CN115538148A - 一种全钒液流电池电极材料改性处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种全钒液流电池电极材料改性处理方法，步骤包括：碳毡原料卷立式安装；将碳毡原料卷的首端牵出，并依次穿过处理设备的若干个处理池、清洗池、分级热处理系统，且位于处理池内的碳毡料始终没入处理液中；设定好热处理温度、时间、碳毡料行进速度，并配合控制处理池内处理液的长度来实现控制碳毡料的浸泡时间，始终控制碳毡料匀速行进；经热处理后的碳毡料通过收卷机构进行收卷。本发明不仅能够连续实现碳毡料的多道次改性处理，以简单的方式实现相邻处理工序之间的连续切换，而且无需将碳毡料从各处理池中以吊装的方式进行转运，彻底改变了原有的间断性处理方式，省去了大量需要人工和重型机械配合的操作工序。

Description

一种全钒液流电池电极材料改性处理方法
技术领域
本发明属于电极材料技术领域，具体涉及一种全钒液流电池电极材料改性处理方法。
背景技术
碳毡材料因其具有耐腐蚀性强、导电性好、比表面积较大、机械强度高、成本低等优点，被广泛地用作钒电池的电极材料。现有方法中，对碳毡材料的改性处理技术主要包括：在碳纤维表面修饰金属氧化物或贵金属；在碳毡材料内掺杂进N、O、B等元素，以增加碳纤维的导电性以及活性位点；在碳毡表面或孔隙处修饰石墨烯、碳纳米管以增加电催化活性；通过浓硫酸或双氧水等强氧化性溶液对碳毡进行氧化处理；采用高温热处理碳毡。
研究表明，将碳毡在400-650℃条件下进行热处理后，碳毡的表面形态、润湿性和吸液率等性能均会得到改善，特别是能够改善组成碳毡的碳纤维的表面形态，以及纤维表面的官能团数量和含量。
现有文献CN112160156A公开了一种全钒电池改性碳毡电极材料的制备方法，在高温环境下对聚丙烯腈基石墨毡进行预处理10小时，然后通过三氧化二铋以及多巴胺和缓冲剂对预处理14-26小时后的聚丙烯腈基石墨毡进行改性；现有文献CN103066287B公开了一种钒电池用碳毡的处理方法：将碳毡在60~100℃的硫酸中氧化活化0.5~4小时，或者在20~30℃的硫酸中氧化活化12~48小时，水洗，得到活化后的碳毡。湖南省银峰新能源有限公司提供的全钒液流电池用碳毡电极的改性方法，将碳毡浸泡在无水乙醇或丙酮中超声处理，用纯水洗净并烘干待用，将干燥的碳毡放入密闭容器内并使其架空设置在密闭容器内的浓硝酸溶液上方，加热该密闭容器并利用容器内产生的高温高压的硝酸蒸汽对碳毡进行气相氧化处理，待碳毡冷却后分别用无水乙醇和纯水将碳毡洗净，烘干后得到改性碳毡。
通常来说，对碳毡电极材料每进行一次改性处理，都会在一定程度上优化其性能。然而，由于对碳毡电极材料进行改性处理需要在高温、强酸的条件下长时间进行，其改性处理的工序越多、成本越高、操作环境越恶劣，越难以满足其生产需求。以现有的除杂、多道次氧化处理、清洗工序为例，通常是将成捆/卷/箱的碳毡料分别放置在处理池内进行处理，这必须在生产车间建立可覆盖所有处理池的行车，并配置大量的挂具和载具，以满足不同处理工序之间的碳毡料转运，不仅存在操作过程非常繁琐且复杂的问题，而且存在部分碳毡料（如每捆/卷/箱碳毡料的中心部位）处理效果不佳的问题。更关键地是，由于各道次处理工序的时间有差异，导致现有的多道次处理工序都是间断性的，无法以简单的方式实现相邻处理工序之间的连续切换。
发明内容
本发明目的在于提供一种全钒液流电池电极材料改性处理方法，至少用于解决背景技术中提到的“现有的多道次处理工序都是间断性的，无法以简单的方式实现相邻处理工序之间的连续切换”这一技术问题。
本发明采用的技术方案如下。
一种全钒液流电池电极材料改性处理方法，步骤包括：
步骤1，将碳毡原料卷立式安装在处理设备的放料转轴上；
步骤2，将碳毡原料卷的首端牵出，并依次穿过处理设备的若干个处理池、清洗池、分级热处理系统，且位于处理池内的碳毡料始终没入处理液中，并将碳毡料卷的首端连接在处理设备的收卷机构上；
