去除电极材料中碎屑的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于除去电极材料碎屑的方法和装置，用于填补现有技术中没有专用于洗涤电极材料的空白。所述包括：将所述电极材料悬浮于水槽中；向所述水槽提供循环水；以及通过一个过滤装置过滤循环水中的碎屑。本发明专利技术的装置包括：水槽，在水槽壁或者水槽盖上设置至少一个进水口，在水槽底部设置至少一个出水口；悬浮装置，设于所述水槽中，用于将电极材料悬浮在所述水槽中；循环泵，用于循环洗涤用水。该装置和方法去除碎屑的效果明显，不损伤电极材料，可以同步处理不同尺寸电极材料，实现批量化处理，操作简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生产二次电池的辅助设备和生产方法，具体涉及一种去除电极材料(通常是碳毡和石墨毡)的碎屑的方法和装置。
技术介绍
二次电池，例如锌溴液流电池、全钒液流电池中经常使用碳毡或者石墨毡作为电极材料，这源于石墨毡/碳毡良好的导电性、抗氧化性、高活性和机械强度。碳毡通常是采用聚丙烯腈基原丝(纤维丝)经过针刺成毡，再经过预氧化、碳化得到。若进一步经过石墨化过程，则得到石墨毡。石墨毡/碳毡在经过碳化和石墨化过程中，纤维丝经历高温处理，机械强度会变·差，甚至是纤维丝损伤，因此出现掉毡屑现象。在裁剪石墨毡或碳毡时，会造成纤维丝的断裂，也导致掉屑严重。毡屑对二次电池的性能有较大影响，就全钒液流电池来说，一方面，毡屑聚集会造成全钒液流电池内部的流道堵塞，导致液流不畅，从而使电池性能急剧恶化，甚至造成电池报废；另一方面，全钒液流电池的正极电解液为四价和五价的钒离子，五价钒离子在高温时不稳定，容易出现结晶，负极电解液为二价和三价的钒离子，负极电解液在低温时也容易析出，电池中存在较多毡屑将会成为晶种，加速了电解液的结晶析出。因此石墨毡/碳毡在装配电池前去除毡屑变得尤为重要。现有的除去碳毡/石墨毡的方法是在裁剪电极材料后用吸尘器吸附除屑，这种方法不仅难以保证完全吸附干净，而且容易使碎屑漂浮在空气中，对环境和工人身体伤害较大。对于钒电池来说，通常还在电解液储液罐进液口装有过滤装置来过滤碎屑等，此种碎屑方法仍然难以彻底去除滞留在电池内部的碎屑，该碎屑会吸附在电极材料表面，形成微小的晶种，导致钒的析出，另外由于碎屑尺寸很小，在过滤时采用的微孔滤布会造成电解液流过滤布速度很慢，从而影响电池性能。现有技术仍需提出方便、可靠的方法来清除作为电极材料的碳毡/石墨毡的碎屑，以杜绝电极材料碎屑进入二次电池内部，降低电池性能。为了保证电堆内部液流均衡顺畅，通常在内部或边框上设计流道来解决此问题，所以流场分布均匀和流道不被堵塞对电池的稳定运行至关重要。电极材料作为全钒液流电池的关键材料之一，在全钒液流电池中虽然不发生反应，但作为钒离子发生反应的场所，其性能的优劣对全钒液流电池的充放电性能具有很大的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种除去电极材料碎屑的方法和装置，用于填补现有技术中没有专用于洗涤电极材料的空白。本专利技术的用于除去电极材料碎屑的方法包括将所述电极材料悬浮于水槽中；向所述水槽提供循环水；以及通过一个过滤装置过滤循环水中的碎屑。该方法可以进一步包括在所述水槽中设置扰动装置，以扰动所述电极材料或者水流。在一种具体实施方式中，将电极材料支持在一个水平设置在所述水槽中的网板上。在处理多块小尺寸的电极材料时，可以将水槽以多孔立板分割成多个子区域，将电极材料竖直放置在该多个子区域中。在一种优选方式中，在所述水槽内设置一个可旋转的悬浮装置，将所述电极材料悬浮在所述水槽中，然后旋转所述悬浮装置，加快水相对于电极材料表面的流速。本专利技术的用于除去电极材料碎屑的装置包括水槽，在水槽壁或者水槽盖上设置至少一个进水口，在水槽底部设置至少一个出水口 ；悬浮装置，设于所述水槽中，用于将电极材料悬浮在所述水槽中；循环泵，用于循环洗涤用水。 所述悬浮装置是一个靠近水槽底部设置的网板。优选进一步包括若干可拆卸立板，将所述水槽分割成若干区域，所述立板为多孔结构。该装置可以进一步包括水槽架。所述水槽架的托板或者托架优选具有倾角，使得所述水槽置于上面呈相应角度的倾斜；或者，所述水槽架的托板或者托架为水平设置，通过另外提供的垫块实现水槽的倾斜。