CN116742018A - 一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置及其实施方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置及其实施方法,属于蓄电池领域。本发明的一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置,包括:电解液循环箱,电解液循环箱的下端安装有用于导液的密封套箱;电解液管理箱体,电解液管理箱体上安装有两个不同价态电解液的电解液存储罐;改性处理板,改性处理板的外部安装有微波加热器。本发明解决了现有技术中石墨毡电极板在长期工作后,表面的活性成分降低,无法保证后续工作质量的问题。可通过多个电解液管理箱体连接多个第一液流电池装置主体外壳和第二液流电池装置主体外壳,实现多组电池的使用,可通过改性处理板对石墨毡电极板进行自动化改性处理工作,提高工作效果。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电池技术领域,具体为一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置及其实施方法。
背景技术
全钒液流电池是一种典型的液流电池,其主要包括电堆系统、电源负载系统、电解液存储与供应系统等部分。电堆系统主要由电极、离子交换膜、双极板、板框PVC。常见的石墨毡处理方法有金属离子修饰、酸处理、热处理、氨化处理、电化学处理及综合处理。对石墨毡进行活化处理的原理:经过各种方法处理后,会使石墨毡的比表面积增大,反应面积增加。
现有技术中,如公告号为CN103000910B的中国专利:一种全钒液流电池用石墨毡电极的处理方法,其采用氧化法与氨化法相结合对石墨毡表面进行处理和改性,该专利的优点是,方法简单、效果明显、安全适用,不使用强酸强碱等危险化学品。其操作简便,应用成本低,在石墨毡表面无损害的情况下,除去石墨毡表面的无定形碳等杂质,并显著增加石墨毡表面含氮官能团的数目,增强吸附钒离子的能力,提高其电化学性能。
但是上述技术中,现有的石墨毡电极板的改性处理工作是对石墨毡原材料进行加工,装配后的石墨毡电极板在长期工作后,表面的活性成分降低,无法保证后续工作质量。
针对这些缺陷,设计一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置及其实施方法,是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置及其实施方法,可以解决现有技术中石墨毡电极板在长期工作后,表面的活性成分降低,无法保证后续工作质量的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置,包括:
两个第一液流电池装置主体外壳和一个第二液流电池装置主体外壳,两个所述第一液流电池装置主体外壳与一个第二液流电池装置主体外壳组合构成电池组;
还包括有:
电解液循环箱,用于管理电解液的电解液循环箱安装在所述第一液流电池装置主体外壳和第二液流电池装置主体外壳上,所述电解液循环箱的下端安装有用于导液进入第一液流电池装置主体外壳和第二液流电池装置主体外壳的密封套箱;
石墨毡电极板,用于向供电设备输入电能的石墨毡电极板设置在第一液流电池装置主体外壳的内部和第二液流电池装置主体外壳的内部,所述第一液流电池装置主体外壳和第二液流电池装置主体外壳还设置有电池膜;
电解液管理箱体,用于管理液流电池电解液的电解液管理箱体设置在两个所述第一液流电池装置主体外壳之间,所述电解液管理箱体上安装有两个不同价态电解液的电解液存储罐;
改性处理板,用于提高石墨毡电极板活性的改性处理板设置在所述石墨毡电极板的一侧,所述改性处理板的外部安装有微波加热器,所述微波加热器的后端安装有辅助加热板和绝缘密封板,所述绝缘密封板延伸至石墨毡电极板内部与石墨毡电极板密封连接。