步骤3，开启处理设备，设定好热处理温度、时间、碳毡料行进速度，并配合控制处理池内处理液的长度来实现控制碳毡料的浸泡时间，始终控制碳毡料匀速行进；其中，热处理过程为依序在450±5℃、500±5℃、550±5℃、600±5℃、600±5℃的环境中分别处理120±10分钟；本发明中，处理池内处理液的长度是指处理池内盛装的能够淹没碳毡料的处理液长度，例如，在长方形池体中装满处理液时，其处理液的长度则为长方形池体内腔长度；
步骤4，经热处理后的碳毡料通过收卷机构进行收卷，即得改性碳毡料。
为提高改性碳毡料的性能，处理工序包括：无水乙醇/丙酮浸泡处理，并在该浸泡过程中进行超声处理；双氧水浸泡处理；浓硝酸浸泡处理；三氧化二铋酸性溶液浸泡处理；清洗处理。
作为优选，将碳毡料置于无水乙醇/丙酮中浸泡处理120±20分钟，在该浸泡过程中进行超声处理；将碳毡料置于温度为15±5℃的35wt%双氧水中浸泡处理120±20分钟；将碳毡料置于10mol/L的浓硝酸中浸泡处理120-240分钟；将碳毡料置于三氧化二铋酸性溶液中浸泡处理120-240分钟，每100ml浓硫酸中加入50g纯度为99.99%的三氧化二铋纳米粉末并搅拌均匀；将碳毡料置于纯水中清洗30-60分钟。
本发明中，处理设备包括：自左往右依序布置的放料转轴、第一导向辊、装有无水乙醇/丙酮的第一池体、第二导向辊、装有双氧水的第二池体、第三导向辊、装有浓硝酸的第三池体、第四导向辊、装有三氧化二铋酸性溶液的第四池体、第五导向辊、清洗池、第六导向辊、分级热处理系统、收卷机构；其中，所有池体呈线性排列，每个池体的左侧壁和右侧壁均设置有柔性密封通道，柔性密封通道包括条形槽，在条形槽棱壁固定设置有竖向布置的柔性密封条，处于自然状态下的两条柔性密封条相互贴实以使条形槽封闭；当碳毡料从两条柔性密封条之间穿过时，两条柔性密封条均与缓慢行进的碳毡料相互贴实以使条形槽封闭。
进一步地：每个池体的左侧壁和右侧壁由间隔布置的固定池壁、活动池壁组成，活动池壁边沿与池体内壁呈活动密封连接，活动池壁位于固定池壁内侧，活动池壁连接驱动机构，驱动机构运行时能够带动活动池壁水平移动，当动活动池壁向内侧移动时，两个活动池壁之间用于盛装液体的容积变小；当动活动池壁向外侧移动时，两个活动池壁之间用于盛装液体的容积变大。其中，活动池壁连接的驱动机构启停、运行通过控制器进行控制。
进一步地：分级热处理系统包括从左往右依序布置的第一热处理室、第二热处理室、第三热处理室、第四热处理室、第五热处理室，所有热处理室的长度相同，相邻热处理室共用同一个挡壁，在每个挡壁上设置有竖向条孔，每个竖向条孔处设置有采用两个石墨毡辊轮，两个石墨毡辊轮之间刚好能够供碳毡料通过，且石墨毡辊轮与碳毡料相互接触。
作为优选，第一导向辊与收卷机构之间的碳毡料始终处于自左往右的线性运行状态。
作为优选，每个池体配置有供液系统。
作为本发明的其中一个巧妙点，步骤3中，控制处理池内处理液的长度来实现控制碳毡料的浸泡时间具体步骤包括：
步骤31，以热处理工序为基准，获取单个热处理室的有效热处理空间长度L0，获取碳毡料在单个热处理室内的热处理时间，记为t0，根据式（Ⅰ）计算出碳毡料的行进速度V；
V= L0/ t0………………………（Ⅰ）
步骤32，获取碳毡料在无水乙醇/丙酮中浸泡处理时间t1，根据式（Ⅱ）计算出碳毡料的任意点位在第一池体中的行进长度L1，并控制第一池体的活动池壁连接的驱动机构运行，直到第一池体内两个活动池壁的左右间距为L1；
L1= V *t1………………………（Ⅱ）
步骤33，获取碳毡料在双氧水中浸泡处理时间t2，根据式（Ⅲ）计算出碳毡料的任意点位在第二池体中的行进长度L2，并控制第二池体的活动池壁连接的驱动机构运行，直到第二池体内两个活动池壁的左右间距为L2；
L2= V *t2………………………（Ⅲ）
