本发明涉及超级电容器技术领域，具体涉及一种超级电容器电芯干燥均匀性的检测方法。
背景技术：
超级电容器由电芯、外壳及电解液组成。为了达到更高的能量密度，一方面通过采用高比表面积的活性材料来提高超级电容器用电极比容，另一方面通过采用有机电解液来提高超级电容器单体的工作电压。在有机电解液体系的超级电容器组装过程中，电芯干燥是超级电容器单体组装工序的重要步骤之一。在其余组装工序及其组装环境可控的条件下，干燥后电芯的含水量对有机电解液体系的超级电容器容量、内阻及循环寿命等有决定性影响。如果超级电容器用电芯干燥不均匀，干燥后处于烘箱不同位置的电芯以及同一电芯的不同位置将具有不同的含水量。用含水量各不相同的电芯与有机电解液组装成超级电容器单体，将无法控制单体质量的批次稳定性：由低含水量电芯组装的单体综合性能较好，由高含水量电芯组装的单体综合性能较差，由不同位置处含水量不同的电芯组装的单体也会因有机电解液与高含水量区域的水发生迅速反应而产气变质，从而导致这些超级电容器单体的综合性能变差。因此，需要对电芯的干燥均匀性进行检测，以便选择合适的干燥工艺。
中国专利cn102945753a公开了一种超级电容器电芯干燥效果的检测方法，首先将超级电容器电芯放入真空烘箱中以50～150℃真空烘烤24h，烘烤完成后，将烘箱降至常温，取出一只电芯立即称重，并拆开测试极片含水量，如含水量符合工艺要求，记下电芯质量w。如果批量干燥的任一只电芯经干燥完成后的质量p≤w，说明极片的含水量符合要求。但是，由于电子天平精度有限，当电芯质量低于1g时，所测电芯含水量的偏差将大于100ppm；并且如果同一批次电芯的尺寸发生变化时，电芯干燥后的质量p可能比对比电芯干燥后的质量w大，按p≤w标准来判断电芯干燥效果会发生误判。且该检测方法只能检测同一批干燥样品的水含量是否一致，并不能测试出电芯内部各处是否干燥均匀。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种超级电容器电芯干燥均匀性的检测方法，所述测试方法具有操作简单、准确率高且检测成本低等优势。
为达上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种超级电容器电芯干燥均匀性的检测方法，包括以下步骤：
(1)电芯预处理：将热敏试纸依次塞入超级电容器用电极的不同位置并与隔膜一起制作成电芯，将该电芯装入金属壳内并用多孔金属箔封口，得到预处理过的电芯；
(2)电芯干燥：将步骤(1)所得预处理过的电芯转移至干燥设备中进行真空干燥，得到干燥后的电芯；
(3)电芯拆解：将步骤(2)所得干燥后的电芯转移至干燥环境中，进行拆解，依次取出电芯内不同位置处的热敏试纸，记录热敏试纸上显示的温度值。
进一步的，步骤(1)中所述的热敏试纸测温范围为120～170℃，测温精度不低于1℃。
进一步优选的，步骤(1)中所述的热敏试纸选自英国温度美牌thermax系列热敏纸、美国thermometers测温纸、美国omega不可逆热敏试纸中的一种。
除上述列举的热敏试纸外，其他测温范围和测温精度符合要求的试纸也可以用于本发明。
进一步的，步骤(1)中所述的多孔金属箔选自不锈钢箔、铜箔、铝箔、镍箔、银箔、金箔、铂箔中的一种。
进一步的，步骤(2)中所述的干燥设备选自非接触式真空干燥箱、接触式真空干燥箱、双锥回转真空干燥机、真空回转炉、真空耙式干燥机、单锥螺带真空干燥机中的一种。
从水含量和干燥均匀性方面考虑，双锥回转真空干燥机、真空回转炉、真空耙式干燥机、单锥螺带真空干燥机可加入导热填料实现接触式干燥。
所述导热填料优选的为金属小球或陶瓷小球。例如：不锈钢球、铜球、铝球、二氧化硅球、三氧化二铝球或二氧化锆球，等等。
进一步的，步骤(2)中所述的真空干燥的温度为120～170℃，例如：120℃、130℃、140℃、150℃、160℃或170℃，等等。
进一步的，步骤(2)中所述的真空干燥的时间为12～72h。
进一步的，步骤(3)中所述的干燥环境选自真空手套箱或露点低于-65℃的干燥房。
作为本发明超级电容器的结构，可以选自圆柱型、方型卷绕或方型叠片，超级电容器容量可以选自1～10000f。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明提供的检测方法，通过对比拆解电芯获得的热敏试纸温度记录值，可以定量评估不同的干燥设备在干燥超级电容器电芯过程中的温度均匀性，从而优化超级电容器电芯的干燥工艺，获得批次稳定性高的超级电容器电芯；
(2)本发明提供的检测方法简单、准确率高且检测成本低。
术语定义
