超級電容復合電極材料的生產設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種超級電容復合電極材料的生產設備。
【背景技術】
[0002]超級電容器儲能系統由于石油資源日趨短缺，并且燃燒石油的內燃機尾氣排放對環境的污染越來越嚴重(尤其是在大、中城市)，人們都在研究替代內燃機的新型能源裝置。已經進行混合動力、燃料電池、化學電池產品及應用的研究與開發，取得了一定的成效。但是由于它們固有的使用壽命短、溫度特性差、化學電池污染環境、系統復雜、造價高昂等致命弱點，一直沒有很好的解決辦法。而超級電容器以其優異的特性揚長避短，可以部分或全部替代傳統的化學電池用于車輛的牽引電源和啟動能源，并且具有比傳統的化學電池更加廣泛的用途。正因為如此，世界各國(特別是西方發達國家)都不遺余力地對超級電容器進行研究與開發。
[0003]其中美國、日本和俄羅斯等國家不僅在研發生產上走在前面，而且還建立了專門的國家管理機構(如:美國的USABC、日本的SUN、俄羅斯的REVA等)，制定國家發展計劃，由國家投入巨資和人力，積極推進。在我國推廣使用超級電容器，能夠減少石油消耗，減輕對石油進口的依賴，有利于國家石油安全;有效地解決城市尾氣污染和鉛酸電池污染問題。
[0004]超級電容器通常包含雙電極、電解質、集流體、隔離物四個部件。超級電容器是利用活性炭多孔電極和電解質組成的雙電層結構獲得超大的電容量的。在超級電容器中，采用活性炭材料制作成多孔電極，同時在相對的兩個多孔炭電極之間充填電解質溶液，當在兩端施加電壓時，相對的多孔電極上分別聚集正負電子，而電解質溶液中的正負離子將由于電場作用分別聚集到與正負極板相對的界面上，從而形成雙集電層。
[0005]而超級電容器性能的好壞，容量的大小，它們的主要區別在于電極材料。通常選用的碳材料，金屬氧化物和聚合物等單一材料作為超級電容的電極材料，我們會發現這樣得到的電容器的電容量和循環性能不夠優良，比如有的單一材料所制備的電極電容量比較大，但是它的循環特性不明顯，有的單一材料制備的電極，循環性很優良，但測試所得的電容量卻不如人意。
【實用新型內容】
[0006]針對上述問題，本實用新型提供了一種將普通的碳材料用合適的活化劑混合攪拌后，再通過合適的溫度加熱后，對碳材料進行活化和炭化，從而獲得比普通活性碳材料比表面積大的多的復合電極材料的生產設備。
[0007]本實用新型采用的技術方案是:
[0008]—種超級電容復合電極材料的生產設備，包括依次連接在一起的去除原料雜質的攪拌清洗機、對原材料進行提純的沸騰爐、加入化學原料進行拌勻的拌料箱、拌料后進行烘干的烘箱和加熱后對原料中碳材料進行活化和炭化的加熱爐。
[0009]普通碳材料的原料通常都含有許多雜質，在利用前，首先要通過攪拌清洗機將雜質去除干凈，雜質除凈后的原料放入沸騰爐中煮沸，從而對原料進行提純，得到更加純凈的碳材料，碳材料在制成復合電極材料前，在拌料箱內加入其它化學原料，以提高復合電極材料的性能，拌料箱對碳材料和其他化學原料進行拌料拌勻，得到復合材料，拌勻后的復合材料中含有較多的水分，通過烘箱將復合材料中烘干，得到干燥的復合材料，干燥的復合材料送入加熱爐中，對復合材料進行加熱，對碳材料進行活化和炭化，從而獲得比普通活性碳材料比表面積大的多的復合電極材料，也就是大大增大了電容器的比電容量。
[0010]作為優選，所述的拌料箱上設置有凈水槽，凈水槽將水加熱除氣體后放入拌料箱中進行拌料。
[0011]普通的水中通常含有氣體，在進行拌料時，水中的氣體可能會在后續工藝中與原料發生反應，生成其他雜質，因此，拌料時用的水中必須沒有氣體，凈水槽通過加熱將水中的氣體去除，并送入拌料箱中使用。
[0012]作為優選，所述的加熱爐上設置有凈化加熱產生的酸性或堿性氣體的廢氣凈化機。
[0013]在生產超級電容復合電極材料時，加熱爐在加熱過程中會產生較多的酸性或堿性氣體，這些氣體若直接排放，會影響周邊的空氣質量，通過廢氣凈化機對這些酸性或堿性氣體進行凈化吸收，從而防止對大氣的污染。
[0014]本實用新型通過攪拌清洗機、沸騰爐、拌料箱、烘箱和加熱爐生產的超級電容復合電極材料，普通活性碳材料比表面積大的多，也就是增大了電容器的比電容量，從而得到了性能更好的超級電容復合電極材料，拌料箱在拌料時選中凈水槽中通過去除氣體后的水，防止水中的氣體在后續工藝中與原料產生反應生成雜質，加熱爐在加熱時，會產生較多的酸性或堿性氣體，產生的酸性或堿性氣體通過廢氣凈化機進行凈化再排放，防止對大氣的污染。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型結構不意圖；
