电极片、超级电容器制造技术

本实用新型专利技术提供的一种电极片和超级电容器。该电极片包括电极层及通孔型的铝集流体，所述电极层覆设于所述铝集流体上，且所述电极层嵌入所述铝集流体内部的空隙，所述电极层包括活性炭纤维和/或超级电容活性炭，所述铝集流体包括泡沫铝或腐蚀铝箔。本实用新型专利技术设计的电极片以活性炭纤维或超级电容活性炭作为活性物质，以通孔型的泡沫铝或腐蚀铝箔作为高负载集流体，活性物质嵌入铝集流体内部的空隙中，极大的提升了电极中活性物质的负载量。应用该电极片的超级电容器的工作电压可提升至3.0～4.0V，最终产品的体积能量密度可达12～25Wh/L。25Wh/L。25Wh/L。

【技术实现步骤摘要】
电极片、超级电容器


[0001]本技术涉及电池
，特别是指一种电极片、超级电容器。

技术介绍

[0002]超级电容器作为一种储能元件，被广泛应用于能源、汽车、医疗、卫生、电子、军事等领域，它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保的特点。碳材料作为超级电容器的电极材料，直接影响其电性能。
[0003]受传统活性炭材料微孔较多、介孔率低的影响，目前市场上超级电容器的工作电压区间一般为2.7～2.85V，能量密度仅为8～12Wh/L，应用场景受限。

技术实现思路

[0004]鉴于以上内容，有必要提供一种改进的电极片和超级电容器。
[0005]本技术提供的技术方案为：一种电极片，包括电极层及通孔型的铝集流体，所述电极层覆设于所述铝集流体上，且所述电极层嵌入所述铝集流体内部的空隙，所述电极层包括活性炭纤维和/或超级电容活性炭，所述铝集流体包括泡沫铝或腐蚀铝箔。
[0006]进一步的，所述铝集流体呈三维多孔结构，空隙贯通所述铝集流体的内部至外部。
[0007]进一步的，所述活性炭纤维和/或所述超级电容活性炭均匀分散在所述电极层中，并嵌入至所述铝集流体的空隙内部。
[0008]进一步的，所述活性炭纤维为介孔型，孔径为2-50nm。
[0009]进一步的，所述电极层粘附于所述铝集流体上。
[0010]进一步的，所述电极片由所述铝集流体和所述电极层的复合预制件辊压成预设厚度的片材构成，多个所述电极片的厚度相同。
[0011]本技术还提供一种超级电容器，包括真空封装在铝塑膜内腔中的芯包和电解液，所述芯包包括隔膜和所述的电极片，所述隔膜与所述电极片一一交错叠置，所述电极片包括正极片和负极片，所述正极片和所述负极片分别焊接有正极极耳和负极极耳，所述正极极耳和所述负极极耳伸出所述铝塑膜外。
[0012]进一步的，所述芯包为层叠结构，依次包括一所述正极片、第一隔膜、一所述负极片和第二隔膜。
[0013]进一步的，所述芯包为方形结构。
[0014]进一步的，所述电解液为有机电解液、离子电解液中的一者。
[0015]与现有技术相比，本技术提供的电极片以活性炭纤维或超级电容活性炭作为活性物质，以通孔型的泡沫铝或腐蚀铝箔作为高负载集流体，活性物质嵌入铝集流体内部的空隙中，极大的提升了电极中活性物质的负载量。应用该电极片的超级电容器的工作电压可提升至3.0～4.0V，最终产品的体积能量密度可达12～25Wh/L。
附图说明
[0016]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0017]图1为本技术一实施方式中电极片的结构示意图。
[0018]图2为本技术一实施方式中超级电容器的结构示意图。
[0019]主要元件符号说明:
[0020]电极片
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10
[0021]铝集流体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1[0022]电极层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3[0023]超级电容器
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100
[0024]芯包
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11
[0025]正极片
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101
[0026]负极片
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105
[0027]隔膜
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20
[0028]第一隔膜
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201
[0029]第二隔膜
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205
[0030]正极极耳
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301
[0031]负极极耳
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305
[0032]铝塑膜
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40
[0033]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术实施例。
具体实施方式
[0034]为了能够更清楚地理解本技术实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式中的特征可以相互组合。
[0035]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术实施例，所描述的实施方式仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术实施例保护的范围。
[0036]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术实施例的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术实施例。
[0037]请参阅图1，图1示出了本技术一具体实施方式中电极片10厚度方向上的结构示意图。本实施方式中电极片10是一种片材，厚度较薄，用作超级电容器100的必备材料之一。该电极片10包括电极层3及通孔型的铝集流体1，所述电极层3
[0038]覆设于所述铝集流体1上，且所述电极层3嵌入所述铝集流体1内部的空隙，所述电极层3包括活性炭纤维和/或超级电容活性炭，所述铝集流体1包括泡沫铝或腐蚀铝箔。本技术以高比表面积、多孔结构的活性炭纤维或超级电容活性炭为活性物质，及通孔型铝作为集流体，得到的电极片10相较传统电极片负载有更多的活性物质，有助于改善超级电容器100的工作电压和体积能量密度。
[0039]在具体实施方式中，所述铝集流体1呈三维多孔结构，空隙贯通所述铝集流体的内部至外部，也可以说空隙贯通所述铝集流体两相对表面，也即是说，所述铝集流体1为通孔型，相较存在闭孔的泡沫铝具有更高的孔容，也因为内部呈通孔的特性，活性物质才能够更多的进入到铝集流体中，使得电极片10负载的活性物质含量显著提升，从而应用到超级电容器100时充分发挥活性物质的高吸附性和高导电性。
[0040]在一些实施方式中，所述活性炭纤维和/或所述超级电容活性炭均匀分散在所述电极层3中，并嵌入至所述铝集流体1的空隙内部。比如将所述铝集流体1浸入采用活性炭纤维制成的电极浆料中，在负压环境中保持一定时长，活性炭纤维会逐步嵌入铝集流体1的空隙中。在具体实施方式中，所述活性炭纤维为介孔型，孔径为2-50nm；该介孔活性炭纤维相较传统微孔石墨烯材料的比表面积更大，吸附性更好，且该介孔活性炭纤维具有高导电性，少量添加通常能明显改善导电性，是超级电容器100中电极片10的理想材料。在具体实施方式中，电极浆料还添加有导电剂，这些导电剂和介孔活性炭纤维/超级电容活性炭在溶剂中充分混合，活性物质基于其高介孔率，可以加载一定量的导电剂以使其含量或浓度增大，如此也使得电极片的导电性能进一步改善。
[0041]在一些实施方式中，所述电极层粘附于所述铝集流体1上，为使得电极层稳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极片，其特征在于：包括电极层及通孔型的铝集流体，所述电极层覆设于所述铝集流体上，且所述电极层嵌入所述铝集流体内部的空隙，所述电极层包括活性炭纤维或超级电容活性炭，所述铝集流体包括泡沫铝或腐蚀铝箔。2.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于：所述铝集流体呈三维多孔结构，空隙贯通所述铝集流体的内部至外部。3.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于：所述活性炭纤维或所述超级电容活性炭嵌入至所述铝集流体的空隙内部。4.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于：所述活性炭纤维为介孔型，孔径为2-50nm。5.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于：所述电极层粘附于所述铝集流体上。6.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于：所述电极片由所述铝集流体和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张刚，张帆，钱陆明，王欢，周泽宇，
申请(专利权)人：中天超容科技有限公司，
类型：新型
国别省市：