一种钒电解液生产终点的检测装置制造方法及图纸

技术编号:34709703 阅读:26 留言:0更新日期:2022-08-27 16:54
本实用新型专利技术涉及全钒液流电池用钒电解液生产技术领域,公开了一种钒电解液生产终点的检测装置,其特征在于,包括:经液压管路连接的参比电解液储液罐、参比电池、电压测试仪、输送泵;所述参比电解液储液罐用于储存参比电解液;所述电压测试仪用于测量参比电池的开路电压。应用本实用新型专利技术的一种钒电解液生产终点的检测装置,能够避免对化学还原后的初始电解液进行钒价态及钒浓度测试,优化了工艺流程,大大节省了检测时间;避免因电解效率的改变,影响电解终点的判断。可以实施掌握生产电解液的状态;能够快速检测电解液的价态,确保批次间电解液一致性。电解液一致性。电解液一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种钒电解液生产终点的检测装置


[0001]本技术涉及全钒液流电池用钒电解液生产
,尤其涉及一种钒电解液生产终点的检测装置。

技术介绍

[0002]传统钒电解液生产终点的检测,需要对电解液进行取样测试,费时耗力。为此,现有技术提供了一种用于钒电池电解液的循环电解反应装置,与传统的电解槽相比,其能降低槽电压、电解能耗,提升电解效率,缩短生产周期,但只考虑了电解液生产工段,没有涉及到电解液的快速检测;现有技术还提供了一种微型钒电池及钒电解液浓度测试装置,其中微型钒电池用于测试钒电解液浓度,包括正电极罩、负电极罩、离子交换膜,其主要涉及一种小的钒电池及电解液浓度测试,也未没涉及批量制备电解液的快速检测。现有技术还提供了一种采用电堆串联的方式进行电解液生产,可加大反应面积,提高反应速度,缩短生产周期,但是,其电解装置也未涉及电解液生产终点的确定,在电解过程中,由于电解槽的电解效率受到诸多因素影响,电解效率每批次都不尽相同,从而导致电解液生产的终点难以确认,基本都是采用每批次取样检测,使得检测耗时费力。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是:如何实现钒电解液生产终点的快速检测。
[0004]为解决上述技术问题,本技术提供了一种钒电解液生产终点的检测装置,包括:经液压管路连接的参比电解液储液罐、参比电池、电压测试仪、输送泵;
[0005]所述参比电解液储液罐用于储存参比电解液;
[0006]所述电压测试仪用于测量参比电池的开路电压。
[0007]可选地,所述参比电解液价态为3.5价;
[0008]硫酸根离子浓度范围为1.0~5.0mol/L;
[0009]钒离子浓度范围为1.5~3.0mol/L。
[0010]可选地,所述参比电池为单电池;
[0011]所述参比电池包括正极、负极、隔膜和紧固件。
[0012]可选地,所述参比电池的正极经过第一液压泵与待测电解液相连,所述参比电池的负极经第二液压泵与参比电解液相连;
[0013]所述电压测试仪分别和参比电池的正极和负极相连。
[0014]可选地,所述参比电池为有效面积为20cm2的单电池;
[0015]所述参比电池安装于待测电解液出口;
[0016]所述参比电池的正极液连接所述待测电解液,所述参比电池的负极液连接所述的参比液。
[0017]可选地,还包括电解液生产装置;
[0018]所述电解液生产装置的出液口与第一液压泵的输出口汇合后与所述参比电池的
正极相连,所述电解液生产装置用于生产待测电解液。
[0019]可选地,所述第一液压泵为阳极泵,用于待测电解液的输送;
[0020]所述第二液压泵为参比液输送泵,用于参比电解液的输送。
[0021]与现有技术相比,上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果:
[0022]应用本技术的一种钒电解液生产终点的检测装置,能够避免对化学还原后的初始电解液进行钒价态及钒浓度测试,优化了工艺流程,大大节省了检测时间;避免因电解效率的改变,影响电解终点的判断。可以实施掌握生产电解液的状态;能够快速检测电解液的价态,确保批次间电解液一致性。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本技术实施例提供的钒电解液生产终点的检测装置的一种结构图;
