CN108470648A - 多孔电极片及其制备方法和电容器 - Google Patents

多孔电极片及其制备方法和电容器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多孔电极片及其制备方法和电容器。一种多孔电极片的制备方法，包括步骤：将导电剂、粘结剂、活性炭及造孔剂进行混合处理得到混合物，其中，所述粘结剂选自重均分子量为500万以上的聚四氟乙烯；对所述混合物进行气流粉碎；对所述混合物进行辊压得到膜片；及将所述膜片与集流体进行层叠后进行热复合处理得到所述多孔电极片。上述多孔电极片的制备方法，采用超高分子量的粘结剂能够形成更加牢固的交联网络；另外，造孔剂能够均匀的分散，且在进行热复合处理时造孔剂分解，以在膜片中形成均匀的孔隙，提高多孔电极片的吸液性能，从而用于制备得到电容器时，有利于提高电容器的电容量并降低电容器的内阻。

Description

多孔电极片及其制备方法和电容器
技术领域
本发明涉及电容器制备技术领域，特别是涉及一种多孔电极片及其制备方法和电容器。
背景技术
双层电容器也称超级电容器(super-capacitors)，是一种在电极/电解液界面层中储存静电能的电化学装置，比传统技术制造的电容器例如电解质电容器，能够储存更多能量。
目前常用的电容器电极一般使用电极材料、导电剂、粘合剂及一种或多种加工添加剂，如有机溶剂、水，增塑剂等混合均匀得到电极浆料，再采用涂布或挤出成型的方法将电极浆料制备得到电极片，而这种方法通过干燥不能完全清除掉这些加工添加剂，其残留物与电极材料或电解液之间可发生化学相互作用，最终可能导致电容器产品的工作寿命以及最大的工作电压变小。采用干法制备电极片的工艺，能够避免加工添加剂对电容器电极片性能的影响，然而目前干法制备得到的电极片难以兼具较高的压实密度及较高的吸液性能，导致制备得到的电容器的电容量较低及内阻较高。
发明内容
基于此，有必要提供一种多孔电极片的制备方法，通过该方法制备得到的多孔电极片具有较高的压实密度及较高的吸液性能，以提高电容器的电容量并降低内阻。
此外，还有必要提供上述多孔电极片的制备方法制备得到的多孔电极片及电容器。
一种多孔电极片的制备方法，包括以下步骤：
将导电剂、粘结剂、活性炭及造孔剂进行混合处理得到混合物，所述混合物为干态粉体，其中，所述粘结剂选自重均分子量为500万以上的聚四氟乙烯；
对所述混合物进行气流粉碎；
对所述混合物进行辊压得到膜片；及
将所述膜片与集流体进行层叠后进行热复合处理得到所述多孔电极片。
在其中一个实施方式中，所述导电剂选自导电炭黑、石墨、碳纳米管、碳纤维、乙炔黑和科琴黑中的至少一种；
及/或，所述造孔剂选自草酸、柠檬酸和苯甲酸中的至少一种。
在其中一个实施方式中，所述活性炭的平均粒径为5μm～8μm；
及/或，所述粘结剂的平均粒径为400μm～600μm；
及/或，所述导电剂的平均粒径为30nm～20μm。
在其中一个实施方式中，所述导电剂占所述混合物的质量百分含量为2％～15％，所述粘结剂占所述混合物的质量百分含量为4％～20％，所述活性炭占所述混合物的质量百分含量为70％～92％，所述造孔剂占所述混合物的质量百分含量为0.1％～3％。
在其中一个实施方式中，所述混合处理采用滚筒回转的方式进行，所述混合处理的转速为5rpm～60rpm，所述混合处理的时间为5min～30min，所述混合处理的温度为0℃～80℃。
