CN110660588A - 电极及电极制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电极及电极制造方法，属于电子元器件制造技术领域。所述电极包括：至少两个电极层，每个电极层的粉体的比表面积不同；对于每个电极层，所述电极层包裹与所述电极层相对应的内侧电极层，所述电极层被与所述电极层相对应的外侧电极层所包裹。通过将具体不同比表面积的粉体的浆料喷涂在基板上，形成包括多个电极层的电极结构，每个电极层的浆料对应不同的比表面积粉体的浆料，可以通过低比表面积的粉体对应的电极层提高电极的耐压能力，并结合高比表面积的粉体对应的电极层提高电极的单位体积内的比容，从而在不降低电极在单位体积内的比容的基础上，提高了电极的耐压能力。
Description
技术领域
本申请涉及电子元器件制造技术领域，具体而言，涉及一种电极及电极制造方法。
背景技术
随着电子技术的不断发展，电子设备逐渐在向微型化的方向发展，相应的，电子设备中电极的功率密度也要求越来越大。
相关技术中，在制作电极的过程中，制作电极的粉体的比表面积越来越大，从而可以满足功率密度的要求。但是，由于制作电极的粉体的颗粒越来越小，使得制造得到的电极的耐压能力逐渐下降，无法满足电子设备的电压要求。
因此，亟需一种在满足功率密度要求的基础上，提高耐压能力的电极结构和制造方法。
发明内容
本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种电极及电极制造方法，以解决电极的耐压能力不满足电子设备的电压要求的问题。
为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种电极，所述电极包括：
至少两个电极层，每个电极层的粉体的比表面积不同；
对于每个电极层，所述电极层包裹与所述电极层相对应的内侧电极层，所述电极层被与所述电极层相对应的外侧电极层所包裹。
可选的，所述电极还包括：底料电极层和上端电极层；
所述底料电极层和所述上端电极层均与至少两个所述电极层相接触，所述底料电极层和所述上端电极层均与至少两个所述电极层垂直，所述底料电极层和所述上端电极层分别位于至少两个所述电极层的两端；
所述底料电极层和所述上端电极层的粉体的比表面积均小于或等于至少两个所述电极层中每个电极层的粉体的比表面积。
可选的，所述底料电极层的厚度范围为0.3至3毫米。
可选的，对于每个所述电极层，与所述电极层相对应的内侧电极层的粉体的比表面积，大于所述电极层的粉体的比表面积；
与所述电极层相对应的外侧电极层的比表面积粉体，小于所述电极层的粉体的比表面积。
可选的，对于每个所述电极层，与所述电极层相对应的内侧电极层的粉体的比表面积，与所述电极层的粉体的比表面积之间的比例范围为1.1至5。
可选的，每个电极层是由金属粉体、粘合剂、溶剂和至少一种功能添加剂混合得到的浆料制成，所述浆料的孔隙度范围为30％至80％，所述浆料的径粒范围为5至100微米。
第二方面，本申请实施例还提供了一种电极制造方法，所述方法包括：
将多种浆料按照预先设置的图案喷涂在预处理后的基板上，得到具有多个电极层的初始电极结构，其中多种所述浆料是由多种粉体组成，每种所述浆料由一种粉体组成，多种所述粉体的比表面积各不相同，每层所述电极层由同一种浆料形成；
对所述初始电极结构进行烧结，得到烧结后的电极结构，对于所述烧结后的电极结构的多个所述电极层中的每个所述电极层，所述电极层包裹与所述电极层相对应的内侧电极层，所述电极层被与所述电极层相对应的外侧电极层所包裹。
可选的，所述将多种浆料按照预先设置的图案喷涂在预处理后的基板上，包括：
将底料浆料喷涂在所述预处理后的基板上，形成底料电极层，所述底料浆料是多种所述浆料中比表面积参数值最小的粉体所组成的浆料；
将多种所述浆料按照所述预先设置的图案喷涂在所述底料电极层上，形成主体电极层；
将所述底料浆料喷涂在所述主体电极层远离所述底料电极层的一端，形成上端电极层，所述上端电极层与所述底料电极层位于所述主体电极层的两端。
可选的，所述将多种所述浆料按照所述预先设置的图案喷涂在所述底料电极层上，包括：
