【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超级电容器及锂离子电池制造，特别是涉及一种混合型超级电容器电极片的制备方法及混合型超级电容器电极片。
技术介绍
1、锂离子混合型超级电容器，是将电化学双层电容和锂离子电池两种不同的储能机制相结合而成的一种新型超级电容器，其具有高能量密度兼具高输出功率密度的特点。
2、目前，一种常用的锂离子混合型超级电容器电极片的制备工艺是：将电双层超级电容器活性物质与锂离子电池活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂在制浆时混合均匀，然后将混合浆料通过涂布机涂在铝箔(作为正极集流体)或铜箔(作为负极集流体)表面，经辊压、分切得到电极片(即对应获得正极片或者负极片)。由于电双层超级电容器一般采用高比表面积炭材料作为活性物质，与锂离子电池电极材料存在较大性状差异，在匀浆时较难分散均匀，且导电剂、粘结剂的需求量无法根据两种体系材料性质不同对应进行精准调控，因此无法达到最优的产品性能。
3、另外一种锂离子混合型超级电容器电极片的制备工艺是采用二次涂布，具体为：先将电双层超级电容器活性物质、锂离子电池活性物质分别与导电剂、粘结剂和溶剂混合制得对应浆料(即对应的电容器浆料和电池浆料)，然后分两次进行涂布、烘干，在完成一种体系浆料涂布、烘干后，在其表面再涂布其他种类浆料，最终获得电极片。这种方式虽然解决了匀浆问题，但由于分次涂布，极片在烘干过程中存在的导电剂、粘结剂上浮等问题无法得到调控，同时两层电极存在明显界面，粘结性、一致性较差。
4、因此，目前急需开发一种方法，能够解决以上技术问题。
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种混合型超级电容器电极片的制备方法。
2、为此，本专利技术提供了一种混合型超级电容器电极片的制备方法，其包括以下步骤：
3、第一步，制备电双层超级电容器浆料和锂离子电池浆料；
4、其中，电双层超级电容器浆料中包含的溶剂，和锂离子电池浆料中包含的溶剂相同；
5、其中，制备电双层超级电容器浆料，具体为：将电双层超级电容器的电极活性物质、导电剂和粘结剂，按照预设质量比例混合均匀，形成作为湿法浆料的电双层超级电容器浆料；
6、其中，制备锂离子电池浆料，具体为：将锂离子电池的电极活性物质、导电剂和粘结剂，按照预设质量比例混合均匀，形成作为湿法浆料的锂离子电池浆料；
7、第二步，将电双层超级电容器浆料和锂离子电池浆料同时涂布在电极片集流体上，获得完成浆料涂布的电极片坯体；
8、其中，电双层超级电容器浆料的涂布层数和锂离子电池浆料的涂布层数，均大于0，且两者之和≥2；
9、第三步，对电极片坯体先后进行辊压和分切操作，制备获得混合型超级电容器电极片。
10、由以上本专利技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本专利技术提供了一种混合型超级电容器电极片的制备方法，其设计科学，首先，通过将电双层超级电容器活性材料、导电剂、粘结剂按照预设比例进行湿法匀浆，以及将锂离子电池活性材料、导电剂、粘结剂按照预设比例进行湿法匀浆，然后，再通过多层涂布机同时将具有相同溶剂的不同体系浆料涂覆于铝箔(作为正极集流体)或铜箔(作为负极集流体)表面，涂布层数≥2，获得完成浆料涂布的电极片坯体，然后再对电极片坯体先后进行辊压和分切工序，制备获得混合型超级电容器电极片。因此，本专利技术通过将超级电容器电双层材料和锂离子电池材料分别匀浆，然后采用多层涂布设备，将相同溶剂不同体系浆料同时进行涂布，不仅可保证不同体系匀浆的一致性，而且可保证不同体系界面、颗粒的相互融合，具有重大的实践意义。
11、应用本专利技术，可针对不同体系进行导电剂、粘结剂优化设计，利用烘干过程导电剂、粘结剂的再分布，使混合型超级电容器极片拥有更优的性能，生产制造工艺简单，具备较好的应用前景。
12、经过检验，本专利技术通过多层涂布技术同时将电双层超级电容器浆料和锂离子电池浆料涂覆于铝箔或铜箔表面，涂布层数≥2，然后通过辊压、分切，以此制备混合型超级电容器的电极片。相较于传统混合型超级电容器的电极片制备方式，基于本专利技术技术方案制备的混合型超级电容器，产品能量密度可提升2.2％、内阻降低16.7％，2000次循环容量保持率提升4％，esr(等效串联电阻)增大幅度降低12％，具有更优的产品性能。
