CN214152945U - 炭毡电池一体化检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种炭毡电池一体化检测装置,它包括为石墨复合电极框、离子交换膜、集流体，主要技术要点是：在检测箱体内设置有一离子交换膜，在离子交换膜两侧对称设置有一带凹面的石墨复合电极框，在凹面的位置上分别装有一待测炭毡电池，所述待测炭毡电池的电解液进出口分别连接有电解液导入管及电解液导出管；在所述石墨复合电极框外侧依次设置有集流体、密封垫，所述密封垫限位在检测箱的前后夹板内侧。技术效果是：利用新型凹面石墨电极框大大提升了液流电池的组装效率，减少了在使用过程中不必要的拆卸清洗；缩短了电解液循环的流道途径，减少了电解液漏液现象，避免了钒离子电解液对集流体的腐蚀及对人体和环境的污染。
Description
技术领域
本实用新型是涉及实验室电池检测装置领域，具体是一种炭毡电池一体化检测装置，是对实验室电池检测装置的研发及优化。
背景技术
随着人类社会的进步和发展，对能源的需求量就越来越大，非在生能源随着人类的开发利用，持续减少终有枯竭之日。开发利用新能源成为全球性的能源战略，其中风能发电技术较成熟，成本低，可大规模的开发等优点，逐渐成为可再生新能源领域中最受瞩目的能源。随着风力发电的迅速发展，其大规模的并网问题日益突出。随着储能技术日渐成熟，通过对其进行合理有效的控制可平抑风电输出功率波动，改善风电的并网电能质量等，是解决大规模风电并网的有效措施。全钒液流电池作为一种大容量储能装置，具有效率高，可深度充放电，功率与容量可独立设计等优点，而准确的仿真模型是电力***仿真计算的基础，因此构建适合干电网仿真计算的全钒夜流电池储能***仿真模型，在研究风电中的具体应用，具有重要的理论基础和现实意义。
传统的电池检测装置是通过：电解液是依次通过端板进液口、密封件、石墨纸、集流体、双极板、电极框到达电极发生电化学反应后通过离子交换膜进行质子的交换完成进行氧化还原化学反应转化为电能的。这种检测设备结构复杂，操作程序繁杂，而且在检测过程中漏液现象较多，检测结果误差较大。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服电池检测过程中的繁琐、复杂的工序，而提供一种结构简单检测精度高的炭毡电池一体化检测装置。
本实用新型的目的可通过如下技术方案来实现的：一种炭毡电池一体化检测装置，它包括有带前后夹板、及紧固螺栓的检测箱，石墨复合电极框，密封垫，离子交换膜，其特征在于：在检测箱体内设置有一离子交换膜，在离子交换膜两侧对称设置有一带凹面的石墨复合电极框，在凹面的位置上分别装有一待测炭毡电池，所述待测炭毡电池的电解液进出口分别连接有电解液导入管及电解液导出管；在所述石墨复合电极框外侧依次设置有集流体、密封垫，所述密封垫限位在检测箱的前后夹板内侧。
本实用新型所述的放置待测炭毡电池的石墨复合电极框凹面厚度为2-8毫米。这样相对于炭毡电池的也为厚度2-8mm，选用厚度为0.5-1.0mm的密封垫控制压缩比为50%-70%。
所述的石墨复合电极框为电池提供电子通路，连单炭毡电池；电解液通过蠕动泵循环，石墨复合电极框为炭毡电池及电解液提供腔体。
所述的石墨复合电极框根据电极厚度的不同可适当增加密封垫，即做到合适的压缩比又做达到密封的效果，保证循环液在电池检测装置中正常循环流通，避免漏液断液现象影响正常的电池检测。
炭毡电池一体化检测装置的工作原理是钒离子液流电池的电能是以化学能的方式存储在不同就价态钒离子的硫酸电解液中；通过外接蠕动泵把电解液压入电池堆内，在机械动力作用下，使其在储液罐和半电池闭合回路中循环流动，采用离子交换膜作为电池组的隔膜，钒离子电解液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过电极板收集和传导电流，从而使得储存在溶液中的化学能转换为电能。
