专利名称：一种用于制备钒电池电解液的简易电解槽的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电解装置，特别是一种用于制备钒电池电解液的简易电解槽。
背景技术：
全钒液流电池(以下简称钒电池)是一种活性物质呈循环流动态的氧化还原液流电池，最早是由澳大利亚新南威尔士大学提出。钒电池用不同价态的钒离子溶液分别作为正负极活性物质，通过外接泵驱动，让电解液在储液罐与电堆内循环流动，正负极电解液在电堆内的离子交换膜两侧的电极上分别发生还原反应和氧化反应，由此完成充放电过程。 其中，电解液是电池能量的载体。钒电池采用含钒溶液做电解液，含钒溶液主要为含有硫酸氧钒的硫酸水体系溶液。目前制备钒电池电解液的方法主要有化学还原法和电解法，其中化学还原法制得的电解液还需要电解处理才能满足钒电池对电解液性能的要求。电解法制备钒电池电解液，通常要求电解槽结构简单，易于拆卸，材料耐腐蚀，密封性能好。目前，市场上的电解槽为了追求电解效率和电解量多存在结构零部件数量多，密封层面多，导致装配工艺复杂，生产成本上升，密封可靠性降低。中国专利CN2743370Y公开了一种电解槽结构。其采用的零部件涉及到弹簧、套筒、滑块等较多易损零部件，加工精度要求高，密封面多，导致装配工艺复杂，当电解槽发生故障时，不利于拆卸和维修。另外，对于采用粘接和焊接方式的结构设计，由于不可拆卸，使得产品无法检修， 给生产使用带来诸多不便。
实用新型内容本实用新型的目的是，针对现有技术的不足，进行改进，提供一种用于制备钒电池电解液的简易电解槽。其采用模块结构，通过电解槽各部件的模块组合，减少了零部件数量，提高了电解槽的密封效果和装配效率。本实用新型的技术解决方案是，由槽体、电极板、离子交换膜、外衬、上盖、螺柱组成，槽体装在外衬中，上盖装在外衬上，上盖和槽体上分别设有进液口和出液口，其特征在于，槽体和外衬通过螺柱固定在一起，槽体内设有极板卡槽，槽体包括阳极槽体和阴极槽体，离子交换膜在阳极槽体和阴极槽体之间。其特征在于，阳极槽体和阴极槽体与离子交换膜相贴的层面分别装有密封件。其特征在于，密封件采用U形密封件。其特征在于，上盖上有极板出线口。其特征在于，极板卡槽与槽体为一体化结构。其特征在于，阳极槽体和阴极槽体为相互独立单元。其特征在于，螺柱采用内六角螺柱。为了提高装配效率，将本实用新型的槽体作为一个独立部分，槽体内有插极板的极板卡槽，离子交换膜两侧的阳极槽体和阴极槽体设计为对称结构的相互独立单元，以便使得设计的槽体形成模块化，另外，为槽体配置了一体化结构的外衬。采用该种结构的槽体和外衬，使得成本下降，装配方便。为了提高槽体的密封性能，本实用新型的阳极槽体和阴极槽体之间的密封件采用 U形密封件，其系熟化后的苯乙烯嵌段，该苯乙烯嵌段由共聚物材质(SEBQ制成，离子交换膜的两侧各一片，SEBS材质耐老化耐腐蚀性能好，可以起到良好密封作用，且保护离子交换膜，同时槽体和外衬通过螺柱固定。本实用新型的优点是，设计新颖，结构合理，通过槽体单元化和极板卡槽连为一体，简化了电解槽结构，减少了零部件数量，提高了装配效率，成本下降；采用U形密封件和一体化结构外衬，提高了密封效果；零部件易于拆卸，便于维修。
附图1、本实用新型的基本结构示意图附图2、本实用新型的基本结构仰视图附图3、本实用新型的螺柱分布结构图附图4、本实用新型的立体图
具体实施方式
