[发明专利]一种叠片式超级电容器及其制作方法

说明书

本发明公开了一种叠片式超级电容器及其制作方法，该超级电容器包括至少两个叠放的内部孔隙中填充有介孔型活性炭纤维的泡沫铝极片，每个泡沫铝极片的外侧面具有一个极耳，相邻的泡沫铝极片之间具有隔膜，所有的泡沫铝极片的外侧具有捆绑部件，外侧包围有外壳，外壳中填充电解液。该方法包括将泡沫铝极片的一个外侧面滚轧压实，形成极耳；将介孔型活性炭纤维填充进泡沫铝极片孔隙中并烘干；将泡沫铝极片叠放在一起，相邻泡沫铝极片之间利用隔膜进行分隔；将所有泡沫铝极片进行捆绑并放入外壳中；向外壳中填充电解液并进行真空封口。上述超级电容器及制作方法，能够在体积较小的基础上，具有较高的容量和较大的功率密度，且降低生产成本。

技术领域

本发明属于储能设备技术领域，特别是涉及一种叠片式超级电容器及其制作方法。

背景技术

超级电容器作为一种储能元件，被广泛应用于能源、汽车、医疗、卫生、电子、军事等领域，它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保的特点。近年来，随着高度集成化、轻量便携化、可穿戴式、可植入式等新概念，柔性化、智能化电子产品的不断出现，迫切需要开发与其高度兼容的具有高储能密度、柔性化、功能集成化的微纳储能器件，为其提供功率源，解决他们的动力问题。小型叠片式超级电容能够完美契合上述要求，不仅能够解决传统钽电容功率密度低、普通铝电解电容器体积大的问题，而且有望作为新一代的微量能量与功率源，与微纳电子器件直接融合集成。

随着超级电容器应用领域的不断扩展，越来越需要超级电容器能够放置到有限的空间中去，这对超级电容器的体积和形态提出了更高的要求。普通铝电解电容器使用卷绕式芯包，并使用金属外壳作为外部封装部件，产品的厚度较大，体积和形态存在很大的局限性，同时，有着较小体积的传统钽电容，其制造成本较高，并且由于不添加电解液，产品的容量较低，也就是说，现有技术中并没有体积较小且容量较高的电容。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种叠片式超级电容器及其制作方法，能够在体积较小的基础上，具有较高的容量和较大的功率密度，且降低生产成本。

本发明提供的一种叠片式超级电容器，包括至少两个叠放的内部孔隙中填充有介孔型活性炭纤维的泡沫铝极片，每个所述泡沫铝极片的外侧面具有一个极耳，相邻的所述泡沫铝极片之间具有隔膜，所有的所述泡沫铝极片的外侧具有将其合为一体的捆绑部件，且其外侧包围有外壳，所述外壳中填充有电解液。

优选的，在上述叠片式超级电容器中，所述泡沫铝极片的表面还具有活性物质。

优选的，在上述叠片式超级电容器中，所述活性物质为活性炭或石墨烯。

优选的，在上述叠片式超级电容器中，所述隔膜的横截面为Z形排布。

优选的，在上述叠片式超级电容器中，所述极耳和所述泡沫铝极片为一体式。

优选的，在上述叠片式超级电容器中，所述捆绑部件为胶带。

优选的，在上述叠片式超级电容器中，所述外壳为塑料外壳。

本发明提供的一种叠片式超级电容器的制作方法，包括：

将泡沫铝极片的一个外侧面滚轧压实，形成极耳；

将介孔型活性炭纤维填充进所述泡沫铝极片的孔隙中并取出烘干；

将所述泡沫铝极片叠放在一起，相邻的所述泡沫铝极片之间利用隔膜进行分隔；

将所有的所述泡沫铝极片进行捆绑并将其放入外壳中；

向所述外壳中填充电解液并进行真空封口。

优选的，在上述叠片式超级电容器的制作方法中，在所述将介孔型活性炭纤维填充进所述泡沫铝极片的孔隙中之前，还包括：在所述泡沫铝极片的表面生长活性物质。