CN102386346A - 一种密封圈离子膜一体化组件的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及密封圈离子膜一体化组件生产方法，包括步骤：将磺酸树脂与二甲基甲酰胺进行混合搅拌；对混合液进行过滤处理；将滤液放置在塑料容器中沉淀处理；将密封圈装入烘干装置的工作台上；将经沉淀处理的滤液倒入烘干装置的工作台内，进行烘干处理的同时进行抽真空处理；将烘干成型的密封圈离子膜一体化组件取出进行冷却处理。根据本技术方案所生产的密封圈离子膜一体化组件中的离子膜表面非常平整，而且离子膜的韧性和气密性非常好，安装到钒电池中的密封圈离子膜一体化组件中的离子膜不易发生错位，不褶皱，密封圈离子膜一体化组件在使用过程中的密封效果更好，避免了漏液和正负液串液现象，使钒电池性能更稳定也提高了钒液流电堆的工作效率。

Description

一种密封圈离子膜一体化组件的生产方法
【技术领域】
本发明属于钒液流电池领域，具体涉及钒液流电池中应用的密封圈离子膜一体化组件的生产方法。
【背景技术】
应用传统技术中涉及的离子膜生产方法生产出的离子膜表面会出现细微的褶皱，形成水纹面，离子膜表面不够平整，这种离子膜在使用过程中，其褶皱处容易积存杂质，这种杂质的生成会使离子膜的使用寿命降低，而且也会影响钒液流电堆的正常使用，降低钒液流电堆的工作效率。
而且，现有技术中的钒液流电池电堆都由至少两个电堆单元组成，且各所述电堆单元相互叠加，所述钒液流电池电堆包括有第一框板和第二框板，所述第一框板和所述第二框板上设置有密封圈卡槽，所述第一框板的密封圈卡槽内设置有第一密封圈，所述第二框板的密封圈卡槽内设置有另一密封圈，即第二密封圈，在所述第一框板和所述第二框板之间设置有离子膜，该离子膜与所述第一密封圈和所述第二密封圈呈分体式不连接状，通过所述第一密封圈与所述第二密封圈的挤压进行固定，但所述离子膜与所述第一密封圈和所述第二密封圈之间不连接，这种安装结构的钒液流电池电堆在使用过程中因密封圈与所述离子膜是分体状，所以很容易发生漏液和正负液串液现象造成电池电堆功率下降，甚至还可能造成电池损毁，无法工作。
所以有必要研制密封圈与离子膜为一体式结构的组件来提高钒液流电池电堆的使用性能。
【发明内容】
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种密封圈离子膜一体化组件的生产方法。
本发明解决现有技术问题所采用的技术方案为提供了一种密封圈离子膜一体化组件的生产方法，所述密封圈离子膜一体化组件的生产方法包括步骤：
A：将重量比为0.95至105比90至98的磺酸树脂与二甲基甲酰胺进行混合处理，并进行搅拌；
B：对所述步骤A中所得到的混合液进行过滤处理；
C：将滤液放置在塑料容器中进行沉淀处理；
D：将密封圈装入烘干装置的工作台上；
E：将经沉淀处理的滤液倒入烘干装置的工作台内，在110℃至130℃的恒温下进行烘干处理80至100分钟，在恒温烘干的同时进行抽真空处理；
F：将烘干成型的密封圈离子膜一体化组件取出进行冷却处理。
根据本发明的优选技术方案：所述步骤A具体为将重量比为1比94.45的磺酸树脂与二甲基甲酰胺放入不锈钢材质容器内进行混合，并在230℃的恒温、0.3MPa～0.4MPa的环境下处理一小时，在处理的同时以60～100转/分的转速进行搅拌处理。
根据本发明的优选技术方案：所述磺酸树脂为全氟磺酸树脂。
根据本发明的优选技术方案：所述步骤B中过滤处理采用钛材质的过滤器。
根据本发明的优选技术方案：所述步骤C具体为将滤液放置在塑料容器中，在25℃的恒温下静置20天。
根据本发明的优选技术方案：所述塑料容器为透明或白色。
根据本发明的优选技术方案：所述步骤D具体为将密封圈下底面装入所述烘干装置工作台的密封圈卡槽内，所述密封圈的上底面上设置有凸点。
根据本发明的优选技术方案：所述步骤E具体为将经沉淀处理的滤液倒入烘干装置内的工作台内，所述烘干装置的工作台台面为一平面，所述工作台四周设置有侧壁，在120℃的恒温下进行烘干处理90分钟，在恒温烘干的同时进行抽真空处理，所述烘干装置为电子脉冲红外线加热器。
