專利名稱：一種折疊式超級電容器電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超級電容器電極，尤其是一種折疊式電極，具體地說是一種
折疊式超級電容器電極。
背景技術(shù)：
眾所周知，超級電容器是近年來發(fā)展起來的新型儲(chǔ)能產(chǎn)品，具有長壽命、大功率等
突出優(yōu)點(diǎn)。超級電容器可應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如太陽能儲(chǔ)能、電動(dòng)車輛、激光微波武器、移動(dòng)通
訊裝置、便攜式儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)記憶存儲(chǔ)系統(tǒng)、應(yīng)急后備電源、作為燃料電池的啟動(dòng)電源以
及電動(dòng)汽車上的輔助電源等。如在電動(dòng)車實(shí)用化的過程中，發(fā)現(xiàn)車輛在啟動(dòng)、爬坡和加速時(shí)
急需供應(yīng)大電流脈沖電能，在剎車時(shí)，需大電流儲(chǔ)存電能，這些是蓄電池難以做到的。超級
電容器的使用可以大大延長蓄電池的循環(huán)使用壽命，提高電動(dòng)車的實(shí)用性。 目前市場的超級電容器按電解液類型可分為有機(jī)體系和無機(jī)體系兩種超級電容
器，有機(jī)體系采用聚碳酸酯、乙腈等有機(jī)物作為電解質(zhì)溶劑，具有工作電壓高、壽命長、大功
率性能好等優(yōu)點(diǎn)，但有機(jī)體系超級電容器產(chǎn)品儲(chǔ)能低，成本高，制約了其在大容量儲(chǔ)能方面
的應(yīng)用。無機(jī)體系超級電容器采用水作為電解質(zhì)的溶劑，產(chǎn)品儲(chǔ)能大，價(jià)格低廉，在大容量
儲(chǔ)能方面優(yōu)勢明顯。但無機(jī)體系超級電容器在產(chǎn)品穩(wěn)定性、大功率輸出性能、循環(huán)壽命等方
面與有機(jī)體系超級電容器相比還有一定的差距。 超級電容器電極是超級電容器的核心部件、它的性能直接影響了產(chǎn)品的內(nèi)阻、自 放電、循環(huán)壽命、大功率輸出性能等主要產(chǎn)品指標(biāo)。目前無機(jī)體系超級電容器生產(chǎn)技術(shù)多采 用去離子水和膏制漿，然后在泡沫鎳等集流體上涂布的工藝生產(chǎn)電極，該電極制作工藝操 作簡便，成本低廉，但制作的電極容易掉粉、內(nèi)阻偏大，影響了無機(jī)體系超級電容器大功率 及使用壽命等性能。同時(shí)電動(dòng)車、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域儲(chǔ)能產(chǎn)品使用環(huán)境較惡劣，始終處在顛 簸、振動(dòng)的條件下工作，對超級電容器的產(chǎn)品強(qiáng)度、耐震動(dòng)性等性能也提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對目前的無機(jī)體系超級電容器產(chǎn)品受電極結(jié)構(gòu)影響，輸出
性能、循環(huán)壽命及產(chǎn)品耐振動(dòng)性差的問題，設(shè)計(jì)一種改善輸出性能、循環(huán)壽命及產(chǎn)品耐振動(dòng)
性的折疊式超級電容器電極。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 —種折疊式超級電容器電極，其特征是它主要由涂覆有活性物質(zhì)的集流體2、極耳 7、匯流條6和多孔金屬薄片5組成，多孔金屬薄片5位于沿對折線3對折后的集流體2中， 匯流條6與集流體2的與對折線3平行的兩個(gè)直邊相連，在集流體2的與對折線3相垂直 的一邊上設(shè)有未涂覆活性物質(zhì)的白邊1，所述的極耳7同時(shí)與對折后相連的白邊1及匯流條 6相連，在所述的多孔金屬薄片5與白邊1相對應(yīng)位置處也設(shè)有相配的長條狀無孔邊。 所述的多孔金屬薄片5為鎳片、銅片、鋼片或鍍鎳鋼帶，其厚度在0.01 lmm之 間。
3[0009] 所述的匯流條6為與對折線3相平行的集流體2的兩邊上的未涂覆活性物質(zhì)的白
邊或與所述兩邊相連的金屬條。 本實(shí)用新型的有益效果 普通平板結(jié)構(gòu)的超級電容器的活性物質(zhì)處在集流體的表面，本實(shí)用新型通過集流
體的折疊使得原來的處在集流體的表面轉(zhuǎn)變?yōu)樵趦蓪蛹黧w的內(nèi)部，并經(jīng)碾壓后有效解決
了長期使用活性物質(zhì)易脫落掉粉的問題。從而延長產(chǎn)品的使用壽命。集流體折疊后加入的
多孔金屬薄片，由于采用多孔結(jié)構(gòu)不影響碾壓時(shí)兩層集流體的粘合，同時(shí)金屬薄片具有良
好的電子傳導(dǎo)能力，起到集流體的作用，將與其接觸的活性物質(zhì)電荷運(yùn)輸轉(zhuǎn)移。 電極對折后的兩邊進(jìn)行焊接使之連接到一起，上下兩層集流體緊密連接，如在該
焊邊上繼續(xù)加焊一條匯流條也可以進(jìn)一步提高集流體的導(dǎo)電能力；將多孔金屬薄片的金屬
邊與集流體的白邊的焊接，使得超級電容器電極形成兩層集流體一層多孔金屬薄片共三層
