CN114518207A - 一种液流电池离子交换膜的测漏装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于液流电池技术领域，提供了一种液流电池离子交换膜的测漏装置，包括：端板，其共有两块且相对设置，离子交换膜放置于两块端板之间；密封条，用于离子交换膜与端板之间密封，其安装于端板靠近离子交换膜的侧壁上，其首尾相连构成闭环；两块端板两端分别开设有气体出入孔，气体出入孔一端的孔口延伸至密封条内侧且与靠近离子交换膜一侧的空间连通；一块端板两端的气体出入孔上均连接有气体输送管，气体输送管上安装有压力表和气阀，本发明还公开了测试方法，设有端板、密封条、气体输送管、压力表和气阀，结构简单，易于制造装配，生产成本低，操作方便，简化液流电池离子交换膜的测漏工序，提高离子交换膜的测漏准确率。

Description

一种液流电池离子交换膜的测漏装置及测试方法

技术领域

本发明属于液流电池技术领域，尤其涉及一种液流电池离子交换膜的测漏装置及测试方法。

背景技术

液流电池是一种电化学储能技术，是一种新的蓄电池。液流电池由点堆单元、电解液、电解液存储供给单元以及管理控制单元等部分构成，是利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点。

目前，在液流电池的材料检测中，对离子交换膜的检测主要依赖于供应商的出场自检认定，而使用者对离子交换膜的检查主要是通过观察法和组装成电堆试运行来进行测漏，观察法不够准确，而组装成电堆试运行则比较麻烦，耗费时间。

发明内容

本发明提供一种液流电池离子交换膜的测漏装置及测试方法，旨在解决现有技术中对离子交换膜的检查主要是通过观察法和组装成电堆试运行来进行测漏，观察法不够准确，而组装成电堆试运行则比较麻烦，耗费时间的问题。

本发明是这样实现的，一种液流电池离子交换膜的测漏装置，包括：

端板，其共有两块且相对设置，所述离子交换膜放置于两块端板之间；

密封条，用于离子交换膜与端板之间密封，其安装于端板靠近离子交换膜的侧壁上，其首尾相连构成闭环；

两块端板两端分别开设有气体出入孔，气体出入孔一端的孔口延伸至密封条内侧且与靠近离子交换膜一侧的空间连通；

一块端板两端的所述气体出入孔上均连接有气体输送管，气体输送管上安装有压力表和气阀，压力表位于气阀和端板之间。

优选地，还包括有驱动部件，用于使两块端板分开或压合。

优选地，所述驱动部件为压力机，两块所述端板分别与压力机的上压力板和下压力板固定连接。

优选地，所述端板边缘上设有多个定位孔，通过螺栓和定位孔将端板固定于驱动部件上。

优选地，所述端板侧壁上开设有用于放置离子交换膜的放置槽一。

优选地，所述密封条位于放置槽一内且与沿放置槽一的轮廓布设。

优选地，所述放置槽一内开设有放置槽二，所述密封条位于放置槽一和放置槽二的轮廓线之间，放置槽二内填充有碳毡，所述碳毡与端板固定连接，所述气体出入孔与放置槽二连通。

优选地，所述放置槽二的槽底开设有多个固定孔，通过多根固定钉将碳毡固定于端板上，固定钉与对应的固定孔螺纹连接，所述碳毡上开设有用于容纳固定钉头部的沉孔。

基于上述的液流电池离子交换膜的测漏装置的测试方法，步骤如下：

1)将被测离子交换膜放置在两块端板之间，然后将两块端板合压；

2)将一块端板一侧的气阀关闭，另一侧气阀打开并通入压缩空气，使离子交换膜与下方的端板构成的密闭空间内充满气体；

3)先对测漏装置进行充入气体的压力为测试压力的50％，持续5分钟以上，同时对测漏装置的外部进行喷洒泡沫剂，进行测漏装置的外漏检测；

4)如果有任何外漏，则检查外漏处并进行密封，如果没有任何外漏，则继续充入气体进行离子交换膜的测漏测试，若两侧压力表的读书没有变化或者变化范围在5％之内，则逐渐按照20％、20％、10％的比例升压，每次升压需要保压3分钟以上；

5)当气体测试压力达到测试压力时，进行保压30分钟以上，通过压力表的读数来观测气体压力的变化，若压力无变化或者掉压范围在5％以内，则可以判定离子交换膜无泄露，可以进行使用。