步骤34，获取碳毡料在浓硝酸中浸泡处理时间t3，根据式（Ⅳ）计算出碳毡料的任意点位在第三池体中的行进长度L3，并控制第三池体的活动池壁连接的驱动机构运行，直到第三池体内两个活动池壁的左右间距为L3；
L3= V *t3………………………（Ⅳ）
步骤35，获取碳毡料在三氧化二铋酸性溶液中浸泡处理时间t4，根据式（Ⅴ）计算出碳毡料的任意点位在第四池体中的行进长度L4，并控制第四池体的活动池壁连接的驱动机构运行，直到第四池体内两个活动池壁的左右间距为L4；
L4= V *t4………………………（Ⅴ）
步骤36，获取碳毡料在纯水中清洗时间t5，根据式（Ⅵ）计算出碳毡料的任意点位在清洗池中的行进长度L5，并控制清洗池的活动池壁连接的驱动机构运行，直到清洗池内两个活动池壁的左右间距为L5；
L5= V *t5………………………（Ⅵ）
步骤37，调节好收卷机构的转速，使碳毡料始终按照速度V匀速行进。
本发明中，碳毡原料为聚丙烯腈基石墨毡。
有益效果：采用本发明的方案，不仅能够连续实现碳毡料的多道次改性处理，以简单的方式实现相邻处理工序之间的连续切换，而且无需将碳毡料从各处理池中以吊装的方式进行转运，彻底改变了原有的间断性处理方式，省去了大量需要人工和重型机械配合的操作工序；采用本发明的方案，能够确保碳毡料各部位都被均匀地改性，不存在碳毡料局部处理效果不佳的问题；采用本发明的方案，各处理参数和工序灵活可调，可选择性好，能够适用于不用种类碳毡料的改性处理，同一套处理设备至少可适应五种以上的碳毡料改性处理；本发明的方案还具有设施成本低和人工成本低的优点，只需要一名操作人员即可管护多套处理设备，相比于同产量的传统产线，成本降幅可达到50%甚至更多。
附图说明
图1、图2为实施例中处理设备结构示意图；
图3为实施例中处理设备的单个池体结构示意图；
图4为实施例中处理设备的固定池壁结构示意图；
图5为实施例中处理设备的单个池体结构截面示意图；
图6为图5的C部位放大图；
图7为实施例中处理设备的石墨毡辊轮所在部位截面示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例重点对处理设备进行说明，如图1至图7所示所示，处理设备包括：自左往右依序布置的放料转轴1、第一导向辊21、装有无水乙醇的第一池体3、第二导向辊22、装有双氧水的第二池体5、第三导向辊23、装有浓硝酸的第三池体6、第四导向辊24、装有三氧化二铋酸性溶液的第四池体7、第五导向辊25、清洗池8、第六导向辊26、分级热处理系统9、第七导向辊27、收卷机构10；其中，第一池体3内安装有超声处理器，以便于在浸泡过程中进行超声处理；所有池体呈线性排列，即所有池体中心位于同一竖直面上，每个池体的左侧壁和右侧壁均设置有柔性密封通道，柔性密封通道包括条形槽，在条形槽棱壁固定设置有竖向布置的柔性密封条31，处于自然状态下的两条柔性密封条31相互贴实以使条形槽封闭；当碳毡料14从两条柔性密封条31之间穿过时，两条柔性密封条31均与缓慢行进的碳毡料14相互贴实以使条形槽封闭。在各池体下方设置有集液槽，集液槽用于收集从柔性密封通道渗出的少量液体。本实施例中，其中一个巧妙点在于柔性密封条31采用石墨纤维（石墨纤维棉）制得，其结构见图6，柔性密封条31截面呈D形，其被横向挤压后能够变扁。由于采用了这种特定的柔性密封通道，使得碳毡料14行进的同时还能够尽可能防止池体内的液体漏出，从而得以实现相邻处理工序之间的连续切换。
其中，每个池体的左侧壁和右侧壁由间隔布置的固定池壁32、活动池壁33组成，活动池壁33边沿与池体内壁呈活动密封连接，活动池壁33位于固定池壁32内侧，活动池壁33连接驱动机构34，驱动机构34运行时能够带动活动池壁33水平移动，当动活动池壁33向内侧移动时，两个活动池壁33之间用于盛装液体的容积变小；当动活动池壁33向外侧移动时，两个活动池壁33之间用于盛装液体的容积变大。每个池体配置有供液系统，用于在合适的时候给池体内补充相应的液体，以确保池体内具有足够的液体。其中，活动池壁连接的驱动机构34启停、运行通过控制器进行控制。所用的驱动机构34可以采用伸缩器，也可以采用丝杠传动机构，还可以采用推拉机构，只要是能够驱动活动池壁水平移动到设定位置的机构即可，常见的驱动机构34造价仅约几千元。
