[实用新型]一种气体安全排放阀门

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体安全排放阀门，属于化工领域。 

背景技术

液流电池是一种新型电能储存和高效转化装置，具有规模大、寿命长、成本低无毒无害环境友好等特点，适合于在非并网风力发电、太阳能发电等场合中作为大规模电能储存和高效转化设备使用。 

与通常的全钒液流电池不同，中国发明专利(公开号CN101127393A)提出了一种新型的锌镍单液流电池，该电池采用烧结镍为正极，沉积锌为负极，含锌的碱性溶液为单一电解液，电极之间没有隔膜，具有制造工艺简单、成本低、循环寿命高等优点。锌镍单液流电池系统通常由电堆、储液罐、液泵和连接管道组成，通过液泵使电解液在储液罐与电堆之间循环流动。运行时，整个电池体系不能敞开，同时又不能完全封闭。若电池体系敞开，水分蒸发，造成电解液损失；若完全封闭，则电池体系内部压力将高于外部大气体压力，处于超压状态。电池体系内部压力一部分来自液泵的循环压力以及电解液的饱和蒸汽压，这部分气体压力基本保持不变；另一部分气体压力来自充放电过程中析出的微量氢气和氧气的累积，这部分气体压力随着电池的长期运行会不断增加，存在安全隐患。 

可见，电池系统壳体上需要一个简易的气体安全排放阀门，该阀门平时处于密闭状态，防止电解液的蒸发，而当电池内部由于氢气和氧气的积累使压力超出一定界限时，阀门自动打开排放超压气体，而后继续保持密闭状态。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于锌镍单液流电池壳体等密闭体系的结构简单、自动控压、保障气体压力安全的方法和装置。 

本实用新型的阀门包括阀体1、阀盖2、弹簧3和阀砧4；阀盖2和阀砧4通过弹簧3相连，三者均位于阀体1上部的腔体5内；阀体1包括上部腔体5和下部通气孔7两部分；腔体5孔径大于通气孔7孔径，腔体5内部有螺纹，用于固定并调节阀盖2位置；通气孔7底部有破气泡槽8，防止通气孔7处气泡的生成，保证气路畅通；阀盖2内部有上下打通的排气孔9，用于排放超压气体；阀盖2四周带有螺纹，通过螺纹固定在阀体1中；阀盖2底部有凸起用于固定弹簧3，上部有松紧槽10便于螺丝刀插入调节阀盖2位置；阀砧4顶部有凸起用于固定弹簧3，底部有密封垫圈6，在弹簧3作用下与腔体5底部密封，使阀体1下部的通气孔7与腔体5分隔；弹簧3上部与阀盖2的底部凸起相连，下部与阀砧4的顶部凸起相连；弹簧3通常处于压缩状态，根据不同的安全排气压力要求选择不同弹力的弹簧3；调节阀盖2在腔体5内的上下位置也将改变阀门的安全排放压力。 

本实用新型的阀体1安装到预先组装好的液流电池壳体的顶部，使用漏斗由阀体1内的腔体5和通气孔7注入标准量的电解液；将阀盖2的底部凸起与弹簧3上部相连，阀砧4的顶部凸起与弹簧3下部相连，连接完成后放入阀体1上部腔体5内，使用一字螺丝刀插入松紧槽10中，旋转调节阀盖2在腔体5中的位置；此时，在弹簧3作用下，阀砧4底部的密封垫圈6与腔体5底部密封， 使阀体1下部的通气孔7与腔体5分隔，液流电池体系整体处于完全密闭状态；长期运行后，充放电过程中析出的氢气和氧气不断积累，电池内部气体压力不断升高，当内部气体压力超出一定界限即通气孔7中气体压力大于阀体5气体压力和弹簧3弹力之和时，弹簧3被压缩，其底部密封垫圈6与腔体5底部分离，通气孔7与腔体5中气体连通，阀门自动打开排放超压气体，而后电池内部气体压力下降，弹簧3伸长，使阀砧4底部的密封垫圈6与腔体5底部密封，使阀体1下部的通气孔7与腔体5分隔，使液流电池体系回到完全密闭状态。 

本实用新型结构十分简单，能满足密闭体系的密封要求，同时又实现了体系内气体超压时的自动排放功能，保证体系内部的气体压力安全，具有制造工艺简单、自动控压、安全可靠、成本低等优点。 

附图说明

图1是气体安全排放阀门的结构示意图 

图中：1.阀体，2.阀盖，3.弹簧，4.阀砧，5.腔体，6.密封垫圈，7.通气孔，8.破气泡槽，9.排气孔，10.松紧槽。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明： 

本实用新型由阀体1、阀盖2、弹簧3和阀砧4四部分组成；阀体1包括上部腔体5和下部通气孔7两部分；阀盖2和阀砧4通过弹簧3相连，连接完成后三者均位于阀体1上部的腔体内5；阀盖2与阀体1通过螺纹固定；阀砧4底部有密封垫圈6，在弹簧3的作用下与阀体1上部腔体5的底部密封，使阀体1下部的通气孔7与腔体5内气体分隔。 

具体实施时，选择适当弹力的弹簧3，本实用新型装配完成后，将其安装到液流电池壳体的顶部，阀体1与电池壳体进行胶封。此时，弹簧3的弹力大于电池壳体内外的气体压力差，阀砧4与腔体5的底部密封，液流电池体系整体处于完全密闭状态；长期运行后，充放电过程中析出的氢气和氧气不断积累，电池内部气体压力不断升高，当电池壳体内外的气体压力差大于弹簧3的弹力时，弹簧3被压缩，阀砧4与腔体5的底部分离，通气孔7与腔体5中气体连通，电池壳体内气体排入腔体5中，再通过阀盖2中的排气孔9排出，而后电池内部气体压力下降，弹簧3伸长，使阀砧4底部的密封垫圈6与腔体5底部密封，使阀体1下部的通气孔7与腔体5分隔，使液流电池体系回到完全密闭状态，从而实现了液流电池壳体等密闭体系内部气体压力的自动控制，保障密闭体系的气体压力安全。