專利名稱：有機(jī)超級(jí)電容器化成方法
有機(jī)超級(jí)電容器化成方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于超級(jí)電容器制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)超級(jí)電容器化成方法。
技術(shù)背景
超級(jí)電容器又名電化學(xué)電容器，是一種新型的儲(chǔ)能元件。因其比功率高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、充電時(shí)間短，安裝便捷且使用溫度范圍寬，加之綠色環(huán)保等，超級(jí)電容器日益在各個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。
超級(jí)電容器按其電解液類型可分為有機(jī)體系和無(wú)機(jī)體系兩種。目前市場(chǎng)上，不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，形成商業(yè)化生產(chǎn)的仍是傳統(tǒng)的有機(jī)型雙電層電容器。
化成是超級(jí)電容器生產(chǎn)過(guò)程中的一道重要工序，其活化程度的深淺及其均勻程度都關(guān)系到整個(gè)超級(jí)電容器物理化學(xué)性能的優(yōu)劣高低。傳統(tǒng)的化成方法是對(duì)制作好的超級(jí)電容器進(jìn)行單一的恒流充放電循環(huán)，其化成效果不好，產(chǎn)品的電化學(xué)性能也是良莠不齊。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有化成方法的不足之處，提供一種有機(jī)超級(jí)電容器的化成方法，使得超電容的電化學(xué)性能得到較大程度的提高，同時(shí)物料利用率也相應(yīng)有所增長(zhǎng)。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下措施達(dá)到有機(jī)超級(jí)電容器化成方法，按如下步驟進(jìn)行a.將注液完畢的有機(jī)超級(jí)電容器靜置2 M小時(shí)；b.以基準(zhǔn)電流0.5 4. 0倍的電流將超級(jí)電容器充電至2. 5 3. 2V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為2. 9 3. 6V ；c.以基準(zhǔn)電流0.5 4. 0倍的電流將超級(jí)電容器放電至0. 5 1. 0V,設(shè)置電壓保護(hù)上限為2. 9 3. 6V，電壓保護(hù)下限為0. 3 0. 5V ；d.以基準(zhǔn)電流0.5 40倍的電流將超級(jí)電容器充電至2. 5 3. 2V，保持2. 5 3. 2V 繼續(xù)充電5 30分鐘，以基準(zhǔn)電流0. 5 40倍的電流將超級(jí)電容器放電至0. 5 1. 6V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為2. 9 3. 6V，電壓保護(hù)下限為0. 3 0. 5V ；e.重復(fù)1 3次d步驟，重復(fù)中電流有變化；f.以e步驟中的電流將超級(jí)電容器充電至2.5 3. 2V，保持2. 5 3. 2V繼續(xù)充電 0. 5 72小時(shí)，再以基準(zhǔn)電流0. 5 4. 0倍的電流將超級(jí)電容器放電至0. 5 1. 6V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為2. 9 3. 6V，電壓保護(hù)下限為0. 3 0. 5V ；g.以基準(zhǔn)電流0.5 4. 0倍的電流將超級(jí)電容器充電至2. 5 3. 2V，化成完成。
該化成方法中提到的基準(zhǔn)電流即超級(jí)電容器基準(zhǔn)充放電電流，數(shù)值等于 CEXUE/1000,單位為(A)。式中Ck為超級(jí)電容器的額定容量，單位為(F) ;UE為超級(jí)電容器的額定電壓，單位為(V)。例如，額定電壓為2. 5V，額定容量為3000F的超級(jí)電容器，其基準(zhǔn)電流為 3000X2. 5/1000=7. 5A。
與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明對(duì)充放電工藝流程進(jìn)行了創(chuàng)新，采取分階段不同倍率多次充放電循環(huán)，并調(diào)整、限定了化成工藝參數(shù)，使得電極化成更充分，電解液浸潤(rùn)更均勻，從整體上提高了電極的活化效率，減少了后續(xù)測(cè)試及使用過(guò)程中因化成不佳導(dǎo)致的性能不穩(wěn)定等問(wèn)題，有效提高了超級(jí)電容器的電化學(xué)性能，在一定程度上也提高了單體電容的一致性。同時(shí)該方法工藝流程條理化，操作規(guī)范，電極活化效率的提高也提高了物料的利用率。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 依常規(guī)制造方法制作2. 5V3000F超級(jí)電容器，注入適量電解液，靜置2小時(shí)。以30A的電流將超級(jí)電容器充電至2. 5V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為2. 9V ；以30A的電流將超級(jí)電容器放電至0. 5V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為2. 9V，電壓保護(hù)下限為0. 3V ；以3. 75A的電流將超級(jí)電容器充電至2. 5V，保持2. 5V繼續(xù)充電10分鐘，以3. 75A的電流將超級(jí)電容器放電至0. 8V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為2. 9V，電壓保護(hù)下限為0. 5V ；以7. 5A的電流將超級(jí)電容器充電至2. 5V， 保持2. 5V繼續(xù)充電10分鐘，以7. 5A的電流將超級(jí)電容器放電至0. 8V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為2. 9V，電壓保護(hù)下限為0. 5V ；以7. 5A的電流將超級(jí)電容器充電至2. 5V，保持2. 5V繼續(xù)充電M小時(shí)，再以7. 5A的電流將超級(jí)電容器放電至0. 5V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為2. 9V，電壓保護(hù)下限為0. 3V ；以30A的電流將超級(jí)電容器充電至2. 5V，化成完成。
