CN100388396C - 一种超级电容器用负极制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种超级电容器用负极制造方法，其特征在于：将活性炭片附着在导电基体两侧并压制成极片，所述的导电基体材质为铅、铅锡合金或铅钙合金，所述的活性炭片由重量百分比含量为活性炭粉40～80%、导电剂0.1～10%、去离子水15～55%和粘结剂0.5～20%的混和物压制后烘干，再进行压制而成。本发明产品不但产成本低，而且在活性炭粉不容易脱落，大大提高使用寿命，同时还具有析氢电位比较负的优点，提高超级电容器使用的最高电压，从而提高能量密度。

Description

一种超级电容器用负极制造方法
技术领域
本发明涉及一种超级电容器，特别是公开一种超级电容器用负极的制造方法，属超级电容器技术领域。
背景技术
社会的进步和科技的发展，对储能元件装置的要求越来越高。充放电速度快、寿命长、功率密度和能量密度大的储能装置一直是人类寻求的目标。
超级电容器的出现无疑使人们眼前一亮，也成了当今高功率储能领域研究和开发的热点，其应用前景将遍及交通、能源、电力电子、军用装备等各个方面。超级电容器是一种新型储能装置，它主要是利用电极/电解质界面电荷分离所形成的双电层，或借助电极表面快速的氧化还原反应所产生的法拉第“准电容”来实现电荷和能量的储存，具有良好的大功率充放电性能、能量转换效率高、温度特性好、循环使用寿命长和绿色环保等优点。
常规的超级电容器负极导电基体材质一般采用金属镍或镀镍金属，价格比较昂贵，由此带来的一些特殊生产工艺也使得生产成本提高。另外，这种负极析氢电位比较正，限制了超级电容器能使用的最高电压，使能量密度再提高变得很困难。另外，常规的超级电容器负极附着活性炭的方式一般采用涂覆式或拉浆式，这种负极在充放电过程中活性炭粉很容易脱落，大大降低了超级电容器的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产成本低且大大提高使用寿命和能量密度的超级电容器用负极制造方法。
本发明是这样实现的：一种超级电容器用负极制造方法，其特征在于：将活性炭粉40～80％、导电剂0.1～10％、去离于水15～55％和粘结剂0.5～20％按比例混和均匀后，在滚压机或油压机上反复压制得到湿的活性炭片，然后在100～300℃下进行1～8小时烘干，再将烘干的活性炭片在滚压机或油压机上反复压制到预定厚度并裁剪到需求的尺寸。在铅、铅锡合金或铅钙合金的导电基体两侧分别附着一片裁剪好的活性炭片，在滚压机或油压机上压制得到所述的负极片。所述的导电基体在平板结构和栅格状结构中选择一种。所述的导电剂为石墨粉、石墨乳、炭黑、炭纤维和铅粉中的一种或多种。所述的粘结剂为聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、酚醛树脂、脲醛树脂、丙乙烯酰胺、阳离子淀粉中的一种或多种。
本发明的有益效果是：本发明产品不但产成本低，而且在在超级电容器使用过程中活性炭粉不容易脱落，大大提高使用寿命，同时还具有析氢电位比较负的优点，提高超级电容器能使用的最高电压，从而提高了能量密度。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例1：
采用栅格状结构的铅锡合金导电基体，厚度为1.2mm。导电剂采用石墨粉。粘结剂采用聚四氟乙烯。按重量百分比将活性炭粉54％、石墨粉1％、去离子水42％和聚四氟乙烯3％混和均匀后，在滚压机上反复压制得到湿的活性炭片，在120℃下烘干2小时。再将烘干的活性炭片在滚压机上反复压制成厚度为1mm的片状并裁剪成长和宽分别为100mm和70mm的矩形。在导电基体两侧分别附着一片裁剪好的活性炭片，在滚压机上进行两次压制成形。
实施例2：
采用平板结构的铅钙合金导电基体，厚度为1mm。导电剂采用铅粉。粘结剂采用聚四氟乙烯和羧甲基纤维素钠。按重量百分比将活性炭粉47％、铅粉8％、去离子水40％、聚四氟乙烯4％和羧甲基纤维素钠1％混和均匀后，在滚压机上反复压制得到湿的活性炭片，在160℃下烘干1小时。再将烘干的活性炭片在滚压机上反复压制成厚度为1.2mm的片状并裁剪成长和宽分别为170mm和120mm的矩形。在导电基体两侧分别附着一片裁剪好的活性炭片，在油压机上进行一次压制成形。

Claims (8)

1.一种超级电容器用负极制造方法，其特征在于：将活性炭片附着在导电基体两侧并压制成负极，所述的导电基体材质为铅、铅锡合金或铅钙合金，所述的活性炭片由重量百分比含量为活性炭粉40～80％、导电剂0.1～10％、去离子水15～55％和粘结剂0.5～20％的混和物压制后烘干，再进行压制而成。
2.根据权利要求1所述的一种超级电容器用负极制造方法，其特征在于：所述的导电基体为平板结构和栅格状结构中选择一种。
3.根据权利要求1所述的一种超级电容器用负极制造方法，其特征在于：所述的导电剂为石墨粉、石墨乳、炭黑、炭纤维和铅粉中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种超级电容器用负极制造方法，其特征在于：所述的粘结剂为聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、酚醛树脂、脲醛树脂、丙乙烯酰胺、阳离子淀粉中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种超级电容器用负极制造方法，其特征在于：所述的活性炭片混合物重量百分比含量为活性炭粉54％、导电剂1％、去离子水42％和粘结剂3％。
6.根据权利要求1所述的一种超级电容器用负极制造方法，其特征在于：所述的活性炭片混合物重量百分比含量为活性炭粉47％、导电剂8％、去离子水40％和粘结剂5％。
7.根据权利要求1所述的一种超级电容器用负极制造方法，其特征在于：所述的压制为滚压机压制或油压机压制。
8.根据权利要求1所述的一种超级电容器用负极制造方法，其特征在于：所述的烘干使用的温度为100～300℃，烘干时间为1～8小时。
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