若检测到所述底料电极层的厚度达到预设阈值，采用切面打印的方式将多种所述浆料按照所述预先设置的图案喷涂在所述底料电极层上。
可选的，所述将多种浆料按照预先设置的图案喷涂在预处理后的基板上，得到具有多个电极层的初始电极结构，包括：
根据组成每种浆料的粉体的比表面积的参数值，按照从大到小的顺序，沿着从所述预先设置的图案的中央区域向所述预先设置的图案的外侧的方向，在所述预处理后的基板上进行喷涂，得到所述初始电极结构；
或者，根据组成每种浆料的粉体的比表面积的参数值，按照从小到大的顺序，沿着从所述预先设置的图案的外侧向所述预先设置的图案的中央区域的方向，在所述预处理后的基板上进行喷涂，得到所述初始电极结构。
可选的，在所述将多种浆料按照预先设置的图案喷涂在预处理后的基板上之前，所述方法还包括：
对多种不同比表面积的粉体分别进行配置，得到多种所述浆料，每种所述浆料由一种所述粉体组成；
将多种所述浆料分别装入打印机的各个料盒中；
所述将多种浆料按照预先设置的图案喷涂在预处理后的基板上，包括：
通过所述打印机将多种所述浆料按照预先设置的图案喷涂在所述预处理后的基板上。
可选的，在所述将多种浆料按照预先设置的图案喷涂在预处理后的基板上之前，所述方法还包括：
对所述基板进行加热，使得所述基板的温度处于预先设置的温度区间内；
在加热后的基板上熔融石蜡，得到所述预处理后的基板。
可选的，在所述对所述初始电极结构进行烧结，得到烧结后的电极结构之前，所述方法还包括：
通过挤压的方式对所述初始电极结构进行矫形，得到矫形后的电极结构；
所述对所述初始电极结构进行烧结，得到烧结后的电极结构，包括：
在预设温度下，通过真空炉对所述矫形后的电极结构烧结预设时长，得到所述烧结后的电极结构。
可选的，所述初始电极结构由多层所述浆料构成，沿着所述预先设置的图案的中央区域向外侧的方向，每层所述浆料的粉体的比表面积逐渐减小，每层浆料的粉体的比表面积的参数值与相邻浆料的粉体的比表面积的参数值的比值范围为1.1至5。
可选的，所述浆料的孔隙度范围为30％至80％，所述浆料的径粒范围为5至100微米。
本申请的有益效果是：
本申请实施例通过设置至少两个电极层，对于每个电极层，该电极层包裹对应的内侧电极层，并被对应的外侧电极层所包裹，从而形成层层包裹的具有多个电极层的电极，而且，每个电极层的粉体的比表面积不同。通过设置由不同比表面积的粉体组成的电极层，可以通过低比表面积的粉体对应的电极层提高电极的耐压能力，并结合高比表面积的粉体对应的电极层提高电极的单位体积内的比容，从而在不降低电极在单位体积内的比容的基础上，提高了电极的耐压能力。
进一步地，将不同比表面积的金属粉体所形成的浆料通过3D增材制造的方法成形在基板上，形成由不同比表面积的粉体所形成的浆料构成的多个电极层，多个电极层中粉体的比表面积呈现梯度分布，能够提高电极在单位体积内的功率密度和能量密度，同时可以提高电极的耐压能力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种电极的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种电极的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的又一种电极的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种电极制造方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种电极制造方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
图1为本申请一实施例提供的一种电极的结构示意图，如图1所示，该电极10包括：至少两个电极层110。
其中，电极层110是由任意一种浆料喷涂得到的，而浆料是由比表面积相同的粉体配置形成的，因此，电极层110是由粉体生成的。但是，不同的电极层110是由不同的浆料喷涂得到，则不同的浆料中粉体的比表面积不同，因此，每个电极层110的粉体的比表面积不同。
