一种高比能量水系纽扣式超级电容器制造技术

一种高比能量水系纽扣式超级电容器,包括正极壳、电极片、隔膜、密封圈和负极盖。所述电极片包含α‑MnO2和泡沫金属集流体,α‑MnO2通过浸渍工艺镶嵌于泡沫金属内部；电极片和隔膜被水系电解液充分浸泡；正负极电极片以隔膜隔开。优点是：氧化锰的电荷存储原理为赝电容机理，而且α‑MnO2特殊的晶体结构更利于其取得高比电容。α‑MnO2采用浸渍工艺镶嵌于泡沫金属中，极大地提高了α‑MnO2颗粒的分散性和电接触性能，进一步提高了α‑MnO2的比电容。相比于有机电解液，水系电解液导电性好，有利于提高超级电容器的功率特性，而且水系超级电容器的生产不需要在干燥房或者手套箱内进行，极大地提高了生产效率。

A high specific energy water fastener type supercapacitor

A high specific energy water fastener type supercapacitor consists of a positive shell, an electrode, a diaphragm, a sealing ring and a negative electrode cover. The electrode sheet contains alpha MnO2 and metal foam collector, alpha MnO2 by impregnation process embedded in the internal electrode and metal foam; the diaphragm was full immersion in aqueous electrolyte; a positive electrode and a negative electrode sheet to separate diaphragm. The advantages are: the charge storage principle of manganese oxide as pseudocapacitive mechanism, and the crystal structure of alpha MnO2 special more conducive to its high specific capacitance. Alpha MnO2 by impregnation process embedded in metal foam, greatly improve the dispersion and electrical contact properties of MnO2 alpha particles, and further improve the specific capacitance of MnO2 alpha. Compared with the organic electrolyte, the conductivity of the aqueous electrolyte is good, which helps to improve the power characteristics of the super capacitor. Moreover, the production of the water supercapacitor does not need to be carried out in the drying room or glove box, which greatly improves the production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种高比能量水系纽扣式超级电容器
本技术涉及一种高比能量超级电容器，尤其涉及一种高比能量水系纽扣式超级电容器。
技术介绍
超级电容器是一种介于电池和传统电容器之间的新型储能元件，具有大容量、高功率密度及长循环寿命等特点，在电动汽车、消费电子、能源电力、交通运输及航空航天等领域都有着广泛的应用。常用的超级电容器采用多孔碳材料为电极活性物质，电荷存储基于双电层机理，电容器比能量低。同时，目前纽扣式超级电容器的生产采用在电极活性材料内加入导电材料的方法来提高电极的导电性，电极活性材料的分散性不高，电极活性材料颗粒之间的电接触也受限。此外，目前纽扣式超级电容器主要采用有机电解液，导电性差，限制了电容器的功率特性，而且生产过程需要使用干燥房或者手套箱，大大限制了生产效率。
技术实现思路
本技术是为了克服传统纽扣式超级电容器比能量低，电极导电性不高，有机电解液导致生产效率下降而提出的一种高比能量水系纽扣式超级电容器；本技术采用α-MnO2来提高比能量；采用浸渍工艺将α-MnO2颗粒镶嵌于泡沫金属内部来提高α-MnO2颗粒的分散性和电接触；采用水系电解液来提高功率特性和生产效率。本技术的解决方案是：一种高比能量水系纽扣式超级电容器，由浸有电解液的电极片、隔膜、正极壳，负极盖及密封圈组成，正、负电极片采用隔膜隔开，电容器由正极壳、负极盖和密封圈进行包封，并以正极壳和负极盖分别作为正负极电极引出端。本技术的特殊之处在于电极活性物质采用α-MnO2，α-MnO2通过浸渍工艺镶嵌于泡沫金属内部，电容器采用水系电解液。本技术的优点效果在于：α-MnO2的赝电容反应机理以及α-MnO2特殊的晶体结构提高了储能密度；泡沫金属的使用提高了α-MnO2颗粒的分散性和电接触；水系电解液有利于提高功率特性和生产效率。附图说明图1为本技术的结构示意图。附图中：1-正极壳;2-电极片;3-隔膜;4-密封圈;5-负极盖。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。技术如图1所示，一种高比能量水系纽扣式超级电容器,包括正极壳（1）、电极片（2）、隔膜（3）、密封圈（4）和负极盖（5）。α-MnO2作为电化学活性材料通过浸渍工艺镶嵌于泡沫金属内部，干燥后压制成电极片（2）。正负极电极片之间通过隔膜（3）隔开。正负极电极片和隔膜（3）均事先用水系电解液充分浸泡。使用由正极壳、负极盖和密封圈进行包封成电容器。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高比能量水系纽扣式超级电容器, 包括正极壳（1）、电极片（2）、隔膜（3）、密封圈（4）和负极盖（5），正负极电极片以隔膜隔开, 电极片（2）包括活性物质和集流体，活性物质为α‑MnO2, 集流体为泡沫金属，α‑MnO2颗粒通过浸渍工艺镶嵌于泡沫金属内部, 电容器采用水系电解液。

【技术特征摘要】
1.一种高比能量水系纽扣式超级电容器,包括正极壳（1）、电极片（2）、隔膜（3）、密封圈（4）和负极盖（5），正负极电极片以隔膜隔开,电极片...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓梅根，冯义红，
申请(专利权)人：江西财经大学，
类型：新型
国别省市：江西,36