本發(fā)明涉及超級(jí)電容器領(lǐng)域，特別涉及一種超級(jí)電容器極片及其處理方法。

背景技術(shù)：

超級(jí)電容器(Supercapacitors)是一種介于傳統(tǒng)靜電電容器和二次電池之間的新型儲(chǔ)能裝置，兼具二次電池和傳統(tǒng)電容器的優(yōu)點(diǎn)。它具有功率密度高、能量密度大、壽命長(zhǎng)(數(shù)十萬(wàn)次以上)、工作溫度范圍寬(-40℃～65℃)、充放電效率高、無(wú)污染等特點(diǎn)，在新能源(太陽(yáng)能和風(fēng)能)、通訊、數(shù)碼電子、電力、汽車、工程機(jī)械、軍事及航空航天等領(lǐng)域都有十分廣泛的應(yīng)用。

極片是超級(jí)電容器的核心組成部分，主要由活性物質(zhì)層與集流體組成，其性能好壞對(duì)超級(jí)電容器的容量、內(nèi)阻等具有關(guān)鍵性的影響。在超級(jí)電容器極片的制作工藝中，其中輥壓工藝可以使活性物質(zhì)與集流體之間粘結(jié)性能更優(yōu)，降低活性物質(zhì)脫落的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還會(huì)使極片的厚度均勻一致。

目前，為了得到更好的輥壓效果，達(dá)到指定的壓實(shí)密度，通常對(duì)極片進(jìn)行冷輥壓工藝或者熱輥壓工藝，熱輥壓能降低超級(jí)電容器極片的變形抗力，致使極片上活性物質(zhì)的孔架結(jié)構(gòu)不被破壞，能有效防止極片變形起皺，但是其極片的壓實(shí)密度較低，比容量較?。欢漭亯耗苡行岣邩O片的壓實(shí)密度，提高比容量，但是其極片的變形抗力增加，致使極片上活性物質(zhì)的孔架結(jié)構(gòu)容易被破壞，導(dǎo)致極片容易變形起皺。

綜上所述，如何提供一種變形抗力低、壓實(shí)密度高、比容量大、不易變形起皺的超級(jí)電容器極片及其處理方法，以及包括此極片的超級(jí)電容器，成了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種變形抗力低、壓實(shí)密度高、比容量大、不易變形起皺的超級(jí)電容器極片及其處理方法，以及包括此極片的超級(jí)電容器。

本發(fā)明的解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明提出一種超級(jí)電容器極片處理方法，包括如下步驟：

S1、對(duì)極片輥壓裝置進(jìn)行升溫；

S2、對(duì)極片輥壓裝置進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；

S3、把極片固定于極片輥壓裝置的牽引帶上，完成穿帶；

S4、通過(guò)極片輥壓裝置對(duì)極片進(jìn)行熱輥壓，輥壓完成后進(jìn)行收卷；

S5、對(duì)輥壓裝置進(jìn)行降溫至常溫；

S6、按順序重復(fù)步驟S2和S3；

S7、通過(guò)極片輥壓裝置對(duì)極片進(jìn)行冷輥壓，輥壓完成后進(jìn)行收卷。

上述超級(jí)電容器極片處理方法，先對(duì)極片輥壓裝置進(jìn)行加溫，之后進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，對(duì)超級(jí)電容器極片進(jìn)行穿帶，并進(jìn)行熱輥壓，熱輥壓后進(jìn)行冷輥壓，即對(duì)超級(jí)電容器極片進(jìn)行處理時(shí)，既對(duì)超級(jí)電容器極片進(jìn)行熱輥壓處理，也進(jìn)行冷輥壓處理。熱輥壓時(shí)，能有效降低極片的變形抗力，致使極片上活性物質(zhì)的孔架結(jié)構(gòu)不被破壞，超級(jí)電容器極片的延展性以厚度均一性均有所提高。熱輥壓后進(jìn)行冷輥壓時(shí)，能有效增大超級(jí)電容器極片的壓實(shí)密度，進(jìn)一步降低極片厚度偏差，提高其厚度的均一性。與現(xiàn)有超級(jí)電容器極片處理方法相比，通過(guò)對(duì)極片進(jìn)行冷熱交替輥壓，最終能有效提高極片比容量，同時(shí)有效防止極片的變形起皺。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，步驟S1中，將極片輥壓裝置的溫度設(shè)置在80至120度之間，對(duì)極片輥壓裝置的上下輥輪進(jìn)行加熱。