而且，对于每个电极层110，该电极层包裹与该电极层相对应的内侧电极层，该电极层被与该电极层相对应的外侧电极层所包裹。
例如，参照图2，若至少两个电极层110包括第一电极层1101、第二电极层1102和第三电极层1103，第一电极层1101是第二电极层1102的内侧电极层，而第三电极层1103是第二电极层1102的外侧电极层，则第一电极层1101的粉体的比表面积的参数值，大于第二电极层1102的粉体的比表面积的参数值，而第二电极层1102的粉体的比表面积的参数值，大于第三电极层1103粉体的比表面积的参数值。
在另一种可选实施例中，参照图3，该电极还可以包括：底料电极层120和上端电极层130。
其中，底料电极层120和上端电极层130的粉体的比表面积均小于或等于至少两个电极层110中每个电极层110的粉体的比表面积。
例如，与图2的举例相对应的，底料电极层120和上端电极层130的粉体的比表面积等于第三电极层1103的粉体的比表面积，而且，底料电极层120和上端电极层130的粉体的比表面积均小于第一电极层1101和第二电极层1102的粉体的比表面积。
需要说明的是，在实际应用中，底料电极层120和上端电极层130的粉体的比表面积可以与电极10的最外个电极层的粉体的比表面积一致，也即是，电极10的最外个电极层、底料电极层120和上端电极层130均为采用底料浆料喷涂得到的。
另外，由于在制作电极的过程中，是先在基板上形成底料电极层120，再在底料电极层120上喷涂各个电极层110的，因此，该底料电极层120与至少两个电极层110相接触，且底料电极层120与至少两个电极层垂直。
而且，与底料电极层120类似的，在喷涂得到各个电极层110后，可以在各个电极层110远离底料电极层120的一端再次喷涂得到与各个电极层110垂直的上端电极层130，从而得到分布在各个电极层110两端的底料电极层120和上端电极层130。
因此，底料电极层120和上端电极层130均与至少两个电极层110相接触，底料电极层120和上端电极层130均与至少两个电极层110垂直，底料电极层120和上端电极层130分别位于至少两个电极层110的两端。
需要说明的是，在实际应用中，可以根据不同的需求控制底料电极层120的厚度，例如，底料电极层的厚度范围可以为0.3至3毫米。类似的，也可以根据实际需求对上端电极层130的厚度进行调整，本申请实施例对底料电极层120和上端电极层130的厚度不做限定。
进一步地，为了提高电极在单位体积内的功率密度和能量密度，可以按照预先设置的方式，对各个电极层进行排布。
可选的，对于每个电极层，与该电极层相对应的内侧电极层的粉体的比表面积，大于该电极层的粉体的比表面积，而且，与该电极层相对应的外侧电极层的粉体的比表面积，小于该电极层的粉体的比表面积。
例如，与图2的举例相对应的，若第二电极层1102的粉体的比表面积为7.8，则第一电极层1101的粉体的比表面积可以为18.26，而第三电极层1103的粉体的比表面积可以为3.7。
需要说明的是，在实际应用中，各个电极层与相对应的内侧电极层的粉体的比表面积的比值可以在一定范围内。可选的，对于每个电极层，与电极层相对应的内侧电极层的粉体的比表面积，与电极层的粉体的比表面积之间的比例范围可以为1.1至5。
例如，电极层与相对应的内侧电极层的粉体的比表面积之间的比例范围可以为1.2至4.5，也可以为1.4至3，本申请实施例对比例范围不做限定。
另外，需要说明的是，在实际应用中，电极中的各个电极层是通过包含金属粉体的浆料进行喷涂，再对喷涂后的浆料进行烧结得到。
因此，每个电极层可以是由金属粉体、粘合剂、溶剂和至少一种功能添加剂混合得到的浆料制成，而浆料的孔隙度范围可以为30％至80％，浆料的径粒范围可以为5至100微米。
另外，为了减少电极层中的杂质，可以选取易挥发、低残留的有机物作为粘合剂、溶剂和至少一种功能添加剂。
例如，浆料中的金属粉体可以为阀金属粉体，而优选地浆料的孔隙度范围可以为50％至70％，优选的浆料的径粒范围可以为8至60微米，更优的浆料的径粒范围可以为15至35微米。