在其中一个实施方式中，所述对所述混合物进行气流粉碎的步骤中，所述气流为压缩空气，所述压缩空气的水分含量不超过20ppm，所述压缩空气的露点温度为-70℃～-30℃，所述压缩空气的气体流速为300m/s～1000m/s；
及/或，所述对所述粒料进行辊压得到所述电极片的步骤中，进行辊压时压辊的温度为80℃～120℃；辊压的线压力为100Kg/cm～1000Kg/cm，辊压的次数为1次～3次。
在其中一个实施方式中，所述对所述混合物进行气流粉碎的步骤之后、所述对所述混合物进行辊压得到膜片的步骤之前还包括步骤：所述对所述混合物进行造粒处理得到粒料，所述造粒处理的方法为挤压造粒，所述粒料的平均粒径为0.2mm～2mm。
在其中一个实施方式中，所述集流体选自铝箔、铜箔或镍箔；
及/或，所述热复合处理的温度为200℃～300℃，所述热复合处理的时间为1s～5s。
一种多孔电极片，由上述的多孔电极片的制备方法制备得到。
一种电容器，包括上述的多孔电极片。
上述多孔电极片的制备方法，采用导电剂、粘结剂、活性炭及造孔剂作为原材料得到干态粉体状的混合物，避免了使用溶剂对电极片性能的影响，且粘结剂选自重均分子量为500万以上的聚四氟乙烯，采用超高分子量的粘结剂能够形成更加牢固的交联网络；另外，上述多孔电极片的制备方法，造孔剂能够均匀的分散，且在进行热复合处理时造孔剂分解，以在膜片中形成均匀的孔隙，提高多孔电极片的吸液性能，从而用于制备得到电容器时，有利于提高电容器的电容量并降低电容器的内阻。
附图说明
图1为一实施方式的多孔电极片的制备方法的工艺流程图；
图2为一实施方式的多孔电极片的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
请参阅图1，一实施方式的多孔电极片的制备方法，包括以下步骤：
S110、将导电剂、粘结剂、活性炭及造孔剂进行混合处理得到混合物。
在其中一个实施方式中，将导电剂、粘结剂、活性炭及造孔剂进行混合处理得到的混合物为干态粉体。
在其中一个实施方式中，导电剂选自导电炭黑、石墨、碳纳米管、碳纤维、乙炔黑和科琴黑中的至少一种。
进一步地，导电剂的平均粒径为30nm～20μm。其中，导电剂为导电炭黑时，导电剂的平均粒径为30nm～100nm，进一步地，导电剂为super P型导电炭黑，其原生粒径为40nm；导电剂为石墨时，导电剂的平均粒径为1μm～20μm。
进一步地，导电剂占混合物的质量百分含量为2％～15％。当然，导电剂占混合物的质量百分含量还可以是4％、5％或10％。
在其中一个实施方式中，粘结剂选自重均分子量为500万以上的聚四氟乙烯。
进一步地，粘结剂的重均分子量为500万～3000万。超高分子量的粘结剂能够形成有效的物理交联网络，以提高电极片的粘结力和成膜性能。研究发现，当使用重均分子量为500万以上的粘结剂时，在保持成膜性能相同的条件下，能够减小粘结剂的用量并增加活性炭的用量；且上述粘结剂的重均分子量越大，粘结剂的链长越长，粘结剂所形成的物理交联网络越牢固。
进一步地，粘结剂的平均粒径为400μm～600μm。可以理解的是，粘结剂的平均粒径还可以是500μm。
进一步地，粘结剂占混合物的质量百分含量为4％～20％。当然，粘结剂占混合物的质量百分含量还可以是6％或8％。
在其中一个实施方式中，活性炭的平均粒径为5μm～8μm。进一步地，活性炭占混合物的质量百分含量为70％～92％。当然，活性炭占混合物的质量百分含量还可以是80％、84％或90％。
在其中一个实施方式中，造孔剂的分解温度小于200℃，进一步地，造孔剂的分解温度为100℃～190℃。
进一步地，造孔剂选自草酸、柠檬酸和苯甲酸中的至少一种。
