[发明专利]电容极片及其制作工艺

说明书

电容极片，涉及超级电容技术领域，特别是属于一种耐压和能量密度大的电容极片及其制作工艺。导电基材、活性物质层、绝缘层叠加涂敷成三明治结构的电容极片，其中，导电基材为腐蚀铝箔，作为承载活性物质的基体；活性物质层由活性炭、导电炭黑、粘接剂、增稠剂及去离子水混合而成；石墨烯绝缘层由白石墨烯、PI胶（聚酰亚胺胶）、粘接剂及N‑甲基吡咯烷酮溶剂混合而成。在电容极片敷料的表面涂敷由白石墨烯、PI胶（聚酰亚胺胶）及粘接剂等混合而成的绝缘层，在同等耐压电压下可以取代纤维素隔膜纸或采用较薄的隔膜纸，在同等尺寸的外壳下可放置更多的活性物质，从而达到提升层超级电容电压及能量密度的积极效果。

技术领域

本发明涉及超级电容技术领域，特别是属于一种耐压和能量密度大的电容极片及其制作工艺。

背景技术

电池技术的发展始终是制约整个电动车行业发展的主要因素。在车辆启动、 加速、 爬坡等需要高功率输出时, 现有的各类传统电池都不能满足要求, 而且高功率输出对传统电池有严重伤害。在电动车和混合动力汽车中均可以采用大功率超级电容器。超级电容器可以作为一个具有高功率、可在短时间内释放能量的辅助电源, 并可回收刹车时得到的能量。

超级电容是一种新型储能元器件，具有长寿命、高能量密度同时可提供超大功率，且兼备电容和电池特性的新型元件。在混合动力汽车、风力发电、电力设备、军工大功率装备和轨道交通等领域得到广泛的应用。

虽然超级电容在替代传统蓄电池作为电动车、混合电动车、电力设备、军工大功率装备和轨道交通等动力电源方面具有一定的优势，但由于目前市场超级电容的电压普遍偏低，并且能量密度也相对偏低，这制约了其在这些领域的应用，如何提升超级电容的电压及容量密度成为目前超级电容发展的趋势。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种电容极片及其制作工艺，以达到提升电容耐压和电容能量密度的目的。

本发明所提供的电容极片，其特征在于，包括导电基材、活性物质层和绝缘层，所述的导电基材、活性物质层、绝缘层叠加涂敷成三明治结构的电容极片，其中，导电基材为腐蚀铝箔，作为承载活性物质的基体；活性物质层由活性炭、导电炭黑、粘接剂、增稠剂及去离子水混合而成；石墨烯绝缘层由白石墨烯、PI胶（聚酰亚胺胶）、粘接剂及N-甲基吡咯烷酮溶剂混合而成。

进一步的，导电基材的双面涂敷有活性物质层，其中一活性物质层的表面涂敷有单层或多层绝缘层。

进一步的，导电基材的双面涂敷有活性物质层，两活性物质层的表面涂敷有单层绝缘层。

进一步的，导电基材的一面涂敷有活性物质层，导电基材的另一面涂敷有单层或多层绝缘层。

本发明所提供的电容极片的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a：原料选取，包括导电基材的选用、活性物质层浆料的配置、绝缘层浆料的配置；

步骤b：导电基材、活性物质层、绝缘层叠加涂敷，涂敷绝缘层烘干后通过极片滚压、极片分条及极片钉铆制成电容极片。

进一步的，在步骤a中，将活性炭、导电炭黑SUPER、粘接剂SBR及增稠剂CMC按照以下比例称重：活性炭：导电炭黑；粘接剂：增稠剂=（85～90）%:（3～5）%:（3～5）%:（1～1.5）%；粘接剂采用去离子水，固含按照35%配置，以去离子水：增稠剂CMC=98.8:1.2的比例配置稀浆，后逐步添加导电炭黑、活性炭及粘接剂，配置过程中的搅拌的速度在2500转/分，分散速度在150转/分，时间为8.5小时，出浆粘度控制在3000mPa.s。