專利名稱：一種用于柔性固態(tài)超級(jí)電容器的封裝外層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于柔性固態(tài)超級(jí)電容器的封裝外層，屬于超級(jí)電容器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汽車用化學(xué)電源面臨重量大、壽命短、功率密度低、安全性差等問題，極大限制了新能源及節(jié)能汽車的快速發(fā)展。超級(jí)電容器是一種新型的儲(chǔ)能器件，具有功率密度高、充放電倍率大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、耐溫性強(qiáng)、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，在汽車啟動(dòng)加速、爬坡、能量回收等方面表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，獲得了廣泛關(guān)注。然而，目前工業(yè)化應(yīng)用的超級(jí)電容器大都采用液體電解液，存在嚴(yán)重的的安全問題。因此，充分利用聚合物材料的輕質(zhì)、易加工、分子結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性強(qiáng)的特點(diǎn)，開發(fā)柔性固態(tài)超級(jí)電容器，是車用儲(chǔ)能器件的理想選擇之一。目前， 已經(jīng)有大量工作集中于將聚合物電解質(zhì)應(yīng)用于超級(jí)電容器體系，作為隔膜兼具載流子源， 同時(shí)，導(dǎo)電聚合物作為電極亦取得很大進(jìn)展。作為一種不同于常規(guī)的儲(chǔ)能體系，從器件的電極、隔膜等基礎(chǔ)單元的設(shè)計(jì)到封裝，都面臨著一系列的新課題。利用現(xiàn)有的鋁殼、鋼殼等封裝方式很難做到柔性輕??；對(duì)于塑料殼，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)容量要求后，其外形即固定，也不能充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)；鋁塑膜是一種不錯(cuò)的選擇，但會(huì)增加器件的成本。因此，選擇一種合適的封裝方式，一方面可以與汽車的飾件進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，另一方面能夠節(jié)省新能源及節(jié)能汽車裝配空間，減輕儲(chǔ)能單元重量，安全環(huán)保，是柔性固態(tài)儲(chǔ)能器件面臨的一個(gè)需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于柔性固態(tài)超級(jí)電容器的封裝外層，針對(duì)柔性固態(tài)超級(jí)電容器，結(jié)合汽車飾件/儲(chǔ)能單元一體化設(shè)計(jì)，選擇與汽車內(nèi)飾件相同或相似的分子結(jié)構(gòu)的聚合物作為外層封裝聚合物，添加納米粘土，提高材料的阻燃性的同時(shí)，與玻璃纖維一起提高外層封裝的機(jī)械性能，使柔性超級(jí)電容器具有高的安全性能。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種用于柔性固態(tài)超級(jí)電容器的封裝外層，其特征在于用于柔性固態(tài)超級(jí)電容器的封裝外層包括聚合物以及經(jīng)有機(jī)小分子修飾改性的納米粘土和玻璃纖維，其按質(zhì)量份數(shù)組成為85 95份的聚合物，3 12份的納米粘土與玻璃纖維混合物，混合物中二者組成比為2 :1。其制備方法將計(jì)量好的聚合物在溶劑中機(jī)械攪拌2 6小時(shí)，制成聚合物溶液；將計(jì)量好的經(jīng)有機(jī)小分子修飾的填料，在相同溶劑中分散均勻后，與聚合物溶液混合，機(jī)械攪拌2 8小時(shí)，涂覆在柔性固態(tài)超級(jí)電容器電芯上， 50 120°C真空干燥至恒重，形成封裝外層。所述聚合物與用于汽車內(nèi)飾件的聚合物具有相同或相似的分子結(jié)構(gòu)的聚丙烯、聚
對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。所述的有機(jī)小分子為十八烷基季銨鹽、硅烷偶聯(lián)劑、表面活性劑中的一種或幾種， 其質(zhì)量占填料總質(zhì)量的2 8%。
