具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1制造超级电容器

以极片为基础，生产制造电压、容量为2.7V、1F的超级电容器产品。将超级电容器的极片浆料(广东风华超容公司自主研发，FH2R7L105M)利用涂布机在铝箔集流体上进行涂布，烘烤，制成极片。利用辊压机(邢台深蓝机械设备科技有限公司，型号为SL∮500*550L)分别将正负极极片进行一次、两次片压，得到两种极片，记录厚度；再利用分切机将两次片压后的极片分切成宽度为7mm的细条极片，之后将分切好的极片进行条压，得到第三种极片，记录厚度。将所记录的极片厚度通过计算转换成收缩率，数据见表1。

其中，第一次片压的条件参数为：压力为20±5t，速度为4±1m/min，左右间隙为0.8/0.7±0.05μm；第二次片压的条件参数为：压力为20±5t，速度为4±1m/min，左右间隙为(0.8/0.7)±0.05μm；第三次条压的条件参数为：压力为30±5t，速度为6±1m/min，左右间隙为0.7/0.6±0.05μm；辊压过程中温度均为20℃，湿度均为20rh％。

表1辊压后极片收缩率

通过表1可以看出，制备出的极片经过不同方式的辊压后，收缩率在规定的范围内(第一次片压收缩率需控制在5％-8％；第二次片压收缩率需控制在10％-13％；第三次条压收缩率需控制在16％-19％)，可以看到随着辊压次数的增加收缩率在变大，同批次样品的收缩率浮动不超过3％。

在得出收缩率之后，通过刮箔，制备负极有效长度为40mm、正极有效长度50mm的极片，通过卷绕的方式将其制备成电芯，在电芯上含有正负极的导针用来连接外电路，之后继续对其进行烘烤处理。之后在露点温度为-35℃、相对湿度在20rh％的干燥条件下，进行全自动化含浸封口，制备出超级电容器单体，整个过程在干燥房中进行。在完成单体组装后，进行内阻稳定性测试(循环20000次内阻)、充电后化成内阻测试及充放电测试、循环性能测试以及高温稳定性测试。化成内阻是生产的超级电容器单体产品进行第一次充放电后的内阻，通过日置HIOKI内阻测试仪进行测试。高温稳定性测试是将生产后的超级电容器单体产品放在65℃的鼓风烘箱中保持恒流恒压持续充电，观察其出现漏液鼓包等状况的时间。本次实验每种极片制备的单体数为五个，三种极片制备的超级电容器单体中每种随机选择一个样品进行数据对比。

表2极片制备的超级电容器单体内阻

从表2中可以明显看出，条压后的极片制备的超级电容器单体经过360h搁置后内阻上升10.7％，经过一次片压和两次片压的极片制备的超级电容器单体经过360h搁置后内阻上升143％、98％。从图1可以得出，三种极片制备的标称电压和容量为2.7v、1F的超级电容器，其充放电时间对比图(图1A，横坐标为时间，纵坐标为电压，从电压升到2.7在降到0.5为样品的一次充放电的过程)可以看到经过条压后的电容器放电时间显著延长，说明其能量密度有了很大的提升；同时充放电过程曲线(图1B)表现出高度的对称性，将其充电到2.7v放电到0.5v过程中无明显的电压降，两次片压后再经条压的极片制备的5个电容器单体样品的充放电曲线基本重合，说明该超级电容器单体具有较好的耐压性和一致性；通过对超级电容器单体的化成内阻进行对比，可以看出，经过两次片压的极片制备的超级电容器单体内阻达到130mΩ，条压后极片制备的超级电容器单体内阻稳定在90mΩ左右，内阻明显降低(图1C)；图1D是将三种极片制备的超级电容器单体(各五个样品)放入65℃高温烘箱中进行恒流恒压持续充电，获得的高温下正常工作时间对比图，经过条压的样品160小时电压基本不发生变化，样品性能一致，而不经过条压的十个样品(片压一次、片压两次)在24h以内都出现鼓包和漏液的现象，此方法极大的提高了产品的高温稳定性；三种超级电容器单体进行循环充放电曲线对比可以发现，超级电容器单体的初始容量为1.35F(规格是1F，但是在应用过程中电压要比实际使用的大，如果产品电压为1F的话会导致这种产品在工作过程中由于电流的急速增大，可能某个瞬时电流超过1F使产品直接被击穿，因此规格设定为1F，但是在耐压要达到1F以上才能保证其正常使用)，经过条压后极片制备的超级电容器单体循环20000次后容量保持率在98％，循环后容量保持在1F以上，而只经过一次片压、两次片压的极片制备的超级电容器单体循环20000次后容量保持率分别在78％、60％左右，这说明经过条压后的极片制备的超级电容器单体其循环稳定性有了很大的提升(图1E)；条压后的极片制备的超级电容器单体循环后内阻小于初始化成内阻的两倍，片压一次以及两次后的极片制备的超级电容器单体循环后内阻都大于初始内阻2倍(图1F)。

