一种储能电极及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107768145A(43)申请公布日2018.03.06(21)申请号201710962018.3(22)申请日2017.10.16(71)申请人池州市修典新能源科技有限公司地址247000安徽省池州市经济技术开发区电子信息产业园第16号厂房(72)发明人胥建华(74)专利代理机构安徽信拓律师事务所34117代理人娄尔玉(51)Int.Cl.H01G11/26(2013.01)H01G11/38(2013.01)H01G11/86(2013.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种储能电极及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种储能电极的制作方法，所述储能电极由固态炭膜和涂有导电层的铝箔复合而成；所述固态炭膜由活性炭、聚四氟乙烯、导电剂和溶剂经均匀搅拌混合、高速旋转粉碎、高温滚轧形成；通过预先向铝箔表面喷涂导电胶形成的具有导电涂层的铝箔，将固态炭膜粘贴在导电涂层上，高温滚压复合，最终得到成卷的电极。本发明的储能电极的制作方法，杜绝了因铝箔在承受巨大压力时会产生变形褶皱现象，可获得了具有能量密度高、功率密度高、循环寿命长的高性能储能电极，适用于锂电容正电极或超电容正负电极等，可广泛推广于新能源汽车、风力发电、备用电源等领域，市场潜力巨大。CN107768145ACN107768145A权利要求书1/1页1.一种储能电极，其特征在于，所述储能电极由固态炭膜和涂有导电层的铝箔高温滚压复合而成，所述固态炭膜由活性炭、聚四氟乙烯、导电剂和溶剂经均匀搅拌混合、高速旋转粉碎、高温滚轧形成。2.如权利要求1所述的储能电极，其特征在于，所述固态炭膜厚度为50-200μm，密度为0.5-0.8g/cm3。3.如权利要求1所述的储能电极，其特征在于，所述导电剂包含碳纳米管、石墨烯、导电炭黑或石墨中的一种或多种。4.如权利要求1所述的储能电极，其特征在于，所述溶剂为去离子水、甲醇、乙醇或丙酮中的一种。5.如权利要求1所述的储能电极，其特征在于，所述活性炭为比表面积为1600-2400㎡/g，平均粒径为3-8μm的高性能活性碳。6.如权利要求1所述的储能电极，其特征在于，所述导电层的厚度为3-12μm。7.一种如权利要求1-8中任一项所述的储能电极的制备方法，其特征在于，其制备步骤如下：(1)按下述质量份称取原材料：活性炭85-95份、粘结剂聚四氟乙烯3-12份、导电剂2-5份和溶剂，其中溶剂所加的质量为活性炭质量的25％-100％；(2)称重完成后，将活性炭、聚四氟乙烯、导电剂和溶剂倒入混料机中进行均匀搅拌混合5-10min，然后经高速旋转粉碎机形成固态混合物，再将所得固态混合物进行高温滚轧，温度为80-150℃，经过多次高温滚轧后得到固态炭膜；(3)先对铝箔表面进行腐蚀处理，然后在腐蚀的铝箔表面涂一层导电胶，在铝箔上形成导电涂层，将步骤(2)中所得的固态炭膜和涂有导电层的铝箔进行高温滚压复合，复合温度为100-200℃，使导电涂层融化并经滚压复合，最终得到成卷的电极。2CN107768145A说明书1/3页一种储能电极及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种电极，尤其涉及一种储能电极及其制备方法。背景技术[0002]典型的锂离子电池和超电容的电极是通过在粘合剂的存在下将活性材料用涂布的方法涂在金属集电板上而构成的，该粘合剂能使活性材料粘结在一起和活性材料粘结在集电体板表面。粘合剂通常与炭黑结合用于提高导电性。在锂离子电池中常用的负极活性材料是炭(石墨)或硅，而用于正极的常用材料为锂金属氧化物、混合金属氧化物。负极的集电极通常是铜箔，正极的集电极通常是铝箔。所述电解质可以是含有锂盐的有机碳酸盐的混合物和有机碳酸酯。有机碳酸酯可以包括碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯或它们的组合。锂盐LiPF6可以包括，LiAsF6，LiCF3SO3、Li(SO2CF3)2或其组合。隔膜通常由聚乙烯、聚丙烯或其组合的拉伸的微孔多层膜制成。在传统的超电容中的正极和负极活性材料都是活性炭。集电体板材料通常是铝箔。电解质一般是不含锂的盐的溶解在有机溶液中。[0003]锂离子电池和超电容的电极性能主要取决于所用的活性材料种类以及电极中所含的粘结剂种类。例如，它们的循环寿命、功率、容量和低温特性都可能取决于粘合剂的类型。在理想的电极组合物中，粘合剂不仅在活性物质颗粒之间提供机械结合，而且还允许离子在电解液中能有效地向活性物质迁移。因此，粘合剂是双重功能，并提供机械结合和离子运输。通过对粘合剂的量进行调整，以达成妥协。[0004]传统双电层电容器的能量密度只有不到锂离子电池的10％，所以人们在如何提高双电层电容器的能量密度上投入了大量的研究。在过去所有研发的储能设备中，锂离子电容表现出了最大的潜力