專利名稱:超級電容器的集流體的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及蓄電池領域,特別涉及一種超級電容器的集流體。
背景技術:
超級電容器作超級電容器(Supercapacitor)是一種介于傳統電容器和電池之間的儲能元件,又稱電化學電容器或雙電層電容器,它的優勢在于與傳統的電容器相比,具有更高的比能量;與電池相比,具有更高的比功率,功率密度可達300W / kg 5000W /kg,相當于電池的5 10倍;充電速度快,充電IOs IOmin可達到其額定容量的95%以上,且能量轉換效率高,充放電效率> 90% ;循環壽命長,深度充放電循環可達數十萬次;溫度特性好,可在一 40 70°C環境下工作,使用安全系數高,可做到免維護;原材料價廉;對環境友好,在產品的生產、使用、儲運等過程均不會造成污染,是一種理想的綠色環保貯 能裝置,具有很大的研究價值和發展空間。而集流體作為電容器構成不可缺少的一部分,是電容器的最要部件之一,因常規蓄電池的鉛板柵的成分是Pb-Ca-Sn-Al合金,制作純碳電容器時將碳負極活性物質涂覆在鉛板柵上,裝配電池充放電和進行電化學工作站測試時,在-O. 8V -I. 2V范圍內會發生板柵內鉛的氧化還原反應,對碳負極材料的充放電造成干擾,無法區分出在相同電位下,鉛負極和碳負極各自放電容量,并且對測定碳材料的析氫電位也會產生影響。而且經化成充電后鉛膏容易從板柵上脫落。最后導致電容器的容量很快的衰減。
發明內容為了克服上述缺陷,本實用新型提供了一種活性物質利用率高、充放電效率高,使用壽命長的超級電容器的集流體。本實用新型為了解決其技術問題所采用的技術方案是一種超級電容器的集流體,包括帶狀的集流板,所述集流板為純金屬鈦制成,所述集流板上設有若干通孔。作為本實用新型的進一步改進,所述集流板上設有36個通孔,所述通孔為圓型通孔,所述通孔的直徑為6mm。作為本實用新型的進一步改進,所述集流板中鈦的純度為99. 8%。本實用新型的有益效果是采用本實用新型的集流體可以使活性物質的利用率達到最高,該集流體在涂膏過程中能抵抗變形,成分比較穩定,有足夠的彈性去接納活性物質的體積變化而不變形,對硫酸的浸蝕有足夠的抵抗能力,能起到傳導、匯集電流并使電流在整個極板中分布均勻,對活性物質起支撐作用,是活性物質的載體,相對其他材料其價格較低,而且制作工藝簡單。本實用新型集流體材料選用的是純度為99. 8%的鈦板,設計的結構是給上面打孔,采用該集流體能很好的保持電容器的穩定性。
圖I為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
為了加深對本實用新型的理解,下面將結合實施例和附圖對本實用新型作進一步詳述,該實施例僅用于解釋本實用新型,并不構成對本實用新型保護范圍的限定。圖I出示了本實用新型一種超級電容器的集流體的一種實施方式,包括帶狀的集流板1,所述集流板I為純金屬鈦制成,所述集流板I上設有若干通孔2 ;所述集流板I上設有36個通孔2,所述通孔2為圓型通孔,所述通孔2的直徑為6_。,所述集流板I中鈦的純度為99. 8%,在制作超級電容器時,在打孔的金屬鈦集流板上涂布5%的LA-133添加的小料是10%的乙炔黑和O. 5%的氧化鎵,注意以上所說的比例都是活性炭的比例,稱取5克的活性炭,涂的是純的炭板,濕重都為I克,干重都為O. 4克。所有的外界環境都是一致的(壓力大小,烘干程度和涂板厚度等);以制備好的碳板為負板取相同面積下鉛酸電池的PbO2正板做為正極,以45 mass% (d=l. 347 g -ml/1)硫酸作電解液,以玻璃纖維隔板紙為隔板,裝配不對稱超級電容器,其電容器的儲能原理在鉛酸/活性炭混合電容器中,正極是基于PbSO4/ PbO2體系進行電子的轉移,負極則是以雙電層原理存儲能量,其反應方程式如下正極Pb02+HS(V+3H++2e-PbS04+2H20負極(H+) ad/Es> HSO4-分 H++( HS(V)ad/Es++2e-進過電化學測試得出采用該集流體可以使碳膏與鈦板之間的結合力加強,碳膏不易脫落,已達到是電容器的活性物質的利用率達到最高,所組裝的電容器的循環壽命變得更長,由本集流體組裝的的超級電容器的內阻較小,充電速度快充電IOSlOmin可以達到其額定容量的95%以上。能量轉換效率高、充放電接受能力強過程損失小,大電流充放電能量循環效率> 90%,安全性可靠性高長期使用免維護。低溫特性好,工作于攝氏零下30°C的環境中仍具有很優越的性能。綠色環保超級電容使用的材料安全、無毒、環保,并且免維護。
權利要求1.一種超級電容器的集流體,包括帶狀的集流板(I),其特征在于所述集流板(I)為純金屬鈦制成,所述集流板(I)上設有若干通孔(2)。
2.根據權利要求I所述的超級電容器的集流體,其特征在于所述集流板(I)上設有36個通孔(2),所述通孔⑵為圓型通孔,所述通孔(2)的直徑為6mm。
3.根據權利要求I所述的超級電容器的集流體,其特征在于所述集流板(I)中鈦的純度為99. 8%。
專利摘要本實用新型公開了一種超級電容器的集流體,包括帶狀的集流板,所述集流板為純金屬鈦制成,所述集流板上設有若干通孔,采用本實用新型的集流體可以使活性物質的利用率達到最高,該集流體在涂膏過程中能抵抗變形,成分比較穩定,有足夠的彈性去接納活性物質的體積變化而不變形,對硫酸的浸蝕有足夠的抵抗能力,能起到傳導、匯集電流并使電流在整個極板中分布均勻,對活性物質起支撐作用,是活性物質的載體,相對其他材料其價格較低,而且制作工藝簡單。
文檔編號H01G11/68GK202736767SQ201220295868
公開日2013年2月13日 申請日期2012年6月25日 優先權日2012年6月25日
發明者宮江平, 陳飛, 梁佳翔, 趙冬冬, 方明學, 楊惠強 申請人:天能集團江蘇科技有限公司