一种超级电容器、超级电容器集流体及其处理方法技术

本发明专利技术提出了一种超级电容器集流体，所述超级电容器集流体包括去离子水、导电剂，增稠剂及粘结剂；所述导电剂为乙炔黑，且所述乙炔黑的配比为80至85份质量数。本发明专利技术提出一种超级电容器集流体处理方法，包括如下步骤：包括如下步骤：S1，配料并搅拌，将去离子水、导电剂，增稠剂及粘结剂按预定比例混合，并在真空状态下搅拌制成浆料，并进入步骤S2；S2，涂胶，把浆料涂覆于集流体上，并进入步骤S3；S3，烘干，通过烘箱把集流体烘干，并进入步骤S4；S4，收卷，对集流体进行在线收卷。再次，本发明专利技术还提出一种超级电容器。经过预处理后的超级电容器集流体，可增加浆料与集流体的粘结性、改善超级电容器的内阻性能，其使用寿命更长。

Super capacitor, super capacitor collecting fluid and processing method thereof

The present invention provides a fluid set of super capacitor, the super capacitor collector comprises deionized water, conductive agent, thickening agent and binder; the conductive agent is acetylene black, and the ratio of the acetylene black is 80 to 85 mass number. The invention provides a super capacitor set fluid processing method, which comprises the following steps: S1, which comprises the following steps: batching and mixing, the deionized water, conductive agent, thickening agent and binder according to the predetermined proportion, and in the vacuum mixing into slurry, and into the steps of S2; S2, coating, the the coating on the collector, and step into the S3; S3, drying, oven drying fluid through the set, and step into the S4; S4, winding of collector on-line winding. In addition, the invention also provides a super capacitor. After pretreatment, the super capacitor can increase the adhesion between the slurry and the collector, and improve the performance of the super capacitor.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超级电容器领域，特别涉及一种超级电容器、超级电容器集流体处理方法。
技术介绍
超级电容器(Supercapacitors)是一种介于传统静电电容器和二次电池之间的新型储能装置，兼具二次电池和传统电容器的优点。它具有功率密度高、能量密度大、寿命长(数十万次以上)、工作温度范围宽(-40℃～65℃)、充放电效率高、无污染等特点，在新能源(太阳能和风能)、通讯、数码电子、电力、汽车、工程机械、军事及航空航天等领域都有十分广泛的应用。极片是超级电容器的核心组成部分，由活性物质层与集流体组成，其性能好坏对超级电容器的容量、内阻等具有关键性的影响。其中集流体作为极片的载体，对于极片性能有着重要的影响。极片涂覆活性物质后普遍存在粘结力差，活性物质容易脱落等现象，使得极片导通性差，最终引起超级电容内阻大，使用寿命短以及性能不稳定等一系列问题。综上所述，如何提供一种可有效增加浆料与集流体的粘结性、改善预制单体的内阻性能、延长单体的使用寿命以及提高其稳定性的超级电容器、超级电容器集流体及其处理方法，成了本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种可有效增加浆料与集流体的粘结性、改善预制单体的内阻性能、延长单体的使用寿命以及提高其稳定性的超级电容器、超级电容器集流体及其处理方法。本专利技术的解决方案是这样实现的：本专利技术提出一种超级电容器集流体，所述超级电容器集流体包括去离子水、导电剂，增稠剂及粘结剂；所述导电剂为乙炔黑，且所述乙炔黑的配比为80至85份质量数。去离子水、导电剂，增稠剂，粘结剂按照一定的比例先后加入浆料搅拌桶中，高速搅拌分散，调节粘度配制而得所需涂胶浆料。在此基础上，完成超级电容器极片的涂布及后续的辊压、制片、卷芯工序，完成超级电容器的后续制作，经过预处理后的集流体，可作为超级电容器常规集流体使用，可获得性能更优的超级电容器。总体而言，经过预处理后的超级电容器集流体，可增加浆料与集流体的粘结性、改善超级电容器的内阻性能，其使用寿命更长。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠增稠剂，且其配比为5至10份质量数。此设置方式，选用羧甲基纤维素钠作为增稠剂，其水溶性及成膜特性更为优良。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述粘结剂为丁苯橡胶水乳液。此设置方式，选用丁苯橡胶水乳液，其粘结性、高温耐磨性、耐热性及耐老化性更好。此外，本专利技术还提出一种超级电容器，包括由活性物质层及集流体组成的极片，所述集流体为如上任一项所述超级电容器集流体。再次，本专利技术还提出一种如上任一项所述超级电容器集流体处理方法，包括如下步骤：S1，配料并搅拌，将去离子水、导电剂，增稠剂及粘结剂按预定比例混合，并在真空状态下搅拌制成浆料，并进入步骤S2；S2，涂胶，把浆料涂覆于集流体上，并进入步骤S3；S3，烘干，通过烘箱把集流体烘干，并进入步骤S4；S4，收卷，对集流体进行在线收卷。