一种高浓度全钒电解液的制备装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电解液制备装置，具体涉及一种高浓度全钒电解液的制备装置。
【背景技术】
[0002]钒电解液是钒电池的重要组成部分，是能量储存的载体，电解液与电堆是独立的，容量可根据电解液的体积和浓度调节。目前，钒电池电解液的制备方法主要有化学合成法和电解合成法。
[0003]化学合成法主要是利用还原剂将V205还原成易溶于水的V0S0 4或者是V(I11)、V(IV)的混合溶液，这样制得的电解液的浓度不高，不利于提高钒电池的能量密度。如果需要制备高浓度的全钒电解液，就必须用电解法。
[0004]电解法所用的制备装置分为静态电解装置和动态电解装置两种。静态电解装置采用阳离子交换膜把电解槽分割为阴、阳两个单元槽，阴极板使用铅板、铜板、石墨板、炭毡或石墨毡中的一种，阳极板为铅板、DSA电极板、石墨板、炭毡或石墨毡中的一种。阴极单元槽加入V205、H2S0jP添加剂，使用搅拌器进行搅拌。阳极单元槽加入硫酸水溶液进行电解。动态电解装置是将电解槽组装成密封形式，通过磁力栗或砂浆栗分别将两侧电解液从装置底部抽出，从装置顶部输入，使电解液在装置中循环；阴极板使用铅板、铜板、石墨板中的一种，阳极板为铅板、DSA、石墨板中的一种。阴极单元槽加入V205、H2S04和添加剂，阳极单元槽加入硫酸水溶液进行电解。这两种电解装置虽然可制备高浓度的全钒电解液，但均存在能耗尚、效率低、易引入杂质等诸多不足。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是克服现有技术的不足，而提供一种可降低槽电压、减小能耗、增加电流效率、加快反应速率、环境友好，成品纯度高的高浓度全钒电解液的制备装置。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的:一种高浓度全钒电解液的制备装置，
[0007]包括槽体、设置在槽体上的盖板、设置在槽体内的隔膜、电极和搅拌器，其特征在于:所述的槽体由阳极槽和阴极槽两个半槽组成，所述的隔膜设置在两个半槽之间；所述的电极由导电板与导电毡组成，所述的搅拌器设置在阳极槽或阴极槽中。
[0008]所述的阳极槽和阴极槽的槽体一侧的上部分别设置有注液孔，另一侧的下部分别设置有出液口，连接处向外侧延伸的边框上分别设置有对应的螺栓孔。
[0009]所述的盖板嵌设在槽体的槽口处，盖板与阳极槽和阴极槽的对应处分别设置有排气孔。
[0010]所述的隔膜为阳离子交换膜、阴离子交换膜、Naff1n膜的一种。
[0011]所述的电极分为阳极槽电极和阴极槽电极，所述的阳极槽电极由导电板与导电毡粘结组成，所述的阴极槽电极由导电板与导电毡粘结组成，
[0012]所述的导电板为铅板、石墨板、DSA电极板的一种；所述的导电毡为碳毡、泡沫镍、不锈钢纤维毡的一种。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的优点是:
[0014]1、本实用新型采用具有较好导电性能和化学稳定性的复合阳极和复合阴极，即在单一电极的导电板上粘结导电毡，由于导电毡具有丰富的微孔和高的比表面积，耐酸、碱，灰份少，有效加大了电极的反应面积，加快反应速率，减小电流密度、增加电流效率，降低槽电压，减小能耗，成品纯度高。
[0015]2、本实用新型在槽口的凹槽中设置有活动盖板，可将防止引入杂质和废气排放，同时在盖板与阳极槽和阴极槽的对应处分别设置有排气孔，可通过排气管引出废气，并与碱液池联通，避免电解过程中产生的废气对环境造成污染。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型结构示意图。
[0017]图2为图1的A-A截面图。
[0018]图3为图1的B-B截面图。
[0019]图中:槽体1、阳极槽la、阴极槽lb、阳极槽注液孔11a、阴极槽注液孔11b、阳极槽出液口 12a、阴极槽出液口 12b、阳极槽螺栓孔13a、阴极槽螺栓孔13b、盖板2、阳极槽排气孔21a、阴极槽排气孔21b、隔膜3、电极4、阳极槽电极4a、阴极槽电极4b、阳极槽电极导电板41a、阴极槽电极导电板41b、阳极槽电极导电毡42a、阴极槽电极导电毡42b、搅拌器5。
【具体实施方式】
[0020]以下实施例结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0021]参见图1?图3，一种高浓度全钒电解液的制备装置，包括槽体1、设置在槽体1上的盖板2、设置在槽体1内的隔膜3、电极4和搅拌器5。
