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1、(10)申请公布号 CN 103000868 A (43)申请公布日 2013.03.27 CN 103000868 A *CN103000868A* (21)申请号 201210581035.X (22)申请日 2012.12.28 H01M 4/38(2006.01) (71)申请人 湖南丰日电源电气股份有限公司 地址 410311 湖南省长沙市国家生物产业基 地绿之韵路 15 号 (72)发明人 黎福根 唐怀远 (74)专利代理机构 长沙市融智专利事务所 43114 代理人 潘传军 (54) 发明名称 一种炭浆的制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种炭浆的制备方法， 所述炭 浆的组份。
2、为， 炭 ： 胶体添加剂 ： 水 =5 30 ： 0.1 5 ： 100， 胶体添加剂取自羧甲基纤维素钠， 羟乙基 纤维素， 羟丙基甲基纤维素的一种或几种 ； 使用 双氧水作为氧化剂 ； 使用超声波作为辅助条件。 本发明制备的炭浆， 可保证 7 天内不产生沉降 ； 作 为电池配方使用， 电池的活性物质利用率高， 较 常规配方， 可提升负极容量 20% 以上， 节省了材料 使用量 ； 作为电池配方使用， 电池的放电平台明 显高于常规配方， 有利于提高蓄电池的放电功率 ； 与常规电池配方相比， 其成本降低了 20% 左右 ； 制 备工艺简单， 可大规模生产， 广泛用于铅碳电池、 镍氢电池、 镍锌电。
3、池等。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 1/1 页 2 1. 一种炭浆的制备方法， 其特征在于， 按质量份数比， 所述炭浆的组份为， 炭 ： 胶体添 加剂 ： 水 =5 30 ： 0.1 5 ： 100， 所述的炭取自活性炭， 炭黑， 石墨的一种或几种， 所述的胶 体添加剂取自羧甲基纤维素钠， 羟乙基纤维素， 羟丙基甲基纤维素的一种或几种 ； 使用双氧 水作为氧化剂 ； 使用超声波作为辅助条件， 在超声波环境下， 使氧化剂产生自由基， 自由基 氧化炭， 使其产生亲水基团 。
4、； 在超声波环境下， 胶体添加剂对炭进行接枝， 并改善炭的亲水 性， 使炭可以稳定悬浮在水中 ； 胶体添加剂具有粘性， 在不另外添加粘结剂的情况下实现粘 结。 2. 如权利要求 1 所述的一种炭浆的制备方法， 其特征在于， 所述炭浆的制备方法具体 包括如下步骤 ： 第一步 ： 将定量的所述胶体添加剂溶解于去离子水中， 制备透明的胶体溶液， 备用 ； 第二步 ： 将第一步所得的胶体溶液放入超声波清洗机中， 加入双氧水作为氧化剂， 双氧 水的浓度为 30% 50%， 双氧水的用量为炭重量的 10% 20%， 对上述胶体溶液进行超声处 理， 超声处理时间为 10 30min ； 第三步 ： 在上述超。
5、声处理过程中， 称取定量的炭材料， 将炭材料加入第二步所述的胶体 溶液中， 炭至少分两次加入， 当前次加入的炭分散开后再继续加入剩余的炭， 加完炭后继续 超声处理 3 5 小时， 即得到本发明所述炭浆。 权 利 要 求 书 CN 103000868 A 2 1/3 页 3 一种炭浆的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及化学电源技术领域， 尤其是一种炭浆的制备方法。 背景技术 0002 随着社会的快速发展， 环境污染与传统能源短缺， 人们需要更高效， 更环保的能源 来替代或补充传统能源， 这导致对混合动力电动汽车、 电动车的需求越来越多。 炭是一种常 用的储能材料， 铅酸电池负极加入炭粉可以。
6、提高该储能元件能量密度与功率密度， 可以提 高电池的循环寿命。然而炭类材料存在以下问题 ： 0003 一、 炭负极的析氢电位较低， 降低了水的分解电压， 因此失水量相对较高 ； 0004 二、 炭亲水性较差， 粘结不牢靠， 很容易松散， 在使用过程中， 活性炭容易脱出、 溶 解， 失去作用， 且极有可能经过若干次循环， 极板产生松散， 脱落。 发明内容 0005 为解决上述弊端， 本发明所要解决的技术问题是， 提供一种炭浆的制备方法， 该炭 浆分散均匀， 导电性良好， 可提高电池的放电功率与电池比能量， 减少材料使用量。 0006 为了解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案是， 一种炭浆的制。
7、备方法， 其特征 在于， 按质量份数比， 所述炭浆的组份为， 炭 ： 胶体添加剂 ： 水=530 ： 0.15 ： 100， 所述的 炭取自活性炭， 炭黑， 石墨的一种或几种， 所述的胶体添加剂取自羧甲基纤维素钠， 羟乙基 纤维素， 羟丙基甲基纤维素的一种或几种 ； 使用双氧水作为氧化剂 ； 使用超声波作为辅助 条件， 在超声波环境下， 使氧化剂产生自由基， 自由基氧化炭， 使其产生亲水基团 ； 在超声波 环境下， 胶体添加剂对炭进行接枝， 并改善炭的亲水性， 使炭可以稳定悬浮在水中 ； 胶体添 加剂具有粘性， 在不另外添加粘结剂的情况下实现粘结。 0007 优选地， 所述炭浆的制备方法具体包。