發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，步驟S1中，所述極片輥壓裝置的溫度設(shè)置于90至110度之間。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，步驟S2中，把極片輥壓裝置的張力設(shè)置為50至70噸。

發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，步驟S2中，所述極片輥壓裝置的張力設(shè)置為65噸。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，步驟S2中，用塞尺測(cè)量上下輥輪之間的間隙，通過(guò)試壓厚度，調(diào)節(jié)至預(yù)定值。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，步驟S3中，用牽引帶按照輥軸的方向，在極片輥壓機(jī)上平整連接好，并用膠帶把牽引帶和極片連接好，完成穿帶。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于在上述基礎(chǔ)之上，步驟S4中，啟動(dòng)輥壓張力，開(kāi)始進(jìn)行走帶冷輥壓，直至整卷極片輥壓完成，并進(jìn)行收卷；步驟S5中，所述常溫溫度介于20至30度。

如上所述，通過(guò)上述超級(jí)電容器極片獲得的超級(jí)電容器極片，其具有變形抗力低、壓實(shí)密度高、比容量大、不易變形起皺的優(yōu)點(diǎn)。

另一方面，本發(fā)明還提出一種超級(jí)電容器極片，所述超級(jí)電容器極片經(jīng)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的超級(jí)電容器極片處理方法獲得。

本發(fā)明還提出一種超級(jí)電容器，包括超級(jí)電容器極片，所述超級(jí)電容器極片為權(quán)利要求9所述的超級(jí)電容器極片。

相應(yīng)地，包括上述超級(jí)電容器極片的超級(jí)電容器，也具有上述超級(jí)電容器極片的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。

圖1為本發(fā)明一種超級(jí)電容器極片處理流程框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本文件的描述，可以對(duì)本文件中實(shí)施例中以及不同實(shí)施例中的特征進(jìn)行相應(yīng)組合。

本發(fā)明實(shí)施例如下，請(qǐng)參見(jiàn)圖1所示的超級(jí)電容器極片處理的流程框圖，超級(jí)電容器極片處理具體包括如下步驟：

步驟S1，對(duì)極片輥壓裝置，具體如極片輥壓機(jī)進(jìn)行升溫，極片輥壓包括溫控設(shè)備和上下大輥，通過(guò)溫控設(shè)備，將溫度設(shè)置在預(yù)定范圍值，對(duì)極片輥壓機(jī)的上下大輥進(jìn)行升溫和加熱，之后進(jìn)入步驟S2。

步驟S2，在極片輥壓機(jī)的控制面板上設(shè)置收放卷張力，把收放卷張力設(shè)置在預(yù)定范圍值，設(shè)置過(guò)程中，可實(shí)時(shí)塞尺測(cè)量極片輥壓機(jī)上下兩個(gè)大輥之間的間隙，并通過(guò)試壓厚度，調(diào)節(jié)至合適值，之后進(jìn)入步驟S3。

步驟S3，把極片固定在輥壓裝置的牽引帶上，完成穿帶，具體地，按照輥軸旋轉(zhuǎn)的方向，用牽引帶在極片輥壓機(jī)上平整連接好，并用膠帶將牽引帶和需要輥壓的極片連接好，調(diào)整位置在輸出端接好收卷筒，調(diào)整位置，并固定，完成穿帶，之后進(jìn)入步驟S4。

步驟S4，對(duì)超級(jí)電容器極片進(jìn)行熱輥壓和收卷，具體地，啟動(dòng)輥壓張力，開(kāi)始進(jìn)行帶熱輥壓，直至整卷輥壓完成，并進(jìn)行收卷，之后進(jìn)入步驟S5。

步驟S5，對(duì)極片輥壓機(jī)進(jìn)行裝置降溫，具體地，將極片輥壓機(jī)的上下大輥進(jìn)行冷卻，可通過(guò)循環(huán)冷卻水方式，也可通過(guò)其它風(fēng)冷方式進(jìn)行冷卻，直至下下大輥冷卻至常溫為止，之后進(jìn)入步驟S6。

