[實用新型]一種進行全釩氧化還原液流電池堆研究的實驗裝置

有效

• 申請號: 201520209913.4
• 申請日: 2015-04-09
• 公開（公告）號: CN204651405U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 任鳳;陳殿磊;吳艷民
• 申請（專利權）人: 深圳市萬越新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種進行全釩氧化還原液流電池堆研究的實驗裝置。

背景技術

全釩氧化還原液流電池(VRB)是一種新型的化學電源，以溶解在電解液中不同價態的釩離子作為電池正極和負極活性物質，正極電解液和負極電解液分開儲存，從原理上避免電池儲存過程自放電現象，適合于大規模儲能過程應用。由于全釩氧化還原液流電池對于風能、太陽能等可再生能源發電過程具有特殊重要意義，作為可再生能源利用過程關鍵技術在國際上得到優先發展。

液流電池隔膜作用是防止正負極活性物質直接接觸產生自放電，理想的液流電池隔膜對正負極活性物質具有良好的分隔性能，同時許可充放電過程中參與電荷傳遞的氫離子自由通過，減小電池內阻，為此需要開發一種實驗裝置。

為了研究測定V4+和V5+兩種釩離子通過不同離子交換膜時擴散系數，考察電池隔膜對電池自放電過程和電池效率影響，并在此基礎上建成全釩氧化還原液流電池堆，系統評價電池堆結構和電解液流體力學行為對電池充放電特性影響，也需要開發一種全釩氧化還原液流電池的實驗裝置。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種進行全釩氧化還原液流電池堆研究的實驗裝置，其能夠測定V4+和V5+兩種釩離子通過不同離子交換膜時擴散系數，考察離子交換膜對電池自放電過程和電池效率影響，并在此基礎上建成全釩氧化還原液流電池堆，系統評價電池堆結構和電解液流體力學行為對電池充放電特性影響。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種進行全釩氧化還原液流電池堆研究的實驗裝置，其特征在于：主要包括恒壓電源、電壓表、放電負載、正電極、正極電解液、離子交換膜、磁力攪拌器、電解液儲存罐、負極電解液、氮氣瓶、氮氣管、負電極、計算機信息采集器、通信控制線、電流表、開關1、開關2。其中，正極電解液和負極電解液均儲存在電解液儲存罐中，正極電解液和負極電解液中間由離子交換膜隔開，正極電解液和負極電解液底部均裝有磁力攪拌器，正電極插入正極電解液中，負電極插入負極電解液中，氮氣瓶通過氮氣管連接到電解液儲存罐的負極電解液側。電流表的一端分別連接到放電負載、電壓表和恒壓電源，電流表的另一端連接到負電極。正電極分別連接到放電負載、電壓表和恒壓電源。開關1與放電負載串聯，開關2與恒壓電源串聯。計算機信息采集器通過通信控制線分別連接到電壓表和電流表。

本實用新型通過采用上述原理和結構，能夠組成一個全釩液流單電池實驗裝置，從而可以測定V4+和V5+兩種釩離子通過不同離子交換膜時擴散系數，考察離子交換膜對電池自放電過程和電池效率影響，并在此基礎上建成全釩氧化還原液流電池堆，系統評價電池堆結構和電解液流體力學行為對電池充放電特性影響。

附圖說明

附圖1是一種進行全釩氧化還原液流電池堆研究的實驗裝置。

1-恒壓電源；2-電壓表；3-放電負載；4-正電極；5-正極電解液；6-離子交換膜；7-磁力攪拌器；8-電解液儲存罐；9-負極電解液；10-氮氣瓶；11-氮氣管；12-負電極；13-計算機信息采集器；14-通信控制線；15-電流表；16-開關1；17-開關2。

現結合說明書附圖1對本實用新型作進一步詳細說明：

具體實施方式

如附圖1所示，本實用新型所述的一種進行全釩氧化還原液流電池堆研究的實驗裝置，主要包括恒壓電源、電壓表、放電負載、正電極、正極電解液、離子交換膜、磁力攪拌器、電解液儲存罐、負極電解液、氮氣瓶、氮氣管、負電極、計算機信息采集器、通信控制線、電流表、開關1、開關2。其中，正極電解液（5）和負極電解液（9）均儲存在電解液儲存罐（8）中，正極電解液（5）和負極電解液（9）中間由離子交換膜（6）隔開，正極電解液（5）和負極電解液（9）底部均裝有磁力攪拌器（7），正電極（4）插入正極電解液（5）中，負電極（12）插入負極電解液（9）中，氮氣瓶（10）通過氮氣管（11）連接到電解液儲存罐（8）的負極電解液（9）側。電流表（15）的一端分別連接到放電負載（3）、電壓表（2）和恒壓電源（1），電流表（15）的另一端連接到負電極（12）。正電極（4）分別連接到放電負載（3）、電壓表（2）和恒壓電源（1）。開關1（16）與放電負載（3）串聯，開關2（17）與恒壓電源（1）串聯。計算機信息采集器（13）通過通信控制線（14）分別連接到電壓表（2）和電流表（15）。

（一）實驗部分

（1）化學藥品與裝置