CN103137334A - 用于超级电容器的电极片的制作方法及超级电容器 - Google Patents
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Abstract
一种用于超级电容器的电极片的制作方法，包括以下步骤：将增稠剂溶于水，加入丁苯橡胶充分搅拌均匀，形成粘结剂；将导电剂、缓蚀剂、水和所述粘结剂混合搅拌，制备导电涂覆剂；将所述导电涂覆剂涂覆到集流体上，以形成导电涂层；将活性物质、导电剂、水和所述粘结剂混合搅拌，制备粘度在1500～8000mPa.s之间的活性涂覆剂；以及将所述活性涂覆剂涂覆到所述导电涂层上，以形成活性涂层。利用本发明的方法可获得更高比功率的电极片，同时提高包括装置电极片的超级电容器在高温负荷情况下的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种超级电容器，特别是涉及一种用于有机超级电容器的电极片的制作方法、使用该方法制作的超级电容器电极片、以及包括这种电极片的有机超级电容器。
背景技术
法拉级的超级电容器(Supercapacitor or Ultracapacitor)是介于传统电容器与蓄电池之间的一种新型电化学储能器件。一方面，与传统电容器相比，超级电容器有着更高的能量密度；另一方面，与蓄电池相比，超级电容器具有较高的比功率密度和更长的循环使用寿命。因此，超级电容器结合了传统电容器与蓄电池的优点，是一种良好的功率补偿和储能装置，并已成功应用在消费电子类产品(例如计算机等)、能源交通(例如电动汽车、太阳能和风能储能等)、医疗器械、通信设备、功率补偿等领域。
传统的有机超级电容器的比功率密度很高，能达到5000-8000W/Kg。传统的有机超级电容器的制备工艺有两种，一种为活性炭直接涂布在铝箔上；另一种为先涂一层导电剂再涂活性炭。第一种工艺制作的超级电容器的内阻比较大，比功率较差。第二种工艺制作的超级电容器的比功率性能较好，但由于传统的导电涂层多为石墨基或石墨基混合物，与电解液相容性不好，比功率(电容器的单位重量的功率)一般在8000W/Kg左右，而且在高温下腐蚀集流体，造成70℃高温负荷寿命限制在1000h左右。
发明内容
为克服现有技术中的上述和其它方面的不足，本发明提供一种用于超级电容器的电极片的制作方法，可获得更高比功率的电极片，同时提高包括装置电极片的超级电容器在高温负荷情况下的寿命。
根据本发明进一步的方面，提供一种用于超级电容器的电极片的制作方法，利用该方法制作的电极片的内阻小，能够更好地抑制了高温下导电涂层和电解液对集流体的腐蚀，从而得提高超级电容器的比功率，延长在高温负荷情况下的寿命，提高稳定性。
根据本发明进一步的方面，提供一种采用该制作方法制备的超级电容器的电极片、以及包括这种电极片的超级电容器。
根据本发明的一个方面的实施例，提供一种用于超级电容器的电极片的制作方法，包括以下步骤：步骤S1：将增稠剂溶于水，加入丁苯橡胶充分搅拌均匀，形成粘结剂；步骤S2：将导电剂、缓蚀剂、水和所述粘结剂混合搅拌，制备导电涂覆剂；步骤S3：将所述导电涂覆剂涂覆到集流体上，以形成导电涂层；步骤S4：将活性物质、导电剂、水和所述粘结剂混合搅拌，制备粘度在1500～8000mPa.s之间的活性涂覆剂；以及步骤S5：将所述活性涂覆剂涂覆到所述导电涂层上，以形成活性涂层。
在上述电极片的制作方法的步骤S3中，在将所述导电涂覆剂涂覆到集流体上之后，还包括第一烘干步骤；以及在步骤S5中，在将所述活性涂覆剂涂覆到所述导电涂层上之后，还包括第二烘干步骤。
在上述电极片的制作方法中，在所述第二烘干步骤之后，还包括辊压已形成的活性涂层的步骤。
在上述电极片的制作方法中，所述导电涂层中的导电剂为非石墨类导电剂，并包括超级导电炭黑、炭黑、乙炔黑和气相增长碳纤维中的至少一种。
在上述电极片的制作方法中，所述导电涂层中的缓蚀剂为无毒的乌洛托品、和聚天冬氨酸钠中的至少一种。
在上述电极片的制作方法中，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠。
在上述电极片的制作方法中，在所述导电涂层中，所述羧甲基纤维素钠的重量为导电剂的重量的1～10％，所述粘结剂的重量为导电剂的重量的1～10％。
在上述电极片的制作方法中，在所述导电涂层中，所述缓蚀剂的重量为导电剂的重量的1～5％。
在上述电极片的制作方法中，所述导电涂层的面密度为1～20g/m2。
在上述电极片的制作方法中，所述导电涂覆剂的粘度是500～2000mPa.s。
在上述电极片的制作方法中，所述集流体为铝箔。
在上述电极片的制作方法中，所述活性物质为活性炭、碳纳米管和纳米碳纤维的至少一种。
在上述电极片的制作方法中，在所述活性涂覆剂中，所述导电剂的重量为活性物质的重量的1～10％，粘结剂的重量为活性物质的重量的1～10％。
根据本发明的另一方面，提供一种用于超级电容器的电极片，包括：片状的集流体；涂覆在所述集流体外部的导电涂层，所述导电涂层是由包括水、增稠剂、丁苯橡胶、导电剂和缓蚀剂的、粘度在500～2000mPa.s之间导电涂覆剂形成的；以及涂覆在所述导电涂层外部的活性涂层，所述活性涂层是由包括水、增稠剂、丁苯橡胶、导电剂和活性物质的、粘度在1500～8000mPa.s之间活性涂覆剂形成的。
根据本发明更进一步的方面，通过一种超级电容器，包括：至少一个利用上述各种方法制作的电极片；至少两个隔膜，所述隔膜与所述电极片交替叠置，并且每个电极片的两侧都设有所述隔膜；密封壳体，用于容纳所述电极片和所述隔膜；以及填充在所述壳体中的电解液。
