專利名稱：一種折疊式超級電容器電極的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種超級電容器電極，尤其是一種折疊式電極，具體地說是一種
折疊式超級電容器電極。
背景技術：
眾所周知，超級電容器是近年來發(fā)展起來的新型儲能產(chǎn)品，具有長壽命、大功率等
突出優(yōu)點。超級電容器可應用于許多領域，如太陽能儲能、電動車輛、激光微波武器、移動通
訊裝置、便攜式儀器設備、數(shù)據(jù)記憶存儲系統(tǒng)、應急后備電源、作為燃料電池的啟動電源以
及電動汽車上的輔助電源等。如在電動車實用化的過程中，發(fā)現(xiàn)車輛在啟動、爬坡和加速時
急需供應大電流脈沖電能，在剎車時，需大電流儲存電能，這些是蓄電池難以做到的。超級
電容器的使用可以大大延長蓄電池的循環(huán)使用壽命，提高電動車的實用性。 目前市場的超級電容器按電解液類型可分為有機體系和無機體系兩種超級電容
器，有機體系采用聚碳酸酯、乙腈等有機物作為電解質(zhì)溶劑，具有工作電壓高、壽命長、大功
率性能好等優(yōu)點，但有機體系超級電容器產(chǎn)品儲能低，成本高，制約了其在大容量儲能方面
的應用。無機體系超級電容器采用水作為電解質(zhì)的溶劑，產(chǎn)品儲能大，價格低廉，在大容量
儲能方面優(yōu)勢明顯。但無機體系超級電容器在產(chǎn)品穩(wěn)定性、大功率輸出性能、循環(huán)壽命等方
面與有機體系超級電容器相比還有一定的差距。 超級電容器電極是超級電容器的核心部件、它的性能直接影響了產(chǎn)品的內(nèi)阻、自 放電、循環(huán)壽命、大功率輸出性能等主要產(chǎn)品指標。目前無機體系超級電容器生產(chǎn)技術多采 用去離子水和膏制漿，然后在泡沫鎳等集流體上涂布的工藝生產(chǎn)電極，該電極制作工藝操 作簡便，成本低廉，但制作的電極容易掉粉、內(nèi)阻偏大，影響了無機體系超級電容器大功率 及使用壽命等性能。同時電動車、風力發(fā)電等領域儲能產(chǎn)品使用環(huán)境較惡劣，始終處在顛 簸、振動的條件下工作，對超級電容器的產(chǎn)品強度、耐震動性等性能也提出了更高的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對目前的無機體系超級電容器產(chǎn)品受電極結(jié)構(gòu)影響，輸出
性能、循環(huán)壽命及產(chǎn)品耐振動性差的問題，設計一種改善輸出性能、循環(huán)壽命及產(chǎn)品耐振動
性的折疊式超級電容器電極。 本實用新型的技術方案是 —種折疊式超級電容器電極，其特征是它主要由涂覆有活性物質(zhì)的集流體2、極耳 7、匯流條6和多孔金屬薄片5組成，多孔金屬薄片5位于沿對折線3對折后的集流體2中， 匯流條6與集流體2的與對折線3平行的兩個直邊相連，在集流體2的與對折線3相垂直 的一邊上設有未涂覆活性物質(zhì)的白邊1，所述的極耳7同時與對折后相連的白邊1及匯流條 6相連，在所述的多孔金屬薄片5與白邊1相對應位置處也設有相配的長條狀無孔邊。 所述的多孔金屬薄片5為鎳片、銅片、鋼片或鍍鎳鋼帶，其厚度在0.01 lmm之 間。
3[0009] 所述的匯流條6為與對折線3相平行的集流體2的兩邊上的未涂覆活性物質(zhì)的白
邊或與所述兩邊相連的金屬條。 本實用新型的有益效果 普通平板結(jié)構(gòu)的超級電容器的活性物質(zhì)處在集流體的表面，本實用新型通過集流
體的折疊使得原來的處在集流體的表面轉(zhuǎn)變?yōu)樵趦蓪蛹黧w的內(nèi)部，并經(jīng)碾壓后有效解決
了長期使用活性物質(zhì)易脫落掉粉的問題。從而延長產(chǎn)品的使用壽命。集流體折疊后加入的
多孔金屬薄片，由于采用多孔結(jié)構(gòu)不影響碾壓時兩層集流體的粘合，同時金屬薄片具有良
好的電子傳導能力，起到集流體的作用，將與其接觸的活性物質(zhì)電荷運輸轉(zhuǎn)移。 電極對折后的兩邊進行焊接使之連接到一起，上下兩層集流體緊密連接，如在該
焊邊上繼續(xù)加焊一條匯流條也可以進一步提高集流體的導電能力；將多孔金屬薄片的金屬
邊與集流體的白邊的焊接，使得超級電容器電極形成兩層集流體一層多孔金屬薄片共三層
導電網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，同時集流體折邊原本連接在一起，對折后的兩邊也焊接為整體，通過這些措
施較大改善了電極內(nèi)部的導電能力有效提高了超級電容器的大電流工作性能。多孔金屬薄
