CN109056403A - 一种高强度超级电解电容器隔膜纸及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电解电容器纸领域，本发明涉及一种超级电解电容器隔膜纸的制备方法。一种高强度超级电解电容器隔膜纸，该超级电解电容器隔膜纸由低打浆度的天丝浆料A和高打浆度的天丝浆料B混合后抄纸制得，所述的天丝浆料A的打浆度为5~50°SR，天丝浆料B的打浆度为50~95°SR，天丝浆料A的质量百分比为5~50%，天丝浆料B的质量百分比为50~95%。该隔膜纸孔径小而均匀，具有良好的吸液性能，同时具有较高的抗张强度，适合用在超级电容器上。

Description

一种高强度超级电解电容器隔膜纸及其制备方法

技术领域

本发明属于电解电容器纸领域，本发明涉及一种超级电解电容器隔膜纸的制备方法。

背景技术

电解电容器是电子工业中重要的元器件之一，在电路中除了有滤波、退耦和信号耦合的作用外，还在特殊电路如矫正电路、电源电路和交流电动机启动电路起到特殊作用。广泛应用于汽车行业、安防行业、医疗电子、电脑电视、电子玩具和工业控制等领域。电解电容器纸是电解电容器中吸附电解液的衬垫材料，它的性能直接影响电解电容器的质量。

超级电解电容器，是近年来随着电子科技的高速发展及材料科学的突破而出现的新型功率型电子元器件。它介于普通电解电容器和电池之间，具有比普通电解电容器更高的容量，可以高达数千法拉；比普通电池具体更高的放电功率，放电电流可达数千安培。简言之，它具有电池的电容量和电容器的快速充放电性能，同时还具有安全可靠、适用范围宽等特点。超级电容器在汽车（特别是电动汽车）、电力、铁路、通讯、国防和消费性电子产品等方面有着巨大的应用价值和市场潜力。

超级电容器所用的隔膜纸不同于普通电解电容器所用的隔膜纸，由于其采用特殊的天丝纤维为原料，打浆后其强度较普通电解电容器隔膜纸强度低。较低的抗张强度，会导致在装配过程中容易断头，降低生产效率，同时，还会降低隔膜纸的抗穿刺能力，导致漏电流增大，甚至导致短路。因此，要求超级电解电容器隔膜纸需要有较高的抗张强度。

申请人申请了中国发明专利（CN101696558A）公开了一种超级电解电容器纸，该超级电解电容器纸由菠萝麻纤维和天丝纤维抄纸构成，按重量百分比计菠萝麻纤维为10～80％，天丝纤维为20～90％。本发明的超级电解电容器纸其纸紧度低、强度好，孔径小而均匀，紧度低使其损耗低，不会增大超级电容器的内阻，强度好使其适合超级电容器的加工，孔径小就会使超级电容器的漏电流小，使之适合储能，适合用在超级电容器上。

申请人申请了中国发明专利（CN108221487A）公开了一种低内阻超级电解电容器纸，该超级电解电容器纸由天丝纤维和超细化学纤维构成，按重量百分比计天丝纤维为10～95％，化学纤维为5～90％；所用化学纤维包括聚酯纤维、聚烯烃纤维、聚酰胺纤维、聚酰亚胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维和氨纶纤维中的一种或多种的混合。

上述两项专利中都是采用天丝纤维与其他纤维配合制备电解电容器纸，并在说明书中公开了采用单独天丝纤维的电解电容器纸在强度、孔径和内阻上无法兼顾，因此单独天丝纤维制备电解电容器纸在性能上是无法达到要求的。

发明内容

本发明的目的是解决上述背景技术中的缺陷，本发明第一个目的是提供一种高强度超级电容器隔膜纸，该隔膜纸孔径小而均匀，具有良好的吸液性能，同时具有较高的抗张强度，适合用在超级电容器上。本发明第二个目的是提供上述的超级电容器隔膜纸的制备方法。

为了实现上述第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种高强度超级电解电容器隔膜纸，该超级电解电容器隔膜纸由低打浆度的天丝浆料A和高打浆度的天丝浆料B混合后抄纸制得，所述的天丝浆料A的打浆度为5~50°SR，天丝浆料B的打浆度为50~95°SR，天丝浆料A的质量百分比为5~50%，天丝浆料B的质量百分比为50~95%。

作为优选，所述的天丝浆料A的打浆度为20~40°SR，天丝浆料B的打浆度为80~90°SR。

作为优选，所述的天丝浆料A的质量百分比为10~40%，天丝浆料B的质量百分比为60~90%。

为了实现上述第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种制备所述的高强度超级电解电容器隔膜纸的方法，该方法包括以下的步骤：

1）将天丝浆加水后制成浓度在2.5~5.0%之间质量浓度的原浆料；

2）将得到的天丝原浆料经盘磨机分别进行打浆，得到低打浆度的天丝浆料A和高打浆度的天丝浆料B；

3）将天丝浆料A和天丝浆料B混合均匀，得到混合天丝浆料C；

4）天丝浆料C通过双圆网纸机复合成型，成型后经过压榨、烘干、卷曲和分切后得到高强度超级电解电容器隔膜纸。

本发明由于采用了上述的技术方案，通过将高打浆度天丝纤维和低打浆度天丝纤维结合起来，利用低打浆度天丝纤维提供骨架结构及强度，高打浆度天丝纤维获得较小的孔径，从而获得了具有良好吸收性、较小孔径的超级电解电容器隔膜纸，同时具有较高的强度，抗张强度增加了30%以上。

