[发明专利]卷芯及超级电容器的制备方法、卷芯生产设备

说明书

本发明公开了卷芯及超级电容器的制备方法，还公开了一种卷芯生产设备。通过采用本发明提供的卷芯的制备方法，在卷绕前分别对正极片卷料、负极片卷料和无纺布隔膜卷料进行干燥，而且，在卷绕过程中，还实时地对无纺布隔膜卷料进行干燥，以使得最终卷绕形成的卷芯所含的水分大大的降低，从而保证卷芯的性能优良。通过采用发明提供的超级电容器的制备方法，可以最大程度的降低超级电容器中的水分。本发明提供的卷芯生产设备可以在卷绕过程中对无纺布隔膜进行实时的干燥，降低无纺布隔膜的水分含量和作业环境的影响，有利于实现连续生产、提高生产效率和产品合格率。

技术领域

本发明涉及电容器的制备方法及设备技术领域，具体涉及卷芯的制备方法、超级电容器的制备方法以及上述制备方法用到的卷芯生产设备。

背景技术

超级电容器因具有功率密度高、循环寿命长、工作温限宽、免维护、绿色环保等特点，从而在汽车启停、纯电动或者混合动力汽车、风力发电、电梯、智能仪表、军工、航天等领域应用广泛。

超级电容器极片的主要原材料为活性炭，其比表面积在1500～2300m²/g，吸附能力较强，制作过程容易吸附较多水分，对产品的电性能和安全性能造成一定的影响；超级电容器实用的无纺布隔膜，孔隙发达，使用前的原始隔膜含水量在10000ppm以上，对电芯水分总量有一定的贡献度。不重视隔膜的水分含量，将在一定程度上影响超级电容器的电性能，甚至会造成超级电容器的安全问题。

行业内现有的技术工艺是在将极片和隔膜卷绕成电芯后，再进行干燥，然而，卷芯的紧密堆叠结构不利于电芯水分的去除和生产效率的提升，且未考虑原始隔膜的水分含量；在制造过程中，隔膜和含活性炭的极片也会吸收较多的水分。目前，超级电容器卷芯中的极片水分可以很快达到标准，行业内普遍只关注极片水分问题，但隔膜本身的毛细孔隙会吸收从极片出来的水分和环境水分，对后续的电性能影响较大。如何降低卷芯水分，尤其是无纺布隔膜的水分，这是个行业难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺点，提供了一种卷芯的制备方法，在卷绕前分别对正极片卷料、负极片卷料和无纺布隔膜卷料进行干燥，而且，在卷绕过程中，还实时地对无纺布隔膜卷料进行干燥，以使得最终卷绕形成的卷芯所含的水分大大的降低，从而保证卷芯的性能优良。进一步的，还提供了一种超级电容器的制备方法，其可以最大程度的降低超级电容器中的水分。同时，本发明还提供了一种卷芯生产设备，其可以在卷绕过程中对无纺布隔膜进行实时的干燥，降低无纺布隔膜的水分含量和作业环境的影响，有利于实现连续生产、提高生产效率和产品合格率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于超级电容器的卷芯的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、对成卷的正极片卷料、负极片卷料和无纺布隔膜卷料分别进行干燥；

步骤S2、将干燥后的所述正极片卷料、所述负极片卷料和所述无纺布隔膜卷料共同卷绕成卷芯，卷绕过程中，同步地对所述无纺布隔膜卷料进行干燥。

通过采用上述技术方案，在卷绕前分别对正极片卷料、负极片卷料和无纺布隔膜卷料进行干燥，而且，在卷绕过程中，还实时地对无纺布隔膜卷料进行干燥，以使得最终卷绕形成的卷芯所含的水分大大的降低，从而保证卷芯的性能优良。

作为本发明卷芯的制备方法的优选方案，在所述步骤S1中，将正极片卷料、负极片卷料和无纺布隔膜卷料分别置于真空烘箱内进行干燥，所述真空烘箱内的真空度大于等于0.09Mpa，温度为100℃-190℃，在所述真空箱内进行干燥的时间为1-24小时。如此，正极片卷料、负极片卷料和无纺布隔膜卷料在真空度大于等于0.09Mpa、温度为100℃-190℃的真空烘箱内干燥1-24小时以确保去除正极片卷料、负极片卷料和无纺布隔膜卷料内的水分。