專利名稱::一種電化學超級電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本實用新型涉及一種電容器,特別是公開一種電化學超級電容器,具體是指化學電源的材料改進的電化學電容器。
背景技術(shù):
:化學電源在應(yīng)用方面已經(jīng)拓展到很多領(lǐng)域,隨之而來的是其安全型、穩(wěn)定性問題。電化學超級電容器(EC)作為化學儲能方式的一種也遇到了相同的問題,特別是作為高功率儲能器件,其工作模式就是大功率、大電流狀態(tài)下連續(xù)工作,如何解決發(fā)熱問題是近年來研究熱點與難點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是從EC上述方面的需求進行研究,通常氫鎳電池的隔膜都是采用多空有機聚合物,如聚丙烯無紡布,這種隔膜在遇到電源本身過熱時并不能很好的保證電源的安全,由此本實用新型結(jié)合EC的特點,對隔膜進行了改進和創(chuàng)新,提供一種采用高離子通過率、在溫度過高時會自動保護的隔膜的電化學超級電容器。本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種電化學超級電容器,包括極片和隔膜,其特征在于所述的隔膜由兩層組成,一層為聚丙烯(PP)無紡布層,另一層為聚乙烯(PE)接枝膜層,PP無紡布層與PE接枝膜層通過粘結(jié)劑或熱加工復合在一起,同時不影響隔膜整體的導電性,即離子通道并不受影響。PP無紡布層與PE接枝膜層厚度比例為l:(0.20.5),PP無紡布層厚度一般為0.050.1mm,PE接枝膜層厚度一般為0.020.05mm。本實用新型的隔膜厚度為0.100.15mm,面密度為5070g/m2,既保證了EC反應(yīng)所需的電解質(zhì)能存儲足夠的量在隔膜上,又保證了過溫閉合時的可靠性。發(fā)明中對孔隙的要求,強調(diào)了有效空的比例問題,要保證離子傳道順利,孔的直徑要在0.010.1pm(10100nm)之間,因為水合離子的半徑一般為納米數(shù)量級,這種尺度的孔徑是最合適的,孔徑過小,則影響離子通過效率,孔徑過大則影響隔膜強度與均勻性。同時,并非所有的隔膜微孔都是有效的,有大量微孔是一端導通或孔徑在10納米以下的,都不能作為EC反應(yīng)時有效的通道,所以本實用新型對有效孔徑的比率提出了PP無紡布層為80%及以上和PE接枝膜層為70%及以上的要求。本實用新型的隔膜在溫度超過85'C時,PE接枝膜層微孔閉合,關(guān)閉或部分關(guān)閉離子通道,電容器反應(yīng)中止,PP無紡布層支撐PE接枝膜層并避免短路,電容器進入熱保護狀態(tài),PE接枝膜層的微孔閉合是不可恢復的,因此在使用中通過自動控制方法,不能出現(xiàn)85'C以上的高溫環(huán)境。本實用新型的有益效果是本實用新型采用高離子通過率、在溫度過高時會自動保護的隔膜,在大功率、大電流狀態(tài)下連續(xù)工作時會過溫閉合,不僅保證電源工作的可靠性,還提高了安全性。圖l是本實用新型電化學超級電容器的隔膜結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中1、聚丙烯(PP)無紡布層;2、聚乙烯(PE)接枝膜層。具體實施方式下面通過實施例對本實用新型作進一步說明。表不同組份的隔膜具有不同的用途。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>。實施例4:EC制作的實施例把實施例2中的隔膜裁減成寬115mm的長條狀,長度^2.8m;準備好正極片、負極片(尺寸均為70xl00mm)。開始操作,底端先放一層隔膜(隔膜PP無紡布層所在面朝向正極),放入一片正極,隔膜下端比極片長出5mm,把隔膜繞到另一端,放入一片負極,負極位置與正極對應(yīng),隔膜再繞到另一端;依次如此正負極交錯組裝,直到20片正極和20片負極為止;隔膜包覆到最后一片正極的外面預留2mm后,用剪刀剪斷;用螺母將極柱連接號,裝入殼體,蓋上殼蓋并密封,從安全閥口注入額定的電解液,并擰上安全閥。EC制作完成。權(quán)利要求1.一種電化學超級電容器,包括極片和隔膜,其特征在于所述的隔膜由兩層組成,一層為聚丙烯無紡布層,另一層為聚乙烯接枝膜層,所述的聚丙烯無紡布層和聚乙烯接枝膜層是通過粘結(jié)劑或熱加工復合而成并緊密接觸,其中聚丙烯無紡布層厚度在0.05~0.1mm之間,聚乙烯接枝膜層厚度在0.02~0.05mm之間,聚丙烯無紡布層厚度與聚乙烯接枝膜層厚度保持比例1∶(0.2~0.5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學超級電容器,其特征在于所述的隔膜厚度為0.100.15mm,面密度為5070g/m2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學超級電容器,其特征在于所述的聚丙烯無紡布層孔徑分布在0.030.1pm之間的比率為80%及以上,聚乙烯接枝膜層孔徑分布在0.010.08,Hm之間的比率為70%及以上。專利摘要本實用新型為一種電化學超級電容器,包括極片和隔膜,其特征在于所述的隔膜由兩層組成,一層為聚丙烯無紡布層,另一層為聚乙烯接枝膜層,所述的聚丙烯無紡布層和聚乙烯接枝膜層是通過粘結(jié)劑或熱加工復合而成并緊密接觸,其中聚丙烯無紡布層厚度在0.05~0.1mm之間,聚乙烯接枝膜層厚度在0.02~0.05mm之間,聚丙烯無紡布層厚度與聚乙烯接枝膜層厚度保持比例1∶(0.2~0.5)。本實用新型電化學超級電容器采用高離子通過率、在溫度過高時會自動保護的隔膜,解決了電化學超級電容器在大功率、大電流下連續(xù)工作的發(fā)熱問題。文檔編號H01G9/00GK201134361SQ20072014443公開日2008年10月15日申請日期2007年12月28日優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日發(fā)明者楊贊麗,苗小麗,衡建坡,陳曉林申請人:上海奧威科技開發(fā)有限公司