进一步地，造孔剂占混合物的质量百分含量为0.1％～3％。当然，造孔剂占混合物的质量百分含量还可以是1％或2％。
在其中一个实施方式中，采用搅拌的方式进行混合处理。进一步地，混合处理采用重力式混合机、强制式混合机或V型混合机。当采用V型混合机进行混合处理时，V型混合机是一种重力式混合机，主要通过筒体的转筒进行混合；筒体中可加入搅拌桨，进一步促进导电剂、粘结剂、活性炭和造孔剂的扩散混合和剪切混合。
进一步地，混合处理的搅拌速率为5rpm～60rpm；混合处理的时间为5min～30min；混合处理的温度为0℃～80℃。
需要说明的是，上述混合处理的过程完全在干燥的条件下进行，不需添加任何溶液或助剂即可。
S120、对混合物进行气流粉碎。
在其中一个实施方式中，采用压缩空气对混合物进行气流粉碎。进一步地，压缩空气需经过干燥处理，压缩空气的水分含量不超过20ppm，压缩空气的露点温度为-70℃～-30℃。
在其中一个实施方式中，进行气流粉碎时压缩空气的气体流速为300m/s～1000m/s。
在其中一个实施方式中，进行气流粉碎时混合物的进料速度为2Kg/h～12Kg/h。
在其中一个实施方式中，采用扁平式气流磨对混合物进行气流粉碎，利用压缩空气的能量使得颗粒发生相互撞击和摩擦，使得原本线团状的粘结剂在高速剪切的作用下，高分子链伸展开来并相互交织，形成一张物理缠结的网络，活性炭和导电剂则被牢牢地嵌在粘结剂形成的网络中。
在其中一个实施方式中，对混合物进行气流粉碎是在室温下进行，可以理解的是，此处及下文中提及的室温均可以认为是0℃～40℃。
在其中一个实施方式中，对混合物进行气流粉碎后，采用旋风分离器进行气固分离。
S130、对经过气流粉碎的混合物进行造粒处理得到粒料。
在其中一个实施方式中，采用挤压造粒的方式对经过气流粉碎的混合物进行造粒处理得到粒料。进一步地，采用挤压造粒机进行造粒处理。
经过气流粉碎后的混合物在重力或其他外力的作用下会趋于结块，宏观上表现为大小不一的团状粘性颗粒。此时无法将混合物直接进行喂料和辊压。较大的团状颗粒会堵住喂料口；或大小不一的团状颗粒无法形成均匀喂料，使辊压膜形成孔洞和不齐整的边缘，影响电极片的收卷强度和使用性能。因此必须对团状粘性颗粒进行造粒处理，将团状粘性颗粒挤压后，通过孔板上的网眼挤出，形成粒径较为均一的均匀粘性粒料。粒料的粒径大小也是关键因素，粒径太小，单个颗粒自重小和比表面积大，颗粒间的相互作用力大，易抵抗单个颗粒的自重形成堆积，不利于在料仓内形成有效的质量流；粒径太大，颗粒会堵住喂料口，无法下料。通过调整孔板上网眼的大小来获得合适的粒径。
在其中一个实施方式中，经过造粒处理的粒料的平均粒径为0.2mm～2mm。进一步地，经过造粒处理的粒料的平均粒径还可以是1mm。
S140、对粒料进行辊压得到膜片。
在其中一个实施方式中，对粒料进行辊压时压辊的温度为80℃～180℃。
进一步地，进行辊压时的线压力为100Kg/cm～1000Kg/cm，辊压的次数为1次～3次。
进一步地，对粒料进行辊压处理是在辊压机中进行，粒料在辊压机的料仓中有效且连续的向下流动，再被辊压机压延。且对辊压机的压辊加热至80℃～180℃，能够使得粘结剂的可塑性提高，进而使得粘结剂更容易被压延成膜。
在其中一个实施方式中，经过一次辊压后形成的膜片的厚度为200μm～300μm，再经过多次辊压后，可得到厚度在100μm～200μm的膜片。
进一步地，经过辊压得到的膜片的压实密度为0.65g/cm3～0.75g/cm3。
