[實(shí)用新型]一種微型釩電池及釩電解液濃度測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020484984.6
• 申請日: 2020-04-07
• 公開（公告）號: CN212989227U
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇秀麗;林友斌;楊霖霖
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22;G01N27/413
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本實(shí)用新型公開了一種微型釩電池及釩電解液濃度測試裝置及釩電解液濃度測試方法，其中微型釩電池用于測試釩電解液濃度，包括正電極罩、負(fù)電極罩、離子交換膜，正電極罩的敞口側(cè)和負(fù)電極罩的敞口側(cè)相對并固定連接，離子交換膜固定設(shè)置在正電極罩的敞口側(cè)和負(fù)電極罩的敞口側(cè)之間，離子交換膜分別與正電極罩和負(fù)電極罩形成正電極腔和負(fù)電極腔，正電極腔和負(fù)電極腔內(nèi)均固定設(shè)置導(dǎo)電集流模塊、電極材料，導(dǎo)電集流模塊、電極材料、離子交換膜依次電連接，正電極罩的外側(cè)和負(fù)電極罩的外側(cè)均設(shè)有接線端子，接線端子與導(dǎo)電集流模塊連接。本實(shí)用新型提供的微型釩電池及釩電解液濃度測試裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于攜帶，使用時無需其他化學(xué)試劑輔助，操作簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于全釩液流電池領(lǐng)域，特別涉及一種微型釩電池及釩電解液濃度測試裝置。

背景技術(shù)

全釩液流電池中釩離子的總濃度將影響電解液中用于存儲和轉(zhuǎn)化的容量多少，而兩種釩離子濃度的配比則會影響活性成分的利用率。因此電解液中釩組分的含量以及配比，是非常重要的指標(biāo)。釩電解液在生產(chǎn)企業(yè)加工好之后，往往會直接發(fā)往項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn)，電解液中釩的濃度及配比指標(biāo)在項(xiàng)目實(shí)施地不能方便的進(jìn)行現(xiàn)場收貨檢查，這不利于電解液品質(zhì)的及時監(jiān)控。

而傳統(tǒng)的對于電解液組分濃度的測試，則是采用電位滴定法，例如，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T42006-2013以及GB-T37204-2018中涉及了全釩液流電池用電解液測試方法，規(guī)定了釩電解液中不同價態(tài)組分濃度的電位滴定儀測試方法。此外，釩離子濃度還可以采用紫外分光光度計(jì)法進(jìn)行測量。專利CN102621085A一種釩電池電解液濃度在線檢測的方法，公開了一種以紫外分光光度法測試釩電解液中不同價態(tài)組分的方法。

電位滴定儀法需要借助電位滴定儀才用于獲取準(zhǔn)確的滴定結(jié)果，對操作人員的專業(yè)技術(shù)要求比較高，操作步驟復(fù)雜，而且還需要使用大量的化學(xué)試劑，測試產(chǎn)生的廢液需專業(yè)回收。

紫外分光光度計(jì)法中采用的朗伯-比爾定律是一個有限的定律，它只適用于濃度小于0.01mol/L的稀溶液。濃度高時，吸光粒子間的平均距離減小，受粒子間電荷分布相互作用的影響，他們的摩爾吸收系數(shù)發(fā)生改變，導(dǎo)致偏離比爾定律。而商業(yè)化釩液流電池電解液濃度范圍1.5-1.7mol/L^-1需要對電解液進(jìn)行稀釋才用于測試，因?yàn)樽贤夥止夤舛扔?jì)對低濃度響應(yīng)更加準(zhǔn)確，當(dāng)濃度過高時，會出現(xiàn)吸光度飽和，測試結(jié)果將完全偏離真實(shí)值。當(dāng)電解液進(jìn)行百倍以上的稀釋后，測試結(jié)果的誤差會成百倍的增大，并不能真實(shí)反映電解液濃度和配比情況。

鑒于此，克服上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷是本領(lǐng)域亟待解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種微型釩電池及釩電解液濃度測試裝置。

為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型的第一方面公開了一種微型釩電池，微型釩電池用于測試釩電解液濃度，微型釩電池包括正電極罩、負(fù)電極罩、離子交換膜，正電極罩的敞口側(cè)和負(fù)電極罩的敞口側(cè)相對并固定連接，離子交換膜固定設(shè)置在正電極罩的敞口側(cè)和負(fù)電極罩的敞口側(cè)之間，離子交換膜分別與正電極罩和負(fù)電極罩形成正電極腔和負(fù)電極腔，正電極腔和負(fù)電極腔內(nèi)均固定設(shè)置導(dǎo)電集流模塊、電極材料，導(dǎo)電集流模塊、電極材料、離子交換膜依次電連接，正電極罩的外側(cè)和負(fù)電極罩的外側(cè)均設(shè)有接線端子，接線端子與導(dǎo)電集流模塊連接。

微型釩電池用于裝載少量的待測釩電解液樣本，對這些樣本進(jìn)行測試后即能獲得待測釩電解液的濃度。由于該微型釩電池本質(zhì)上是一個簡化結(jié)構(gòu)的釩電池，體積較一般的釩電池系統(tǒng)要小很多，結(jié)構(gòu)簡易，生產(chǎn)成本較低，而且可以設(shè)計(jì)成便攜可移動的裝置，也可以嵌入到全釩液流電池系統(tǒng)中作為子系統(tǒng)進(jìn)行工作，具有很高的通用性。