雙電層電容器的高溫長壽命電極及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及雙電層電容器的高溫長壽命電極及其制備方法，上述雙電層電容器的高溫長壽命電極的特征在于，包括：貫通型鋁片；多個(gè)第一中空型突出部件，以向貫通型鋁片的一側(cè)突出的方式形成；多個(gè)第二中空型突出部件，以向貫通型鋁片的另一側(cè)突出的方式形成；金屬保護(hù)層，分別涂敷于貫通型鋁片、多個(gè)第一中空型突出部件和多個(gè)第二中空型突出部件；第一活性物質(zhì)片，以位于貫通型鋁片的一側(cè)面的方式粘結(jié)于金屬保護(hù)層；第二活性物質(zhì)片，以位于貫通型鋁片的另一側(cè)面的方式粘結(jié)于金屬保護(hù)層。
【專利說明】
雙電層電容器的高溫長壽命電極及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及雙電層電容器的高溫長壽命電極及其制備方法，尤其，涉及如下的雙電層電容器的高溫長壽命電極及其制備方法，當(dāng)在使用于雙電層電容器的電極的鋁片形成多個(gè)貫通孔時(shí)，防止鋁片的表面積受損，來增加鋁片與活性物質(zhì)片之間的接觸面積，并在鋁片的前部面形成金屬保護(hù)層，從而可實(shí)現(xiàn)高溫長壽命電極。
【背景技術(shù)】
[0002]雙電層電容器(EDLC;Electric Double Layer Capacitor)通過具有可逆性的物理吸附現(xiàn)象來儲存電能，即使反復(fù)進(jìn)行充電和放電，也不會(huì)對壽命產(chǎn)生大的影響，適用于在智能手機(jī)、混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車或光伏發(fā)電中所應(yīng)用的儲能裝置領(lǐng)域。雖然這種雙電層電容器具有優(yōu)秀的功率密度，但由于能量密度低，因此需要開發(fā)用于改善這些問題的電極材料。
[0003]韓國登錄特許第1166148號(專利文獻(xiàn)I)涉及具有利用光刻技術(shù)形成的立體圖案結(jié)構(gòu)的招集電體(current coI lector)的制備方法。根據(jù)在專利文獻(xiàn)I中公開的招集電體的制備方法，首先對鋁箔集電體進(jìn)行清洗，之后在氮?dú)夥罩羞M(jìn)行干燥。在干燥結(jié)束之后，在干燥的鋁箔集電體表面上涂敷感光液并進(jìn)行干燥，從而使感光液選擇性地曝光來得到固化。
[0004]在固化結(jié)束之后，向曝光的鋁集電體播撒顯像液，選擇性地去除未曝光的感光液，之后，使剩余的感光液徹底固化，來在鋁集電體上形成圖案。在形成完圖案之后，將兩個(gè)碳素板分別作為相向的電極，將形成有圖案的鋁箔集電體設(shè)置于兩個(gè)碳素板之間，并施加交流電源，來在電解液中對鋁集電體進(jìn)行第一次刻蝕。
[0005]在第一次刻蝕結(jié)束之后，對經(jīng)刻蝕的鋁集電體進(jìn)行干燥。在對鋁集電體進(jìn)行的干燥結(jié)束之后，將兩個(gè)碳素板作為相向的電極，將經(jīng)第一次刻蝕之后被干燥的鋁集電體設(shè)置于兩個(gè)相向的電極之間，來實(shí)施第二次刻蝕。在第二次刻蝕結(jié)束之后，對經(jīng)第二次刻蝕的鋁箔進(jìn)行清洗后進(jìn)行干燥。
[0006]如專利文獻(xiàn)I所述，以往的雙電層電容器的電極利用光刻工序來在鋁集電體形成圖案，即多個(gè)貫通孔，來增加鋁集電體與活性物質(zhì)之間的接觸面積，從而改善能量密度。
[0007]如專利文獻(xiàn)I所述，當(dāng)在用于以往的雙電層電容器的電極的鋁集電體形成多個(gè)貫通孔時(shí)，存在與貫通孔在鋁集電體的總面積中所占面積相應(yīng)地導(dǎo)致鋁集電體的表面積受損的問題。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:韓國登錄特許第1166148號(登錄日:2012年07月10日)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于，為了解決如上所述的問題而提供如下的雙電層電容器的高溫長壽命電極及其制備方法，當(dāng)在使用于雙電層電容器的電極的鋁片形成多個(gè)貫通孔時(shí)，防止鋁片的表面積受損，來增加鋁片與活性物質(zhì)片之間的接觸面積，并在鋁片的前部面形成金屬保護(hù)層，從而可實(shí)現(xiàn)高溫長壽命電極。
[0012]本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極的特征在于，包括:貫通型鋁片，以相互隔開的方式形成有多個(gè)貫通孔;多個(gè)第一中空型突出部件，以與上述貫通孔相連通的方式從貫通型鋁片延伸并向貫通型鋁片的一側(cè)突出而成；多個(gè)第二中空型突出部件，以分別與上述多個(gè)第一中空型突出部件相隔開的方式形成，并以與上述貫通孔相連通的方式從貫通型鋁片延伸并向貫通型鋁片的另一側(cè)突出而成;金屬保護(hù)層，分別涂敷于上述貫通型鋁片、上述多個(gè)第一中空型突出部件和上述多個(gè)第二中空型突出部件;第一活性物質(zhì)片，以位于貫通型鋁片的一側(cè)面的方式粘結(jié)于金屬保護(hù)層，用于填埋上述多個(gè)第一中空型突出部件；以及第二活性物質(zhì)片，以位于貫通型鋁片的另一側(cè)面的方式粘結(jié)于金屬保護(hù)層，用于填埋上述多個(gè)第二中空型突出部件，并使上述第二活性物質(zhì)片通過多個(gè)第一中空型突出部件和多個(gè)第二中空型突出部件與第一活性物質(zhì)片相連接。
[0013]本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極的制備方法的特征在于，包括:將貫通型鋁片卷繞于第一輥來進(jìn)行準(zhǔn)備的步驟，在上述貫通型鋁片的一側(cè)面和上述貫通型鋁片的另一側(cè)面分別形成有多個(gè)第一中空型突出部件和多個(gè)第二中空型突出部件，在上述貫通型鋁片的前部面形成有金屬保護(hù)層;將第一活性物質(zhì)片卷繞于第二輥來進(jìn)行準(zhǔn)備的步驟;將第二活性物質(zhì)片卷繞于第三輥來進(jìn)行準(zhǔn)備的步驟;使上述第一活性物質(zhì)片位于上述貫通型鋁片的一側(cè)面的上側(cè)，并使上述第二活性物質(zhì)片位于上述貫通型鋁片的另一側(cè)面的下側(cè)，從而向沖壓部分別移送貫通型鋁片、第一活性物質(zhì)片和第二活性物質(zhì)片的步驟；以及使第一活性物質(zhì)片和第二活性物質(zhì)片以分別位于貫通型鋁片的一側(cè)面和貫通型鋁片的另一側(cè)面的方式粘結(jié)于金屬保護(hù)層，并同時(shí)利用沖壓部對第一活性物質(zhì)片和第二活性物質(zhì)片進(jìn)行加壓，以使上述第一活性物質(zhì)片和上述第二活性物質(zhì)片通過多個(gè)第一中空型突出部件和多個(gè)第二中空型突出部件相連接的步驟。
