一種離子膜裝夾裝置及全釩液流電池電解液制備容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液流電池領(lǐng)域。具體為一種離子膜裝夾裝置及使用該裝置的全釩液流電池電解液制備容器。
【背景技術(shù)】
[0002]全釩液流電池是一種新型的蓄能電池，由于其綠色環(huán)保的特性，得到了越來越廣泛的使用。全釩液流電池主要由電堆、電解液和供液系統(tǒng)構(gòu)成，其工作原理為:將具有不同價態(tài)的釩離子溶液分別作為正極和負(fù)極的活性物質(zhì)，并儲存在各自的電解液儲罐中。兩種電解液在獨(dú)立的供液泵的驅(qū)動下，由電解液儲罐分別供給各自的循環(huán)，并流經(jīng)電池的正極或負(fù)極，通過在電極表面發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對電池的充放電。
[0003]電解液的制備一般在反應(yīng)容器內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)容器由離子膜分隔成正極反應(yīng)區(qū)和負(fù)極反應(yīng)區(qū)。正極區(qū)用于存放電解液制作時所需的一種相對而言不需要經(jīng)常更替的反應(yīng)物，負(fù)極反應(yīng)區(qū)用于存放制備電解液的原料。反應(yīng)時，離子膜正極反應(yīng)區(qū)和負(fù)極反應(yīng)區(qū)中的物質(zhì)相接觸，有選擇性地允許正極反應(yīng)區(qū)內(nèi)的部分離子通過進(jìn)而進(jìn)入負(fù)極反應(yīng)區(qū)。離子膜一般通過側(cè)邊與邊框固定在一起，由于離子膜本身比較薄和軟，而正極反應(yīng)區(qū)和負(fù)極反應(yīng)區(qū)的液體由于攪拌導(dǎo)致對離子膜造成一定的沖擊，容易對膜造成破損或被撕裂，降低了膜的壽命。若離子膜在反應(yīng)中破損，會導(dǎo)致正負(fù)極溶液混合，也使電解液制作失敗。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有的離子膜不耐沖擊的特點(diǎn)，提供一種帶支撐的離子膜裝夾裝置，可對離子膜提供一定的保護(hù)，減少反應(yīng)中離子膜受到的沖擊，從而保護(hù)離子膜不容易受損。
[0005]本實(shí)用新型的離子膜裝夾裝置，包括用于夾住離子膜的第一裝夾框和第二裝夾框；
[0006]所述第一裝夾框的側(cè)壁之間設(shè)有多條橫向和豎向的支撐條，所述支撐條將所述第一裝夾框的側(cè)壁圍成的第一支撐區(qū)分割成多個透孔，且自上而下所述支撐條的設(shè)置越來越1?、集；
[0007]所述第二裝夾框的側(cè)壁之間設(shè)有多條橫向和豎向的支撐條，所述第二裝夾框的支撐條將所述第二裝夾框的側(cè)壁圍成的第二支撐區(qū)分割成多個透孔，且自上而下支撐條的設(shè)置越來越密集，且所述第二透孔與所述第一透孔一一對應(yīng)；；
[0008]所述第一裝夾板框的兩個側(cè)邊分別設(shè)有與所述第二夾裝框配合的凸緣，所述第二裝夾框被裝配在第一夾裝框的兩個配合凸緣之間，且所述第二夾裝框的外緣與配合凸緣的內(nèi)緣配合。
[0009]作為優(yōu)選，所述第一裝夾框還設(shè)有用于安裝第一密封件的環(huán)形密封槽，所述環(huán)形密封槽環(huán)繞所述第一支撐區(qū)。
[0010]作為優(yōu)選，所述第一密封件為環(huán)形密封圈。
[0011]作為優(yōu)選，所述第一裝夾框的支撐條的寬度與第二裝夾框的支撐條的寬度相同。
[0012]作為優(yōu)選，所述第一裝夾框和第二裝夾框自上而下均設(shè)置有多組所述支撐條，每組所述支撐條包括兩條橫向支撐條和多條豎向支撐條，且位于下方的一組支撐條的豎向支撐條的數(shù)量大于位于上方的一組支撐條的豎向支撐條的數(shù)量。
[0013]作為優(yōu)選，所述裝夾裝置還包括套在已完成配合的第一裝夾框和第二裝夾框的外緣的環(huán)形的第二密封件，所述第二密封件的內(nèi)側(cè)具有U形槽。