其中，分级热处理系统9包括从左往右依序布置的第一热处理室901、第二热处理室902、第三热处理室903、第四热处理室904、第五热处理室905，所有热处理室的长度相同，相邻热处理室共用同一个挡壁11，如图7所示，在每个挡壁11上设置有竖向条孔12，每个竖向条孔12处设置有采用两个石墨毡辊轮13，两个石墨毡辊轮13之间刚好能够供碳毡料14通过，且石墨毡辊轮13与碳毡料14相互接触。本发明中，石墨毡辊轮13为类似于毛辊的结构，由转轴和固定在转轴上的筒形石墨纤维棉（即筒形石墨毡）构成，将两个石墨毡辊轮13平行安装在竖向条孔12处，通过石墨毡辊轮13将竖向条孔12封住，从而阻挡两个相邻热处理室内的高温气体互窜；由于筒形石墨纤维棉具有一定柔性，使得碳毡料14能够从两个石墨毡辊轮13之间穿过并移动，相当于采用了具有耐高温且具有隔热性能的两个毛辊结构隔档高温气体并引导碳毡料14行进。
实施例2
本实施例重点对实施例1中处理设备的使用方法进行说明。使用时，先将碳毡原料卷15立式安装在处理设备的放料转轴1上，然后将碳毡原料卷15的首端牵出，并依次穿过处理设备的各个处理池、清洗池、分级热处理系统，并将碳毡料14卷的首端连接在处理设备的收卷机构10上，然后往各个处理池内、清洗池内分别注入足量的液体，并确保位于处理池内的碳毡料14始终没入处理液中，然后调节收卷机构10上的牵引力，使碳毡料14处于被绷直的状态，即在运行过程中确保第一导向辊21与收卷机构10之间的碳毡料14始终处于自左往右的线性运行状态，然后设定好热处理温度、时间、碳毡料14行进速度，并配合控制处理池内处理液的长度来实现控制碳毡料14的浸泡时间，运行过程中始终控制碳毡料14按照设定速度匀速行进。
使用过程中，其中一个巧妙点在于灵活控制内处理液的长度，具体按照如下步骤操作：
步骤31，以热处理工序为基准，获取单个热处理室的有效热处理空间长度L0，获取碳毡料14在单个热处理室内的热处理时间，记为t0，根据式（Ⅰ）计算出碳毡料14的行进速度V；
V= L0/ t0………………………（Ⅰ）
步骤32，获取碳毡料14在无水乙醇中浸泡处理时间t1，根据式（Ⅱ）计算出碳毡料14的任意点位在第一池体3中的行进长度L1，并控制第一池体3的活动池壁连接的驱动机构运行，直到第一池体3内两个活动池壁的左右间距为L1；本发明中，两个活动池壁的左右间距均是指两个活动池壁的内壁之间的距离；
L1= V *t1………………………（Ⅱ）
步骤33，获取碳毡料14在双氧水中浸泡处理时间t2，根据式（Ⅲ）计算出碳毡料14的任意点位在第二池体5中的行进长度L2，并控制第二池体5的活动池壁连接的驱动机构运行，直到第二池体5内两个活动池壁的左右间距为L2；
L2= V *t2………………………（Ⅲ）
步骤34，获取碳毡料14在浓硝酸中浸泡处理时间t3，根据式（Ⅳ）计算出碳毡料14的任意点位在第三池体6中的行进长度L3，并控制第三池体6的活动池壁连接的驱动机构运行，直到第三池体6内两个活动池壁的左右间距为L3；
L3= V *t3………………………（Ⅳ）
步骤35，获取碳毡料14在三氧化二铋酸性溶液中浸泡处理时间t4，根据式（Ⅴ）计算出碳毡料14的任意点位在第四池体7中的行进长度L4，并控制第四池体7的活动池壁连接的驱动机构运行，直到第四池体7内两个活动池壁的左右间距为L4；
L4= V *t4………………………（Ⅴ）
步骤36，获取碳毡料14在纯水中清洗时间t5，根据式（Ⅵ）计算出碳毡料14的任意点位在清洗池8中的行进长度L5，并控制清洗池8的活动池壁连接的驱动机构运行，直到清洗池8内两个活动池壁的左右间距为L5；
