锂离子超级电容器的生产方法及锂离子超级电容器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电化学储能技术领域，尤其是设及一种裡离子超级电容器的生产方法 及采用该方法制备的裡离子超级电容器。
【背景技术】
[0002] 超级电容器是一种电化学储能器件，它具有高功率和长寿命的特点。目前，节能降 耗及新能源技术成为世界关注的热点，超级电容器具有高功率和长寿命特性，在汽车节能 和产业技术升级、新能源技术创新中可W发挥重要作用。但由于超级电容器储存能量小，对 其使用普及受到极大的限制，因此提高超级电容器的能量密度是超级电容器技术领域研发 的重点。
[0003] CN1926648A于2007年3月7日公开了一种裡离子电容器，具体公开了：一种裡离子 电容器，具有正极、负极W及作为电解液的裡盐的非质子性有机溶剂电解质溶液，正极活性 物质是能够可逆地承载裡离子和/或阴离子的物质，负极活性物质是能够可逆地承载裡离 子的物质，正极和负极短路后的正极电位小于或等于2.0V，作为正极和负极，在分别具有贯 穿正反面的孔的正极集电体和负极集电体的双面上，分别由正极活性物质和负极活性物质 形成电极层，具有该正极和负极卷绕或层叠的电池结构，被卷绕或层叠的电极的最外部为 负极。通过使与负极相对配置的裡离子供给源和负极和/或正极电化学接触，预先将裡离子 承载在负极和/或正极中。该技术能提升电容器的能量密度。
[0004] CN 104008893 A于2014年8月27日，公开了一种裡离子混合型电容器的制备方法 及其裡离子混合型电容器。具体公开了 ：裡离子混合型电容器的制备方法，包括W下步骤： a)将电极极片和隔膜按照正极/隔膜/负极的顺序叠片或卷绕制成电忍;b)将电忍放入侣 塑复合膜壳体中，将侣塑复合膜壳体的顶边和第一侧边热封口，电忍的正极和负极的极耳 从顶边伸出侣塑复合膜壳体;C)金属裡电极放入侣塑复合膜壳体中，金属裡电极与电忍相 邻放置并用隔膜隔开，金属裡电极的极耳从第二侧边伸出侣塑复合膜壳体;d)向侣塑复合 膜壳体注入过量电解液，然后热封口侣塑复合膜壳体的第二侧边;e)W恒电流方式，W负极 为工作电极，W金属裡电极为对电极，对负极进行预嵌裡;f)取出金属裡电极，倒出多余的 电解液，真空热封口侣塑复合膜壳体的第二侧边，得到裡离子混合型电容器。
[000引预嵌裡工艺是裡离子超级电容器关键技术，目前普遍采用的是用金属裡电极作为 裡源电极，如申请号为CN200580001498.2的专利，裡源电极是将金属裡压接在不诱钢网上， 插入正负电极组的一侧或两侧，将裡源的不诱钢网集流体与负极集流体焊接在一起，注入 电解液后密封，由于裡源与负极是短路状态，经长时间搁置后，裡金属被插进入负极。
[0006]使用金属裡电极作为裡源电极，在制造和使用过程中存在安全性问题，如裡金属 存放问题W及因金属裡没有被完全消耗在电容器内存在单质裡问题，此外，裡源集流体的 存留增加了电容器的体积和重量，影响了电容器的能量密度和比能量。为了解决生产和使 用过程中的安全性问题，如CN200710098687.7专利申请提出了 一种新的预嵌裡方法，将非 金属裡源按一定比例加入正极中，通过电容器活化使负极插入一定比例的裡离子，该工艺 方法简单，适宜产品批量化生产，解决了由于存在单质裡而产生的安全性问题，但是由于在 正极中存在富裡材料，从而使电容器的充放电电压范围缩小，影响了电容器的储存电量，同 时，由于富裡材料的存在使多孔碳材料的承载量减少，也影响了裡离子电容器的静电容量。
【发明内容】
[0007] 为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种在生产及使用过程中安全可靠，产品 一致性好，能提高能量密度和比能量的裡离子超级电容器的生产方法及采用该方法制备的 裡离子超级电容器。
[0008] 为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种裡离子超级电容器的生产方法， 包括W下步骤:将富裡化合物粉末与导电剂、粘合剂、溶剂混合制成浆料，涂覆在导电侣锥 上，经烘干、漉压、焊接极耳，制成裡源电极;将超级电容器的正极、负极、隔膜组装成电忍； 将所述裡源电极放置在所述电忍一侧，或上、下两侧，并用隔膜与电忍的电极隔离，放入封 装壳内，电忍的正极极耳和负极极耳从封装壳内伸出；所述裡源电极的极耳放置在封装壳 的气袋一侧，往封装壳内注入裡盐电解液，然后热封边缘；W裡源电极为正极，电忍的负极 为负极组成电对;将直流电源的正极与裡源电极连接，将直流电源的负极与电忍的负极连 接，按裡源电极活性物质的总容量值乘W0.05~0.2的系数计算出充电电流值，按计算得出 的充电电流值将所述电对充电至2.7~4.2V，维持最高充电电压恒压不低于化，对电忍的负 极预嵌裡;预嵌裡完成后，剪去封装壳的气袋，抽出裡源电极，然后再次封装电容器;所述裡 源电极活性物质的总容量为电忍的负极的活性物质的总容量的15%~50%。
[0009] 作为优选技术方案，本发明提供的裡离子超级电容器的生产方法，所述富裡化合 物包括：LiM02(M = Co、Ni、Mn、Cu、Cr、化等）、LiMn2-xMx04(当M = Ni、Co、Cu时，0<x<l;当M = CrJe、V时，0<x<0.5)，LiNixMl-x02(M = Co、Mn、Cu、Cr、Fe、V、La、Al、Mg、Ga、al等，0<x<l)、 LiNixMnyC〇z〇2(x+y+z = l)、LiFeP〇4、高铁酸裡、Li3-xMxN(M = Co、Ni、Cu、Cr、V等，0<x<l)、 Li7-xMnxN4(0<x<l)、Li3-xFex 化（0<x<l)、LixSiNy/LixSi〇2Ny(0<x<9,0<y<5)W 及裡硫 复合物、裡聚合物。
[0010] 作为优选技术方案，本发明提供的裡离子超级电容器的生产方法，所述富裡化合 物为 Li 化 P〇4、LiNi〇. sCoo. 2Mn〇. 3〇2、LiCo〇4 或 LiMn2〇4。
[0011] 作为进一步改进技术方案，本发明提供的裡离子超级电容器的生产方法，所述封 装壳为用可密封包装的软质材料制成的封装壳。
[0012] 作为进一步改进技术方案，本发明提供的裡离子超级电容器的生产方法，所述封 装壳为用侣塑膜制成的封装壳。
[0013] 为了解决上述技术问题，另一方面，本发明提供一种裡离子超级电容器，为采用前 述任一项所述裡离子超级电容器的生产方法制得的裡离子超级电容器。
[0014] 本发明带来的有益效果:无金属单质裡存在，在生产及使用过程中安全可靠;裡源 电极不留存在电容器中，增加了裡离子电容器的能量密度和比能量;预嵌裡量准确，产品一 致性能够保障;最大限度的保证了裡离子电容器的工作电压范围；裡源电极成本低，制造容 易。
【附图说明】
[0015] 附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 图1是实施例裡离子超级电容器电极及裡源电极的结构示意图； 图2是实施例裡离子超级电容器电极及裡源电极的封装图； 图3是实施例裡离子超级电容器预嵌裡原