專利名稱：新型碳材料電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電極材料，具體涉及一種全釩離子氧化還原液流電池用新型 碳材料電極。
背景技術(shù)：
目前，大規(guī)模儲能的化學(xué)電源主要以鉛酸電池為主，轉(zhuǎn)換效率一般在55%左右。但 是，鉛酸電池重量大、比能量低、不能深度充放電、使用壽命短以及污染環(huán)境等技術(shù)缺點(diǎn)決 定其很難真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的儲能。全釩離子氧化還原液流電池是一種綠色環(huán)保電池，在大 型儲能裝置上的應(yīng)用已經(jīng)得到認(rèn)可。全釩氧化還原液流電池的電極材料主要有金屬電極、復(fù)合導(dǎo)電材料電極和碳材料 類電極。金屬類電極不僅價(jià)格昂貴，電化學(xué)活性也不好，不能實(shí)際用于全釩氧化還原液流 電池；復(fù)合導(dǎo)電材料主要是高分子材料，導(dǎo)電性能不好?，F(xiàn)在，全釩氧化還原液流電池主要 使用的是碳材料電極，且使用的碳材料電極一般選用國外產(chǎn)品，其價(jià)格昂貴，增加了產(chǎn)品成 本；而國產(chǎn)碳材料電極價(jià)格相對便宜，并且碳材料電極的外表面是光滑的，使得電解液反應(yīng) 不充分，并且電極活性與厚度均勻性等性能參差不齊，影響了單體電池的性能，尤其影響了 單體電池性能的均勻性。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種新型碳材料電極。其技術(shù)解決方案是一種新型碳材料電極，包括形狀為長方體的碳材料電極本體，碳材料電極本體與 電解液配合使用，在碳材料電極本體內(nèi)設(shè)置有孔道；所述孔道垂直于碳材料電極本體的左 右側(cè)面且與碳材料電極本體外流動的電解液相連通；所述孔道在碳材料電極本體內(nèi)平行設(shè) 置且均勻分布；所述孔道的斷面形狀為圓形或矩形。上述碳材料電極本體為市面上購得的石墨氈或碳?xì)?。本?shí)用新型的有益技術(shù)效果是本實(shí)用新型在碳材料電極本體內(nèi)設(shè)置有孔道，增加了電極的比表面積，使得電解 液反應(yīng)充分；孔道在碳材料電極本體內(nèi)分布均勻，使得電解液均勻流動，提高了單體電池性 能的均勻性；孔道的斷面面積可根據(jù)電池的具體性能要求進(jìn)行設(shè)置。使用本實(shí)用新型的電 池，總能量利用率達(dá)到70% 80%，電流轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%以上，電壓轉(zhuǎn)化率達(dá)到80%以上， 大幅度提高了電池的整體性能，使電池運(yùn)行更加穩(wěn)定安全，延長電池使用壽命，降低電池成 本。
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意3[0012]圖2示出了圖1的斷面結(jié)構(gòu)；具體實(shí)施方式
結(jié)合圖1、圖2，一種新型碳材料電極，包括碳材料電極本體1，碳材料電極本體1為 市面上購得的碳?xì)?，形狀為長方體，碳材料電極本體1與電解液配合使用，在碳材料電極本 體1內(nèi)設(shè)置有孔道2?？椎?的個(gè)數(shù)設(shè)置為8個(gè)，且均垂直于碳材料電極本體1的左右側(cè)面 并分別與碳材料電極本體1外流動的電解液相連通。上述孔道2在碳材料電極本體1內(nèi)平 行設(shè)置且均勻分布，孔道2的斷面形狀為圓形。上述孔道2的個(gè)數(shù)以及孔道2的斷面面積可根據(jù)電池的具體性能要求進(jìn)行設(shè)置。下面對本實(shí)用新型的制作方法進(jìn)行簡要說明選取碳?xì)肿鳛槿C離子氧化還原液流電池用的碳材料電極本體，先將其放入 700 900°C的高溫中氧化2 3小時(shí)，然后切割成與全釩離子氧化還原液流電池中導(dǎo)流框 相適配的大小。將切割后的碳?xì)制椒旁诩庸ぴO(shè)備的臺面上，調(diào)整好位置，根據(jù)電池的具體要 求調(diào)節(jié)雕刻機(jī)的雕刻面積以及設(shè)備軌道的間距，然后將雕刻機(jī)放在設(shè)備軌道上，按照要求 進(jìn)行均勻的孔道開設(shè)操作。以上對本實(shí)用新型的具體描述旨在說明具體實(shí)施方案的實(shí)現(xiàn)方式，不能理解為是 對本實(shí)用新型的限制。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，可以在詳述的實(shí)施方 案的基礎(chǔ)上做出各種變體，這些變體均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的構(gòu)思之內(nèi)。本實(shí)用新型所要 求保護(hù)的范圍僅由所述的權(quán)利要求書進(jìn)行限制。
權(quán)利要求一種新型碳材料電極，包括形狀為長方體的碳材料電極本體，碳材料電極本體與電解液配合使用，其特征在于在碳材料電極本體內(nèi)設(shè)置有孔道；所述孔道垂直于碳材料電極本體的左右側(cè)面且與碳材料電極本體外流動的電解液相連通；所述孔道在碳材料電極本體內(nèi)平行設(shè)置且均勻分布；所述孔道的斷面形狀為圓形或矩形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型碳材料電極，其特征在于所述碳材料電極本體為 市面上購得的石墨氈或碳?xì)帧?br> 專利摘要本實(shí)用新型公開一種新型碳材料電極，包括形狀為長方體的碳材料電極本體，碳材料電極本體與電解液配合使用，在碳材料電極本體內(nèi)設(shè)置有孔道；所述孔道垂直于碳材料電極本體的左右側(cè)面且與碳材料電極本體外流動的電解液相連通；所述孔道在碳材料電極本體內(nèi)平行設(shè)置且均勻分布；所述孔道的斷面形狀為圓形或矩形。本實(shí)用新型在碳材料電極本體內(nèi)設(shè)置有孔道，增加了電極的比表面積，使得電解液反應(yīng)充分；孔道在碳材料電極本體內(nèi)分布均勻，使得電解液均勻流動，提高了單體電池性能的均勻性。
文檔編號H01M4/96GK201741753SQ20102027148
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者萬紅橋, 唐建妮, 張建國, 薛太白 申請人:青島武曉集團(tuán)有限公司