[发明专利]超级电容器的制造方法

摘要

本发明公开了一种超级电容器的制造方法，包括如下步骤：电极浆料制备：将去离子水与聚氨酯放入行星搅拌机中搅拌，获得水乳交融的粘结剂；将粘结剂放入捏合机，在捏合机内投入乙炔黑，在捏合机里搅拌；在捏合机里投入活性炭粉末，搅拌20至40分钟，得到呈面团状的电极浆料预成品；将电极浆料预成品放入行星搅拌机的搅拌罐内，在搅拌罐内加入去离子水；搅拌罐抽真空为300pa至200pa，搅拌20至40分钟，得到电极浆料。本发明具有制造的超级电容器具有高可靠性；高功率密度；高能量密度；生产过程的生产效率高、能耗低的特点。

主权项

一种超级电容器的制造方法，其特征是，包括如下步骤：（1‑1）电极浆料制备：按照去离子水与聚氨酯质量比为18‑22：1的比例，将去离子水与聚氨酯放入搅拌机中搅拌30至50分钟，获得水乳交融的粘结剂；将粘结剂放入捏合机；按照乙炔黑与粘结剂内的聚氨酯的质量比1至1的比例，在捏合机内投入乙炔黑，并在捏合机里搅拌20至40分钟；按照活性炭粉末与粘结剂内的聚氨酯的质量比12‑16：1的比例，在捏合机里投入活性炭粉末，搅拌20至40分钟，得到呈面团状的电极浆料预成品；将电极浆料预成品放入搅拌机的搅拌罐内，按照去离子水与粘结剂内的聚氨酯的质量比为60‑78: 1的比例，在搅拌罐内再次加入去离子水；搅拌罐抽真空为200pa至300pa，搅拌20至40分钟，得到电极浆料；（1‑2）涂布单面电极浆料：将铝箔卷安装在涂布机的放卷轴上，拉出铝箔的自由端使铝箔穿过涂布机的涂布辊与刮刀之间的间隙；铝箔的自由端穿过烘箱并卷绕在涂布机的收卷轴上；调整刮刀与涂布辊之间的间隙，将电极浆料倒在刮刀和两个挡料板之间，收卷轴转动带动铝箔匀速通过涂布辊与刮刀之间的间隙，电极浆料涂布在铝箔的一个表面上；经过烘箱的铝箔上的电极浆料被烘干，铝箔成为一面有涂层的极 片，极片卷绕在收卷轴上构成极片卷；（1‑3）涂布另一面电极浆料：将极片卷从收卷轴中取下，将极片卷安装到放卷轴上，重复步骤（1‑2）的涂布及烘干过程，将极片的另一面涂上电极浆料，卷绕在收卷轴上的极片成为电极卷；（1‑4）电芯卷绕：将两个电极卷和两个隔膜卷安装在卷绕机上，拉出两个电极卷的极片及两个隔膜卷的隔膜的自由端，极片（1）和隔膜（2）围绕芯棒交错层叠排列，两个电极卷的极片上的导流箔（4）分别沿芯棒的两端向外延伸并伸出隔膜边缘之外；开动卷绕机，芯棒、极片和隔膜卷绕形成超级电容器电芯（3）；（1‑5）电芯整形及焊接：将电芯两端的导流箔挤压密实，将正极端子和负极端子用激光焊焊接在电芯两端；（1‑6）组装：将焊有正、负极端子的电芯放入壳体内，负极端子的第一凸台穿过壳体的通孔并伸出壳体之外，构成超级电容器的负极；正极端子的第二凸台穿过盖子，构成超级电容器的正极；在正极端的壳体内放入一个绝缘圈，将靠近壳体正极端的壳体的外周面用压槽机压成向内凹陷的凹环；把壳体放置在壳体整形机上，在凹环的内侧面上放置绝缘圈，在绝缘圈上扣上盖子，在盖子上周边位置放置橡胶密封圈，再用封口机，将壳体向内进行翻边压缩橡胶密封圈封口；再将壳体与负极端子之间的接缝、盖子与正极端子之间的接缝用激光焊焊接，形成超级电容器预成品； （1‑7）除水：将超级电容器预成品放于干燥罐内并将干燥罐密封，将干燥罐加热至100℃以上的温度并保温30至40分钟，给干燥罐抽 真空，使干燥罐内达到100Pa以下的压力；抽真空后保温及保压4小时以上；将干燥罐降温到20度至35度，向罐内注入氮气，使罐内的压力与罐外压力相等,将干燥罐密封；（1‑8）注电解液：将干燥罐运到干燥装置内，取出超级电容器预成品，将超级电容器预成品抽真空至280 Pa至320Pa，并从超级电容器预成品的注液口注入100g‑300g的浓度为1摩尔的四氟硼酸氨盐乙腈溶剂电解液，将注液口用胶塞塞紧；（1‑9）封口处理：将超级电容器预成品运出干燥装置，用激光焊将注液口密封焊接，超级电容器制作完成。