一种薄型超级电容器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种储能器件，是一种薄型超级电容器，包括依次由表及里设置的外包装、正负电极片、隔离膜，外包装和正负电极片成对设置，隔离膜设置于成对的正负电极片之间，正负电极片包括依次由表及里成对设置的活性层、导电层及设于成对的导电层之间的集流体，电容器的厚度小于1000微米。本实用新型专利技术通过薄型化设计，可使超级电容器应用于消费类电子产品，同时并不会增加这类产品的厚度，同时，由于超级电容器的加入，可增加功率输出，并且本专利也通过在正负电极片中加入导电层来降低超级电容器的内阻。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种储能器件，具体地说，是一种薄型超级电容器。
技术介绍
超级电容器是一种新型的储能器件，它能提供高的功率，每公斤达几千瓦或十几千瓦，是电池的几十倍，它具有寿命长、使用温度宽、充电快速等特点，现已广泛应用于航空航天、电动汽车、动车、军事等领域，市场规模达几十亿美元。随着电子消费品市场在最近十年的快速发展，电子消费品市场对功率的需求也在不断增加，特别是智能手机、平板电脑、超级本、手提电脑、电动工具、数码相机等功能的不断增加，这些类型的电子器件需要更快的运行速度、更好的用户体验以及更高的性能要求，因此对这类电子 产品的电源的高的功率储能性有更高的需求。众所周知，这类电子产品现在使用的电源为锂离子电池，锂离子电池的特点是能量密度高即放电时间长，但锂离子电池的缺点为功率密度低，而且在骤然高功率放电时，其负极容易析锂而产生安全性问题，因此仅用锂离子电池已不能满足现在和未来电子器件对电源的需求。而超级电容器的特点是具有高功率密度，因此在这类数码产品中增加超级电容器，即可满足其对高功率输出的要求。但现有的超级电容器主要是以钢壳包装的圆柱型为主，尺寸很大，且目前的发展方向也主要是往大尺寸发展，例如当前超级电容器应用最多的是3000F的电容器单体，其尺寸为:直径60.7 mm，高138 mm。这与消费电子产品更薄、更轻的发展趋势相抵触，这也是超级电容器在消费电子产品应用非常少的主要原因。
技术实现思路
本技术正是针对现有技术的不足之处所作的改进，提供一种薄型超级电容器，从消费电子产品的需求出发，通过合理设计，设计出薄型及高功率的超级电容器，本专利的上述技术目的是通过以下技术方案来实现的:一种薄型超级电容器，包括依次由表及里设置的外包装、正负电极片、隔离膜，夕卜包装和正负电极片成对设置，隔离膜设置于成对的正负电极片之间，正负电极片包括依次由表及里成对设置的活性层、导电层及设于成对的导电层之间的集流体，电容器的厚度小于1000微米。作为进一步的改进，所述的导电层包括导电剂和粘结剂，导电剂为炭黑、炭纳米管、石墨烯、Ag粉中的任意一种，粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏四氟乙烯、聚苯胺中的任意一种。作为进一步的改进，所述的集流体包括金属箔，导电剂和粘结剂。作为进一步的改进，所述的活性层包括电化学活性材料、导电炭和粘结剂。作为进一步的改进，所述的电化学活性材料是多孔碳材料、金属氧化物、导电聚合物中的任意一种，导电炭为炭黑、炭纳米管、石墨烯、Ag粉中的任意一种。本技术的有益效果如下:本技术的技术方案通过薄型化设计，可使超级电容器应用于消费类电子产品，如智能手机、平板电脑、超级本、手提电脑、电动工具、数码相机等中，同时并不会增加这类产品的厚度，例如超级电容器0.3^1mm的厚度仅为手机的平均厚度15mm的2飞％左右，因此超级电容器的厚度与手机厚度相比基本可以忽略不计，而且由于超级电容器的加入，可增加功率输出，并且本专利也通过在正负电极片中加入导电层来降低超级电容器的内阻。附图说明图1为本技术薄型超级电容器的结构示意图；图中，I是外包装，2是活性层，3是导电层，4是集流体，5是隔离膜。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术的技术方案作进一步说明:本技术公开了一种薄型超级电容器，包括依次由表及里设置的外包装1、正负电极片、隔离膜5，外包装I和正负电极片成对设置，隔离膜5设置于成对的正负电极片之间，正负电极片包括依次由表及里成对设置的活性层2、导电层3及设于成对的导电层3之间的集流体4，电容器的厚度小于1000微米。