[0016]圖中:I一攪拌清洗機、2-沸騰爐、3 —拌料箱、4一凈水槽、5 —烘箱、6一加熱爐、
7 —廢氣凈化機。
【具體實施方式】
[0017]下面通過具體的實施例并結合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。
[0018]如圖1所示，一種超級電容復合電極材料的生產設備，包括依次連接在一起的去除原料雜質的攪拌清洗機1、對原材料進行提純的沸騰爐2、加入化學原料進行拌勻的拌料箱
3、拌料后進行烘干的烘箱5和加熱后對原料中碳材料進行活化和炭化的加熱爐6。
[0019]攪拌清洗機I的攪拌室采用桶形，額定轉速為90轉/分鐘，電機功率0.55kw。
[0020]沸騰爐2的內膽形狀為桶形，爐蓋的開啟采用氣動的方式，氮氣流量為I立方/小時，加熱元件采用電阻帶進行外加熱，并通過PID自動控溫，沸騰爐2內的液位采用液位計控制，沸騰爐2的保溫材料為纖維針刺毯。
[0021 ]拌料箱3的工作室為箱式，箱蓋的升降采用氣彈簧，電機的功率為0.05kw。
[0022]烘箱5的爐形為箱式，加熱元件為加熱管，PID自動控溫方式進行控溫，風機為離心式，爐內采用強制導流的循環方式。
[0023]加熱爐6的爐形為旋轉式，加熱元件采用電阻帶進行外加熱，溫度控制執行器為調功器，內膽的旋轉速度采用無極變速，內膽的選裝方式為電動，外殼的旋轉方式為電動或手動，加熱爐6的保護氣體為氮氣，爐蓋為密封圈壓緊式密封，快冷方式為強制風冷。
[0024]普通碳材料的原料通常都含有許多雜質，在利用前，首先要通過攪拌清洗機I將雜質去除干凈，雜質除凈后的原料放入沸騰爐2中煮沸，從而對原料進行提純，得到更加純凈的碳材料，碳材料在制成復合電極材料前，在拌料箱3內加入其它化學原料，以提高復合電極材料的性能，拌料箱3對碳材料和其他化學原料進行拌料拌勻，得到復合材料，拌勻后的復合材料中含有較多的水分，通過烘箱5將復合材料中烘干，得到干燥的復合材料，干燥的復合材料送入加熱爐6中，對復合材料進行加熱，對碳材料進行活化和炭化，從而獲得比普通活性碳材料比表面積大的多的復合電極材料，也就是大大增大了電容器的比電容量。
[0025]拌料箱3上設置有凈水槽4，凈水槽4將水加熱除氣體后放入拌料箱3中進行拌料。
[0026]凈水槽4的內膽為方形，加熱元件為加熱管，加熱方式采用內熱式，液位通過插入式液位計進行控制。
[0027]普通的水中通常含有氣體，在進行拌料時，水中的氣體可能會在后續工藝中與原料發生反應，生成其他雜質，因此，拌料時用的水中必須沒有氣體，凈水槽4通過加熱將水中的氣體去除，并送入拌料箱3中使用。
[0028]加熱爐6上設置有凈化加熱產生的酸性或堿性氣體的廢氣凈化機7。在生產超級電容復合電極材料時，加熱爐6在加熱過程中會產生較多的酸性或堿性氣體，這些氣體若直接排放，會影響周邊的空氣質量，通過廢氣凈化機7對這些酸性或堿性氣體進行凈化吸收，從而防止對大氣的污染。
[0029]廢氣凈化機7采用離心式引風機和收集罩，前道工序為噴淋吸附，后道工序為兩道堿性中和。
【主權項】
1.一種超級電容復合電極材料的生產設備，其特征在于，包括依次連接在一起的去除原料雜質的攪拌清洗機(I)、對原材料進行提純的沸騰爐(2)、加入化學原料進行拌勻的拌料箱(3)、拌料后進行烘干的烘箱(5)和加熱后對原料中碳材料進行活化和炭化的加熱爐(6)ο2.根據權利要求1所述的超級電容復合電極材料的生產設備，其特征在于，所述的拌料箱(3)上設置有凈水槽(4)，凈水槽(4)將水加熱除氣體后放入拌料箱(3)中進行拌料。3.根據權利要求1或2所述的超級電容復合電極材料的生產設備，其特征在于，所述的加熱爐(6)上設置有凈化加熱產生的酸性或堿性氣體的廢氣凈化機(7)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種超級電容復合電極材料的生產設備，包括依次連接在一起的攪拌清洗機、沸騰爐、拌料箱、烘箱和加熱爐。本實用新型通過攪拌清洗機、沸騰爐、拌料箱、烘箱和加熱爐生產的超級電容復合電極材料，普通活性碳材料比表面積大的多，也就是增大了電容器的比電容量，從而得到了性能更好的超級電容復合電極材料，拌料箱在拌料時選中凈水槽中通過去除氣體后的水，防止水中的氣體在后續工藝中與原料產生反應生成雜質，加熱爐在加熱時，會產生較多的酸性或堿性氣體，產生的酸性或堿性氣體通過廢氣凈化機進行凈化再排放，防止對大氣的污染。
【IPC分類】H01G11/86
【公開號】CN205319039
【申請號】CN201620093511
【發明人】宋學如, 楊其勇
【申請人】浙江天源爐業科技有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月29日