一種非固體電解質(zhì)鉭電容器陰極制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于非固體電解質(zhì)鉭電容器制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非固體電解質(zhì)鉭電容器陰極制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]非固體電解質(zhì)鉭電容器由兩個(gè)部分組成，分別是陰極和陽極。陰極和陽極的電容量對(duì)非固體電解質(zhì)鉭電容量大小起到了決定作用。采用銀外殼作為非固體電解質(zhì)鉭電容器的陰極時(shí)，要對(duì)銀殼表面的電容量設(shè)定一個(gè)能夠量化的指標(biāo)，使用銀殼作為陰極，要對(duì)銀殼進(jìn)行處理，這樣能夠保證非固體電解質(zhì)鉭電容器具有較高的可靠性。目前，非固體電解質(zhì)鉭電容器陰極的制備方法通常是將鉭粉裝入電容器外殼中，再經(jīng)壓制成型、高溫?zé)Y(jié)、最后進(jìn)行電化學(xué)氧化即可，采用該方法制得的陰極厚度較厚，占據(jù)鉭電容器內(nèi)部空間大，使鉭電容器能量密度大大降低，而且耗費(fèi)的鉭粉較多。
[0003]如申請(qǐng)?zhí)枮?009100442675.0(名稱為全密封非固體電解質(zhì)全鉭電容器的陰極制備工藝方法)的發(fā)明專利，其陰極的制備方法為:①使用鉭片或鉭網(wǎng)或鉭氈作為集流體，并對(duì)集流體進(jìn)行處理，將鉭片或鉭網(wǎng)放入裝有硫酸、硝酸或氫氟酸等無機(jī)酸的溶液中進(jìn)行表面處理，加熱煮沸，再用清水漂洗，再進(jìn)行烘干，制得處理的集流體；②將處理后的集流體放入成型機(jī)模具中，裝入高比容的鉭粉，用成型機(jī)壓制成型，再放入真空燒結(jié)爐中進(jìn)行真空燒結(jié)，在1200?1600°C的溫度下進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)20?60分鐘后，等爐溫降低后將陰極取出；③將成型燒結(jié)后的鉭陰極放于磷酸水溶液進(jìn)行電化學(xué)氧化，施加一定的直流電流和電壓，使鉭陰極的表面生成一層五氧化二鉭的氧化膜。上述方法制備陰極時(shí)采用成型機(jī)壓制成型，該種方法制備的陰極厚度為1.2mm以上，不僅占據(jù)鉭電容器內(nèi)部空間大，使鉭電容器能量密度大大降低，而且耗費(fèi)的鉭粉較多，導(dǎo)致成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過長期的研究和不斷的試驗(yàn)，針對(duì)目前非固體電解質(zhì)鉭電容器陰極制備方法制備的陰極較厚的問題，提出一種大大降低陰極厚度的非固體電解質(zhì)鉭電容器陰極制備方法，以增加非固體電解質(zhì)鉭電容器的內(nèi)部空間，提升鉭電容器的能量密度，并降低陰極的制造成本。
[0005]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
[0006]—種非固體電解質(zhì)鉭電容器陰極制備方法，包括以下步驟:
[0007](1)和漿:先將鉭粉與粘合劑混合均勻，然后將鉭粉和粘合劑的混合物加入到去離子水和酒精的混合液中充分?jǐn)嚢杈鶆?，得鉭漿，鉭粉、去離子水、酒精以及粘合劑的重量比為(2 ?6): (4 ?6): (8 ?12): (0.2 ?1)；
[0008](2) 一次離心處理:將鉭漿加入到電容器外殼中，再將鉭電容器外殼殼口用密封件密封，接著將鉭電容器外殼送入離心機(jī)中進(jìn)行離心處理，調(diào)節(jié)離心機(jī)轉(zhuǎn)速為500?800r/s，溫度為20?40°C，3?8min后停止離心處理，并將鉭電容器外殼殼口的密封件取下；
[0009](3) 二次離心處理:將步驟(2)處理后的鉭電容器外殼再次放到離心機(jī)中進(jìn)行離心處理，調(diào)節(jié)離心機(jī)轉(zhuǎn)速為400?600r/s，溫度為60?80°C，處理時(shí)間為5?lOmin，接著再將鉭電容器外殼依次進(jìn)行烘干、燒結(jié)以及賦能，即得。
[0010]優(yōu)選地，所述鉭電容器外殼的內(nèi)表面面積與鉭漿的體積比為(8?12):(10?