S150、将膜片与集流体进行层叠后进行热复合处理得到多孔电极片。
在其中一个实施方式中，集流体选自铝箔、铜箔或镍箔。进一步地。集流体的厚度为10μm～50μm。进一步地，集流体可以为光箔、腐蚀箔或涂炭箔。当集流体采用腐蚀箔时，有利于提高膜片与集流体之间的附着力。
在其中一个实施方式中，将膜片与集流体进行层叠的操作具体为在集流体的两个表面上分别层叠一层膜片。
在其中一个实施方式中，进行热复合处理时采用辊压的方式使得膜片与集流体贴合。进一步地，进行热复合处理的温度为200℃～300℃，所述热复合处理的时间为1s～5s；进一步地，进行辊压时的辊压速度为1m/min～5m/min。在进行热复合处理的过程中，造孔剂受热分解，从而在膜片上形成均匀的空隙。
上述多孔电极片的制备方法，采用导电剂、粘结剂、活性炭及造孔剂作为原材料，且粘结剂选自重均分子量为500万以上的聚四氟乙烯，采用超高分子量的粘结剂能够形成更加牢固的交联网络；另外，上述多孔电极片的制备方法，造孔剂能够均匀的分散，且在进行热复合处理时造孔剂分解，以在膜片中形成均匀的孔隙，提高多孔电极片的吸液性能，从而用于制备得到电容器时，有利于提高电容器的电容量并降低内阻。
进一步地，对混合物先经过气流粉碎后再经过造粒处理得到粒料，有利于上述粘结剂与导电剂、活性炭及造孔剂组成的混合物被制成更加均匀的粒料颗粒，避免了粒料在进行辊压时出现空隙或不平整的问题，从而能够得到压实密度较高的电极片。
需要说明的是，在其他实施方式中，步骤S130也可以省略。
一实施方式的多孔电极片，通过上述方法制备得到。
进一步地，请参阅图2，一实施方式的多孔电极片100包括集流体110及膜片120。
在其中一个实施方式中，集流体110为铝箔、铜箔或镍箔。集流体110的厚度为10μm～50μm。集流体110具有相对的两个表面。
膜片120的数量为2个，其中一个膜片120层叠于集流体110的一个表面上，另一膜片120层叠于集流体110的另一个表面上。
进一步地，膜片120上形成有均匀的孔隙121，孔隙121为造孔剂经过分解后形成的。进一步地，膜片120上的孔隙率为0.1％～3％。
上述多孔电极片，具有较高的压实密度及较好的吸液性能，用于电容器的制备时，有利于提高电容器的电容量。
下面为具体实施例的说明，以下实施例如无特殊说明，则不含有除不可避免的杂质以外的其他未明确指出的组分。
实施例1
称取一定重量的导电剂、粘结剂、活性炭及造孔剂置于V型混合机中，在60rpm的搅拌转速下进行混合处理15min得到混合物，其中，导电剂为平均粒径为40nm的导电炭黑，粘结剂为重均分子量为1000万的聚四氟乙烯，粘结剂的平均粒径为500μm，活性炭的平均粒径为6μm，造孔剂为无水柠檬酸，造孔剂的熔点为153℃，造孔剂的分解温度为175℃，且在混合物中，导电剂的质量百分含量为5％，粘结剂的质量百分含量为10％，活性炭的质量百分含量为84％，造孔剂的质量百分含量为1％。
采用压缩空气对混合物进行气流粉碎，压缩空气的露点温度为-55℃，进行气流粉碎时压缩空气的气体流速为300m/s。再采用挤压造粒机对经过气流粉碎的混合物进行造粒处理，使得经过造粒处理得到的粒料的平均粒径为1mm。将粒料置入辊压机中进行压延，压辊的温度为100℃，辊压时的线压力为1000Kg/cm，辊压3次，制备得到膜片。
分别在集流体的两个表面上贴附一层膜片，并放入热复合机中进行辊压以使得膜片与集流体贴合在一起，其中，集流体为铝箔，铝箔的厚度为22μm，进行热复合处理时的温度为240℃。
实施例2