[0014]本實(shí)用新型還提供一種全釩液流電池電解液制備容器，所述容器兩個相對的側(cè)壁和與兩側(cè)壁相連的底壁上，分別設(shè)置有裝夾槽，所述容器還包括可自上而下沿所述裝夾槽的側(cè)壁裝入所述裝夾槽內(nèi)的裝夾裝置，所述裝夾裝置為如上所述的離子膜裝夾裝置，所述離子膜裝夾裝置內(nèi)裝夾有離子膜。
[0015]本實(shí)用新型的離子膜裝夾裝置和全釩液流電池電解液制備容器與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0016]1、本實(shí)用新型的離子膜裝夾裝置允許特定的離子通過離子膜在正極反應(yīng)區(qū)和負(fù)極反應(yīng)區(qū)之間通過，同時支撐條可對離子膜起到抗沖擊保護(hù)作用，防止離子膜在液體壓強(qiáng)和波動沖擊的作用下破損，從而延長離子膜的使用壽命。根據(jù)液壓隨著深度的增加而增加的原理，離子膜的下部比其上部承受更大的液壓，因而液面越深對應(yīng)的支撐保護(hù)越為密集。在本實(shí)用新型中，位于下邊的透孔的尺寸較小，即支撐部分的間隔較小，支撐部分可承擔(dān)更大的壓強(qiáng)，從而減小離子膜下部所承受的壓強(qiáng)，進(jìn)一步提高對離子膜的保護(hù)作用。
[0017]2、第一裝夾板設(shè)有環(huán)形密封槽，環(huán)形密封槽內(nèi)的第一密封件為環(huán)形，可防止電解液從第一裝夾板和第二裝夾板之間的縫隙中通過。對比傳統(tǒng)的使用螺絲緊固的密封裝置，這種裝夾的好處在于操作簡單，密封性能好，并能有效避免由于反應(yīng)中可能濺起的液體或酸氣對螺絲造成腐蝕。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型一個實(shí)施例的離子膜裝夾裝置的分解示意圖。
[0019]圖2為圖中的離子膜裝夾裝置完成裝配后的示意圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型一個實(shí)施例的全釩液流電池電解液制備容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記
[0022]1-離子膜裝夾裝置，11-第一裝夾框，111-配合凸緣，1111-內(nèi)緣面，1112-外端面，112-環(huán)形密封槽，12-第二裝夾框，121-側(cè)面，13-支撐條，14-透孔，2-裝夾槽，3-正極反應(yīng)區(qū)，4-負(fù)極反應(yīng)區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]圖1為本實(shí)用新型一個實(shí)施例的離子膜裝夾裝置的分解示意圖。本實(shí)用新型的離子膜裝夾裝置1，如圖1所示，所述裝夾裝置I包括用于夾住離子膜的第一裝夾框11和第二裝夾框12，在本實(shí)施例中，第一裝夾框11和第二裝夾框12均為矩形，且二者的長度相同，即裝配到容器內(nèi)時二者的高度相同。第一裝夾框11的寬度大于第二裝夾框12的寬度。二者完成裝配時相互平行，離子膜被夾在二者之間，且與二者平行。
[0024]如圖1和圖2所示，所述第一裝夾框11的側(cè)壁之間設(shè)有多條橫向和豎向的支撐條13，所述支撐條13將所述第一裝夾框11的側(cè)壁圍成的第一支撐區(qū)分割成多個透孔14，且自上而下所述支撐條13的設(shè)置越來越密集。
[0025]所述第二裝夾框12的側(cè)壁之間設(shè)有多條橫向和豎向的支撐條13，所述第二裝夾框12的支撐條13將所述第二裝夾框12的側(cè)壁圍成的第二支撐區(qū)分割成多個透孔14，且自上而下支撐條13的設(shè)置越來越密集，且第一裝夾框11的透孔14與第二裝夾框12的透孔14 一一對應(yīng)。所述第一裝夾框11的支撐條的寬度與第二裝夾框12的支撐條的寬度相同。
[0026]離子膜允許通過的離子從裝夾框上設(shè)置的透孔通過從正極反應(yīng)區(qū)3進(jìn)入負(fù)極反應(yīng)區(qū)4，同時透孔之間的支撐條可對離子膜起到支撐作用，防止其在液體壓強(qiáng)或其他受力不均的情況下發(fā)生破損，從而延長離子膜的使用壽命。根據(jù)液