一种离子膜装夹装置及全钒液流电池电解液制备容器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液流电池领域。具体为一种离子膜装夹装置及使用该装置的全钒液流电池电解液制备容器。
【背景技术】
[0002]全钒液流电池是一种新型的蓄能电池，由于其绿色环保的特性，得到了越来越广泛的使用。全钒液流电池主要由电堆、电解液和供液系统构成，其工作原理为:将具有不同价态的钒离子溶液分别作为正极和负极的活性物质，并储存在各自的电解液储罐中。两种电解液在独立的供液泵的驱动下，由电解液储罐分别供给各自的循环，并流经电池的正极或负极，通过在电极表面发生氧化和还原反应，实现对电池的充放电。
[0003]电解液的制备一般在反应容器内进行，反应容器由离子膜分隔成正极反应区和负极反应区。正极区用于存放电解液制作时所需的一种相对而言不需要经常更替的反应物，负极反应区用于存放制备电解液的原料。反应时，离子膜正极反应区和负极反应区中的物质相接触，有选择性地允许正极反应区内的部分离子通过进而进入负极反应区。离子膜一般通过侧边与边框固定在一起，由于离子膜本身比较薄和软，而正极反应区和负极反应区的液体由于搅拌导致对离子膜造成一定的冲击，容易对膜造成破损或被撕裂，降低了膜的寿命。若离子膜在反应中破损，会导致正负极溶液混合，也使电解液制作失败。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型解决的技术问题在于克服现有的离子膜不耐冲击的特点，提供一种带支撑的离子膜装夹装置，可对离子膜提供一定的保护，减少反应中离子膜受到的冲击，从而保护离子膜不容易受损。
[0005]本实用新型的离子膜装夹装置，包括用于夹住离子膜的第一装夹框和第二装夹框；
[0006]所述第一装夹框的侧壁之间设有多条横向和竖向的支撑条，所述支撑条将所述第一装夹框的侧壁围成的第一支撑区分割成多个透孔，且自上而下所述支撑条的设置越来越1?、集；
[0007]所述第二装夹框的侧壁之间设有多条横向和竖向的支撑条，所述第二装夹框的支撑条将所述第二装夹框的侧壁围成的第二支撑区分割成多个透孔，且自上而下支撑条的设置越来越密集，且所述第二透孔与所述第一透孔一一对应；；
[0008]所述第一装夹板框的两个侧边分别设有与所述第二夹装框配合的凸缘，所述第二装夹框被装配在第一夹装框的两个配合凸缘之间，且所述第二夹装框的外缘与配合凸缘的内缘配合。
[0009]作为优选，所述第一装夹框还设有用于安装第一密封件的环形密封槽，所述环形密封槽环绕所述第一支撑区。
[0010]作为优选，所述第一密封件为环形密封圈。
[0011]作为优选，所述第一装夹框的支撑条的宽度与第二装夹框的支撑条的宽度相同。
[0012]作为优选，所述第一装夹框和第二装夹框自上而下均设置有多组所述支撑条，每组所述支撑条包括两条横向支撑条和多条竖向支撑条，且位于下方的一组支撑条的竖向支撑条的数量大于位于上方的一组支撑条的竖向支撑条的数量。
[0013]作为优选，所述装夹装置还包括套在已完成配合的第一装夹框和第二装夹框的外缘的环形的第二密封件，所述第二密封件的内侧具有U形槽。
[0014]本实用新型还提供一种全钒液流电池电解液制备容器，所述容器两个相对的侧壁和与两侧壁相连的底壁上，分别设置有装夹槽，所述容器还包括可自上而下沿所述装夹槽的侧壁装入所述装夹槽内的装夹装置，所述装夹装置为如上所述的离子膜装夹装置，所述离子膜装夹装置内装夹有离子膜。
[0015]本实用新型的离子膜装夹装置和全钒液流电池电解液制备容器与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0016]1、本实用新型的离子膜装夹装置允许特定的离子通过离子膜在正极反应区和负极反应区之间通过，同时支撑条可对离子膜起到抗冲击保护作用，防止离子膜在液体压强和波动冲击的作用下破损，从而延长离子膜的使用寿命。根据液压随着深度的增加而增加的原理，离子膜的下部比其上部承受更大的液压，因而液面越深对应的支撑保护越为密集。在本实用新型中，位于下边的透孔的尺寸较小，即支撑部分的间隔较小，支撑部分可承担更大的压强，从而减小离子膜下部所承受的压强，进一步提高对离子膜的保护作用。
[0017]2、第一装夹板设有环形密封槽，环形密封槽内的第一密封件为环形，可防止电解液从第一装夹板和第二装夹板之间的缝隙中通过。对比传统的使用螺丝紧固的密封装置，这种装夹的好处在于操作简单，密封性能好，并能有效避免由于反应中可能溅起的液体或酸气对螺丝造成腐蚀。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型一个实施例的离子膜装夹装置的分解示意图。
[0019]图2为图中的离子膜装夹装置完成装配后的示意图。
[0020]图3为本实用新型一个实施例的全钒液流电池电解液制备容器的结构示意图。
[0021]附图标记
[0022]1-离子膜装夹装置，11-第一装夹框，111-配合凸缘，1111-内缘面，1112-外端面，112-环形密封槽，12-第二装夹框，121-侧面，13-支撑条，14-透孔，2-装夹槽，3-正极反应区，4-负极反应区。
【具体实施方式】
[0023]图1为本实用新型一个实施例的离子膜装夹装置的分解示意图。本实用新型的离子膜装夹装置1，如图1所示，所述装夹装置I包括用于夹住离子膜的第一装夹框11和第二装夹框12，在本实施例中，第一装夹框11和第二装夹框12均为矩形，且二者的长度相同，即装配到容器内时二者的高度相同。第一装夹框11的宽度大于第二装夹框12的宽度。二者完成装配时相互平行，离子膜被夹在二者之间，且与二者平行。
[0024]如图1和图2所示，所述第一装夹框11的侧壁之间设有多条横向和竖向的支撑条13，所述支撑条13将所述第一装夹框11的侧壁围成的第一支撑区分割成多个透孔14，且自上而下所述支撑条13的设置越来越密集。
[0025]所述第二装夹框12的侧壁之间设有多条横向和竖向的支撑条13，所述第二装夹框12的支撑条13将所述第二装夹框12的侧壁围成的第二支撑区分割成多个透孔14，且自上而下支撑条13的设置越来越密集，且第一装夹框11的透孔14与第二装夹框12的透孔14 一一对应。所述第一装夹框11的支撑条的宽度与第二装夹框12的支撑条的宽度相同。
[0026]离子膜允许通过的离子从装夹框上设置的透孔通过从正极反应区3进入负极反应区4，同时透孔之间的支撑条可对离子膜起到支撑作用，防止其在液体压强或其他受力不均的情况下发生破损，从而延长离子膜的使用寿命。根据液