蚀效果优良，第一集流体20和第二集流体21可以直接采用未经处理的铝箔或经过腐蚀处理的铝箔，为了提高铝箔与各活性材料层之间的粘结效果，可以在经过腐蚀处理的铝箔两侧涂覆导电胶。同时，第一隔膜和第二隔膜可以选用纤维素隔膜、玻璃纤维隔膜、热塑性树脂和纸浆纤维制成的隔膜、聚四氟乙烯隔膜、聚酰亚胺隔膜、含有T12的聚酰亚胺隔膜或芳香族聚酰亚胺纤维和纤维素混合物隔膜、多孔聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜中的任意一种。
[0020]图5为本发明超级电容器制作方法制作的电容器的结构示意图，该超级电容器的制造方法，包括以下步骤:
(O电极涂覆:在第一集流体20和第二集流体21两侧涂覆导电胶，将活性材料、导电材料和粘结剂溶液组成的混合物，涂覆在第一集流体20和第二集流体21两侧面的相应位置，并在第一集流体20和第二集流体21预留出宽度为A的第一留空区20a和第二留空区21a，完成极片电极的涂覆；
(2)极片制备:对极片进行冷轧后，将极片放入真空干燥烘箱，抽出空气，维持真空度在20pa以下，注入氮气，气压恢复到一个大气压，升温至130°C _140°C下保温8h_12h ；
(3)极片卷绕:将两卷极片与第一隔膜30和第二隔膜31间隔设置，通过卷绕机卷制电极芯；
(4)组件安装:将电容器的引出端子61分别与第一集流体20的第一留空区20a和第二集流体21的第二留空区21a焊接，此种超级电容器的引出端子61—般设置对称设置在电容器的两端，方便与对应集流体上的留空区进行焊接，焊接后装入电容器壳体60内，抽出壳体60内的气体并向壳体60内注入电解液，静置8h-12h后对电容器进行补液，将电容器进行密封。
[0021]在上述方法的电极涂覆步骤中，混合物的重量百分比为:活性材料为90%?95%、导电材料为2.5%?8%、粘结剂溶液为1%?3%，活性材料选用活性炭、碳气凝胶、石墨稀、碳纳米管中的任意一种，导电材料选用琴黑、乙炔黑、石墨其中的一种或多种混合而成，粘结剂溶液为聚四氟乙烯的水悬浮液或聚四氟乙烯的乙醇悬浮液。
[0022]在上述方法的极片卷绕步骤中，电极芯通过三种方法卷绕:
一是将卷绕机转轴插入圆形棒40上的转轴孔50进行卷绕，这种卷绕方法通过卷绕机的调整张力，使电极芯内圈张力较松而外圈张力较紧，这是由于组件安装步骤中需要向电容器内注入电解液，这种“外紧内松”的状态有利于电解液浸入电极芯内圈，保证电解液在电容器内部分布均勾;
第二种方法是通过卷绕机固定轴片41，极片围绕轴片41进行卷绕，卷绕完成后松开轴片41，由于轴片为“回”字形的中空结构，因此电解液能够填充到轴片41内部，有利于点击也充分浸入电极芯内圈；
第三种方法是直接使用卷绕机转轴将两卷极片与第一隔膜30和第二隔膜31进行卷绕，卷绕完成后将转轴抽出，这种方法采用“抽芯工艺”，转轴抽出后，电极芯内圈没有转轴约束，会自行向电极芯内部放松延伸，从而保证电极芯内圈处于相对放松的状态，有利于电解液浸入。
【主权项】
1.一种超级电容器电极芯，从内向外依次由第一活性材料层(10)、第一集流体(20)、第二活性材料层(11)、第一隔膜(30)、第三活性材料层(12)、第二集流体(21)、第四活性材料层(13)、第二隔膜(31)卷绕而成，其特征在于，所述第一集流体(20)、第二集流体(21)、第一隔膜(30)、第二隔膜(31)的上下两端间的宽度为LI，第一活性材料层(10)、第二活性材料层(11 )、第三活性材料层(12)和第四活性材料层(13)的上下两端间的宽度为L2且位置相互对应，LI与L2之间的几何关系为:L1 >L2，所述第一活性材料层(10)和第二活性材料层(11)设置在第一集流体(20 )的两侧表面上且下端与第一集流体(20 )下端平齐，所述第三活性材料层(12 )和第四活性材料层(13)设置在第二集流体(21)两侧表面上且上端与第二集流体(21)上端平齐，所述第一集流体(20)和第二集流体(21)在竖直方向上互相错开，错开距离为A，A与L1、L2之间的几何关系为:A=L1-L2，第一隔膜(30)与第二隔膜(31)的位置相互对应，所述第一集流体(20)与第一隔膜(30)在竖直方向上互相错开，错开距离为B，第二集流体(21)与第二隔膜(31)在竖直方向上也互相错开，错开距离为B，A与B之间的几何关系为:A > B。
2.如权利要求1所述的一种超级电容器电极芯，其特征在于，所述第一集流体(20)和第二集流体(21)为未经处理的铝箔或经过腐蚀处理的铝箔。