在上述超级电容器中，所述隔膜包括聚乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜、复合膜、无机陶瓷膜、纸隔膜和无纺布隔膜中的至少一种。
在上述超级电容器中，所述电解液的溶剂为乙腈，溶质为四乙基四氟硼酸铵和三乙基甲基四氟硼酸铵中的至少一种。
包括根据本发明各种实施例的方法制作的电极片的超级电容器，由于在与电解液接触的活性物质与集流体之间形成了导电涂层，使得活性物质不与集流体直接接触，提高了整个超级电容器的比功率(电容器的单位重量的功率)，在高温负荷情况下具有较长的使用寿命，长期使用后不会导致活性物质脱落而影响超级电容器的性能，具有良好的循环使用性能，并且提高了超级电容器抗滥用使用性能。
具体实施方式
下面将对本发明的示例性实施例进行充分描述，但在此描述之前应了解本领域的普通技术人员可修改本文中所描述的发明，同时获得本发明的技术效果。因此，须了解以下的描述对本领域的普通技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本发明所描述的示例性实施例。
根据本发明的一种示例性实施例的用于超级电容器的电极片的制作方法主要包括在集流体上形成导电涂层的步骤和活性涂层的步骤，具体而言，包括以下步骤：步骤S1，将增稠剂溶于适量的水(优选去离子水)，加入作为基础粘结剂的丁苯橡胶(SBR)充分搅拌均匀，形成粘结剂；步骤S2，将导电剂、缓蚀剂、适量的水(优选去离子水)和在步骤S1中制备的所述粘结剂混合搅拌，制备导电涂覆剂；步骤S3，将步骤S2中制备的所述导电涂覆剂涂覆到集流体上，以形成导电涂层；步骤S4，将活性物质、导电剂、适量的水和在步骤S1中制备的所述粘结剂混合搅拌，制备粘度在1500～8000mPa.s之间的活性涂覆剂；以及步骤S5，将制备的所述活性涂覆剂涂覆到所述导电涂层上，以形成活性涂层，并最终形成根据本发明的电极片。
进一步地，在步骤S3中，在将所述导电涂覆剂涂覆到集流体上之后，还包括利用例如烘干机、热风机之类的设备烘干所述导电涂覆剂的第一烘干步骤，以加快涂覆到集流体上的导电涂覆剂的烘干过程；以及在步骤S5中，将所述活性涂覆剂涂覆到所述导电涂层上之后，还包括利用例如烘干机、热风机之类的设备烘干所述活性涂覆剂的第二烘干步骤，以加快涂覆到导电涂层上的导电涂覆剂的烘干过程。在形成活性涂层之后，特别是在所述第二烘干步骤之后，还包括利用例如压辊之类的碾压设备辊压以形成的活性涂层的步骤，使最终电极片的压实密度达到大约0.65g/m3，以使活性涂层和导电涂层更加牢固地附着在集流体上。在进一步的实例性实施例中，可根据所需要的超级电容器的形状和尺寸，对所制备的电极片进行剪切，以形成用于制备超级电容器的子电极片。当然，也可以直接制成复合超级电容器形状的电极片。
根据本发明上述实施例的制作方法制成的电极片，由于在将与电解液接触的活性物质和集流体之间形成了具有防腐作用的导电涂层，使得活性物质不与集流体直接接触，提高了包括这种电极片的超级电容器的比功率，在高温负荷情况下具有较长的使用寿命，长期使用后不会导致活性物质脱落而影响超级电容器的性能，具有良好的循环使用性能，并且提高了超级电容器抗滥用使用性能。
根据本发明的制作方法的进一步实施例，所述导电涂层中的导电剂为非石墨类导电剂，例如包括超级导电炭黑(Super-P)、炭黑、乙炔黑和气相增长碳纤维(VGCF)中的至少一种。所述导电涂层中的缓蚀剂为无毒的乌洛托品(六亚甲基四胺(CHN))、和聚天冬氨酸钠(PASP)中的一种或者它们的混合物。所述增稠剂为例如羧甲基纤维素钠(CMC)之类的对丁苯橡胶(SBR)具有增稠作用的溶剂。所述活性物质为活性炭、碳纳米管和纳米碳纤维的至少一种。
根据本发明的一种实施例，集流体例如为铝箔(是否可以有其它材料)之类的导电片。在具有防腐作用的所述导电涂层中，对于每种成分的含量没有具体的限制，但在一种示例性实施例中，作为增稠剂的羧甲基纤维素钠(CMC)的重量为导电剂的重量的1～10％，所述粘结剂的重量为导电剂的重量的1～10％。进一步地，在所述导电涂层中，所述缓蚀剂的重量为导电剂的重量的1～5％。双面的导电涂层的面密度为1～20g/m2，粘度是500～2000mPa.s。
根据方面的电极片的制作方法，在所述活性涂覆剂中，所述导电剂的重量为活性物质的重量的1～10％，粘结剂的重量为活性物质的重量的1～10％。
根据本发明另一方面的实施例，提供一种用于超级电容器的电极片，包括：例如有铝箔制成的片状的集流体；涂覆在所述集流体外部的导电涂层，所述导电涂层是由包括水、羧甲基纤维素钠(CMC)之类的增稠剂、丁苯橡胶(SBR)、导电剂和缓蚀剂的、粘度在500～2000mPa.s之间导电涂覆剂形成的；以及涂覆在所述导电涂层外部的活性涂层，所述活性涂层是由包括水、增稠剂、丁苯橡胶、导电剂和活性物质的、粘度在1500～8000mPa.s之间活性涂覆剂形成的。
根据本发明更进一步方面的实施例，提供一种超级电容器，包括：至少一个利用前面各种实施例所述的制作方法制作的电极片；至少两个隔膜，所述隔膜与所述电极片交替叠置，并且每个电极片的两侧都设有所述隔膜，既按照隔膜-电极片-隔膜-电极片......-隔膜的顺序制成叠片或卷绕成电芯；例如由铝塑膜、铝、钢壳、塑料材料制成的密封壳体，用于容纳包括所述电极片和所述隔膜的叠片或电芯；以及填充在所述壳体中的电解液。在密封壳体上设有注入口，将不含水的有机电解液通过注入口注入到壳体内部。可根据需要制备成卷绕式、叠片式铝塑膜软包装等各种规格的超级电容器。
