本实用新型涉及超级电容器电极的制备领域，尤其涉及一种制备具有高压实密度的超级电容器电极的装置及电极。
背景技术：
超级电容器是一种介于传统电容器与化学电池之间的新型高效电化学储能器件，因具有充放电速率快、工作温度范围宽(-40～70℃)、循环使用寿命长(100万次)等优点而被成功广泛应用于城市公共交通(如城市电动公交车、储能式有轨电车和地铁能量回收系统等)、风力发电、重型机械(如港机势能回馈系统)、消费电子类产品(如计算机、智能手机等)以及航天军工领域，成为了一种具有国家战略性意义的新型高科技产业。
电极是超级电容器的重要组成部分，是发挥其性能的关键部件之一。目前，超级电容器电极的制备方法主要有两种，一种是以Maxwell为代表的干法电极制备方法(即所谓的干法技术)，另外一种是通过涂布等方式制成的湿法电极(即所谓的湿法技术)。由于干法电极直接将电极材料干态混合，制作过程中无液体溶剂，因此，烘烤时不会形成空洞，有利于最后制成的电极具有高压实密度(0.60g/cm3或以上)。但这一技术长期为Maxwell所垄断，技术细节并未公开。另外一种湿法技术由于电极制作过程引入了液体溶剂(水或有机溶剂)，最后获得的电极压实密度一般在0.55g/cm3或以下，从而降低了体系的容量发挥。例如，采用湿法工艺制作与Maxwell 3000F尺寸相同的电容器，其实际容量一般在2800F或以下。
因此，亟需一种新的电极制备方法来制备具有高压实密度的超级电容器电极。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种制备具有高压实密度的超级电容器电极的装置及电极，其可实现高压实密度超级电容器电极的连续生产。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种制备具有高压实密度的超级电容器电极的装置，包括：一热混料装置，包括一进料口及一出料口，电极材料从所述进料口放入，置于该热混料装置中进行混合，形成具有粘性的固态电极混合材料，所述固态电极混合材料从所述出料口排出；一第一辊压装置，具有相对设置的两个第一压辊，所述热混料装置的出料口朝向两个所述第一压辊之间，固态电极混合材料经过两所述第一压辊进行初步辊压，形成初级电极片，两个所述第一压辊之间具有一第一距离；一第二辊压装置，具有相对设置的两个第二压辊，所述第一辊压装置的出料处与所述第二辊压装置的进料处相对，初级电极片经过两所述第二压辊，形成薄膜电极片，两个所述第二压辊之间具有一第二距离，所述第一压辊的直径小于所述第二压辊的直径，所述第一距离大于所述第二距离。
进一步，所述第一距离的范围为450微米~520微米。
进一步，所述第二距离的范围为100微米~110微米。
进一步，所述第二压辊为加热压辊。
进一步，所述第二压辊的温度为60~250摄氏度。
本实用新型还提供一种采用上述的装置制备的电极，所述电极的压实密度范围为0.60~0.82g/cm3。
本实用新型的优点在于，可实现高压实密度超级电容器电极的连续生产，由于整套工艺流程采用自上而下，自左向右的方式，大大方便了产品质点控制和品质管理，大幅提高了生产效率和降低了电极生产制造成本。同时，由于生产过程中无液体溶剂的加入，这一技术不但提升了最后成型电极的压实密度，而且对环境完全无负面影响。
附图说明
图1是本实用新型制备具有高压实密度的超级电容器电极的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型提供的制备具有高压实密度的超级电容器电极的装置及电极的具体实施方式做详细说明。
参见图1，本实用新型制备具有高压实密度的超级电容器电极的装置包括一热混料装置1，一第一辊压装置2及一第二辊压装置3，图中箭头所示为电极走向。
所述热混料装置1包括一进料口10及一出料口11。电极材料从所述进料口10放入，置于该热混料装置1中进行混合，形成具有粘性的固态电极混合材料，所述固态电极混合材料从所述出料口11排出。所述电极材料可以为现有技术中制备电极常用的材料，例如固体颗粒状活性材料、粉状粘结材料和导电剂。
所述第一辊压装置2具有相对设置的两个第一压辊20，所述热混料装置1的出料口11朝向两个所述第一压辊20之间，使得从所述出料口11排出的固态电极混合材料直接可进入第一辊压装置2中进行辊压。固态电极混合材料经过两所述第一压辊20进行初步辊压，形成初级电极片。两个所述第一压辊20之间具有一第一距离L1，所述两个第一压辊20之间的第一距离L1即为后续初级电极片的厚度。优选地，所述第一距离L1的范围为450微米~520微米。
所述第二辊压装置3具有相对设置的两个第二压辊30，所述第一辊压装置2的出料处与所述第二辊压装置3的进料处相对，使得从所述第一辊压装置2的出料处排出的初级电极片直接进入第二辊压装置3中进行辊压。初级电极片经过两所述第二压辊30，形成薄膜电极片。所述第二压辊30为加热压辊，所述第二压,30的温度为60~250摄氏度。两个所述第二压辊之间具有一第二距离L2，两个第二压辊之间的第二距离L2即为后续薄膜电极片的厚度。优选地，所述第二距离L2的范围为100微米~110微米。
优选地，所述第一压辊20的直径小于所述第二压辊30的直径，所述第一距离L1大于所述第二距离L2，进而可实现对电极材料的初步辊压及精细辊压。
本实用新型还提供一种采用上述的装置制备的电极，所述电极的压实密度范围为0.60~0.82g/cm3。
本实用新型方法在制作电极过程中采用混辊一体式方法将混合粉料快速热压形成膜电极，中间不使用任何液体溶剂，再将膜电极粘接于集流体形成本实用新型所述的高压实密度的超级电容器电极。
下面列举本实用新型的工作过程实施例。
实施例1
取比表面积为1100m2/g的活性碳90份，纳米碳管3份、干粉粘结剂聚四氟乙烯7份，在70℃恒温条件下，通过混辊一体式设备LRMxiP300中的热混料装置将其高速搅拌混匀并形成粘性固态浆料，然后通过设备中的第一辊压装置进行首次辊压形成胚膜厚度为520µm的初级电极片，最后通过第二辊压装置将初级电极片热压成厚度为110µm的薄膜电极片，将薄膜电极片粘接在含导电胶涂层的20μm铝箔上，在120℃之间的恒温烘箱中进行加热固化，即可得到最终高压实密度超级电容器电极，整个生产过程自上而下，连续生产，电极的压实密度0.60g/cm3。
实施例2
取比表面积为1600m2/g的活性碳88份，导电碳黑5份、干粉粘结剂聚四氟乙烯7份，在60℃恒温条件下，通过混辊一体式设备LRMxiP300中的热混料装置将其高速搅拌混匀并形成粘性固态浆料，然后通过设备中的第一辊压装置进行首次辊压形成胚膜厚度为450µm的初级电极片，最后通过第二辊压装置将胚膜热压成厚度为100µm的薄膜电极片，将薄膜电极片粘接在含导电胶涂层的20μm铝箔上，在120℃之间的恒温烘箱中进行加热固化，即可得到最终高压实密度超级电容器电极，整个生产过程自上而下，连续生产，电极的压实密度0.65g/cm3。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。