3.如如权利要求2所述的一种超级电容器电极芯，其特征在于，所述经过腐蚀处理的铝箔两侧涂覆有导电胶。
4.如权利要求1所述的一种超级电容器电极芯，其特征在于，所述第一隔膜(30)和第二隔膜(31)为纤维素隔膜、玻璃纤维隔膜、热塑性树脂和纸浆纤维制成的隔膜、聚四氟乙烯隔膜、聚酰亚胺隔膜、含有1102的聚酰亚胺隔膜或芳香族聚酰亚胺纤维和纤维素混合物隔膜、多孔聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜中的任意一种。
5.如权利要求1-4中任一项所述的一种超级电容器电极芯，其特征在于，所述第一活性材料层(10)、第一集流体(20)、第二活性材料层(11)、第一隔膜(30)、第三活性材料层(12)、第二集流体(21)、第四活性材料层(13)、第二隔膜(31)围绕卷棒卷绕而成。
6.如权利要求5所述的一种超级电容器电极芯，其特征在于，所述卷棒为圆形棒(40)或轴片(41)，所述圆形棒(40)上设置有贯穿棒体上下表面的转轴孔(50)，所述轴片(41)为“回”字形中空结构。
7.如权利要求6所述的一种超级电容器电极芯，其特征在于，所述卷棒材质为聚碳酸酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。
8.—种应用权利要求1-7中任一项所述的超级电容器电极芯的超级电容器制作方法，其特征在于，包括如下步骤， (1)电极涂覆:在第一集流体(20)和第二集流体(21)两侧涂覆导电胶，将活性材料、导电材料和粘结剂溶液组成的混合物，涂覆在第一集流体(20)和第二集流体(21)两侧面的相应位置，并在第一集流体(20 )和第二集流体(21)预留出宽度为A的第一留空区(20a)和弟一■留空区(21a)，完成极片电极的涂覆； (2)极片制备:对极片进行冷轧后，将极片放入真空干燥烘箱，抽出空气，维持真空度在20pa以下，注入氮气，气压恢复到一个大气压，升温至130°C _140°C下保温8h_12h ； (3)极片卷绕:将两卷极片与第一隔膜(30)和第二隔膜(31)间隔设置，通过卷绕机卷制电极芯； (4)组件安装:将电容器的引出端子(61)分别与第一集流体(20)的第一留空区(20a)和第二集流体(21)的第二留空区(21a)焊接，焊接后装入电容器壳体(60)内，抽出壳体(60 )内的气体并向壳体(60 )内注入电解液，静置8h-12h后对电容器进行补液，将电容器进行密封。
9.如权利要求8所述的超级电容器制作方法，其特征在于，所述电极涂覆步骤中，所述混合物的重量百分比为:活性材料为90%?95%、导电材料为2.5%?8%、粘结剂溶液为1%?3%，所述活性材料选用活性炭、碳气凝胶、石墨烯、碳纳米管中的任意一种，所述导电材料选用琴黑、乙炔黑、石墨其中的一种或多种混合而成，所述粘结剂溶液为聚四氟乙烯的水悬浮液或聚四氟乙烯的乙醇悬浮液。
10.如权利要求8所述的超级电容器制作方法，其特征在于，所述极片卷绕步骤中，电极芯通过将卷绕机转轴插入圆形棒(40)上的转轴孔(50)进行卷绕；或通过卷绕机固定轴片(41)，极片围绕轴片(41)进行卷绕，卷绕完成后松开轴片(41);或直接使用卷绕机转轴将两卷极片与第一隔膜(30)和第二隔膜(31)进行卷绕，卷绕完成后将转轴抽出。
【专利摘要】本发明涉及一种超级电容器电极芯，属于电容器制作领域，从内向外依次由第一活性材料层、第一集流体、第二活性材料层、第一隔膜、第三活性材料层、第二集流体、第四活性材料层、第二隔膜卷绕而成，集流体和隔膜宽度为L1，活性层的宽度为L2且位置相互对应，L1与L2之间的几何关系为：L1＞L2，集流体之间互相错开，集流体与隔膜之间也互相错开。该技术方案通过将集流体之间错开一定距离，保证集流体之间的焊接区域相互无影响，通过将集流体与隔膜错开一定距离，保证不同集流体上的活性材料层之间完全隔开，避免两者直接接触造成电容器短路。本发明还提供了一种超级电容器制作方法，包括以下步骤：电极涂覆；极片制备；极片卷绕；组件安装。
【IPC分类】H01G11-14, H01G11-84, H01G11-82
【公开号】CN104851596
【申请号】CN201510273066
【发明人】汤泽波, 陈春霞, 曹骏骅
【申请人】铜陵同飞科技有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月26日