根据本发明的优选技术方案：所述步骤E具体为将烘干成型的离子膜取出放置在平整的冷却台上进行室温冷却处理。
根据本发明所公开的技术方案所生产的密封圈离子膜一体化组件中的离子膜表面非常平整，而且离子膜的韧性和气密性非常好，离子膜的使用寿命大大增加，直接将离子膜与密封圈设计成一体式结构安装在第一框板和第二框板上，并一体化连接固定住，安装后的密封圈离子膜一体化组件中的离子膜绝对平整，不易发生错位，不褶皱，而且密封圈离子膜一体化组件在使用过程中的密封效果更好，避免了漏液和正负液串液现象，使钒电池性能更稳定也提高了钒液流电堆的工作效率。
【附图说明】
图1本发明密封圈离子膜一体化组件的生产方法流程图。
图2本发明密封圈离子膜一体化组件的生产方法中所用烘干装置剖面结构简图；
图3将密封圈放入所述烘干装置工作台上设置的密封圈卡槽后的侧面结构剖视图；
图4.离子膜与所述密封圈在所述烘干装置工作台成型后的侧面结构剖视图。
【具体实施方式】
以下结合附图对本发明技术方案进行详细说明：
请参阅图1本发明密封圈离子膜一体化组件的生产方法流程图。如图中所示，本发明提供了一种密封圈离子膜一体化组件的生产方法，所述密封圈离子膜一体化组件的生产方法包括步骤：
A：将重量比为0.95至1.05比90至98的磺酸树脂与二甲基甲酰胺进行混合处理，并进行搅拌；
B：对所述步骤A中所得到的混合液进行过滤处理；
C：将滤液放置在塑料容器中进行沉淀处理；
D：将密封圈装入烘干装置的工作台上；
E：将经沉淀处理的滤液倒入烘干装置的工作台内，在110℃至130℃的恒温下进行烘干处理80至100分钟，在恒温烘干的同时进行抽真空处理；
F：将烘干成型的密封圈离子膜一体化组件取出进行冷却处理。
在本发明的优选技术方案中所述步骤A具体为将重量比为1比94.45的磺酸树脂与二甲基甲酰胺放入不锈钢材质容器内进行混合，并在230℃的恒温、0.3MPa～0.4MPa的环境下处理一小时，在处理的同时以60～100转/分的转速进行搅拌处理，所述磺酸树脂优选全氟磺酸树脂，本发明步骤A中所选定的处理温度和压力是发明人经过大量实验得到的最佳数值，并不是根据常识随机选取的数值。经过发明人的实验发现处理温度设置在恒温230℃恒温，压力设定在0.3MPa～0.4MPa对离子膜最终的质量好坏具有很大的影响。
所述步骤B中过滤处理采用钛材质的过滤器。选用钛材质的过滤器，主要是考虑钛材料的化学成分比较稳定，不易与滤液发生化学反应。
在本发明的技术方案中所述步骤C具体为将滤液放置在塑料容器中，在25℃的恒温下静置20天，所述塑料容器为透明或白色，选用透明或白色的塑料容器主要目的在于可以方便随时观察容器内滤液的沉淀情况，便于及时发现沉淀过程中出现的问题。
在本发明的技术方案中所述步骤D具体为将密封圈下底面装入所述烘干装置工作台的密封圈卡槽内，所述密封圈的上底面上设置有凸点，所述密封圈下底面为了更好的放置在所述烘干装置工作台的密封圈卡槽内，所以，设计成平面，所述密封圈的上底面设置凸点的目的在于使步骤C中得到的滤液更好的与所述密封圈结合。
在本发明的技术方案中，所述步骤E具体为将经沉淀处理的滤液倒入烘干装置内的工作台内，所述烘干装置的工作台台面为一平面，所述工作台四周设置有侧壁，在120℃的恒温下进行烘干处理90分钟，在恒温烘干的同时进行抽真空处理，所述烘干装置为电子脉冲红外线加热器。所述工作台四周设置有侧壁，这样就使得所述烘干装置的工作台成为一个开口的小容器腔体，使得滤液可以在所述烘干装置的工作台上存留，形成离子膜。
所述步骤E具体为将烘干成型的离子膜取出放置在平整的冷却台上进行室温冷却处理。
本发明密封圈离子膜一体化组件的生产方法中使用的烘干装置剖面结构简图可以参阅图2。如图2中所示，所述钒液流电池密封圈离子膜一体化组件生产装置包括本体105，在所述本体105内设置有工作台106，所述工作台106周边设置有侧壁107，在所述侧壁107内设置有密封圈卡槽108，具体的，所述密封圈卡槽108设置在所述侧壁107的内边缘所述密封圈卡槽108设置在所述侧壁107的内边缘。在图3中，所述工作台106下设置有支柱110，该支柱110一端与所述工作台106连接，另一端设置在所述本体105的下地面，在所述本体105的上板面设置有加热装置109，用于在离子膜101和所述密封圈102合成过程中的加热。
