[发明专利]一种制备超薄电极的装置和方法

说明书

本发明涉及一种制备超薄电极的装置及方法，属于储能技术领域。本发明中制备超薄电极的装置包括料釜、极片夹持装置和电源；所述料釜采用导电材料制成，具有釜底和上端口，所述釜底设有通气孔，所述釜底一侧与电源负极/正极电连接，所述上端口套设有绝缘套；所述极片夹持装置采用导电材料制成，与电源正极/负极电连接；所述电源为直流电源。采用本发明的装置制备超薄电极，简单易实施，便于规模化生产，可将电极厚度降低至10μm以下。

技术领域

本发明属于储能技术领域，涉及一种制备超薄电极的装置及方法。

背景技术

随着储能技术的发展，锂离子电池和超级电容越来越受到重视，其已经广泛应用于各储能领域。然而在特殊的超大功率储能系统应用方面，现有储能器件的功率特性仍不能满足使用要求，主要原因是储能器件的功率密度受到其核心部件——电极的厚度的影响，电极越厚，储能器件内阻越大，电化学反应的响应时间越长，器件的功率性能越差，因此研制超薄电极是制备超大功率储能器件的关键。

而现有储能器件的电极厚度均较大，目前电极的制备方法主要分为两种：第一种是湿法涂布，第二种是干法碾压，而前者制备的电极厚度高于30μm，后者制备的电极厚度则高于50μm。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种制备超薄电极的装置及方法，简单易实施，便于规模化生产，可将电极厚度降低至10μm以下。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种制备超薄电极的装置，所述制备超薄电极的装置包括：

料釜，所述料釜采用导电材料制成，具有釜底和上端口，所述釜底设有通气孔，所述釜底一侧与电源负极/正极电连接，所述上端口套设有绝缘套；

极片夹持装置，所述极片夹持装置采用导电材料制成，与电源正极/负极电连接；

电源，所述电源为直流电源。

作为优选，所述通气孔的直径为1cm～2cm，相邻两个通气孔的圆心间距为3cm～4cm，所述釜底铺设有多孔隔膜。

作为优选，所述多孔薄膜包括纤维素隔膜、陶瓷隔膜、聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜、聚四氟乙烯膜、聚碳酸酯膜或聚枫膜。

进一步优选，所述多孔薄膜的形状尺寸与釜底一致。

作为优选，所述料釜的材质为高导电金属材料，包括铁、钢、铜、铝及其合金。

作为优选，所述料釜的壁厚为3mm～5mm，内直径为50cm～100cm。

作为优选，所述通气孔连接有绝缘导气管，绝缘导气管位于料釜外部。

作为优选，所述绝缘导气管包括PVC绝缘导气管、热缩绝缘导气管、玻璃纤维绝缘导气管、铁弗龙绝缘导气管、陶瓷绝缘导气管。

作为优选，所述绝缘套的材质为乙丙橡胶或玻纤硅胶，其内直径与料釜内径相同，外径与与料釜外径相同。

作为优选，所述极片夹持装置的材质为高导电金属材料，包括铁、钢、铜、铝及其合金。

作为优选，所述极片夹持装置为极片夹套，其尺寸为(5～10)cm长×(2～3)cm宽×(0.5～1)cm厚，所述极片夹套为中空结构，可使集流体穿过。

进一步优选，所述极片夹套设有2个，分别位于料釜上端口两侧的上方，二者为并联电连接关系。

作为优选，所述制备超薄电极的装置还包括极片干燥装置和/或极片卷收装置。

本发明的另一目的在于提供一种制备超薄电极的方法，所述方法包括以下步骤，