实施例2

以极片为基础，生产制造电压、容量为2.7V、3F(FH2R7L305M)的超级电容器产品。将极片浆料利用涂布机在铝箔集流体上进行涂布，烘烤，制成极片。利用辊压机(邢台深蓝机械设备科技有限公司，型号为SL∮500*550)分别将正负极极片进行一次、两次片压，得到两种极片，记录厚度；再利用分切机将两次片压后的极片分切成宽度为14mm的细条极片，之后分切后的细条极片进行条压，得到第三种极片，记录厚度。将所记录的极片厚度通过计算转换成收缩率，数据见表3。

其中，第一次片压的条件参数为：压力为20±5t，速度为4±1m/min，左右间隙为0.8/0.7±0.05μm；第二次片压的条件参数为：压力为20±5t，速度为4±1m/min，左右间隙为(0.8/0.7)±0.05μm；第三次条压的条件参数为：压力为30±5t，速度为6±1m/min，左右间隙为0.7/0.6±0.05μm；辊压过程中温度均为20℃，湿度均为20rh％。

表3辊压后极片收缩率

通过表3可以看出，制备出的极片经过不同方式的辊压后，收缩率在规定的范围内(第一次片压收缩率需控制在5％-8％；第二次片压收缩率需控制在10％-13％；第三次条压收缩率需控制在16％-19％)，可以看到随着辊压次数的增加收缩率在变大，样品的收缩率浮动都不超过3％。

在得出收缩率之后，通过刮箔，制备负极有效长度为56mm，正极有效长度71mm的极片，通过卷绕的方式将其制备成电芯，在电芯上含有正负极的导针用来连接外电路，之后继续对其进行烘烤处理。之后在露点温度为-35℃，相对湿度在20rh％的干燥条件下，进行全自动化含浸封口，制备出超级电容器单体，整个过程在干燥房中进行。在完成单体组装后，进行内阻稳定性测试、充电后化成内阻测试及后续充放电测试、循环性能测试以及高温稳定性测试。本次实验每种极片制备的单体数为五个，三种极片制备的超级电容器单体中每种随机选择一个样品进行数据对比。

表4极片制备的超级电容器单体内阻

从表4中可以明显看出，条压后的极片制备的超级电容器单体经过360h搁置后内阻上升23.2％，经过一次片压和两次片压的极片制备的超级电容器单体经过360h搁置后内阻上升89.1％、67.1％。从图2可以得出，三种极片制备的标称电压容量为2.7v、3F的超级电容器，其充放电时间对比图(图2A同上)可以看到经过条压后的电容器放电时间显著延长，说明其能量密度有了很大的提升；同时充放电过程曲线(图2B)表现出高度的对称性，将其充电到2.7v放电到0.5v过程中无明显的电压降，两次片压后再经条压的极片制备的5个电容器单体样品的充放电曲线基本重合，说明该超级电容器单体具有较好的耐压性和一致性；通过对超级电容器单体的化成内阻进行对比，可以看出，经过两次片压的极片制备的超级电容器单体内阻达到60mΩ左右，条压后极片制备的超级电容器单体内阻稳定在40mΩ左右，内阻明显降低(图2C)，每种超级电容器单体五个样品的内阻值基本一致；图2D是将超级电容器单体放入65℃高温烘箱中进行恒流恒压持续充电，获得的高温下正常工作时间对比图，经过条压后极片制备的超级电容器单体经过160小时基本不发生变化，而不经过条压的产品在24h以内出现鼓包和漏液的现象，证明了条压后极大提高了产品的高温稳定性；三种超级电容器单体进行循环充放电曲线对比可以发现，超级电容器单体的初始容量为3.4F，经过条压后极片制备的超级电容器单体循环20000次后容量保持率在98％，循环后容量保持在3F以上，而只经过一次片压、两次片压的极片制备的超级电容器单体循环20000次后容量保持率分别在83％、73％左右，这说明经过条压后的极片制备的超级电容器单体其循环稳定性也有了很高的提升(图2E)；循环后产品的内阻小于初始化成内阻的两倍，片压一次以及两次后的极片制备的超级电容器单体循环后内阻都大于初始内阻2倍之上(图2F)。

实施例3

以极片为基础，生产制造电压容量为2.7V 10F(FH2R7L106M)超级电容器产品。将极片浆料利用涂布机在铝箔集流体上进行涂布，烘烤，制成极片。利用辊压机(邢台深蓝机械设备科技有限公司，型号为SL∮500*550L)分别将正负极极片进行一次、两次片压，得到两种极片，记录厚度；再利用分切机将两次片压后极片分切成宽度为18mm的细条极片，之后将分切好的极片进行条压，得到第三种极片，记录厚度。将所记录的极片厚度通过计算转换成收缩率，数据见表5。

其中，第一次片压的条件参数为：压力为20±5t，速度为4±1m/min，左右间隙为0.8/0.7±0.05μm；第二次片压的条件参数为：压力为20±5t，速度为4±1m/min，左右间隙为(0.8/0.7)±0.05μm；第三次条压的条件参数为：压力为30±5t，速度为6±1m/min，左右间隙为0.7/0.6±0.05μm；辊压过程中温度均为20℃，湿度均为20rh％。

