一种改性钒电池多孔电极石墨毡的生产方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110518260A(43)申请公布日2019.11.29(21)申请号201910806097.8(22)申请日2019.08.29(71)申请人辽宁金谷炭材料股份有限公司地址111003辽宁省辽阳市宏伟区万和二路18号(72)发明人李波刘东影邢阳阳董跃孙琦李鹏(74)专利代理机构沈阳科威专利代理有限责任公司21101代理人杨滨(51)Int.Cl.H01M4/88(2006.01)H01M4/96(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种改性钒电池多孔电极石墨毡的生产方法(57)摘要本发明涉及一种改性钒电池多孔电极石墨毡的生产方法，具体方法为：预氧毡依次进入连续烧结炉的低温碳化区与高温石墨化区进行烧结、再进入连续活化炉活化处理；当石墨毡进行活化处理前，在石墨毡表面均匀撒入催化剂硝酸铋粉末，实现“一种催化剂，两步改性效果”；即加入的硝酸铋不仅可以氧化毡体表面，使其形成纳米级微孔结构，增加比表面积，同时硝酸铋在活化过程中可分解，分解后的产物沉积在碳毡表面，对碳毡表面进一步修饰。本发明的优点：不但可以提高电化学反应活性，还可以抑制电极的副反应，提高电池使用寿命。工业生产上节约成本，方法简单易于操作，环保性强。CN110518260ACN110518260A权利要求书1/1页1.一种改性钒电池多孔电极石墨毡的生产方法，其特征在于：预氧毡依次进入连续烧结炉的低温碳化区与高温石墨化区进行烧结、再进入连续活化炉活化处理；在烧结炉烧结过程中通入惰性保护气体，烧结炉的烧结时间为30-1500分钟，烧结炉在炉温为750-1350℃为碳化区，炉温为1800-2400℃为高温石墨化区，经高温石墨化区进行烧结后成为石墨毡；待石墨毡降温至100-150℃时，先在石墨毡表面均匀撒入催化剂硝酸铋粉末，然后进入连续活化炉进行活化处理，活化炉活化温度为400-1000℃，活化时间为10-350分钟，在活化过程中通入氧化性气体；活化结束后再降至常温即得铋改性的含有纳米级微孔的钒电池电极石墨毡成品。2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述连续烧结炉长75m，并按照下述温度设定：0-2m,常温；2-5m,300℃；5-10m,750℃；10-15m，1000℃；15-20m，1300℃；20-25m，1600℃；25-30m,1900℃；30-35m,2100℃；35-40m,2400℃；40-45m,2200℃；45-50m,1900℃；50-55m,1500℃；55-60m,1000℃；60-65m,500℃；65-75m,100℃。3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述的连续活化炉长25m，并按照下述温度设定：0-3m,300℃；3-6m，500℃，6-10m,700℃；10-18m,1000℃；18-22m，500℃；22-25m，常温。4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述预氧毡在连续炉中以0.075-2.5m/min匀速或变速传送。5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述的预氧毡为聚丙烯腈基预氧毡或粘胶基预氧毡。6.根据权利要求1或5所述的生产方法，其特征在于：所述预氧毡的厚度为1.5-20mm，预氧毡的密度为0.05-0.20g/cm3。7.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述惰性气体为氩气、氦气或氮气的其中一种，通气速率为100m3/h-500m3/h。8.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述通入氧化性气体为水蒸气、空气、氧气、臭氧或二氧化碳的其中一种；通入速率为50-300m3/h。9.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述硝酸铋粉末的颗粒大小为50-200目。10.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：催化剂硝酸铋的用量为预氧毡重量的2%-8%。2CN110518260A说明书1/5页一种改性钒电池多孔电极石墨毡的生产方法技术领域[0001]本发明属于电极材料生产方法的技术领域，具体地说是一种改性钒电池多孔电极石墨毡的生产方法。背景技术[0002]随着工业化的发展，人类早期发展大量使用煤、石油等化石燃料的弊端显现出来，这些不可再生资源的减少以及使用过程中带来的环境污染和因此引起的气候变化，威胁着人类正常的生产、生活，是人类面临的共同挑战。水能、风能、生物能、太阳能、地热能等新能源发电系统具有资源丰富、可再生、对环境影响小、分布广等优点，但由于其能量密度低、间歇性和波动性大等缺点，不能实现连续供能。储能技术的开发能够将那些不稳定的能量转化成电能储存起来，并控制能量的消耗，对可再生能源的整合、利用有着重要作用。现在，人们已经探索、开发出了多种形式的储能手段，这些储能方式