与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：

本发明通过设置端板、密封条、气体输送管、压力表和气阀，将被测离子交换膜放置在下方的端板上的放置槽内，然后通过设备将上方的端板与下方的测漏端板合压；将下方的端板一侧的气阀关闭，另一侧气阀打开并通入压缩空气，使离子交换膜与下方的端板构成的密闭空间内充满气体，通过观察压力表的读数是否变化以及变化范围来判定离子交换膜是否泄露，本发明结构简单，易于制造装配，生产成本低，操作方便，简化液流电池离子交换膜的测漏工序，能够提高离子交换膜的测漏准确率。

附图说明

图1是本发明提供的一种液流电池离子交换膜的测漏装置中端板的结构示意图；

图2是本发明提供的一种液流电池离子交换膜的测漏装置的整体结构示意图；

图3是本发明提供的一种液流电池离子交换膜的测漏装置的爆炸图。

附图标记注释：1-端板、2-离子交换膜、3-固定钉、4-密封条、5-碳毡、6-压力表、7-气阀、8-气体输送管、9-定位孔、10-气体出入孔、11-密封槽、12-固定孔、13-放置槽一、14-放置槽二。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明实施例提供了一种液流电池离子交换膜2的测漏装置，如图1-3所示，包括：

端板1，其共有两块且相对设置，本实施例中，所述端板1可采用PP类材料制作，所述离子交换膜2放置于两块端板1之间；本实施例中，优选所述端板1侧壁上开设有用于放置离子交换膜2的放置槽一13，放置槽一13与离子交换膜2的形状、尺寸适配，本实施例中的离子交换膜2和放置槽一13均为矩形，在满足密封的要求下，放置槽一13的深度根据离子交换膜2的厚度设计；

密封条4，用于离子交换膜2与端板1之间密封，其安装于端板1靠近离子交换膜2的侧壁上，其首尾相连构成闭环，所述端壁1侧壁上开设有用于安装密封条的密封槽11，通过上下两块端板1上的密封条4挤压对离子交换膜2进行密封，防止气体从离子交换膜2与端板1之间的缝隙泄露；密封条4优选为一整条，减少接头，提高密封效果，本实施例中，所述密封条4位于放置槽一13内且与沿放置槽一13的轮廓布设，优选密封条4与放置槽一13的侧壁之间具有1-2cm的间隔，从而密封条4与离子交换膜2能充分接触，密封效果更好；

两块端板1两端分别开设有气体出入孔10，气体出入孔10一端的孔口延伸至密封条4内侧且与靠近离子交换膜2一侧的空间连通；

一块端板1两端的所述气体出入孔10上均连接有气体输送管8，气体输送管8用于通入压缩空气，气体输送管8上安装有压力表6和气阀7，用来进行膜的测漏测试，压力表6位于气阀7和端板1之间。

使用时，将被测离子交换膜2放置在下方的端板1上的放置槽内，然后通过设备将上方的端板1与下方的测漏端板1合压；将下方的端板1一侧的气阀7关闭，另一侧气阀7打开并通入压缩空气，使离子交换膜2与下方的端板1构成的密闭空间内充满气体，最终通过观察压力表6的读数是否变化以及变化范围来判定离子交换膜2是否泄露，结构简单，易于制造装配，生产成本低，操作方便，简化液流电池离子交换膜2的测漏工序，能够提高离子交换膜2的测漏准确率，确保检测后的离子交换膜2使用效果与实际电堆用膜的效果一致。

本发明进一步较佳实施例中，所述放置槽一13内开设有放置槽二14，所述密封条4位于放置槽一13和放置槽二14的轮廓线之间，放置槽二14内填充有碳毡5，本实施例中，优选放置槽二14和碳毡5均为矩形且两者尺寸相同，刚好将碳毡5整个放置于放置槽二14内，充满放置槽二14，所述碳毡5用于保证离子交换膜2在测漏的时候受到的气压均衡且不会因为气体压力而损失原本性能；所述碳毡5与端板1固定连接，防止测漏装置合盖的时候碳毡5发生掉落，本实施例中，如图1所示，所述气体出入孔10与放置槽二14连通，本实施例中，优选所述放置槽二14的槽底开设有多个固定孔12，通过多根固定钉3将碳毡5固定于端板1上，固定钉3与对应的固定孔12螺纹连接，固定钉3上设有外螺纹，固定孔12上设有与外螺纹配合的内螺纹，所述碳毡5上开设有用于容纳固定钉3头部的沉孔。

进一步的，使用时，还包括有驱动部件，用于使两块端板1分开或压合，本实施例中，优选所述驱动部件为压力机，压力机为现有技术，不再进行赘述，两块所述端板1分别与压力机的上压力板和下压力板固定连接，所述端板1边缘上设有多个定位孔9，通过螺栓和定位孔9将两块端板1分别固定于压力机的上压力板和下压力板上。

