[發明專利]一種電解二氧化錳用陽極板的制備方法

有效

• 申請號: 201811547313.3
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109468657B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 張恒;沈化森;彭程;石志霞;白雪;劉宇陽;儲茂友
• 申請（專利權）人: 有研工程技術研究院有限公司
• 主分類號: C25B1/21
• 分類號: C25B1/21;C25B11/10
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發明屬于電解用的陽極板制備技術領域，公開了一種電解二氧化錳用陽極板的制備方法，其包括以下步驟：1)在鈦板表面涂覆金屬粉；2)經燒結后鈦板形成中間鈦、表面形成合金涂層的復合陽極條；3)將步驟2)所得復合陽極條進行整形；4)將步驟3)所得多個復合陽極條再加工得到陽極板。還可以對制備的陽極板進行矯正整形。為此通過給鑄鋁橫擔的四點施加外力，使整個電極板產生一個預張力，進行陽極板矯正整形，整形完成后整個陽極板平面扭曲度控制在±3mm。

技術領域

本發明屬于電解用的陽極板制備技術領域，特別涉及一種電解二氧化錳用陽極板的制備方法以及對于陽極板矯正整形的方法。

背景技術

隨著對新能源的不斷需求，國內外電池工業得到高速的發展，生產高性能無汞堿性鋅錳電池是電池工業發展重點。而二氧化錳作為電池的陽極材料直接影響著電池工業的發展。制備二氧化錳的工藝可分為天然二氧化錳(NMD)、電解二氧化錳(EMD)和化學二氧化錳(CMD)。在早些時候制備二氧化錳常使用天然二氧化錳，但是隨著資源的日益枯竭，在制備過程中難度較大且晶型不好，因此電解二氧化錳(EMD)和化學二氧化錳(CMD)成為當今制取二氧化錳的主流，但是在大型電解法生產和制備二氧化錳的過程中，選擇電解陽極材料成為重點。

陽極材料經歷了石墨、鉛銀合金、純鈦、鈦錳鉻鐵四元合金和鈦錳合金涂層陽極的發展歷程，目前石墨和鉛銀合金已完全被淘汰。

純鈦陽極在稍高的電流密度或稍低的電解溫度下使用極易發生鈍化，導致槽電壓升高，電耗增大。

鈦錳鉻鐵四元合金做的陽極板，其焊接性能很差，不能滿足目前大規模生產的需求。

鈦錳合金涂層陽極(中國實用新型專利87216402)從1990年開始規模應用于工業生產，抗鈍化性能優越，使用壽命長。由于多個復合陽極條經過焊接組裝、鑄鋁橫擔加工得到陽極板，陽極條在生產過程中形狀扭曲，雖經過整形，但最后陽極板仍不在一個平面內，在電解使用過程中因受熱和卸料的敲擊受力不均再次造成陽極板發生較大的扭曲，嚴重影響電解工藝。

發明內容

本發明針對鈦錳合金涂層陽極板生產制備中的不足，提出一種電解二氧化錳用陽極板的制備與矯正整形的方法，其包括如下步驟：

在鈦板的表面涂覆一層金屬混合粉，表面涂覆了金屬混合粉的鈦板經過高溫氬氣保護提拉燒結后形成中間鈦、表面為金屬合金涂層的復合陽極條，陽極條整形后，多個復合陽極條再經過鉚接拼裝、焊接組裝、鑄鋁橫擔加工得到陽極板，再經過采用鑄鋁橫擔四點外力施加來完成矯正整形工作形成電解二氧化錳用陽極板。

鈦板表面金屬混合粉涂覆的具體步驟如下：所述金屬混合粉組分為鈦和錳，各組分重量百分比如下：鈦：30％～70％，錳：30％～70％。金屬混合粉與聚乙烯醇膠水混合形成漿料，漿料置于噴槍儲料罐中，通過高壓氣體施壓，從槍嘴中噴射而出，最后均勻的附著在鈦條表面。

高溫氬氣保護提拉燒結的具體步驟如下：表面涂了金屬混合粉漿料的鈦板，經過自然晾干后放置在常溫真空儲料罐中，抽真空至10^-3Pa后充氬氣保護，然后經過提拉，使表面涂了金屬混合粉的鈦板經過位于真空儲料罐正上方的恒溫加熱爐進行加熱，加熱后迅速提拉至恒溫加熱爐正上方的冷井，冷卻后迅速向下使其通過恒溫加熱爐放置回儲料罐，從而完成真空燒結，形成中間為鈦，表面為金屬合金涂層的復合陽極條。

陽極條整形的具體步驟如下：燒結后的陽極條，會產生不同程度的扭曲，將陽極條的一端插入一個1cm寬的固定槽形夾具中，另一端通過施加大小不同的扭矩，使陽極條再次發生變形，通過整形將陽極條整體的扭曲變形程度減小至±3mm以內。

鉚接拼裝的具體步驟如下：將多支復合陽極條根據圖紙要求放置在專用的模具平臺上，各復合陽極條擺放到位后，用夾板固定所有陽極條，再經過鉚釘，將銅母排與各復合陽極條鉚接在一起。