优选的,所述第一液流电池装置主体外壳和第二液流电池装置主体外壳的内部均设置有安装腔体,所述安装腔体的内部设置有电池液流腔,所述电池液流腔用于导流两个石墨毡电极板之间的电解液,且所述安装腔体的内部安装有两个双极板,两个所述双极板上均安装有散热片。
优选的,所述第一液流电池装置主体外壳和第二液流电池装置主体外壳上焊接有改性辅助侧箱体,所述改性辅助侧箱体用于拼接不同数量的液流电池装置主体,所述改性辅助侧箱体与第一液流电池装置主体外壳和第二液流电池装置主体外壳之间均设置有分隔通口,所述分隔通口的内部密封连接有密封弹性垫,所述密封弹性垫用于缓冲电解液的压力,所述改性辅助侧箱体上安装有组合连接管件,所述组合连接管件用于连接相邻的改性辅助侧箱体。
优选的,所述改性辅助侧箱体上设置有一体成型的安装通口,所述安装通口用于连接电解液管理箱体,所述电解液管理箱体通过安装通口与第一液流电池装置主体外壳和第二液流电池装置主体外壳固定连接,所述电解液管理箱体上安装有控制阀,所述控制阀的一端安装有第二导液管,所述电解液循环箱的后端安装有侧导流板,所述侧导流板上安装有第一导液管,所述第二导液管穿过安装通口延伸至改性辅助侧箱体的内部与第一导液管密封连接。
优选的,所述电解液循环箱上安装有用于导流的串联导管,所述电解液循环箱的后端安装有安装箱,所述安装箱的前端安装有密封抽拉箱,所述密封抽拉箱用于维护检修电解液循环箱的内部,所述密封套箱的内部安装有两个循环导液管,两个所述循环导液管分别用于抽入和注入电解液至电池液流腔内部。
优选的,所述电解液循环箱的内部安装有增压箱,所述增压箱的内部设置有电解液过滤板,所述电解液过滤板的下端连通密封套箱,所述循环导液管的内部安装有电磁阀,且所述电解液循环箱的内部安装有第一电动泵,所述第一电动泵上连接有用于注入的循环导液管,且所述第一电动泵的上端通过下液管与侧导流板连通,所述电解液循环箱的内部安装有第二电动泵,所述第二电动泵连通增压箱和用于抽入的循环导液管,所述增压箱与第二电动泵之间安装有气压阀。
优选的,所述石墨毡电极板的外表面设置有一体成型的导向孔,所述第一液流电池装置主体外壳的内部安装有绝缘导向杆,所述绝缘导向杆通过导向孔贯穿石墨毡电极板与石墨毡电极板滑动连接,且所述石墨毡电极板的内部设置有两个一体成型的加热槽,所述石墨毡电极板的外表面上设置有一体成型的挤压槽口,且所述石墨毡电极板的外表面上还设置有一体成型的电解液流动槽,所述石墨毡电极板内部贯穿有两个气体导管,所述气体导管与双极板连通。
优选的,所述电解液管理箱体的外表面安装有系统管理模块,所述系统管理模块包括显示屏和操作板,所述系统管理模块的外表面设置有散热网,所述电解液管理箱体的下方安装有导向滚轮,且所述电解液管理箱体的后端安装有侧限位板,所述侧限位板用于固定电解液管理箱体和电解液循环箱,所述电解液存储罐的内部安装有第三电动泵,所述第三电动泵,且所述电解液存储罐的上端设置有进液管,所述第三电动泵的下端安装有定量阀,所述定量阀的下方设置有两个辅助导流板,所述辅助导流板的下端面设置有加热板,所述电解液管理箱体上安装有两个电磁加热管,所述电磁加热管与加热板之间电性连接,所述电解液管理箱体的下端安装有第四电动泵,所述第四电动泵与第二导液管连通。
优选的,所述辅助加热板上安装有两个一体成型的连接块,所述改性处理板与连接块之间安装有热风导管,所述热风导管与微波加热器连通,所述绝缘密封板延伸至挤压槽口内部与石墨毡电极板贴合。
一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置的实施方法,包括如下步骤:
步骤一:根据电压和工作需求,安装不同数量的第一液流电池装置主体外壳和第二液流电池装置主体外壳,将电解液管理箱体移动至两个电解液循环箱之间,连接密封管道;
步骤二:导入不同价态的两种电解液至电解液存储罐内部,在进行通电工作时,打开第三电动泵,将电解液导入电解液管理箱体的内部,在辅助导流板上方流动,辅助导流板流动过程中,电解液受到加热板的加热,保持流动性,通过第四电动泵导入电解液循环箱内部;
步骤三:进入电解液循环箱后的电解液通过电解液过滤板进行过滤,过滤后,通过第一电动泵导入双极板中,电解液通过双极板的引流功能导入电池液流腔中,在石墨毡电极板表面的电解液流动槽中发生还原反应,实现对电池的充放电;