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，步骤S1中，将240～300份质量数的去离子水加入搅拌桶中，加入5～10份质量数的增稠剂，密封搅拌10分钟，完成后加入80～85份质量数的导电剂，继续密封搅拌30分钟，完成后加入5～15份质量数的40％的粘结剂，密封后进行真空高速搅拌与分散，分散2小时后，取配制好的浆料测定其固含量及粘度，固含量介于20～30％，粘度介于2000～3000mPa.s；本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，步骤S2中，采用悬浮涂布设备进行在线式涂布，浆料通过模头控制出料量，双面涂覆一层厚度为5～15um的浆料。此设置方式，采用在线式悬浮双面同时挤压式涂胶，大大缩短了涂胶时间，增大了产能及涂胶的有效性，也使预处理超级电容器集流体具有良好的一致性、均一性和稳定性。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，步骤S3中，集流体继续经过多道烘箱，经过快干和慢干两个干燥区域进行烘干。此设置方式，由于采用多道烘箱进行烘烤，超级电容器集流体经过烘箱后就被快速及有效烘干。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，步骤S4中，通过悬浮涂布设备中的纠偏系统对集流体进行收卷。通过上述处理方法处理后的超级电容器集流体及超级电容器，具有以下几个优点：首先，能有效改善超级电容器极片掉料问题，增加浆料与集流体的粘结性；其次，改善超级电容器的内阻性能，能有效降低超级电容器单体内阻，降低超级电容器的发热风险；再次，延长了超级电容器集流体的使用寿命，获得更优的循坏性能。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术一种超级电容器集流体处理方法的流程框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。本专利技术实施例如下，本专利技术提出一种超级电容器集流体，所述超级电容器集流体包括去离子水、导电剂，增稠剂及粘结剂，更为具体地，去离子水、导电剂，增稠剂及粘结剂按照一定的比例先后加入浆料搅拌桶中，高速搅拌分散，调节粘度配制而得所需涂胶浆料。更为具体地，导电剂优选为乙炔黑，其配比为80至85份质量数。选用乙炔黑作为导电剂，其导电率更高、粒度小，且各向同性、吸附力及分散度更优。在此基础上，完成超级电容器极片的涂布及后续的辊压、制片、卷芯工序，完成超级电容器的后续制作，经过预处理后的集流体，可作为超级电容器常规集流体使用，可获得性能更优的超级电容器。总体而言，经过预处理后的超级电容器集流体，可增加浆料与集流体的粘结性、改善超级电容器的内阻性能，其使用寿命更长。在上述实施例的基础上，本专利技术另一实施例中，增稠剂为羧甲基纤维素钠(CMC)增稠剂，且其配比为5至10份质量数。此设置方式，选用羧甲基纤维素钠作为增稠剂，其水溶性及成膜特性更为优良。在上述实施例的基础上，本专利技术另一实施例中，粘结剂为丁苯橡胶(SBR)水乳液。此设置方式，选用丁苯橡胶水乳液，其粘结性、高温耐磨性、耐热性及耐老化性更好。另一方面，本专利技术还提出一种超级电容器，包括由活性物质层及集流体组成的极片，更为具体地，集流体为如上任一项所述超级电容器集流体。再次，本专利技术提出一种超级电容器集流体处理方法，包括如下步骤：步骤S1，配料并搅拌，将去离子水、导电剂，增稠剂及粘结剂按预定比例混合，并在真空状态下搅拌制成浆料，并进入步骤S2；步骤S2，涂胶，把浆料涂覆于集流体上，并进入步骤S3；步骤S3，烘干，通过烘箱把集流体烘干，并进入步骤S4；步骤S4，收卷，对集流体进行在线收卷。在上述实施例的基础上，本专利技术另一实施例中，步骤S1中，将240～300份质量数的去离子水加入搅拌桶中，加入5～10份质量数的增稠剂，密封搅拌10分钟，完成后加入80～85份质量数的导电剂，继续密封搅拌30分钟，完成后加入5～15份质量数的40％的粘结剂，即丁苯橡胶水乳液，密封后进行真空高速搅拌与分散，分散2小时后，取配制好的浆料测定其固含量及粘度，固含量值应介于20～30％，粘度值应介于2000～3000mPa.s；在上述实施例的基础上，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级电容器集流体，其特征在于，所述超级电容器集流体包括去离子水、导电剂，增稠剂及粘结剂；所述导电剂为乙炔黑，且所述乙炔黑的配比为80至85份质量数。

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器集流体，其特征在于，所述超级电容器集流体包括去离子水、导电剂，增稠剂及粘结剂；所述导电剂为乙炔黑，且所述乙炔黑的配比为80至85份质量数。2.根据权利要求1所述的超级电容器集流体，其特征在于，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠增稠剂，且其配比为5至10份质量数。3.根据权利要求1所述的超级电容器集流体，其特征在于，所述粘结剂为丁苯橡胶水乳液。4.一种超级电容器，包括由活性物质层及集流体组成的极片，其特征在于，所述集流体为权利要求1至3中任一项所述超级电容器集流体。5.一种权利要求1至3中任一项所述的超级电容器集流体处理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，配料并搅拌，将去离子水、导电剂，增稠剂及粘结剂按预定比例混合，并在真空状态下搅拌制成浆料，并进入步骤S2；S2，涂胶，把浆料涂覆于集流体上，并进入步骤S3；S3，烘干，通过烘箱把集流体烘干，并进入步骤S4；S4，收卷，对集流体进行在线收卷。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海霞，黄浩宇，吴文，谢佼，陈小晖，
申请(专利权)人：湖南耐普恩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43