称取一定重量的导电剂、粘结剂、活性炭及造孔剂置于V型混合机中，在60rpm的搅拌转速下进行混合处理15min得到混合物，其中，导电剂为平均粒径为40nm的导电炭黑，粘结剂为重均分子量为1000万的聚四氟乙烯，粘结剂的平均粒径为500μm，活性炭的平均粒径为6μm，造孔剂为无水柠檬酸，造孔剂的熔点为153℃，造孔剂的分解温度为175℃，且在混合物中，导电剂的质量百分含量为5％，粘结剂的质量百分含量为10％，活性炭的质量百分含量为84.9％，造孔剂的质量百分含量为0.1％。
采用压缩空气对混合物进行气流粉碎，压缩空气的露点温度为-55℃，进行气流粉碎时压缩空气的气体流速为300m/s。再采用挤压造粒机对经过气流粉碎的混合物进行造粒处理，使得经过造粒处理得到的粒料的平均粒径为1mm。将粒料置入辊压机中进行压延，压辊的温度为100℃，辊压时的线压力为1000Kg/cm，辊压3次，制备得到膜片。
分别在集流体的两个表面上贴附一层膜片，并放入热复合机中进行辊压以使得膜片与集流体贴合在一起，其中，集流体为铝箔，铝箔的厚度为22μm，进行热复合处理时的温度为240℃。
实施例3
称取一定重量的导电剂、粘结剂、活性炭及造孔剂置于V型混合机中，在60rpm的搅拌转速下进行混合处理15min得到混合物，其中，导电剂为平均粒径为40nm的导电炭黑，粘结剂为重均分子量为1000万的聚四氟乙烯，粘结剂的平均粒径为500μm，活性炭的平均粒径为6μm，造孔剂为无水柠檬酸，造孔剂的熔点为153℃，造孔剂的分解温度为175℃，且在混合物中，导电剂的质量百分含量为10％，粘结剂的质量百分含量为8％，活性炭的质量百分含量为80％，造孔剂的质量百分含量为2％。
采用压缩空气对混合物进行气流粉碎，压缩空气的露点温度为-55℃，进行气流粉碎时压缩空气的气体流速为300m/s。再采用挤压造粒机对经过气流粉碎的混合物进行造粒处理，使得经过造粒处理得到的粒料的平均粒径为1mm。将粒料置入辊压机中进行压延，压辊的温度为100℃，辊压时的线压力为1000Kg/cm，辊压3次，制备得到膜片。
分别在集流体的两个表面上贴附一层膜片，并放入热复合机中进行辊压以使得膜片与集流体贴合在一起，其中，集流体为铝箔，铝箔的厚度为22μm，进行热复合处理时的温度为240℃。
实施例4
称取一定重量的导电剂、粘结剂、活性炭及造孔剂置于V型混合机中，在60rpm的搅拌转速下进行混合处理15min得到混合物，其中，导电剂为平均粒径为40nm的导电炭黑，粘结剂为重均分子量为1000万的聚四氟乙烯，粘结剂的平均粒径为500μm，活性炭的平均粒径为6μm，造孔剂为无水柠檬酸，造孔剂的熔点为153℃，造孔剂的分解温度为175℃，且在混合物中，导电剂的质量百分含量为9％，粘结剂的质量百分含量为8％，活性炭的质量百分含量为80％，造孔剂的质量百分含量为3％。
采用压缩空气对混合物进行气流粉碎，压缩空气的露点温度为-55℃，进行气流粉碎时压缩空气的气体流速为300m/s。再采用挤压造粒机对经过气流粉碎的混合物进行造粒处理，使得经过造粒处理得到的粒料的平均粒径为1mm。将粒料置入辊压机中进行压延，压辊的温度为100℃，辊压时的线压力为1000Kg/cm，辊压3次，制备得到膜片。
分别在集流体的两个表面上贴附一层膜片，并放入热复合机中进行辊压以使得膜片与集流体贴合在一起，其中，集流体为铝箔，铝箔的厚度为22μm，进行热复合处理时的温度为240℃。
实施例5
