一种制备液流电池电解液的电解装置

本技术属于液流电池电解液，具体涉及一种制备液流电池电解液的电解装置。

背景技术：

1、液流电池是利用不同价态的离子间的氧化还原反应进行能量存储与转化的新型能源，其特点是无污染、循环寿命长、容量可调节、可深度充放电、可快速充放电。电解液作为液流电池的重要组成部分，其作为电池电化学反应的活性物质，性能直接影响液流电池系统的运行和转化效率。

2、现有技术中，电解还原的方法常用的电解装置包括槽式电解池和堆式电解装置，槽式电解池一般为在阳极槽和阴极槽之间采用隔膜分离，阴极槽注入需要还原处理的溶液，阳极槽中注入同离子浓度的酸溶液，再电解处理，此种方法槽压高，电解液处理效率低，并且装置较复杂。

3、堆式电解装置是生产电解液的主要方式，采用多个电解池进行反应，电解效率高，但是电解还原过程中，存在析氢析氧等副反应，影响电解液的酸度，而且降低电解效率，且难以处理。

技术实现思路

1、针对现有技术中问题，本实用新型公开一种制备液流电池电解液的电解装置。

2、一种制备液流电池电解液的电解装置，包括电解槽、通气装置、阳极集流体、阴极集流体和密封盖板；电解槽顶部采用密封盖板密封，密封盖板上设有加料口、进气口和排气口；通气装置设置在距离电解槽底部1～5cm处，电解槽上部侧壁和底部通过安装卡槽来固定阳极集流体和阴极集流体，阳极集流体和阴极集流体串联。

3、进一步的，上述的一种制备液流电池电解液的电解装置，所述通气装置为一个带有出气孔的u型管路，u型管路围成的面积不少于电解槽底部面积的三分之二，出气孔朝向电解槽底部，出气孔的总面积不少于管路面积的三分之一。

4、进一步的，上述的一种制备液流电池电解液的电解装置，所述电解槽为方形或圆柱形，材质要求耐氧化、耐腐蚀；所述密封盖板采用人字形设计，密封盖板材料选择透明材料。

5、进一步的，上述的一种制备液流电池电解液的电解装置，所述通气装置的u型管路上加设管路与进气口相通，通入氩气，通气最大压力为1mpa；加设管路安装气体逆向阀门。

6、进一步的，上述的一种制备液流电池电解液的电解装置，阳极集流体固定在阴极集流体内部，且阳极集流体与阴极集流体不接触。

7、进一步的，上述的一种制备液流电池电解液的电解装置，阴极集流体材料为碳板、石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯中的一种；阳极集流体材料为不锈钢、铝合金、钛合金、铜、镍中的一种。

8、进一步的，上述的一种制备液流电池电解液的电解装置，阳极集流体和阴极集流体的数量分别为一个或多个，每个阴极集流体面积是每个阳极集流体面积的20倍以上。

9、进一步的，上述的一种制备液流电池电解液的电解装置，通过表面镀锡或银的铜排分别将阴极集流体和阳极集流体串联在一起。

10、本实用新型的优点及有益效果是：

11、1、本实用新型操作简单、效率高、安全环保。

12、2、本实用新型结构设计可适应度高，适用于大规模产业化。

13、3、本实用新型不需使用传统设计中的隔膜，极大降低成本，对液流电池的应用市场提供了更加有利的优势。

技术特征：

1.一种制备液流电池电解液的电解装置，其特征在于，包括电解槽、通气装置、阳极集流体、阴极集流体和密封盖板；电解槽顶部采用密封盖板密封，密封盖板上设有加料口、进气口和排气口；通气装置设置在距离电解槽底部1～5cm处，电解槽上部侧壁和底部通过安装卡槽来固定阳极集流体和阴极集流体，阳极集流体和阴极集流体串联。

2.根据权利要求1所述的一种制备液流电池电解液的电解装置，其特征在于，所述通气装置为一个带有出气孔的u型管路，u型管路围成的面积不少于电解槽底部面积的三分之二，出气孔朝向电解槽底部，出气孔的总面积不少于管路面积的三分之一。

3.根据权利要求1所述的一种制备液流电池电解液的电解装置，其特征在于，所述电解槽为方形或圆柱形，所述密封盖板采用人字形设计。

4.根据权利要求2所述的一种制备液流电池电解液的电解装置，其特征在于，所述电解装置的u型管路上加设管路与进气口相通，加设管路安装气体逆向阀门。

5.根据权利要求1所述的一种制备液流电池电解液的电解装置，其特征在于，阳极集流体固定在阴极集流体内部，且阳极集流体与阴极集流体不接触。

6.根据权利要求5所述的一种制备液流电池电解液的电解装置，其特征在于，阳极集流体和阴极集流体的数量分别为一个或多个，每个阴极集流体面积是每个阳极集流体面积的20倍以上。

7.根据权利要求6所述的一种制备液流电池电解液的电解装置，其特征在于，通过表面镀锡或银的铜排分别将阴极集流体和阳极集流体串联在一起。

技术总结
本技术属于液流电池电解液技术领域，具体涉及一种制备液流电池电解液的电解装置。具体包括包括电解槽、通气装置、阳极集流体、阴极集流体和密封盖板；电解槽顶部采用密封盖板密封，密封盖板上设有加料口、进气口和排气口；通气装置设置在距离电解槽底部1～5cm处，电解槽上部侧壁和底部通过安装卡槽来固定阳极集流体和阴极集流体，阳极集流体和阴极集流体串联。本技术不需使用传统设计中的隔膜，极大降低成本，对液流电池的应用市场提供了更加有利的优势。

技术研发人员：侯绍宇,吴晓亮,刘建国
受保护的技术使用者：中国科学院金属研究所
技术研发日：20221122
技术公布日：2024/1/12