[0014]本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極及其制備方法具有如下優(yōu)點(diǎn):當(dāng)在使用于雙電層電容器的電極的鋁片形成多個(gè)貫通孔時(shí)，防止鋁片的表面積受損，來增加鋁片與活性物質(zhì)片之間的接觸面積，并在鋁片的前部面形成金屬保護(hù)層，從而可實(shí)現(xiàn)高溫長壽命電極。
【附圖說明】
[0015]圖1為適用于本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極的剖視圖。
[0016]圖2為示出在圖1所示的貫通型鋁片粘結(jié)活性物質(zhì)片之前的狀態(tài)的剖視圖。
[0017]圖3為從另一側(cè)面觀察圖2所示的貫通型鋁片的后視圖。
[0018]圖4為示出圖2所示的第一中空型突出部件的多種實(shí)施例的表。
[0019]圖5為示出適用于本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極的制備方法的工序流程圖。
[0020]圖6為示出適用于本發(fā)明的雙電層電容器的高密度電極的制備中所使用的活性炭的特性的表。
[0021]圖7為示出圖5所示的金屬保護(hù)層的制備實(shí)施例的流程圖。
[0022]圖8為簡要示出用于制備適用于本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極的裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下，參照附圖，對本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極及其制備方法的實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0024]如圖1及圖2所示，本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極包括貫通型鋁片10、第一活性物質(zhì)片20及第二活性物質(zhì)片30。
[0025]在貫通型鋁片10以相隔開的方式形成有多個(gè)貫通孔lla、12a，并設(shè)置有第一中空型突出部件11、多個(gè)第二中空型突出部件12及金屬保護(hù)層13。多個(gè)第一中空型突出部件11分別以與多個(gè)貫通孔Ila相連通的方式從貫通型鋁片10延伸并向貫通型鋁片10的一側(cè)突出，多個(gè)第二中空型突出部件12以分別與多個(gè)第一中空型突出部件12相隔開的方式形成，并以與貫通孔12a相連通的方式從貫通型鋁片10延伸并向貫通型鋁片10的另一側(cè)突出。金屬保護(hù)層13分別涂敷于貫通型鋁片10、多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12。第一活性物質(zhì)片20以位于貫通型鋁片10的一側(cè)面1a的方式粘結(jié)于金屬保護(hù)層13，用于填埋多個(gè)第一中空型突出部件11，第二活性物質(zhì)片30以位于貫通型鋁片10的另一側(cè)面1b的方式粘結(jié)于金屬保護(hù)層13，用于填埋多個(gè)第二中空型突出部件12，并使上述第二活性物質(zhì)片30通過多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12與第一活性物質(zhì)片20相連接。
[0026]以下，對具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極的結(jié)構(gòu)進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
[0027]如圖1至圖3所示，在貫通型鋁片10以相隔開的方式形成有多個(gè)貫通孔lla、12a，上述多個(gè)貫通孔lla、12a以分別貫通貫通型鋁片10的一側(cè)面1a和貫通型鋁片10的另一側(cè)面1b的方式形成。這種多個(gè)貫通孔11a、12a的直徑Dl、D3為50至ΙΟΟμπι。形成有多個(gè)貫通孔11a、12a的貫通型鋁片10的厚度Tl為10至50μπι，通過使用純度為99.20至99.99%的貫通型鋁片10，來改善電阻率特性，從而改善適用于本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極的電特性。其中，圖1為放大圖8所示的“Aa”部分的剖視圖，圖2所示的貫通型鋁片10表示圖3所示的“A-A”線剖視圖。
[0028]如圖2及圖3所示，多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12分別利用針或錐子等末端尖銳的圓筒柱部件(未圖示)、橢圓柱部件(未圖示)及四角柱部件(未圖示)中的一種從貫通型鋁片10的一側(cè)面1a或貫通型鋁片10的另一側(cè)面1b對上述貫通型鋁片10進(jìn)行加壓，從而通過穿孔在貫通型鋁片10形成多個(gè)貫通孔lla、12a，多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12以分別與多個(gè)貫通孔lla、12a相連通的方式從貫通型鋁片10延伸并突出。如圖4所示，多個(gè)貫通孔lla、12a分別利用圓筒柱部件、橢圓柱部件及四角柱部件中的一種形成為圓筒形、橢圓形及四邊形中的一種。其中，圖4為示出第一中空型突出部件11的多種實(shí)施例的表，第二中空型突出部件12適用與圖4所示的第一中空型突出部件11相同的方式，因此省略了第二中空型突出部件12的多種實(shí)施例的圖和說明。
[0029]例如，多個(gè)第一中空型突出部件11利用末端尖銳的圓筒柱部件、橢圓柱部件及四角柱部件中的一種，沿著朝向貫通型鋁片10的一側(cè)面1a的方向?qū)ω炌ㄐ弯X片10加壓并穿孔，由此在貫通型鋁片10形成多個(gè)貫通孔11a，并且，多個(gè)第一中空型突出部件11借助貫通型鋁片10的延展性，從貫通孔Ila延伸并向鋁片10的一側(cè)突出而成。在這里，如圖4所示，多個(gè)貫通孔Ila根據(jù)圓筒柱部件、橢圓柱部件及四角柱部件來形成為圓筒形、橢圓形、四邊形中的一種。
[0030]如圖4所示，多個(gè)貫通孔Ila根據(jù)圓筒柱部件、橢圓柱部件及四角柱部件來形成為圓筒形、橢圓形及四邊形中的一種形狀。例如，在利用圓筒柱部件的情況下，多個(gè)貫通孔Ila形成為圓筒形，如Yl行，在利用橢圓柱部件的情況下，多個(gè)貫通孔Ila形成為橢圓形，如Y2行。在利用四角柱部件的情況下，多個(gè)貫通孔Ila形成為四邊形，如Y3行，X3列所記載的第一中空型突出部件11表示X2列所記載的第一中空型突出部件11的立體圖。
