專利名稱：一種活性炭電極以及具有該電極的超級(jí)電容器的制作方法
件。根據(jù)儲(chǔ)能機(jī)理的不同，超級(jí)電容器主要分為建立在界面雙電層基礎(chǔ)上的“雙電層型”超級(jí)電容器和建立在法拉第準(zhǔn)電容基礎(chǔ)上的“準(zhǔn)電容型”超級(jí)電容器。碳材料的性質(zhì)(包 括碳材料的比表面積、孔徑分布、電化學(xué)穩(wěn)定性和電導(dǎo)率等)是決定“雙電層型”超級(jí)電容 器性能的決定因素。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，滿足要求的碳材料有活性炭、納米碳纖維和納米碳管 等，與此有關(guān)的比較典型的專利例如有美國(guó)MAXWELL公司的專利(名稱為“具有密封電解 封口的多電極雙層電容器”,公開(kāi)號(hào)為CA1408121A)和北京集星聯(lián)合電子科技有限公司的 專利(名稱為“活性炭纖維布/噴涂鋁復(fù)合極板雙電層電容器及其制備方法”,專利號(hào)為 ZL03124290. 1)?！皽?zhǔn)電容”的原理是電極材料利用鋰離子或質(zhì)子在材料的三維或準(zhǔn)二維晶 格立體結(jié)構(gòu)中的儲(chǔ)留來(lái)達(dá)到儲(chǔ)存能量的目的，該類電極材料包括金屬氧化物、氮化物和高 分子聚合物等，與此有關(guān)的較為典型的專利例如有清華大學(xué)的(名稱為“基于氧化鈷及氧 化釕的混合式超級(jí)電容器及其制備方法”,專利號(hào)為ZL200810111892. 7)。超級(jí)電容器的核 心組件是其電極，傳統(tǒng)活性碳電極多采用在鋁箔表面直接涂覆活性碳漿料的方法制備，該 方法與鋰離子電池電極制備方法類似，具有工藝成熟、簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但是存在活性碳材料層 容易脫落等不足，這樣的不足嚴(yán)重影響了超級(jí)電容器的使用壽命及可靠性。本發(fā)明提出--種基于三層結(jié)構(gòu)電極的超級(jí)電容器的制備方法,其特征是,通過(guò)在 鋁箱基片表面上采用無(wú)氣噴涂工藝或刮涂工藝制備導(dǎo)電層，進(jìn)而通過(guò)涂覆工藝及膜片軋制 工藝而在導(dǎo)電層表面制備活性碳材料層?；谒鲂滦偷娜龑咏Y(jié)構(gòu)電極的超級(jí)電容器具有 活性碳材料層不易脫落、儲(chǔ)能密度大和性能穩(wěn)定等特點(diǎn),在交通、能源、航天、綠色新能源和 軍用領(lǐng)域等中具有重要的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種活性碳電極以及以所述電極作為正極和負(fù)極 的超級(jí)電容器。具體地說(shuō)，本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成。1. 一種活性碳電極，其特征在于，所述活性碳電極由鋁箱基片、導(dǎo)電層和活性碳材 料層疊加而成。2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的活性碳電極，其特征在于,在將所述鋁箔基片、導(dǎo)電層和 活性碳材料層疊加后,經(jīng)過(guò)輥壓工藝處理來(lái)制得。3.根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的活性碳電極，其特征在于，所述導(dǎo)電層由導(dǎo)電涂料制 得，所述導(dǎo)電涂料包含作為導(dǎo)電材料的石墨與乙炔黑。