请参阅图3将密封圈放入所述烘干装置工作台上设置的密封圈卡槽后的侧面结构剖视图和图4离子膜与所述密封圈在所述烘干装置工作台成型后的侧面结构剖视图。在图3中，所述密封圈102已经装入工作台106的卡槽内，所述密封圈102下底面为平面，卡装在所述工作台106的密封圈卡槽108内，所述密封圈102的上底面104上设置的凸点凸出于所述密封圈卡槽108，所述密封圈102的上底面104凸点的高度等于或略小于所述侧壁107的高度。
利用本发明一种密封圈离子膜一体化组件的生产方法生产密封圈离子膜一体化组件时，只需要事先将密封圈102卡装在所述工作台106的密封圈卡槽108内，再将所述步骤C中经过沉淀处理的制造离子膜的溶液倒入工作台106内，因所述工作台106周边设置有侧壁107，所以，在所述工作台106内将存留定量的离子膜溶液，此时，通过所述钒液流电池密封圈离子膜一体化组件生产装置上设置的加热装置109进行加热，使所述离子膜溶液凝固成固态，这时所述密封圈与所述离子膜101即成为一体式的结构了，具体结构示意图可以参阅图4离子膜与所述密封圈在所述烘干装置工作台成型后的侧面结构剖视图。
根据本发明所公开的技术方案所生产的密封圈离子膜一体化组件中的离子膜表面非常平整，而且离子膜的韧性和气密性非常好，离子膜的使用寿命大大增加，直接将离子膜与密封圈设计成一体式结构安装在第一框板和第二框板上，并一体化连接固定住，安装后的密封圈离子膜一体化组件中的离子膜绝对平整，不易发生错位，不褶皱，而且密封圈离子膜一体化组件在使用过程中的密封效果更好，避免了漏液和正负液串液现象，使钒电池性能更稳定也提高了钒液流电堆的工作效率。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种密封圈离子膜一体化组件的生产方法，其特征在于：所述密封圈离子膜一体化组件的生产方法包括步骤：
A：将重量比为0.95至1.05比90至98的磺酸树脂与二甲基甲酰胺进行混合处理，并进行搅拌；
B：对所述步骤A中所得到的混合液进行过滤处理；
C：将滤液放置在塑料容器中进行沉淀处理；
D：将密封圈装入烘干装置的工作台上；
E：将经沉淀处理的滤液倒入烘干装置的工作台内，在110℃至130℃的恒温下进行烘干处理80至100分钟，在恒温烘干的同时进行抽真空处理；
F：将烘干成型的密封圈离子膜一体化组件取出进行冷却处理。
2.根据权利要求1所述密封圈离子膜一体化组件的生产方法，其特征在于：
所述步骤A具体为将重量比为1比94.45的磺酸树脂与二甲基甲酰胺放入不锈钢材质容器内进行混合，并在230℃的恒温、0.3MPa～0.4MPa的环境下处理一小时，在处理的同时以60～100转/分的转速进行搅拌处理。
3.根据权利要求2所述密封圈离子膜一体化组件的生产方法，其特征在于：所述磺酸树脂为全氟磺酸树脂。
4.根据权利要求1所述密封圈离子膜一体化组件的生产方法，其特征在于：所述步骤B中过滤处理采用钛材质的过滤器。
5.根据权利要求1所述密封圈离子膜一体化组件的生产方法，其特征在于：所述步骤C具体为将滤液放置在塑料容器中，在25℃的恒温下静置20天。
6.根据权利要求5所述密封圈离子膜一体化组件的生产方法，其特征在于：所述塑料容器为透明或白色。
7.根据权利要求1所述密封圈离子膜一体化组件的生产方法，其特征在于：所述步骤D具体为将密封圈下底面装入所述烘干装置工作台的密封圈卡槽内，所述密封圈的上底面上设置有凸点。
8.根据权利要求1所述密封圈离子膜一体化组件的生产方法，其特征在于：所述步骤E具体为将经沉淀处理的滤液倒入烘干装置内的工作台内，所述烘干装置的工作台台面为一平面，所述工作台四周设置有侧壁，在120℃的恒温下进行烘干处理90分钟，在恒温烘干的同时进行抽真空处理，所述烘干装置为电子脉冲红外线加热器。
9.根据权利要求1所述密封圈离子膜一体化组件的生产方法，其特征在于：所述步骤E具体为将烘干成型的离子膜取出放置在平整的冷却台上进行室温冷却处理。
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