[0031]多個(gè)第二中空型突出部件12利用末端尖銳的圓筒柱部件、橢圓柱部件及四角柱部件中的一種，沿著朝向貫通型鋁片10的另一側(cè)面1b的方向?qū)ω炌ㄐ弯X片10加壓并穿孔，由此在貫通型鋁片10形成多個(gè)貫通孔12a，并且，多個(gè)第二中空型突出部件12借助貫通型鋁片10的延展性，從貫通孔Ila延伸并向貫通型鋁片10的另一側(cè)突出而成。在這里，如圖4所示，多個(gè)貫通孔12a如圖4所示的貫通孔11a，根據(jù)圓筒柱部件、橢圓柱部件及四角柱部件來形成為圓筒形、橢圓形及四邊形中的一種。
[0032]這種多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12分別借助末端尖銳的圓筒柱部件、橢圓柱部件及四角柱部件中的一種，形成為一個(gè)以上的突出毛刺(extrude burr)部件I Ib、11 c、11 d、12b、12c、12d。例如，如圖3所示，第一中空型突出部件11和第二中空型突出部件12分別形成為一個(gè)突出毛刺部件11b、12b或形成為兩個(gè)以上的突出毛刺部件1113、11(:、11(1、1213、12(3、12(1。即，一個(gè)貫通型鋁片10由第一中空型突出部件11和第二中空型突出部件12混合而成，上述第一中空型突出部件11和第二中空型突出部件12分別由一個(gè)突出毛刺部件11b、12b形成或分別由兩個(gè)以上的突出毛刺部件11b、11c、I ld、12b、12c、12d形成。如圖4所示的第一中空型突出部件11，在貫通孔Ila形成為如Y2行及Y3行中的四邊形或橢圓形的情況下，第一中空型突出部件11可由四個(gè)突出毛刺部件11b、11c、lld、lie形成，第一中空型突出部件11的形成方式同樣適用于第二中空型突出部件12。在這里，在圖4所示的表中，Xl列表示兩個(gè)突出毛刺部件llb、llc形成于第一中空型突出部件11的實(shí)施例，X2列表示三個(gè)或四個(gè)突出毛刺部件llb、llc、IlcUlle形成于第一中空型突出部件11的實(shí)施例，X3列表示Xl列所示的第一中空型突出部件11的立體圖。并且，圖1表示圖4的Xl列和Yl行所示的形成有具有兩個(gè)突出毛刺部件llb、llc、12b、12c的第一中空型突出部件11和第二中空型突出部件12的本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極的剖視圖。
[0033]—個(gè)以上的突出毛刺部件11b、11c、lld、12b、12c、12d以分別從貫通孔11a、12a延伸的方式相隔開地以一體化方式形成于貫通型鋁片10，各個(gè)突出毛刺部件的高度T2、T3達(dá)至IJ2至70μπι。例如，如圖2及圖4所示，突出毛刺部件11以1213的高度1233為以貫通型鋁片10的一側(cè)面1a或貫通型鋁片10的另一側(cè)面1b為基準(zhǔn)的最大高度，多個(gè)突出毛刺部件11b、11(:、11(1、1213、12(3、12(1表示以貫通型鋁片10的一側(cè)面10&或貫通型鋁片10的另一側(cè)面1013為基準(zhǔn)，分別以相互分離的狀態(tài)使高度達(dá)到2wii以上。如上所述，多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12分別以具有一個(gè)以上的突出毛刺部件I lb、llc、I ld、12b、12c、12d的方式形成，從而增加貫通型鋁片10的表面積。例如，在利用圓筒形柱部件形成第一中空型突出部件11和第二中空型突出部件12時(shí)，形成具有均勻直徑Dl、D3的圓筒形貫通孔11a、12a，并且，由以使得第一中空型突出部件11和第二中空型突出部件12的一側(cè)或另一側(cè)的內(nèi)徑D2、D4等于或小于直徑Dl、D3的方式形成的突出毛刺部件11b、12b形成第一中空型突出部件11和第二中空型突出部件12，從而進(jìn)一步增加貫通型鋁片10的表面積。
[0034]金屬保護(hù)層13涂敷于貫通型鋁片10、多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12的各表面，從而包圍貫通型鋁片10。即，金屬保護(hù)層13包括貫通型鋁片10的表面、多個(gè)第一中空型突出部件11的外周面和內(nèi)周面以及多個(gè)第二中空型突出部件12的外周面和內(nèi)周面，從而防止因貫通型鋁片10中殘留的水分而使貫通型鋁片10受損的情況。如此，金屬保護(hù)層13保護(hù)貫通型鋁片10，使得適用本發(fā)明的高溫長壽命電極的雙電層電容器在寬的溫度范圍內(nèi)工作，并改善長壽命周期(long life cycle)特性，因此可制備具有高可靠性的上述雙電層電容器。其中，金屬保護(hù)層13的材質(zhì)使用鎳(Ni)、鋅(Zn)及錫(Sn)中的一種。這種金屬保護(hù)層13的材質(zhì)利用電解鍍敷或無電解鍍敷方法形成于包括多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12的貫通型鋁片10的前部面。
[0035]如圖1及圖2所示，第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30分別將輥壓方法反復(fù)執(zhí)行兩次以上，來同時(shí)加壓于貫通型鋁片10的一側(cè)面1a和貫通型鋁片10的另一側(cè)面10b，從而粘結(jié)于金屬保護(hù)層13，以使第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30通過多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12相連接，當(dāng)將輥壓方法反復(fù)執(zhí)行兩次以上時(shí)，通過最后一次實(shí)施的輥壓方法進(jìn)行加壓的第一活性物質(zhì)片20的厚度T4和第二活性物質(zhì)片30的厚度T5比通過第一次實(shí)施的輥壓方法進(jìn)行加壓的厚度T6、T7(示于圖8中)薄2至30%。
[0036]第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30分別將輥壓方法反復(fù)執(zhí)行兩次以上來同時(shí)加壓于貫通型鋁片10而進(jìn)行粘結(jié)，從而防止多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12的外形因用于粘合第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30的加壓力而變形，或防止貫通孔lla、12a由此被堵塞等的受損現(xiàn)象，并防止等效串聯(lián)電阻特性降低的現(xiàn)象，從而可實(shí)現(xiàn)具有高溫長壽命電極的電極。
[0037]例如，利用圖8所示的沖壓部140將輥壓方法反復(fù)執(zhí)行兩次，來形成本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極。