表5辊压后极片收缩率

通过表5可以看出，制备出的极片经过不同方式的辊压后，收缩率在规定的范围内(第一次片压收缩率需控制在5％-8％；第二次片压收缩率需控制在10％-13％；第三次条压收缩率需控制在16％-19％)，可以看到随着辊压次数的增加收缩率在变大，同批次样品的收缩率浮动都不超过3％。

在得出收缩率之后，通过刮箔，负极有效长度为132mm、正极取有效长度152mm的极片，通过卷绕的方式将其制备成电芯，在电芯上含有正负极的导针用来连接外电路，之后继续对其进行烘烤处理。之后在露点温度为-35℃，相对湿度在20rh％的干燥条件下，进行全自动化含浸封口，制备出超级电容器单体，整个过程在干燥房中进行。在完成单体组装后，进行内阻稳定性测试、充电后化成内阻测试及后续充放电测试、循环性能测试以及高温稳定性测试。本次实验每种极片制备的单体数为五个，三种极片制备的超级电容器单体中每种随机选择一个样品进行数据对比。

表6极片制备的超级电容器单体内阻

从表6中可以明显看出，条压后的极片制备的超级电容器单体经过360h搁置后内阻上升19.2％，经过一次片压和两次片压极片制备的超级电容器单体经过360h搁置后的内阻上升90.2％、82.3％。从图3可以得出，三种极片制备的标称电压和容量为2.7v、10F的超级电容器，其充放电时间对比图(图3A)可以看到经过条压后的电容器放电时间显著延长，说明其能量密度有了很大的提升；同时充放电过程曲线(图3B)表现出高度的对称性，将其充电到2.7v放电到0.5v过程中无明显的电压降，两次片压后再经条压的极片制备的5个电容器单体样品的充放电曲线基本重合，说明该超级电容器单体具有较好的耐压性和一致性；通过对该超级电容器单体的化成内阻进行对比，可以看出，经过两次片压的极片制备的超级电容器单体内阻达到38mΩ左右，条压后极片制备的超级电容器单体内阻稳定在28mΩ左右，内阻明显降低(图3C)；图3D为将三种极片制备的超级电容器单体(各五个样品)放入65℃高温烘箱中进行恒流恒压持续充电，获得的高温下正常工作时间对比图，经过条压后极片制备的超级电容器单体经过160小时基本不发生变化，而不经过条压的产品在24h以内进本出现鼓包和漏液的现象，此方法极大的提高了产品的高温稳定性；三种超级电容器单体进行循环充放电曲线对比可以发现，超级电容器单体的初始容量为10.4F，经过条压后极片制备的超级电容器单体循环20000次后容量保持率在98％，循环后容量保持在10F以上，而只经过一次片压、两次片压的极片制备的超级电容器单体循环20000次后容量保持率分别在87％，81％左右，这说明经过条压后的极片制备的超级电容器单体其循环稳定性也有了很高的提升(图3E)；循环后产品的内阻小于初始化成内阻的两倍，片压一次以及两次后的极片制备的超级电容器单体循环后内阻都大于初始内阻2倍之上(图3F)。

扫描电子显微镜(SEM)观察实施例1未经辊压、经过一次片压、两次片压和片压后再经一次条压后的极片微观结构、严实密度。未经辊压的极片厚度如图4所示，铝箔两面活性物质厚度分别为101.2μm、68.85μm。片压一次后极片厚度如图5所示，可以看到，铝箔两面活性物质的厚度分别为94.16μm、66.99μm。片压两次后极片厚度如图6所示，可以看到，铝箔两边活性物质的厚度分别为85.6μm、64.38μm。图7为片压两次后再经条压的极片扫描电镜图，可以看到，铝箔两边的活性物质为77.35μm、62.15μm。经过一次片压、二次片压以及二次片压后再条压后极片收缩率分别为5.2％，11.8％，17.9％。从三次辊压后的扫描电镜可以看出，随着每一次的辊压，活性物质的厚度都在变小，这是由于活性物质在涂布烘烤后是自然依靠重力的作用、通过浆料的流动性流到铝箔上，通过烘烤后与铝箔结合形成了极片。这种状态下的极片是存在很多空隙，通过一次片压能后能够将极片中的部分空气压缩出去。这时的压力要控制在一定范围内，不能过大也不能过小，过大会导致极片的内部变形过于严重，导致活性物质脱落，而过小又使极片内部空气不会被压缩出去。二次片压是为了进一步将存在在极片中的空气压出的同时又一定程度上减小其反弹的作用。但是由于分子间的作用力，将极片压实后其由于碳原子的原子云发生了重叠，产生了剧烈的排斥力，因此，在经过一段时间后其反弹严重。而进行条压后，虽然也会由于分子间作用力反生反弹现象，但是由于分子间的无规则运动，二者更加紧密的接触后也会产生部分结合现象。另外，由于制成成品的相对时间短，极片内部空气含量更低等因素，极片内阻稳定性有了极大的提高。在传统的辊压工艺中，一般进行两次辊压，由于后续分切对极片产生剪切应力，也会导致其不能够保持辊压后的收缩率，一般反弹情况严重。在分切后进行条压可以有效的阻止极片的进一步反弹。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。