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本發(fā)明的積極效果是提高材料的阻燃性的同時(shí)，與玻璃纖維一起提高外層封裝的機(jī)械性能，使柔性超級(jí)電容器具有高的安全性能。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述，所述的實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求的具體描述，權(quán)利要求包括但不限于所述的實(shí)施例內(nèi)容。實(shí)施例1
將88份聚丙烯在二甲苯中，機(jī)械攪拌4小時(shí)，得到聚合物溶液；將8份的十八烷基季銨鹽改性的納米粘土、4份的KH550改性的玻璃纖維在二甲苯中，機(jī)械攪拌4小時(shí)，與聚合物溶液混合，涂覆在柔性固態(tài)超級(jí)電容器電芯上，80°C真空干燥至恒重，得到外層聚合物封裝的超級(jí)電容器。實(shí)施例2:
將94份聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯在甲酸中，機(jī)械攪拌4小時(shí)，得到聚合物溶液；將4份的十八烷基季銨鹽改性的納米粘土、2份的KH570修飾的玻璃纖維在二甲苯中，機(jī)械攪拌4小時(shí)，與聚合物溶液混合，涂覆在柔性固態(tài)超級(jí)電容器電芯上，70°C真空干燥至恒重，得到外層聚合物封裝的超級(jí)電容器。實(shí)施例3:
將95聚合物在溶劑中機(jī)械攪拌2小時(shí)，制成聚合物溶液；將3份經(jīng)有機(jī)小分子修飾的填料，在相同溶劑中分散均勻后，與聚合物溶液混合，機(jī)械攪拌2小時(shí)，涂覆在柔性固態(tài)超級(jí)電容器電芯上，50°C真空干燥至恒重，形成封裝外層。實(shí)施例4:
將85份聚丙烯在二甲苯中，機(jī)械攪拌6小時(shí)，得到聚合物溶液；將10份的十八烷基季銨鹽改性的納米粘土、5份的KH550改性的玻璃纖維在二甲苯中，機(jī)械攪拌8小時(shí)，與聚合物溶液混合，涂覆在柔性固態(tài)超級(jí)電容器電芯上，120°C真空干燥至恒重，得到外層聚合物封裝的超級(jí)電容器。
權(quán)利要求
1.一種用于柔性固態(tài)超級(jí)電容器的封裝外層，其特征在于用于柔性固態(tài)超級(jí)電容器的封裝外層包括聚合物以及經(jīng)有機(jī)小分子修飾改性的納米粘土和玻璃纖維，其按質(zhì)量份數(shù)由85 95份的聚合物，3 12份的納米粘土與玻璃纖維的混合物組成，混合物中二者組成比為2 :1，其制備方法為將計(jì)量好的聚合物在溶劑中機(jī)械攪拌2 6小時(shí)，制成聚合物溶液；將計(jì)量好的經(jīng)有機(jī)小分子修飾的填料，在相同溶劑中分散均勻后，與聚合物溶液混合， 機(jī)械攪拌2 8小時(shí)，涂覆在柔性固態(tài)超級(jí)電容器電芯上，50 120°C真空干燥至恒重，形成封裝外層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述一種用于柔性固態(tài)超級(jí)電容器的封裝外層，其特征在于所述的聚合物與用于汽車內(nèi)飾件的聚合物具有相同或相似的分子結(jié)構(gòu)的聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種用于柔性固態(tài)超級(jí)電容器的封裝外層，其特征在于所述的有機(jī)小分子為十八烷基季銨鹽、硅烷偶聯(lián)劑、表面活性劑、液體石蠟中的一種或幾種， 其質(zhì)量占填料總質(zhì)量的2 8%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于柔性固態(tài)超級(jí)電容器的封裝外層，包括聚合物、納米粘土和纖維組成的填料，溶液中分散均勻制成漿料后，涂覆在柔性固態(tài)超級(jí)電容器電芯上。本發(fā)明針對(duì)柔性固態(tài)超級(jí)電容器，結(jié)合汽車飾件/儲(chǔ)能單元一體化設(shè)計(jì)，選擇與汽車內(nèi)飾件相同或相似的分子結(jié)構(gòu)的聚合物作為外層封裝聚合物，添加納米粘土，提高材料的阻燃性的同時(shí)，與玻璃纖維一起提高外層封裝的機(jī)械性能，使柔性超級(jí)電容器具有高的安全性能。
文檔編號(hào)H01G9/08GK102354618SQ20111027116
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者姜濤, 安宇鵬, 張克金, 王丹, 王金興, 米新艷, 榮常如, 許德超, 魏曉川 申請(qǐng)人:中國(guó)第一汽車股份有限公司