[0025]图2为本技术实施例提供的钒电解液生产终点的检测装置的另一种结构图。
具体实施方式
[0026]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,以下将结合附图及实施例来详细说明本技术的实施方法,借此对本技术如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
[0027]针对现有规模化钒电解生产无法快速判断生产电解液终点、电解液的检测耗时费力的不足,基于不同价态钒离子电极电势的差异,原电池正负极存在一定电势差的原理,本技术提供了一种钒电解液生产终点的检测装置。
[0028]实施例一
[0029]如图1所示,为本技术实施例提供的钒电解液生产终点的检测装置的一种结构图,包括:经液压管路6连接的参比电解液储液罐、参比电池1、电压测试仪4、输送泵;
[0030]所述参比电解液储液罐用于储存参比电解液7;
[0031]所述电压测试仪用于测量参比电池的开路电压。
[0032]一种具体实现方式中,所述参比电解液价态为3.5价;硫酸根离子浓度范围为1.0~5.0mol/L;钒离子浓度范围为1.5~3.0mol/L。
[0033]一种实现方式中,所述参比电池1为单电池;所述参比电池1包括正极、负极、隔膜和紧固件。
[0034]进一步的,所述参比电池1的正极经过第一液压泵2与待测电解液相连,所述参比电池1的负极经第二液压泵5与参比电解液相连;
[0035]所述电压测试仪4分别和参比电池1的正极和负极相连。
[0036]优选地,所述钒电解液生产终点的检测装置还可以包括电解液生产装置;所述电解液生产装置的出液口与第一液压泵2的输出口汇合后与所述参比电池的正极相连,所述
电解液生产装置用于生产待测电解液。
[0037]本技术实施例,根据能斯特方程进行设计:
[0038][0039]其中,C(Voxi)为高价态钒浓度,C(Vred)为低价态钒浓度。
[0040]需要说明的是,电解液的电极电势与钒价态有关,而当钒价态比例改变时,参比电池开路电压也会改变。因此,参比电池的开路电压可做为钒电解液的平均价态的实时监测参数,当待测电解液为3.5价时,参比电池正、负极电解液价态一致,参比电池开路电压为0。
[0041]检测装置在实际使用时:
[0042](1)电解液生产过程中,待测的钒电解液价态为3.5~5价时,即参比电池正极侧电解液价态为3.5~5价,参比电池负极侧电解液3.5价,参比电池正、负极电解液价态不一致,此时参比电池开路电压>0;
[0043](2)随着电解的进行,待测电解液,即参比电池正极侧电解液价态逐渐趋近于3.5价,参比电池开路电压逐渐减小;
[0044](3)当电解槽或电解电堆内的钒电解液价态为3.5价时,参比电池正、负极侧电解液价态一致,此时参比电池开路电压为0,即为电解终点。
[0045]应用本技术的一种钒电解液生产终点的检测装置,能够避免对化学还原后的初始电解液进行钒价态及钒浓度测试,优化了工艺流程,大大节省了检测时间;避免因电解效率的改变,影响电解终点的判断。可以实施掌握生产电解液的状态;能够快速检测电解液的价态,确保本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钒电解液生产终点的检测装置,其特征在于,包括:经液压管路连接的参比电解液储液罐、参比电池、电压测试仪、输送泵;所述参比电解液储液罐用于储存参比电解液;所述电压测试仪用于测量参比电池的开路电压。2.根据权利要求1所述的钒电解液生产终点的检测装置,其特征在于,所述参比电池为单电池;所述参比电池包括正极、负极、隔膜和紧固件。3.根据权利要求2所述的钒电解液生产终点的检测装置,其特征在于,所述参比电池的正极经过第一液压泵所在的液压管路与待测电解液相连,所述参比电池的负极经第二液压泵所在的液压管路与参比电解液相连;所述电压测试仪分别和参比电池的正极和负极相连。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:史小虎胡金岷
申请(专利权)人:国家能源投资集团有限责任公司
类型:新型
国别省市:

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