導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)集流體折邊原本連接在一起，對折后的兩邊也焊接為整體，通過這些措
施較大改善了電極內(nèi)部的導(dǎo)電能力有效提高了超級電容器的大電流工作性能。多孔金屬薄
片的加入也提高了電極強(qiáng)度及機(jī)械性能，從而提高超級電容器的抗振動(dòng)性能。 本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便、成本低、并能改善整個(gè)電容器輸出性能、
循環(huán)壽命及耐振性的優(yōu)點(diǎn)。

圖1是未焊裝匯流條及極耳時(shí)的本實(shí)用新型的電極展開結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型的電極外形結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。 如圖1、2所示。 —種折疊式超級電容器電極，它主要由涂覆有活性物質(zhì)(如活性炭)的集流體2、 極耳7、匯流條6和多孔金屬薄片5組成，如圖1所示，多孔金屬薄片5位于沿對折線3對折 后的集流體2中，如圖1所示，多孔金屬薄片5可采用帶孔鎳片、銅片、鋼片或鍍鎳鋼帶，其 厚度在0. 01 lmm之間。匯流條6與集流體2的與對折線3平行的兩個(gè)直邊相連，在集流 體2的與對折線3相垂直的一邊上設(shè)有未涂覆活性物質(zhì)的白邊l，在所述的多孔金屬薄片5 與白邊1相對應(yīng)位置處也設(shè)有相配的長條狀無孔邊，極耳7同時(shí)與對折后相連的白邊1及 匯流條6同時(shí)相連。具體實(shí)施時(shí)匯流條6也可用未涂覆活性物質(zhì)的白邊來代替。 本實(shí)用新型的具體制造步驟為 首先采用常規(guī)方法配置漿料，并在泡沫鎳集流體2上涂布活性物質(zhì)，并在上部預(yù) 留5mm寬度白邊1的位置，也可以在整個(gè)集流體涂布結(jié)束后采用超聲波清粉方法去除上部 5mm寬度的活性物質(zhì)得到白邊1。 將集流體2沿著折邊3對折，并放入0. lmm沖孔鍍鎳鋼帶5，鍍鎳鋼帶上部留5mm 寬度金屬邊4。將集流體2和鍍鎳鋼帶5 —起壓緊，將上部白邊1和金屬邊4采用交流點(diǎn)焊 方式焊接到一起；再將集流體的兩個(gè)折邊采用交流點(diǎn)焊方式焊接到一起，并焊接一根匯流 條6。之后再在白邊l的上方焊接極耳7，再將電極放入滾壓機(jī)內(nèi)碾壓，制得新型折疊式超
4級電容器電極。 該電極可以作為超級電容器的負(fù)極也可以作為正極，將該極片包覆隔膜組裝成超 級電容器單體，采用BT2000蓄電池測試設(shè)備對其進(jìn)行測試，其內(nèi)阻比相同容量普通結(jié)構(gòu)超 級電容器下降20 30%，大功率性能及循環(huán)壽命明顯提高。 本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求一種折疊式超級電容器電極，其特征是它主要由涂覆有活性物質(zhì)的集流體(2)、極耳(7)、匯流條(6)和多孔金屬薄片(5)組成，多孔金屬薄片(5)位于沿對折線(3)對折后的集流體(2)中，匯流條(6)與集流體(2)的與對折線(3)平行的兩個(gè)直邊相連，在集流體(2)的與對折線(3)相垂直的一邊上設(shè)有未涂覆活性物質(zhì)的白邊(1)，所述的極耳(7)同時(shí)與對折后相連的白邊(1)及匯流條(6)相連，在所述的多孔金屬薄片(5)與白邊(1)相對應(yīng)位置處也設(shè)有相配的長條狀無孔邊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的折疊式超級電容器電極，其特征是所述的多孔金屬薄片(5)為鎳片、銅片、鋼片或鍍鎳鋼帶，其厚度在0.01 lmm之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的折疊式超級電容器電極，其特征是所述的匯流條(6)為與對折線(3)相平行的集流體(2)的兩邊上的未涂覆活性物質(zhì)的白邊或與所述兩邊相連的金屬條。
專利摘要一種折疊式超級電容器電極，其特征是它主要由涂覆有活性物質(zhì)的集流體(2)、極耳(7)、匯流條(6)和多孔金屬薄片(5)組成，多孔金屬薄片(5)位于沿對折線(3)對折后的集流體(2)中，匯流條(6)與集流體(2)的與對折線(3)平行的兩個(gè)直邊相連，在集流體(2)的與對折線(3)相垂直的一邊上設(shè)有未涂覆活性物質(zhì)的白邊(1)，所述的極耳(7)同時(shí)與對折后相連的白邊(1)及匯流條(6)相連，在所述的多孔金屬薄片(5)與白邊(1)相對應(yīng)位置處也設(shè)有相配的長條狀無孔邊。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便、成本低、并能改善整個(gè)電容器輸出性能、循環(huán)壽命及耐振性的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H01G9/048GK201465809SQ20092004778
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者佘沛亮, 張明, 蘇迎東 申請人:南京雙登科技發(fā)展研究院有限公司