[0038]在第一次實(shí)施的輥壓方法中，以低于最后一次實(shí)施的輥壓方法的壓力進(jìn)行加壓，從而以分別位于貫通型鋁片10的一側(cè)面1a和貫通型鋁片10的另一側(cè)面1b的方式使第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30粘結(jié)于金屬保護(hù)層13。即，第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30分別以低的壓力粘結(jié)于貫通型鋁片10，從而防止因壓力而使多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12的外形發(fā)生變形。如此，第一次實(shí)施的輥壓方法使第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30分別局部填充于第一中空型突出部件11或第二中空型突出部件12，由此，防止因施加比在第一次實(shí)施的輥壓方法中所使用的壓力高的壓力可能發(fā)生的第一中空型突出部件11或第二中空型突出部件12的外形變形的現(xiàn)象。
[0039]第二，S卩，在第二次實(shí)施的輥壓方法為最后一次實(shí)施的輥壓方法的情況下，在最后一次實(shí)施的輥壓方法中，以高于第一次實(shí)施的輥壓方法的壓力進(jìn)行加壓，從而以分別位于貫通型鋁片10的一側(cè)面1a和貫通型鋁片10的另一側(cè)面1b的方式使第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30粘結(jié)于金屬保護(hù)層13。在最后一次實(shí)施的輥壓方法中，即使以高于第一次實(shí)施的輥壓方法的壓力進(jìn)行加壓，也由于第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30在一定程度上已分別局部填充于第一中空型突出部件11或第二中空型突出部件12，因此可防止第一中空型突出部件11或第二中空型突出部件12的外形發(fā)生變形。在最后一次實(shí)施的輥壓方法中，以高于第一次實(shí)施的輥壓方法的壓力同時(shí)對第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30進(jìn)行加壓，使得第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30在填充于多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12的狀態(tài)下，填充于多個(gè)貫通孔lla、12a來相連接。
[0040]通過最后一次實(shí)施的輥壓方法，第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30填充于多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12，來在粘結(jié)于各內(nèi)周面或外周面的狀態(tài)下填充于多個(gè)貫通孔lla、12a，從而增加與貫通型鋁片10相接觸的面積，由此防止等效串聯(lián)電阻特性降低。這種第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30分別由相同的活性物質(zhì)材質(zhì)形成，通過以使厚度T4、T5比厚度了637薄2至30%的方式進(jìn)行加壓而成，來增加接觸面積，從而可制備改善了等效串聯(lián)電阻特性的高溫長壽命電極，各厚度Τ4、Τ5為100至500μπι。其中，活性物質(zhì)材質(zhì)使用活性炭，活性炭的平均粒徑為I至ΙΟμπι，活性炭的比表面積為1200至2200m2/g。
[0041]以下，參照附圖，對具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極的制備方法進(jìn)行說明。
[0042]如圖5及圖8所示，在本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極的制備方法中，首先，在貫通型鋁片10的一側(cè)面1a和貫通型鋁片10的另一側(cè)面1b分別形成多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12之后，形成金屬保護(hù)層13，來涂敷多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12，當(dāng)形成金屬保護(hù)層13時(shí)，將貫通型鋁片10卷繞于第一輥110來進(jìn)行準(zhǔn)備(步驟S10)。在準(zhǔn)備第一輥110的同時(shí)，將第一活性物質(zhì)片20卷繞于第二輥120來進(jìn)行準(zhǔn)備(步驟S20)，并將第二活性物質(zhì)片30卷繞于第三輥130來進(jìn)行準(zhǔn)備(步驟S30)。當(dāng)分別完成第一輥110、第二輥120及第三輥130的準(zhǔn)備時(shí)，使第一活性物質(zhì)片20位于貫通型鋁片10的一側(cè)面1a的上側(cè)，并使第二活性物質(zhì)片30位于貫通型鋁片10的另一側(cè)面1b的下側(cè)，從而向沖壓部140分別移送貫通型鋁片10、第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30(步驟S40)。當(dāng)向沖壓部140分別移送貫通型鋁片10、第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30時(shí)，第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30分別位于貫通型鋁片10的一側(cè)面1a和貫通型鋁片10的另一側(cè)面10b，來粘結(jié)于金屬保護(hù)層13，并同時(shí)利用沖壓部140對第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30進(jìn)行加壓，從而使第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30通過多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12相連接(步驟S50)，之后，利用公知的干燥工序制備本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極。
[0043]在上述結(jié)構(gòu)中，在將貫通型鋁片10卷繞于第一輥來進(jìn)行準(zhǔn)備的步驟SlO中，首先，在貫通型鋁片10的一側(cè)面1a和貫通型鋁片10的另一側(cè)面1b分別形成多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12(步驟Sll)。即，多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12中，分別對于貫通型鋁片10，借助末端尖銳的圓筒柱部件(未圖示)、橢圓柱部件(未圖示)及四角柱部件(未圖示)中的一種，在貫通型鋁片10—側(cè)面1a或貫通型鋁片10另一側(cè)面1b對貫通型鋁片10加壓并穿孔，由此在貫通型鋁片10形成多個(gè)貫通孔lla、12a，并且，使多個(gè)第一中空型突出部件11或多個(gè)第二中空型突出部件12以分別與多個(gè)貫通孔lla、12a相連通地從貫通型鋁片10延伸并突出的方式與貫通型鋁片10形成為一體。
