[0043]本实施例的锂离子电容器包括正极、负极、隔膜以及电解液，隔膜设置在正极和负 极之间，负极使用上述锂离子电容器复合负极片。
[0044]上述正极为正极片，正极片包括正极集流体铝箱以及涂覆在正极集流体两个表面 的正极活性物质层，正极活性物质层由正极活性物质活性炭、导电剂Super P、粘结剂聚四 氟乙烯(PTFE)按照质量比85:7:8均匀混合而成。该正极片由如下方法制得:将正极活性物 质活性炭、导电剂Super P、粘结剂聚四氟乙烯(PTFE)及溶剂去离子水均匀混合制成正极浆 料，采用涂布机涂覆在正极集流体错箱上，120°C下烘干，烘干后的涂布厚度为260μηι，$昆压， 辊压后的正极片厚度为120μπι，切边、裁片、分条、收卷，制得正极片。
[0045] 隔膜为聚丙烯微孔膜，电解液包括锂盐六氟磷酸锂和溶剂，六氟磷酸锂的浓度为 lmol/L，溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯按照体积比3:1:4混合而成。
[0046] 本实施例的锂离子电容器按照如下方法制得:将正极、隔膜、负极制成卷绕式电 芯，入壳，注液，静置24h，并记录最高电压值，用来判断预嵌锂的深度，以2.8-2.9V为合格电 压，然后1.5A恒流充电至3.8V，3.8V恒压24h化成，排气，即得。
[0047] 实施例2
[0048] 本实施例的锂离子电容器复合负极片包括负极片，负极片包括负极集流体铜箱以 及涂覆在负极集流体两个表面上的负极活性物质层，负极活性物质层由负极活性物质硬 碳、导电剂Super P、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)按照质量比90: 3:7均匀混合而成，负极片的 厚度为200μπι，负极片两面的负极活性物质层表面都均匀铺设有锂带，锂带的厚度为50μπι， 锂带的宽度为5mm，负极片每一面上相邻两条锂带之间的间隙约为20mm，锂带的总质量与负 极活性物质层的质量之比为0.1:1。负极片宽度184_，负极片每面设置6条锂带。
[0049] 本实施例的锂离子电容器复合负极片的制备方法包括如下步骤：
[0050] 1)将负极活性物质硬碳、导电剂Super P及粘结剂聚偏氟乙烯加入溶剂NMP中，均 匀混合制成负极浆料，采用涂布机涂覆在负极集流体铜箱的两个表面，120°C烘干，辊压，分 条，得厚度为200μηι的负极片；
[0051] 2)将所需质量的条状锂带均匀放置在步骤1)制得的负极片的两个表面上，用聚丙 烯隔膜将负极片及锂带全部包裹后，在300kg/cm2的压力下辊压，除去隔膜，即得。
[0052]本实施例的锂离子电容器包括正极、负极、隔膜以及电解液，隔膜设置在正极和负 极之间，负极使用上述锂离子电容器复合负极片。
[0053]上述正极为正极片，正极片包括正极集流体铝箱以及涂覆在正极集流体两个表面 的正极活性物质层，正极活性物质层由正极活性物质活性炭、导电剂Super P、粘结剂聚四 氟乙烯(PTFE)按照质量比85:7:8均匀混合而成。该正极片由如下方法制得:将正极活性物 质活性炭、导电剂Super P、粘结剂聚四氟乙烯(PTFE)及溶剂去离子水均匀混合制成正极浆 料，采用涂布机涂覆在正极集流体错箱上，120°C下烘干，烘干后的涂布厚度为260μηι，$昆压， 辊压后的正极片厚度为120μπι，切边、裁片、分条、收卷，制得正极片。
[0054]隔膜为聚丙烯微孔膜，电解液包括锂盐六氟磷酸锂和溶剂，六氟磷酸锂的浓度为 lmol/L，溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯按照体积比3.8:0.2:4混合而成。
[0055] 本实施例的锂离子电容器按照如下方法制得:将正极、隔膜、负极制成卷绕式电 芯，入壳，注液，静置24h，并记录最高电压值，用来判断预嵌锂的深度，以2.8-2.9V为合格电 压，然后以1.5A恒流充电至3.8V，3.8V恒压48h化成，排气，即得。
[0056] 实施例3
[0057] 本实施例的锂离子电容器复合负极片包括负极片，负极片包括负极集流体铜箱以 及涂覆在负极集流体两个表面上的负极活性物质层，负极活性物质层由负极活性物质硬 碳、导电剂Super P、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)按照质量比90: 3:7均匀混合而成，负极片的 厚度为200μπι，负极片两面的负极活性物质层表面都均匀铺设有锂带，锂带的厚度为40μπι， 锂带的宽度为8mm，负极片每一面上相邻两条锂带之间的间隙约为15mm，锂带的总质量与负 极活性物质层的质量之比为〇. 08:1。负极片宽度184mm，负极片每面设置7条锂带。
[0058] 本实施例的锂离子电容器复合负极片的制备方法包括如下步骤：
[0059] 1)将负极活性物质硬碳、导电剂Super P及粘结剂聚偏氟乙烯加入溶剂NMP中，均 匀混合制成负极浆料，采用涂布机涂覆在负极集流体铜箱的两个表面，120°C烘干，辊压，分 条，得厚度为200μηι的负极片；
[0060] 2)将所需质量的条状锂带均匀放置在步骤1)制得的负极片的两个表面上，用聚丙 烯隔膜将负极片及锂带全部包裹后，在250kg/cm 2的压力下辊压，除去隔膜，即得。
[0061] 本实施例的锂离子电容器包括正极、负极、隔膜以及电解液，隔膜设置在正极和负 极之间，负极使用上述锂离子电容器复合负极片。
