一种减缓全钒液流电池容量衰减的方法以及离子渗透率测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及液流电池领域，具体而言，涉及一种减缓全钒液流电池容量衰减的方法以及离子渗透率测试装置。采用该离子渗透率测试装置测试全钒液流电池中各价态钒离子动态渗透速度；控制全钒液流电池中正负极钒离子浓度比值与全钒液流电池系统中的正负极钒离子的动态渗透速度比值成反比；控制全钒液流电池中正极钒离子浓度比值与正极体积之积等于全钒液流电池中负极钒离子浓度比值与负极体积之积。采用该方法配制的全钒液流电池电解液，可以使电池容量衰减问题得到缓解，并提高电解液利用率。该发明专利技术简便易操作，能大大降低钒电池后期维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种减缓全钒液流电池容量衰减的方法以及离子渗透率测试装置
本专利技术涉及液流电池领域，具体而言，涉及一种减缓全钒液流电池容量衰减的方法以及离子渗透率测试装置。
技术介绍
全钒液流电池无固态反应，不发生电极物质结构形态改变，且成本低，寿命长、可靠性高、操作和维修费用低，适用于与风能、太阳能等可再生能源配套进行可再生能源储能，满足边远地区分布式供电及解决电网调峰问题。现有的全钒液流电池，在实际长期运行中，钒电池容量不可避免的会有衰减。目前解决钒电池容量衰减问题的方法是一定循环后混液，调液。调液时可能会需要添加新的氧化还原剂，这就不可避免的增加维护成本。而且电池容量衰减越慢，需要进行维护的周期越长，可靠性更高。减缓全钒液流电池容量衰减是进一步完善全钒液流电池的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种离子渗透率测试装置，能够测试钒电池正负极中钒离子渗透速度。本专利技术的目的在于提供一种减缓全钒液流电池容量衰减的方法，解决现有技术中钒电池容量衰减问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：一种离子渗透率测试装置，包括：第一腔体和第二腔体；第二腔体和第一腔体之间设置有渗透膜；用于盛放待测液的第一溶液罐，第一溶液罐的进液口连接于第一腔体的出液口；第一循环泵，第一循环泵的进液口连通于第一溶液罐的出液口，第一循环泵的出液口连通于第一腔体的进液口；用于盛放空白液的第二溶液罐；第二溶液罐的进液口连接于第二腔体的出液口；第二循环泵；第二循环泵的进液口连通于第二溶液罐的出液口，第二循环泵的出液口连通于第二腔体的进液口。在本专利技术较佳的实施例中，第一溶液罐、第二溶液罐、第一循环泵以及第二循环泵均通过管路连接于第一腔体和第二腔体。在本专利技术较佳的实施例中，离子渗透率测试装置还包括第一流量计；第一流量计设置在第一腔体和第一溶液罐之间；离子渗透率测试装置还包括第二流量计；第二流量计设置在第二腔体和第二溶液罐之间。在本专利技术较佳的实施例中，离子渗透率测试装置还包括第一温度控制装置；第一温度控制装置设置在第一循环泵和第一腔体之间；离子渗透率测试装置还包括第二温度控制装置；第二温度控制装置设置在第二循环泵和第二腔体之间。在本专利技术较佳的实施例中，第一腔体的出液口的位置高于第一腔体的进液口的位置；第二腔体的出液口的位置高于第二腔体的进液口的位置。一种减缓全钒液流电池系统容量衰减的方法，采用上述的离子渗透率测试装置测试全钒液流电池中各价态钒离子动态渗透速度；控制全钒液流电池中正负极钒离子浓度比值与全钒液流电池系统中的正负极钒离子的动态渗透速度比值成反比；控制全钒液流电池中正极钒离子浓度比值与正极体积之积等于全钒液流电池中负极钒离子浓度比值与负极体积之积。在本专利技术较佳的实施例中，全钒液流电池包括第一电解液和第二电解液；第一电解液和第二电解液之间设置有隔膜；隔膜的渗透率通过离子渗透率测试装置测得；第一电解液包括二、三、四、五价钒离子；第二电解液包括硫酸溶液。在本专利技术较佳的实施例中，控制二、三价钒离子渗透速度与四、五价钒离子渗透速度比值在0.8-1.2范围内。在本专利技术较佳的实施例中，控制三价钒离子浓度：四价钒离子浓度＝正极电解液总钒离子动态渗透速度：负极电解液总钒离子动态渗透速度。在本专利技术较佳的实施例中，正极体积是根据正极浓度计算得到；负极体积是根据负极浓度计算得到。