步骤四:在电池的使用过程中,通过在分隔通口内部安装电动缸和压板,使密封弹性垫的形状发生改变,密封弹性垫推动电解液使不同电极的电解液在石墨毡电极板外部活动,调节电池液流腔内部体积;
步骤五:调节后的电池液流腔使石墨毡电极板的位置受到挤压进行活动,石墨毡电极板活动过程中受到改性处理板的限位,绝缘密封板挤压石墨毡电极板使石墨毡电极板的位置保持稳定,在需要进行活性处理工作时,通过第二电动泵抽出电池液流腔内部的电解液,回流至电解液循环箱内部,通过下液管将电解液在不同数量的电解液循环箱中循环移动,使电解液保持流动性,电解液进入电解液过滤板中循环过滤,多线流动,进行抽吸电解液时,将电解液循环箱和电池装置主体外壳密封,进行真空抽取电解液,使吸附在电极板内部的电解液受到压力抽离电极板,以便后续的加热工作;
步骤六:通过微波加热器加热气体,通过热风导管导入热空气石墨毡电极板内部,气体经过加热槽进入加热环管对石墨毡电极板完整加热,提高石墨毡电极板表面活性,完成改性处理后,再次导入电解液进行后续工作。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本液流电池的石墨毡电极改性处理装置及其实施方法,工作中,可根据电压和工作需求,安装不同数量的第一液流电池装置主体外壳和第二液流电池装置主体外壳,将电解液管理箱体移动至两个电解液循环箱之间,连接密封管道,在对相邻的电解液循环箱之间安装下液管,组成串联式的电解液循环结构,并且可以通过多个电解液管理箱体连接多个第一液流电池装置主体外壳和第二液流电池装置主体外壳,实现多组电池的使用,并且,长期工作中,可通过改性处理板对石墨毡电极板进行自动化改性处理工作,提高工作效果,不需要断电,有利于提高工作效率。
本液流电池的石墨毡电极改性处理装置及其实施方法,长期工作中,可通过在分隔通口内部安装电动缸和压板,使密封弹性垫的形状发生改变,密封弹性垫推动电解液使不同电极的电解液在石墨毡电极板外部活动,调节电池液流腔内部体积,调节后的电池液流腔使石墨毡电极板的位置受到挤压进行活动,石墨毡电极板活动过程中受到改性处理板的限位,绝缘密封板挤压石墨毡电极板使石墨毡电极板的位置保持稳定,同时,通过微波加热器加热气体,通过热风导管导入热空气石墨毡电极板内部,气体经过加热槽进入加热环管对石墨毡电极板完整加热,提高石墨毡电极板表面活性,并且通过安装温度传感器感应石墨毡电极板的温度,自动化开关加热设备,以实现自动化调节改性的功能,避免能源浪费,并提高了石墨毡电极板的使用效果。
附图说明
图1为本发明侧视的轴测图;
图2为本发明后视的轴测图;
图3为本发明俯视的轴测图;
图4为本发明电解液管理箱体侧视的轴测图;
图5为本发明电解液管理箱体前视的轴测图;
图6为本发明电解液管理箱体的内部结构图;
图7为本发明石墨毡电极板和改性处理板前视的轴测图;
图8为本发明石墨毡电极板和改性处理板俯视的轴测图;
图9为本发明电解液循环箱前视的轴测图;
图10为本发明电解液循环箱的内部结构图。
图中:1、第一液流电池装置主体外壳;101、安装腔体;102、电池液流腔;103、改性辅助侧箱体;1031、安装通口;1032、分隔通口;1033、组合连接管件;1034、密封弹性垫;104、电解液循环箱;1041、安装箱;1042、密封套箱;10421、循环导液管;10422、电磁阀;10423、下液管;10424、第一电动泵;1043、串联导管;1044、密封抽拉箱;1045、侧导流板;10451、第一导液管;10452、第二电动泵;10453、气压阀;1046、电解液过滤板;1047、增压箱;105、绝缘导向杆;106、散热片;2、第二液流电池装置主体外壳;3、石墨毡电极板;301、导向孔;302、加热槽;303、电解液流动槽;304、挤压槽口;305、抽吸管;306、气体导管;4、电池膜;5、电解液管理箱体;501、电解液存储罐;5011、进液管;5012、第三电动泵;5013、定量阀;502、系统管