片的加入也提高了電極強度及機械性能，從而提高超級電容器的抗振動性能。 本實用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便、成本低、并能改善整個電容器輸出性能、
循環(huán)壽命及耐振性的優(yōu)點。
圖1是未焊裝匯流條及極耳時的本實用新型的電極展開結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實用新型的電極外形結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。 如圖1、2所示。 —種折疊式超級電容器電極，它主要由涂覆有活性物質(zhì)(如活性炭)的集流體2、 極耳7、匯流條6和多孔金屬薄片5組成，如圖1所示，多孔金屬薄片5位于沿對折線3對折 后的集流體2中，如圖1所示，多孔金屬薄片5可采用帶孔鎳片、銅片、鋼片或鍍鎳鋼帶，其 厚度在0. 01 lmm之間。匯流條6與集流體2的與對折線3平行的兩個直邊相連，在集流 體2的與對折線3相垂直的一邊上設有未涂覆活性物質(zhì)的白邊l，在所述的多孔金屬薄片5 與白邊1相對應位置處也設有相配的長條狀無孔邊，極耳7同時與對折后相連的白邊1及 匯流條6同時相連。具體實施時匯流條6也可用未涂覆活性物質(zhì)的白邊來代替。 本實用新型的具體制造步驟為 首先采用常規(guī)方法配置漿料，并在泡沫鎳集流體2上涂布活性物質(zhì)，并在上部預 留5mm寬度白邊1的位置，也可以在整個集流體涂布結(jié)束后采用超聲波清粉方法去除上部 5mm寬度的活性物質(zhì)得到白邊1。 將集流體2沿著折邊3對折，并放入0. lmm沖孔鍍鎳鋼帶5，鍍鎳鋼帶上部留5mm 寬度金屬邊4。將集流體2和鍍鎳鋼帶5 —起壓緊，將上部白邊1和金屬邊4采用交流點焊 方式焊接到一起；再將集流體的兩個折邊采用交流點焊方式焊接到一起，并焊接一根匯流 條6。之后再在白邊l的上方焊接極耳7，再將電極放入滾壓機內(nèi)碾壓，制得新型折疊式超
4級電容器電極。 該電極可以作為超級電容器的負極也可以作為正極，將該極片包覆隔膜組裝成超 級電容器單體，采用BT2000蓄電池測試設備對其進行測試，其內(nèi)阻比相同容量普通結(jié)構(gòu)超 級電容器下降20 30%，大功率性能及循環(huán)壽命明顯提高。 本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術相同或可采用現(xiàn)有技術加以實現(xiàn)。
權利要求一種折疊式超級電容器電極，其特征是它主要由涂覆有活性物質(zhì)的集流體(2)、極耳(7)、匯流條(6)和多孔金屬薄片(5)組成，多孔金屬薄片(5)位于沿對折線(3)對折后的集流體(2)中，匯流條(6)與集流體(2)的與對折線(3)平行的兩個直邊相連，在集流體(2)的與對折線(3)相垂直的一邊上設有未涂覆活性物質(zhì)的白邊(1)，所述的極耳(7)同時與對折后相連的白邊(1)及匯流條(6)相連，在所述的多孔金屬薄片(5)與白邊(1)相對應位置處也設有相配的長條狀無孔邊。
2. 根據(jù)權利要求l所述的折疊式超級電容器電極，其特征是所述的多孔金屬薄片(5)為鎳片、銅片、鋼片或鍍鎳鋼帶，其厚度在0.01 lmm之間。
3. 根據(jù)權利要求l所述的折疊式超級電容器電極，其特征是所述的匯流條(6)為與對折線(3)相平行的集流體(2)的兩邊上的未涂覆活性物質(zhì)的白邊或與所述兩邊相連的金屬條。
專利摘要一種折疊式超級電容器電極，其特征是它主要由涂覆有活性物質(zhì)的集流體(2)、極耳(7)、匯流條(6)和多孔金屬薄片(5)組成，多孔金屬薄片(5)位于沿對折線(3)對折后的集流體(2)中，匯流條(6)與集流體(2)的與對折線(3)平行的兩個直邊相連，在集流體(2)的與對折線(3)相垂直的一邊上設有未涂覆活性物質(zhì)的白邊(1)，所述的極耳(7)同時與對折后相連的白邊(1)及匯流條(6)相連，在所述的多孔金屬薄片(5)與白邊(1)相對應位置處也設有相配的長條狀無孔邊。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便、成本低、并能改善整個電容器輸出性能、循環(huán)壽命及耐振性的優(yōu)點。
文檔編號H01G9/048GK201465809SQ20092004778
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權日2009年7月22日
發(fā)明者佘沛亮, 張明, 蘇迎東 申請人:南京雙登科技發(fā)展研究院有限公司