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种离子渗透率测试装置，包括：第一腔体和第二腔体；第二腔体和第一腔体之间设置有渗透膜；用于盛放待测液的第一溶液罐，第一溶液罐的进液口连接于第一腔体的出液口；第一循环泵，第一循环泵的进液口连通于第一溶液罐的出液口，循环泵的出液口连通于第一腔体的进液口；用于盛放空白液的第二溶液罐；第二溶液罐的进液口连接于第二腔体的出液口；第二循环泵；第二循环泵的进液口连通于第二溶液罐的出液口，第二循环泵的出液口连通于第二腔体的进液口。通过这种装置，能够测试待测液中的离子在渗透膜中的渗透速率，将其应用到钒电池中，能够测试钒电池中正负极中钒离子渗透速度，从而为有助于后续改进钒电池中容量衰减问题。本专利技术提供的一种减缓全钒液流电池系统容量衰减的方法，包括：采用上述的离子渗透率测试装置测试全钒液流电池中各价态钒离子动态渗透速度；控制全钒液流电池中正负极钒离子浓度比值与全钒液流电池系统中的正负极钒离子的动态渗透速度比值成反比；控制全钒液流电池中正极钒离子浓度比值与正极体积之积等于全钒液流电池中负极钒离子浓度比值与负极体积之积。采用该方法配制的全钒液流电池电解液，可以使电池容量衰减问题得到缓解，并提高电解液利用率。该专利技术简便易操作，能大大降低钒电池后期维护成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的离子渗透率测试装置的结构示意图。图标：100-离子渗透率测试装置；110-第一腔体；120-第二腔体；130-渗透膜；131-密封层；140-第一溶液罐；150-第一循环泵；160-第二溶液罐；170-第二循环泵；180-第一流量计；181-第二流量计；190-第一温度控制装置；191-第二温度控制装置。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面对本专利技术实施例的离子渗透率测试装置以及减缓全钒液流电池容量衰减的方法进行具体说明。本专利技术实施例提供的一种离子渗透率测试装置。请参照图1，本实施例提供一种离子渗透率测试装置100，其包括第一腔体110、第二腔体120、渗透膜130、第一溶液罐140、第一循环泵150、第二溶液罐160以及第二循环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子渗透率测试装置，其特征在于，包括：第一腔体和第二腔体；所述第二腔体和所述第一腔体之间设置有渗透膜；用于盛放待测液的第一溶液罐，所述第一溶液罐的进液口连接于所述第一腔体的出液口；第一循环泵，所述第一循环泵的进液口连通于所述第一溶液罐的出液口，所述第一循环泵的出液口连通于所述第一腔体的进液口；用于盛放空白液的第二溶液罐；所述第二溶液罐的进液口连接于所述第二腔体的出液口；第二循环泵；所述第二循环泵的进液口连通于所述第二溶液罐的出液口，所述第二循环泵的出液口连通于所述第二腔体的进液口。

【技术特征摘要】
1.一种离子渗透率测试装置，其特征在于，包括：第一腔体和第二腔体；所述第二腔体和所述第一腔体之间设置有渗透膜；用于盛放待测液的第一溶液罐，所述第一溶液罐的进液口连接于所述第一腔体的出液口；第一循环泵，所述第一循环泵的进液口连通于所述第一溶液罐的出液口，所述第一循环泵的出液口连通于所述第一腔体的进液口；用于盛放空白液的第二溶液罐；所述第二溶液罐的进液口连接于所述第二腔体的出液口；第二循环泵；所述第二循环泵的进液口连通于所述第二溶液罐的出液口，所述第二循环泵的出液口连通于所述第二腔体的进液口。2.如权利要求1所述的离子渗透率测试装置，其特征在于，所述第一溶液罐、所述第二溶液罐、所述第一循环泵以及所述第二循环泵均通过管路连接于所述第一腔体和所述第二腔体。3.如权利要求2所述的离子渗透率测试装置，其特征在于，所述离子渗透率测试装置还包括第一流量计；所述第一流量计设置在所述第一腔体和所述第一溶液罐之间；所述离子渗透率测试装置还包括第二流量计；所述第二流量计设置在所述第二腔体和所述第二溶液罐之间。4.如权利要求3所述的离子渗透率测试装置，其特征在于，所述离子渗透率测试装置还包括第一温度控制装置；所述第一温度控制装置设置在所述第一循环泵和所述第一腔体之间；所述离子渗透率测试装置还包括第二温度控制装置；所述第二温度控制装置设置在所述第二循环泵和所述第二腔体之间。5.如权利要求1-4任一项所述的离子渗透率测试装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：何柯，陈伟，李晓兵，常芳，马海波，刘效疆，阎红卫，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51