专利名称：软包装超级电容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超级电容器制作方法，特别是一种软包装超级电容器的制作方法。
背景技术：
超级电容器也属于双电层电容器，它是目前双电层电容器中容量最大的一种，其 基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电 层结构获得超大的容量。 双电层电容器中，采用活性炭材料制作成多孔电极，同时在相对的碳多孔电极之 间充填电解质溶液，当在两端施加电压时，相对的多孔电极上分别聚集正负电子，而电解质 溶液中的正负离子将由于电场作用分别聚集到与正负极板相对的界面上，从而形成两个集 电层，相当于两个电容器串联而构成的双电层超级电容器。 通常，超级电容器在初次化成时都会产生气体，如未能及时排出将会影响超级电 容器的电化学性能，当内部的气压达到一定程度时而未能及时释放减压，有可能发生爆炸 现象。尤其是在软包装超级电容器中，在完全封装好了以后一旦产生气体将难以排出，发生 上述现象的可能性大大增加。 目前软包装超级电容器的制作过程中对气体排放问题还没有一个妥善的解决办 法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，提供一种安全可靠、容量足、电化 学性能好的软包装超级电容器的制作方法。 本发明的技术方案是软包装超级电容器的制作方法，包括电芯制作、铝塑膜包装 和电容器化成主要工序，其改进之处是所述铝塑膜包装和电容器化成操作方法如下
(1)将常规方法制作的带有极柱的电芯放入U形铝塑膜袋中，并在铝塑膜袋一侧 插入带铜棒的注液管，然后对铝塑膜袋的开口及注液管与铝塑膜袋的结合处进行热封；
(2)拔出注液管内铜棒，抽真空至O. 05 0. 09MPa，再向电芯内部注入水性体系或 有机体系电解液，每个超级电容器单体的注液量一致，然后在常温下搁置8 12h后按常规 化成； (3)化成的同时对铝塑膜袋内腔抽真空，保持内压为O.Ol 0.05MPa，化成结束 后，再次补入同种电解液，补入量等于化成中电解液的损失量，即电解液的补入量(重量)M =(Mo+M》-M^式中M。为注液前超级电容器的重量，Mi为首次注入的电解液重量，M2为化成 结束后超级电容器的重量，单位均为kg。 进一步的方案是所述注液管由聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯制成；所述热封的加 热温度为200 30(TC;所述水性体系电解液为氢氧化钾或硫酸电解液；所述有机体系电解
液为四氟硼酸四乙基铵盐或三乙基甲基四氟硼酸盐溶于乙腈或碳酸丙烯酯所构成的电解液；所述注入电解液利用注液机或针筒或海拔泵进行。 本发明技术方案的积极效果是铅塑膜袋的一侧插入注液管用于注入电解液和 抽真空，注液管内插入铜棒，便于注液管与铝塑膜袋的热封，并保证热封后注液管内不会粘 连。注入电解液前先抽真空，可保证注液顺利和注液量的一致，注液后在常温下搁置8 12h后再化成，可使电解液充分浸入电芯，提高化成效果。化成时边抽真空边化成，能及时把 电容器内部产生的气体排出，避免超级电容器因有气体存在而发鼓甚至引发爆炸，提高产 品安全可靠性。化成后采取二次注液的方法，补充适量电解液，并使补液量等于化成中抽真 空时电解液的损失量，一方面防止因电解液量不足引起电容器容量不足的问题，另一方面 确保各个电容器单体内的电解液量一致，以提高电容器单体组合时的一致性和各单体组成 的模块的循环寿命，获得优异的充放电性能。
具体实施例方式
下面结合实施例进一步说明本发明。
