[发明专利]一种锂离子电容器的制作方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电容器的制作方法，包括：步骤1、制备正极片；步骤2、制备负极片；步骤3、按照负极片/隔膜/正极片/隔膜/负极片/隔膜…正极片/隔膜/负极片…/负极片的顺序正极片和负极片进行叠放制得电芯，步骤4、将电芯放入壳体内，正极极耳与正极片连接并伸出壳体，负极极耳与负极片连接并伸出壳体，在电芯的起始电极片和结束电极片表面分别放置金属锂电极；步骤5、将锂参比电极放入壳体内，通过监测负极片的电位来确定负极片的预嵌锂深度；步骤6、向壳体中加入适量电解液并预封口，进行预嵌锂过程，对嵌锂速度进行控制；步骤7、预嵌锂结束，将金属锂电极和锂参比电极取出，对壳体进行真空封口。

技术领域

本发明涉及电化学储能器件领域，具体而言，涉及一种锂离子电容器的制作方法。

背景技术

锂离子电容器是一种新型的锂离子电化学储能器件，其特征是正极采用电容性电极材料，负极采用锂离子电池用电极材料。与锂离子电池相比其高倍率放电和循环寿命更佳，与双电层的超级电容器相比能量密度可以提高3-6倍。但是目前制约锂离子电容器制造成本的因素是预先对负极进行嵌锂的操作，即预嵌锂工艺，其目的是对电容器提供额外的锂源，从而降低负极电位、补偿负极在化成过程中的锂的消耗。发明专利申请CN101310350A(第21页)公开了一种预嵌锂方法，将正极、隔板、负极叠置，在最上层部分和最下层部分上各设置隔板，用胶带将四边固定，并通过超声波焊接法将正极集电体的端子焊接部分和负极集电体的端子焊接部分分别焊接到铝正极端子和铜负极端子上，得到电极叠层单元。在电极叠层单元的上部和下部各设置一个锂电极，通过电阻焊接法将锂极集电体的端子焊接部分焊接到负极端子部分上。注入电解液、封口后，放置20天，将电池分解，发现金属锂被完全消耗，由此判断锂离子预先被掺杂。然而，这种方法存在的问题是，锂电极与负极仅通过焊接部分连接，电流小，电化学预嵌锂所需时间长(20天)，生产效率低；预嵌锂的深度取于预先放入的锂的量，预嵌锂过程不能直观监测。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种锂离子电容器的制作方法，大幅缩短锂离子电容器的预嵌锂时间，并能够直观检测预嵌锂过程。

本发明提供了一种锂离子电容器的制作方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、制备正极片；

步骤2、制备负极片；

步骤3、按照负极片/隔膜/正极片/隔膜/负极片/隔膜…正极片/隔膜/负极片…/负极片的顺序对步骤1和步骤2中制得的正极片和负极片进行叠放制得电芯，使所述负极片和正极片对称布置且被隔膜隔开；

步骤4、将步骤3中制得的电芯放入壳体内，正极极耳与所有正极片连接并伸出壳体，负极极耳与所有负极片连接并伸出壳体，在所述电芯的起始电极片和结束电极片表面分别放置金属锂电极，使金属锂电极分别与所述电芯的起始电极片和结束电极片直接接触；

步骤5、将锂参比电极放入壳体内，锂参比电极的极耳一端与所述锂参比电极连接，另一端伸出所述壳体外部，且所述锂参比电极不与所述负极片和所述金属锂电极形成直接接触；

步骤6、将所述壳体加入电解液并进行预封口，制得电芯组合物，开始对负极进行预嵌锂过程，并对嵌锂过程中的嵌锂速度进行控制；通过监测负极片相对于锂参比电极的电位来确定负极片的预嵌锂深度，当负极片的电位达到终止电位时，结束预嵌锂过程；

步骤7、预嵌锂过程结束，将金属锂电极和锂参比电极从所述壳体中取出，对所述壳体进行真空封口得到锂离子电容器。

作为本发明的进一步改进，步骤1中制备正极片的具体方法为：将正极浆料均匀涂覆于正极集流体上得到正极片。

作为本发明的进一步改进，所述正极集流体为含有2％～50％开孔率的贯穿孔的铝箔。

作为本发明的进一步改进，步骤2中制备负极片的具体方法为：将负极浆料均匀涂覆于负极集流体上得到负极片。