[发明专利]一种具有正、负极的锂离子电容器及制备方法

摘要

本发明公开了属于电化学储能器件领域的一种具有正、负极的锂离子电容器及制备方法。该锂离子电容器由外壳、面盖、电芯、正极、负极、注液孔塞及引出端子组成；其中电芯固定在外壳内，电芯的正极和负极通过集流体与各自的引出端子连接。本方法通过混合浆料、制备极片，折叠成电芯并进行绝缘处理，将电芯的集流体与引出端子激光焊接，装入外壳内，组装密封绝缘垫圈、面盖及螺母，利用激光焊接将外壳与面盖进行密封焊接成为锂离子电容器，本发明将锂离子电池和双层电容器的优点进行整合，制备出一种锂离子电容器，该锂离子电容器是同时兼顾高能量比、高功率比、高循环寿命、高安全性能的储能器件。

主权项

1.一种具有正、负极的锂离子电容器的制备方法，所述具有正、负极的锂离子电容器由外壳、面盖、电芯、正极、负极、注液孔塞及引出端子组成；其中电芯固定在外壳内，电芯的正极和负极通过集流体与各自的引出端子连接；其特征在于，具体包括如下制备过程：1）正极制备1.1将去离子水与羧甲基纤维素CMC粘结剂按质量比80:1的比例高速搅拌15～45分钟，使去离子水与CMC粘结剂充分融合；1.2加入导电炭黑，按去离子水、CMC粘结剂、导电炭黑的质量比80:1: 5～10混合，在‑0.1Mpa的真空条件下，搅拌20～40分钟，形成高粘度导电剂；1.3加入活性炭，按去离子水、CMC粘结剂、导电炭黑、活性炭的质量比80:1: 5～10:30～50混合，在‑0.1Mpa的真空条件下，搅拌30～60分钟，形成固体含量较高的浆料；1.4将上述浆料涂覆在经过腐蚀的多孔铝箔表面，再通过高温烘烤形成厚度150～250µm的正极；2)负极制备2.1将去离子水与CMC粘结剂按质量比80:1的比例，高速搅拌15～45分钟，使去离子水与CMC粘结剂充分融合；2.2加入导电炭黑，按去离子水、CMC粘结剂、导电炭黑的质量比80:1: 5～10混合，在‑0.1Mpa的真空条件下，搅拌20～40分钟，形成高粘度导电剂；2.3加入石墨、Li4Ti5O12、活性炭，按去离子水、CMC粘结剂、导电炭黑、石墨、Li4Ti5O12、活性炭的质量比80:1: 5～10:0.5～1：10～15:25～45的比例，搅拌30～60分钟，形成的浆料；2.4将上述浆料涂覆在经过腐蚀的多孔铝箔表面，再通过高温烘烤形成厚度150～250µm的负极；3）电芯成型3.1将正极、负极分别冲切成型；3.2利用机械手左右运动，在正极、负极两极片盒中吸取极片，在叠片台上交替放下极片，同时使隔膜随吸盘架左右运动将正极极片、负极极片用“Z”字型的叠片方式折叠成电芯；3.3将电芯表面进行绝缘处理，3.4预封装：将电芯正负极与预先设计的引出端子进行连接；封装至压制成型的金属外壳内；3.5注液成型，将验证含有锂离子盐和三乙基甲基四氟硼酸氨盐的有机体系的电解液注入产品内进行封装成型；具体的电解液包括：溶质为六氟磷酸锂LiPF6与三乙基甲基四氟硼酸氨Et3MeNBF4的混合盐，两种盐的摩尔比例为1:1；溶剂选自碳酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC、丙烯腈AN、碳酸二甲酯DMC中的一种或多种；将其中一种溶剂与溶质混合成电解液浓度为0.8～1.5mol/L。