[發(fā)明專利]全釩液流儲能電池專用碳?xì)稚a(chǎn)工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010586645.X
• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN102011284A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛成文
• 申請（專利權(quán)）人: 甘肅宏偉碳素新材料有限公司
• 主分類號: D06C7/04
• 分類號: D06C7/04;D06C15/00;D04H1/46;H01M8/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及全釩液流儲能電池專用碳?xì)郑貏e涉及一種全釩液流儲能電池專用碳?xì)值纳a(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】

全釩液流蓄電池是一種新型能源存儲技術(shù)，與目前市場上常見的鉛酸電池、鎳氫電池等相比，具有功率可達(dá)兆瓦級、使用壽命長達(dá)20年、支持頻繁大電流充放電等明顯技術(shù)優(yōu)勢。全釩液流蓄電池儲能技術(shù)可廣泛應(yīng)用于可再生能源(太陽能、風(fēng)能)發(fā)電、海島獨(dú)立供電、城市電網(wǎng)儲能和電力削峰填谷等各個(gè)領(lǐng)域。

在傳統(tǒng)工藝中，全釩液流儲能電池專用碳?xì)植捎脪炻毞椒ㄉa(chǎn)而成。所謂“掛制方法”，即將聚丙烯腈纖維經(jīng)過制造車間制成白色平板氈后，再將白色平板氈用不銹鋼購懸掛起來后通過預(yù)氧化處理。這樣制造出來的碳?xì)衷谑褂脪煦^的地方有孔洞，在進(jìn)入碳化爐內(nèi)時(shí)，氈子上有孔洞的地方必須裁掉，浪費(fèi)材料。另一方面，即使氈子上有孔洞的地方被裁掉了，氈子上靠近孔洞的地方仍有折皺，整體平整度不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

有鑒于此，為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種可提高成品平整度的全釩液流儲能電池專用碳?xì)值纳a(chǎn)工藝。

一種全釩液流儲能電池專用碳?xì)值纳a(chǎn)工藝，包括以下步驟：將聚丙稀腈纖維制成白色平板氈；將白色平板氈在預(yù)氧爐進(jìn)行預(yù)氧化處理；將預(yù)氧好的預(yù)氧氈放入碳化爐經(jīng)過碳化處理。所述將聚丙稀腈纖維制成白色平板氈的步驟進(jìn)一步包括以下步驟：將聚丙稀腈纖維經(jīng)過梳理后交叉鋪網(wǎng)；將纖維網(wǎng)經(jīng)過多輥牽伸機(jī)進(jìn)行牽伸；將牽伸后的纖維網(wǎng)經(jīng)過預(yù)針刺和主針刺制成氈；以及將氈放入調(diào)整好厚度和速度的燙平機(jī)入口進(jìn)行燙平。

優(yōu)選地，在所述白色平板氈在預(yù)氧爐進(jìn)行預(yù)氧化處理步驟中，所述白色平板氈用鋼管折疊式懸掛在預(yù)氧爐內(nèi)。

優(yōu)選地，在所述白色平板氈在預(yù)氧爐進(jìn)行預(yù)氧化處理步驟中，預(yù)氧化爐的溫度由最初裝爐時(shí)的160度加入氧氣預(yù)氧升溫至300度。

優(yōu)選地，在所述白色平板氈在預(yù)氧爐進(jìn)行預(yù)氧化處理步驟中，在碳化前向碳化爐內(nèi)通入高純氮?dú)獗Ｗo(hù)。

優(yōu)選地，所述白色平板氈在預(yù)氧爐進(jìn)行預(yù)氧化處理步驟進(jìn)一步包括以下步驟：將碳化爐升溫至1400度并恒溫保持4小時(shí)；以及將碳化爐降溫至30度以下后取出碳化氈。

優(yōu)選地，所述工藝進(jìn)一步以下步驟：將碳化氈裝入石墨化爐進(jìn)行石墨化處理。

優(yōu)選地，在所述將碳化氈裝入石墨化爐進(jìn)行石墨化處理步驟中，在石墨化前向石墨化爐內(nèi)通入氬氣保護(hù)。

優(yōu)選地，所述將碳化氈裝入石墨化爐進(jìn)行石墨化處理步驟進(jìn)一步包括以下步驟：將石墨化爐升溫至1400度并恒溫保持5小時(shí)；以及將碳化爐降溫至50度以下后取出碳化氈。

本發(fā)明的全釩液流儲能電池專用碳?xì)值纳a(chǎn)工藝在制成平板氈的工藝中加入了燙平的步驟，使得到的平板氈的平整度更好，從而使得最終成品的平整度大大提高。

【具體實(shí)施方式】

為更好地理解本發(fā)明，以下將結(jié)合具體實(shí)例對發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。

如前文所述，為解決掛制方法存在的問題，我公司經(jīng)過多年的研究改善了全釩液儲能電池專用碳?xì)值墓に嚒＞唧w的工藝過程將詳細(xì)介紹如下。

1、使用聚丙稀腈纖維經(jīng)制氈車間制成白色平板氈：

將聚丙稀腈纖維經(jīng)過梳理后交叉鋪網(wǎng)；將纖維網(wǎng)經(jīng)過多輥牽伸機(jī)進(jìn)行牽伸；將牽伸后的纖維網(wǎng)經(jīng)過預(yù)針刺和主針刺制成氈；將氈放入調(diào)整好厚度和速度的燙平機(jī)入口進(jìn)行燙平。

經(jīng)過上述處理后，聚丙稀腈纖維被制成密度為1.43-1.48g/cm³的白色平板氈，其長度為18.5-22m，寬度為1.5-1.75m，厚度為0.9-0.11mm。

2、白色平板氈在預(yù)氧爐進(jìn)行預(yù)氧化處理：

將白色平板氈用鋼管折疊式懸掛在預(yù)氧爐內(nèi)，平板氈在經(jīng)過裝爐時(shí)的最初溫度160度燒、加入氧氣預(yù)氧至300度，含氧量由原來的沒有提升到8％，顏色由原來的白色變?yōu)辄S色、棕色、最后為黑色，完成預(yù)氧工藝將易燃的聚丙稀腈纖維白氈制成不易燃燒的預(yù)氧化氈。3、將預(yù)氧好的預(yù)氧氈放入碳化爐經(jīng)過碳化處理：

將預(yù)氧好的預(yù)氧氈放入碳化爐內(nèi)密封并抽真空；向碳化爐內(nèi)加入高純氮?dú)獗Ｗo(hù)；將碳化爐升溫至1400度并恒溫保持4小時(shí)；將碳化爐降溫至30度以下后取出碳化氈。

上述碳化過程中的升溫過程復(fù)雜，必須嚴(yán)格控制升溫曲線，保證預(yù)氧氈在碳化過程中各微量元素的分離和轉(zhuǎn)換，并確保經(jīng)此碳化后產(chǎn)品含碳量達(dá)到92％以上。

4、將碳化氈裝入石墨化爐進(jìn)行石墨化處理：

將碳化氈裝入石墨化爐密封并抽真空；向石墨化爐內(nèi)通入氬氣保護(hù)；將石墨化爐升溫至1400度并恒溫保持5小時(shí)；將碳化爐降溫至50度以下后取出碳化氈。