下面，结合附图对本实用新型的实施例进一步的描述。如附图1、图2、图3、图4所示，本实用新型为矩形一体化结构，由外衬13、槽体、极板卡槽4、7、电极板5、8、密封件6、10、离子交换膜11、出液口 3、9、螺柱1、上盖18组成。上盖18上设有进液口 15、16，槽体分别设有出液口 3、9，槽体安装在外衬13中。螺柱1 一端有螺纹，螺柱1穿过外衬13与槽体固定连接，槽体和外衬13通过螺柱1固定在一起，槽体内设有插电极板5、8的极板卡槽4、7，极板卡槽4、7与槽体连为一体，为一体化结构。槽体包括阳极槽体2和阴极槽体12，离子交换膜11安装在阳极槽体2和阴极槽体12之间。阳极槽体2和阴极槽体12与离子交换膜11相接触的层面分别装有密封件6、10。阳极槽体 2和阴极槽体12紧密相贴，其中间由密封件6、10、离子交换膜11隔开。密封件6、10采用 U形密封件，其系熟化后的苯乙烯嵌段，该苯乙烯嵌段由共聚物材质(SEBQ制成，有很好的密封作用；电极板5、8分别装在阴极槽体2、阳极槽体12中，且分别通过极板卡槽4、7固定； 出液口 3、9与槽体相通并且连为一体，为一体化结构，进液口 15、16与槽体相通；外衬13为一体化结构。上盖18上有极板出线口 14、17和进液口 15、16。极板卡槽4、7与槽体为一体化结构。阳极槽体2和阴极槽体12为相互独立单元，结构对称，方便安装和拆卸。螺柱 1采用内六角螺柱。本实用新型在实际使用中，连接电极板5、8的导线是通过上盖18上的极板出线口 14,17引出槽体外。本实施例中，螺柱1、外衬13、阳极槽体2、密封件6、离子交换膜11、密封件10、阴极槽体12、外衬13依次相互连接，旋紧5个螺柱1即可调节阳极槽体2和阴极槽体12之间的压力。外衬13侧面开口预留宽度宽于出液口宽度，使得阳极槽体2和阴极槽体12在密封过程中有调整距离，可以左右挪动。当阳极槽体2和阴极槽体12之间的接触面发生漏液
4时，可以通过旋紧对应位置的螺柱1以防止漏液。 本实用新型适用于钒电池电解液小试至中试生产阶段。
权利要求1.一种用于制备钒电池电解液的简易电解槽，由槽体、电极板、离子交换膜、外衬、上盖、螺柱组成，槽体装在外衬中，上盖装在外衬上，上盖和槽体上分别设有进液口和出液口， 其特征在于，槽体和外衬(11)通过螺柱(1)固定在一起，槽体内设有极板卡槽G、7)，槽体包括阳极槽体⑵和阴极槽体(12)，离子交换膜(11)在阳极槽体(2)和阴极槽体(12)之间。
2.根据权利要求1所述的一种用于制备钒电池电解液的简易电解槽，其特征在于，阳极槽体⑵和阴极槽体(12)与离子交换膜(11)相贴的层面分别装有密封件(6、10)。
3.根据权利要求2所述的一种用于制备钒电池电解液的简易电解槽，其特征在于，密封件(6、10)采用U形密封件。
4.根据权利要求1所述的一种用于制备钒电池电解液的简易电解槽，其特征在于，上盖(18)上有极板出线口(14、17)。
5.根据权利要求1所述的一种用于制备钒电池电解液的简易电解槽，其特征在于，极板卡槽G、7)与槽体为一体化结构。
6.根据权利要求3所述的一种用于制备钒电池电解液的简易电解槽，其特征在于，阳极槽体( 和阴极槽体(1 为相互独立单元。
7.根据权利要求1所述的一种用于制备钒电池电解液的简易电解槽，其特征在于，螺柱⑴采用内六角螺柱。
专利摘要本实用新型涉及一种用于制备钒电池电解液的简易电解槽，其由槽体、电极板、离子交换膜、外衬、上盖、螺柱组成，槽体装在外衬中，上盖装在外衬上，上盖和槽体上分别设有进液口和出液口，螺柱穿过外衬与槽体固定连接，槽体和外衬通过螺柱固定在一起，槽体内设有极板卡槽，槽体包括阳极槽体和阴极槽体，离子交换膜在阳极槽体和阴极槽体之间。本实用新型的优点是，设计新颖，结构合理，通过槽体单元化和极板卡槽连为一体，简化了电解槽结构，减少了零部件数量，提高了装配效率，成本下降；采用U形密封件和一体化结构外衬，提高了密封效果；零部件易于拆卸，便于维修。
文档编号H01M8/18GK201990736SQ20112005721
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月4日 优先权日2011年3月4日
发明者刘飞, 张 杰, 李爱魁, 杜忠东, 罗传仙, 陈家宏, 陈轩恕, 马军 申请人:国网电力科学研究院, 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司