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一种铅碳电池负极用活性炭材料的生产装置的制作方法

时间:2022-02-15 阅读: 作者:专利查询

一种铅碳电池负极用活性炭材料的生产装置的制作方法

1.本实用新型涉及铅碳电池技术领域,具体涉及一种铅碳电池负极用活性炭材料的生产装置。


背景技术:

2.铅碳电池又称超级电池,是超级电容器与铅酸电池的合并 ,由简单的外并进化为内并,目的是将双电层电容器的高比功率、长寿命、低温性能好的优势融合到铅酸电池中,是阀控铅酸蓄电池的升级产品。活性炭添加到铅碳电池负极活性物质中,可细化晶粒、增加活性物质的导电性、增强离子的迁移率,同时具有电容效应,可有效降低电池的物理内阻和极化内阻,提高电池的低温性能和充电接受能力。
3.但是,活性炭的添加会降低负极的析氢过电位,引起电池失水,从而影响电池的使用寿命,因此亟需设计一种生产装置解决上述问题。


技术实现要素:

4.为克服现有技术所存在的缺陷,现提供一种铅碳电池负极用活性炭材料的生产装置,以解决活性炭的添加会降低负极的析氢过电位,引起电池失水,从而影响电池的使用寿命的问题。
5.为实现上述目的,提供一种铅碳电池负极用活性炭材料的生产装置,包括:装置框架和干燥箱,所述装置框架的左侧设置有电控箱,且电控箱的上端设置有操作面板,所述干燥箱安装在装置框架的上端内侧,且干燥箱的上端内侧设置有连接端盖,并且干燥箱的左侧连接有风机,所述连接端盖的右侧设置有真空泵,且连接端盖的下端设置有密封底部,所述干燥箱的内侧设置有处理装置,且处理装置的外侧设置有加热装置,并且处理装置的下端连接有抽滤瓶。
6.进一步的,所述抽滤瓶的放置在装置框架内侧的横板上,且抽滤瓶的右侧连接有第一真空管,且第一真空管与真空泵连接,比你高且第一真空管的内部设置有第一控制阀。
7.进一步的,所述抽滤瓶的左侧连接有放液管,且放液管的内部设置有放液阀,并且放液管的下端连接有收集瓶。
8.进一步的,所述风机的右侧连接有风管,且风管通过加热器连接到干燥箱的内部,并且风机的左端进风口连接有空气过滤器。
9.进一步的,所述密封底部与处理装置密封连接,且密封底部的内部设置有第二真空管,第二真空管的下端伸入处理装置的内部,并且第二真空管的上端与真空泵连接,且第二真空管的内部设置有第二控制阀。
10.进一步的,所述密封底部的内部还设置有冲洗水管和进液管,且冲洗水管与外界供水装置连接,进液管的上端口设置在连接端盖的上端。
11.进一步的,所述处理装置设置包括有罐体,且罐体的外侧设置有加热装置,并且加热装置的外端通过固定杆固定在干燥箱的两侧内壁,且加热装置设置包括有与罐体外壁贴
合的弧形板,并且弧形板的内侧设置有电阻丝加热层。
12.进一步的,所述罐体的下端设置为锥形结构,且锥形结构的内部设置有滤网,锥形结构的右侧壁设置有酸碱测试仪,并且滤网的下侧设置有电磁阀门,且电磁阀门的下侧设置有滤纸层。
13.进一步的,所述罐体的外侧并且在干燥箱的内部底端设置有温度传感器,且温度传感器、电磁阀门和酸碱测试仪皆与电控箱电性连接。
14.本实用新型的有益效果在于,本实用新型的铅碳电池负极用活性炭材料的生产装置利用真空泵、第二真空管、密封底部和处理装置,创造出活性炭真空浸渍环境,通过真空泵、第一真空管和抽滤瓶,便于将浸渍后的溶液加压抽出,通过干燥箱、风机和加热装置,便于对处理装置进行干燥,且风机加快了热量的扩散,提高加热效率和均匀性,通过加液管便于依次添加溶液,且通过温度传感器和酸碱测试仪,便于控制所需温度和所需酸碱值,通过冲洗水管和抽滤瓶,便于对溶液进行酸碱度调节,利用处理装置所包括的滤网,电磁阀门和滤纸层,起到对浸渍后的溶液进行过滤,通过放液管、放液阀和收集瓶,便于将抽滤瓶内部溶液释放,便于抽滤瓶重复使用。进而通过该装置可解决活性炭的添加会降低负极的析氢过电位,引起电池失水,从而影响电池的使用寿命的问题。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例的铅碳电池负极用活性炭材料的生产装置的结构示意图。
16.图2为本实用新型实施例的图1中a处示意图。
17.图3为本实用新型实施例的处理装置结构示意图。
18.图4为本实用新型实施例的加热装置立体结构示意图。
19.1、装置框架;2、电控箱;3、操作面板;4、干燥箱;5、温度传感器;6、抽滤瓶;7、放液阀;8、放液管;9、收集瓶;10、第一真空管;11、处理装置;111、罐体;112、加热装置;1121、弧形板;1122、电阻丝加热层;113、酸碱测试仪;114、滤网;115、电磁阀门;116、滤纸层;12、固定杆;13、第一控制阀;14、真空泵;15、第二控制阀;16、第二真空管;17、连接端盖;18、风管;19、加热器;20、风机;21、空气过滤器;22、密封底部;23、冲洗水管;24、进液管。
