一種鋰離子電容器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種鋰離子電容器，包括正極、負(fù)極和隔膜，所述隔膜位于所述正極和負(fù)極之間且隔開(kāi)所述正極和負(fù)極，所述正極由多孔金屬箔和包覆在所述多孔金屬箔上的炭材料組成，所述負(fù)極由多孔鋁箔和包覆在所述多孔鋁箔上的嵌鋰材料組成，所述嵌鋰材料上預(yù)嵌有鋰金屬。本實(shí)用新型的鋰離子電容器負(fù)極預(yù)嵌鋰，適于量產(chǎn)，具有較高的能量密度、功率密度和工作電壓。
【專利說(shuō)明】一種鋰離子電容器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]在此處鍵入【技術(shù)領(lǐng)域】描述段落。本實(shí)用新型涉及一種電化學(xué)電容器，尤其是一種鋰離子電容器。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電容器具有鋰離子充電電池負(fù)極和雙電層電容器正極相結(jié)合的構(gòu)造，。目前，鋰離子電容器的性能已具備超越雙電層電容器的電氣性能，尤其在能量密度方面。鋰離子電容器可以減小主電源的容量，減小整個(gè)系統(tǒng)的尺寸，可用于不停電電源裝置、建設(shè)機(jī)械、機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、汽車等領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊。
[0003]中國(guó)專利文獻(xiàn)CN201110141359.7公布了一種制造鋰離子電容器的方法以及利用其制造的鋰離子電容器。該制造鋰離子電容器的方法包括:在隔膜的一個(gè)表面上形成鋰薄膜；使該鋰薄膜與負(fù)極接觸，并且利用置于其間的隔膜交替設(shè)置負(fù)極和正極以形成電極單元；以及將該電極單元和電解質(zhì)封入到殼體中，并將鋰離子從鋰薄膜預(yù)摻雜至負(fù)極中。這種方式可實(shí)施性差，不適合量產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種負(fù)極預(yù)嵌鋰，適于量產(chǎn)，具有較高的能量密度、功率密度和工作電壓的鋰離子電容器。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種鋰離子電容器，包括正極、負(fù)極和隔膜，所述隔膜位于所述正極和負(fù)極之間且隔開(kāi)所述正極和負(fù)極，所述正極由多孔金屬箔和包覆在所述多孔金屬箔上的炭材料組成，所述負(fù)極由多孔鋁箔和包覆在所述多孔鋁箔上的嵌鋰材料組成，所述嵌鋰材料上預(yù)嵌有鋰金屬。
[0006]上述鋰金屬與所述負(fù)極短接且封裝在密閉的包裝中。
[0007]上述鋰離子電容器還包括殼體和填充在所述殼體內(nèi)的電解液，所述負(fù)極、第一層隔膜、正極和第二層隔膜依次層疊設(shè)置且卷成卷狀位于所述殼體中。
[0008]上述鋰離子電容器還包括正極端子和負(fù)極端子；所述正極端子與正極相連，所述負(fù)極端子與負(fù)極相連。
[0009]本實(shí)用新型具有積極的效果:
[0010](I)本實(shí)用新型的鋰離子電容器具有高比表面積碳材料的正極，易于鋰嵌入及脫嵌的負(fù)極以及含有鋰鹽電解質(zhì)的有機(jī)電解液。負(fù)極使用前預(yù)先嵌鋰，充電前正負(fù)極電壓大于等于2.2V，正極和負(fù)極均由網(wǎng)狀的多孔金屬箔制成，便于生產(chǎn)。該鋰離子電容器具有較高的工作電壓、能量密度及功率密度，無(wú)安全隱患，其產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單，且易于操作，有利于大批量的規(guī)模化生產(chǎn)。