称取一定重量的导电剂、粘结剂、活性炭及造孔剂置于V型混合机中，在60rpm的搅拌转速下进行混合处理15min得到混合物，其中，导电剂为平均粒径为40nm的导电炭黑，粘结剂为重均分子量为1000万的聚四氟乙烯，粘结剂的平均粒径为500μm，活性炭的平均粒径为6μm，造孔剂为草酸，造孔剂的熔点为102℃，造孔剂的分解温度为189℃，且在混合物中，导电剂的质量百分含量为5％，粘结剂的质量百分含量为10％，活性炭的质量百分含量为84％，造孔剂的质量百分含量为1％。
采用压缩空气对混合物进行气流粉碎，压缩空气的露点温度为-55℃，进行气流粉碎时压缩空气的气体流速为300m/s。再采用挤压造粒机对经过气流粉碎的混合物进行造粒处理，使得经过造粒处理得到的粒料的平均粒径为1mm。将粒料置入辊压机中进行压延，压辊的温度为100℃，辊压时的线压力为1000Kg/cm，辊压3次，制备得到膜片。
分别在集流体的两个表面上贴附一层膜片，并放入热复合机中进行辊压以使得膜片与集流体贴合在一起，其中，集流体为铝箔，铝箔的厚度为22μm，进行热复合处理时的温度为240℃。
实施例6
称取一定重量的导电剂、粘结剂、活性炭及造孔剂置于V型混合机中，在60rpm的搅拌转速下进行混合处理15min得到混合物，其中，导电剂为平均粒径为40nm的导电炭黑，粘结剂为重均分子量为100万的聚四氟乙烯，粘结剂的平均粒径为500μm，活性炭的平均粒径为6μm，造孔剂为无水柠檬酸，造孔剂的熔点为153℃，造孔剂的分解温度为175℃，且在混合物中，导电剂的质量百分含量为5％，粘结剂的质量百分含量为10％，活性炭的质量百分含量为84％，造孔剂的质量百分含量为1％。
采用压缩空气对混合物进行气流粉碎，压缩空气的露点温度为-55℃，进行气流粉碎时压缩空气的气体流速为300m/s。再采用挤压造粒机对经过气流粉碎的混合物进行造粒处理，使得经过造粒处理得到的粒料的平均粒径为1mm。将粒料置入辊压机中进行压延，压辊的温度为100℃，辊压时的线压力为1000Kg/cm，辊压3次，制备得到膜片。
分别在集流体的两个表面上贴附一层膜片，并放入热复合机中进行辊压以使得膜片与集流体贴合在一起，其中，集流体为铝箔，铝箔的厚度为22μm，进行热复合处理时的温度为240℃。
实施例7
称取一定重量的导电剂、粘结剂、活性炭及造孔剂置于V型混合机中，在60rpm的搅拌转速下进行混合处理15min得到混合物，其中，导电剂为平均粒径为40nm的导电炭黑，粘结剂为重均分子量为1000万的聚四氟乙烯，粘结剂的平均粒径为500μm，活性炭的平均粒径为6μm，造孔剂为无水柠檬酸，造孔剂的熔点为153℃，造孔剂的分解温度为175℃，且在混合物中，导电剂的质量百分含量为5％，粘结剂的质量百分含量为10％，活性炭的质量百分含量为84％，造孔剂的质量百分含量为1％。
采用压缩空气对混合物进行气流粉碎，压缩空气的露点温度为-55℃，进行气流粉碎时压缩空气的气体流速为300m/s。再采用挤压造粒机对经过气流粉碎的混合物进行造粒处理，使得经过造粒处理得到的粒料的平均粒径为1mm。将粒料置入辊压机中进行压延，压辊的温度为100℃，辊压时的线压力为1000Kg/cm，辊压3次，制备得到膜片。
分别在集流体的两个表面上贴附一层膜片，并放入热复合机中进行辊压以使得膜片与集流体贴合在一起，其中，集流体为铝箔，铝箔的厚度为22μm，进行热复合处理时的温度为200℃。
实施例8
称取一定重量的导电剂、粘结剂、活性炭置于V型混合机中，在60rpm的搅拌转速下进行混合处理15min得到混合物，其中，导电剂为平均粒径为40nm的导电炭黑，粘结剂为重均分子量为1000万的聚四氟乙烯，粘结剂的平均粒径为500μm，活性炭的平均粒径为6μm，且在混合物中，导电剂的质量百分含量为5％，粘结剂的质量百分含量为10％，活性炭的质量百分含量为85％。