L5= V *t5………………………（Ⅵ）
步骤37，调节好收卷机构10的转速，使碳毡料14始终按照速度V匀速行进，此后的运行过程中，第一导向辊21与收卷机构10之间的碳毡料14始终处于自左往右的线性运行状态。
假如单个热处理室的有效热处理空间长度L0=3.6米，某碳毡料14在单个热处理室内的热处理时间t0=120分钟，那么计算得到的碳毡料14行进速度V=0.03米/分钟；假如该碳毡料14无水乙醇中浸泡处理时间为120分钟，计算出该碳毡料14的任意点位在第一池体3中的行进长度L1=3.6米，则控制第一池体3的活动池壁连接的驱动机构运行，使第一池体3内两个活动池壁的左右间距调节到L1=3.6米的位置；假如该碳毡料14在浓硝酸中浸泡处理180分钟，计算出该碳毡料14的任意点位在第三池体6中的行进长度L3=5.4米，则控制第三池体6的活动池壁连接的驱动机构运行，使第三池体6内两个活动池壁的左右间距调节到L3=5.4米的位置。同理，结合各工序的处理时间，可对每个池体的活动池壁进行调节，使得碳毡料14的任意点位相应池体内停留所需的处理时间。
一种全钒液流电池电极材料（聚丙烯腈基石墨毡）改性处理方法，步骤包括：
步骤1，将碳毡原料卷15立式安装在处理设备的放料转轴1上；
步骤2，将碳毡原料卷15的首端牵出，并依次穿过处理设备的若干个处理池、清洗池、分级热处理系统，具体是将碳毡料14依次穿过第一导向辊21、第一池体3、第二导向辊22、第二池体5、第三导向辊23、第三池体6、第四导向辊24、第四池体7、第五导向辊25、清洗池8、第六导向辊26、分级热处理系统9的各个热处理室、收卷机构10，再将碳毡料14卷的首端连接在处理设备的收卷机构上，然后往各个处理池内、清洗池内分别注入足量的液体，并确保位于处理池内的碳毡料14始终没入处理液中，然后调节收卷机构10上的牵引力，使碳毡料14处于被绷直的状态；
步骤3，开启处理设备，设定好热处理温度、时间、碳毡料14行进速度，并配合控制处理池内处理液的长度来实现控制碳毡料14的浸泡时间，始终控制碳毡料14匀速行进；其中，碳毡料14置于无水乙醇中浸泡处理120分钟，在该浸泡过程中进行超声处理；将碳毡料14置于温度为15±5℃的35wt%双氧水中浸泡处理120分钟；将碳毡料14置于10mol/L的浓硝酸中浸泡处理180分钟；将碳毡料14置于三氧化二铋酸性溶液（每100ml浓硫酸中加入50g纯度为99.99%的三氧化二铋纳米粉末）中浸泡处理200分钟，每100ml浓硫酸中加入50g纯度为99.99%的三氧化二铋纳米粉末并搅拌均匀；碳毡料14置于纯水中清洗40分钟；其中，热处理过程为依序在450±5℃、500±5℃、550±5℃、600±5℃、600±5℃的环境中分别处理120±10分钟；
步骤4，经热处理后的碳毡料14通过收卷机构进行收卷，即得改性碳毡料14。
采用该方案，不仅能够连续实现碳毡料的多道次改性处理，以简单的方式实现相邻处理工序之间的连续切换，从上一级处理池中出来的碳毡料直接进入上一级处理池中，而且无需将碳毡料从各处理池中以吊装的方式进行转运，彻底改变了原有的间断性处理方式，省去了大量需要人工和重型机械配合的操作工序；采用该方案，能够确保碳毡料各部位都被均匀地改性，不存在碳毡料局部处理效果不佳的问题；采用该方案，各处理参数和工序灵活可调，可选择性好，能够适用于不用种类碳毡料的改性处理，同一套处理设备至少可适应五种以上的碳毡料改性处理；该方案还具有设施成本低和人工成本低的优点，只需要一名操作人员即可管护多套处理设备，相比于同产量的传统产线，成本降幅可达到50%甚至更多。