4.根據(jù)技術(shù)方案3所述的活性碳電極,其特征在于,所述石墨的粒度不高于5微 米，占所述導(dǎo)電層的比例為90質(zhì)量％至98質(zhì)量％。5.根據(jù)技術(shù)方案3所述的活性碳電極，其特征在于,所述導(dǎo)電層的厚度不高于30 微米。6.根據(jù)技術(shù)方案3所述的活性碳電極,其特征在于,所述導(dǎo)電層由無(wú)氣噴涂工藝 將所述導(dǎo)電涂料噴涂于所述鋁箱基片的表面來(lái)形成。優(yōu)選的是，所述導(dǎo)電涂料按照如下方法配制將所述導(dǎo)電材料與丁酮按照1 1的 質(zhì)量比混合,然后采用膠體磨研磨工藝處理而成。另外優(yōu)選的是,在噴涂過(guò)程中，將高壓泵工作壓力控制為2. 5Mpa 4Mpa,并將噴 涂厚度的誤差控制在lmg/cm2范圍內(nèi)。7.根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的活性碳電極,其特征在于，所述活性碳材料層包含活 性碳材料、乙炔黑和粘合劑。優(yōu)選的是，以所述活性碳材料層的總質(zhì)量計(jì),所述活性碳材料的質(zhì)量比為70%至 95%，所述乙炔黑的質(zhì)量比為5%至30%，所述粘合劑的質(zhì)量比為5%至10%。另外優(yōu)選的 是，所述活性碳材料層采用漿料涂覆工藝或膜片乳制工藝制備。8.根據(jù)技術(shù)方案7所述的活性碳電極,其特征在于,所述活性碳材料層采用漿料 涂覆工藝制備。優(yōu)選的是，所述粘合劑為羧甲基纖維素鈉。另外優(yōu)選的是，所述漿料采用如下方法制備將所述活性碳材料、乙炔黑和作為粘
覆于所述導(dǎo)電層的表另外優(yōu)選的是,所述涂覆 面，并
丨旱度控制為100微米至300微米。 ^ 所述的活性碳電極，其特征在于，
優(yōu)選的是，所述粘合劑為聚四氟乙烯。另外優(yōu)選的是，所述膜片采用如下方法制備將所述活性碳材料、乙炔黑和作為粘 合劑的所述聚四氟乙烯在石油醚中攪拌剪切后形成具有彈性的“面團(tuán)”狀固態(tài)混合物，采用 軋制方式使所述固態(tài)混合物形成膜片。另外優(yōu)選的是,所述軋制工藝為將所述膜片放置于所述導(dǎo)電層的表面，并將所軋 制的活性碳材料層的厚度控制為500微米至1000微米。10、一種超級(jí)電容器，其特征在于，所述超級(jí)電容器包括正極、負(fù)極和外殼；所述正 極和負(fù)極為技術(shù)方案1至9任一項(xiàng)所述的活性碳電極。優(yōu)選的是,所述正極和所述負(fù)極依次迭加或卷繞成為電極芯；所述外殼為不銹鋼 外殼或鋁質(zhì)外殼，并密封有有機(jī)電解液。本發(fā)明提出了一種具有三層結(jié)構(gòu)的活性碳電極、基于所述活性碳電極的超級(jí)電容 器、以及所述活性碳電極和所述超級(jí)電容器的制造方法。所述超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)為活性碳 正極和活性碳負(fù)極依次疊加為或卷繞為電極芯并密封在不銹鋼或鋁質(zhì)外殼內(nèi)而構(gòu)成例如 圓柱形或方形的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中灌注有機(jī)電解液，由此組裝成為全密封超級(jí)電容器。本發(fā)明的有益效果是通過(guò)具有三層結(jié)構(gòu)的活性碳電極，通過(guò)提出無(wú)氣噴涂工藝制備導(dǎo)電層,并且使活性碳材料層不易脫落,有效地提高了電極導(dǎo)電率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，進(jìn)而提高 了電容器的儲(chǔ)能密度和可靠性，本發(fā)明中描述的超級(jí)電容器在工業(yè)不間斷電源、電動(dòng)車輛、 風(fēng)力發(fā)電，軍用大功率電源、無(wú)線電通訊等領(lǐng)域具有十分廣泛的應(yīng)用。


圖1為無(wú)氣噴涂工藝制備導(dǎo)電層工藝示意2為電極三層結(jié)構(gòu)示意3為超級(jí)電容器結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出一種新型活性碳電極、基于所述活性碳電極的超級(jí)電容器以及它們的 制備方法。所述活性碳電極由鋁箔基片，導(dǎo)電層和活性碳材料層這三層結(jié)構(gòu)疊加構(gòu)成。導(dǎo) 電膠層包含導(dǎo)電石墨和乙炔黑,采用無(wú)氣噴涂工藝制備。所述活性碳材料層包含活性碳材 料、乙炔黑和粘合劑，可以采用涂覆工藝制備，也可以采用膜片軋制工藝制備。所述三層結(jié) 構(gòu)疊加后經(jīng)輥壓工藝處理后形成新型的活性碳電極。