具体实施方式
20.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
21.图1为本实用新型实施例的铅碳电池负极用活性炭材料的生产装置的结构示意图、图2为本实用新型实施例的图1中a处示意图、图3为本实用新型实施例的处理装置结构示意图、图4为本实用新型实施例的加热装置立体结构示意图。
22.参照图1至图4所示,本实用新型提供了一种铅碳电池负极用活性炭材料的生产装置,包括:装置框架1、干燥箱4、抽滤瓶6和处理装置11。
23.具体的,装置框架1的左侧设置有电控箱2,且电控箱2的上端设置有操作面板3,所
述干燥箱4安装在装置框架1的上端内侧,且干燥箱4的上端内侧设置有连接端盖17,并且干燥箱4的左侧连接有风机20,所述连接端盖17的右侧设置有真空泵14,且连接端盖17的下端设置有密封底部22,所述干燥箱4的内侧设置有处理装置11,且处理装置11的外侧设置有加热装置112,并且处理装置11的下端连接有抽滤瓶6。
24.在本实施例中,连接端盖17与进液管24、第二真空管16和冲洗水管23皆为密封连接,风机20和真空泵14分别安装在装置框架1的左右上端两侧。
25.抽滤瓶6的放置在装置框架1内侧的横板上,且抽滤瓶6的右侧连接有第一真空管10,且第一真空管10与真空泵14连接,比你高且第一真空管10的内部设置有第一控制阀13;抽滤瓶6的左侧连接有放液管8,且放液管8的内部设置有放液阀7,并且放液管8的下端连接有收集瓶9。
26.作为一种较佳的实施方式,在抽滤过程中,启动真空泵14,打开第一控制阀13,且关闭第二控制阀15,使得处理装置11内部溶液在自重和大气压的作用下通过滤纸层116,完成抽滤,通过放液管8、放液阀7和收集瓶9,便于将抽滤瓶6内部溶液释放,便于抽滤瓶6重复使用。
27.风机20的右侧连接有风管18,且风管18通过加热器19连接到干燥箱4的内部,并且风机20的左端进风口连接有空气过滤器21。
28.作为一种较佳的实施方式,通过干燥箱4、风机20和加热装置112,便于对处理装置11进行干燥,且风机20加快了热量的扩散,提高加热效率和均匀性。
29.密封底部22与处理装置11密封连接,且密封底部22的内部设置有第二真空管16,第二真空管16的下端伸入处理装置11的内部,并且第二真空管16的上端与真空泵14连接,且第二真空管16的内部设置有第二控制阀15;密封底部22的内部还设置有冲洗水管23和进液管24,且冲洗水管23与外界供水装置连接,进液管24的上端口设置在连接端盖17的上端。
30.处理装置11设置包括有罐体111,且罐体111的外侧设置有加热装置112,并且加热装置112的外端通过固定杆12固定在干燥箱4的两侧内壁,且加热装置112设置包括有与罐体111外壁贴合的弧形板1121,并且弧形板1121的内侧设置有电阻丝加热层1122;罐体111的下端设置为锥形结构,且锥形结构的内部设置有滤网114,锥形结构的右侧壁设置有酸碱测试仪113,并且滤网114的下侧设置有电磁阀门115,且电磁阀门115的下侧设置有滤纸层116;罐体111的外侧并且在干燥箱4的内部底端设置有温度传感器5,且温度传感器5、电磁阀门115和酸碱测试仪113皆与电控箱2电性连接。
31.具体的,实验中所用的活性炭的比表面积为1000~1500m2/g,粒径在200~300目,在和膏之前经过了硫酸和硝酸的前处理。
32.在室温下,将经过前处理的活性炭在1mol/l的pb(no3)2溶液中真空浸渍3小时,抽滤后在100℃下干燥2h,然后加入过量的密度为1.3g/cm3的硫酸溶液真空浸渍5小时,此时在活性炭的微孔中沉积了一层纳米级的pbso4修饰层,水洗抽滤至ph大于6.5,在100℃下干燥6小时,即完成了硫酸铅修饰。
33.然后把经过硫酸铅修饰后的活性炭在0.2mol/l的ba(no3)2溶液中在室温下真空浸渍3小时,抽滤后在100℃下干燥2h,再加入过量的0.2mol/l的k2so4溶液真空浸渍5小时,此时在活性炭的微孔中又沉积了一层纳米级的baso4修饰层,水洗抽滤至ph大于6.5,在100℃下干燥6小时,即完成了活性炭微孔内硫酸钡作为硫酸铅的活性中心的修饰。
34.本实用新型的铅碳电池负极用活性炭材料的生产装置可有效解决活性炭的添加会降低负极的析氢过电位,引起电池失水,从而影响电池的使用寿命的问题,利用在负极活性炭材料的微孔中沉积纳米级的硫酸铅修饰层,然后再沉积硫酸钡活性中心以达到上述目的。其中硫酸钡的修饰层主要是作为硫酸铅修饰层的活性中心,起到晶核的作用,使得硫酸铅的结晶变得更加细致和容易,同时抑制硫酸铅在充放电时的容量衰减。硫酸铅的修饰层在充放电循环过程中一方面增加了法拉第准电容,从而提高了活性物质的比电容,同时由于铅是高氢过电位金属,从而提高了负极的析氢过电位,减少了电池的失水。