实施例2中全钒液流电池电极材料（聚丙烯腈基石墨毡）改性处理，涉及到五道次浸泡处理工序，如果采用传统方案，则需在车间配置一套可覆盖所有池体的行车以及至少五套挂具，生产过程中，每道次处理工序结束后，需要借助于行车将池体内的碳毡原料卷吊出来，吊装过程中需起重工和司机，然后放置在下一级的池体内，由于直接将成捆/卷/箱的碳毡原料卷没入处理液中，则需要较宽的池体，且会出现碳毡原料卷芯部难以被处理液浸润（处理效果不佳）的情况。而采用本发明的方案，完全无需行车（行车造价通常为数十万甚至上百万），也无需配置挂具、起重工和司机，可以只采用供展开的碳毡料通过的较窄池体，展开的碳毡料所有部分均能够被处理液浸润，避免了碳毡料局部处理效果不佳的问题。总体来说，本发明是将成捆/卷的碳毡料展开并连续穿过各个处理池、热处理系统后再收卷，而传统的一些方案很少进行四道次及更多工序的多道次处理，即使有多道次的方案也是将成捆/卷/箱的碳毡料直接以粗暴的方式浸泡在池体内并依靠行车进行转运。
如果需要进一步提高生产效率，可以在每个池体的左侧壁和右侧壁均设置有多个并排布置的柔性密封通道，这样就能够同时处理多条碳毡料。

Claims (10)

1.一种全钒液流电池电极材料改性处理方法，其特征在于，步骤包括：
步骤1，将碳毡原料卷(15)立式安装在处理设备的放料转轴(1)上；
步骤2，将碳毡原料卷(15)的首端牵出，并依次穿过处理设备的若干个处理池、清洗池、分级热处理系统(9)，且位于处理池内的碳毡料(14)始终没入处理液中，并将碳毡料(14)卷的首端连接在处理设备的收卷机构(10)上；
步骤3，开启处理设备，设定好热处理温度、时间、碳毡料(14)行进速度，并配合控制处理池内处理液的长度来实现控制碳毡料(14)的浸泡时间，始终控制碳毡料(14)匀速行进；其中，热处理过程为依序在450±5℃、500±5℃、550±5℃、600±5℃、600±5℃的环境中分别处理120±10分钟；
步骤4，经热处理后的碳毡料(14)通过收卷机构(10)进行收卷，即得改性碳毡料(14)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，处理工序包括：无水乙醇/丙酮浸泡处理，并在该浸泡过程中进行超声处理；双氧水浸泡处理；浓硝酸浸泡处理；三氧化二铋酸性溶液浸泡处理；清洗处理。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，处理工序依序为：将碳毡料(14)置于无水乙醇/丙酮中浸泡处理120±20分钟，在该浸泡过程中进行超声处理；将碳毡料(14)置于温度为15±5℃的35wt％双氧水中浸泡处理120±20分钟；将碳毡料(14)置于10mol/L的浓硝酸中浸泡处理120-240分钟；将碳毡料(14)置于三氧化二铋酸性溶液中浸泡处理120-240分钟，每100ml浓硫酸中加入50g纯度为99.99％的三氧化二铋纳米粉末并搅拌均匀；将碳毡料(14)置于纯水中清洗30-60分钟。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，处理设备包括：自左往右依序布置的放料转轴(1)、第一导向辊(21)、装有无水乙醇/丙酮的第一池体(3)、第二导向辊(22)、装有双氧水的第二池体(5)、第三导向辊(23)、装有浓硝酸的第三池体(6)、第四导向辊(24)、装有三氧化二铋酸性溶液的第四池体(7)、第五导向辊(25)、清洗池(8)、第六导向辊(26)、分级热处理系统(9)、收卷机构(10)；其中，所有池体呈线性排列，每个池体的左侧壁和右侧壁均设置有柔性密封通道，柔性密封通道包括条形槽，在条形槽棱壁固定设置有竖向布置的柔性密封条(31)，处于自然状态下的两条柔性密封条(31)相互贴实以使条形槽封闭；当碳毡料(14)从两条柔性密封条(31)之间穿过时，两条柔性密封条(31)均与缓慢行进的碳毡料(14)相互贴实以使条形槽封闭。