活性炭纤维布/喷涂铝复合极板双电层电容器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种活性炭纤维布／喷涂铝复合极板双电层电容器及其制备方法。步骤１，得到活性炭纤维布；步骤２，以电弧喷涂的方式将高纯铝丝熔融喷射到活性炭纤维布的表面，采用该方式的复合铝质量为复合极板的１５～３０％；步骤３，以集流体、极板、隔膜、极板、集流体顺序叠层，以卷绕或不断反向折叠的方式制备电容器内芯；步骤４，装配上端盖，采用激光、氩弧焊接或卷边压缩密封，进行除水处理，加入有机电解液，密封注液孔。本发明专利技术活性炭纤维布／喷涂铝复合极板双电层电容器由极板、集流体、隔膜、有机电解液、壳体、极柱、极耳、端盖组成，与现有技术的复合铝质量占复合极板的４２～５３％相比较，本发明专利技术仅为１５～３０％。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电容器及其制备方法，特别是涉及一种。
技术介绍
超级电容器具有比普通电容器高10倍以上的能量密度，同时具有比普通蓄电池高近10倍的功率密度，是对这两类器件的中间应用领域补充或者对二者性能进行增强的新型电子器件，主要包括双电层电容器和伪电容型电容器，前者是利用材料表面的双电层效应，如图1所示双电层电容器原理图，通过电荷在其表面的脱/吸附储存/释放电能的原理，制备的一种电子器件，本专利技术即为该类型电容器。双电层原理是电化学领域内一个非常基础的理论，其在19世纪即开始发展，但是利用这一原理制备电容器，在20世纪中后期才出现。特别在80年代该器件得到最多的发展，特别以日本NEC公司制备的“Gold”电容器为标志。直到进入90年代，双电层电容器主要是制备小型法拉级器件，其寿命长、自放电小并免维护，但其内阻比较大，一般达几十欧姆以上，主要在毫安及以下级小电流情况下工作，在计算机存储器中替代电池是其典型的应用场合。从上世纪90年代以来，高功率型超级电容器的研究得到重视，在20世纪的末期，美国Maxwell公司、日本Panasonic公司、NEC公司以及俄罗斯ECOND公司等均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活性炭纤维布／喷涂铝复合极板双电层电容器的制备方法，其特征在于：步骤１，以粘胶、丙腈等原料为基材，经纤维拉丝之后，纺织成纤维布，将纤维布在４００～６００℃温度下炭化之后成为炭纤维布，之后在催化剂作用下，在６００～１０００℃、水蒸 气气氛中进行活化得到活性炭纤维布；步骤２，对活性炭纤维布的边缘进行保护，在４～８Ｋｇ／ｃｍ↑［２］的压缩空气下，以电弧喷涂的方式将高纯铝丝熔融喷射到活性炭纤维布的表面，喷涂厚度达到表面刚好形成薄层连续铝面，喷涂铝复合之后，活性炭纤维 内部也渗入部分铝，构成一个导电骨架网络结构，将活性炭纤维一部分容纳于其内，采用该方式的复合铝质量为复合极...

【技术特征摘要】
1.一种活性炭纤维布/喷涂铝复合极板双电层电容器的制备方法，其特征在于步骤1，以粘胶、丙腈等原料为基材，经纤维拉丝之后，纺织成纤维布，将纤维布在400～600℃温度下炭化之后成为炭纤维布，之后在催化剂作用下，在600～1000℃、水蒸气气氛中进行活化得到活性炭纤维布；步骤2，对活性炭纤维布的边缘进行保护，在4～8Kg/cm2的压缩空气下，以电弧喷涂的方式将高纯铝丝熔融喷射到活性炭纤维布的表面，喷涂厚度达到表面刚好形成薄层连续铝面，喷涂铝复合之后，活性炭纤维内部也渗入部分铝，构成一个导电骨架网络结构，将活性炭纤维一部分容纳于其内，采用该方式的复合铝质量为复合极板的15～30％；步骤3，铝箔采用超声点焊极耳或自引出方式制作集流体，隔膜采用多孔PP膜等耐电解液材料，以集流体、极板、隔膜、极板、集流体顺序叠层，集流体与极板尺寸匹配，隔膜大于极板；以卷绕或不断反向折叠的方式制备电容器内芯，折叠完成电容器内芯之后，在其整体外表面包覆绝缘材料，用一定压力将内芯压实；步骤4，将内芯挤入电容器壳体内，装配上端盖，采用激光、氩弧焊接或卷边压缩密封，仅留注液孔与外界相通；将上述装配完成的干态双电层电容器内芯放入真空干燥箱内进行除水处理，温度控制在30～80℃，时间2～12小时；之后在干燥气氛保护下取出，以减压注液方式加入有机电解液，密封注液孔，成为双电层电容器成品。2.根据权利要求1所述的活性炭纤维布/喷涂铝复合极板双电层电容器的制备方法，其特征在于采用电弧喷涂的方式或等离子喷涂进行铝复合，以集流体、极板、隔膜、极板、集流体、极板、隔膜、极板或集流体、极板、隔膜、极板、集流体、隔离膜顺序叠层结构，在卷绕机圆形卷针上以卷绕方式将该叠层紧实构成圆形双电层电容器内芯。3.根据权利要求1或2所述的活性炭纤维布/喷涂铝复合极板双电层电容器的制备方法，其特征在于有裁切的步骤，裁切铝箔集流体为长条，另一类型为在铝箔集流体上，在其一边经裁切保留40以上数量自引出极耳，裁切电容器纸隔膜长度大于集流体，裁切复合极板裁切为长条，长度与集流体等长。4.根据权利要求1或2所述的活性炭纤维布/喷涂铝复合极板双电层电容器的制备方法，其特征在于其特征在于所述的活性炭纤维布的比表面积优选800～1600m2/g，厚度优选小于0.5mm，面密度优选小于150g/m2。5.根据权利要求1或2所述的活性炭纤维布/喷涂铝复合极板双电层电容器的制备方法，其特征在于所述的复合有金属铝层可代替为复合有金属镍层。6.根据权利要求1或2所述的活性炭纤维布/喷涂铝复合极板双电层电容器的制备方法，其特征在于所述的集流体也可采用镍箔。7.根据权利要求1或2所述的活性炭纤维布/喷涂铝复合极板双电层电容器的制备方法，其特征在于所述的有机电解液作为工作电解液，其工作电压在2.3V以上。8.根据权利要求1或2所述的活性炭纤维布/喷涂铝复合极板双电层电容器的制备方法，其特征在于所述的有机电解液采用1～1.7MEt4NBF4/AN，有机电解液其水分含量不大于100PPM。9.根据权利要求1或2所述的活性炭纤维布/喷涂铝复合极板双电层电容器的制备方法，其特征在于有机电解液其水分含量优选不大于20PPM。10.根据权利要求4所述的活性炭纤维布/喷涂铝复合极板双电层电容器的制备方法，其特征在于所述的活性炭纤维布也可采用薄活性炭纤维毡。11.根据权利要求1或2所述的活性炭纤维布/喷涂铝复合极板双电层电容器的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大志，王晓峰，阮殿波，
申请(专利权)人：北京集星联合电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]