专利名称：一种毛刺金属带集流体及其在超级电容器中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种毛刺金属带集流体及其在超级电容器中的应用。
背景技术：
超级电容器是近年来发展起来的新型储能器件，随着电动汽车、大功率系统的需要，超级电容器越来越被人们所重视，混合型超级电容器因其比能量高、功率大，在电动公交车、重型机械能量补偿等方面可发挥重要作用。
目前，用来制造超级电容器电极的制造方法主要是涂布法和发泡金属拉浆法，涂布法的缺点是活性炭上碳量调整余地不大，碳层太厚将造成活性炭层的脱落，从而影响性能；发泡金属拉浆的方法可以增加上碳量，但这种增加也是有限的，主要决定于发泡金属的厚度和密度，这种方法存在两种重大缺陷，首先，由于活性炭比表面积非常大，因此很难与其他金属可靠粘结，在电容器使用过程中，活性炭很容易脱落并溶于电解液中，造成超级电容器性能的严重下降；此外，由于发泡镍金属表面状态的原因，超级电容器的自放电和漏电流性能较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服目前现有超级电容器活性炭电极制造技术中存在的活性炭脱落、单片电极活性物质无法调整的缺陷，提供一种提高电容器能量、漏电流、自放电、充放电寿命等性能的毛刺金属带集流体用作超级电容器的电极。
本发明是这样来实现的一种毛刺金属带集流体，在0.05～0.2mm厚的金属箔带表面设有间距为0.5～2.0mm的毛刺孔。
所述毛刺孔可以为圆形或方形，圆孔直径为0.5～2.0mm，方孔尺寸为(0.5×0.5mm)～(2.0×2.0mm)。
所述金属箔带可以为镍金属箔带、铜金属箔带或镀镍钢带。
所述金属箔带的毛刺孔为双面的或单面的。
毛刺金属带集流体作为超级电容器电极的应用，将活性炭与PTFE乳液按照10∶0.5～10∶1的比例混合，混合时用搅拌棒沿同一方向进行搅拌，直到胶联，然后放在轧膜机上延横向和纵向进行交替压延，直到炭片具有一定的弹性和韧性；将炭片制成0.2～2.0mm的柔性活性炭片，将柔性活性炭片用压力机或对辊机附着在毛刺金属带集流体上，即制得超级电容器电极。
本发明通过采用毛刺金属带集流体作为超级电容器的电极，提高了活性炭的承载量，改变了集流体表面状态，超级电容器比能量达到10～15wh/kg，72小时能量自放电率在20％～25％，极大提高了超级电容器的比能量和自放电率。该超级电容器电极还具有漏电流小、寿命长的特点。
图1方孔毛刺金属带图2双面毛刺金属带局部剖视3毛刺金属带为集流体的电极其中1、活性炭片 2、毛刺金属带集流体具体实施方式
将0.05～0.2mm厚、表面设有间距为0.5～2.0mm毛刺圆孔或方孔的金属箔带裁成需要的尺寸；将活性炭与PTFE乳液按照10∶0.5～10.1的比例混合，混合时用搅拌棒沿同一方向进行搅拌，直到胶联，然后放在轧膜机上延横向和纵向进行交替压延，直到炭片具有一定的弹性和韧性，将炭片制成0.2～2.0mm的柔性活性炭片1；将柔性活性炭片1用压力机或对辊机附着在毛刺金属带集流体2上，制成超级电容器电极，如附图3所示。毛刺圆孔直径为0.5～2.0mm，方孔尺寸为(0.5×0.5mm)～(2.0×2.0mm)，金属箔带是指镍金属箔带、铜金属箔带、镀镍钢带，制成的金属箔带上的毛刺可以是双面的，也可以是单面的。如附图1和2所示。
权利要求
1.一种毛刺金属带集流体，其特征在于在0.05～0.2mm厚的金属箔带表面设有间距为0.5～2.0mm的毛刺孔。
2.根据权利要求1所述的毛刺金属带集流体，其特征在于所述毛刺孔为圆形或方形，圆孔直径为0.5～2.0mm，方孔尺寸为(0.5×0.5mm)～(2.0×2.0mm)。
3.根据权利要求1或2所述的毛刺金属带集流体，其特征在于所述金属箔带为镍金属箔带、铜金属箔带或镀镍钢带。
4.根据权利要求1或2所述的毛刺金属带集流体，其特征在于所述金属箔带的毛刺孔为双面的或单面的。
5.一种根据权利要求1所述的毛刺金属带集流体作为超级电容器电极的应用，其特征在于将活性炭与PTFE乳液按照10∶0.5～10∶1的比例混合，混合时用搅拌棒沿同一方向进行搅拌，直到胶联，然后放在轧膜机上延横向和纵向进行交替压延，直到炭片具有一定的弹性和韧性；将炭片制成0.2～2.0mm的柔性活性炭片，将柔性活性炭片用压力机或对辊机附着在毛刺金属带集流体上，即制得超级电容器电极。
全文摘要
本发明公开了一种毛刺金属带集流体及其在超级电容器中的应用。一种0.05～0.2mm厚、表面设有间距为0.5～2.0mm毛刺圆孔或方孔的金属箔带通过采用垂直加压或滚压的方法将柔性活性炭片附着在该毛刺金属箔上，制成超级电容器电极。本发明通过采用毛刺金属带集流体作为超级电容器的电极，提高了活性炭的承载量，改变了集流体表面状态，具有容量大、漏电流小、自放电好、寿命长的特点。
文档编号H01M14/00GK1750193SQ20051002838
公开日2006年3月22日 申请日期2005年8月2日 优先权日2005年8月2日
发明者王国庆, 王然 申请人:上海奥威科技开发有限公司