所述電容器由活性碳正極和活性碳負(fù) 極迭加或卷繞為電極芯后，密封在不銹鋼或鋁質(zhì)外殼內(nèi)構(gòu)成例如圓柱型結(jié)構(gòu)或方形結(jié)構(gòu), 并在進(jìn)--步灌裝電解液后，組裝成為超級(jí)電容器；所述活性碳正極和負(fù)極結(jié)構(gòu)相同?；诒?發(fā)明制造的超級(jí)電容器有望在電子、汽車、航天、軍事等多種領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。具體地說(shuō)，在本發(fā)明的第一方面，提供了一種活性碳電極，所述活性碳電極由鋁箔 基片、導(dǎo)電層和活性碳材料層疊加而成。優(yōu)選的是，在將所述鋁箔基片、導(dǎo)電層和活性碳材 料層疊加后，經(jīng)過(guò)輥壓工藝處理來(lái)制得。所述導(dǎo)電層由導(dǎo)電涂料制得，例如將導(dǎo)電涂料噴涂于鋁箔基片表面形成。所述導(dǎo) 電涂料包含作為導(dǎo)電材料的石墨與乙炔黑。本發(fā)明對(duì)石墨的粒度沒(méi)有特別的限制，但是優(yōu) 選的是,所述石墨的粒度不高于5微米。另外,優(yōu)選所述石墨占所述導(dǎo)電層的比例為90質(zhì) 量％至98質(zhì)量％,例如為90質(zhì)量％、92質(zhì)量％、94質(zhì)量％、96質(zhì)量％或98質(zhì)量％。本發(fā) 明對(duì)乙炔黑的含量沒(méi)有特別的限制，但是優(yōu)選為占所述導(dǎo)電層的比例為2質(zhì)量％至10質(zhì) 量％，例如為2質(zhì)量％、4質(zhì)量％、6質(zhì)量％、8質(zhì)量％或10質(zhì)量％。另外優(yōu)選的是,所述導(dǎo)電涂料按照如下方法配制將所述導(dǎo)電材料與丁酮按照例 如1 1的質(zhì)量比混合，然后采用膠體磨研磨工藝處理而成。乙炔黑的加入可以避免石墨 在鋁箔表面可能出現(xiàn)的板結(jié)問(wèn)題。另外優(yōu)選的是，所述導(dǎo)電層的厚度不高于30微米，例如為5微米、10微米、15微 米、20微米、25微米或30微米。另外優(yōu)選的是,所述導(dǎo)電層可以由刮涂工藝或無(wú)氣噴涂工藝來(lái)形成。與噴涂工藝 相比，刮涂工藝更加適合大批量生產(chǎn)，但是由刮涂形成的導(dǎo)電層厚度較大，并且出現(xiàn)涂層脫 落現(xiàn)象的概率相對(duì)較大。在本發(fā)明中，更優(yōu)選由無(wú)氣噴涂工藝將所述導(dǎo)電涂料噴涂于所述 鋁箔基片的表面來(lái)形成。與其他工藝相比,無(wú)氣噴涂工藝制備導(dǎo)電層具有涂裝效率高、涂膜 質(zhì)量好、涂料粘度適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)?；谑炔牧系膶?dǎo)電涂料在離開(kāi)噴嘴的瞬間，與空 氣高速撞擊，使涂料破碎成為均勻的微粒，從而實(shí)現(xiàn)涂料的霧化，并牢固的粘附在鋁箔基體 的表面。另外優(yōu)選的是，在采用噴涂工藝進(jìn)行噴涂時(shí),將高壓泵工作壓力控制為2. 5Mpa 4Mpa,并將噴涂厚度的誤差控制在Img/cm2范圍內(nèi)。與超級(jí)電容器電極廣泛采用的二層結(jié)構(gòu)相比，所述導(dǎo)電層的弓丨入可以在加強(qiáng)活性 碳材料與鋁箔之間接觸內(nèi)阻的同時(shí)增強(qiáng)其粘附強(qiáng)度，進(jìn)而有效提高電極的可靠性。在本發(fā)明的活性碳電極中，所述導(dǎo)電層的表面進(jìn)一步制備活性碳材料層。優(yōu)選的 是，所述活性碳材料層包含活性碳材料、乙炔黑和粘合劑；更優(yōu)選的是，以所述活性碳材料 層的總質(zhì)量計(jì)，所述活性碳材料的質(zhì)量比為70%至95%，例如為70%、75%、80%、85%、 90%或95%，所述乙炔黑的質(zhì)量比為5%至30%，所述粘合劑的質(zhì)量比為5%至10%。另外優(yōu)選的是，所述活性碳材料層采用漿料涂覆工藝或膜片軋制工藝制備。在采用漿料涂覆工藝來(lái)制備活性碳材料層的情況下,可以將在本發(fā)明中優(yōu)選作為 粘合劑的羧甲基纖維素鈉溶于水中并攪拌，然后加入活性碳材料和乙炔黑，充分?jǐn)嚢栊纬?