理模块;5021、显示屏;5022、散热网;503、操作板;504、电磁加热管;505、控制阀;5051、第二导液管;506、导向滚轮;507、侧限位板;508、辅助导流板;5081、加热板;509、第四电动泵;6、双极板;7、改性处理板;701、微波加热器;702、辅助加热板;703、加热环管;704、绝缘密封板;7041、连接块;705、热风导管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术中,石墨毡电极板在长期工作后,表面的活性成分降低,无法保证后续工作质量的技术问题,请参阅图1-图3、图7-图8,提供以下技术方案:
一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置,包括:
两个第一液流电池装置主体外壳1和一个第二液流电池装置主体外壳2,两个第一液流电池装置主体外壳1与一个第二液流电池装置主体外壳2组合构成电池组;
还包括有:
电解液循环箱104,用于管理电解液的电解液循环箱104安装在第一液流电池装置主体外壳1和第二液流电池装置主体外壳2上,电解液循环箱104的下端安装有用于导液进入第一液流电池装置主体外壳1和第二液流电池装置主体外壳2的密封套箱1042;
石墨毡电极板3,用于向供电设备输入电能的石墨毡电极板3设置在第一液流电池装置主体外壳1的内部和第二液流电池装置主体外壳2的内部,第一液流电池装置主体外壳1和第二液流电池装置主体外壳2还设置有电池膜4;
电解液管理箱体5,用于管理液流电池电解液的电解液管理箱体5设置在两个第一液流电池装置主体外壳1之间,电解液管理箱体5上安装有两个不同价态电解液的电解液存储罐501;
改性处理板7,用于提高石墨毡电极板3活性的改性处理板7设置在石墨毡电极板3的一侧,改性处理板7的外部安装有微波加热器701,微波加热器701的后端安装有辅助加热板702和绝缘密封板704,绝缘密封板704延伸至石墨毡电极板3内部与石墨毡电极板3密封连接。
具体的,工作中,可根据电压和工作需求,安装不同数量的第一液流电池装置主体外壳1和第二液流电池装置主体外壳2,将电解液管理箱体5移动至两个电解液循环箱104之间,连接密封管道,在对相邻的电解液循环箱104进行管道连接,组成串联式的电解液循环结构,并且可以通过多个电解液管理箱体5连接多个第一液流电池装置主体外壳1和第二液流电池装置主体外壳2,实现多组电池的使用,并且,长期工作中,可通过改性处理板7对石墨毡电极板3进行自动化改性处理工作,提高工作效果,不需要断电,有利于提高工作效率。
为了解决现有技术中,电池外壳的散热效果一般,不利于长期工作的技术问题,请参阅图3,提供以下技术方案:
第一液流电池装置主体外壳1和第二液流电池装置主体外壳2的内部均设置有安装腔体101,安装腔体101的内部设置有电池液流腔102,电池液流腔102用于导流两个石墨毡电极板3之间的电解液,且安装腔体101的内部安装有两个双极板6,两个双极板6上均安装有散热片106。
具体的,长期工作中,通过在安装腔体101内部固定双极板6,提供气体流道,防止电池气室中的氢气与氧气串通,并在串联的阴阳两极之间建立电流通路,并且通过散热片106进行散热,以提高工作效果。
为了解决现有技术中,多个液流电池装置之间的组合方式不佳,影响使用的技术问题,请参阅图3-图6,提供以下技术方案:
第一液流电池装置主体外壳1和第二液流电池装置主体外壳2上焊接有改性辅助侧箱体103,改性辅助侧箱体103用于拼接不同数量的液流电池装置主体,改性辅助侧箱体103与第一液流电池装置主体外壳1和第二液流电池装置主体外壳2之间均设置有分隔通口1032,分隔通口1032的内部密封连接有密封弹性垫1034,密封弹性垫1034用于缓冲电解液的压力,改性辅助侧箱体103上安装有组合连接管件1033,组合连接管件1033用于连接相邻的改性辅助侧箱体103。