13、本专利技术通过多层涂布技术使多种体系类型电极材料实现融合，可获得高能量高功率密度混合型超级电容器极片。
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1.一种混合型超级电容器电极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的混合型超级电容器电极片的制备方法，其特征在于，在第一步中，电双层超级电容器的电极活性物质，包括活性炭、介孔炭、炭气凝胶、碳纳米管和石墨烯中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的混合型超级电容器电极片的制备方法，其特征在于，在第一步中，当锂离子电池的电极活性物质为正极活性物质时，正极活性物质包括钴酸锂、锰酸锂、镍钴酸锂和磷酸铁锂中的一种或多种；
4.如权利要求1所述的混合型超级电容器电极片的制备方法，其特征在于，在第一步中，双层超级电容器浆料的导电剂，包括炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯和导电石墨中的一种或多种；
5.如权利要求1所述的混合型超级电容器电极片的制备方法，其特征在于，在电双层超级电容器浆料中，电双层超级电容器的电极活性物质、导电剂和粘结剂所占的质量百分比，分别为80％～92％、3％～10％及3％～10％；
6.如权利要求1所述的混合型超级电容器电极片的制备方法，其特征在于，双层超级电容器浆料中的导电剂和粘结剂含量，均分别
7.如权利要求1所述的混合型超级电容器电极片的制备方法，其特征在于，在第一步中，当待制备的混合型超级电容器电极片是正极片时，电双层超级电容器浆料和锂离子电池浆料的溶剂均采用NMP；
8.如权利要求1所述的混合型超级电容器电极片的制备方法，其特征在于，在电极片集流体上涂布电双层超级电容器浆料和锂离子电池浆料时，电双层超级电容器浆料作为底层，被涂布在电极片集流体表面，形成电双层超级电容器浆料涂层，同时锂离子电池浆料作为面层，被涂布在电双层超级电容器浆料涂层表面。
9.如权利要求1所述的混合型超级电容器电极片的制备方法，其特征在于，电极片集流体上由于涂布形成的双层超级电容器浆料涂层和锂离子电池浆料涂层，为交替分布；
10.一种混合型超级电容器电极片，其特征在于，通过采用如权利要求1至9中任一项所述的混合型超级电容器电极片的制备方法制备获得。
...【技术特征摘要】
1.一种混合型超级电容器电极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的混合型超级电容器电极片的制备方法，其特征在于，在第一步中，电双层超级电容器的电极活性物质，包括活性炭、介孔炭、炭气凝胶、碳纳米管和石墨烯中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的混合型超级电容器电极片的制备方法，其特征在于，在第一步中，当锂离子电池的电极活性物质为正极活性物质时，正极活性物质包括钴酸锂、锰酸锂、镍钴酸锂和磷酸铁锂中的一种或多种；
4.如权利要求1所述的混合型超级电容器电极片的制备方法，其特征在于，在第一步中，双层超级电容器浆料的导电剂，包括炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯和导电石墨中的一种或多种；
5.如权利要求1所述的混合型超级电容器电极片的制备方法，其特征在于，在电双层超级电容器浆料中，电双层超级电容器的电极活性物质、导电剂和粘结剂所占的质量百分比，分别为80％～92％、3％～10％及3％～10％；
6.如权利要求1所述的混合型超级电容器...
【专利技术属性】
技术研发人员：段泉滨，高玉双，潘海丽，张静，尹子振，马猛，
申请(专利权)人：天津力神超电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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