本發明屬于電極技術領域,更具體地說,尤其涉及一種生產周期短的電極。同時,本發明還涉及一種生產周期短的電極的制備方法。
背景技術:
電子或電器裝置、設備中的一種部件,用做導電介質(固體、氣體、真空或電解質溶液)中輸入或導出電流的兩個端。輸入電流的一極叫陽極或正極,放出電流的一極叫陰極或負極。電極有各種類型,如陰極、陽極、焊接電極、電爐電極等。在電池中電極一般指與電解質溶液發生氧化還原反應的位置。電極有正負之分,一般正極為陰極,獲得電子,發生還原反應,負極則為陽極,失去電子發生氧化反應。電極可以是金屬或非金屬,只要能夠與電解質溶液交換電子,即成為電極。
電極的概念是M.法拉第進行系統電解實驗后在1834年提出的,原意只指構成電池的插在電液中的金屬棒。電池的組成部分,它由一連串相互接觸的物相構成,其一端是電子導體——金屬(包括石墨)或半導體,另一端必須是離子導體——電解質(這里專指電解質溶液,簡稱“電解液”或“電液”)。結構最簡單的電極應包括兩個物相和一個相界面,即〔金屬|電液〕。上述定義的電極也稱“半電池”。
電極運用的范圍很廣,許多設備都會用到,比如電容去離子模塊通過置放在其中的電極來進行脫鹽操作的。電極的傳統制備方案為:碳、作為粘結劑的聚合物和導電添加劑以一定比例混合后研磨至混合物分散均勻,將混合粉末在10-30MPa壓力下壓鑄5分鐘左右后,把壓鑄成型的碳電極放入烘箱中在80℃下烘烤若干小時。在實際應用中,傳統的電極制備方案制備周期長,步驟繁瑣,需要大量的勞動力,不僅費時費力而且成本高,對小型企業來說造價過高,難以規模化生產,不利于推廣和普及。
技術實現要素:
本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點,而提出的一種生產周期短的電極。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:一種生產周期短的電極,所述生產周期短的電極的組成如下:碳素材料20-30份,煤瀝青8-12份,鎢鋼片3-5份,熱固性樹脂3-8份,鄰苯二甲酸二甲酯2-6份,導線10-15份,PVC塑料管4-6份,半導體6-10份。
優選的,所述導線為銅制導線,且導線的見面為30-40mm2。
優選的,所述半導體為碘化銀。
優選的,所述熱固性樹脂為酚醛樹脂、環氧樹脂或者糠醇樹脂中的一種。
優選的,所述碳素材料為石油焦、針狀焦中的一種。
本發明還提供一種生產周期短的電極的制備方法,包括如下步驟:
S1、把碳素材料在100℃-150℃的煅燒爐內煅燒,然后加入煤瀝青經過混捏壓型制石墨化;
S2、石墨成型后取出放在溫度在-10℃~-20℃的冷卻室內冷卻15-25分鐘;
S3、在冷卻石墨的同時把鎢鋼片用磨砂片打磨平滑,并去除表面的的油漬和銹跡;
S4、然后把PVC塑料管剪成長度為10-12cm的管狀體,并打磨光滑;
S5、把熱固性樹脂和鄰苯二甲酸二甲酯放在燒杯內加熱至60℃-80℃,并用玻璃棒攪拌均勻;
S6、先把導線的一端剪掉4-5cm絕緣表皮后穿過PVC塑料管和鎢鋼片用電烙鐵通過焊錫絲焊接在一起,待焊接充分后拿開電烙鐵,吹干焊錫絲;
S7、然后把PVC塑料管的一端用502膠與鎢鋼片固定在一起,等待10-15分鐘;
S8、等502膠干了后把把石墨、半導體穿入PVC塑料管,使其在PVC塑料管中間部位;
S9、把熱固性樹脂和鄰苯二甲酸二甲酯的混合物放在離心機內排掉環氧樹脂中的空氣,然后倒入固定好石墨和導線的PVC塑料管之間;
S10、當熱固性樹脂和鄰苯二甲酸二甲酯的混合物注滿PVC塑料管之后,用刮板掛掉PVC塑料管端口的混合物,等待1-2小時;
S11、然后用試管的一端通過502膠與PVC塑料管端口固定在一起,并用木塞塞住試管口;
S12、最后對PVC塑料管的端部進行打磨,使鎢鋼片露出,并且導線的另一端貫穿木塞。
優選的,所述步驟S7中提到的鎢鋼片為圓形,且鎢鋼片的直徑略小于PVC塑料管外圓直徑,略大于PVC塑料管內圓直徑。
優選的,所述步驟S2中提到的冷卻室的冷卻方式為密閉狀態下的冷風循環冷卻。
優選的,所述步驟S3和步驟S4中提到的PVC塑料管和鎢鋼片打磨用的是預磨機。
