[实用新型]一种简易的全钒液流电池电解液生产装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及全钒液流电池技术领域，特指一种简易的全钒液流电池电解液生产装置。

背景技术

全钒液流电池以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子为正负极电极反应活性物质，电池正负极之间以离子交换膜分隔成彼此相互独立的两室，钒电池具有功率与容量独立，寿命长，安全等优点，在许多领域有着广泛的应用。

钒电池电解液作为钒电池的关键材料之一，其成本直接影响全钒液流电池的成本。通电电解法生产钒电池电解液操作简单，适宜大规模生产电解液。

中国专利号CN201220661556.1报道了一种用于制备钒电池电解液的电解装置及电解池组，其核心思想在于电解装置，包括阴极室与阳极室，阴阳极室通过隔膜隔开，针对的只是电解过程中离子交换膜可能发生破损的问题，其结构比较简单，没有一个完整的电解液生产装置。

中国专利号CN200810012119.5公开了一种钒电池溶液的制备或容量调节的方法及其专用装置，其核心思想在于所采用的电解装置包括电解池组、阴极电池储罐、阳极电解液储罐、管路与泵，用于制备全钒液流电解质溶液和恢复全钒液流电池系统的容量。该专利主要是用来调节钒电池容量，设备成本较高，不适合大规模生产电解液，同时其系统使用钒电池进行分解，且电动化程度较低。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种简易的全钒液流电池电解液生产装置，其具有电解液生产效率高、结构简单、自动化程度高、无污染、节省人力及能源等优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种简易的全钒液流电池电解液生产装置，包括可自动添加一定体积钒离子溶液的储液罐、可自动添加浓硫酸的电解质罐、可自动给纯净水的储水罐、电解槽组与储存成品电解液的成品罐，电解槽组连接有电源，电解槽组包括正极电解槽与负极电解槽，电解质罐与储水罐分别通过输液管路连接于电解槽组的正极电解槽，储液罐通过输液管路连接于电解槽组的负极电解槽，电解槽组的负极电解槽通过输液管路连接于成品罐。

进一步而言，所述储液罐、电解质罐与储水罐分别通过输液管路连接于电解槽组顶部，电解槽组的负极电解槽底部通过输液管路连接于成品罐顶部。

进一步而言，所述电解槽组的正极电解槽与负极电解槽之间设有钒电池专用隔膜，电解槽组的正极电解槽与负极电解槽均采用耐酸的非金属材料。

本实用新型有益效果：

本实用新型结构简单，操作简单，生产过程中可实现无人值守，无需人工操作，有效节约了人力成本及设备成本，同时，制备电解液的速度快，效率高。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

1、储液罐；2、电解质罐；3、储水罐；4、电解槽组；5、成品罐。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。

如图1所示，本实用新型所述一种简易的全钒液流电池电解液生产装置，包括可自动添加一定体积钒离子溶液的储液罐1，可自动添加浓硫酸的电解质罐2，可自动给纯净水的储水罐3，电解槽组4与储存成品电解液的成品罐5，电解槽组4连接有电源，电解槽组4包括正极电解槽与负极电解槽，电解质罐2与储水罐3分别通过输液管路连接于电解槽组4的正极电解槽，储液罐1通过输液管路连接于电解槽组4的负极电解槽，电解槽组4的负极电解槽通过输液管路连接于成品罐5。

以上所述构成本实用新型基本结构。

本实用新型工作流程：首先将四价钒电池电解液以固定体积加入的方式通过储液罐1加入电解槽组4的负极电解槽中，将浓硫酸以固定体积加入的方式通过电解质罐2加入到电解槽组4的正极电解槽中，纯净水以固定体积加入的方式通过储水罐3加入到电解槽组4的正极电解槽中，电解槽组4接通电源进行电解，正极电解槽的硫酸溶液电解产生氧气，氧气从正极电解槽上方逸出，当液面降低后，储水罐3自动给正极电解槽补水，同时，四价钒离子在电解槽组4的阴极室被还原成三价钒离子，待负极电解液中钒离子价态达到三价或者三点五价时，停止电解，电解液成品通过出液管路流入成品罐5中，待电解溶液成品全部流入成品罐5中后，储液罐1自动向负极电解槽添加四价电解液，重复以上步骤进行电解。本实用新型所述电解质罐2也可采用高浓度硫酸盐的电解质罐。

更具体而言，所述储液罐1、电解质罐2与储水罐3分别通过输液管路连接于电解槽组4顶部，电解槽组4的负极电解槽底部通过输液管路连接于成品罐5顶部。