具有高倍率充放电能力长寿命的锂离子电容器的制造方法技术

技术编号:19781637 阅读:38 留言:0更新日期:2018-12-15 12:18
本发明专利技术涉及具有高倍率充放电能力长寿命的锂离子电容器的制造方法,正极比容量不低于0.25mAh/cm

【技术实现步骤摘要】
具有高倍率充放电能力长寿命的锂离子电容器的制造方法[
]本专利技术涉及一种锂离子电容器,尤其是涉及一种负极采用石墨/硅炭负极的锂离子电容器,属于电化学储能元器件领域。[
技术介绍
]锂离子电容器是在双电层电容器基础上发展出来的一种结合双电层电容器和锂离子电池二者优点的新型储能器件,兼具双电层电容器的高功率长寿命和锂离子电池的高能量特性,在新能源汽车、轨道交通、现代物流等领域受到了广泛关注和应用。锂离子电容器通常正极由活性炭来提供双电层储能,负极由可嵌入/脱出锂离子的石墨、非晶炭(软/硬炭)、硅碳合金(Si-C)、含锂金属氧化物(钛酸锂)等材料提供锂离子储能,并结合多孔电极箔、预嵌锂等技术组成器件。日本富士重工最早在CN200580001396中披露了锂离子电容器的制造专利,提出了一种工作电压在3.8~2.2V范围的锂离子电容器制造方法。此后,国内外锂离子电容器的制造工艺也基本沿袭了该专利提出的工艺方案。现有的锂离子电容器制作工艺中,负极绝大多数采用具有长寿命、低膨胀性的非石墨化炭作为电极材料;搭配长寿命的活性炭正极,制备的锂离子电容器也因此具有长寿命的特性。然而,受限于非石墨化炭的高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高倍率充放电能力长寿命的锂离子电容器的制造方法,其特征在于,包括高比表面活性炭的正极、人造石墨或硅炭负极材料的负极、电解液、隔膜、铝塑膜、极耳端子、用作集流体的正极铝箔和负极铜箔,以及作用于正极铝箔/负极铜箔上的导电涂层的制备,制备步骤如下:步骤一,正极制备:所述正极包括高比表面积的活性炭、导电剂和粘结剂,活性炭、导电剂和粘结剂按照质量比70~95:3~20:3~15混合制成浆料,均匀涂覆在表面涂有导电涂层的铝箔上;所述活性炭的比表面积在600~3500m2/g,控制正极比容量不低于0.25mAh/cm2,正极面积比阻抗不超过12Ω·cm2;步骤二,负极制备:所述负极包括人造石墨或...

【技术特征摘要】
1.一种具有高倍率充放电能力长寿命的锂离子电容器的制造方法,其特征在于,包括高比表面活性炭的正极、人造石墨或硅炭负极材料的负极、电解液、隔膜、铝塑膜、极耳端子、用作集流体的正极铝箔和负极铜箔,以及作用于正极铝箔/负极铜箔上的导电涂层的制备,制备步骤如下:步骤一,正极制备:所述正极包括高比表面积的活性炭、导电剂和粘结剂,活性炭、导电剂和粘结剂按照质量比70~95:3~20:3~15混合制成浆料,均匀涂覆在表面涂有导电涂层的铝箔上;所述活性炭的比表面积在600~3500m2/g,控制正极比容量不低于0.25mAh/cm2,正极面积比阻抗不超过12Ω·cm2;步骤二,负极制备:所述负极包括人造石墨或硅炭负极材料、导电剂和粘结剂,人造石墨或硅炭负极材料、导电剂、粘结剂按照质量比70~98:0~15:2~15混合制成浆料,均匀涂覆在表面涂有导电涂层的铜箔上;所述人造石墨以中间相沥青、煤焦油、石油焦、针状焦等为原料,经过高温炭化得到,D50粒径不超过10um;或者以D90不超过3um的天然石墨、人造石墨等经过二次造粒工艺,得到D50粒径不超过15um的人造石墨;控制负极比容量不低于1.2mAh/cm2,负极面积比阻抗不超过5Ω·cm2;负极比容量和正极比容量的比值N/P比不低于2,正极面积比阻抗和负极面积比阻抗的比值不低于2.5;步骤三,电解液制备:所述电解液包括约0.8~1.5M的LiPF6和有机溶剂,该有机溶剂以重量百分比计包括10~40%的碳酸乙烯酯(EC)、0~20%的碳酸丙烯酯(PC)、0~50%的碳酸二甲酯(DMC)、10~60%的碳酸甲乙酯(EMC)、0~10%的己二腈(ADN)、0~5%的碳酸亚乙烯酯(VC)和0~5%的亚硫酸乙烯酯(ES);碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)的重量百分比之和是总有机溶剂的20~50%,且碳酸丙烯酯占所述之和的40%或更小;步骤四,锂离子电容器样品制备:所述正、负极按一定尺寸裁切成极片,在自动叠片机上以“Z型”叠成电芯,通过电芯高温干燥、金属锂片预锂、极耳端子的超声焊接、铝塑膜的顶侧封、电解液注液、除气封口等步骤,得到最终的软包装锂离子电容器产品。2.如权利要求1所述的一种具有高倍率充放电能力长寿命的锂离子电容器的制备方法,其特征在于,活性炭以椰壳、杏壳、稻壳等植物系原料或煤炭、石油焦、沥青等矿物原料,经过水蒸气或强碱高温造孔处理得到;所述铝箔可以是电池级光箔、表面腐蚀处理过的电容器阴极箔或者穿孔铝箔;非穿孔铝箔可以在正极涂覆...

【专利技术属性】
技术研发人员:章庆林陈思周义荣安仲勋吴明霞虞嘉菲李和顺杜连欢
申请(专利权)人:上海奥威科技开发有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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