本发明专利技术涉及一种干电极的制备方法，具体涉及到一种超级电容器干电极的制备方法。本发明专利技术具体采用的技术方案为：包括如下步骤：将原料烘烤除水，搅拌，与粘结剂粉末按照一定的比例进行混合搅拌；加热然后通过气流粉碎，加热及气流粉碎至少进行两次；然后加热后加入到辊压机中进行压片，制备自支撑碳膜；然后二次辊压，降低碳膜的厚度；碳膜与导电铝箔按照“碳膜‑铝箔‑碳膜”的结构进行压合制备电极。本发明专利技术利用聚四氟乙烯易于原纤维化的独特性能，通过挤压或者高速气流冲击的方式，使粘结剂原纤维化，原纤化的粘结剂分布在活性颗粒表面并交联形成网络，活性材料和集流体之间的结合强度偏低、极片出现裂纹、分层和柔韧性差等问题均可以得到有效解决。电极生产过程中无溶剂的引入，使用干法后能够降低约18%的工时与20%的能耗。
【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、超级电容器是一类新型储能器件，其原理是基于多孔碳、导电高分子等材料，在电极表面-电解质界面进行快速充放电来实现对能量的存储与释放。超级电容器的主要由电极，隔膜，外壳以及填充在器件内的电解质溶液组成，其中电极是超级电容器的核心部件，对超级电容器的性能起到决定性作用。
2、目前，超级电容器电极的主流批量生产工艺依然是湿法工艺，该工艺具有生产难度低，效率高，生产设备成熟的优点，但同时也存在以下缺陷：
3、1.生产周期长，电极制造主要包括浆料混合、涂覆、干燥、压延、分切和真空干燥（干燥过程用时占电极制造时间的80%以上）等过程，整个生产周期较长；
4、2.能耗高，湿法涂布干燥过程中的需要消耗大量的电力用于溶剂的挥发，湿法涂布过程中挥发溶剂所需的能耗大约占总能耗的50%；
5、3.粘结强度问题，在湿法涂布的溶剂蒸发阶段，粘合剂和导电剂会漂浮在表面附近，而活性材料会沉淀，电极分层，活性材料和集流体之间的结合强度降低，容易导致裂纹、分层和柔韧性差等问题。
6、相对而言，干法可以完美解决湿法工艺的弊端，干法极片主要由碳膜、导电涂料、铝箔三部分组成。对于干法工艺，产品制造过程可以简化为：干混，压延，分切和真空干燥等过程。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术专利提供一种超级电容器用干电极的制备方法，解决超级电容器电极干法制造中的时间长，活性材料和集流体之间的结合强度偏低，极片出现裂纹、分层和柔韧性差等问题。
>2、本专利技术具体采用的技术方案为：3、超级电容器用干电极的制备方法，包括如下步骤：
4、将活性炭与导电炭分别置于不同的烤箱中，在高温鼓风的环境下进行充分除水；
5、将充分除水后的活性炭与导电炭按照一定的比例加入到搅拌机中进行充分的搅拌；
6、将搅拌后的粉末与粘结剂粉末按照一定的比例进行混合，混合后的物料加入到球磨机中进行搅拌；
7、将球磨后的物料放入到鼓风烤箱中进行加热处理，然后通过气流粉碎机进行粉碎；
8、步骤4中加热及气流粉碎至少进行两次；
9、然后加入到烤箱中，对物料进行预加热处理；
10、将加热后的物料加入到辊压机中进行压片，制备自支撑碳膜；
11、将上一步制备的碳膜进行二次辊压，降低碳膜的厚度；
12、将制备的碳膜与导电铝箔按照“碳膜-铝箔-碳膜”的结构进行压合，制备电极。
13、根据所述的超级电容器用干电极的制备方法，步骤9中，设备的温度控制在80~150℃，压合的线压力需要控制在150~500n/mm。
14、根据所述的超级电容器用干电极的制备方法，步骤4中，加热及气流粉碎为两次。
15、根据所述的超级电容器用干电极的制备方法，步骤1中，烘烤温度设置为30~80℃，
16、根据所述的超级电容器用干电极的制备方法，步骤4中，烤箱的温度设置在30~80℃，加热时间1~3h，气流粉碎的压力0.6~1.0mpa；
17、根据所述的超级电容器用干电极的制备方法，步骤4中，第一次气流粉碎后的物料收集后进行搅拌混合，温度控制在5~10℃，搅拌速度为100r/min，搅拌时间控制在30~90min。
18、根据所述的超级电容器用干电极的制备方法，步骤6中加热的温度与步骤7辊压的温度相同，温度设置在80~200℃；
19、根据所述的超级电容器用干电极的制备方法，步骤7中，两个滚轮的速度比可以控制在1:0.5~1:0.8之间，线压力设置为300~1000n/mm；步骤8中，二次辊压设备的线压力设置为200~800n/mm。
20、根据所述的超级电容器用干电极的制备方法，步骤4中，气流粉碎后将旋风收集器与除尘收集器内的物料加入到螺条混合机中，在低温下进行搅拌，将搅拌后加入到鼓风烤箱中，对物料进行加热处理，然后通过气流粉碎机进行处理。
21、根据所述的超级电容器用干电极的制备方法，粘结剂为聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚乙烯中的一种，粘结剂的分子量需要达到6万以上。
22、本专利技术利用聚四氟乙烯易于原纤维化的独特性能，通过挤压或者高速气流冲击的方式，使粘结剂原纤维化，原纤化的粘结剂分布在活性颗粒表面并交联形成网络，然后，通过挤压形成自支撑的碳膜，最后，通过加热辊压的方式，将碳膜压合在涂有导电涂料的腐蚀铝箔上，形成干电极。电极生产过程中无溶剂的引入，由溶剂蒸发所带来的能耗与问题将不复存在，干燥过程所需时间可以得到极大的缩短，活性材料和集流体之间的结合强度偏低，极片出现裂纹、分层和柔韧性差等问题均可以得到有效解决，使用干法后能够降低约18%的工时与20%的能耗。
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【技术保护点】
1.一种超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤
2.根据权利要求1所述的超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：步骤9中，设备的温度控制在80~150℃，压合的线压力需要控制在150~500N/mm。
3.根据权利要求1所述的超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：步骤4中，加热及气流粉碎为两次。
4.根据权利要求1所述的超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：步骤6中加热的温度与步骤7辊压的温度相同，温度设置在80~200℃。
8.根据权利要求1所述的超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：步骤7中，两个滚轮的速度比可以控制在1:0.5~1:0.8之间，线压力设置为300~1000N/mm；步骤8中，二次辊压设备的线压力设置为200~800N/mm。
9.根据权利要求1所述的超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：步骤4中，气流粉碎后将旋风收集器与除尘收集器内的物料加入到螺条混合机中，在低温下进行搅拌，将搅拌后加入到鼓风烤箱中，对物料进行加热处理，然后通过气流粉碎机进行处理。
10.根据权利要求1所述的超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：粘结剂为聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚乙烯中的一种，粘结剂的分子量需要达到6万以上。
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【技术特征摘要】
1.一种超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤
2.根据权利要求1所述的超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：步骤9中，设备的温度控制在80~150℃，压合的线压力需要控制在150~500n/mm。
3.根据权利要求1所述的超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：步骤4中，加热及气流粉碎为两次。
4.根据权利要求1所述的超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的超级电容器用干电极的制备方法，其特征在于：步骤6中加热的温度与步骤7辊...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴井，袁玉霞，王秀俊，周厚水，王勇，边蓓蓓，
申请(专利权)人：山东精工能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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