優選的,所述步驟S11中的試管用木塞密封后通過針管抽里面的空氣來增加壓力。
本發明的技術效果和優點:本發明提供的一種電極,與傳統的固態產品相比,本發明以鎢鋼片作為觸頭,銅制導線和半導體與石油焦作為電極材料,PVC塑料管作為外殼,熱固性樹脂粉末和鄰苯二甲酸二甲酯的混合物為電解液可以節約本發明的制造成本,同時導電性能好,使用安全,延長使用壽命便于推廣和普及;本發明提供的一種電極的制配方法,通過碳素材料煅燒在加煤瀝青經過混捏壓型焙燒成石墨再和銅制導線與半導體共同作為電極材料可以充分提高導線性能,節約成本的同時加強了導電效率,保證電極點解反應的迅速性,而且其抗腐蝕能力強,提高了適用壽命,鎢鋼片作為觸頭,其內阻小,導電線好,熱固性樹脂粉末和鄰苯二甲酸二甲酯的加熱攪拌后的混合物為電解液可以保證其電極的穩定性,安全耐用,PVC塑料管和鎢鋼片用預磨機打磨,可以提高打磨的精度與美觀性,密閉狀態下的冷風循環冷卻可以加快冷卻速度,保證冷卻的均勻性,減短生產周期,該發明結構步驟簡單,操作方便,周期短,制造陳本低,便于規模化生產。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合具體實施例,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
實施例1
一種生產周期短的電極,所述生產周期短的電極的組成如下:針狀焦20份,煤瀝青8份,鎢鋼片3份,酚醛樹脂3份,鄰苯二甲酸二甲酯2份,導線10份,PVC塑料管4份,碘化銀6份。
本發明還提供一種生產周期短的電極的制備方法,包括如下步驟:
S1、把針狀焦在100℃的煅燒爐內煅燒,然后加入煤瀝青經過混捏壓型制石墨化;
S2、石墨成型后取出放在溫度在-10℃的冷卻室內冷卻15分鐘,冷卻室的冷卻方式為密閉狀態下的冷風循環冷卻;
S3、在冷卻石墨的同時把鎢鋼片用磨砂片打磨平滑,并去除表面的的油漬和銹跡,PVC塑料管和鎢鋼片打磨用的是預磨機;
S4、然后把PVC塑料管剪成長度為10的管狀體,并打磨光滑;
S5、把酚醛樹脂和鄰苯二甲酸二甲酯放在燒杯內加熱至60℃,并用玻璃棒攪拌均勻;
S6、先把導線的一端剪掉4絕緣表皮后穿過PVC塑料管和鎢鋼片用電烙鐵通過焊錫絲焊接在一起,待焊接充分后拿開電烙鐵,吹干焊錫絲,導線為銅制導線,且導線的見面為30mm2;
S7、然后把PVC塑料管的一端用502膠與鎢鋼片固定在一起,等待10分鐘,鎢鋼片為圓形,且鎢鋼片的直徑略小于PVC塑料管外圓直徑,略大于PVC塑料管內圓直徑;
S8、等502膠干了后把把石墨、碘化銀穿入PVC塑料管,使其在PVC塑料管中間部位;
S9、把酚醛樹脂和鄰苯二甲酸二甲酯的混合物放在離心機內排掉環氧樹脂中的空氣,然后倒入固定好石墨和導線的PVC塑料管之間;
S10、當酚醛樹脂和鄰苯二甲酸二甲酯的混合物注滿PVC塑料管之后,用刮板掛掉PVC塑料管端口的混合物,等待1小時;
S11、然后用試管的一端通過502膠與PVC塑料管端口固定在一起,并用木塞塞住試管口,試管用木塞密封后通過針管抽里面的空氣來增加壓力;
S12、最后對PVC塑料管的端部進行打磨,使鎢鋼片露出,并且導線的另一端貫穿木塞。
實施例2
一種生產周期短的電極,所述生產周期短的電極的組成如下:針狀焦25份,煤瀝青10份,鎢鋼片4份,環氧樹脂5份,鄰苯二甲酸二甲酯4份,導線13份,PVC塑料管5份,碘化銀8份。
本發明還提供一種生產周期短的電極的制備方法,包括如下步驟:
S1、把針狀焦在130℃的煅燒爐內煅燒,然后加入煤瀝青經過混捏壓型制石墨化;
S2、石墨成型后取出放在溫度在-15℃的冷卻室內冷卻20分鐘,冷卻室的冷卻方式為密閉狀態下的冷風循環冷卻;
S3、在冷卻石墨的同時把鎢鋼片用磨砂片打磨平滑,并去除表面的的油漬和銹跡,PVC塑料管和鎢鋼片打磨用的是預磨機;
S4、然后把PVC塑料管剪成長度為11cm的管狀體,并打磨光滑;
S5、把環氧樹脂和鄰苯二甲酸二甲酯放在燒杯內加熱至70℃,并用玻璃棒攪拌均勻;
S6、先把導線的一端剪掉4.5cm絕緣表皮后穿過PVC塑料管和鎢鋼片用電烙鐵通過焊錫絲焊接在一起,待焊接充分后拿開電烙鐵,吹干焊錫絲,導線為銅制導線,且導線的見面為35mm2;
