一种钒电池电解液配制方法
【专利摘要】本发明公开了一种钒电池电解液配制方法，该方法包括以下步骤：将五氧化二钒在还原剂硫化氢气流中加热至300℃-650℃，进行还原反应；将反应产物溶于硫酸溶液，通入还原剂硫化氢气体搅拌，过滤溶液中的固体杂质，得到硫酸氧钒溶液；对硫酸氧钒溶液进行蒸发结晶，用得到的晶体和分析纯的浓硫酸溶液配制钒电池电解液。
【专利说明】—种钒电池电解液配制方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于电池制造【技术领域】，具体涉及一种钒电池电解液的配制方法。
【背景技术】
[0002]I凡电池全称为全I凡氧化还原液流电池(Vanadium Redox Battery,缩写为VRB),是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。钒电池具有特殊的电池结构，可深度大电流密度放电；充电迅速；比能量高；价格低廉；应用领域十分广阔:如可作为大厦、机场、程控交换站备用电源；为潜艇、电动汽车提供电力以及用于电网调峰等。钒电池电堆和电解液的储罐分开，从根本上克服了传统电池的自放电现象。功率只取决于电堆大小，容量只取决于电解液储量和浓度，设计非常灵活；当功率一定时，要增加储能容量，只需要增大电解液储罐容积或提高电解液体积或浓度即可，而不需改变电堆大小；可通过更换或添加充电状态的电解液实现“瞬间充电”的目的。钒电池充、放电性能好，可以进行大功率的充电和放电，可充放电次数极大，理论上寿命是无数次。
[0003]现有的钒电池电解液制备方法为五氧化二钒加到硫酸溶液中，加热溶解，冷却稀释加入还原剂还原，反应完全后，得到硫酸氧钒溶液，加热蒸发干燥，得到蓝色硫酸氧钒粉末，将硫酸氧钒溶于一定浓度的硫酸溶液中，制得钒电池电解液；常用的还原剂为草酸乙酸亚硫酸亚硫酸钠二氧化硫等，这种技术方案存在以下问题:反应速度慢，比如还原剂为草酸二氧化硫时，反应速度慢；容易引入杂质，比如还原剂为亚硫酸钠时，会引入钠离子；工艺复杂，容易污染环境，不利于钒电池的生产制造，
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题中的一个或多个，本发明提供一种制备钒电池电解液的方法，和现有技术相比，具有反应速度快，成本低，纯度高，适合工业生产。
[0005]本发明的技术方案是:
[0006]I)将五氧化二钒在还原剂硫化氢气体中加热至300°C _650°C，进行还原反应，将
五氧化二钒还原成四氧化二钒。
[0007]2)将反应得到的产物加入到硫酸溶液中溶解，将溶液加热至70°C -1OO0C，向溶液中通入还原剂硫化氢气体搅拌，使未反应的五氧化二钒得以完全反应，得到硫酸氧钒溶液。
[0008]3)过滤得到的硫酸氧钒溶液去除固体杂质，将硫酸氧钒溶液蒸发结晶得到硫酸氧钥；晶体。
[0009]4)将硫酸氧钒晶体溶于蒸馏水，用分析纯的浓硫酸调节硫酸氧钒溶液中硫酸的浓度，使其适合钒电池电解液浓度要求，制得钒电池电解液。
[0010]本发明的有益效果是:反应温度高，反应速度快，能够提高生产效率；硫化氢气体的溶解度小，不会引入其他杂质，可以制得高纯度硫酸氧钒溶液，高纯度电解液能提高钒电池的性能；简化了生产步骤，提高生产效率。【具体实施方式】
[0011]一种钒电池电解液配制方法，将五氧化二钒加入还原反应器里，向此反应器里通入过量的硫化氢气体作为还原剂，在硫化氢气流中将五氧化二钒加热至300°c -650°c进行还原反应，加热还原反应时间可以为60min - 180min，将反应产物加入到浓硫酸与水的体积比为1:1?5的硫酸溶液中，保持温度70-100°C，并通入还原剂硫化氢气体，得到蓝色硫酸氧钒溶液，过滤硫酸氧钒溶液去除固体杂质，将得到的硫酸氧钒溶液置入结晶罐进行结晶，得到硫酸氧钒晶体，将硫酸氧钒晶体溶于蒸馏水，用分析纯的浓硫酸调节硫酸氧钒溶液中硫酸的浓度l_3mol / L，制得钒电池电解液。
[0012]为了更好的说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下:
[0013]实施例一
[0014]一种钒电池电解液配制方法，将550g纯度98%的五氧化二钒置入还原反应器，向反应器中持续通入硫化氢气体，在硫化氢气流中将五氧化二钒加热到550°C进行还原反应，加热还原反应时间为60min,持续通入硫化氢气的质量为45g,还原反应结束后,将反应产物加入到浓硫酸与水的体积比为1:1的硫酸溶液中，加热溶液温度至85°C，并向溶液中通入硫化氢气体还原剂搅拌，得到蓝色硫酸氧钒溶液；过滤硫酸氧钒溶液去除固体杂质，将得到的硫酸氧钒溶液置入结晶罐进行结晶，得到硫酸氧钒晶体，将晶体溶于蒸馏水，用分析纯的浓硫酸调节硫酸浓度至2.5mol / L,制得I凡电池电解液。
[0015]实施例二
[0016]一种钒电池电解液配制方法，将780g纯度98%的五氧化二钒置入还原反应器，向反应器中持续通入硫化氢气体，在硫化氢气流中将五氧化二钒加热到550°C进行还原反应，加热还原反应时间为80min,持续通入硫化氢气的质量为70g,还原反应结束后,将反应产物加入到浓硫酸与水的体积比为1:2的硫酸溶液中，加热溶液温度至90°C，并向溶液中通入硫化氢气体还原剂搅拌，得到蓝色硫酸氧钒溶液；过滤硫酸氧钒溶液去除固体杂质，将得到的硫酸氧钒溶液置入结晶罐进行结晶，得到硫酸氧钒晶体，将晶体溶于蒸馏水，用分析纯的浓硫酸调节硫酸浓度至3mol / L,制得I凡电池电解液。
【权利要求】
1.一种钒电池电解液配制方法，其特征在于: 将五氧化二钒在还原性气流中加热至300°c -650°c，进行还原反应，还原成四氧化二?凡; 将反应产物溶于硫酸溶液，通入还原剂硫化氢气体搅拌，过滤溶液中的固体杂质，得到硫酸氧钒溶液； 对硫酸氧钒溶液进行蒸发结晶，用得到的晶体和分析纯的浓硫酸溶液配制钒电池电解液。
2.根据权利要求1所 述的配制方法，其特征在于:还原性气流为硫化氢气体。
【文档编号】H01M8/18GK103441295SQ201310395098
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月2日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】许伟琦 申请人:许伟琦