[0044]形成于貫通型鋁片10的多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12以分別向貫通型鋁片10的一側(cè)或貫通型鋁片10的另一側(cè)突出，S卩，向第一方向或第二方向突出的方式形成，第一方向?yàn)槌蜇炌ㄐ弯X片10的一側(cè)面1a的方向，第二方向?yàn)榕c第一方向相反的方向，是指朝向貫通型鋁片10的另一側(cè)面1b的方向。
[0045]在形成多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12之后，對形成有多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12的貫通型鋁片10進(jìn)行電解鍍敷或無電解鍍敷，來形成金屬保護(hù)層13，當(dāng)形成有金屬保護(hù)層13時(shí)，將貫通型鋁片10卷繞于第一輥110來進(jìn)行準(zhǔn)備(步驟S12)。即，作為金屬保護(hù)層13的材質(zhì)，使用與貫通型鋁片10的材質(zhì)不同的材質(zhì)即，使用鎳(Ni)、鋅(Zn)及錫(Sn)中的一種，在包括多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12的貫通型鋁片10的前部面進(jìn)行電解鍍敷或無電解鍍敷。當(dāng)形成利用鎳(Ni)、鋅(Zn)及錫(Sn)的金屬保護(hù)層13時(shí)，使用電解鍍敷。即，金屬保護(hù)層13利用電解鍍敷由鎳(Ni)、鋅(Zn)及錫(Sn)中的一種材質(zhì)形成，或者，金屬保護(hù)層13利用無電解鍍敷形成。利用無電解鍍敷的金屬保護(hù)層13由NiWPd (三元合金)形成。其中，NiffPd (三元合金)由鎳(Ni)、鎢(W)及鈀(Pd)形成，金屬保護(hù)層13的厚度T8(示于圖1中)為0.1至3μπι。
[0046]在用于由NiWPd(三元合金)制備金屬保護(hù)層13的無電解鍍敷中，如圖7所示，首先，利用去離子水對形成有第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30的貫通型鋁片10進(jìn)行清洗(步驟S111)。當(dāng)完成貫通型鋁片10的清洗時(shí)，在常溫條件下，在I至5g/L的SnCl2和I至5ml的HCl的混合溶液中，將清洗的貫通型招片10浸漬I至5分鐘，來進(jìn)行敏化(sensitizat1n)處理(步驟S112)。當(dāng)完成敏化處理時(shí)，在常溫條件下，在I至10g/L的PdCl2和I至1ml的HCl的混合溶液中，將敏化處理的貫通型鋁片10浸漬I至10分鐘，來進(jìn)行活性化(activa tor)處理(步驟S113)。當(dāng)完成活性化處理時(shí)，在pH為7至9且溫度為50至70°C的鍍金液中，將活性化處理的貫通型鋁片10無電解鍍敷處理10至30分鐘，來形成由NiWPd(三元合金)形成的金屬保護(hù)層(步驟S114)。
[0047]無電解鍍敷處理時(shí)使用的鍍金液包含I至7g/L的NiSO4.7H20、28至35g/L的Na2WO4.2H20、29至36g/L的絡(luò)合齊丨」(檸檬酸銨(ammo nium citrate):C6Hi7N307及 18至25g/L的還原劑(次磷酸鈉(sodium hypophosphite):NaH2P02)，絡(luò)合劑使用C6H17N3O7，還原劑使用NaH2PO2t3其中，NiWPd(三元合金)鍍敷于第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30的表面，敏化處理或活性化處理也發(fā)生在第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30的表面。
[0048]這種金屬保護(hù)層13從因在貫通型鋁片10與第一活性物質(zhì)片20或第二活性物質(zhì)片30之間存在有水分而可能發(fā)生的腐蝕中保護(hù)貫通型鋁片10，從而改善適用本發(fā)明的電極的雙電層電容器的高溫及長壽命特性。
[0049]在將第一活性物質(zhì)片20卷繞于第二輥120來進(jìn)行準(zhǔn)備的步驟S20及將第二活性物質(zhì)片30卷繞于第三輥130來進(jìn)行準(zhǔn)備的步驟S30中，第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30分別使用相同的活性物質(zhì)材質(zhì)，活性物質(zhì)材質(zhì)包含60至80重量百分比的電極材料和20至40重量百分比的粘度調(diào)節(jié)物，使得活性物質(zhì)材質(zhì)的粘度成為5000至lOOOOcps (厘泊(cent iPoise))。使第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30分別維持上述的粘度，從而使第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30在具有一定程度的粘度的狀態(tài)下被移送，來粘結(jié)于貫通型鋁片10，從而改善第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30的粘結(jié)力。其中，電極材料包含85至95重量百分比的活性炭、3至8重量百分比的導(dǎo)電劑和2至7重量百分比的粘結(jié)劑，粘度調(diào)節(jié)物包含30至60重量百分比的乙醇和40至70重量百分比的純水。其中，活性炭通過對利用水熱合成方法制備的碳粒子粉末進(jìn)行活性化處理來制備而成。以使碳粒子粉末與混合堿的重量百分比之比成為1: 2至1: 3的方式進(jìn)行混合來干燥之后，在氮?dú)夥盏墓苁綘t(tubefurnace)中，以600至1000°C溫度進(jìn)行熱處理來執(zhí)行活性化處理，混合堿以使NaOH與KOH的重量百分比之比成為1:9至I: 12的方式進(jìn)行混合。
[0050]以下，對活性炭的制備方法進(jìn)行具體的說明，首先，制備利用公知的水熱合成方法制備的碳粒子粉末。碳粒子粉末使用公知的原料，原料使用瀝青焦(Pi tch coke)、椰子殼或生物物質(zhì)，生物物質(zhì)使用土豆淀粉、紅松果實(shí)或玉米等。若完成碳粒子粉末的制備，則對碳粒子粉末進(jìn)行活性化處理。在活性化處理中，首先，在混合堿溶液中使碳粒子粉末真空浸漬30分鐘至2小時(shí)，之后，攪拌10至15小時(shí)，來將碳粒子粉末和混合堿進(jìn)行混合。
