[发明专利]一种聚合物电容器的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池工业产品的制造与生产技术领域，具体涉及一种聚合物电容器的制备方法。

背景技术

超级电容器的能量密度是常规电容器的100倍以上，功率密度是普通电池的几十倍甚至几百倍，充放电循环次数(可达100000次)是普通电池的几百倍甚至几千倍，并且具备环境友好与免维护等优点，在航空航天、国防军工、电动汽车、电子信息和仪器仪表等领域都具有广阔的应用前景。超级电容器根据储能机理不同可分为利用双电层储能的碳基超级电容器和利用赝电容储能的金属氧化物电容器与导电聚合物电容器。其中碳基超级电容器又被称为双电层电容器，是依靠电极和电解液之间形成的界面双电层电容来存储能量。用以制备碳电极的材料包括碳气凝胶、碳纳米管、碳纤维、活性炭粉末口等等，双电层电容器是目前唯一商品化的超级电容器。

发明内容

本发明旨在提出一种聚合物电容器的制备方法。

本发明的技术方案在于：

一种聚合物电容器的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：活性碳电机材料的制备：

（1）对普通煤焦油沥青进行碳化处理，脱去其中小分子易挥发组分，得到中间相沥青；

（2）将中间相沥青碾磨后，与KOH按碱碳质量比3：1加入坩埚中均匀混合，通入氩气并升温活化；

（3）通入CO₂联合活化2h后冷却，出炉后先用稀盐酸中和过量KOH，然后用去离子水洗至pH值接近6.5，得到活性碳；

（4）将上述得到的活性碳于60℃干燥10h；

步骤2：超大容量电容器的制备：

（1）将活性炭、乙炔黑和粘接剂加入搅拌釜内搅拌，三种活性物质的质量比为80：10：10，搅拌完成后进行涂布，将电极活性浆料涂敷在0．03 mm厚的铝箔上；

（2）将上述涂覆好的极片在真空下干燥10h，干燥温度110℃；

（3）将干燥后极片轧制，并进行裁切，将裁切后的极片经过层叠后入壳、封口和注液，制得聚合物电容器。

优选地，所述的步骤1中碳化温度为500℃。

优选地，所述的升温活化的气流流速为60mL／min，升温速率5℃／min，保温时间1h。

或者优选地，所述的联合活化使用的CO₂的流速为60mL／min。

本发明的技术效果在于：

本发明以自制活性炭材料制备了07145250型聚合物超大容量电容器，电容为l670F，内阻为6mΩ，活性炭电极材料比容量为110.6 F／g，经5000次循环后，容量无明显衰减，1h恒压后超级电容器的漏电流基本恒定在50mA左右。本发明制备的超级电容器进行的过充、短路、挤压和针刺四项安全测试效果良好。

具体实施方式

一种聚合物电容器的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：活性碳电机材料的制备：

（1）对普通煤焦油沥青进行碳化处理，脱去其中小分子易挥发组分，碳化温度为500℃，得到中间相沥青；

（2）将中间相沥青碾磨后，与KOH按碱碳质量比3：1加入坩埚中均匀混合，通入氩气并升温活化，升温活化的气流流速为60mL／min，升温速率5℃／min，保温时间1h；

（3）通入CO₂（流速为60mL／min）联合活化2h后冷却，出炉后先用稀盐酸中和过量KOH，然后用去离子水洗至pH值接近6.5，得到活性碳；

（4）将上述得到的活性碳于60℃干燥10h；

步骤2：超大容量电容器的制备：

（1）将活性炭、乙炔黑和粘接剂加入搅拌釜内搅拌，三种活性物质的质量比为80：10：10，搅拌完成后进行涂布，将电极活性浆料涂敷在0．03 mm厚的铝箔上；

（2）将上述涂覆好的极片在真空下干燥10h，干燥温度110℃；

（3）将干燥后极片轧制，并进行裁切，将裁切后的极片经过层叠后入壳、封口和注液，制得聚合物电容器。