[發(fā)明專利]一種釩電池用橡膠密封件的檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210004688.1
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102564701A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯紹宇;劉建國;嚴川偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院金屬研究所
• 主分類號: G01M3/00
• 分類號: G01M3/00;G01M3/36
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及釩電池制造領(lǐng)域，具體為一種釩電池用橡膠密封件的檢測方法。

背景技術(shù)

釩電池，全稱為全釩離子氧化還原液流電池，是一種新型綠色環(huán)保電池。其能量以正負極電解液的形式儲存，正負極反應(yīng)分別為：

正極反應(yīng)：VO₂⁺+2H⁺+e^-→VO²⁺+H₂O????E₀＝1.00V

負極反應(yīng)：V³⁺+e^-→V²⁺??????????????E₀＝-0.26V

釩電池的正負極電解液分別是含有V(Ⅴ)/V(Ⅳ)、V(Ⅲ)/V(Ⅱ)釩化合物的酸性溶液，其活性物質(zhì)是以溶液形式分別存儲于正負極儲液罐中，正負極電解液由質(zhì)子交換膜隔開，因此不會產(chǎn)生交叉污染，電極反應(yīng)速度快且電池的功率、容量可調(diào)，有著廣泛的用途。

釩電池電堆設(shè)計，首要考慮的是密封如何解決，在解決了密封以后，下一個問題才是性能，密封技術(shù)是困擾釩電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵問題。目前，在燃料電池、氯堿、換熱器等行業(yè)里面有很多成熟的密封方法和技術(shù)，按理說做釩電池的密封不難。但是，要把幾十片面積上千平方厘米的單片電池集成到一起，確保不發(fā)生任何的泄漏，并且是在10年之內(nèi)任何時間、任何場景下都不能漏，卻是制約釩電池長期穩(wěn)定運行的一個關(guān)鍵因素。目前，密封最大的問題是密封圈，采用的是橡膠圈密封，隨著使用時間增長，會慢慢腐蝕脫落，最嚴重的情況是，電堆長時間運行后，密封圈脫落的橡膠會出現(xiàn)石墨氈上，會把液流通道堵死，所以從系統(tǒng)層面來分析必須要有一種切實可行的檢測方法來檢測橡膠密封件的性能。

至今為止，只有耐酸堿橡膠密封件材料標準，所適用范圍為單一的酸性條件，而釩電池電解液為酸和釩水溶液，具有更強的氧化性，對橡膠性能的檢測需要更高的標準和檢測手段，保證橡膠密封件的耐酸耐氧化性能滿足使用要求，解決釩電池電堆的密封問題，顯然作為檢測橡膠密封件的檢測標準已不再適合用于釩電池。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種釩電池用橡膠密封件的檢測方法，通過對釩電池工作環(huán)境的模擬來對橡膠密封件進行測試，制定檢測方法，方法快速、科學(xué)、可靠。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種釩電池用橡膠密封件的檢測方法，包括如下步驟：

(1)試樣的制備，硫化橡膠的試樣制成長條形；

(2)硫化橡膠試樣拉伸至一定長度后，懸掛在盛有試驗液體的試驗裝置內(nèi)，試驗液體的體積不得少于試樣總體積的15倍；

(3)在一定溫度下浸泡一定時間；

(4)取出后測試其硬度和拉伸性能，按標準GB/T?531.1和GB/T?528進行，參照標準(表8)對比前后數(shù)值的變化，得出橡膠密封件能否滿足釩電池密封。

本發(fā)明中，試驗液體為釩化合物的酸性溶液。

本發(fā)明中，酸性溶劑為硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸或碳酸等無機酸。

本發(fā)明中，酸性溶劑濃度為1mol/L～5mol/L。

本發(fā)明中，釩化合物為五氧化二釩或硫酸氧釩等。

本發(fā)明中，釩濃度為1mol/L～3mol/L。

本發(fā)明中，試樣可以采用硅橡膠、三元乙丙橡膠、丁腈橡膠或氟橡膠等膠料，制備硫化程度相當(dāng)?shù)脑嚇樱蚧鹉z或制品試樣的環(huán)境調(diào)節(jié)和試驗的標準溫度、濕度及時間按GB/T?2941中的規(guī)定。

本發(fā)明中，硫化橡膠的試樣其長和寬分別為：(160-180)±1mm、(2.0-4.0)±0.2mm，厚度為(1.0-2.0)±0.2mm。

本發(fā)明中，硫化橡膠的試樣的技術(shù)要求選用以下一個或一個以上浸泡溫度：-10±1℃；20±1℃；30±1℃；40±1℃；50±1℃；60±1℃；70±1℃。

本發(fā)明中，浸泡試驗周期可以選用以下一個或一個以上浸泡周期：24±1小時；48±2小時；72±3小時；24天±1天。

本發(fā)明中，一組試樣中每個試樣的形狀和大小及取樣部位要求盡量一致，試樣的體積應(yīng)在1-3m³范圍內(nèi)。

本發(fā)明中，將試樣懸掛在盛有試驗液體的試驗裝置內(nèi)，將試樣拉伸至一定長度，其伸長率(即抗拉伸率)在20-40％。

本發(fā)明中，試驗液體的體積與試樣總體積的比為15∶1-20∶1。