专利名称：一种用于实验室研发全钒液流电池的多功能化学槽的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于研发全钒液流电池的实验室设备，具体涉及一种用于全钒液流电池电解液的制备、隔膜渗透性能测试及静态液流电池充放电性能测试的多功能化学槽。
背景技术：
近年来，全钒液流电池作为一种新型的化学储能电池备受关注。电解液和离子交换膜，作为全钒液流电池的核心材料，一直都是人们研究的重点。实验室关于钒电解液制备、离子交换膜性能测试及静态钒液流电池性能测试的报道很多，使用的电化学槽也是多种多样。这些装置一般都存在耐腐蚀性能差、效率低下、加工难度大、功能单一和操作复杂等问题。尤其是搅拌过程中，由于化学槽多为方形且底部平整，容易产生涡流，使搅拌过程不均匀，甚至意外终止，最终导致化学槽搅拌效率低下。此外，大多化学槽阴极单元槽和阳极单元槽的顶盖要么是封闭固定的，要么是完全开口的，密封固定的顶盖使原料的加入困难，耗时耗力，并且不易观察反应进度；完全开口的顶盖使溶液完全暴露于空气中，难于排除氧气的影响。并且这些装置一般只用做电解，功能单一，使用效率不高。因此，有必要研制一种稳定性强、容易加工、灵活实用的高效多功能化学槽，以满足实验室研发全钒液流电池的需要，促进其商业化进程。发明内容针对现有用于实验室研发全钒液流电池的化学槽存在的耐腐蚀性能差、效率低下、加工难度大、功能单一和操作复杂等问题，提供一种稳定性强、效率高、容易加工、灵活实用的新型多功能电化学槽。本实用新型通过以下方案实现一种用于实验室研发全钒液流电池的多功能化学槽。其特征在于，它主要由完全对称的阴极单元槽、阳极单元槽、单元槽连接法兰、离子交换膜、阴极板和阳极板几个部分构成。所述阴极单元槽和阳极单元槽具有透明可移动带通气口的顶盖和中心部分球形凹陷带出液口的底面。所述离子交换膜由密封垫片夹在阴极单元槽和阳极单元槽之间。所述阴极板和阳极板分别安装在阴极单元槽和阳极单元槽的单元槽连接法兰上并可以根据需要在卡槽内上下移动或拆除。进一步地，所述密封垫片由聚氯乙烯、聚丙烯、氟橡胶和聚四氟乙烯中的一种材料制成。所述离子交换膜为国产均相阴离子交换膜、非均相阴离子交换膜、均相阳离子交换膜、非均相阳离子交换膜和Naffion系列膜中的一种。所述阴极板为铅板、铜板、石墨板、炭租或石墨租中的一种，阳极板为铅板、DSA电极板、石墨板、炭租或石墨租中的一种。所述阴极单元槽、阳极单元槽和单元槽连接法兰由聚氯乙烯板、聚四氟乙烯板、聚丙烯板中的一种材料制成。所述阴极单元槽和阳极单元槽透明可移动的顶盖由有机玻璃、普通玻璃和透明聚氯乙烯板中的一种材料制成。所述底面中心部分的球形凹陷直径大小及深度由磁力搅拌子或搅拌棒的大小确定。此外，所述多功能化学槽可以用作电解槽，用于全钒液流电池电解液的制备；可以用作隔膜性能测试装置，用于全钒液流电池隔膜渗透性能测试；可以用作静态电池性能测试装置，用于静态全钒液流电池充放电性能测试。本实用新型的有益效果在于本实用新型稳定性强、效率高、容易加工、灵活实用、功能多样，并且简易小巧、加工成本低廉，是用于实验室研发全钒液流电池的理想选择。