根据本发明的超级电容器进一步的实施例，所述隔膜包括聚乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜、复合膜、无机陶瓷膜、纸隔膜和无纺布隔膜中的至少一种。所述电解液的溶剂为乙腈，溶质为四乙基四氟硼酸铵(Et4NBF4)和三乙基甲基四氟硼酸铵(Et3MeNBF4)中的至少一种。
根据本发明的超级电容器的容量大约为200F，并可以采用下述方法测试这种超级电容器的性能：
1、最大比功率(电容器的单位重量的功率)测试：采用脉冲法测试，即以大约20A的电流充电至大约2.7V，保持恒压大约5min，然后以一定的电流进行脉冲放电，当电压瞬时降为1.35V时的电流为该超级电容器的最大脉冲电流，此时的比功率为最大比功率。
2、高温负荷寿命测试：测试温度大约为70℃，以大约20A的电流充电至电压为大约2.7V，保持持续恒压，直至超级电容器的容量低于初始的容量的大约80％或内阻变为初始内阻的1.5倍时，认为超级电容器的寿命结束。1000h后，每100小时采用大约20A电流放电测试一次容量和内阻。
下面通过一些实例对本发明的电极片的制作方法进行进一步说明，下面的实例仅用于对本发明说明，而不是对本发明的保护范围进行限制。
实例1
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约1g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例2
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR以及1g缓蚀剂(乌洛托品(CHN))加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约1g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例3
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、以及1g缓蚀剂聚天冬氨酸钠(PASP)加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约1g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例4
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约10g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例5
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR以及1g缓蚀剂(乌洛托品(CHN))加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约10g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例6
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR以及1g缓蚀剂聚天冬氨酸钠(PASP)加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约10g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例7
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约20g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例8
将100g导电剂Super-P，增稠剂CMC：3g，粘结剂SBR：3g，缓蚀剂(乌洛托品)(CHN)1g，加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约20g/m2的导电涂层。
将100g活性炭100g、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例9
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR以及1g缓蚀剂聚天冬氨酸钠(PASP)加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约20g/m2的导电涂层。
将100g活性炭100g、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例10
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、以及5g缓蚀剂(乌洛托品(CHN))加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约1g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例11
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、以及5g缓蚀剂聚天冬氨酸钠(PASP)加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约1g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例12