改性辅助侧箱体103上设置有一体成型的安装通口1031,安装通口1031用于连接电解液管理箱体5,电解液管理箱体5通过安装通口1031与第一液流电池装置主体外壳1和第二液流电池装置主体外壳2固定连接,电解液管理箱体5上安装有控制阀505,控制阀505的一端安装有第二导液管5051,电解液循环箱104的后端安装有侧导流板1045,侧导流板1045上安装有第一导液管10451,第二导液管5051穿过安装通口1031延伸至改性辅助侧箱体103的内部与第一导液管10451密封连接。
具体的,工作中,通过改性辅助侧箱体103可对多个第一液流电池装置主体外壳1和第二液流电池装置主体外壳2的位置进行定位,以便多个电池装置连接固定,并且通过密封弹性垫1034推动电解液使不同电极的电解液在石墨毡电极板3外部活动,调节电池液流腔102内部体积,以便调整电解液的高度位置,提高工作效果。
为了解决现有技术中,长期循环使用的电解液质量下降影响后续的电池工作,不利于长期使用的技术问题,请参阅图8-图10,提供以下技术方案:
电解液循环箱104上安装有用于导流的串联导管1043,电解液循环箱104的后端安装有安装箱1041,安装箱1041的前端安装有密封抽拉箱1044,密封抽拉箱1044用于维护检修电解液循环箱104的内部,密封套箱1042的内部安装有两个循环导液管10421,两个循环导液管10421分别用于抽入和注入电解液至电池液流腔102内部。
电解液循环箱104的内部安装有增压箱1047,增压箱1047的内部设置有电解液过滤板1046,电解液过滤板1046的下端连通密封套箱1042,循环导液管10421的内部安装有电磁阀10422,且电解液循环箱104的内部安装有第一电动泵10424,第一电动泵10424上连接有用于注入的循环导液管10421,且第一电动泵10424的上端通过下液管10423与侧导流板1045连通,电解液循环箱104的内部安装有第二电动泵10452,第二电动泵10452连通增压箱1047和用于抽入的循环导液管10421,增压箱1047与第二电动泵10452之间安装有气压阀10453。
增压箱1047包括真空压缩机和密封盖,在电解液循环箱104进行抽吸电解液时,将密封盖封闭电解液循环箱104和电池装置主体外壳,进行真空抽取电解液,真空压缩机抽取石墨毡电极板3与绝缘密封板704之间的空气,使绝缘密封板704活动挤压石墨毡电极板3外部,石墨毡电极板3受到壳体的限位挤压变形,使吸附在电极板内部的电解液受到压力抽离电极板,以便后续的加热工作,实现高温加热电极板进行活性处理工作。
具体的,工作中,通过导入电解液至电解液循环箱104内部,进入电解液循环箱104后的电解液通过电解液过滤板1046进行过滤,并且在对相邻的电解液循环箱104之间安装下液管10423,组成串联式的电解液循环结构,方便调整,通过第二电动泵10452抽出电池液流腔102内部的电解液,回流至电解液循环箱104内部,通过下液管10423将电解液在不同数量的电解液循环箱104中循环移动,使电解液保持流动性,电解液进入电解液过滤板1046中循环过滤,多线流动可进行后续的循环工作,保持电解液的使用效果,以提高工作质量。
为了解决现有技术中,石墨毡电极表面处理时,需要断开电极的使用,并且处理效果一般,无法保持均匀性的技术问题,请参阅图3、图7-图8,提供以下技术方案:
石墨毡电极板3的外表面设置有一体成型的导向孔301,第一液流电池装置主体外壳1的内部安装有绝缘导向杆105,绝缘导向杆105通过导向孔301贯穿石墨毡电极板3与石墨毡电极板3滑动连接,且石墨毡电极板3的内部设置有两个一体成型的加热槽302,石墨毡电极板3的外表面上设置有一体成型的挤压槽口304,且石墨毡电极板3的外表面上还设置有一体成型的电解液流动槽303,石墨毡电极板3内部贯穿有两个气体导管306,气体导管306与双极板6连通。
