[发明专利]具有高倍率充放电能力长寿命的锂离子电容器的制造方法

摘要

本发明涉及具有高倍率充放电能力长寿命的锂离子电容器的制造方法，正极比容量不低于0.25mAh/cm2、正极面积比阻抗不超过12Ω•cm2，负极比容量不低于1.2mAh/cm2、负极面积比阻抗不超过5Ω•cm2，负极比容量和正极比容量的N/P比不低于2，正极面积比阻抗和负极面积比阻抗的比值不低于2.5。本发明负极采用人造石墨或硅炭负极材料，具有高的能量密度和功率密度；同时，55℃温度下循环10000次后，内阻增加值不超过10%，容量衰减率不超过5%。通过使用本发明技术制备的锂离子电容器，采用了锂离子电池中广泛使用的人造石墨负极，具有低成本和长寿命的性能特点，有利于扩大锂离子电容器产品的市场占有率。

主权项

1.一种具有高倍率充放电能力长寿命的锂离子电容器的制造方法，其特征在于，包括高比表面活性炭的正极、人造石墨或硅炭负极材料的负极、电解液、隔膜、铝塑膜、极耳端子、用作集流体的正极铝箔和负极铜箔，以及作用于正极铝箔/负极铜箔上的导电涂层的制备，制备步骤如下：步骤一，正极制备：所述正极包括高比表面积的活性炭、导电剂和粘结剂，活性炭、导电剂和粘结剂按照质量比70～95：3～20：3～15混合制成浆料，均匀涂覆在表面涂有导电涂层的铝箔上；所述活性炭的比表面积在600～3500m2/g，控制正极比容量不低于0.25mAh/cm2，正极面积比阻抗不超过12Ω·cm2；步骤二，负极制备：所述负极包括人造石墨或硅炭负极材料、导电剂和粘结剂，人造石墨或硅炭负极材料、导电剂、粘结剂按照质量比70～98：0～15：2～15混合制成浆料，均匀涂覆在表面涂有导电涂层的铜箔上；所述人造石墨以中间相沥青、煤焦油、石油焦、针状焦等为原料，经过高温炭化得到，D50粒径不超过10um；或者以D90不超过3um的天然石墨、人造石墨等经过二次造粒工艺，得到D50粒径不超过15um的人造石墨；控制负极比容量不低于1.2mAh/cm2，负极面积比阻抗不超过5Ω·cm2；负极比容量和正极比容量的比值N/P比不低于2，正极面积比阻抗和负极面积比阻抗的比值不低于2.5；步骤三，电解液制备：所述电解液包括约0.8～1.5M的LiPF6和有机溶剂，该有机溶剂以重量百分比计包括10～40％的碳酸乙烯酯(EC)、0～20％的碳酸丙烯酯(PC)、0～50％的碳酸二甲酯(DMC)、10～60％的碳酸甲乙酯(EMC)、0～10％的己二腈(ADN)、0～5％的碳酸亚乙烯酯(VC)和0～5％的亚硫酸乙烯酯(ES)；碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)的重量百分比之和是总有机溶剂的20～50％，且碳酸丙烯酯占所述之和的40％或更小；步骤四，锂离子电容器样品制备：所述正、负极按一定尺寸裁切成极片，在自动叠片机上以“Z型”叠成电芯，通过电芯高温干燥、金属锂片预锂、极耳端子的超声焊接、铝塑膜的顶侧封、电解液注液、除气封口等步骤，得到最终的软包装锂离子电容器产品。