图1是本实用新型多功能化学槽的结构示意图；图2是本实用新型多功能化学槽阳极单元槽的剖视结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图详细说明本实用新型，本实用新型的有益效果将变得更加明显。如图所示，本实用新型多功能化学槽主要由完全对称的阴极单元槽1、阳极单元槽2、单元槽连接法兰3、离子交换膜4、阴极板5和阳极板6几个部分构成。所述阴极单元槽I和阳极单元槽2具有透明可移动带通气口 10的顶盖7和中心部分球形凹陷8带出液口 11的底面。所述离子交换膜4由密封垫片9密封在阴极单元槽I和阳极单元槽2之间。所述阴极板5和阳极板6分别安装在阴极单元槽I和阳极单元槽2的单元槽连接法兰3上并可以根据需要在卡槽12内上下移动或拆除。本实用新型用作电解槽时，可以高效的制备全钒液流电池电解液；用作隔膜性能测试装置时，可以较好的测出全钒液流电池隔膜渗透性能；用作静态电池性能测试装置时，可以较好的测试静态全钒液流电池充放电性能。能够基本满足实验室研发全钒液流电池的需要。
权利要求1.一种用于实验室研发全钒液流电池的多功能化学槽，其特征在于，它主要由完全对称的阴极单元槽(I)、阳极单元槽(2)、单元槽连接法兰(3)、离子交换膜(4)、阴极板(5)和阳极板(6)几个部分构成；所述离子交换膜(4)由密封垫片(9)密封在阴极单元槽(I)和阳极单元槽(2)之间。
2.根据权利要求1所述实验室研发全钒液流电池的多功能化学槽，其特征在于，所述阴极单元槽和阳极单元槽具有透明可移动带通气口(10)的顶盖(7)和中心部分球形凹陷(8)带出液口(11)的底面。
3.根据权利要求1所述实验室研发全钒液流电池的多功能化学槽，其特征在于，所述阴极板(5)和阳极板(6)分别安装在阴极单元槽(I)和阳极单元槽(2)的单元槽连接法兰上(3)并可以根据需要在卡槽内(12)上下移动或拆除。
4.根据权利要求1所述实验室研发全钒液流电池的多功能化学槽，其特征在于，所述密封垫片(9)由聚氯乙烯、聚丙烯、氟橡胶和聚四氟乙烯中的一种材料制成。
5.根据权利要求1所述实验室研发全钒液流电池的多功能化学槽，其特征在于，所述离子交换膜(4)为国产均相阴离子交换膜、非均相阴离子交换膜、均相阳离子交换膜、非均相阳离子交换膜和Naffion系列膜中的一种。
6.根据权利要求1所述实验室研发全钒液流电池的多功能化学槽，其特征在于，所述阴极板(5)为铅板、铜板、石墨板、炭毡或石墨毡中的一种，阳极板(6)为铅板、DSA电极板、石墨板、炭租或石墨租中的一种。
7.根据权利要求1所述实验室研发全钒液流电池的多功能化学槽，其特征在于，所述阴极单元槽(I)、阳极单元槽(2)和单元槽连接法兰(3)由聚氯乙烯板、聚四氟乙烯板、聚丙烯板中的一种材料制成。
8.根据权利要求1所述实验室研发全钒液流电池的多功能化学槽，其特征在于，所述阴极单元槽(I)和阳极单元槽(2)透明可移动的顶盖(7)由有机玻璃、普通玻璃和透明聚氯乙烯板中的一种材料制成。
9.根据权利要求1所述实验室研发全钒液流电池的多功能化学槽，其特征在于，所述底面中心部分的球形凹陷(8)直径大小及深度由磁力搅拌子或搅拌棒的大小确定。
专利摘要本实用新型公开了一种用于实验室研发全钒液流电池的多功能化学槽。它主要由完全对称的阴极单元槽、阳极单元槽、单元槽连接法兰、离子交换膜、阴极板和阳极板几个部分构成。所述阴极单元槽和阳极单元槽具有透明可移动带通气口的顶盖和中心部分球形凹陷带出液口的底面。所述离子交换膜由密封垫片密封在阴极单元槽和阳极单元槽之间。所述阴极板和阳极板分别安装在阴极单元槽和阳极单元槽的单元槽连接法兰上并可以根据需要上下移动或拆除。本实用新型装置简易小巧、加工成本低、灵活实用、效率高且功能多样，适用于实验室全钒液流电池电解液的制备、隔膜渗透性能测试及静态液流电池充放电性能测试。
文档编号C25B9/06GK202916239SQ201220604989
公开日2013年5月1日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者王瑞林, 王刚, 陈金伟 申请人:四川大学