8、括如下步骤 ： 0008 第一步 ： 将定量的所述胶体添加剂溶解于去离子水中， 制备透明的胶体溶液， 备 用 ； 0009 第二步 ： 将第一步所得的胶体溶液放入超声波清洗机中， 加入双氧水作为氧化剂， 双氧水的浓度为 30% 50%， 双氧水的用量为炭重量的 10% 20%， 对上述胶体溶液进行超 声处理， 超声处理时间为 10 30min ； 0010 第三步 ： 在上述超声处理过程中， 称取定量的炭材料， 将炭材料加入第二步所述的 胶体溶液中， 炭至少分两次加入， 当前次加入的炭分散开后再继续加入剩余的炭， 加完炭后 继续超声处理 3 5 小时， 即得到本发明所述炭浆。 0011 本发明。
9、的有益效果在于 ： 0012 1. 本发明制备的炭浆， 可保证 7 天内不产生沉降。 0013 2. 本发明制备的炭浆作为电池配方使用， 电池的活性物质利用率高， 较常规配方， 可提升负极容量 20% 以上， 节省了材料使用量。 0014 3. 本发明制备的炭浆作为电池配方使用， 电池的放电平台明显高于常规配方， 有 说 明 书 CN 103000868 A 3 2/3 页 4 利于提高蓄电池的放电功率。 0015 4. 本发明制备的炭浆成本较低， 与常规电池配方相比， 成本降低了 20% 左右。 0016 5.本发明制备工艺简单， 可大规模生产。 可用于铅碳电池、 镍氢电池、 镍锌电池等。 。
10、0017 下面将结合具体实施方式对本发明做进一步说明。 具体实施方式 0018 实施例 1 ： 第一步 ： 取 50 克羟丙基甲基纤维素溶解于 10kg 去离子水中， 制备透明 的胶体溶液， 备用。 0019 第二步 ： 将第一步所得的胶体溶液放入超声波清洗机中， 并加入双氧水作为氧化 剂， 双氧水的浓度为 30%， 双氧水的用量为炭重量的 15%， 对上述胶体溶液进行超声处理， 超 声时间为 30min。 0020 第三步 ： 在上述超声处理过程中， 称取2kg炭黑， 1kg活性炭， 炭总计为3kg， 将炭加 入第二步所述的胶体溶液中， 炭分两次加入， 当第一次加入的炭分散开后， 才可第二次。
11、加入 炭， 全部炭加完后， 继续超声 4 小时， 即得到含炭量为 30% 的所述炭浆。 0021 实施例 2 ： 第一步 ： 取 200 克羧甲基纤维素钠溶解于 5kg 去离子水中， 制备透明的 胶体溶液， 备用。 0022 第二步 ： 将第一步所得的胶体溶液放入超声波清洗机中， 并加入双氧水作为氧化 剂， 双氧水的浓度为 50%， 双氧水的用量为炭材料重量的 10%， 对上述胶体溶液进行超声处 理， 超声时间为 15min。 0023 第三步 ： 在上述超声处理过程中， 称取 1kg 活性炭， 将活性炭加入第二步所述的胶 体溶液中， 活性炭分三次加入， 当第一次加入的活性炭分散开后， 才可第。
12、二次加入， 如此进 行直至全部炭加完后， 继续超声 3 小时， 即得到含炭量为 20% 的炭浆。 0024 实施例3 ： 第一步 ： 取20克羟乙基纤维素溶解于1kg去离子水中， 制备透明的胶体 溶液， 备用。 0025 第二步 ： 将第一步所得的胶体溶液放入超声波清洗机中， 并加入双氧水作为氧化 剂， 双氧水的浓度为 50%， 双氧水的用量为炭材料重量的 10%， 对上述胶体溶液进行超声处 理， 超声时间为 20min。 0026 第三步 ： 在上述超声处理过程中， 称取 0.1kg 活性炭， 将活性炭加入第二步所述的 胶体溶液中， 活性炭分两次加入， 当第一次加入的活性炭分散开后， 才可第。
13、二次加入， 全部 炭加完后， 继续超声 3.5 小时， 即得到含炭量为 10% 的炭浆。 0027 分别取实施例 1、 2、 3 所制备炭浆， 进行烘干， 对比同一材料在制成炭浆的前后其 元素含量以及分散稳定性能， 结果见下表。 分散前是指没有制成炭浆前， 分散后是指制备成 炭浆后。 从表中可以看出， 制成炭浆后其氧元素质量增加， 这主要归功于氧化剂在超声波环 境下氧化炭， 促使亲水基团的增加， 从而达到在水中分散稳定的目的。 说 明 书 CN 103000868 A 4 3/3 页 5 0028 0029 以上所举的实施例是为了方便举例说明本发明， 仅为本发明之较佳的实施例而 已， 并非对本发明作任何实施形式上的限制， 任何所属技术领域中具有通常知识者， 若在不 脱离本发明所提技术特征的范围内， 利用本发明所揭示技术内容做出局部更改， 或修饰的 等效实施例， 并且没脱离本发明的技术特征内容， 均属本发明技术特征的涵盖范围内。 说 明 书 CN 103000868 A 5 。