电解液管理箱体5的外表面安装有系统管理模块502,系统管理模块502包括显示屏5021和操作板503,系统管理模块502的外表面设置有散热网5022,电解液管理箱体5的下方安装有导向滚轮506,且电解液管理箱体5的后端安装有侧限位板507,侧限位板507用于固定电解液管理箱体5和电解液循环箱104,电解液存储罐501的内部安装有第三电动泵5012,第三电动泵5012,且电解液存储罐501的上端设置有进液管5011,第三电动泵5012的下端安装有定量阀5013,定量阀5013的下方设置有两个辅助导流板508,辅助导流板508的下端面设置有加热板5081,电解液管理箱体5上安装有两个电磁加热管504,电磁加热管504与加热板5081之间电性连接,电解液管理箱体5的下端安装有第四电动泵509,第四电动泵509与第二导液管5051连通。
辅助加热板702上安装有两个一体成型的连接块7041,改性处理板7与连接块7041之间安装有热风导管705,热风导管705与微波加热器701连通,绝缘密封板704延伸至挤压槽口304内部与石墨毡电极板3贴合。
具体的,石墨毡电极板3活动过程中受到改性处理板7的限位,绝缘密封板704挤压石墨毡电极板3使石墨毡电极板3的位置保持稳定,同时,通过微波加热器701加热气体,通过热风导管705导入热空气石墨毡电极板3内部,气体经过加热槽302进入加热环管703对石墨毡电极板3完整加热,提高石墨毡电极板3表面活性,并且通过安装温度传感器感应石墨毡电极板3的温度,自动化开关加热设备,以实现自动化调节改性的功能,避免能源浪费,并提高了石墨毡电极板3的使用效果,并且改性处理板7以嵌入式的方式与石墨毡电极板3连接,两个石墨毡电极板3之间的电池膜4不会受到高温影响。
请参阅图1-图10,一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置的实施方法,包括如下步骤:
步骤一:根据电压和工作需求,安装不同数量的第一液流电池装置主体外壳1和第二液流电池装置主体外壳2,将电解液管理箱体5移动至两个电解液循环箱104之间,连接密封管道;
步骤二:导入不同价态的两种电解液至电解液存储罐501内部,在进行通电工作时,打开第三电动泵5012,将电解液导入电解液管理箱体5的内部,在辅助导流板508上方流动,辅助导流板508流动过程中,电解液受到加热板5081的加热,保持流动性,通过第四电动泵509导入电解液循环箱104内部;
步骤三:进入电解液循环箱104后的电解液通过电解液过滤板1046进行过滤,过滤后,通过第一电动泵10424导入双极板6中,电解液通过双极板6的引流功能导入电池液流腔102中,在石墨毡电极板3表面的电解液流动槽303中发生还原反应,实现对电池的充放电;
步骤四:在电池的使用过程中,通过在分隔通口1032内部安装电动缸和压板,使密封弹性垫1034的形状发生改变,密封弹性垫1034推动电解液使不同电极的电解液在石墨毡电极板3外部活动,调节电池液流腔102内部体积;
步骤五:调节后的电池液流腔102使石墨毡电极板3的位置受到挤压进行活动,石墨毡电极板3活动过程中受到改性处理板7的限位,绝缘密封板704挤压石墨毡电极板3使石墨毡电极板3的位置保持稳定,在需要进行活性处理工作时,通过第二电动泵10452抽出电池液流腔102内部的电解液,回流至电解液循环箱104内部,通过下液管10423将电解液在不同数量的电解液循环箱104中循环移动,使电解液保持流动性,电解液进入电解液过滤板1046中循环过滤,多线流动,进行抽吸电解液时,将密封盖封闭电解液循环箱104和电池装置主体外壳,进行真空抽取电解液,使吸附在电极板内部的电解液受到压力抽离电极板,以便后续的加热工作;
步骤六:通过微波加热器701加热气体,通过热风导管705导入热空气石墨毡电极板3内部,气体经过加热槽302进入加热环管703对石墨毡电极板3完整加热,提高石墨毡电极板3表面活性,完成改性处理后,再次导入电解液进行后续工作。