需要说明的是，在实际应用中，电极还可以包括引线，该引线可以在对电极进行喷涂烧结之前，预先埋设在相对应的位置，也可以通过其他方式，在烧结得到电极之后，再将引线插入电极中，本申请实施例对引线的设置方式不做限定。
综上所述，本申请提供的电极，通过设置至少两个电极层，对于每个电极层，该电极层包裹对应的内侧电极层，并被对应的外侧电极层所包裹，从而形成层层包裹的具有多个电极层的电极，而且，每个电极层的粉体的比表面积不同。通过设置由不同比表面积的粉体组成的电极层，可以通过低比表面积的粉体对应的电极层提高电极的耐压能力，并结合高比表面积的粉体对应的电极层提高电极的单位体积内的比容，从而在不降低电极在单位体积内的比容的基础上，提高了电极的耐压能力。
进一步地，将不同比表面积的金属粉体所形成的浆料通过3D增材制造的方法成形在基板上，形成由不同比表面积的粉体所形成的浆料构成的多个电极层，多个电极层中粉体的比表面积呈现梯度分布，能够提高电极在单位体积内的功率密度和能量密度，同时可以提高电极的耐压能力。
图4为本申请实施例提供的一种电极制造方法的流程示意图，如图4所示，该方法包括：
步骤401、将多种浆料按照预先设置的图案喷涂在预处理后的基板上，得到具有多个电极层的初始电极结构。
其中，多种浆料是由多种粉体组成，每种浆料由一种粉体组成，多种粉体的比表面积各不相同，每个电极层由同一种浆料形成。也即是，根据多种比表面积不同的粉体，形成多种由一种粉体组成的浆料，从而得到多种包括不同比表面积的粉体的浆料。
为了在不降低电极在单位体积内的比容的基础上，提高了电极的耐压能力，可以通过调整组成电极的粉体的方式，将包括不同比表面积的粉体的多种浆料，组成由多个电极层构成的初始电极结构。
另外，预先设置的图案可以为各个对应不同比表面积的电极层所在位置的分布图案。
具体地，可以按照预先设置的图案，将各个具有不同比表面积的粉体的多种浆料喷涂在预处理后的基板上，使得浆料能够按照与预先设置的图案相匹配的图形，形成处于胶状的具有层层电极相互包裹的初始电极结构。
需要说明的是，在实际应用中，在将浆料喷涂至预处理后的基板后，可以对基板进行加热，从而可以避免浆料处于液体状态无法形成各个电极层。但是，需要对基板的温度进行控制，避免无法对初始电极结构的形状进行调整。
例如，可以将基板的温度控制在30至150摄氏度之间，优选地，可以将基板的温度控制在40至100摄氏度之间。
步骤402、对初始电极结构进行烧结，得到烧结后的电极结构。
在形成初始电极结构后，可以进行进一步加工，使得初始电极结构可以形成电极结构。因此，对于烧结后的电极结构的多个电极层中的每个电极层，该电极层包裹与该电极层相对应的内侧电极层，该电极层被与该电极层相对应的外侧电极层所包裹。
具体地，可以将初始电极结构从基板上取下，并将取下的初始电极结构放置在预先设置的真空炉中，通过对真空炉的温度和加热时长进行设定，使得初始电极结构可以在预设温度下烧结预设时长，从而得到烧结后的各个电极层呈现梯度分布的电极结构。
需要说明的是，预设温度和预设时长可以根据组成各个电极层的粉体的比表面积进行综合设置，本申请实施例对此不做限定。
另外，由于各个电极层是由金属粉体、粘合剂、溶剂和至少一种功能添加剂混合得到的浆料制成的，而粘合剂、溶剂和至各个功能添加剂均是易挥发、低残留的有机物。因此，在对电极进行烧结的过程中，可以通过加热的方式对粘合剂、溶剂和至各个功能添加剂进行移除。
进一步地，在烧结得到电极结构后，可以对烧结得到的电极结构进行电解质被覆和阴极被覆，从而形成电容，以便可以通过形成的电容对电极的功率密度和能量密度进行测试。
例如，对电极进行测试得到的结果如表1所示的电参数分布，其中化成电压均为98V(伏特)，设计容量分别为470μF(微法)和330μF，额定电压为25V。通过表1可见，采用比表面积呈现梯度分布的粉体所形成的电极，在化成电压相同的情况下，电容器在相同体积时平均容量增大(468-341)/341*100％＝37.2％，根据公式E＝CV2/2，电容器的能量密度也增大37.2％。
表1
