一种电化学超级电容器制造技术

技术编号:3119258 阅读:241 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术为一种电化学超级电容器,包括极片和隔膜,其特征在于:所述的隔膜由两层组成,一层为聚丙烯无纺布层,另一层为聚乙烯接枝膜层,所述的聚丙烯无纺布层和聚乙烯接枝膜层是通过粘结剂或热加工复合而成并紧密接触,其中聚丙烯无纺布层厚度在0.05~0.1mm之间,聚乙烯接枝膜层厚度在0.02~0.05mm之间,聚丙烯无纺布层厚度与聚乙烯接枝膜层厚度保持比例1∶(0.2~0.5)。本发明专利技术电化学超级电容器采用高离子通过率、在温度过高时会自动保护的隔膜,解决了电化学超级电容器在大功率、大电流下连续工作的发热问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电容器,特别是公开一种电化学超级电容器,具体是指化学电源的材 料改进的电化学电容器。
技术介绍
化学电源在应用方面已经拓展到很多领域,随之而来的是其安全型、稳定性问题。电 化学超级电容器(EC)作为化学储能方式的一种也遇到了相同的问题,特别是作为高功率 储能器件,其工作模式就是大功率、大电流状态下连续工作,如何解决发热问题是近年来 研究热点与难点。
技术实现思路
本专利技术的目的是从EC上述方面的需求进行研究,通常氢镍电池的隔膜都是采用多空 有机聚合物,如聚丙烯无纺布,这种隔膜在遇到电源本身过热时并不能很好的保证电源的 安全,由此本专利技术结合EC的特点,对隔膜进行了改进和创新,提供一种采用高离子通过 率、在温度过高时会自动保护的隔膜的电化学超级电容器。本专利技术是这样实现的 一种电化学超级电容器,包括极片和隔膜,其特征在于所述的 隔膜由两层组成, 一层为聚丙烯(PP)无纺布层,另一层为聚乙烯(PE)接枝膜层,PP无 纺布层与PE接枝膜层通过粘结剂或热加工复合在一起,同时不影响隔膜整体的导电性, 即离子通道并不受影响。PP无纺布层与PE接枝膜层厚度比例为l : (0.2 0.5), PP无纺 布层厚度一般为0.05 0.1mm, PE接枝膜层厚度一般为0.02 0.05mm。本专利技术的隔膜厚度为0.10 0.15mm,面密度为50 70g/m2,既保证了 EC反应所需 的电解质能存储足够的量在隔膜上,又保证了过温闭合时的可靠性。本专利技术中对孔隙的要求,强调了有效空的比例问题,要保证离子传道顺利,孔的直径 要在0.01 0.1nm (10 100nm)之间,因为水合离子的半径一般为纳米数量级,这种尺度 的孔径是最合适的,孔径过小,则影响离子通过效率,孔径过大则影响隔膜强度与均匀性。 同时,并非所有的隔膜微孔都是有效的,有大量微孔是一端导通或孔径在10纳米以下的, 都不能作为EC反应时有效的通道,所以本专利技术对有效孔径的比率提出了 PP无纺布层为 80%及以上和PE接枝膜层为70%及以上的要求,隔膜总有效孔径的有效比率在50 60% 之间,隔膜孔隙率在40% 65%之间。本专利技术的隔膜在温度超过85'C时,PE接枝膜层微孔闭合,关闭或部分关闭离子通道, 电容器反应中止,PP无纺布层支撑PE接枝膜层并避免短路,电容器进入热保护状态,PE 接枝膜层的微孔闭合是不可恢复的,因此在使用中通过自动控制方法,不能出现85'C以上 的高温环境。本专利技术的有益效果是本专利技术采用高离子通过率、在温度过高时会自动保护的隔膜,在大功率、大电流状态下连续工作时会过温闭合,不仅保证电源工作的可靠性,还提高了 安全性。下面通过实施例对本专利技术作进一步说明。具体实施方式表不同组分的隔膜具有不同的用途。<table>table see original document page 4</column></row><table>主要用途隔膜厚度适中,作为 高能量EC用隔膜。隔膜较厚,作为高功率 EC用隔膜,PE层具有很 好的安全轻。作为高能量EC用,用于 需要稳定输出的情况。隔膜总有效孔径的有效比率在50 60%之间,隔膜孔隙率在40% 65%之间。实施例4: EC制作的实施例把实施例2中的隔膜裁减成宽115mm的长条状,长度^2.8m;准备好正极片、负极 片(尺寸均为70xl00mm)。开始操作,底端先放一层隔膜(隔膜PP无纺布层所在面朝向正极),放入一片正极, 隔膜下端比极片长出5mm,把隔膜绕到另一端,放入一片负极,负极位置与正极对应,隔 膜再绕到另一端;依次如此正负极交错组装,直到20片正极和20片负极为止;隔膜包 覆到最后一片正极的外面预留2mm后,用剪刀剪断;用螺母将极柱连接号,装入壳体, 盖上壳盖并密封,从安全阀口注入额定的电解液,并拧上安全阀。EC制作完成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学超级电容器,包括极片和隔膜,其特征在于:所述的隔膜由两层组成,一层为聚丙烯无纺布层,另一层为聚乙烯接枝膜层,所述的聚丙烯无纺布层和聚乙烯接枝膜层是通过粘结剂或热加工复合而成并紧密接触,其中聚丙烯无纺布层厚度在0.05~0.1mm之间,聚乙烯接枝膜层厚度在0.02~0.05mm之间,聚丙烯无纺布层厚度与聚乙烯接枝膜层厚度保持比例1∶(0.2~0.5)。

【技术特征摘要】
1.一种电化学超级电容器,包括极片和隔膜,其特征在于所述的隔膜由两层组成,一层为聚丙烯无纺布层,另一层为聚乙烯接枝膜层,所述的聚丙烯无纺布层和聚乙烯接枝膜层是通过粘结剂或热加工复合而成并紧密接触,其中聚丙烯无纺布层厚度在0.05~0.1mm之间,聚乙烯接枝膜层厚度在0.02~0.05mm之间,聚丙烯无纺布层厚度与聚乙烯接枝膜层厚度保持比例1∶(0.2~0.5)。2. 根据权利要求1所述的电化学超级电容器,其特征在于所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁全顺华黎王然
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:31[]

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