S7、然后把PVC塑料管的一端用502膠與鎢鋼片固定在一起,等待13分鐘,鎢鋼片為圓形,且鎢鋼片的直徑略小于PVC塑料管外圓直徑,略大于PVC塑料管內圓直徑;
S8、等502膠干了后把把石墨、碘化銀穿入PVC塑料管,使其在PVC塑料管中間部位;
S9、把環氧樹脂和鄰苯二甲酸二甲酯的混合物放在離心機內排掉環氧樹脂中的空氣,然后倒入固定好石墨和導線的PVC塑料管之間;
S10、當環氧樹脂和鄰苯二甲酸二甲酯的混合物注滿PVC塑料管之后,用刮板掛掉PVC塑料管端口的混合物,等待1.5小時;
S11、然后用試管的一端通過502膠與PVC塑料管端口固定在一起,并用木塞塞住試管口,試管用木塞密封后通過針管抽里面的空氣來增加壓力;
S12、最后對PVC塑料管的端部進行打磨,使鎢鋼片露出,并且導線的另一端貫穿木塞。
實施例3
一種生產周期短的電極,所述生產周期短的電極的組成如下:石油焦30份,煤瀝青12份,鎢鋼片5份,糠醇樹脂8份,鄰苯二甲酸二甲酯6份,導線15份,PVC塑料管6份,碘化銀10份。
本發明還提供一種生產周期短的電極的制備方法,包括如下步驟:
S1、把石油焦在150℃的煅燒爐內煅燒,然后加入煤瀝青經過混捏壓型制石墨化;
S2、石墨成型后取出放在溫度在-20℃的冷卻室內冷卻15-25分鐘,冷卻室的冷卻方式為密閉狀態下的冷風循環冷卻;
S3、在冷卻石墨的同時把鎢鋼片用磨砂片打磨平滑,并去除表面的的油漬和銹跡,PVC塑料管和鎢鋼片打磨用的是預磨機;
S4、然后把PVC塑料管剪成長度為12cm的管狀體,并打磨光滑;
S5、把糠醇樹脂和鄰苯二甲酸二甲酯放在燒杯內加熱至80℃,并用玻璃棒攪拌均勻;
S6、先把導線的一端剪掉5cm絕緣表皮后穿過PVC塑料管和鎢鋼片用電烙鐵通過焊錫絲焊接在一起,待焊接充分后拿開電烙鐵,吹干焊錫絲,導線為銅制導線,且導線的見面為40mm2;
S7、然后把PVC塑料管的一端用502膠與鎢鋼片固定在一起,等待15分鐘,鎢鋼片為圓形,且鎢鋼片的直徑略小于PVC塑料管外圓直徑,略大于PVC塑料管內圓直徑;
S8、等502膠干了后把把石墨、碘化銀穿入PVC塑料管,使其在PVC塑料管中間部位;
S9、把糠醇樹脂和鄰苯二甲酸二甲酯的混合物放在離心機內排掉環氧樹脂中的空氣,然后倒入固定好石墨和導線的PVC塑料管之間;
S10、當糠醇樹脂和鄰苯二甲酸二甲酯的混合物注滿PVC塑料管之后,用刮板掛掉PVC塑料管端口的混合物,等待2小時;
S11、然后用試管的一端通過502膠與PVC塑料管端口固定在一起,并用木塞塞住試管口,試管用木塞密封后通過針管抽里面的空氣來增加壓力;
S12、最后對PVC塑料管的端部進行打磨,使鎢鋼片露出,并且導線的另一端貫穿木塞。
綜上所述:本發明提供的一種電極,與傳統的固態產品相比,本發明以鎢鋼片作為觸頭,銅制導線和半導體與石油焦作為電極材料,PVC塑料管作為外殼,熱固性樹脂粉末和鄰苯二甲酸二甲酯的混合物為電解液可以節約本發明的制造成本,同時導電性能好,使用安全,延長使用壽命便于推廣和普及;本發明提供的一種電極的制配方法,通過碳素材料煅燒在加煤瀝青經過混捏壓型焙燒成石墨再和銅制導線與半導體共同作為電極材料可以充分提高導線性能,節約成本的同時加強了導電效率,保證電極點解反應的迅速性,而且其抗腐蝕能力強,提高了適用壽命,鎢鋼片作為觸頭,其內阻小,導電線好,熱固性樹脂粉末和鄰苯二甲酸二甲酯的加熱攪拌后的混合物為電解液可以保證其電極的穩定性,安全耐用,PVC塑料管和鎢鋼片用預磨機打磨,可以提高打磨的精度與美觀性,密閉狀態下的冷風循環冷卻可以加快冷卻速度,保證冷卻的均勻性,減短生產周期,該發明結構步驟簡單,操作方便,周期短,制造陳本低,便于規模化生產。
最后應說明的是:以上所述僅為本發明的優選實施例而已,并不用于限制本發明,盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,對于本領域的技術人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換,凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。