專利名稱：全釩液流儲(chǔ)能電池專用碳?xì)稚a(chǎn)工藝的制作方法
全釩液流儲(chǔ)能電池專用碳?xì)稚a(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全釩液流儲(chǔ)能電池專用碳?xì)郑貏e涉及一種全釩液流儲(chǔ)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(chǔ)技術(shù)，與目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的鉛酸電池、鎳 氫電池等相比，具有功率可達(dá)兆瓦級(jí)、使用壽命長(zhǎng)達(dá)20年、支持頻繁大電流充放電等明 顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)。全釩液流蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)可廣泛應(yīng)用于可再生能源(太陽(yáng)能、風(fēng)能)發(fā)電、 海島獨(dú)立供電、城市電網(wǎng)儲(chǔ)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(chǔ)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(guò)制造車間制成白色平板氈后，再將白色平板氈用不銹 鋼購(gòu)懸掛起來(lái)后通過(guò)預(yù)氧化處理。這樣制造出來(lái)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(chǔ)能電池專用碳?xì)值纳a(chǎn)工藝。一種全釩液流儲(chǔ)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(guò)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(guò)梳理后交叉鋪網(wǎng)；將纖維網(wǎng)經(jīng)過(guò)多輥牽伸機(jī)進(jìn)行牽伸；將牽伸后的纖 維網(wǎng)經(jīng)過(guò)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(chǔ)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(duì)發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。如前文所述，為解決掛制方法存在的問(wèn)題，我公司經(jīng)過(guò)多年的研究改善了全釩 液儲(chǔ)能電池專用碳?xì)值墓に嚒＞唧w的工藝過(guò)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(guò)梳理后交叉鋪網(wǎng)；將纖維網(wǎng)經(jīng)過(guò)多輥牽伸機(jī)進(jìn)行牽伸；將 牽伸后的纖維網(wǎng)經(jīng)過(guò)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(guò)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(zhǎng)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(guò)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(lái)的沒(méi)有提升到8%，顏色由原來(lái)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(guò)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?護(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(guò)程中的升溫過(guò)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(guò)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。上述石墨化過(guò)程中嚴(yán)格遵循升溫曲線，再次將碳?xì)衷谑^(guò)程中進(jìn)行各微量 元素的分離與轉(zhuǎn)換，溫度從最初1-2小時(shí)時(shí)的300度燒制最高溫度1400度。經(jīng)過(guò)上述完整的工藝后，全釩液儲(chǔ)能電池專用碳?xì)值纳a(chǎn)結(jié)束。合格產(chǎn)品中各 微量元素分別達(dá)到如下表所示
權(quán)利要求
1.一種全釩液流儲(chǔ)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(guò)碳化處理；其特征在于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(guò)梳理后交叉鋪網(wǎng)；將纖維網(wǎng)經(jīng)過(guò)多輥牽伸機(jī)進(jìn)行牽伸；將牽伸后的纖維網(wǎng)經(jīng)過(guò)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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全釩液流儲(chǔ)能電池專用碳?xì)值纳a(chǎn)工藝，其特征在于在 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)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全釩液流儲(chǔ)能電池專用碳?xì)值纳a(chǎn)工藝，其特征在于在 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。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全釩液流儲(chǔ)能電池專用碳?xì)值纳a(chǎn)工藝，其特征在于在 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?護(hù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全釩液流儲(chǔ)能電池專用碳?xì)值纳a(chǎn)工藝，其特征在于所述白 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。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的全釩液流儲(chǔ)能電池專用碳?xì)值纳a(chǎn)工藝，其特 征在于所述工藝進(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。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全釩液流儲(chǔ)能電池專用碳?xì)值纳a(chǎn)工藝，其特征在于在 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)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全釩液流儲(chǔ)能電池專用碳?xì)值纳a(chǎn)工藝，其特征在于所述將 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。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全釩液流儲(chǔ)能電池專用碳?xì)值纳a(chǎn)工藝，包括以下步驟將聚丙烯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(guò)碳化處理。所述將聚丙烯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烯腈纖維經(jīng)過(guò)梳理后交叉鋪網(wǎng)；將纖維網(wǎng)經(jīng)過(guò)多輥牽伸機(jī)進(jìn)行牽伸；將牽伸后的纖維網(wǎng)經(jīng)過(guò)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。本發(fā)明的全釩液流儲(chǔ)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。
文檔編號(hào)D04H1/46GK102011284SQ20101058664
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者葛成文 申請(qǐng)人:甘肅宏偉碳素新材料有限公司