例一 按下列方法和步骤制作软包装超级电容器。 1、将常规方法制作的带极柱的电芯放入U形铝塑膜袋中，并在袋的一侧插入带铜 棒的由聚丙烯(PP)制成的注液管，注液管插入端与铝塑膜袋内侧齐平，然后对铝塑膜袋开 口处及注液管与铝塑膜袋结合处进行热封，热封温度250°C ; 2、拔出注液管内铜棒，抽真空至0.07MPa，采用海拔泵向电芯内注入氢氧化钾电解 液(重量百分比浓度为40X)，每个电容器单体注液量一致，在常温下搁置10h按常规方法 化成； 3、化成同时对铝塑膜袋内抽真空，保持内压为0.03MPa，化成结束后，再补入同种
电解液，补入量(重量)M二 (M。+M》-M2，式中M。为注液前每个超级电容器单体的重量，Mi为
首次注入电解液重量，M2为化成结束后各电容器单体的重量，单位均为kg ; 4、将注液管突出部分去除后热封管口，热封温度250°C。 例二、例三操作方法及步骤同例一，仅改变有关参数、列表如下
热封温度 。c注液前抽真空 MPa电解液化成前搁置时间 h化成时抽真空 MPa
例二2000. 05四氟硼酸四乙基铵盐溶于乙 腈(重量比i : 2)80. 01
例三3000. 09三乙基甲基四氟硼酸盐溶于 碳酸丙烯酯(重量比i : 3)120. 0权利要求
一种软包装超级电容器的制作方法，包括电芯制作、铝塑膜包装和电容器化成主要工序，其特征是所述铝塑膜包装和电容器化成操作方法如下(1)将常规方法制作的带有极柱的电芯放入U形铝塑膜袋中，并在铝塑膜袋一侧插入带铜棒的注液管，然后对铝塑膜袋的开口及注液管与铝塑膜袋的结合处进行热封；(2)拔出注液管内铜棒，抽真空至0.05～0.09MPa，再向电芯内部注入水性体系或有机体系电解液，每个超级电容器单体的注液量一致，然后在常温下搁置8～12h后按常规化成；(3)化成的同时对铝塑膜袋内腔抽真空，保持内压为0.01～0.05MPa，化成结束后，再次补入同种电解液，补入量等于化成中电解液的损失量，即电解液的补入量(重量)M＝(M0+M1)-M2，式中M0为注液前超级电容器的重量，M1为首次注入的电解液重量，M2为化成结束后超级电容器的重量，单位均为kg。
2. 按权利要求1所述软包装超级电容器的制作方法，其特征是所述注液管由聚丙烯、 聚乙烯或聚氯乙烯制成。
3. 按权利要求1所述软包装超级电容器的制作方法，其特征是所述热封的加热温度 为200 300°C。
4. 按权利要求1所述软包装超级电容器的制作方法，其特征是所述水性体系电解液 为氢氧化钾或硫酸电解液。
5. 按权利要求1所述软包装超级电容器的制作方法，其特征是所述有机体系电解液 为四氟硼酸四乙基铵盐或三乙基甲基四氟硼酸盐溶于乙腈或碳酸丙烯酯所构成的电解液。
6. 按权利要求1所述软包装超级电容器的制作方法，其特征是所述注入电解液利用 注液机或针筒或海拔泵进行。
全文摘要
本发明公开了一种软包装超级电容器的制作方法，改进之处是电芯装入铝塑膜袋后在袋的一侧插入带铜棒的注液管，在200～300℃温度下热封袋的开口处及袋、管结合处；然后拔出铜棒抽真空至0.05～0.09MPa，注入电解液，在常温下搁置8～12h后化成；化成同时抽真空，保持内压0.01～0.05MPa，化成结束后补入所损失的电解液；最后将注液管突出部分去除热封。该方法制作的超级电容器不会产生气鼓，避免爆炸隐患，安全可靠性好；而且能保证电容器容量足，提高单体组合时的一致性和模块的循环寿命，获得优异的充放电性能。
文档编号H01G9/08GK101763947SQ200910212478
公开日2010年6月30日 申请日期2009年11月9日 优先权日2009年11月9日
发明者许谦, 陈慧, 黎彬兴 申请人:南京双登科技发展研究院有限公司