综上所述，本申请提供的电极制造方法，通过将多种不同的浆料按照预先设置的图案喷涂在预处理后的基板上，得到具有多个电极层且层层包裹的初始电极结构，再对初始电极结构进行烧结，得到烧结后的电极结构。通过将具体不同比表面积的粉体的浆料喷涂在基板上，形成包括多个电极层的电极结构，每个电极层的浆料对应不同的比表面积的浆料，可以通过低比表面积的粉体对应的电极层提高电极的耐压能力，并结合高比表面积的粉体对应的电极层提高电极的单位体积内的比容，从而在不降低电极在单位体积内的比容的基础上，提高了电极的耐压能力。
图5为本申请实施例提供的另一种电极制造方法的流程示意图，如图5所示，该方法包括：
步骤501、配置得到多种不同浆料。
为了提高电极在单位体积内的功率密度和能量密度，可以采用多种不同比表面积的粉体配置得到多种浆料，从而可以通过配置得到的多种浆料制造得到电极。
可选的，可以对多种不同比表面积的粉体分别进行配置，得到多种浆料，每种浆料由一种粉体组成，并将多种浆料分别装入打印机的各个料盒中，以便在后续步骤中，可以通过打印机对各种浆料进行喷涂，从而得到电极。
具体地，可以将金属粉体、粘合剂、溶剂和至少一种功能添加剂按照预先设置的比例进行混合，得到包括一种比表面积的粉体的浆料，相应的，可以按照上述方式，根据不同的比表面积的金属粉体分别进行混合，从而得到多种比表面积的粉体分别对应的浆料，进而可以将不同的浆料分别装入打印机的各个料盒中。
例如，可以根据质量比能量分别为12000μF·V/g(微法伏每克)和20000μF·V/g的阀金属钽粉，也即是两种比表面积的阀金属钽粉，分别配置得到两种不同浆料。
需要说明的是，在实际应用中，打印机可以为3DP(3D Printers，3D打印机)。
另外，配置得到的浆料的孔隙度范围可以为30％至80％，浆料的径粒范围可以为5至100微米。
步骤502、对基板进行预处理，得到预处理后的基板。
在对电极进行制备之前，需要对承载电极的基板进行预处理，以便在后续步骤中，浆料在喷涂到基板之后，可以形成处于胶状的初始电极结构，避免浆料无法按照预先设置的图案形成包括多个电极层的初始电极结构。
可选的，可以对基板进行加热，使得基板的温度处于预先设置的温度区间内，再在加热后的基板上熔融石蜡，得到预处理后的基板。
具体地，可以先对基板进行加热，在基板达到预先设置的温度区间后，可以将石蜡熔融在基板任意一侧的表面，之后可以停止对基板的加热，使得基板温度下降，从而使得石蜡在基板表面凝固，得到预处理后的基板，以便在后续步骤中，可以通过石蜡抑制浆料的流动，也可以避免浆料发生凝固。
需要说明的是，基板可以为耐高温玻璃板。
步骤503、将底料浆料喷涂在预处理后的基板上，形成底料电极层。
其中，该底料浆料为是多种浆料中比表面积参数值最小的粉体所组成的浆料。
为了提高电极的性能，可以在制备各个电极层之前，先在预处理后的基板上喷涂得到底料电极层，以便底料电极层可以实现对各个电极层的覆盖，从而进一步提高电极的耐压能力。
具体地，可以通过预先设置的打印机，选取比表面积最小的粉体的所组成浆料作为底料浆料，并将该底料浆料均匀喷涂在预处理后的基板上，从而在预处理后的基板上形成有底料浆料制备的底料电极层。
进一步地，针对不同的电极，底料电极层的厚度也可以不同。
因此，若检测到底料电极层的厚度达到预设阈值，可以执行步骤504，也即是采用切面打印的方式将多种浆料按照预先设置的图案喷涂在底料电极层上。
例如，底料电极层的厚度范围可以为0.3至3毫米。
步骤504、将多种不同比表面积的粉体所组成的浆料按照预先设置的图案喷涂在底料电极层上，得到初始电极结构。
在形成底料电极层后，可以对各个浆料进行喷涂，从而得到具有多个电极层的初始电极结构，也即是，形成呈现梯度结构的初始电极结构，以便在后续步骤中，可以通过该初始电极结构形成电极。
进一步地，初始电极结构不但可以包括底料电极层，还可以包括上端电极层，可以通过底料电极层和上端电极层对多种浆料形成的主体电极层进行封装，从而得到初始电极结构。
因此，可以先将多种浆料按照预先设置的图案喷涂在底料电极层上，形成主体电极层，再将底料浆料喷涂在主体电极层远离底料电极层的一端，形成上端电极层，其中上端电极层与底料电极层位于主体电极层的两端。
