技术领域
[0001] 本
发明涉及一种超级电容器电极，具体是一种折叠式超级电容器电极，属于超级电容器技术领域。
背景技术
[0002] 众所周知，超级电容器是近年来发展起来的新型储能产品，具有长寿命、大功率等突出优点。超级电容器可应用于许多领域，如
太阳能储能、
电动车辆、激光
微波武器、移动通讯装置、便携式仪器设备、数据记忆存储系统、应急后备电源、作为
燃料电池的启动电源以及电动
汽车上的辅助电源等。如在电动车实用化的过程中，发现车辆在启动、爬坡和
加速时急需供应大
电流脉冲
电能，在
刹车时，需大电流储存电能，这些是
蓄电池难以做到的。超级电容器的使用可以大大延长蓄电池的循环使用寿命，提高电动车的实用性。
[0003] 目前市场的超级电容器按
电解液类型可分为有
机体系和无机体系两种超级电容器，有机体系采用聚
碳酸酯、乙腈等有机物作为
电解质溶剂，具有工作
电压高、寿命长、大功率性能好等优点，但有机体系超级电容器产品储能低，成本高，制约了其在大容量储能方面的应用。无机体系超级电容器采用
水作为电解质的溶剂，产品储能大，价格低廉，在大容量储能方面优势明显。但无机体系超级电容器在产品
稳定性、大功率输出性能、
循环寿命等方面与有机体系超级电容器相比还有一定的差距。
[0004] 超级电容器电极是超级电容器的核心部件，它的性能直接影响了产品的内阻、自放电、循环寿命、大功率输出性能等主要产品指标。目前无机体系超级电容器生产技术多采用去离子水和膏制浆，然后在
泡沫镍等集
流体上涂布的工艺生产电极，该电极制作工艺操作简便，成本低廉，但制作的电极容易掉粉、内阻偏大，影响了无机体系超级电容器大功率及使用寿命等性能。同时电动车、
风力发电等领域储能产品使用环境较恶劣，始终处在颠簸、振动的条件下工作，对超级电容器的产品强度、耐震动性等性能也提出了更高的要求。
发明内容
[0005] 本发明的目的是针对目前的无机体系超级电容器产品受电极结构影响带来的不足之处，提供一种提高电容器输出性能、循环寿命及产品耐振动性的折叠式超级电容器电极。
[0006] 本发明的技术方案是：折叠式超级电容器电极，包括集流体、极
耳和涂覆在集流体上的
活性层，其改进之处是所述集流体对折后叠合成双层，活性层涂覆在双层集流体的内侧面，双层集流体的中间夹有多孔金属薄片，集流体上与对折线相垂直的一侧侧边上设有未涂覆活性层的白边，集流体上与对折线相平行的对侧侧边上设有汇流条，所述极耳同时与上述白边及汇流条相连接。
[0007] 进一步方案是：所述多孔金属薄片为镍片、
铜片、不锈
钢片或
镀镍
钢带，厚度0.01～1mm之间；所述多孔金属薄片上孔的形状为圆形或多边形，圆形直径或多边形外接圆直径为0.1～20mm，多孔均匀分布，所有孔的面积占薄片总面积15～60%；所述汇流条是集流体上未涂覆活性层的空白边；所述汇流条是与集流体相
焊接的金属条；所述金属条为镍片、
不锈钢片或镀镍钢带，厚0.01～1mm。
[0008] 本发明的有益效果：普通平板结构的超级电容器的活性物质处在集流体的表面，本发明通过集流体的折叠使活性物质处在两层集流体的内部，并经碾压后有效解决了现有极片长期使用活性物质易脱落掉粉的问题，从而延长产品的使用寿命。集流体折叠后加入的多孔金属薄片，由于采用多孔结构不影响碾压时两层集流体的粘合，同时金属薄片具有良好的
电子传导能力，起到集流体的作用，将与其
接触的活性物质电荷运输转移。
[0009] 普通光滑的金属薄片已具有较好的接触效果，如将其表面打磨粗糙处理后提高了金属表面与活性物质的接触面积，可进一步提高传导效果。金属薄片的多孔结构可使得电解液自由通过，其孔的结构大小可根据电极强度要求、内阻要求决定。
[0010] 电极对折后的两边进行焊接使之连接到一起，上下两层集流体紧密连接，如在该焊边上继续加焊一条汇流条也可以进一步提高集流体的导电能力；将多孔金属薄片的金属边与集流体的白边相焊接，使得超级电容器
电极形成两层集流体一层多孔金属薄片共三层导
电网络结构，同时集流体折边原本连接在一起，对折后的两边也焊接为整体，通过这些措施较大改善了电极内部的导电能力，有效提高了超级电容器的大电流工作性能。多孔金属薄片的加入也提高了电极的强度及机械性能，从而提高超级电容器的抗振动性能。
[0011] 本发明具有结构简单，制造方便、成本低，并能改善整个电容器输出性能、循环寿命及耐振性的突出优点。
附图说明
[0012] 图1是未焊装汇流条及极耳时的本发明的电极展开结构示意图。
[0013] 图2是本发明的电极外形结构示意图。
具体实施方式
[0014] 下面结合附图和
实施例对本发明作进一步的说明。
[0015] 如图所示，折叠式超级电容器电极主要由涂覆有活性物质（如
活性炭）的集流体2、极耳7、汇流条6和多孔金属薄片5组成，多孔金属薄片5位于沿对折线3对折后的集流体2中，多孔金属薄片5采用带孔镍片、铜片、不锈钢片或镀镍钢带，其厚度在0.01～1mm之间。多孔金属薄片5上布有圆形、三
角形、四边形或其它多边形通孔，通孔的直径或三角形、四边形、多边外接圆直径为0.1～20mm之间。通孔的面积占整个多孔金属薄片面积的15%～
60%.