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：每个池体的左侧壁和右侧壁由间隔布置的固定池壁(32)、活动池壁(33)组成，活动池壁(33)边沿与池体内壁呈活动密封连接，活动池壁(33)位于固定池壁(32)内侧，活动池壁(33)连接驱动机构(34)，驱动机构(34)运行时能够带动活动池壁(33)水平移动，当动活动池壁(33)向内侧移动时，两个活动池壁(33)之间用于盛装液体的容积变小；当动活动池壁(33)向外侧移动时，两个活动池壁(33)之间用于盛装液体的容积变大。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：分级热处理系统(9)包括从左往右依序布置的第一热处理室(901)、第二热处理室(902)、第三热处理室(903)、第四热处理室(904)、第五热处理室(905)，所有热处理室的长度相同，相邻热处理室共用同一个挡壁(11)，在每个挡壁(11)上设置有竖向条孔(12)，每个竖向条孔(12)处设置有采用两个石墨毡辊轮(13)，两个石墨毡辊轮(13)之间刚好能够供碳毡料(14)通过，且石墨毡辊轮(13)与碳毡料(14)相互接触。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：第一导向辊(21)与收卷机构(10)之间的碳毡料(14)始终处于自左往右的线性运行状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：每个池体配置有供液系统。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤3中，控制处理池内处理液的长度来实现控制碳毡料(14)的浸泡时间具体步骤包括：
步骤31，以热处理工序为基准，获取单个热处理室的有效热处理空间长度L0，获取碳毡料(14)在单个热处理室内的热处理时间，记为t0，根据式(Ⅰ)计算出碳毡料(14)的行进速度V；
V＝L0/t0………………………(Ⅰ)
步骤32，获取碳毡料(14)在无水乙醇/丙酮中浸泡处理时间t1，根据式(Ⅱ)计算出碳毡料(14)的任意点位在第一池体(3)中的行进长度L1，并控制第一池体(3)的活动池壁连接的驱动机构运行，直到第一池体(3)内两个活动池壁的左右间距为L1；
L1＝V*t1………………………(Ⅱ)
步骤33，获取碳毡料(14)在双氧水中浸泡处理时间t2，根据式(Ⅲ)计算出碳毡料(14)的任意点位在第二池体(5)中的行进长度L2，并控制第二池体(5)的活动池壁连接的驱动机构运行，直到第二池体(5)内两个活动池壁的左右间距为L2；
L2＝V*t2………………………(Ⅲ)
步骤34，获取碳毡料(14)在浓硝酸中浸泡处理时间t3，根据式(Ⅳ)计算出碳毡料(14)的任意点位在第三池体(6)中的行进长度L3，并控制第三池体(6)的活动池壁连接的驱动机构运行，直到第三池体(6)内两个活动池壁的左右间距为L3；
L3＝V*t3………………………(Ⅳ)
步骤35，获取碳毡料(14)在三氧化二铋酸性溶液中浸泡处理时间t4，根据式(Ⅴ)计算出碳毡料(14)的任意点位在第四池体(7)中的行进长度L4，并控制第四池体(7)的活动池壁连接的驱动机构运行，直到第四池体(7)内两个活动池壁的左右间距为L4；
L4＝V*t4………………………(Ⅴ)
步骤36，获取碳毡料(14)在纯水中清洗时间t5，根据式(Ⅵ)计算出碳毡料(14)的任意点位在清洗池(8)中的行进长度L5，并控制清洗池(8)的活动池壁连接的驱动机构(34)运行，直到清洗池(8)内两个活动池壁的左右间距为L5；
L5＝V*t5………………………(Ⅵ)
步骤37，调节好收卷机构(10)的转速，使碳毡料(14)始终按照速度V匀速行进。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：碳毡原料为聚丙烯腈基石墨毡。
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