一種高濃度全釩電解液的制備裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電解液制備裝置，具體涉及一種高濃度全釩電解液的制備裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]釩電解液是釩電池的重要組成部分，是能量儲存的載體，電解液與電堆是獨立的，容量可根據(jù)電解液的體積和濃度調(diào)節(jié)。目前，釩電池電解液的制備方法主要有化學(xué)合成法和電解合成法。
[0003]化學(xué)合成法主要是利用還原劑將V205還原成易溶于水的V0S0 4或者是V(I11)、V(IV)的混合溶液，這樣制得的電解液的濃度不高，不利于提高釩電池的能量密度。如果需要制備高濃度的全釩電解液，就必須用電解法。
[0004]電解法所用的制備裝置分為靜態(tài)電解裝置和動態(tài)電解裝置兩種。靜態(tài)電解裝置采用陽離子交換膜把電解槽分割為陰、陽兩個單元槽，陰極板使用鉛板、銅板、石墨板、炭氈或石墨氈中的一種，陽極板為鉛板、DSA電極板、石墨板、炭氈或石墨氈中的一種。陰極單元槽加入V205、H2S0jP添加劑，使用攪拌器進(jìn)行攪拌。陽極單元槽加入硫酸水溶液進(jìn)行電解。動態(tài)電解裝置是將電解槽組裝成密封形式，通過磁力栗或砂漿栗分別將兩側(cè)電解液從裝置底部抽出，從裝置頂部輸入，使電解液在裝置中循環(huán)；陰極板使用鉛板、銅板、石墨板中的一種，陽極板為鉛板、DSA、石墨板中的一種。陰極單元槽加入V205、H2S04和添加劑，陽極單元槽加入硫酸水溶液進(jìn)行電解。這兩種電解裝置雖然可制備高濃度的全釩電解液，但均存在能耗尚、效率低、易引入雜質(zhì)等諸多不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種可降低槽電壓、減小能耗、增加電流效率、加快反應(yīng)速率、環(huán)境友好，成品純度高的高濃度全釩電解液的制備裝置。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:一種高濃度全釩電解液的制備裝置，
[0007]包括槽體、設(shè)置在槽體上的蓋板、設(shè)置在槽體內(nèi)的隔膜、電極和攪拌器，其特征在于:所述的槽體由陽極槽和陰極槽兩個半槽組成，所述的隔膜設(shè)置在兩個半槽之間；所述的電極由導(dǎo)電板與導(dǎo)電氈組成，所述的攪拌器設(shè)置在陽極槽或陰極槽中。
[0008]所述的陽極槽和陰極槽的槽體一側(cè)的上部分別設(shè)置有注液孔，另一側(cè)的下部分別設(shè)置有出液口，連接處向外側(cè)延伸的邊框上分別設(shè)置有對應(yīng)的螺栓孔。
[0009]所述的蓋板嵌設(shè)在槽體的槽口處，蓋板與陽極槽和陰極槽的對應(yīng)處分別設(shè)置有排氣孔。
[0010]所述的隔膜為陽離子交換膜、陰離子交換膜、Naff1n膜的一種。
[0011]所述的電極分為陽極槽電極和陰極槽電極，所述的陽極槽電極由導(dǎo)電板與導(dǎo)電氈粘結(jié)組成，所述的陰極槽電極由導(dǎo)電板與導(dǎo)電氈粘結(jié)組成，
[0012]所述的導(dǎo)電板為鉛板、石墨板、DSA電極板的一種；所述的導(dǎo)電氈為碳?xì)?、泡沫鎳、不銹鋼纖維氈的一種。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是:
[0014]1、本實用新型采用具有較好導(dǎo)電性能和化學(xué)穩(wěn)定性的復(fù)合陽極和復(fù)合陰極，即在單一電極的導(dǎo)電板上粘結(jié)導(dǎo)電氈，由于導(dǎo)電氈具有豐富的微孔和高的比表面積，耐酸、堿，灰份少，有效加大了電極的反應(yīng)面積，加快反應(yīng)速率，減小電流密度、增加電流效率，降低槽電壓，減小能耗，成品純度高。
[0015]2、本實用新型在槽口的凹槽中設(shè)置有活動蓋板，可將防止引入雜質(zhì)和廢氣排放，同時在蓋板與陽極槽和陰極槽的對應(yīng)處分別設(shè)置有排氣孔，可通過排氣管引出廢氣，并與堿液池聯(lián)通，避免電解過程中產(chǎn)生的廢氣對環(huán)境造成污染。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為圖1的A-A截面圖。
[0018]圖3為圖1的B-B截面圖。
[0019]圖中:槽體1、陽極槽la、陰極槽lb、陽極槽注液孔11a、陰極槽注液孔11b、陽極槽出液口 12a、陰極槽出液口 12b、陽極槽螺栓孔13a、陰極槽螺栓孔13b、蓋板2、陽極槽排氣孔21a、陰極槽排氣孔21b、隔膜3、電極4、陽極槽電極4a、陰極槽電極4b、陽極槽電極導(dǎo)電板41a、陰極槽電極導(dǎo)電板41b、陽極槽電極導(dǎo)電氈42a、陰極槽電極導(dǎo)電氈42b、攪拌器5。
【具體實施方式】
[0020]以下實施例結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
[0021]參見圖1?圖3，一種高濃度全釩電解液的制備裝置，包括槽體1、設(shè)置在槽體1上的蓋板2、設(shè)置在槽體1內(nèi)的隔膜3、電極4和攪拌器5。
[0022]槽體1由陽極槽la和陰極槽lb兩個半槽組成，在陽極槽la和陰極槽lb的槽體一側(cè)的上部分別設(shè)置有注液孔11a和11b，另一側(cè)的下部分別設(shè)置有出液口 12a和12b，在兩個半槽連接處向外側(cè)延伸的邊框上分別設(shè)置有對應(yīng)的螺栓孔13a和13b。