工作原理:工作中,可根据电压和工作需求,安装不同数量的第一液流电池装置主体外壳1和第二液流电池装置主体外壳2,将电解液管理箱体5移动至两个电解液循环箱104之间,连接密封管道,通过改性辅助侧箱体103可对多个第一液流电池装置主体外壳1和第二液流电池装置主体外壳2的位置进行定位,以便多个电池装置连接固定,并且通过密封弹性垫1034推动电解液使不同电极的电解液在石墨毡电极板3外部活动,调节电池液流腔102内部体积,以便调整电解液的高度位置,提高工作效果,导入不同价态的两种电解液至电解液存储罐501内部,在进行通电工作时,打开第三电动泵5012,将电解液导入电解液管理箱体5的内部,在辅助导流板508上方流动,辅助导流板508流动过程中,电解液受到加热板5081的加热,保持流动性,通过第四电动泵509导入电解液循环箱104内部,通过导入电解液至电解液循环箱104内部,进入电解液循环箱104后的电解液通过电解液过滤板1046进行过滤,并且在对相邻的电解液循环箱104之间安装下液管10423,组成串联式的电解液循环结构,方便调整,通过第二电动泵10452抽出电池液流腔102内部的电解液,进行抽吸电解液时,将密封盖封闭电解液循环箱104和电池装置主体外壳,进行真空抽取电解液,使吸附在电极板内部的电解液受到压力抽离电极板,以便后续的加热工作,回流至电解液循环箱104内部,通过下液管10423将电解液在不同数量的电解液循环箱104中循环移动,使电解液保持流动性,电解液进入电解液过滤板1046中循环过滤,多线流动可进行后续的循环工作,保持电解液的使用效果,以提高工作质量,并且石墨毡电极板3活动过程中受到改性处理板7的限位,绝缘密封板704挤压石墨毡电极板3使石墨毡电极板3的位置保持稳定,同时,通过微波加热器701加热气体,通过热风导管705导入热空气石墨毡电极板3内部,气体经过加热槽302进入加热环管703对石墨毡电极板3完整加热,提高石墨毡电极板3表面活性,并且通过安装温度传感器感应石墨毡电极板3的温度,自动化开关加热设备,以实现自动化调节改性的功能,避免能源浪费,并提高了石墨毡电极板3的使用效果。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置,包括:
两个第一液流电池装置主体外壳(1)和一个第二液流电池装置主体外壳(2),两个所述第一液流电池装置主体外壳(1)与一个所述第二液流电池装置主体外壳(2)组合构成电池组;
其特征在于,还包括有:
电解液循环箱(104),用于管理电解液的电解液循环箱(104)安装在所述第一液流电池装置主体外壳(1)和第二液流电池装置主体外壳(2)上,所述电解液循环箱(104)的下端安装有用于导液进入第一液流电池装置主体外壳(1)和第二液流电池装置主体外壳(2)的密封套箱(1042);
石墨毡电极板(3),用于向供电设备输入电能的石墨毡电极板(3)设置在第一液流电池装置主体外壳(1)的内部和第二液流电池装置主体外壳(2)的内部,所述第一液流电池装置主体外壳(1)和第二液流电池装置主体外壳(2)还设置有电池膜(4);
电解液管理箱体(5),用于管理液流电池电解液的电解液管理箱体(5)设置在两个所述第一液流电池装置主体外壳(1)之间,所述电解液管理箱体(5)上安装有两个不同价态电解液的电解液存储罐(501);
改性处理板(7),用于提高石墨毡电极板(3)活性的改性处理板(7)设置在所述石墨毡电极板(3)的一侧,所述改性处理板(7)的外部安装有微波加热器(701),所述微波加热器(701)的后端安装有辅助加热板(702)和绝缘密封板(704),所述绝缘密封板(704)延伸至石墨毡电极板(3)内部与石墨毡电极板(3)密封连接。
2.根据权利要求1所述的一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置,其特征在于:所述第一液流电池装置主体外壳(1)和第二液流电池装置主体外壳(2)的内部均设置有安装腔体(101),所述安装腔体(101)的内部设置有电池液流腔(102),所述电池液流腔(102)用于导流两个石墨毡电极板(3)之间的电解液,且所述安装腔体(101)的内部安装有两个双极板(6),两个所述双极板(6)上均安装有散热片(106)。