[0022]槽体1由阳极槽la和阴极槽lb两个半槽组成，在阳极槽la和阴极槽lb的槽体一侧的上部分别设置有注液孔11a和11b，另一侧的下部分别设置有出液口 12a和12b，在两个半槽连接处向外侧延伸的边框上分别设置有对应的螺栓孔13a和13b。
[0023]盖板2嵌设在槽体1槽口处的凹槽内，盖板2与阳极槽la和阴极槽lb的对应处分别设置有排气孔21a和21b。盖板2的材质采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯的一种。
[0024]隔膜3夹持在阳极槽la和阴极槽lb两个半槽之间，隔膜3为阳离子交换膜、阴离子交换膜、Naff1n膜的一种。本实施例为阳离子交换膜。安装时，将阳极槽la和阴极槽lb的螺栓孔13a和13b相对应，隔膜3夹持在两个半槽连接面之间，螺栓依次穿过阳极槽la的螺栓孔13a、隔膜3、阴极槽lb的螺栓孔13b，隔膜3夹紧在两个半槽之间，将槽体1分隔为两个独立的槽腔。
[0025]所述的电极4分为阳极槽电极4a和阴极槽电极4b,阳极槽电极4a由导电板41a与导电毡42a粘结组成，阴极槽电极4b由导电板41b与导电毡42b粘结组成。导电板41a和41b均为铅板、石墨板、DSA电极板的一种；导电租42a和42b均为碳租、泡沫镍、不锈钢纤维租的一种。本实施例的导电板41a和41b为铅板，导电租42a和42b为碳租；导电租42a和42b米用导电胶分别粘结在导电板41a和41b的板面上。
[0026]搅拌器5设置在阳极槽la或者是阴极槽lb中，本实施例设置在阴极槽lb中。搅拌器5采用立式电动搅拌器，搅拌器5的转轴上端穿过盖板2与电动机的输出轴固定连接，下端与桨叶固定连接。搅拌器5的转轴、桨叶材质为聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一种。
[0027]以上所述为本实用新型的具体实施方案及技术原理，任何与此等效的其它设计，均在本实用新型保护范围内。
【主权项】
1.一种高浓度全钒电解液的制备装置，包括槽体(1)、设置在槽体(1)上的盖板(2)、设置在槽体(1)内的隔膜(3)、电极(4)和搅拌器(5)，其特征在于:所述的槽体(1)由阳极槽(la)和阴极槽(lb)两个半槽组成，所述的隔膜(3)设置在阳极槽(la)和阴极槽(lb)两个半槽之间；所述的电极(4)由导电板(41)与导电毡(42)组成，所述的搅拌器(5)设置在阳极槽(la)或阴极槽(lb)中。2.根据权利要求1所述的一种高浓度全钒电解液的制备装置，其特征在于:阳极槽(la)和阴极槽(lb)的槽体一侧的上部分别设置有注液孔(11a、11b)，另一侧的下部分别设置有出液口( 12a、12b)，连接处向外侧延伸的边框上分别设置有对应的螺栓孔(13a、13b)。3.根据权利要求书1所述的一种高浓度全钒电解液的制备装置，其特征在于:盖板(2)嵌设在槽体(1)的槽口处，盖板(2 )与阳极槽(1 a)和阴极槽(lb )的对应处分别设置有排气孔(21a、21b)。4.根据权利要求1所述的一种高浓度全钒电解液的制备装置，其特征在于:隔膜(3)为阳离子交换膜、阴离子交换膜、Naff 1n膜的一种。5.根据权利要求1所述的一种高浓度全钒电解液的制备装置，其特征在于:电极(4)分为阳极槽电极(4a)和阴极槽电极(4b)，所述的阳极槽电极(4a)由导电板(41a)与导电毡(42a)粘结组成，所述的阴极槽电极(4b)由导电板(4lb)与导电毡(42b)粘结组成。6.根据权利要求5所述的一种高浓度全钒电解液的制备装置，其特征在于:导电板(41a、41b)均为铅板、石墨板、DSA电极板的一种；所述的导电租(42a、42b)均为碳租、泡沫镍、不锈钢纤维毡的一种。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高浓度全钒电解液的制备装置，该装置包括槽体、设置在槽体上的盖板、设置在槽体内的隔膜、电极和搅拌器。槽体由阳极槽和阴极槽两个半槽组成，隔膜设置在两个半槽之间，电极由导电板与导电毡粘结组成，搅拌器设置在阳极槽或阴极槽中。本实用新型采用具有较好导电性能和化学稳定性的复合阳极和复合阴极，有效加大了电极的反应面积，加快反应速率，减小电流密度、增加电流效率，降低槽电压，减小能耗，成品纯度高。
【IPC分类】H01M8/18
【公开号】CN205069768
【申请号】CN201520612441
【发明人】李君涛, 史小虎, 余龙海, 彭穗, 刘帅舟, 蒋仁贵
【申请人】大力电工襄阳股份有限公司, 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年8月14日