[0011](2)在產(chǎn)品的裝配過(guò)程中，將鋰金屬與負(fù)極短接且封裝在密閉的包裝中，鋰金屬會(huì)自發(fā)地與負(fù)極上的嵌鋰材料進(jìn)行負(fù)極嵌鋰行為，有利于大批量的生產(chǎn)。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的鋰離子電容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為圖1中的鋰離子電容器的A-A面的剖面示意圖。
[0014]上述附圖的標(biāo)記如下:
[0015]正極I，多孔金屬箔11，炭材料12，
[0016]負(fù)極2，多孔鋁箔21，嵌鋰材料22，
[0017]隔膜3，鋰金屬4，正極端子5，負(fù)極端子6。
【具體實(shí)施方式】
[0018](實(shí)施例1)
[0019]見(jiàn)圖2，本實(shí)施例的鋰離子電容器，包括正極1、負(fù)極2、隔膜3、殼體、電解液、正極端子5和負(fù)極端子6。隔膜3位于正極I和負(fù)極2之間且隔開(kāi)正極I和負(fù)極2述正極端子5與正極I相連，負(fù)極端子6與負(fù)極2相連。
[0020]仍見(jiàn)圖2，正極I由多孔金屬箔11和包覆在多孔金屬箔11上的炭材料12組成(炭材料12可以是活性炭粉末、活性炭纖維、炭納米管等)。負(fù)極2由多孔鋁箔21和包覆在多孔鋁箔21上的嵌鋰材料22組成(嵌鋰材料22可以是可嵌鋰金屬氧化物或炭質(zhì)嵌鋰材料，可嵌鋰金屬氧化物可以是鋰鈦氧化物L(fēng)i4Ti5012、WO2或MoO2等，炭質(zhì)嵌鋰材料可以是石墨、中間相炭微球或中間相炭纖維等)。
[0021]在產(chǎn)品的裝配過(guò)程中，鋰金屬4與負(fù)極2短接且封裝在密閉的包裝中。鋰金屬4會(huì)自發(fā)地與負(fù)極2上的嵌鋰材料22進(jìn)行負(fù)極嵌鋰行為。從而使得負(fù)極2上預(yù)嵌有鋰金屬4。
[0022]見(jiàn)圖1，負(fù)極2、第一層隔膜3、正極I和第二層隔膜3依次層疊設(shè)置且卷成卷狀位于殼體中。電解液為填充在殼體內(nèi)的含有鋰鹽電解質(zhì)的有機(jī)電解液。
[0023]本實(shí)用新型的鋰離子電容器不局限于上述各實(shí)施例。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本實(shí)用新型的精神所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰離子電容器，包括正極(I)、負(fù)極(2)和隔膜(3)，所述隔膜(3)位于所述正極(1)和負(fù)極(2)之間且隔開(kāi)所述正極(I)和負(fù)極(2)，其特征在于:所述正極(I)由多孔金屬箔(11)和包覆在所述多孔金屬箔(11)上的炭材料(12)組成，所述負(fù)極(2)由多孔鋁箔(21)和包覆在所述多孔鋁箔(21)上的嵌鋰材料(22)組成，所述嵌鋰材料(22)上預(yù)嵌有鋰金屬(4)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電容器，其特征在于:所述鋰金屬(4)與所述負(fù)極(2)短接且封裝在密閉的包裝中。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種鋰離子電容器，其特征在于:還包括殼體和填充在所述殼體內(nèi)的電解液，所述負(fù)極(2)、第一層隔膜(3)、正極(I)和第二層隔膜(3)依次層疊設(shè)置且卷成卷狀位于所述殼體中。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種鋰離子電容器，其特征在于:還包括正極端子(5)和負(fù)極端子(6);所述正極端子(5)與正極(I)相連，所述負(fù)極端子(6)與負(fù)極(2)相連。
【文檔編號(hào)】H01G11/06GK203406179SQ201320484104
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】荊葛, 陳海燕, 陳勝軍, 蔣旭英 申請(qǐng)人:江蘇集盛星泰新能源科技有限公司