實(shí)施例2:依常規(guī)制造方法制作2. 5V3000F超級(jí)電容器，注入適量電解液，靜置12小時(shí)。以15A的電流將超級(jí)電容器充電至2. 7V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為3. OV ；以30A的電流將超級(jí)電容器放電至0. 5V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為3. 0V,電壓保護(hù)下限為0. 3V ；以3. 75A的電流將超級(jí)電容器充電至2. 7V，保持2. 7V繼續(xù)充電30分鐘，以3. 75A的電流將超級(jí)電容器放電至0. 8V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為3. 0V,電壓保護(hù)下限為0. 5V ；以7. 5A的電流將超級(jí)電容器充電至2. 7V， 保持2. 7V繼續(xù)充電30分鐘，以7. 5A的電流將超級(jí)電容器放電至0. 8V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為3. 0V,電壓保護(hù)下限為0. 5V ；以7. 5A的電流將超級(jí)電容器充電至2. 7V，保持2. 7V繼續(xù)充電72小時(shí)，再以7. 5A的電流將超級(jí)電容器放電至0. 5V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為3. 0V,電壓保護(hù)下限為0. 3V ；以30A的電流將超級(jí)電容器充電至2. 8V，化成完成。
實(shí)施例3:依常規(guī)制造方法制作2. 7V3000F超級(jí)電容器，注入適量電解液，靜置M小時(shí)。以32. 4A 的電流將超級(jí)電容器充電至2. 9V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為3. 2V ；以32. 4A的電流將超級(jí)電容器放電至0. 5V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為3. 2V，電壓保護(hù)下限為0. 3V ；以8. IOA的電流將超級(jí)電容器充電至2. 9V，保持2. 9V繼續(xù)充電30分鐘，以8. IOA的電流將超級(jí)電容器放電至1.2V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為2. 9V，電壓保護(hù)下限為1. OV ；以16. 2A的電流將超級(jí)電容器充電至2. 9V，保持2. 9V繼續(xù)充電30分鐘，以16. 2A的電流將超級(jí)電容器放電至0. 8V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為3. 2V，電壓保護(hù)下限為0. 5V ；以16. 2A的電流將超級(jí)電容器充電至2. 9V，保持2.9V繼續(xù)充電72小時(shí)，再以16. 2A的電流將超級(jí)電容器放電至0. 5V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為3.2V，電壓保護(hù)下限為0. 3V ；以32. 4A的電流將超級(jí)電容器充電至2. 9V，化成完成。
權(quán)利要求
1. 一種有機(jī)超級(jí)電容器化成方法，其特征在于所述化成方法依如下步驟進(jìn)行a.將注液完畢的有機(jī)超級(jí)電容器靜置2 M小時(shí)；b.以基準(zhǔn)電流0.5 4. 0倍的電流將超級(jí)電容器充電至2. 5 3. 2V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為2. 9 3. 6V ；c.以基準(zhǔn)電流0.5 4. 0倍的電流將超級(jí)電容器放電至0. 5 1. 0V,設(shè)置電壓保護(hù)上限為2. 9 3. 6V，電壓保護(hù)下限為0. 3 0. 5V ；d.以基準(zhǔn)電流0.5 40倍的電流將超級(jí)電容器充電至2. 5 3. 2V，保持2. 5 3. 2V 繼續(xù)充電5 30分鐘，以基準(zhǔn)電流0. 5 40倍的電流將超級(jí)電容器放電至0. 5 1. 6V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為2. 9 3. 6V，電壓保護(hù)下限為0. 3 0. 5V ；e.重復(fù)1 3次d步驟，重復(fù)中電流有變化；f.以e步驟中的電流將超級(jí)電容器充電至2.5 3. 2V，保持2. 5 3. 2V繼續(xù)充電 0. 5 72小時(shí)，再以基準(zhǔn)電流0. 5 4. 0倍的電流將超級(jí)電容器放電至0. 5 1. 6V，設(shè)置電壓保護(hù)上限為2. 9 3. 6V，電壓保護(hù)下限為0. 3 0. 5V ；g.以基準(zhǔn)電流0.5 4. 0倍的電流將超級(jí)電容器充電至2. 5 3. 2V，化成完成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有機(jī)超級(jí)電容器化成方法，該化成方法以預(yù)充電的形式區(qū)分電極極性，采用分階段不同倍率多次充放電循環(huán)對(duì)有機(jī)超級(jí)電容器進(jìn)行化成，很好克服了現(xiàn)有方法的電極化成不充分、不均勻、電解液浸潤(rùn)效果差等問(wèn)題，有效地提高了電極活化率及電極活性物質(zhì)利用率，減少了后續(xù)測(cè)試及使用過(guò)程中因化成不佳導(dǎo)致的性能不穩(wěn)定等缺陷，在一定程度上也提高了單體電容的一致性。
文檔編號(hào)H01G9/04GK102509619SQ20111029598
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者丁同臣, 楊寶峰, 陳冰花 申請(qǐng)人:江蘇富朗特新能源有限公司