汇流条6与集流体2的与对折线3平行的两个直边相连，在集流体2的与对折线3相垂直的一边上设有未涂覆活性物质的白边1，在所述的多孔金属薄片5与白边1相对应
位置处也设有相配的长条状无孔边，极耳7同时与对折后相连的白边1及汇流条6同时相连。
具体实施时汇流条6为焊接的金属条，也可用未涂覆活性物质的白边来代替。
[0016] 实施例一采用常规方法配置活性炭浆料，在泡沫镍集流体上涂布活性物质，并在泡沫镍上部预留5mm宽度白边的位置，也可以在整个集流体涂布结束后采用
超声波清粉方法去除上部
5mm宽度的活性物质得到白边。
[0017] 将集流体沿着折边对折，并放入0.2mm厚度冲孔镀镍钢带，镀镍钢带上部留5mm宽度金属边。镀镍钢带上有正六边形通孔，孔外接圆的直径为0.5mm，孔占金属薄片总面积的比例为35%。将集流体和镀镍钢带一起压紧，将上部白边和金属边采用交流
点焊方式焊接到一起；再将集流体的两个折边采用交流点焊方式焊接到一起，并焊接一根汇流条。汇流条采用镀镍钢带，其厚度为0.2mm。
[0018] 之后再在白边和汇流条的上方焊接极耳，再将电极放入滚压机内碾压，制得新型折叠式超级电容器电极，该电极可以作为超级电容器的负极也可以作为正极。
[0019] 将该极片与
烧结镍正极片包覆隔膜组装成非对称型无机6000F超级电容器
单体，采用BT2000蓄电池测试设备和交流阻抗仪对其进行测试，其内阻比相同容量普通结构超级电容器下降28％，大功率性能及循环寿命明显提高。
[0020] 实施例二首先采用常规方法配置活性炭浆料，并在泡沫镍集流体上涂布活性物质，在整个集流体涂布结束后采用
超声波清粉方法去除上部3mm宽度的活性物质得到白边。
[0021] 将集流体沿着折边对折，并放入0.05mm厚度冲孔镍带，镍带上部留3mm宽度金属边。镍带上有正方形孔，孔外接圆的直径为5mm，孔占金属薄片总面积的比例为60%。将集流体和镍带一起压紧，将上部白边和金属边采用交流点焊方式焊接到一起；再将集流体的两个折边采用交流点焊方式焊接到一起，并焊接一根汇流条。汇流条采用纯镍带，其厚度为0.05mm。
[0022] 之后再在白边和汇流条的上方焊接极耳，再将电极放入滚压机内碾压，制得新型折叠式超级电容器电极，该电极可以作为超级电容器的负极也可以作为正极。
[0023] 将该极片包覆隔膜组装成超级电容器3000F单体，采用BT2000蓄电池测试设备和交流阻抗仪对其进行测试，其内阻比相同容量普通结构超级电容器下降32％，大功率性能及循环寿命明显提高。
[0024] 实施例三采用常规方法配置活性炭浆料，在泡沫镍集流体上涂布活性物质，采用跳涂工艺在泡沫镍上部预留5mm宽度白边的位置。
[0025] 将集流体沿着折边对折，并放入0.2mm厚度冲孔铜带，铜带上部留5mm宽度金属边。铜带上有三角形孔，孔外接圆的直径为2mm，孔占金属薄片总面积的比例为20%，并将该多孔铜带进行打磨粗糙处理。将集流体和铜带一起压紧，将上部白边和金属边采用交流点焊方式焊接到一起；再将集流体的两个折边采用交流点焊方式焊接到一起，集流体两个折边处有未涂覆活性物质的空白边，作为汇流条。
[0026] 之后再在白边和汇流条的上方焊接极耳，再将电极放入滚压机内碾压，制得新型折叠式超级电容器电极。
[0027] 该电极可以作为超级电容器的负极，将该极片与烧结镍正极包覆隔膜组装成超级电容器6000F单体，采用BT2000蓄电池测试设备和交流阻抗仪对其进行测试，其内阻比相同容量普通结构超级电容器下降41％，大功率性能及循环寿命明显提高。
[0028] 将以上三个实施例制作的电容器产品紧固到振动试验台上按QC/T 741-2006车用超级电容器标准进行耐振动性检测，采用下属条件进行振动试验:a)振动
频率:lOHz～55Hz;
b)振动方向:上下单振动;
2
c)最大加速度:30m/s;
d)振动时间:24h
电容器经长时间振动试验后，壳体无
变形、开裂，电解液无
泄漏，再将其测试内阻、容量、大电流等指标均无明显变化，产品耐振动性能优异。
[0029] 本发明未涉及部分均与
现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