[0051]當(dāng)完成碳粒子粉末和混合堿的混合時(shí)，利用公知的過濾器進(jìn)行過濾，之后，在100至130°C溫度下，真空干燥10至15小時(shí)。當(dāng)完成干燥時(shí)，在氮?dú)夥盏墓苁綘t中，以600至1000°C溫度熱處理30分鐘至I小時(shí)30分鐘來進(jìn)行活性化。當(dāng)完成活性化時(shí)，用蒸餾水將混合有混合堿的碳粒子粉末反復(fù)清洗I至10次，之后進(jìn)行干燥，來制備活性炭。
[0052]當(dāng)制備活性炭時(shí)，包含NaOH和KOH的混合堿在活性炭中形成借助NaOH和KOH的兩種大小的氣孔(pore)。即，K離子和Na離子的大小相互不同，且因活性化動(dòng)作的差異而在活性炭中形成相互不同的大小的氣孔。例如，K離子形成比借助Na離子的活性化形成的氣孔窄且深的氣孔，Na離子形成比借助K離子的活性化形成的氣孔寬且淺的氣孔。
[0053]如圖6所示，在將NaOH與KOH的重量百分比之比固定為1:9的狀態(tài)下，使碳化物與混合堿的重量百分比之比轉(zhuǎn)換為1:2、1:2.3、1:2.6及1:3來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)增加活性炭的比表面積。如這種實(shí)驗(yàn)的實(shí)施例中所述，在混合堿中的KOH的重量百分比之比增加時(shí)，如圖6所示，活性炭的比表面積從1200m2/g增加至2200m2/g，從而可使用平均粒徑為I至ΙΟμπι的活性炭。即，活性炭即使平均粒徑小，比表面積也增加，從而增加活性炭的每體積容量，由此，增加活性炭與金屬保護(hù)層13之間的接觸面積，來可制備具有低的等效串聯(lián)電阻特性的第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30。
[0054]如圖6所示，在將NaOH與KOH的重量百分比之比固定為1:9的狀態(tài)下，使碳化物與混合堿的重量百分比之比轉(zhuǎn)換為1:3、1:2.6、1:2.3及1:2來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)減少殘留于活性炭中的金屬雜質(zhì)。例如，如圖6所示，當(dāng)由借助Na離子形成的氣孔清洗活性炭時(shí)，改善金屬雜質(zhì)的去除效果。其中，在完成活性炭的清洗后殘留的金屬雜質(zhì)有Ni或K等。
[0055]如此，根據(jù)碳化物與混合堿之比，活性炭呈現(xiàn)出比表面積的增加和金屬雜質(zhì)的減少相反的狀態(tài)，但當(dāng)根據(jù)活性炭的使用目的選擇最佳的碳化物與混合堿之比時(shí)，可增加每體積容量，并減少金屬雜質(zhì)的殘留量。
[0056]如圖8所示，在同時(shí)利用沖壓部140對第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30進(jìn)行加壓的步驟S50中，首先，當(dāng)向一對第一壓輥141移送第一活性物質(zhì)片20、第二活性物質(zhì)片30和貫通型鋁片10時(shí)，利用一對第一壓輥141同時(shí)以第一壓力對第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30進(jìn)行第一次加壓，以使第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30以分別位于貫通型鋁片10的一側(cè)面1a和貫通型鋁片10的另一側(cè)面1b的方式利用金屬保護(hù)層13進(jìn)行粘結(jié)(步驟S51)。
[0057]當(dāng)向一對第二壓輥142移送第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30的結(jié)束第一次加壓的貫通型鋁片10時(shí)，利用一對第二壓輥142同時(shí)以高于第一壓力的第二壓力對第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30進(jìn)行第二次加壓，以使第一次加壓的第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30分別通過多個(gè)第一中空型突出部件11和多個(gè)第二中空型突出部件12相連接(步驟S52)。其中，以第二壓力加壓來粘結(jié)于貫通型鋁片10的一側(cè)面1a和貫通型鋁片10的另一側(cè)面1b的第一活性物質(zhì)片20的厚度T4和第二活性物質(zhì)片30的厚度T5比以第一壓力加壓來粘結(jié)于貫通型鋁片10的一側(cè)面1a和貫通型鋁片10的另一側(cè)面1b的第一活性物質(zhì)片20的厚度T6(示于圖8中)和第二活性物質(zhì)片30的厚度T7(示于圖8中)薄2至30%。
[0058]如圖8所示，上述的第一壓力由作為一對第一壓輥141之間的隔開距離的間隔Ml設(shè)定，如圖8所示，第二壓力由作為一對第二壓輥142之間的隔開距離的間隔M2設(shè)定。即，一對第一壓輥141利用第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30以分別施加第一壓力的方式以間隔Ml隔開配置，從而使第一活性物質(zhì)片20以厚度Τ6形成，并使第二活性物質(zhì)片30以厚度Τ7形成。一對第二壓輥142利用第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30以分別施加第二壓力的方式以間隔M2隔開配置，從而使第一活性物質(zhì)片20以厚度Τ4形成，并使第二活性物質(zhì)片30以厚度Τ5形成，由此，使第一活性物質(zhì)片20的厚度Τ4和第二活性物質(zhì)片30的厚度Τ5比厚度丁637薄2至30%。其中，厚度了637具有相同的厚度，厚度了435也具有相同的厚度。
[0059]以比第一次加壓的第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30的厚度了637薄2至30%的方式第二次加壓的第一活性物質(zhì)片20的厚度Τ4和第二活性物質(zhì)片30的厚度Τ5因一對第一壓輥141之間的間隔Ml與一對第二壓輥142之間的間隔M2的間隔差異(Μ3+Μ4)而發(fā)生。即，第一壓力和第二壓力由設(shè)置于沖壓部140的一對第一壓輥141的隔開距離Ml和一對第二壓輥142的隔開距離M2設(shè)定，第一壓力與第二壓力之差因一對第一壓輥141的隔開距離Ml與一對第二壓輥142的隔開距離M2之差(Μ3+Μ4)而發(fā)生。例如，隔開距離Ml可通過設(shè)定為與間隔(Μ2+Μ3+Μ4)相同，來使第一活性物質(zhì)片20的厚度Τ4和第二活性物質(zhì)片30的厚度Τ5比厚度了637薄2至30%，從而可容易實(shí)現(xiàn)具有高電壓的電極。其中，隔開距離[、12分別是指一對第一壓輥141或一對第二壓輥142的配置間隔。
