[實(shí)用新型]超級(jí)電容復(fù)合電極材料的生產(chǎn)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620093511.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205319039U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋學(xué)如;楊其勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江天源爐業(yè)科技有限公司
• 主分類號(hào): H01G11/86
• 分類號(hào): H01G11/86
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務(wù)所有限公司 33214
• 代理人: 王曉峰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種超級(jí)電容復(fù)合電極材料的生產(chǎn)設(shè)備。

背景技術(shù)

超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)由于石油資源日趨短缺，并且燃燒石油的 內(nèi)燃機(jī)尾氣排放對(duì)環(huán)境的污染越來(lái)越嚴(yán)重(尤其是在大、中城市)， 人們都在研究替代內(nèi)燃機(jī)的新型能源裝置。已經(jīng)進(jìn)行混合動(dòng)力、燃料 電池、化學(xué)電池產(chǎn)品及應(yīng)用的研究與開(kāi)發(fā)，取得了一定的成效。但是 由于它們固有的使用壽命短、溫度特性差、化學(xué)電池污染環(huán)境、系統(tǒng) 復(fù)雜、造價(jià)高昂等致命弱點(diǎn)，一直沒(méi)有很好的解決辦法。而超級(jí)電容 器以其優(yōu)異的特性揚(yáng)長(zhǎng)避短，可以部分或全部替代傳統(tǒng)的化學(xué)電池用 于車輛的牽引電源和啟動(dòng)能源，并且具有比傳統(tǒng)的化學(xué)電池更加廣泛 的用途。正因?yàn)槿绱耍澜绺鲊?guó)(特別是西方發(fā)達(dá)國(guó)家)都不遺余力 地對(duì)超級(jí)電容器進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)。

其中美國(guó)、日本和俄羅斯等國(guó)家不僅在研發(fā)生產(chǎn)上走在前面，而 且還建立了專門(mén)的國(guó)家管理機(jī)構(gòu)(如：美國(guó)的USABC、日本的SUN、 俄羅斯的REVA等)，制定國(guó)家發(fā)展計(jì)劃，由國(guó)家投入巨資和人力，積 極推進(jìn)。在我國(guó)推廣使用超級(jí)電容器，能夠減少石油消耗，減輕對(duì)石 油進(jìn)口的依賴，有利于國(guó)家石油安全；有效地解決城市尾氣污染和鉛 酸電池污染問(wèn)題。

超級(jí)電容器通常包含雙電極、電解質(zhì)、集流體、隔離物四個(gè)部件。 超級(jí)電容器是利用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得 超大的電容量的。在超級(jí)電容器中，采用活性炭材料制作成多孔電極， 同時(shí)在相對(duì)的兩個(gè)多孔炭電極之間充填電解質(zhì)溶液，當(dāng)在兩端施加電 壓時(shí)，相對(duì)的多孔電極上分別聚集正負(fù)電子，而電解質(zhì)溶液中的正負(fù) 離子將由于電場(chǎng)作用分別聚集到與正負(fù)極板相對(duì)的界面上，從而形成 雙集電層。

而超級(jí)電容器性能的好壞，容量的大小，它們的主要區(qū)別在于電 極材料。通常選用的碳材料，金屬氧化物和聚合物等單一材料作為超 級(jí)電容的電極材料，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣得到的電容器的電容量和循環(huán)性 能不夠優(yōu)良，比如有的單一材料所制備的電極電容量比較大，但是它 的循環(huán)特性不明顯，有的單一材料制備的電極，循環(huán)性很優(yōu)良，但測(cè) 試所得的電容量卻不如人意。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種將普通的碳材料用合適的 活化劑混合攪拌后，再通過(guò)合適的溫度加熱后，對(duì)碳材料進(jìn)行活化和 炭化，從而獲得比普通活性碳材料比表面積大的多的復(fù)合電極材料的 生產(chǎn)設(shè)備。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種超級(jí)電容復(fù)合電極材料的生產(chǎn)設(shè)備，包括依次連接在一起的 去除原料雜質(zhì)的攪拌清洗機(jī)、對(duì)原材料進(jìn)行提純的沸騰爐、加入化學(xué) 原料進(jìn)行拌勻的拌料箱、拌料后進(jìn)行烘干的烘箱和加熱后對(duì)原料中碳 材料進(jìn)行活化和炭化的加熱爐。

普通碳材料的原料通常都含有許多雜質(zhì)，在利用前，首先要通過(guò) 攪拌清洗機(jī)將雜質(zhì)去除干凈，雜質(zhì)除凈后的原料放入沸騰爐中煮沸， 從而對(duì)原料進(jìn)行提純，得到更加純凈的碳材料，碳材料在制成復(fù)合電 極材料前，在拌料箱內(nèi)加入其它化學(xué)原料，以提高復(fù)合電極材料的性 能，拌料箱對(duì)碳材料和其他化學(xué)原料進(jìn)行拌料拌勻，得到復(fù)合材料， 拌勻后的復(fù)合材料中含有較多的水分，通過(guò)烘箱將復(fù)合材料中烘干， 得到干燥的復(fù)合材料，干燥的復(fù)合材料送入加熱爐中，對(duì)復(fù)合材料進(jìn) 行加熱，對(duì)碳材料進(jìn)行活化和炭化，從而獲得比普通活性碳材料比表 面積大的多的復(fù)合電極材料，也就是大大增大了電容器的比電容量。

作為優(yōu)選，所述的拌料箱上設(shè)置有凈水槽，凈水槽將水加熱除氣 體后放入拌料箱中進(jìn)行拌料。

普通的水中通常含有氣體，在進(jìn)行拌料時(shí)，水中的氣體可能會(huì)在 后續(xù)工藝中與原料發(fā)生反應(yīng)，生成其他雜質(zhì)，因此，拌料時(shí)用的水中 必須沒(méi)有氣體，凈水槽通過(guò)加熱將水中的氣體去除，并送入拌料箱中 使用。

作為優(yōu)選，所述的加熱爐上設(shè)置有凈化加熱產(chǎn)生的酸性或堿性氣 體的廢氣凈化機(jī)。

在生產(chǎn)超級(jí)電容復(fù)合電極材料時(shí)，加熱爐在加熱過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較 多的酸性或堿性氣體，這些氣體若直接排放，會(huì)影響周邊的空氣質(zhì)量， 通過(guò)廢氣凈化機(jī)對(duì)這些酸性或堿性氣體進(jìn)行凈化吸收，從而防止對(duì)大 氣的污染。