均勻漿料，進(jìn)而將漿料采用膠體磨研磨方法徹底細(xì)化和均勻化。將處理好的漿料采用例如 刮涂方式均勻的涂覆在導(dǎo)電層表面。膠體磨研磨方法可以將漿料中的各組分充分混合的同 時(shí)將部分大顆粒粉碎研磨。膠體磨研磨方法還可以有效驅(qū)除漿料內(nèi)部的氣泡。另外優(yōu)選的 是，將所涂制的活性碳材料層的厚度控制為100微米至300微米，例如為100微米、150微 米、200微米、250微米或300微米。在所述活性碳材料層采用膜片軋制工藝制備的情況下,所述粘合劑優(yōu)選為聚四氟 乙烯；另外優(yōu)選的是，所述膜片采用如下方法制備將所述活性碳材料、乙炔黑和作為粘合 劑的聚四氟乙烯在石油醚中攪拌剪切后形成具有彈性的“面團(tuán)”狀固態(tài)混合物，采用軋制方 式使所述固態(tài)混合物形成膜片(優(yōu)選形成柔性膜片)。相比漿料涂覆工藝，膜片乳制工藝可 以有效提高電極活性碳材料層厚度，進(jìn)而提高電容器儲(chǔ)能密度。另外優(yōu)選的是，所述軋制工 藝為將所述膜片放置于所述導(dǎo)電層的表面,并將所軋制的活性碳材料層的厚度控制為500 微米至1000微米，例如為500微米、600微米、700微米、800微米、900微米或300微米。
將鋁箔基片、導(dǎo)電層和活性碳材料層這三層結(jié)構(gòu)疊加后經(jīng)例如對(duì)輥機(jī)輥壓處理后 形成本發(fā)明的活性碳電極。在本發(fā)明的第二方面,提供了 --種超級(jí)電容器,所述超級(jí)電容器包括正極、負(fù)極和 外殼；所述正極和負(fù)極為本發(fā)明所述的活性碳電極。優(yōu)選的是，所述正極和所述負(fù)極依次迭 加或卷繞成為電極芯；另外優(yōu)選的是,所述外殼為不銹鋼外殼或鋁質(zhì)外殼，并密封有有機(jī)電 解液。更優(yōu)選的是,所述超級(jí)電容器采用完全相同的所述活性碳正極和活性碳負(fù)極。所述電極可采用剌鉚或焊接等方法連接引流條,然后經(jīng)疊加、卷繞等工藝后形成 電極芯，將引流條與電極端子連接后放入不銹鋼或鋁質(zhì)外殼中以壓延或焊接方式連接頂蓋 后完成干態(tài)封裝，對(duì)干態(tài)封裝半成品通過(guò)真空烘干等進(jìn)行脫水處理，以最大程度去除電容 器內(nèi)部的水分，最后灌注非水性電解液并封死注液口后完成電容器組裝。超級(jí)電容器的電極結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電層無(wú)氣噴涂制備工藝及電容器結(jié)構(gòu)如圖所示圖1導(dǎo)電層無(wú)氣噴涂制備工藝示意圖，其中1為鋁箔基體，2為導(dǎo)電涂料罐，3為高 壓泵，4為涂料輸送管，5為噴槍圖2為電極結(jié)構(gòu)示意圖,其中1為鋁箔基片,6為導(dǎo)電層,7為活性碳材料層圖3為超級(jí)電容器結(jié)構(gòu)示意圖,其中8為電極芯,9引流條，10為頂蓋,11為電極端 子，12為外殼，13為注液口實(shí)施例
以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明,但是實(shí)施例僅為說(shuō) 明目的，不能解釋為對(duì)本發(fā)明的范圍的限制，換言之，本發(fā)明的范圍不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1導(dǎo)電涂料配制工藝過(guò)程。將石墨與乙炔黑按質(zhì)量比為9 1進(jìn)行充分混合,將所 得混合物與丁酮按照1 1的質(zhì)量比充分混合均勻形成導(dǎo)電涂料，采用膠體磨研磨的方式 將所述涂料充分細(xì)化和均勻化。導(dǎo)電層制備工藝過(guò)程。采用無(wú)氣噴涂工藝將導(dǎo)電涂料均勻的噴涂于鋁箔的表面形 成導(dǎo)電層，噴涂工藝如圖1所示,所噴得的涂層(導(dǎo)電層)如圖2中的6所示。噴涂過(guò)程中 泵壓為3Mpa,噴涂工藝所制備導(dǎo)電層厚度為20微米,噴涂誤差控制在lmg/cm2范圍之內(nèi)。活性碳材料層涂覆制備工藝過(guò)程。將羧甲基纖維素鈉溶于水中并攪拌，然后加入 活性碳材料及乙炔黑，并充分?jǐn)嚢瓒纬删鶆驖{料，進(jìn)而將漿料采用膠體磨研磨方法徹底 細(xì)化和均勻化。