[0060]為了進(jìn)一步改善金屬保護(hù)層13、第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30的粘結(jié)力，使用導(dǎo)電性粘結(jié)劑。導(dǎo)電性粘結(jié)劑使用公知的材質(zhì)，并以分別位于貫通型鋁片10的一側(cè)面1a或貫通型鋁片10的另一側(cè)面1b的方式在灑落于金屬保護(hù)層13的狀態(tài)下進(jìn)行涂敷。當(dāng)導(dǎo)電性粘結(jié)劑涂敷于金屬保護(hù)層13時(shí)，利用沖壓部140對第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30進(jìn)行加壓，使得第一活性物質(zhì)片20和第二活性物質(zhì)片30利用導(dǎo)電性粘結(jié)劑更牢固地粘結(jié)于金屬保護(hù)層13，從而制備本發(fā)明的高溫長壽命電極。
[0061]如上所述，在本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極及其制備方法中，當(dāng)在使用于雙電層電容器的電極的鋁片形成多個(gè)貫通孔時(shí)，防止鋁片的表面積受損，來增加鋁片與活性物質(zhì)片之間的接觸面積，并在鋁片的前部面形成金屬保護(hù)層，從而可實(shí)現(xiàn)高溫長壽命電極。
[0062]本發(fā)明的雙電層電容器的高溫長壽命電極及其制備方法可適用于雙電層電容器的制備產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙電層電容器的高溫長壽命電極，其特征在于，包括: 貫通型鋁片，以相互隔開的方式形成有多個(gè)貫通孔； 多個(gè)第一中空型突出部件，以與上述貫通孔相連通的方式從貫通型鋁片延伸并向貫通型鋁片的一側(cè)突出而成； 多個(gè)第二中空型突出部件，以分別與上述多個(gè)第一中空型突出部件相隔開的方式形成，并以與上述貫通孔相連通的方式從貫通型鋁片延伸并向貫通型鋁片的另一側(cè)突出而成； 金屬保護(hù)層，分別涂敷于上述貫通型鋁片、上述多個(gè)第一中空型突出部件和上述多個(gè)第二中空型突出部件； 第一活性物質(zhì)片，以位于貫通型鋁片的一側(cè)面的方式粘結(jié)于金屬保護(hù)層，用于填埋上述多個(gè)第一中空型突出部件；以及 第二活性物質(zhì)片，以位于貫通型鋁片的另一側(cè)面的方式粘結(jié)于金屬保護(hù)層，用于填埋上述多個(gè)第二中空型突出部件，并使上述第二活性物質(zhì)片通過多個(gè)第一中空型突出部件和多個(gè)第二中空型突出部件與第一活性物質(zhì)片相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極，其特征在于，在上述貫通型鋁片以相隔開的方式形成有多個(gè)貫通孔，上述多個(gè)貫通孔分別以使鋁片的一側(cè)面與鋁片的另一側(cè)面相貫通的方式形成，上述多個(gè)貫通孔的直徑分別為50至ΙΟΟμπι。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極，其特征在于，上述貫通型鋁片的厚度為10至50μπι。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極，其特征在于，上述多個(gè)第一中空型突出部件和上述多個(gè)第二中空型突出部件分別利用末端尖銳的圓筒柱部件、橢圓柱部件及四角柱部件中的一種從貫通型鋁片的一側(cè)面或貫通型鋁片的另一側(cè)面對上述貫通型鋁片進(jìn)行加壓，從而通過穿孔在貫通型鋁片形成多個(gè)貫通孔，上述多個(gè)第一中空型突出部件和上述多個(gè)第二中空型突出部件以分別與多個(gè)貫通孔相連通的方式從貫通型鋁片延伸并突出，上述貫通孔利用圓筒柱部件、橢圓柱部件及四角柱部件中的一種形成為圓筒形、橢圓形及四邊形中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極，其特征在于，上述多個(gè)第一中空型突出部件和上述多個(gè)第二中空型突出部件分別利用末端尖銳的圓筒柱部件、橢圓柱部件及四角柱部件中的一種形成為一個(gè)以上的突出毛刺部件。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極，其特征在于，上述一個(gè)以上的突出毛刺部件以相隔開的方式與貫通型鋁片形成為一體，以分別從貫通孔延伸，上述一個(gè)以上的突出毛刺部件的高度分別為2至70μπι。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極，其特征在于，上述第一活性物質(zhì)片和上述第二活性物質(zhì)片分別將輥壓方法反復(fù)執(zhí)行兩次以上，來以位于貫通型鋁片的一側(cè)面和貫通型鋁片的另一側(cè)面的方式同時(shí)進(jìn)行加壓，從而粘結(jié)于金屬保護(hù)層，以使上述第一活性物質(zhì)片和上述第二活性物質(zhì)片通過多個(gè)第一中空型突出部件和多個(gè)第二中空型突出部件相連接，當(dāng)將輥壓方法反復(fù)執(zhí)行兩次以上時(shí)，通過最后一次實(shí)施的輥壓方法進(jìn)行加壓的第一活性物質(zhì)片的厚度和第二活性物質(zhì)片的厚度比分別通過第一次實(shí)施的輥壓方法進(jìn)行加壓的厚度薄2至30%。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極，其特征在于，上述第一活性物質(zhì)片和上述第二活性物質(zhì)片分別由相同的活性物質(zhì)材質(zhì)形成，上述第一活性物質(zhì)片和上述第二活性物質(zhì)片的厚度為100至500μπι，上述活性物質(zhì)材質(zhì)使用活性炭，上述活性炭的平均粒徑為I至ΙΟμπι，上述活性炭的比表面積為1200至2200!112/^。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極，其特征在于，上述金屬保護(hù)層利用電解鍍敷由鎳、鋅及錫中的一種材質(zhì)形成，或者，上述金屬保護(hù)層利用無電解鍍敷由作為三元合金的NiWPd形成，上述金屬保護(hù)層的厚度為0.1至3μηι。10.—種雙電層電容器的高溫長壽命電極的制備方法，其特征在于，包括: 將貫通型鋁片卷繞于第一輥來進(jìn)行準(zhǔn)備的步驟，在上述貫通型鋁片的一側(cè)面和上述貫通型鋁片的另一側(cè)面分別形成有多個(gè)第一中空型突出部件和多個(gè)第二中空型突出部件，在上述貫通型鋁片的前部面形成有金屬保護(hù)層； 將第一活性物質(zhì)片卷繞于第二輥來進(jìn)行準(zhǔn)備的步驟； 將第二活性物質(zhì)片卷繞于第三輥來進(jìn)行準(zhǔn)備的步驟； 使上述第一活性物質(zhì)片位于上述貫通型鋁片的一側(cè)面的上側(cè)，并使上述第二活性物質(zhì)片位于上述貫通型鋁片的另一側(cè)面的下側(cè)，從而向沖壓部分別移送貫通型鋁片、第一活性物質(zhì)片和第二活性物質(zhì)片的步驟;以及 使第一活性物質(zhì)片和第二活性物質(zhì)片以分別位于貫通型鋁片的一側(cè)面和貫通型鋁片的另一側(cè)面的方式粘結(jié)于金屬保護(hù)層，并同時(shí)利用沖壓部對第一活性物質(zhì)片和第二活性物質(zhì)片進(jìn)行加壓，以使上述第一活性物質(zhì)片和上述第二活性物質(zhì)片通過多個(gè)第一中空型突出部件和多個(gè)第二中空型突出部件相連接的步驟。