本发明使用的术语“一个”或“一种”来描述本文所描述的要素和组分。这样做仅仅是为了方便，并且对本发明的范围提供一般性的意义。这种描述应被理解为包括一个或至少一个，并且该单数也包括复数，除非明显地另指他意。
本发明中的数字均为近似值，无论有否使用“大约”或“约”等字眼。数字的数值有可能会出现1％、2％、5％、7％、8％、10％等差异。每当公开一个具有n值的数字时，任何具有n+/-1％，n+/-2％，n+/-3％，n+/-5％，n+/-7％，n+/-8％或n+/-10％值的数字会被明确地公开，其中“+/-”是指加或减，并且n-10％到n+10％之间的范围也被公开。
除非另行定义，否则本文所用的所有科技术语的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的一样。尽管与本文所描述的方法和材料类似或等同的方法和材料也可用于本发明实施方案的实施或测试中，但是下文描述了合适的方法和材料。本文提及的所有出版物、专利申请、专利以及其他参考文献均以全文引用方式并入本文，除非引用具体段落。如发生矛盾，以本说明书及其所包括的定义为准。此外，材料、方法和实施例仅是例示性的，并不旨在进行限制。
具体实施方式
以下所述的是本发明的优选实施方式，本发明所保护的不限于以下优选实施方式。应当指出，本发明所提供的一种超级电容器用电芯的干燥均匀性测试方法，可以用于处理需要干燥除水的其它电子元器件用电芯，如锂离子电池用电芯、锂离子电容器用电芯等。对于本领域的技术人员来说在此发明创造构思的基础上，做出的若干变形和改进，都属于本发明的保护范围。实施例中所用的原料均可以通过商业途径获得。
实施例1
1)将英国“温度美”牌thermax系列热敏纸依次塞入厚度为200μm的湿法电极的卷绕起始位置、卷绕中间位置和卷绕终止位置并与nkk4048型隔膜一起卷绕成一批φ22×45超级电容器电芯，将所述电芯均入壳后用孔径大小为1mm的多孔铝箔封口，得到预处理过的超级电容器电芯；
2)将步骤1)所得预处理过的超级电容器电芯加入带有铜球的双锥回转真空干燥机中，在回转条件下对预处理超级电容器电芯在140℃进行真空干燥24h，得到干燥后的电芯；
3)所得干燥完成的超级电容器电芯转移至真空手套箱中，任取3个超级电容器电芯拆解，依次取出电芯内不同位置处的热敏纸，记录热敏纸上显示的温度值，结果见表1。
实施例2
1)将英国“温度美”牌thermax系列热敏纸依次塞入厚度为200μm的湿法电极的卷绕起始位置、卷绕中间位置和卷绕终止位置并与nkk4048型隔膜一起卷绕成一批φ22×45超级电容器电芯，将所述电芯均入壳后用孔径大小为1mm的多孔铝箔封口，得到预处理过的超级电容器电芯；
2)将步骤1)所得预处理过的超级电容器电芯加入接触式真空干燥箱中并固定在φ22×45发热板夹具上，在140℃进行真空干燥24h，得到干燥后的电芯；
3)所得干燥完成的超级电容器电芯转移至真空手套箱中，任取3个超级电容器电芯拆解，依次取出电芯内不同位置处的热敏纸，记录热敏纸上显示的温度值，结果见表1。
实施例3
1)将英国“温度美”牌thermax系列热敏纸依次塞入厚度为200μm的湿法电极的卷绕起始位置、卷绕中间位置和卷绕终止位置并与nkk4048型隔膜一起卷绕成一批φ22×45超级电容器电芯，将所述电芯均入壳后用孔径大小为1mm的多孔铝箔封口，得到预处理过的超级电容器电芯；
2)将步骤1)所得预处理过的超级电容器电芯加入非接触式真空干燥箱中，在140℃进行真空干燥24h，得到干燥后的电芯；
3)所得干燥完成的超级电容器电芯转移至真空手套箱中，任取3个超级电容器电芯拆解，依次取出电芯内不同位置处的热敏纸，记录热敏纸上显示的温度值，结果见表1。
性能测试
电极和隔膜水含量测试：将实施例1～3所得干燥完成的超级电容器电芯转移至真空手套箱中，任取3个超级电容器电芯拆解，用卡尔费休水分测试仪测试各电极和隔膜在卷绕起始位置、卷绕中间位置和卷绕终止位置所对应样品的含水量。测试结果如表1所示。
表1超级电容器电芯干燥后热敏纸的温度记录值及电极和隔膜的含水量
由表1的测试结果可知，由实施例1和实施例2得到的电芯内不同位置处的热敏纸温度显示值均为140℃，说明电芯内不同位置的电极和隔膜干燥温度完全相同，所有电芯的电极及隔膜含水量也基本相同且均小于20ppm，同时也说明接触式加热有利于将热量传递到电芯内，从而显著提高了超级电容器用电芯的干燥效果，干燥均匀性好。实施例3为非接触式加热，得到的电芯中电极和隔膜不同位置的含水量相差大且均在60ppm以上。表明由本发明提供的检测方法，能够快速准确的检测出不同干燥方法得到的电芯的干燥均匀性，从而大幅度提高超级电容器单体电性能的一致性。