步驟S6，當(dāng)極片輥壓機(jī)的溫度降至常溫后，開(kāi)始對(duì)熱輥壓后的超級(jí)電容器極片進(jìn)行冷輥壓，按順序依次重復(fù)步驟S2和S3，即首先進(jìn)入S2，在極片輥壓裝置上進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，參數(shù)具體包括但不限于極片輥壓裝置的張力設(shè)置；之后進(jìn)入S3，把極片固定極片輥壓裝置上，完成穿帶，之后進(jìn)入步驟S7。

步驟S7，通過(guò)極片輥壓裝置對(duì)極片進(jìn)行冷輥壓，即常溫輥壓，輥壓完成后進(jìn)行收卷。

上述超級(jí)電容器極片處理方法，先對(duì)極片輥壓裝置進(jìn)行加溫，之后進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，對(duì)超級(jí)電容器極片進(jìn)行穿帶，并進(jìn)行熱輥壓，熱輥壓后進(jìn)行冷輥壓，即對(duì)超級(jí)電容器極片進(jìn)行處理時(shí)，既對(duì)超級(jí)電容器極片進(jìn)行熱輥壓處理，也進(jìn)行冷輥壓處理。熱輥壓時(shí)，能有效降低極片的變形抗力，致使極片上活性物質(zhì)的孔架結(jié)構(gòu)不被破壞，超級(jí)電容器極片的延展性以厚度均一性均有所提高。熱輥壓后進(jìn)行冷輥壓時(shí)，能有效增大超級(jí)電容器極片的壓實(shí)密度，進(jìn)一步降低極片厚度偏差，提高其厚度均一性。與現(xiàn)有超級(jí)電容器極片處理方法相比，通過(guò)對(duì)極片進(jìn)行冷熱交替輥壓，最終能有效提高極片比容量，同時(shí)有效防止極片的變形起皺。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，步驟S1中，極片輥壓裝置的預(yù)定范圍值在80至120度之間，具體值可根據(jù)超級(jí)電容器極片的厚薄來(lái)定。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，步驟S1中，極片輥壓裝置的溫度優(yōu)選介于90至110度之間，此溫度范圍內(nèi)，對(duì)超級(jí)電容器的輥壓效果最優(yōu)。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，步驟S2中，極片輥壓裝置的收放卷張力預(yù)定范圍值優(yōu)選為50至70噸之間，具體值可根據(jù)超級(jí)電容器極片的厚薄來(lái)定。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，步驟S2中，極片輥壓裝置的收放卷張力優(yōu)選為65度噸，此溫度范圍內(nèi)，對(duì)超級(jí)電容器的輥壓效果最優(yōu)。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，步驟S2中，用塞尺測(cè)量上下輥輪之間的間隙時(shí)，塞尺的厚度以及塞尺的數(shù)量均可根據(jù)超級(jí)電容器極片的厚度來(lái)定，當(dāng)超級(jí)電容器極片的厚度較大時(shí)，塞尺的厚度或數(shù)量也相應(yīng)的增加，反之，則減少。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例中，步驟S3和步驟S4中，對(duì)超級(jí)電容器極片進(jìn)行穿帶過(guò)程中，用膠帶把超級(jí)電容器極片和牽引帶連接在一起，當(dāng)牽引帶通過(guò)上下大輥之間時(shí)，上下大輥對(duì)牽引帶及其上的超級(jí)電容器極片形成輥壓，輥壓后，能極片進(jìn)行收卷，收卷過(guò)程可由收卷裝置完成，也可由人工完成，在此不作具體限定。此外，步驟S5中，常溫溫度介于20至30度，即把輥壓裝置降溫至20至30度，即可開(kāi)始對(duì)極片進(jìn)行冷輥壓。

另一方面，本發(fā)明還還出一種超級(jí)電容器極片，超級(jí)電容器極片由上述超級(jí)電容器極片處理方法獲得。

如上所述，通過(guò)上述超級(jí)電容器極片獲得的超級(jí)電容器極片，其具有變形抗力低、壓實(shí)密度高、比容量大、不易變形起皺的優(yōu)點(diǎn)。

最后，本發(fā)明還提出一種超級(jí)電容器，包括超級(jí)電容器極片，超級(jí)電容器極片具體為如上所述的超級(jí)電容器極片。

相應(yīng)地，包括上述超級(jí)電容器極片的超級(jí)電容器，也具有上述超級(jí)電容器極片的優(yōu)點(diǎn)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。