一種采用導(dǎo)電塑料板材料制備全釩電池電極的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種采用導(dǎo)電塑料板材料制備全釩電池電極的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 釩電池屬于液流電池，電池的正負(fù)極反應(yīng)完全是液相反應(yīng)，屬于第三類(lèi)電極。電池 中固相正極和負(fù)極只提供反應(yīng)界面和作為集流體。因此，理論上釩電池的正負(fù)極材料在電 池的充放電過(guò)程中不會(huì)有成分改變和結(jié)構(gòu)與形貌的變化，釩電池應(yīng)有較長(zhǎng)的使用壽命。
[0003] 但是在釩電池的研制過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)采用耐酸材料石墨板作電極時(shí)，經(jīng)過(guò)幾次 循環(huán)后正極表面發(fā)生了刻蝕現(xiàn)象；以碳纖維和碳布作釩電池正極時(shí)，也發(fā)生類(lèi)似的損壞。采 用聚乙烯基的導(dǎo)電塑料作為釩電池的集流板，正極一側(cè)也會(huì)出現(xiàn)鼓包以及分層現(xiàn)象，嚴(yán)重 影響釩電池的使用壽命。
[0004] 所以，需要一種新的制備釩電池電極的方法，不僅可以提高電極的導(dǎo)電性能，還能 增強(qiáng)其工作過(guò)程中的機(jī)械性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了提供一種采用導(dǎo)電塑料板材料制備全釩電池電極的方法，以 提高釩電池電極的導(dǎo)電性能和機(jī)械性能。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：將聚乙烯與碳粉填料按照5 :3的質(zhì) 量配比混均后熱壓成型，在室溫下自然冷卻得到導(dǎo)電塑料板。采用四探針?lè)y(cè)定導(dǎo)電塑料 板的體積電阻率，并按照GB/T1040-1992標(biāo)準(zhǔn)，采用CMT5105萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)量導(dǎo)電塑料的 拉伸性能和抗拉強(qiáng)度。將導(dǎo)電塑料板與銅網(wǎng)、聚丙烯腈基石墨氈組合成復(fù)合電極，作為釩電 池的正極和負(fù)極。
[0007] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明釩電池電極由超聚乙烯、碳粉、銅網(wǎng)與聚丙烯腈基石墨氈 復(fù)合而成，進(jìn)一步提高了釩電池電極的導(dǎo)電性能、機(jī)械性能和工作壽命。同時(shí)，本發(fā)明操作 簡(jiǎn)單，適宜于大規(guī)模生產(chǎn)，有利于釩電池的實(shí)用化。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 根據(jù)本發(fā)明方法，將聚乙烯與碳粉填料按照5 :3的質(zhì)量配比混均后熱壓成型，在 20°C室溫下自然冷卻得到導(dǎo)電塑料板。然后將導(dǎo)電塑料板與銅網(wǎng)、聚丙烯腈基石墨氈組合 成復(fù)合電極，作為釩電池的正極和負(fù)極。
[0009] 實(shí)驗(yàn)表明，以碳粉為導(dǎo)電填料，聚乙烯為基體的導(dǎo)電塑料體積電阻率隨其中碳含 量的增加而降低。在導(dǎo)電塑料板內(nèi)附加銅網(wǎng)和不銹鋼網(wǎng)后，復(fù)合極板的體電阻率會(huì)明顯 下降。特別是附有銅網(wǎng)的導(dǎo)電塑料板體電阻率為6. 2X10-2Qcm，石墨的電阻率一般為 ~7xl〇-3Qcm，兩者相差不足一個(gè)數(shù)量級(jí)。不同碳含量的導(dǎo)電塑料板的抗拉強(qiáng)度如下。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種采用導(dǎo)電塑料板材料制備全釩電池電極的方法，其特征在于：將一定配比的聚 乙烯與碳粉填料混均后熱壓成型，在室溫下自然冷卻得到導(dǎo)電塑料板；將導(dǎo)電塑料板與銅 網(wǎng)、聚丙烯腈基石墨氈組合成復(fù)合電極，作為釩電池的正極和負(fù)極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備全釩電池電極的方法，其特征在于：聚乙烯與碳粉填料 按照5:3的質(zhì)量配比混合。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種采用導(dǎo)電塑料板材料制備全釩電池電極的方法，將聚乙烯與碳粉填料按照5：3的質(zhì)量配比混均后熱壓成型，在室溫下自然冷卻得到導(dǎo)電塑料板。將導(dǎo)電塑料板與銅網(wǎng)、聚丙烯腈基石墨氈組合成復(fù)合電極，作為釩電池的正極和負(fù)極。本發(fā)明進(jìn)一步提高了釩電池電極的導(dǎo)電性能、機(jī)械性能和工作壽命。同時(shí)，本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，適宜于大規(guī)模生產(chǎn)，有利于釩電池的實(shí)用化。
【IPC分類(lèi)】H01M4-88
【公開(kāi)號(hào)】CN104868131
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510165045
【發(fā)明人】陳殿磊, 吳艷民, 任鳳
【申請(qǐng)人】深圳市萬(wàn)越新能源科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月9日