具体实施方式

参照例1

纤度为1.5dtex，长度为5mm的天丝纤维打浆后打浆度为85°SR，采用圆网纸机抄造，抄纸工艺按常规工艺，纸页检测紧度、厚度、抗张强度、孔径等指标，做成超级电容器检测电容的容量、漏电流、内阻等指标。

参照例2

纤度为1.5dtex，长度为5mm的天丝纤维打浆后打浆度为20°SR，采用圆网纸机抄造，抄纸工艺按常规工艺，纸页检测紧度、厚度、抗张强度、孔径等指标，做成超级电容器检测电容的容量、漏电流、内阻等指标。

实施例1

天丝纤维纤度为1.5dtex，长度为5mm，低打浆度的天丝纤维打浆度为20°SR，高打浆度的天丝纤维打浆度为85°SR，低打浆度天丝纤维与高打浆度天丝纤维按10：90的重量配比，采用圆网纸机抄造，抄纸工艺按常规工艺，纸页检测紧度、厚度、抗张强度、孔径等指标，做成超级电容器检测电容的容量、漏电流、内阻等指标。

实施例2

天丝纤维纤度为1.5dtex，长度为5mm，低打浆度的天丝纤维打浆度为20°SR，高打浆度的天丝纤维打浆度为85°SR，低打浆度天丝纤维与高打浆度天丝纤维按20：80的重量配比，采用圆网纸机抄造，抄纸工艺按常规工艺，纸页检测紧度、厚度、抗张强度、孔径等指标，做成超级电容器检测电容的容量、漏电流、内阻等指标。

实施例3

天丝纤维纤度为1.5dtex，长度为5mm，低打浆度的天丝纤维打浆度为30°SR，高打浆度的天丝纤维打浆度为85°SR，低打浆度天丝纤维与高打浆度天丝纤维按20：80的重量配比，采用圆网纸机抄造，抄纸工艺按常规工艺，纸页检测紧度、厚度、抗张强度、孔径等指标，做成超级电容器检测电容的容量、漏电流、内阻等指标。

实施例4

天丝纤维纤度为1.5dtex，长度为5mm，低打浆度的天丝纤维打浆度为30°SR，高打浆度的天丝纤维打浆度为85°SR，低打浆度天丝纤维与高打浆度天丝纤维按30：70的重量配比，采用圆网纸机抄造，抄纸工艺按常规工艺，纸页检测紧度、厚度、抗张强度、孔径等指标，做成超级电容器检测电容的容量、漏电流、内阻等指标。

实施例5

天丝纤维纤度为1.5dtex，长度为5mm，低打浆度的天丝纤维打浆度为40°SR，高打浆度的天丝纤维打浆度为85°SR，低打浆度天丝纤维与高打浆度天丝纤维按30：70的重量配比，采用圆网纸机抄造，抄纸工艺按常规工艺，纸页检测紧度、厚度、抗张强度、孔径等指标，做成超级电容器检测电容的容量、漏电流、内阻等指标。

实施例6

天丝纤维纤度为1.5dtex，长度为5mm，低打浆度的天丝纤维打浆度为40°SR，高打浆度的天丝纤维打浆度为85°SR，低打浆度天丝纤维与高打浆度天丝纤维按40：60的重量配比，采用圆网纸机抄造，抄纸工艺按常规工艺，纸页检测紧度、厚度、抗张强度、孔径等指标，做成超级电容器检测电容的容量、漏电流、内阻等指标。

上述各个实施例的测试数据如下：

Claims (4)

1.一种高强度超级电解电容器隔膜纸，其特征在于，该超级电解电容器隔膜纸由低打浆度的天丝浆料A和高打浆度的天丝浆料B混合后抄纸制得，所述的天丝浆料A的打浆度为5~50°SR，天丝浆料B的打浆度为50~95°SR，按干重，天丝浆料A的质量百分比为5~50%，天丝浆料B的质量百分比为50~95%。

2.根据权利要求1所述的一种高强度超级电解电容器隔膜纸，其特征在于，所述的天丝浆料A的打浆度为20~40°SR，天丝浆料B的打浆度为80~90°SR。

3.根据权利要求1所述的一种高强度超级电解电容器隔膜纸，其特征在于，所述的天丝浆料A的质量百分比为10~40%，天丝浆料B的质量百分比为60~90%。

4.一种制备权利要求1~3任意一项权利要求所述的高强度超级电解电容器隔膜纸的方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：

1）将天丝浆加水后制成浓度在2.5~5.0%之间质量浓度的原浆料；

2）将得到的天丝原浆料经盘磨机分别进行打浆，得到低打浆度的天丝浆料A和高打浆度的天丝浆料B；

3）将天丝浆料A和天丝浆料B混合均匀，得到混合天丝浆料C；

4）天丝浆料C通过双圆网纸机复合成型，成型后经过压榨、烘干、卷曲和分切后得到高强度超级电解电容器隔膜纸。