一種高濃度全釩電解液的制備裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電解液制備裝置，具體涉及一種高濃度全釩電解液的制備裝置。
【背景技術】
[0002]釩電解液是釩電池的重要組成部分，是能量儲存的載體，電解液與電堆是獨立的，容量可根據電解液的體積和濃度調節。目前，釩電池電解液的制備方法主要有化學合成法和電解合成法。
[0003]化學合成法主要是利用還原劑將V205還原成易溶于水的V0S0 4或者是V(I11)、V(IV)的混合溶液，這樣制得的電解液的濃度不高，不利于提高釩電池的能量密度。如果需要制備高濃度的全釩電解液，就必須用電解法。
[0004]電解法所用的制備裝置分為靜態電解裝置和動態電解裝置兩種。靜態電解裝置采用陽離子交換膜把電解槽分割為陰、陽兩個單元槽，陰極板使用鉛板、銅板、石墨板、炭氈或石墨氈中的一種，陽極板為鉛板、DSA電極板、石墨板、炭氈或石墨氈中的一種。陰極單元槽加入V205、H2S0jP添加劑，使用攪拌器進行攪拌。陽極單元槽加入硫酸水溶液進行電解。動態電解裝置是將電解槽組裝成密封形式，通過磁力栗或砂漿栗分別將兩側電解液從裝置底部抽出，從裝置頂部輸入，使電解液在裝置中循環；陰極板使用鉛板、銅板、石墨板中的一種，陽極板為鉛板、DSA、石墨板中的一種。陰極單元槽加入V205、H2S04和添加劑，陽極單元槽加入硫酸水溶液進行電解。這兩種電解裝置雖然可制備高濃度的全釩電解液，但均存在能耗尚、效率低、易引入雜質等諸多不足。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是克服現有技術的不足，而提供一種可降低槽電壓、減小能耗、增加電流效率、加快反應速率、環境友好，成品純度高的高濃度全釩電解液的制備裝置。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現的:一種高濃度全釩電解液的制備裝置，
[0007]包括槽體、設置在槽體上的蓋板、設置在槽體內的隔膜、電極和攪拌器，其特征在于:所述的槽體由陽極槽和陰極槽兩個半槽組成，所述的隔膜設置在兩個半槽之間；所述的電極由導電板與導電氈組成，所述的攪拌器設置在陽極槽或陰極槽中。
[0008]所述的陽極槽和陰極槽的槽體一側的上部分別設置有注液孔，另一側的下部分別設置有出液口，連接處向外側延伸的邊框上分別設置有對應的螺栓孔。
[0009]所述的蓋板嵌設在槽體的槽口處，蓋板與陽極槽和陰極槽的對應處分別設置有排氣孔。
[0010]所述的隔膜為陽離子交換膜、陰離子交換膜、Naff1n膜的一種。
[0011]所述的電極分為陽極槽電極和陰極槽電極，所述的陽極槽電極由導電板與導電氈粘結組成，所述的陰極槽電極由導電板與導電氈粘結組成，
[0012]所述的導電板為鉛板、石墨板、DSA電極板的一種；所述的導電氈為碳氈、泡沫鎳、不銹鋼纖維氈的一種。
[0013]與現有技術相比，本實用新型的優點是:
[0014]1、本實用新型采用具有較好導電性能和化學穩定性的復合陽極和復合陰極，即在單一電極的導電板上粘結導電氈，由于導電氈具有豐富的微孔和高的比表面積，耐酸、堿，灰份少，有效加大了電極的反應面積，加快反應速率，減小電流密度、增加電流效率，降低槽電壓，減小能耗，成品純度高。
[0015]2、本實用新型在槽口的凹槽中設置有活動蓋板，可將防止引入雜質和廢氣排放，同時在蓋板與陽極槽和陰極槽的對應處分別設置有排氣孔，可通過排氣管引出廢氣，并與堿液池聯通，避免電解過程中產生的廢氣對環境造成污染。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型結構示意圖。
[0017]圖2為圖1的A-A截面圖。
[0018]圖3為圖1的B-B截面圖。
[0019]圖中:槽體1、陽極槽la、陰極槽lb、陽極槽注液孔11a、陰極槽注液孔11b、陽極槽出液口 12a、陰極槽出液口 12b、陽極槽螺栓孔13a、陰極槽螺栓孔13b、蓋板2、陽極槽排氣孔21a、陰極槽排氣孔21b、隔膜3、電極4、陽極槽電極4a、陰極槽電極4b、陽極槽電極導電板41a、陰極槽電極導電板41b、陽極槽電極導電氈42a、陰極槽電極導電氈42b、攪拌器5。
【具體實施方式】
[0020]以下實施例結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0021]參見圖1?圖3，一種高濃度全釩電解液的制備裝置，包括槽體1、設置在槽體1上的蓋板2、設置在槽體1內的隔膜3、電極4和攪拌器5。