采用压缩空气对混合物进行气流粉碎，压缩空气的露点温度为-55℃，进行气流粉碎时压缩空气的气体流速为300m/s。再采用挤压造粒机对经过气流粉碎的混合物进行造粒处理，使得经过造粒处理得到的粒料的平均粒径为1mm。将粒料置入辊压机中进行压延，压辊的温度为100℃，辊压时的线压力为1000Kg/cm，辊压3次，制备得到膜片。
分别在集流体的两个表面上贴附一层膜片，并放入热复合机中进行辊压以使得膜片与集流体贴合在一起，其中，集流体为铝箔，铝箔的厚度为22μm，进行热复合处理时的温度为240℃。
实施例9
称取一定重量的导电剂、粘结剂、活性炭及造孔剂置于V型混合机中，在60rpm的搅拌转速下进行混合处理15min得到混合物，其中，导电剂为平均粒径为40nm的导电炭黑，粘结剂为重均分子量为1000万的聚四氟乙烯，粘结剂的平均粒径为500μm，活性炭的平均粒径为6μm，造孔剂为无水柠檬酸，造孔剂的熔点为153℃，造孔剂的分解温度为175℃，且在混合物中，导电剂的质量百分含量为5％，粘结剂的质量百分含量为10％，活性炭的质量百分含量为84％，造孔剂的质量百分含量为1％。
采用压缩空气对混合物进行气流粉碎，压缩空气的露点温度为-55℃，进行气流粉碎时压缩空气的气体流速为300m/s。将经过气流粉碎的混合物置入辊压机中进行压延，压辊的温度为100℃，辊压时的线压力为1000Kg/cm，辊压3次，制备得到膜片。
分别在集流体的两个表面上贴附一层膜片，并放入热复合机中进行辊压以使得膜片与集流体贴合在一起，其中，集流体为铝箔，铝箔的厚度为22μm，进行热复合处理时的温度为240℃。
对实施例1～9制备得到的多孔电极片的薄膜均匀性、表面状态、压实密度及洗液性进行测试，结果如表1所示。
其中，薄膜均匀性采用日本三丰的型号为547-321的公英制数显百分厚度计测试得到，测试方法：随机选取一段长1000mm的薄膜，在长度方向上间隔取5个位置，测量每个位置左中右三个点的薄膜厚度，共计15个点。计算出平均值，
压实密度采用下述方法测试得到；裁减出矩形的极片，长度A≥100mm，宽度B≥100mm，在烘箱中充分干燥后，称得极片重量W。计算公式如下：压
吸液性测试：裁剪相同尺寸(50mm×50mm)的多孔电极片，完全浸没于电解液(溶剂AN，溶质1mol/L Et4NBF4)30min后，测量多孔电极片的重量增加量。
表1
薄膜均匀性 压实密度(g/cm3) 吸液量(％)
实施例1 2.5％ 0.70 224
实施例2 2.3％ 0.71 215
实施例3 2.7％ 0.68 230
实施例4 2.8％ 0.68 230
实施例5 2.4％ 0.71 228
实施例6 不能成膜 - -
实施例7 2.5％ 0.71 225
实施例8 2.1％ 0.72 210
实施例9 ＞5.0％ 0.63 206
对实施例1～9制备得到的电极片的电化学性能进行测试，结果如表2所示。
其中，将电极片组装成2245电容器(直径22mm，高45mm)，并测得静电容量和内阻，测试方法根据IEC62576-2009混合动力电动车用双层电容器中的电特性的试验方法进行。
表2
电容(法拉) 内阻(mΩ)
实施例1 123 7.92
实施例2 121 8.31
实施例3 114 7.45
实施例4 113 7.39
实施例5 122 7.89
实施例6 - -
实施例7 122 8.04
实施例8 120 8.44