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、以及5g缓蚀剂(乌洛托品(CHN))加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约10g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例13
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、5g缓蚀剂聚天冬氨酸钠(PASP)加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约10g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例14
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、以及5g缓蚀剂(乌洛托品(CHN))加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约20g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例15
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、以及5g缓蚀剂聚天冬氨酸钠(PASP)加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约20g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例16
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、以及8g缓蚀剂(乌洛托品(CHN))加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约10g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例17
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、以及8g缓蚀剂聚天冬氨酸钠(PASP)加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约10g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例18
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、以及8g缓蚀剂(乌洛托品(CHN))加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约20g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例19
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、以及8g缓蚀剂聚天冬氨酸钠(PASP)加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约20g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例20
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、2g缓蚀剂(乌洛托品(CHN))、以及3g缓蚀剂聚天冬氨酸钠(PASP)加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约10g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例21
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、2g缓蚀剂(乌洛托品(CHN))、以及2g缓蚀剂聚天冬氨酸钠(PASP)加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约10g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂、2g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例22
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、4g缓蚀剂(乌洛托品(CHN))、以及1g缓蚀剂聚天冬氨酸钠(PASP)加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约10g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例23
将100g导电剂Super-P、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、2g缓蚀剂(乌洛托品(CHN))、以及2g缓蚀剂聚天冬氨酸钠(PASP)加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约30g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例24
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC、以及3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