[0022]槽體1由陽極槽la和陰極槽lb兩個半槽組成，在陽極槽la和陰極槽lb的槽體一側的上部分別設置有注液孔11a和11b，另一側的下部分別設置有出液口 12a和12b，在兩個半槽連接處向外側延伸的邊框上分別設置有對應的螺栓孔13a和13b。
[0023]蓋板2嵌設在槽體1槽口處的凹槽內，蓋板2與陽極槽la和陰極槽lb的對應處分別設置有排氣孔21a和21b。蓋板2的材質采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯的一種。
[0024]隔膜3夾持在陽極槽la和陰極槽lb兩個半槽之間，隔膜3為陽離子交換膜、陰離子交換膜、Naff1n膜的一種。本實施例為陽離子交換膜。安裝時，將陽極槽la和陰極槽lb的螺栓孔13a和13b相對應，隔膜3夾持在兩個半槽連接面之間，螺栓依次穿過陽極槽la的螺栓孔13a、隔膜3、陰極槽lb的螺栓孔13b，隔膜3夾緊在兩個半槽之間，將槽體1分隔為兩個獨立的槽腔。
[0025]所述的電極4分為陽極槽電極4a和陰極槽電極4b,陽極槽電極4a由導電板41a與導電氈42a粘結組成，陰極槽電極4b由導電板41b與導電氈42b粘結組成。導電板41a和41b均為鉛板、石墨板、DSA電極板的一種；導電租42a和42b均為碳租、泡沫鎳、不銹鋼纖維租的一種。本實施例的導電板41a和41b為鉛板，導電租42a和42b為碳租；導電租42a和42b米用導電膠分別粘結在導電板41a和41b的板面上。
[0026]攪拌器5設置在陽極槽la或者是陰極槽lb中，本實施例設置在陰極槽lb中。攪拌器5采用立式電動攪拌器，攪拌器5的轉軸上端穿過蓋板2與電動機的輸出軸固定連接，下端與槳葉固定連接。攪拌器5的轉軸、槳葉材質為聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一種。
[0027]以上所述為本實用新型的具體實施方案及技術原理，任何與此等效的其它設計，均在本實用新型保護范圍內。
【主權項】
1.一種高濃度全釩電解液的制備裝置，包括槽體(1)、設置在槽體(1)上的蓋板(2)、設置在槽體(1)內的隔膜(3)、電極(4)和攪拌器(5)，其特征在于:所述的槽體(1)由陽極槽(la)和陰極槽(lb)兩個半槽組成，所述的隔膜(3)設置在陽極槽(la)和陰極槽(lb)兩個半槽之間；所述的電極(4)由導電板(41)與導電氈(42)組成，所述的攪拌器(5)設置在陽極槽(la)或陰極槽(lb)中。2.根據權利要求1所述的一種高濃度全釩電解液的制備裝置，其特征在于:陽極槽(la)和陰極槽(lb)的槽體一側的上部分別設置有注液孔(11a、11b)，另一側的下部分別設置有出液口( 12a、12b)，連接處向外側延伸的邊框上分別設置有對應的螺栓孔(13a、13b)。3.根據權利要求書1所述的一種高濃度全釩電解液的制備裝置，其特征在于:蓋板(2)嵌設在槽體(1)的槽口處，蓋板(2 )與陽極槽(1 a)和陰極槽(lb )的對應處分別設置有排氣孔(21a、21b)。4.根據權利要求1所述的一種高濃度全釩電解液的制備裝置，其特征在于:隔膜(3)為陽離子交換膜、陰離子交換膜、Naff 1n膜的一種。5.根據權利要求1所述的一種高濃度全釩電解液的制備裝置，其特征在于:電極(4)分為陽極槽電極(4a)和陰極槽電極(4b)，所述的陽極槽電極(4a)由導電板(41a)與導電氈(42a)粘結組成，所述的陰極槽電極(4b)由導電板(4lb)與導電氈(42b)粘結組成。6.根據權利要求5所述的一種高濃度全釩電解液的制備裝置，其特征在于:導電板(41a、41b)均為鉛板、石墨板、DSA電極板的一種；所述的導電租(42a、42b)均為碳租、泡沫鎳、不銹鋼纖維氈的一種。
【專利摘要】本實用新型公開了一種高濃度全釩電解液的制備裝置，該裝置包括槽體、設置在槽體上的蓋板、設置在槽體內的隔膜、電極和攪拌器。槽體由陽極槽和陰極槽兩個半槽組成，隔膜設置在兩個半槽之間，電極由導電板與導電氈粘結組成，攪拌器設置在陽極槽或陰極槽中。本實用新型采用具有較好導電性能和化學穩定性的復合陽極和復合陰極，有效加大了電極的反應面積，加快反應速率，減小電流密度、增加電流效率，降低槽電壓，減小能耗，成品純度高。
【IPC分類】H01M8/18
【公開號】CN205069768
【申請號】CN201520612441
【發明人】李君濤, 史小虎, 余龍海, 彭穗, 劉帥舟, 蔣仁貴
【申請人】大力電工襄陽股份有限公司, 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年8月14日