[发明专利]电极片及其制备方法和电容器

说明书

本发明涉及一种电极片及其制备方法和电容器。一种电极片的制备方法包括以下步骤：将导电剂、粘结剂及活性炭进行混合处理得到混合物，混合物为干态粉体，其中，粘结剂选自重均分子量为500万以上的聚四氟乙烯；对混合物进行气流粉碎；对经过气流粉碎的混合物进行造粒处理得到粒料；及对粒料进行辊压得到电极片。上述电极片的制备方法，采用超高分子量的粘结剂能够形成更加牢固的交联网络；进一步地，对混合物先经过气流粉碎后再经过造粒处理得到粒料，有利于混合物被制成更加均匀的粒料颗粒，从而能够得到力学性能较好的电极片，且上述电极片不需采用其他支撑材料对其进行支撑。

技术领域

本发明涉及电容器制备技术领域，特别是涉及一种电极片及其制备方法和电容器。

背景技术

双层电容器也称超级电容器(super-capacitors)，是一种在电极/电解液界面层中储存静电能的电化学装置，比传统技术制造的电容器例如电解质电容器，能够储存更多能量。

目前常用的电容器电极一般使用电极材料、导电剂、粘合剂及一种或多种加工添加剂，如有机溶剂、水、增塑剂等混合均匀得到电极浆料，再采用涂布或挤出成型的方法将电极浆料制备得到电极片，而这种方法通过干燥不能完全清除掉这些加工添加剂，其残留物与电极材料或电解液之间可发生化学相互作用，最终可能导致电容器产品的工作寿命以及最大的工作电压变小。采用干法制备电极片的工艺，能够避免加工添加剂对电容器电极片性能的影响，然而目前干法制备得到的电极片仍存在薄膜力学性能差，导致收卷困难，不利于后续的工艺流程；或者需要添加较高含量的粘结剂，这样也会导致超级电容器的有效容量和导电性的降低。

发明内容

基于此，有必要提供一种电极片的制备方法，通过该方法制备得到的电极片具有较好的力学性能，且电极片不需要支撑材料便可收卷。

此外，还有必要提供上述电极片的制备方法制备得到的电极片和电容器。

一种电极片的制备方法，包括以下步骤：

将导电剂、粘结剂及活性炭进行混合处理得到混合物，所述混合物为干态粉体，其中，所述粘结剂选自重均分子量为500万以上的聚四氟乙烯；

对所述混合物进行气流粉碎；

对经过气流粉碎的所述混合物进行造粒处理得到粒料；及

对所述粒料进行辊压得到所述电极片。

在其中一个实施方式中，所述导电剂选自导电炭黑、石墨、碳纳米管、碳纤维、乙炔黑和科琴黑中的至少一种。

在其中一个实施方式中，所述活性炭的平均粒径为5μm～8μm；

及/或，所述粘结剂的平均粒径为400μm～600μm；

及/或，所述导电剂的平均粒径为30nm～20μm。

在其中一个实施方式中，所述导电剂占所述混合物的质量百分含量为2％～15％，所述粘结剂占所述混合物的质量百分含量为4％～20％，所述活性炭占所述混合物的质量百分含量为70％～94％。

在其中一个实施方式中，所述混合处理采用筒体回转的方式进行，所述混合处理的转速为5rpm～60rpm，所述混合处理的时间为5min～30min，所述混合处理的温度为0℃～80℃；

及/或，所述对所述混合物进行气流粉碎的步骤中，所述气流为压缩空气，所述压缩空气的水分含量不超过20ppm，所述压缩空气的露点温度为-70℃～-30℃，所述压缩空气的气体流速为300m/s～1000m/s。

在其中一个实施方式中，所述对经过气流粉碎的所述混合物进行造粒处理得到粒料的步骤中，所述造粒处理的方法为挤压造粒，所述粒料的平均粒径为0.2mm～2mm。