具体地，可以通过预先设定的喷涂步骤，将不同的浆料喷涂在预先设置的图案中的不同区域，从而得到由不同比表面积的粉体所组成的浆料形成的多个电极层，进而得到主体电极层，之后可以在主体电极层的另一端，也即是远离底料电极层的一端，再次采用底料浆料进行喷涂，形成上端电极层，最后得到初始电极结构。
由于可以按照不同的喷涂顺序，将不同的浆料喷涂在底料电极层上，因此，在喷涂过程中，为了提高喷涂各个浆料的效率，可以按照由内向外的方式喷涂浆料，也可以按照由外向内的方式喷涂浆料。
可选的，可以根据组成每种浆料的粉体的比表面积的参数值，按照从大到小的顺序，沿着从预先设置的图案的中央区域向预先设置的图案的外侧的方向，在预处理后的基板上进行喷涂，得到初始电极结构。
或者，可以根据组成每种浆料的粉体的比表面积的参数值，按照从小到大的顺序，沿着从预先设置的图案的外侧向预先设置的图案的中央区域的方向，在预处理后的基板上进行喷涂，得到初始电极结构。
例如，与图2的举例相对应的，可以按照由内向外的方式，先喷涂得到第一电极层1101，再进行喷涂，从而得到第二电极层1102，最后对第三电极层1103进行喷涂，最后喷涂上端电极层，得到初始电极结构。或者，按照由外向内的方式，先喷涂得到第三电极层1103，再进行喷涂，从而得到第二电极层1102，最后对第一电极层1101进行喷涂，最后喷涂上端电极层，得到初始电极结构。
另外，在喷涂得到初始电极结构的过程中，可以采用3D打印的方式，通过打印机将多种浆料按照预先设置的图案喷涂在预处理后的基板上。
需要说明的是，初始电极结构由多层浆料构成，沿着预先设置的图案的中央区域向外侧的方向，每层浆料的粉体的比表面积逐渐减小，每层浆料的粉体的比表面积的参数值与相邻浆料的粉体的比表面积的参数值的比值范围为1.1至5。
另外，初始电极结构可以为六面体，也可以为圆柱体，还可以为其他方便生产和/或减小体积的形状，本申请实施例对此不做限定。
步骤505、通过挤压的方式对初始电极结构进行矫形，得到矫形后的电极结构。
在得到初始电极结构后，为了使得初始电极结构形成的图形与预先设置的图案相匹配，可以对初始电极结构进行进一步矫形，以便在后续步骤中，烧结得到的电极与预先设置的图案相匹配。
具体地，可以通过对基板加热的方式，使得基板上的石蜡融化，从而将初始电极结构从基板取下，并将取下的初始电极结构放入矫形模具中，从而通过矫形模具对初始电极结构进行矫形，得到矫形后的电极结构。
例如，可以通过矫形模具对初始电极结构进行校正，得到矫形后的电极结构，使得矫形后的电极结构的体积为初始电极结构的体积的三分之一至五分之一。
步骤506、在预设温度下，通过真空炉对矫形后的电极结构烧结预设时长，得到烧结后的电极结构。
本步骤506与步骤402类似，在此不再赘述。
综上所述，本申请提供的电极制造方法，通过将多种不同的浆料按照预先设置的图案喷涂在预处理后的基板上，得到具有多个电极层且层层包裹的初始电极结构，再对初始电极结构进行烧结，得到烧结后的电极结构。通过将具体不同比表面积的粉体的浆料喷涂在基板上，形成包括多个电极层的电极结构，每个电极层的浆料对应不同的比表面积的浆料，可以通过低比表面积的粉体对应的电极层提高电极的耐压能力，并结合高比表面积的粉体对应的电极层提高电极的单位体积内的比容，从而在不降低电极在单位体积内的比容的基础上，提高了电极的耐压能力。
进一步地，在电极的内侧使用高比表面积的粉体组成的电极层，并在逐渐向外的电极层中使用高比表面积的粉体组成的电极层，使得各个电极层的粉体的比表面积由内向外逐渐降低，从而可以提高单位体积内的比容。
进一步地，在电极的外侧使用由低比表面积的粉体所形成的电极层，并且对高比表面积的粉体所形成的电极层呈包裹状。由于高比表面积的粉体的耐压能力相对较低，而在电极的外侧使用低比表面积的粉体的浆料，可以提高电极的耐压能力。
因此，通过采用由比表面积梯度分布的粉体所形成的浆料构成的电极层，既可以提高单位体积内的比容，又能保证电极的外侧的电极层的耐受电压不降低，根据电极功率密度公式可知，在提高单位体积内的比容的基础上，电极的功率和能量密度将得到显著提高。另外，根据电极体内电流的分布特征，外层的高比表面积的粉体所形成的电极层对整个电极形成保护，在同等条件下，电极的耐压能力也将得到提高。