集流体4的作用是收集电子，主要由金属箔，导电剂和粘结剂构成，导电剂为炭黑、炭纳米管、石墨烯、Ag粉等具有电子导电性材料，粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏四氟乙烯、聚苯胺等；活性层2由电化学活性材料、导电炭和粘结剂构成，其中导电剂为炭黑、炭纳米管、石墨烯、Ag粉等具有电子导电性材料，粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏四氟乙烯、聚苯胺等，电化学活性材料是多孔碳材料、金属氧化物如氧化钌、二氧化锰、氧化钒等、导电聚合物如聚苯胺、聚噻吩等；导电层3由导电剂和粘结剂构成，导电剂为炭黑、炭纳米管、石墨烯、Ag粉等具有电子导电性 材料，粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏四氟乙烯、聚苯胺等。实施方式如下:把40%炭黑与60%聚偏四氟乙烯(PVDF)在一定量的N-甲基吡咯烷酮(NMP)中混合成一定浆料，把此浆料涂敷于16微米厚的Al箔上，正反面分别涂敷，厚度控制在5微米，烘干后即成导电层3。把80%活性碳、10%炭黑和10% PVDF在NMP中混合成浆料，然后涂敷于导电层3上，厚度控制在25微米，烘干后即为电极片。把电极片剪裁成宽度和长度分别为22 mm和25mm的大小，再把厚度为100微米Ni集耳焊到电极片上。把正极片、隔离膜5(厚度为25微米)和负极片按图1的结构热压到一起，后放入外包装I铝塑膜(厚度为120微米)中，在无水的条件下注入电解液，电解液为I mol/L Et4BF4/碳酸丙烯酯溶液，然后密封铝塑膜，即可制得薄型超级电容器。由于本技术在结构上的改变，加入导电层3可把超级电容器的内阻从60 ι Ω降低到30m Ω，其功率密度达6.7 kw/Kg，而且由于此超级电容器的厚度仅为0.4 mm，因此可直接放入手机或数码相机中，提高手机或数码相机闪光灯的效能。由此可见本技术结构简单，工艺实施方便，而且用途广泛。以上所述的仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
中的普通技术人员来说，在不脱离本技术核心技术特征的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均应视为本技术的保护范围。权利要求1.一种薄型超级电容器，包括依次由表及里设置的外包装(I)、正负电极片、隔离膜(5)，所述的外包装(I)和正负电极片成对设置，所述隔离膜(5)设置于成对的正负电极片之间，其特征在于，所述的正负电极片包括依次由表及里成对设置的活性层(2)、导电层(3)及设于成对的导电层(3)之间的集流体(4)，所述的电容器的厚度小于1000微米。2.根据权利要求1所述的薄型超级电容器，其特征在于，所述的电化学活性材料是多孔碳材料、金属氧化物、导电聚合物中的任意一种，所述的导电炭为炭黑、炭纳米管、石墨烯、银粉中的任意一 种。专利摘要本技术涉及一种储能器件，是一种薄型超级电容器，包括依次由表及里设置的外包装、正负电极片、隔离膜，外包装和正负电极片成对设置，隔离膜设置于成对的正负电极片之间，正负电极片包括依次由表及里成对设置的活性层、导电层及设于成对的导电层之间的集流体，电容器的厚度小于1000微米。本技术通过薄型化设计，可使超级电容器应用于消费类电子产品，同时并不会增加这类产品的厚度，同时，由于超级电容器的加入，可增加功率输出，并且本专利也通过在正负电极片中加入导电层来降低超级电容器的内阻。文档编号H01G9/048GK203134571SQ20122055481公开日2013年8月14日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日专利技术者陈秀珍 申请人:杭州明彰科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄型超级电容器，包括依次由表及里设置的外包装（1）、正负电极片、隔离膜（5），所述的外包装（1）和正负电极片成对设置，所述隔离膜（5）设置于成对的正负电极片之间，其特征在于，所述的正负电极片包括依次由表及里成对设置的活性层（2）、导电层（3）及设于成对的导电层（3）之间的集流体（4），所述的电容器的厚度小于1000微米。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秀珍，
申请(专利权)人：杭州明彰科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：