將處理好的漿料采用刮涂方式均勻的涂覆在導(dǎo)電層表面(如圖2中7所 示)。活性碳材料、乙炔黑以及羧甲基纖維素鈉質(zhì)量比分別為85%、7%和8%,電極材料層 的厚度為200微米?；钚蕴茧姌O制備工藝過(guò)程。將上述三層結(jié)構(gòu)采用對(duì)輥機(jī)輥壓處理后形成電極。電容器組裝工藝過(guò)程。如圖3所示,將所制備電極通過(guò)剌鉚方法連接引流條9,然 后與隔膜7經(jīng)疊加和卷繞等工藝后形成電極芯8,將引流條與電極端子11連接后放入不銹 鋼外殼12中以壓延方式連接頂蓋10后完成千態(tài)封裝，對(duì)千態(tài)封裝半成品進(jìn)行真空烘千等 脫水處理以最大程度去除電容器內(nèi)部的水分，最后灌注非水性電解液并封死注液口 13后 完成電容器組裝。實(shí)施例2和3采用與實(shí)施例1相似的方式制備電極，不同之處在于表1所列的參數(shù)。實(shí)施例4導(dǎo)電涂料配制工藝過(guò)程。將石墨與乙炔黑按二者質(zhì)量比為9 1進(jìn)行充分混合， 將所得的混合物與丁酮按照1 1的質(zhì)量比充分混合均勻形成導(dǎo)電涂料，采用膠體磨研磨導(dǎo)電層制備工藝過(guò)程。采用無(wú)氣噴涂工藝將導(dǎo)電涂料均勻的涂覆于鋁箔基體表 面，導(dǎo)電層厚度為30微米?；钚蕴疾牧蠈幽て堉乒に囘^(guò)程。將聚四氟乙烯置于石油醚中并攪拌,然后加入 活性碳材料和乙炔黑并充分?jǐn)嚢杓羟泻笮纬删哂幸欢◤椥缘墓虘B(tài)混合物，進(jìn)而采用軋制方 法將固態(tài)混合物制備成為柔性膜片。將制備好的膜片放置于導(dǎo)電層表面，如圖2中的7所 示?；钚蕴疾牧稀⒁胰埠诤途鬯姆蚁┵|(zhì)量比分別為85%,5%和10%,電極厚度為800微活性碳電極制備工藝過(guò)程，將上述三層結(jié)構(gòu)采用對(duì)輥機(jī)輥壓處理后形成電極。電容器組裝工藝過(guò)程。如圖3所示，將所制備電極通過(guò)焊接方式連接引流條9，然 后與隔膜7經(jīng)疊加和卷繞等工藝后形成電極芯8,將引流條與電極端子11連接后放入鋁質(zhì) 外殼12中以焊接方式連接頂蓋10后完成干態(tài)封裝，對(duì)干態(tài)封裝半成品進(jìn)行真空烘干等脫 水處理以最大程度去除電容器內(nèi)部的水分，最后灌注非水性電解液并封死注液口 13后完 成電容器組裝。
7CN 101847514 A說(shuō) 明 書(shū)6/6 頁(yè)實(shí)施例5和6采用與實(shí)施例2相似的方式制備實(shí)施例2和3的電極，不同之處在于表1所列的參數(shù)。表1各實(shí)施例中所采用的參數(shù) 對(duì)各個(gè)實(shí)施例中所制得的電極中的活性碳材料與鋁箔基體的粘附強(qiáng)度和所制得 的超級(jí)電容器的儲(chǔ)能密度、放電功率和工作壽命進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果如下表2所示。表2各實(shí)施例中所制得的電極和超級(jí)電容器的性能指標(biāo) 注粘附強(qiáng)度為所制得的活性碳電極中活性碳材料與鋁箔基體之間的粘附強(qiáng)度； 儲(chǔ)能密度、放電功率和工作壽命為所制得的超級(jí)電容器的儲(chǔ)能密度、放電功率和工作壽命。
權(quán)利要求
一種活性碳電極，其特征在于，所述活性碳電極由鋁箔基片、導(dǎo)電層和活性碳材料層疊加而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性碳電極，其特征在于，在將所述鋁箱基片、導(dǎo)電層和活性 碳材料層疊加后，經(jīng)過(guò)輥壓工藝處理來(lái)制得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活性碳電極，其特征在于,所述導(dǎo)電層由導(dǎo)電涂料制得， 所述導(dǎo)電涂料包含作為導(dǎo)電材料的石墨與乙炔黑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活性碳電極，其特征在于，所述石墨的粒度不高于5微米，占 