综上所述，本发明的工作原理为：

将被测离子交换膜放置在两块端板之间，然后将两块端板合压，本实施例中，将两块端板1分别固定安装在压力机的上压力板和下压力板上，将被测离子交换膜2放置在下方的端板1上的放置槽内，然后开启压力机，将上方的端板1与下方的测漏端板1合压；将下方的端板1一侧的气阀7关闭，另一侧气阀7打开并通入压缩空气，使离子交换膜2与下方的端板1构成的密闭空间内充满气体，根据离子交换膜2和使用要求的不同，气体的实际测试压力也不同，但是检测方法类似，比如：对液流电池的离子交换膜2测试压力需要为80Kpa，则需要先对测漏装置进行充入气体的压力为测试压力的50％即40Kpa，持续5分钟以上，同时对测漏装置的外部进行喷洒泡沫剂，进行测漏装置的外漏检测，如果没有任何外漏，则继续充入气体进行离子交换膜2的测漏测试，若两侧压力表6的读书没有变化或者变化范围在5％之内，则逐渐按照20％、20％、10％的比例升压，每次升压需要保压3分钟以上，当气体测试压力达到80Kpa的时候，则需要进行保压30分钟以上，通过压力表6的读数来观测气体压力的变化，若压力无变化或者掉压范围在5％以内，则可以判定离子交换膜2无泄露，可以进行使用。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，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，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。

Claims (9)

1.一种液流电池离子交换膜的测漏装置，其特征在于，包括：

端板，其共有两块且相对设置，所述离子交换膜放置于两块端板之间；

密封条，用于离子交换膜与端板之间密封，其安装于端板靠近离子交换膜的侧壁上，其首尾相连构成闭环；

两块端板两端分别开设有气体出入孔，气体出入孔一端的孔口延伸至密封条内侧且与靠近离子交换膜一侧的空间连通；

一块端板两端的所述气体出入孔上均连接有气体输送管，气体输送管上安装有压力表和气阀，压力表位于气阀和端板之间。

2.如权利要求1所述的液流电池离子交换膜的测漏装置，其特征在于，还包括有驱动部件，用于使两块端板分开或压合。

3.如权利要求2所述的液流电池离子交换膜的测漏装置，其特征在于，所述驱动部件为压力机，两块所述端板分别与压力机的上压力板和下压力板固定连接。

4.如权利要求2所述的液流电池离子交换膜的测漏装置，其特征在于，所述端板边缘上设有多个定位孔，通过螺栓和定位孔将端板固定于驱动部件上。

5.如权利要求1所述的液流电池离子交换膜的测漏装置，其特征在于，所述端板侧壁上开设有用于放置离子交换膜的放置槽一。

6.如权利要求5所述的液流电池离子交换膜的测漏装置，其特征在于，所述密封条位于放置槽一内且与沿放置槽一的轮廓布设。

7.如权利要求6所述的液流电池离子交换膜的测漏装置，其特征在于，所述放置槽一内开设有放置槽二，所述密封条位于放置槽一和放置槽二的轮廓线之间，放置槽二内填充有碳毡，所述碳毡与端板固定连接，所述气体出入孔与放置槽二连通。

8.如权利要求7所述的液流电池离子交换膜的测漏装置，其特征在于，所述放置槽二的槽底开设有多个固定孔，通过多根固定钉将碳毡固定于端板上，固定钉与对应的固定孔螺纹连接，所述碳毡上开设有用于容纳固定钉头部的沉孔。

9.基于权利要求1-8任一所述的液流电池离子交换膜的测漏装置的测试方法，其特征在于，步骤如下：

1)将被测离子交换膜放置在两块端板之间，然后将两块端板合压；

2)将一块端板一侧的气阀关闭，另一侧气阀打开并通入压缩空气，使离子交换膜与下方的端板构成的密闭空间内充满气体；

3)先对测漏装置进行充入气体的压力为测试压力的50％，持续5分钟以上，同时对测漏装置的外部进行喷洒泡沫剂，进行测漏装置的外漏检测；

4)如果有任何外漏，则检查外漏处并进行密封，如果没有任何外漏，则继续充入气体进行离子交换膜的测漏测试，若两侧压力表的读书没有变化或者变化范围在5％之内，则逐渐按照20％、20％、10％的比例升压，每次升压需要保压3分钟以上；

5)当气体测试压力达到测试压力时，进行保压30分钟以上，通过压力表的读数来观测气体压力的变化，若压力无变化或者掉压范围在5％以内，则可以判定离子交换膜无泄露，可以进行使用。

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