的密封罐中，先抽真空至5Pa，再启动超声换能器对超级电容器单体进行超声干燥处理，同时通入干燥氮气到0.3MPa并保压3.5h；该抽真空→超声处理及通入氮气→再保压的步骤重复四次；再将该密封罐移至手套箱内；其中，超声干燥处理为连续方式，超声条件为超声频率100kHz，超声功率250W，超声时间为20min；