实施例9 89 11.02
加入造孔剂后，略微降低了极片的压实密度，同时吸液量显著增加。电解液通过造孔剂分解留下的孔隙进入极片内层，被活性炭充分接触和吸收；并且孔隙本身也提供增加的表面积和容积。吸液量的增加，促进了活性炭的容量发挥，和降低了电容器的内阻。然而，过多的造孔剂会降低活性炭的百分含量，从而降低超级电容器的总电容。从实施例可以看出，较佳的造孔剂无水柠檬酸的含量为1％，此时电容和内阻性能均有提升。其中，内阻性能的提升较为明显。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多孔电极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将导电剂、粘结剂、活性炭及造孔剂进行混合处理得到混合物，所述混合物为干态粉体，其中，所述粘结剂选自重均分子量为500万以上的聚四氟乙烯；
对所述混合物进行气流粉碎；
对所述混合物进行辊压得到膜片；及
将所述膜片与集流体进行层叠后进行热复合处理得到所述多孔电极片。
2.根据权利要求1所述的多孔电极片的制备方法，其特征在于，所述导电剂选自导电炭黑、石墨、碳纳米管、碳纤维、乙炔黑和科琴黑中的至少一种；
及/或，所述造孔剂选自草酸、柠檬酸和苯甲酸中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的多孔电极片的制备方法，其特征在于，所述活性炭的平均粒径为5μm～8μm；
及/或，所述粘结剂的平均粒径为400μm～600μm；
及/或，所述导电剂的平均粒径为30nm～20μm。
4.根据权利要求1所述的多孔电极片的制备方法，其特征在于，所述导电剂占所述混合物的质量百分含量为2％～15％，所述粘结剂占所述混合物的质量百分含量为4％～20％，所述活性炭占所述混合物的质量百分含量为70％～92％，所述造孔剂占所述混合物的质量百分含量为0.1％～3％。
5.根据权利要求1所述的多孔电极片的制备方法，其特征在于，所述混合处理采用滚筒回转的方式进行，所述混合处理的转速为5rpm～60rpm，所述混合处理的时间为5min～30min，所述混合处理的温度为0℃～80℃。
6.根据权利要求1所述的多孔电极片的制备方法，其特征在于，所述对所述混合物进行气流粉碎的步骤中，所述气流为压缩空气，所述压缩空气的水分含量不超过20ppm，所述压缩空气的露点温度为-70℃～-30℃，所述压缩空气的气体流速为300m/s～1000m/s；
及/或，所述对所述粒料进行辊压得到所述电极片的步骤中，进行辊压时压辊的温度为80℃～120℃；辊压的线压力为100Kg/cm～1000Kg/cm，辊压的次数为1次～3次。
7.根据权利要求1所述的多孔电极片的制备方法，其特征在于，所述对所述混合物进行气流粉碎的步骤之后、所述对所述混合物进行辊压得到膜片的步骤之前还包括步骤：所述对所述混合物进行造粒处理得到粒料，所述造粒处理的方法为挤压造粒，所述粒料的平均粒径为0.2mm～2mm。
8.根据权利要求1所述的多孔电极片的制备方法，其特征在于，所述集流体选自铝箔、铜箔或镍箔；
及/或，所述热复合处理的温度为200℃～300℃，所述热复合处理的时间为1s～5s。
9.一种多孔电极片，其特征在于，由权利要求1～8任一项所述的多孔电极片的制备方法制备得到。
10.一种电容器，其特征在于，包括权利要求9所述的多孔电极片。
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