在另一种实施方式中，所述旋转装置是一个可旋转的网状容器，该网状容器被多个网状材料分割成多个子区域。进一步地，所述网状容器被多个环形支持壁垂直分隔成若干子区域，或者被多个水平布置的格栅分隔成多层结构。本专利技术是在装配电池之前对电极材料碎屑进行清除，设计了去除电极材料碎屑的装置和用循环水作为载体除掉电极材料碎屑的方法，该装置和方法去除碎屑的效果明显，不损伤电极材料，可以同步处理不同尺寸电极材料，实现电极材料的批量化处理，操作简单、处理效果好、处理方法环保等特点。附图说明构成本申请的一部分附图用来提供对本专利技术的进一步理解，图中相同功能规格的部件以同一个数字标注，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1示出根据本专利技术一个除屑装置中水槽的示意图；图2示出与图1中的水槽配合使用的水槽架。图3是一个实施例的水槽与水槽架装配在一起的效果示意图。图4是用于本专利技术的一种悬浮装置的示意图。具体实施例方式图1示出根据本专利技术一个除屑装置中水槽的示意图。水槽I靠近底部设有网板11，网板11通过若干垫块12支撑在水槽的底板上。网板11是一个多孔板，其中的多孔是为了让洗涤水(通常是蒸馏水或去离子水)通过。显然，网板11还可以是一个金属网，其只要具有所需的强度和刚性即可。网板11作为支撑电极材料的装置，使得电极材料(下面以碳毡为例)可以“悬浮”在水槽中。使得流经碳毡表面的蒸馏水或去离子水可以向下透过该网板，通过下水的出水口流出。在本文中，用术语“悬浮装置”指代这种支持碳毡，以使该碳毡四周皆与流动水充分接触的的机构。该机构可以由若干部件构成，也可以仅仅是一个部件本身，例如上述网板11。进水口 15设置在水槽侧壁上，向水槽提供循环水。在水槽底板或者靠近底板的侧壁上设置出水口 16。图1中还示出两个十字交叉的立板13，立板13是可拆卸的。在单块碳毡尺寸较大，需要占据整个水槽底板面积时，可以将立板13拆除，将碳毡平铺在网板11上。在碳毡尺寸较小，可以装上立板13，将碳毡平铺在各个被分割的小区域内，立板起到止挡作用，防止碳毡在水槽内游动。在需要处理更多的小尺寸碳毡时，可以增加立板的数量，例如，通过图1中示出的多个卡槽14，将多个立板安装在水槽I中。在这种情况下，碳毡被分放在各个小格中，并竖直地依靠在立板上。每个小格可以放一至两个碳毡。立板13开有多个豁口，以让流动水穿过。在变型例中，立板是多孔板，或者是丝网，网眼的大 小要足以让碎屑通过。图2示出与上述水槽配合使用的水槽架2。该水槽架2可以包含多层托架，托起上述水槽I。作为优选方式，每层托架具有一定倾角，使得置于上面的水槽以该倾角倾斜，这样有利于槽内的水快速流出。相邻层的托架的倾斜方向可以相反，以使整个水槽架的受力平衡。作为变型例，可以将托架水平设置，在使用时只需将水槽一侧垫起一定高度即可。图3示出一个水槽架2支撑两个水槽I的示意图，图中显示两个水槽皆有一定程度倾斜，而且倾斜方向相反。在放置水槽时，使得出水管17处于位置较低的一侧。进水口 15的数量和位置可以根据为水槽配备的可拆卸立板的格局进行相应调整。优选均匀地布置在一个侧壁上。例如，在安装所有的立板后，通常水槽被分割成若干狭长的小区，这时，优选在每个狭长小区一端的水槽壁上设置进水口，这样，在每个小区内皆有水流的扰动，有利于碎屑从碳毡表面脱落并被冲走。容易理解，每个进水口最好通过一个喷嘴提供一定的水压。在一个更佳的实施方式中，在喷水过程中，这些喷嘴可以间歇或连续地变化方向，以更有效地扰动碳毡或者槽内的流水，这样可以提高除屑的效率。在另一种实施方式中，可以将悬浮装置设置成可旋转模式，使得置于悬浮装置中的碳毡相对于水运动，让水冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除去电极材料碎屑的方法，其特征在于，包括下述操作：将所述电极材料悬浮于水槽中，向所述水槽提供循环水，通过一个过滤装置过滤循环水中的碎屑。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈若媛，史小虎，余龙海，熊建新，朱先发，蒋鹏，尹志雄，叶丽英，
申请(专利权)人：大力电工襄阳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：