所述導(dǎo)電層的比例為90質(zhì)量％至98質(zhì)量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活性碳電極,其特征在于,所述導(dǎo)電層的厚度不高于30微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活性碳電極,其特征在于,所述導(dǎo)電層由無(wú)氣噴涂工藝將所 述導(dǎo)電涂料噴涂于所述鋁箔基片的表面來(lái)形成；優(yōu)選的是，所述導(dǎo)電涂料按照如F方法配 制將所述導(dǎo)電材料與丁酮按照1 1的質(zhì)量比混合，然后采用膠體磨研磨工藝處理而成； 另外優(yōu)選的是，在噴涂過(guò)程中，將高壓泵工作壓力控制為2. 5Mpa 4Mpa，并將噴涂厚度的 誤差控制在lmg/cm2范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活性碳電極，其特征在于，所述活性碳材料層包含活性 碳材料、乙炔黑和粘合劑；優(yōu)選的是，以所述活性碳材料層的總質(zhì)量計(jì)，所述活性碳材料的 質(zhì)量比為70%至95%,所述乙炔黑的質(zhì)量比為5%至30%,所述粘合劑的質(zhì)量比為5%至 10% ；另外優(yōu)選的是
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的活性碳電極，其特征在于 工藝制備，所述粘合劑為羧甲基纖維素鈉；優(yōu)選的是 活性碳材料、乙炔黑和作為粘合劑的所述羧甲基纖維 后制得；另外優(yōu)選的是，所述涂覆mw 將所述 內(nèi)在水中攪拌并經(jīng)膠體磨研磨處理 覆于所述導(dǎo)電層的表厚度控制為100微米至300微米。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的活性碳電極，其特征在于，所述活性碳材料 工藝制備，所述粘合劑為聚四氟乙烯；優(yōu)選的是,所述膜片采用如下方法制備將所述活性 碳材料、乙炔黑和作為粘合劑的所述聚四氟乙烯在石油醚中攪拌剪切后形成具有彈性的 “面團(tuán)”狀固態(tài)混合物，采用軋制方式使所述固態(tài)混合物形成膜片；另外優(yōu)選的是，所述軋 制工藝為將所述膜片放置于所述導(dǎo)電層的表面，并將所軋制的活性碳材料層的厚度控制為 500微米至1000微米。
10.一種超級(jí)電容器,其特征在于，所述超級(jí)電容器包括正極、負(fù)極和外殼；所述正極 和負(fù)極為權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的活性碳電極；優(yōu)選的是，所述 正極和所述負(fù)極依次迭 加或卷繞成為電極芯；另外優(yōu)選的是,所述外殼為不銹鋼外殼或鋁質(zhì)外殼，并密封有有機(jī)電 解液。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種活性炭電極、具有該電極的超級(jí)電容器。本發(fā)明還公開(kāi)了制造所述電極和所述超級(jí)電容器的方法。所述活性炭電極包括鋁箔基片、導(dǎo)電層和活性炭材料層。所述導(dǎo)電層包含石墨和乙炔黑，采用了無(wú)氣噴涂工藝制備；所述活性炭材料層包含活性炭材料、乙炔黑和粘合劑，采用漿料涂覆工藝或膜片軋制工藝制備。鋁箔基片、導(dǎo)電層和活性炭材料層疊加后經(jīng)輥壓工藝處理后形成活性炭電極，在進(jìn)一步灌注有機(jī)電解液后組裝成為所述超級(jí)電容器。所制備的活性炭電極具有良好的電學(xué)特性，所組裝的超級(jí)電容器具有良好的儲(chǔ)能特性，在工業(yè)、交通、電子、軍事等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
文檔編號(hào)H01G9/155GK101847514SQ20101012988
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者阮殿波, 陳照平, 陳照榮, 陳勝軍 申請(qǐng)人:集盛星泰(北京)科技有限公司