[0023]蓋板2嵌設(shè)在槽體1槽口處的凹槽內(nèi)，蓋板2與陽極槽la和陰極槽lb的對應(yīng)處分別設(shè)置有排氣孔21a和21b。蓋板2的材質(zhì)采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯的一種。
[0024]隔膜3夾持在陽極槽la和陰極槽lb兩個半槽之間，隔膜3為陽離子交換膜、陰離子交換膜、Naff1n膜的一種。本實施例為陽離子交換膜。安裝時，將陽極槽la和陰極槽lb的螺栓孔13a和13b相對應(yīng)，隔膜3夾持在兩個半槽連接面之間，螺栓依次穿過陽極槽la的螺栓孔13a、隔膜3、陰極槽lb的螺栓孔13b，隔膜3夾緊在兩個半槽之間，將槽體1分隔為兩個獨立的槽腔。
[0025]所述的電極4分為陽極槽電極4a和陰極槽電極4b,陽極槽電極4a由導(dǎo)電板41a與導(dǎo)電氈42a粘結(jié)組成，陰極槽電極4b由導(dǎo)電板41b與導(dǎo)電氈42b粘結(jié)組成。導(dǎo)電板41a和41b均為鉛板、石墨板、DSA電極板的一種；導(dǎo)電租42a和42b均為碳租、泡沫鎳、不銹鋼纖維租的一種。本實施例的導(dǎo)電板41a和41b為鉛板，導(dǎo)電租42a和42b為碳租；導(dǎo)電租42a和42b米用導(dǎo)電膠分別粘結(jié)在導(dǎo)電板41a和41b的板面上。
[0026]攪拌器5設(shè)置在陽極槽la或者是陰極槽lb中，本實施例設(shè)置在陰極槽lb中。攪拌器5采用立式電動攪拌器，攪拌器5的轉(zhuǎn)軸上端穿過蓋板2與電動機(jī)的輸出軸固定連接，下端與槳葉固定連接。攪拌器5的轉(zhuǎn)軸、槳葉材質(zhì)為聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一種。
[0027]以上所述為本實用新型的具體實施方案及技術(shù)原理，任何與此等效的其它設(shè)計，均在本實用新型保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種高濃度全釩電解液的制備裝置，包括槽體(1)、設(shè)置在槽體(1)上的蓋板(2)、設(shè)置在槽體(1)內(nèi)的隔膜(3)、電極(4)和攪拌器(5)，其特征在于:所述的槽體(1)由陽極槽(la)和陰極槽(lb)兩個半槽組成，所述的隔膜(3)設(shè)置在陽極槽(la)和陰極槽(lb)兩個半槽之間；所述的電極(4)由導(dǎo)電板(41)與導(dǎo)電氈(42)組成，所述的攪拌器(5)設(shè)置在陽極槽(la)或陰極槽(lb)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高濃度全釩電解液的制備裝置，其特征在于:陽極槽(la)和陰極槽(lb)的槽體一側(cè)的上部分別設(shè)置有注液孔(11a、11b)，另一側(cè)的下部分別設(shè)置有出液口( 12a、12b)，連接處向外側(cè)延伸的邊框上分別設(shè)置有對應(yīng)的螺栓孔(13a、13b)。3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種高濃度全釩電解液的制備裝置，其特征在于:蓋板(2)嵌設(shè)在槽體(1)的槽口處，蓋板(2 )與陽極槽(1 a)和陰極槽(lb )的對應(yīng)處分別設(shè)置有排氣孔(21a、21b)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高濃度全釩電解液的制備裝置，其特征在于:隔膜(3)為陽離子交換膜、陰離子交換膜、Naff 1n膜的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高濃度全釩電解液的制備裝置，其特征在于:電極(4)分為陽極槽電極(4a)和陰極槽電極(4b)，所述的陽極槽電極(4a)由導(dǎo)電板(41a)與導(dǎo)電氈(42a)粘結(jié)組成，所述的陰極槽電極(4b)由導(dǎo)電板(4lb)與導(dǎo)電氈(42b)粘結(jié)組成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高濃度全釩電解液的制備裝置，其特征在于:導(dǎo)電板(41a、41b)均為鉛板、石墨板、DSA電極板的一種；所述的導(dǎo)電租(42a、42b)均為碳租、泡沫鎳、不銹鋼纖維氈的一種。
【專利摘要】本實用新型公開了一種高濃度全釩電解液的制備裝置，該裝置包括槽體、設(shè)置在槽體上的蓋板、設(shè)置在槽體內(nèi)的隔膜、電極和攪拌器。槽體由陽極槽和陰極槽兩個半槽組成，隔膜設(shè)置在兩個半槽之間，電極由導(dǎo)電板與導(dǎo)電氈粘結(jié)組成，攪拌器設(shè)置在陽極槽或陰極槽中。本實用新型采用具有較好導(dǎo)電性能和化學(xué)穩(wěn)定性的復(fù)合陽極和復(fù)合陰極，有效加大了電極的反應(yīng)面積，加快反應(yīng)速率，減小電流密度、增加電流效率，降低槽電壓，減小能耗，成品純度高。
【IPC分類】H01M8/18
【公開號】CN205069768
【申請?zhí)枴緾N201520612441
【發(fā)明人】李君濤, 史小虎, 余龍海, 彭穗, 劉帥舟, 蔣仁貴
【申請人】大力電工襄陽股份有限公司, 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年8月14日