[發明專利]一種電解反應裝置及其制備釩電池電解液的方法

在審

• 申請號: 201410152160.8
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN105006584A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 周漢濤
• 申請（專利權）人: 江蘇碩陽電子科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;H01M8/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電解反應裝置，包括電解池組、加料反應容器、沉降池、輸液管路和泵，其特征在于，還包括一個檢測儀和數據傳送裝置；

??所述的檢測儀安裝于所述的加料反應容器內且和所述數據傳送裝置連接，并通過所述的數據傳送裝置顯示信息并發送信息到控制中心；

??所述的電解池組分別設置有陰極進液口和陰極出液口和出液口，所述的電解池組連接直流電源；

所述的加料反應容器包括兩個進液口及出液口，所述的其中一個進液口可拆卸地連接蓋件，所述的另一個進液口通過輸液管路連接所所述的電解池組的陰極出液口；

所述的沉降池設置有進液口、上出液口、下出液口，所述的進液口和所述加料反應容器的出液口通過輸液管路連接，所述的上出液口和所述的電解池組的陰極進液口通過輸液管路相連，所述的下出液口和所述的加料反應容器的進液口通過輸液管路相連；

所述的泵連接所述的加料反應閥，所述的泵連接有外接電源。

2.根據權利要求1所述的一種電解反應裝置，其特征在于，所述的數據傳送裝置包括一個顯示屏和無線網絡收發裝置。

3.根據權利要求1所述的一種電解反應裝置，其特征在于，所述的加料反應容器內安裝有攪拌器。

4.根據權利要求2或3所述的一種電解反應裝置，其特征在于，電解池組由2個或2個以上對稱電解池模塊串聯而成，每個模塊包括電解池框、電極板、隔膜，其中處于電解池最外側的電極板為單電極板，處于電解池組中間的電極板為雙極板，多個電解池模塊通過壓濾機方式組裝成電解池組。

5.根據權利要求4所述的一種電解反應裝置，其特征在于，電極板材質可以用石墨板、導電塑料、鈦或鈦合金制備而成，其中進行陽極反應的一面一般要涂覆催化劑涂層，包括鉑、銠、銥、鈀，或這些金屬彌散在導電的氧化物基體中；電解池框可用PVC、PP或PE制成；隔膜可以采用PP氈、微孔玻璃纖維膜、超分子微孔PE膜或Nafion膜。

6.一種利用權利要求5所述的電解反應裝置制備釩電池電解液的方法，包括如下步驟：

（1）將V₂O₅和濃度為0.5molL^-1~6molL^-1的硫酸溶液加入加料反應容器，經攪拌使部分V⁵⁺溶解形成懸濁液，送入沉降池使未溶解的V₂O₅沉淀，沉降池上層含有V⁵⁺的澄清液體由泵送入電解池組的陰極室，下層沉淀由泵送回加料反應容器；

（2）電解池組與外接電源相連，V⁵⁺在電解池組的陰極室被還原，從電解池組出口得到V³⁺溶液，部分V³⁺溶液返回加料反應釜再與一定計量的V₂O₅混合反應形成由V⁴⁺溶液和V₂O₅固體組成的懸濁液，懸濁液送入沉降池使V₂O₅沉淀，上層含有V⁴⁺的澄清液體由泵送入電解池組進行電解反應，電解池組出口得到的部分V³⁺溶液，再送入加料反應容器與一定計量的V₂O₅混合反應，從而形成一個連續循環的電解反應流程；

（3）檢測儀檢測加料反應容器里面V₂O₅和硫酸溶液的濃度，通過數據傳送裝置的顯示屏顯示，并通過數據傳送裝置的無線網絡收發裝置傳送回監控中心。

7.根據權利要求6所述的制備釩電池電解液的方法，其特征在于，電解液在每個電解池中的流速為0.5cms^-1~10cms^-1，施加于電解池組的直流電流為10A~1000A，施加于電解池組的電流密度為100Am^-2~2000Am^-2；電解池組中的陽極電解液為含有支持電解質的水溶液，支持電解質為硫酸、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鎂的至少一種，濃度為0.5molL^-1~6molL^-1；陽極電解液在電解池組陽極室處于靜止狀態，定期要向陽極室中補加水。