上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种电极，其特征在于，所述电极包括：
至少两个电极层，每个电极层的粉体的比表面积不同；
对于每个电极层，所述电极层包裹与所述电极层相对应的内侧电极层，所述电极层被与所述电极层相对应的外侧电极层所包裹。
2.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述电极还包括：底料电极层和上端电极层；
所述底料电极层和所述上端电极层均与至少两个所述电极层相接触，所述底料电极层和所述上端电极层均与至少两个所述电极层垂直，所述底料电极层和所述上端电极层分别位于至少两个所述电极层的两端；
所述底料电极层和所述上端电极层的粉体的比表面积均小于或等于至少两个所述电极层中每个电极层的粉体的比表面积。
3.如权利要求2所述的电极，其特征在于，所述底料电极层的厚度范围为0.3至3毫米。
4.如权利要求1至3任一所述的电极，其特征在于，对于每个所述电极层，与所述电极层相对应的内侧电极层的粉体的比表面积，大于所述电极层的粉体的比表面积；
与所述电极层相对应的外侧电极层的比表面积粉体，小于所述电极层的粉体的比表面积。
5.如权利要求1至3任一所述的电极，其特征在于，对于每个所述电极层，与所述电极层相对应的内侧电极层的粉体的比表面积，与所述电极层的粉体的比表面积之间的比例范围为1.1至5。
6.如权利要求1至3任一所述的电极，其特征在于，每个电极层是由金属粉体、粘合剂、溶剂和至少一种功能添加剂混合得到的浆料制成，所述电极层的孔隙度范围为30％至80％，所述浆料的径粒范围为5至100微米。
7.一种电极制造方法，其特征在于，所述方法包括：
将多种浆料按照预先设置的图案喷涂在预处理后的基板上，得到具有多个电极层的初始电极结构，其中多种所述浆料是由多种粉体组成，每种所述浆料由一种粉体组成，多种所述粉体的比表面积各不相同，每层所述电极层由同一种浆料形成；
对所述初始电极结构进行烧结，得到烧结后的电极结构，对于所述烧结后的电极结构的多个所述电极层中的每个所述电极层，所述电极层包裹与所述电极层相对应的内侧电极层，所述电极层被与所述电极层相对应的外侧电极层所包裹。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将多种浆料按照预先设置的图案喷涂在预处理后的基板上，包括：
将底料浆料喷涂在所述预处理后的基板上，形成底料电极层，所述底料浆料是多种所述浆料中比表面积参数值最小的粉体所组成的浆料；
将多种所述浆料按照所述预先设置的图案喷涂在所述底料电极层上，形成主体电极层；
将所述底料浆料喷涂在所述主体电极层远离所述底料电极层的一端，形成上端电极层，所述上端电极层与所述底料电极层位于所述主体电极层的两端。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将多种浆料按照预先设置的图案喷涂在预处理后的基板上，得到具有多个电极层的初始电极结构，包括：
根据组成每种浆料的粉体的比表面积的参数值，按照从大到小的顺序，沿着从所述预先设置的图案的中央区域向所述预先设置的图案的外侧的方向，在所述预处理后的基板上进行喷涂，得到所述初始电极结构；
或者，根据组成每种浆料的粉体的比表面积的参数值，按照从小到大的顺序，沿着从所述预先设置的图案的外侧向所述预先设置的图案的中央区域的方向，在所述预处理后的基板上进行喷涂，得到所述初始电极结构。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述对所述初始电极结构进行烧结，得到烧结后的电极结构之前，所述方法还包括：
通过挤压的方式对所述初始电极结构进行矫形，得到矫形后的电极结构；
所述对所述初始电极结构进行烧结，得到烧结后的电极结构，包括：
在预设温度下，通过真空炉对所述矫形后的电极结构烧结预设时长，得到所述烧结后的电极结构。
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