技术效果是：利用新型凹面石墨电极框大大提升了液流电池的组装效率，减少了在使用过程中不必要的拆卸清洗；缩短了电解液循环的流道途径，减少了电解液漏液现象，避免了钒离子电解液对集流体的腐蚀及对人体和环境的污染；本实用新型既可节约成本，又能提高工作效率。与现有技术相比，本发明具有操作简单、使用方便，大大提升了液流电池的组装效率；缩短流道途径，减少钒离子电解液的腐蚀，重复利用率高。
附图说明
图1是本实用新型的俯视层状结构简图。
附图中主要部件说明：1为正极电解液导入管，2为正极电解液导出管，3为前夹板，4为前密封垫，5为集流体，6为石墨复合电极框，7为待测炭毡电池，8为离子交换膜，9为负极电解液导入管，10为负极电解液导出管，11为待测炭毡电池，12为石墨复合电极框，13为集流体，14为后密封垫，15为后夹板。
为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
实施例1：
由图1所示，图中的3为检测箱的前夹板，15为检测箱的后夹板，8为离子交换膜，在由前夹板3、后夹板25、及紧固螺栓组成的检测箱内设置有一离子交换膜8，在离子交换膜两侧对称设置有一带凹面的石墨复合电极框6及带凹面的石墨复合电极框12，两个石墨复合电极框的凹面相对应设置，在凹面的位置上分别装有2-8毫米厚的待测炭毡电池7和11，所述待测炭毡电池7的电解液进出口分别连接有正极电解液导入管1及正极电解液导出管2，而在所述待测炭毡电池11的电解液进出口分别连接有负极电解液导入管9及负极电解液导出管10；在所述石墨复合电极框6外侧依次设置有集流体5、密封垫4，而密封垫4则限位在检测箱的前夹板3内侧，而在所述石墨复合电极框12外侧依次设置有集流体13、密封垫14，而密封垫14则限位在检测箱的后夹板15内侧。
本结构的前夹板3及后夹板15主要起固定炭毡电池的作用；前后密封垫4和密封垫14起到密封及固定集流体5及集流体13，该集流体是收集并传导电流的作用；正负电解液导入、导出管1、2、9、10进入石墨复合电极框6、12，均匀分布中，通过离子交换膜将炭毡电池分为正负极两个反应区域，区域内为具有多孔结构的炭毡电极的正负极电解液分别流经进行氧化还原反应，从而形成一定电压等级的炭毡液流电池。
具体安装步骤：在前后夹板上一次平铺密封垫、集流体、石墨复合电极框，在石墨复合电极框的凹槽处放入所要检测的炭毡电池，中间离子交换膜隔离正负电解液，提供质子传输通道，组装完成后用螺栓固定，电解液通过正负极电解液到导入管分别进入炭毡电池内进行化学反应后有正负极电解液导出管流出，形成一个炭毡液流电池。
实施例2：
利用前述的石墨复合电极框，选取厚度为5mm的待测炭毡电池，使其在凹面石墨复合电极框中，压缩比在70%，组成一个简便易操作的电极检测循环装置。
利用新型石墨复合电极框，或选取厚度为8mm的电极，使其在凹面石墨复合电极框中，需添加一个厚度为1.0mm的密封垫，压缩比在56.25%，组成一个简便易操作的电极检测循环装置。
该实例的结构与检测方式与实施例1完全相同，故省略。
本炭毡电池一体化检测装置测试炭毡厚度并不局限于以上二个实施例。
Claims (3)
1.一种炭毡电池一体化检测装置，它包括有带前后夹板、及紧固螺栓的检测箱，石墨复合电极框，密封垫，离子交换膜，其特征在于：在检测箱体内设置有一离子交换膜，在离子交换膜两侧对称设置有一带凹面的石墨复合电极框，在凹面的位置上分别装有一待测炭毡电池，所述待测炭毡电池的电解液进出口分别连接有电解液导入管及电解液导出管；在所述石墨复合电极框外侧依次设置有集流体、密封垫，所述密封垫限位在检测箱的前后夹板内侧。
2.根据权利要求1所述的炭毡电池一体化检测装置，其特征在于：所述石墨复合电极框的凹面相对应设置。
3.根据权利要求1所述的炭毡电池一体化检测装置，其特征在于：放置待测炭毡电池的石墨复合电极框凹面厚度为2-8毫米。
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