[0062] 上述正极为正极片，正极片包括正极集流体铝箱以及涂覆在正极集流体两个表面 的正极活性物质层，正极活性物质层由正极活性物质活性炭、导电剂Super P、粘结剂聚四 氟乙烯(PTFE)按照质量比85:7:8均匀混合而成。该正极片由如下方法制得:将正极活性物 质活性炭、导电剂Super P、粘结剂聚四氟乙烯(PTFE)及溶剂去离子水均匀混合制成正极浆 料，采用涂布机涂覆在正极集流体错箱上，120°C下烘干，烘干后的涂布厚度为260μηι，$昆压， 辊压后的正极片厚度为120μπι，切边、裁片、分条、收卷，制得正极片。
[0063] 隔膜为聚丙烯微孔膜，电解液包括锂盐六氟磷酸锂和溶剂，六氟磷酸锂的浓度为 1.2mol/L，溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯按照体积比3:0.5:4.5混合而成。
[0064] 本实施例的锂离子电容器按照如下方法制得:将正极、隔膜、负极制成卷绕式电 芯，入壳，注液，静置24h，并记录最高电压值，用来判断预嵌锂的深度，以2.8-2.9V为合格电 压，然后以1.5A恒流充电至3.8V，3.8V恒压24h化成，排气，即得。
[0065] 实施例4-9中的负极活性物质种类及锂带与负极活性物质的质量比如表1所示，其 他的均与实施例1中的相同。
[0066] 表1实施例4-9中的负极活性物质种类及锂带与负极活性物质的质量比
[0067]
[0068] 注:Li/Na为锂带与负极活性物质的质量比。硬碳/石墨混合材料是硬碳和石墨以 质量比5:5混合而成的材料。
[0069] 实验例
[0070] 将实施例1-9中得到的锂离子电容器按照如下方法进行测试：
[0071] (1)静电容量及能量密度测试。
[0072] 在20-30°C下，以10A充电至4.0V，搁置15s，然后以10A放电至2.0V，循环5周，取平 均值。测试结果如表2所示。
[0073] (2)循环寿命测试。
[0074] 在20-30°C下，在2.0-4.0V的电压范围内，以15A恒流充放电，循环10万次，并计算 最后一次放电容量相对于首次放电容量的保持率。测试结果如表2所示。
[0075] (3)DC-Life 测试。
[0076] 在65°C下，以恒压4.0V持续充电，然后15A恒流放电至2V，再15A恒流充电至4V，循 环3周，以第三周放电容量降至初始容量的80%以下或者内阻增至初始值的200%为停止条 件，并记录4.0V恒压测试的时间。测试结果如表2所示。
[0077] 表2实施例1-9中的锂离子电容器测试结果
[0078]
[0079] 注:Li/Na为锂带与负极活性物质的质量比。硬碳/石墨混合材料是硬碳和石墨以 质量比5:5混合而成的材料。
[0080] 由表2可以看出，本发明的锂离子电容器的能量密度较高，能量密度最高达 27.4Wh/kg，循环10万次后容量保持率仍达到78%-86%，308V、65°C下DC-Life测试结果最 长时间达1800小时。
【主权项】
1. 一种锂离子电容器复合负极片，包括负极片，所述负极片包括负极集流体和涂覆在 负极集流体表面的负极活性物质层，其特征在于，所述负极活性物质层表面铺设有两条以 上的锂带，相邻的两条锂带之间具有间隙。2. 如权利要求1所述的锂离子电容器复合负极片，其特征在于，所述锂带与所述负极活 性物质的质量比为0.05-0.1:1。3. 如权利要求1所述的锂离子电容器复合负极片，其特征在于，所述锂带的厚度为20-50μπι〇4. 如权利要求1所述的锂离子电容器复合负极片，其特征在于，所述锂带的宽度为5-10mm〇5. 如权利要求1所述的锂离子电容器复合负极片，其特征在于，所述间隙的宽度为10-20mm 〇6. 如权利要求1所述的锂离子电容器复合负极片，其特征在于，所述负极活性物质层包 括负极活性物质，所述负极活性物质为石墨、硬碳、软碳、中间相碳微球中的一种或者几种。7. 如权利要求1所述的锂离子电容器复合负极片的制备方法，其特征在于，包括： 将锂带与负极片叠放，辊压，即得。8. 如权利要求7所述的锂离子电容器复合负极片的制备方法，其特征在于，所述辊压的 压力为 5〇_3〇〇kg/cm2〇9. 一种锂离子电容器，包括正极、负极，其特征在于，所述负极为如权利要求1-6任意一 项所述的锂离子电容器复合负极片。10. 如权利要求9所述的锂离子电容器，其特征在于，所述正极包括正极集流体以及涂 覆在正极集流体表面的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性物质，所述正 极活性物质为活性炭。
【专利摘要】本发明涉及一种锂离子电容器复合负极片及其制备方法、锂离子电容器，属于锂离子电容器技术领域。本发明的锂离子电容器复合负极片，包括负极片，所述负极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体表面的负极活性物质层，所述负极活性物质层表面铺设有两条以上的锂带，相邻的两条锂带之间具有间隙。本发明的锂离子电容器复合负极片既能使电解液与锂快速浸润，保证负极片充分嵌锂，又能为负极片表面产生的气体提供“逃逸”通道，使气体及时排出。
【IPC分类】H01G11/50, H01G11/22, H01G11/32, H01G11/30
【公开号】CN105513828
【申请号】CN201610052206
【发明人】平丽娜, 王栋梁, 李洪涛, 周志勇
【申请人】中航锂电（洛阳）有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月20日