16) ο
[0011]優(yōu)選地，所述粘合劑為硬脂酸。
[0012]優(yōu)選地，所述酒精的純度為化學(xué)純。
[0013]優(yōu)選地，所述密封件是由氟橡膠制備而成。
[0014]優(yōu)選地，所述烘干是將鉭電容器外殼送入烘箱中烘干，在80?100°C的溫度下烘干處理25?35min。
[0015]優(yōu)選地，所述燒結(jié)是將鉭電容器外殼送入燒結(jié)爐中，在800?1200°C的溫度下燒結(jié)處理25?35min。
[0016]優(yōu)選地，所述賦能是向鉭電容器外殼中滴入乙二醇和磷酸的水溶液0.4?6mL，施加3?5V電壓，溫度為60?80°C，恒壓處理100?300min。
[0017]更優(yōu)選地，所述乙二醇、磷酸和水的重量比為20:1:4。
[0018]優(yōu)選地，所述鉭粉的比容為15000?150000 yF.V/g。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過采用離心機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)將鉭漿均勻涂覆在鉭電容器外殼內(nèi)壁上，制備的非固體電解質(zhì)鉭電容器陰極厚度為0.2mm以下，使鉭電容器內(nèi)部空間利用率提高30%以上，使鉭電容器能量密度大大提高，由于耗費(fèi)的鉭粉較少，使得非固體電解質(zhì)鉭電容器陰極的制備成本大大降低。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了方便本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例僅僅是對(duì)該發(fā)明的舉例說明，不是對(duì)本發(fā)明的限定，實(shí)施例中未作具體說明的步驟均是已有技術(shù)，在此不做詳細(xì)描述。
[0021]實(shí)施例一
[0022]—種非固體電解質(zhì)鉭電容器陰極制備方法
[0023]首先，先將鉭粉2kg與粘合劑0.2kg混合均勾，接著將去離子水4kg和酒精8kg混合均勻，然后將鉭粉和粘合劑的混合物加入到去離子水和酒精的混合液中充分?jǐn)嚢杈鶆颍勉g漿。所述粘合劑為硬脂酸，酒精的純度為化學(xué)純，鉭粉的比容為15000 yF.V/g。根據(jù)所需陰極容量不同，選擇不同比容的鉭粉，例如在Φ 10X30 (mm)外殼內(nèi)，0.2mm厚的150000 μ F.V/g鉭層質(zhì)量為0.8g，在3V形成電壓下，其容量為40000 μ F，可作為容量高達(dá)2000 μ F非固體電解質(zhì)鉭電容器(陰極容量為陽極的20倍以上)，而常規(guī)非固體電解質(zhì)鉭電容器容量最大為1000 μ F，完全滿足使用。
[0024]其次，將鉭漿加入到電容器外殼中，使鉭電容器外殼的內(nèi)表面面積與鉭漿的體積比為8:10，再將鉭電容器外殼殼口用密封件密封，接著將鉭電容器外殼送入離心機(jī)中進(jìn)行離心處理，調(diào)節(jié)離心機(jī)轉(zhuǎn)速為500r/s，溫度為20°C，3min后停止離心處理，并將鉭電容器外殼殼口的密封件取下。所述密封件是由氟橡膠制備而成的與鉭電容器外殼殼口配合的蓋子。
[0025]再次，將上述處理后的鉭電容器外殼再次進(jìn)行離心處理，調(diào)節(jié)離心機(jī)轉(zhuǎn)速為400r/s，溫度為60°C，處理時(shí)間為5min，接著再將鉭電容器外殼依次進(jìn)行烘干、燒結(jié)以及賦能。其中，所述烘干是將鉭電容器外殼送入烘箱中烘干，在80°C的溫度下烘干處理25min ;燒結(jié)是將鉭電容器外殼送入燒結(jié)爐中，在800°C的溫度下燒結(jié)處理25min ;賦能是向鉭電容器外殼中滴入乙二醇和磷酸的水溶液0.4mL，施加3V電壓，溫度為60°C，恒壓處理lOOmin，形成致密的五氧化二鉭氧化膜，即得非固體電解質(zhì)鉭電容器的陰極。所述乙二醇、磷酸和水的比例為20:1:4，按比例混合均勻后，滴入外殼中即可。
[0026]實(shí)施例二
[0027]—種非固體電解質(zhì)鉭電容器陰極制備方法
[0028]首先，先將鉭粉6kg與粘合劑1kg混合均勻，接著將去離子水6kg和酒精12kg混合均勻，然后將鉭粉和粘合劑的混合物加入到去離子水和酒精的混合液中充分?jǐn)嚢杈鶆?，得鉭漿。所述粘合劑為硬脂酸，酒精的純度為化學(xué)純，鉭粉的