一种快速测试的盐桥式热电化学电池试验台及其方法技术

本发明专利技术公开了一种快速测试的盐桥式热电化学电池试验台。试验台由包含电极、盐桥、电解杯、紫铜导热块、半导体制冷片、水冷板、水散热器、水泵、水槽、温度传感器、数据采集模块、PID控制器、半导体制冷片驱动器、电化学工作站、计算机。半导体制冷片根据PID控制器输出信号，通过紫铜导热的方式，快速地对两个电解杯进行温度控制。温度传感器置于电极附近，测量电极温度。温差下两电极产生电势差，经电化学工作站测量获得输出电压与输出电流。在程序控制下，系统自动运行并记录测试电压与电流，获得热电化学电池的开路特性曲线与输出特性曲线。本发明专利技术具有台架搭建难度低、测量速度快、等优势，为热电化学电池输出特性测试提供了高效便捷的解决方案。

A Rapid Test Bench for Salt Bridge Thermochemical Batteries and Its Method

The invention discloses a salt bridge type thermochemical battery test bench for rapid testing. The test-bed consists of electrodes, salt bridge, electrolytic cup, copper heat conducting block, semiconductor refrigeration sheet, water cooling plate, water radiator, water pump, water tank, temperature sensor, data acquisition module, PID controller, semiconductor refrigeration sheet driver, electrochemical workstation and computer. Semiconductor chiller can control the temperature of two electrolytic cups quickly by conducting heat of copper according to the output signal of PID controller. The temperature sensor is placed near the electrode and the temperature of the electrode is measured. The potential difference between the two electrodes is generated under the temperature difference, and the output voltage and current are obtained by measuring at the electrochemical workstation. Under the control of program, the system automatically operates and records the test voltage and current, and obtains the open circuit characteristic curve and output characteristic curve of thermochemical battery. The invention has the advantages of low difficulty in building a bench, fast measurement speed, etc., and provides an efficient and convenient solution for testing the output characteristics of thermochemical batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种快速测试的盐桥式热电化学电池试验台及其方法
本专利技术涉及热电化学电池试验台及其方法，尤其涉及一种电极温度快速自动控制的盐桥式热电化学电池试验台及其方法。
技术介绍
在当今节能与环保的时代主题下，余热回收技术是一项提高能源利用率的有效途径。关于余热回收的研究得到了学界与产业界的重点关注。而热电化学电池，就是一种基于电化学方法的余热利用技术，能够将低品位热能直接转化为电能。在工作模式上，它与传统的半导体温差发电技术相似，在电池两端施加温差，即可在两电极间形成电动势。它们具有相同的优点，比如能量直接转换，没有噪音等。由于热电化学电池主要构成是电解液，因此仅适用于电解液沸点温度以下的热能回收，在高温液体如高温冷却水、导热油等的余热回收，或者能源的梯级利用上有较大应用前景。目前该技术还未进行产业化，相关研究还处在认识阶段，需要大量的试验研究来展示不同热电化学电池的输出特性并探明其工作机制。电极温度作为热电化学电池最重要的影响因素，在目前试验中却缺乏相关研究，通常仅观察单一温差下的电池特性，鲜见热电化学电池特性与温差的变化关系。究其原因是由于温度控制难度大，速度慢，在有限的时间与人力下，只本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速测试的盐桥式热电化学电池试验台，其特征在于，包括电池体、测量模块与温控模块；所述的电池体包括两个结构一致的半电池体；每个半电池体包括电解杯(1)、电极(2)与电解液(4)；电解液(4)置于电解杯(1)中；电极(2)下端置于电解液(4)的液面下；两个半电池体通过盐桥(3)相连；所述的温控模块为两套，每套温控模块包括紫铜导热块(5)、半导体制冷片(6)、水冷板(7)、水散热器(8)、水槽(9)、水泵(10)、温度传感器(11)、PID控制器(13)和半导体制冷片驱动器(14)；半导体制冷片(6)与紫铜导热块(5)紧贴，半导体制冷片(6)通过紫铜导热块(5)对电解杯(1)加热或制冷；水冷...

【技术特征摘要】
1.一种快速测试的盐桥式热电化学电池试验台，其特征在于，包括电池体、测量模块与温控模块；所述的电池体包括两个结构一致的半电池体；每个半电池体包括电解杯(1)、电极(2)与电解液(4)；电解液(4)置于电解杯(1)中；电极(2)下端置于电解液(4)的液面下；两个半电池体通过盐桥(3)相连；所述的温控模块为两套，每套温控模块包括紫铜导热块(5)、半导体制冷片(6)、水冷板(7)、水散热器(8)、水槽(9)、水泵(10)、温度传感器(11)、PID控制器(13)和半导体制冷片驱动器(14)；半导体制冷片(6)与紫铜导热块(5)紧贴，半导体制冷片(6)通过紫铜导热块(5)对电解杯(1)加热或制冷；水冷板(7)贴附在半导体制冷片(6)非工作侧的表面；水冷板(7)、水散热器(8)、水槽(9)、水泵(10)经水管顺次相连构成冷却水循环；温度传感器(11)置于电解液(4)中，用于检测电极(2)温度；温度传感器(11)与PID控制器(13)连接；PID控制器(13)用于控制半导体制冷片(6)工作；PID控制器(13)输出信号经半导体制冷片驱动器(14)放大后输入半导体制冷片(6)；所述的测量模块包括数据采集模块(12)、电化学工作站(15)及计算机(16)；所述的两个温度传感器(11)均与数据采集模块(12)相连，两个电极(2)均与电化学工作站(15)相连；数据采集模块(12)及电化学工作站(15)与计算机(16)相连；所述计算机(16)还连接PID控制器(13)，通过计算机(16)分别设定两个PID控制器(13)的参数；所述参数包括电极(2)的目标温度以及温度调控参数。2.如权利要求1所述的盐桥式热电化学电池试验台，其特征在于，所述的电解杯(1)还包括杯盖；杯盖上设有三个孔，分别为用于插入电极(2)的电极孔(17)、用于插入温度传感器(11)的传感器孔(18)、用于插入盐桥(3)的盐桥孔(19)；电解杯杯盖与杯体间采用密封层(20)密封。3.如权利要求1所述的盐桥式热电化学电池试验台，其特征在于所述的紫铜导热块(5)为长方体；紫铜导热块(5)顶面开有圆柱型孔槽，圆柱型孔槽尺寸与电解杯(1)相匹配，其紫铜导热块(5)四个侧面开有螺纹孔。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：俞小莉，钱皋，黄瑞，吴加荣，吴启超，涂文天，陈俊玄，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33