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極的制備方法，其特征在于，將上述貫通型鋁片卷繞于第一輥來進(jìn)行準(zhǔn)備的步驟包括: 在貫通型鋁片的一側(cè)面和貫通型鋁片的另一側(cè)面分別形成多個(gè)第一中空型突出部件和多個(gè)第二中空型突出部件的步驟;以及 對形成有上述多個(gè)第一中空型突出部件和上述多個(gè)第二中空型突出部件的貫通型鋁片進(jìn)行電解鍍敷或無電解鍍敷，來形成金屬保護(hù)層，當(dāng)形成有金屬保護(hù)層時(shí)，將貫通型鋁片卷繞于第一輥來進(jìn)行準(zhǔn)備的步驟。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極的制備方法，其特征在于，在形成上述多個(gè)第一中空型突出部件和上述多個(gè)第二中空型突出部件的步驟中，多個(gè)第一中空型突出部件和多個(gè)第二中空型突出部件分別利用末端尖銳的圓筒柱部件、橢圓柱部件及四角柱部件中的一種從貫通型鋁片的一側(cè)面或貫通型鋁片的另一側(cè)面對上述貫通型鋁片進(jìn)行加壓，從而通過穿孔在貫通型鋁片形成多個(gè)貫通孔，并且，多個(gè)第一中空型突出部件或多個(gè)第二中空型突出部件形成為一體，從而以分別與多個(gè)貫通孔相連通的方式從貫通型招片延伸并關(guān)出。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極的制備方法，其特征在于，上述多個(gè)第一中空型突出部件和上述多個(gè)第二中空型突出部件分別向貫通型鋁片的一側(cè)或貫通型鋁片的另一側(cè)突出。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極的制備方法，其特征在于，在將上述貫通型鋁片卷繞于第一輥來進(jìn)行準(zhǔn)備的步驟中，上述金屬保護(hù)層利用電解鍍敷由鎳、鋅及錫中的一種材質(zhì)形成，或者，上述金屬保護(hù)層利用無電解鍍敷由作為三元合金的NiWPd形成， 利用上述無電解鍍敷的方法包括: 利用去離子水對形成有第一活性物質(zhì)片和第二活性物質(zhì)片的貫通型鋁片進(jìn)行清洗的步驟； 在常溫條件下，在I至5g/L的SnCl2和I至5ml的HCl的混合溶液中，將清洗的上述貫通型鋁片浸漬I至5分鐘，來進(jìn)行敏化處理的步驟； 在常溫條件下，在I至10g/L的PdCl2和I至1ml的HCl的混合溶液中，將敏化處理的上述貫通型鋁片浸漬I至10分鐘，來進(jìn)行活性化處理的步驟；以及 在pH為7至9且溫度為50至70°C的鍍金液中，將活性化處理的上述貫通型鋁片無電解鍍敷處理10至30分鐘，來形成由作為三元合金的NiWPd形成的金屬保護(hù)層的步驟， 上述鍍金液包含I至7g/L的NiSO4.7H20、28至35g/L的Na2WO4.2H20、29至36g/L的絡(luò)合劑及18至25g/L的還原劑，上述絡(luò)合劑使用C6HnN3O7，上述還原劑使用NaH2PO2。15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極的制備方法，其特征在于，在將上述第一活性物質(zhì)片卷繞于第二輥來進(jìn)行準(zhǔn)備的步驟和將上述第二活性物質(zhì)片卷繞于第三輥來進(jìn)行準(zhǔn)備的步驟中，上述第一活性物質(zhì)片和上述第二活性物質(zhì)片分別使用相同的活性物質(zhì)材質(zhì)，上述活性物質(zhì)材質(zhì)包含60至80重量百分比的電極材料和20至40重量百分比的粘度調(diào)節(jié)物，上述活性物質(zhì)材質(zhì)的粘度為5000至lOOOOcps。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極的制備方法，其特征在于，上述電極材料包含85至95重量百分比的活性炭、3至8重量百分比的導(dǎo)電劑及2至7重量百分比的粘結(jié)劑，上述活性炭以對利用水熱合成方法制備的碳粒子粉末進(jìn)行活性化處理的方式制備而成，以使碳粒子粉末與混合堿的重量百分比之比成為1:2至1:3的方式進(jìn)行混合來干燥之后，在氮?dú)夥盏墓苁綘t中，以600至1000°C溫度進(jìn)行熱處理來執(zhí)行上述活性化處理，上述混合堿以使NaOH與KOH的重量百分比之比成為1:9至I: 12的方式進(jìn)行混合。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極的制備方法，其特征在于，上述粘度調(diào)節(jié)物包含30至60重量百分比的乙醇和40至70重量百分比的純水。18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極的制備方法，其特征在于， 同時(shí)利用沖壓部對上述第一活性物質(zhì)片和第二活性物質(zhì)片進(jìn)行加壓的步驟包括: 利用一對第一壓輥同時(shí)以第一壓力對第一活性物質(zhì)片和第二活性物質(zhì)片進(jìn)行第一次加壓，以使第一活性物質(zhì)片和第二活性物質(zhì)片分別以位于貫通型鋁片的一側(cè)面和貫通型鋁片的另一側(cè)面的方式粘結(jié)于金屬保護(hù)層的步驟;以及 利用一對第二壓輥同時(shí)以高于第一壓力的第二壓力對第一活性物質(zhì)片和第二活性物質(zhì)片進(jìn)行第二次加壓，以使第一次加壓的上述第一活性物質(zhì)片和上述第二活性物質(zhì)片分別通過多個(gè)第一中空型突出部件和多個(gè)第二中空型突出部件相連接的步驟， 上述第一壓力由一對第一壓輥的隔開距離設(shè)定，上述第二壓力由一對第二壓輥的隔開距離設(shè)定。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的雙電層電容器的高溫長壽命電極的制備方法，其特征在于，在上述第二次加壓的步驟中，以第二壓力加壓來粘結(jié)于貫通型鋁片的一側(cè)面和貫通型鋁片的另一側(cè)面的第一活性物質(zhì)片和第二活性物質(zhì)片的厚度比以第一壓力加壓來粘結(jié)于貫通型鋁片的一側(cè)面和貫通型鋁片的另一側(cè)面的第一活性物質(zhì)片和第二活性物質(zhì)片的厚度薄2至 30%。
【文檔編號】H01G11/22GK105869900SQ201610071530
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月2日
【發(fā)明人】申達(dá)雨, 李文秀, 辛珍植
【申請人】韓國Jcc株式會(huì)社