增大,這將使該Al/Al2O3 Il AC/A1型該電解-電化學(xué)混合電容器總的容量可翻倍增加。
[0019]實(shí)施例2
(1)制漿:將電化學(xué)電容器碳?xì)饽z電極材料、導(dǎo)電劑(SP)和粘結(jié)劑(CMC)按85:10:5的質(zhì)量比加入盛有水的容器,利用高速攪拌機(jī)充分混合分散,形成陰極漿料;
(2)負(fù)載漿料:將碳?xì)饽z復(fù)合漿料在6mg/cm2的雙面面密度下沉積于鋁箔正反兩面上,在95°C烘干8h,即形成負(fù)載有多孔碳材料的陰極片5 ;
(3)裁片:用分切機(jī)將鋁電解電容器陽(yáng)極箔4裁切成1050mmX24mm的規(guī)格,將(I)制成的陰極片裁切成1100_X24_的規(guī)格,再將裁切好的極片放入鼓風(fēng)干燥烘箱中干燥1.5h ;
(4)焊接導(dǎo)箔條:將45_長(zhǎng)的鋁質(zhì)陽(yáng)極導(dǎo)箔條7和陰極導(dǎo)箔條8分別冷壓焊接在陽(yáng)極極片和陰極極片距一端650mm的位置;
(5)卷繞:按照?qǐng)D2將準(zhǔn)備好的陰陽(yáng)極極片和電解紙6,按照陽(yáng)極片、電解紙、陰極片、電解紙的順序上下排列,然后在卷繞機(jī)上進(jìn)行卷繞,制成圓柱狀卷芯。
[0020](6)含浸與封裝:將(5)制成的卷芯置于70°C恒溫干燥箱烘烤2h ;然后迅速轉(zhuǎn)移到含浸缸中,密封抽真空30min,注入電解液,再次抽真空35min,然后加壓1.2MPa,保壓25min,循環(huán)抽真空-加壓過(guò)程3次;最后拿出卷芯3,甩掉多余電解液,立即鉚接牛角型蓋板2,迅速裝入0 25_XL35mm規(guī)格的鋁殼I并封口。
[0021]上述實(shí)施例因選擇不同耐壓值的陽(yáng)極箔,使制得的混合電容器電壓可高達(dá)幾十伏甚至數(shù)百伏。同時(shí)陰極碳?xì)饽z電極材料引入使陰極容量顯著增大,這將使該AVAl2O3 Il碳?xì)饽z/Al型該電解-電化學(xué)混合電容器總的容量可翻倍增加。
[0022]實(shí)施例3
(1)制漿:將電化學(xué)電容器石墨烯電極材料、導(dǎo)電劑(SP)和粘結(jié)劑(CMC)按84:10:6的質(zhì)量比加入盛有水的容器,利用高速攪拌機(jī)充分混合分散,形成陰極漿料;
(2)負(fù)載漿料:將石墨烯復(fù)合漿料在7.5mg/cm2的雙面面密度下涂覆于鋁箔正反兩面上,在90°C烘干8h,即形成負(fù)載有多孔碳材料的陰極片5 ;
(3)裁片:用分切機(jī)將鋁電解電容器陽(yáng)極箔4裁切成1050mmX24mm的規(guī)格,將(I)制成的陰極片裁切成1100_X24_的規(guī)格,再將裁切好的極片放入鼓風(fēng)干燥烘箱中干燥1.2h ;
(4)焊接導(dǎo)箔條:將45_長(zhǎng)的鋁質(zhì)陽(yáng)極導(dǎo)箔條7和陰極導(dǎo)箔條8分別冷壓焊接在陽(yáng)極極片和陰極極片距一端650mm的位置;
(5)卷繞:按照?qǐng)D2將準(zhǔn)備好的陰陽(yáng)極極片和電解紙6,按照陽(yáng)極片、電解紙、陰極片、電解紙的順序上下排列,然后在卷繞機(jī)上進(jìn)行卷繞,制成圓柱狀卷芯。
[0023](6)含浸與封裝:將(5)制成的卷芯置于75°C恒溫干燥箱烘烤2.5h ;然后迅速轉(zhuǎn)移到含浸缸中,密封抽真空25min,注入電解液,再次抽真空30min,然后加壓1.2MPa,保壓30min,循環(huán)抽真空-加壓過(guò)程3次;最后拿出卷芯3,甩掉多余電解液,立即鉚接牛角型蓋板2,迅速裝入0 25_XL35mm規(guī)格的鋁殼I并封口。
[0024]上述實(shí)施例因選擇不同耐壓值的陽(yáng)極箔,使制得的混合電容器電壓可高達(dá)幾十伏甚至數(shù)百伏。同時(shí)陰極石墨烯電極材料引入使陰極容量顯著增大,這將使該AVAl2O3 Il石墨烯/Al型電解-電化學(xué)混合電容器總的容量可翻倍增加。
[0025]以上所述的實(shí)施例只為本發(fā)明之較佳實(shí)施例,并非以此限制本發(fā)明的實(shí)施范圍,故凡以本發(fā)明之原理、結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)思想所作的變化,均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多孔碳作為陰極材料的電解-電化學(xué)混合電容器,其特征在于,所述混合電容器是以鋁電解電容器用陽(yáng)極箔作為陽(yáng)極,以一種導(dǎo)電箔材基體負(fù)載電化學(xué)電容器用多孔碳電極材料作為陰極,由兩層或多層電解紙和陰陽(yáng)極片以卷繞的方式制備而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多孔碳作為陰極材料的電解-電化學(xué)混合電容器的制備方法,其特征在于,制備過(guò)程包括以下步驟: (O制漿:將電化學(xué)電容器多孔碳電極材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑按一定質(zhì)量比加入盛有相關(guān)溶劑的容器充分混合分散,形成陰極漿料;所述的多孔碳電極材料、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑按(80-90%): (5-10%): (5-10%)的質(zhì)量比混合分散形成; (2)負(fù)載漿料:將(I)制備的多孔碳電極材料復(fù)合漿料負(fù)載于陰極導(dǎo)電箔材基體正反兩面上,在80_120°C烘干3_8h,即形成陰極片; (3)裁片:用分切機(jī)將(2)制成的陰極片和鋁電解電容器陽(yáng)極箔裁切成一定的規(guī)格,將裁切好的極片放入鼓風(fēng)干燥烘箱中干燥l_2h ; (4)焊接導(dǎo)箔條:將導(dǎo)箔條焊接在陰陽(yáng)極極片上; 卷繞:將準(zhǔn)備好的陰陽(yáng)極極片和電解紙,按照陽(yáng)極片、電解紙、陰極片、電解紙的順序上下排列,然后在卷繞機(jī)上進(jìn)行卷繞,制成圓柱狀卷芯; 含浸與封裝:將(5)制成的卷芯置于60-80°C恒溫干燥箱烘烤l_3h ;烘烤結(jié)束后,迅速轉(zhuǎn)移到含浸缸中,密封抽真空20-60min,注入電解液,再次抽真空30_40min,然后加壓1.2-1.5MPa,保壓20_30min,循環(huán)抽真空-加壓過(guò)程3_5次;最后拿出卷芯,甩掉多余電解液,立即鉚接上蓋板,迅速裝入外殼并封口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高電壓大容量電解-電化學(xué)混合電容器的制備方法,其特征在于,所述步驟(I)中所述的多孔碳電極材料為活性炭、碳?xì)饽z、碳化物衍生炭、介孔碳材料、碳納米管、石墨烯多孔碳材料中的一種或幾種。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多孔碳作為陰極材料的電解-電化學(xué)混合電容器的制備方法,其特征在于,所述步驟(I)中所述的粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉(CMC)、聚偏氟乙烯(PVDF)粉體、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粉體、聚四氟乙烯(PTFE)粉體或乳液分子量在100萬(wàn)到1000萬(wàn)的高分子聚合物中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多孔碳作為陰極材料的電解-電化學(xué)混合電容器的制備方法,其特征在于,所述步驟(I)中所述的導(dǎo)電劑為導(dǎo)電石墨、導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電乙炔黑導(dǎo)電碳材料中的一種或幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多孔碳作為陰極材料的電解-電化學(xué)混合電容器的制備方法,其特征在于,所述步驟(2)中陰極是將多孔碳電極材料復(fù)合漿料通過(guò)涂覆或沉積的方法負(fù)載于導(dǎo)電箔材基體上形成。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多孔碳作為陰極材料的電解-電化學(xué)混合電容器的制備方法,其特征在于,所述步驟(2)中的復(fù)合漿料負(fù)載于陰極導(dǎo)電箔材基體正反兩面的面密度控制在 5-1Omg/Cm208.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多孔碳作為陰極材料的電解-電化學(xué)混合電容器的制備方法,其特征在于,所述步驟(4)中導(dǎo)箔條的焊接方式為冷壓焊接。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多孔碳作為陰極材料的電解-電化學(xué)混合電容器及其制備方法,1)制漿:將電化學(xué)電容器多孔碳電極材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑按一定質(zhì)量比加入盛有相關(guān)溶劑的容器充分混合分散,形成陰極漿料;2)負(fù)載漿料:將1)制備的多孔碳電極材料復(fù)合漿料負(fù)載于陰極導(dǎo)電箔材基體正反兩面上,形成陰極片;3)裁片:用分切機(jī)將(2)制成的陰極片和鋁電解電容器陽(yáng)極箔裁切成一定的規(guī)格;4)焊接導(dǎo)箔條:將導(dǎo)箔條焊接在陰陽(yáng)極極片上;5)卷繞:將準(zhǔn)備好的陰陽(yáng)極極片和電解紙按順序在卷繞機(jī)上進(jìn)行卷繞,制成圓柱狀卷芯;6)含浸與封裝。本發(fā)明的電解-電化學(xué)混合電容器同時(shí)具有超高電壓和較大的單體容量的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】H01G11/22, H01G11/84, H01G11/04, H01G11/26
【公開(kāi)號(hào)】CN105161308
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510634890
【發(fā)明人】黃有國(guó), 昝亞輝, 李慶余, 王紅強(qiáng), 吳強(qiáng), 范海林, 潘齊常, 王龍超
【申請(qǐng)人】廣西師范大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日