实例25
将100g导电剂乙炔黑、3g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR、2g缓蚀剂(乌洛托品(CHN))、以及3g缓蚀剂聚天冬氨酸钠(PASP)加入去离子水调整粘度，涂覆在集流体上，形成层面密度为大约10g/m2的导电涂层。
将100g活性炭、5g导电剂Super-P、2g增稠剂CMC、3g粘结剂SBR加入去离子水调整粘度，涂覆在涂有导电涂层的集流体上，然后烘干，辊压，冲压或者剪切成具有预定形状和尺寸的电极片，然后做成电芯，最后注入电解液做成容量为200F的超级电容器。
通过测试得到的包括根据上述各种实例制备的电极片样品的超级电容器的电化学性能如下表所示。
从表1可以看出，不同的缓蚀剂和不同的具有防腐作用的导电涂层的层面密度对样品的寿命和功率性能所产生的影响程度也不同。进一步地，当双面导电涂层的层面密度为1～20g/m2，缓蚀剂的重量为导电剂的重量的1～5％时，能够得到最佳的使用寿命和功率性能；当超过这个比例后，寿命和功率性能大大衰减，这是由于无论何种缓蚀剂，当添加量超过最佳值后，均会增加电极的极化现象，从而导致样品的功率性能下降。
本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合，从而在解决本发明的技术问题的基础上，实现更多种电极片的制作方法、电极片、以及包括这种电极片的超级电容器。
在详细说明本发明的较佳实施例之后，熟悉本领域的技术人员可清楚的了解，在不脱离随附权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改变，且本发明亦不受限于说明书中所举示例性实施例的实施方式。
Claims (17)
1.一种用于超级电容器的电极片的制作方法，包括以下步骤：
步骤S1：将增稠剂溶于水，加入丁苯橡胶充分搅拌均匀，形成粘结剂；
步骤S2：将导电剂、缓蚀剂、水和所述粘结剂混合搅拌，制备导电涂覆剂；
步骤S3：将所述导电涂覆剂涂覆到集流体上，以形成导电涂层；
步骤S4：将活性物质、导电剂、水和所述粘结剂混合搅拌，制备粘度在1500～8000mPa.s之间的活性涂覆剂；以及
步骤S5：将所述活性涂覆剂涂覆到所述导电涂层上，以形成活性涂层。
2.根据权利要求1所述的电极片的制作方法，其中，在步骤S3中，在将所述导电涂覆剂涂覆到集流体上之后，还包括第一烘干步骤；以及
在步骤S5中，在将所述活性涂覆剂涂覆到所述导电涂层上之后，还包括第二烘干步骤。
3.根据权利要求2所述的电极片的制作方法，其中，在所述第二烘干步骤之后，还包括辊压已形成的活性涂层的步骤。
4.根据权利要求1所述的电极片的制作方法，其中，所述导电涂层中的导电剂为非石墨类导电剂，并包括超级导电炭黑、炭黑、乙炔黑和气相增长碳纤维中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的电极片的制作方法，其中，所述导电涂层中的缓蚀剂为无毒的乌洛托品、和聚天冬氨酸钠中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的电极片的制作方法，其中，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠。
7.根据权利要求6所述的电极片的制作方法，其中，在所述导电涂层中，所述羧甲基纤维素钠的重量为导电剂的重量的1～10％，所述粘结剂的重量为导电剂的重量的1～10％。
8.根据权利要求1所述的电极片的制作方法，其中，在所述导电涂层中，所述缓蚀剂的重量为导电剂的重量的1～5％。
9.根据权利要求书1所述的电极片的制作方法，其中，所述导电涂层的面密度为1～20g/m2。
10.根据权利要求1所述的电极片的制作方法，其中，所述导电涂覆剂的粘度是500～2000mPa.s。
11.根据权利要求1所述的电极片的制作方法，其中，所述集流体为铝箔。
12.根据权利要求书1所述的电极片的制作方法，其中，所述活性物质为活性炭、碳纳米管和纳米碳纤维的至少一种。
13.根据权利要求1所述的电极片的制作方法，其中，在所述活性涂覆剂中，所述导电剂的重量为活性物质的重量的1～10％，粘结剂的重量为活性物质的重量的1～10％。
14.一种用于超级电容器的电极片，包括：
片状的集流体；
涂覆在所述集流体外部的导电涂层，所述导电涂层是由包括水、增稠剂、丁苯橡胶、导电剂和缓蚀剂的、粘度在500～2000mPa.s之间导电涂覆剂形成的；以及
涂覆在所述导电涂层外部的活性涂层，所述活性涂层是由包括水、增稠剂、丁苯橡胶、导电剂和活性物质的、粘度在1500～8000mPa.s之间活性涂覆剂形成的。
15.一种超级电容器，包括：
至少一个利用如权利要求1-13中的任一项的制作方法制作的电极片；
至少两个隔膜，所述隔膜与所述电极片交替叠置，并且每个电极片的两侧都设有所述隔膜；
密封壳体，用于容纳所述电极片和所述隔膜；以及
填充在所述壳体中的电解液。
16.根据权利要求15所述的超级电容器，其中，所述隔膜包括聚乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜、复合膜、无机陶瓷膜、纸隔膜和无纺布隔膜中的至少一种。
17.根据权利要求15或16所述的超级电容器，其中，所述电解液的溶剂为乙腈，溶质为四乙基四氟硼酸铵和三乙基甲基四氟硼酸铵中的至少一种。
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