3.根据权利要求2所述的一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置,其特征在于:所述第一液流电池装置主体外壳(1)和第二液流电池装置主体外壳(2)上焊接有改性辅助侧箱体(103),所述改性辅助侧箱体(103)用于拼接不同数量的液流电池装置主体,所述改性辅助侧箱体(103)与第一液流电池装置主体外壳(1)和第二液流电池装置主体外壳(2)之间均设置有分隔通口(1032),所述分隔通口(1032)的内部密封连接有密封弹性垫(1034),所述密封弹性垫(1034)用于缓冲电解液的压力,所述改性辅助侧箱体(103)上安装有组合连接管件(1033),所述组合连接管件(1033)用于连接相邻的改性辅助侧箱体(103)。
4.根据权利要求3所述的一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置,其特征在于:所述改性辅助侧箱体(103)上设置有一体成型的安装通口(1031),所述安装通口(1031)用于连接电解液管理箱体(5),所述电解液管理箱体(5)通过安装通口(1031)与第一液流电池装置主体外壳(1)和第二液流电池装置主体外壳(2)固定连接,所述电解液管理箱体(5)上安装有控制阀(505),所述控制阀(505)的一端安装有第二导液管(5051),所述电解液循环箱(104)的后端安装有侧导流板(1045),所述侧导流板(1045)上安装有第一导液管(10451),所述第二导液管(5051)穿过安装通口(1031)延伸至改性辅助侧箱体(103)的内部与第一导液管(10451)密封连接。
5.根据权利要求4所述的一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置,其特征在于:所述电解液循环箱(104)上安装有用于导流的串联导管(1043),所述电解液循环箱(104)的后端安装有安装箱(1041),所述安装箱(1041)的前端安装有密封抽拉箱(1044),所述密封抽拉箱(1044)用于维护检修电解液循环箱(104)的内部,所述密封套箱(1042)的内部安装有两个循环导液管(10421),两个所述循环导液管(10421)分别用于抽入和注入电解液至电池液流腔(102)内部。
6.根据权利要求5所述的一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置,其特征在于:所述电解液循环箱(104)的内部安装有增压箱(1047),所述增压箱(1047)的内部设置有电解液过滤板(1046),所述电解液过滤板(1046)的下端连通密封套箱(1042),所述循环导液管(10421)的内部安装有电磁阀(10422),且所述电解液循环箱(104)的内部安装有第一电动泵(10424),所述第一电动泵(10424)上连接有用于注入的循环导液管(10421),且所述第一电动泵(10424)的上端通过下液管(10423)与侧导流板(1045)连通,所述电解液循环箱(104)的内部安装有第二电动泵(10452),所述第二电动泵(10452)连通增压箱(1047)和用于抽入的循环导液管(10421),所述增压箱(1047)与第二电动泵(10452)之间安装有气压阀(10453)。
7.根据权利要求6所述的一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置,其特征在于:所述石墨毡电极板(3)的外表面设置有一体成型的导向孔(301),所述第一液流电池装置主体外壳(1)的内部安装有绝缘导向杆(105),所述绝缘导向杆(105)通过导向孔(301)贯穿石墨毡电极板(3)与石墨毡电极板(3)滑动连接,且所述石墨毡电极板(3)的内部设置有两个一体成型的加热槽(302),所述石墨毡电极板(3)的外表面上设置有一体成型的挤压槽口(304),且所述石墨毡电极板(3)的外表面上还设置有一体成型的电解液流动槽(303),所述石墨毡电极板(3)内部贯穿有两个气体导管(306),所述气体导管(306)与双极板(6)连通。
8.根据权利要求7所述的一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置,其特征在于:所述电解液管理箱体(5)的外表面安装有系统管理模块(502),所述系统管理模块(502)包括显示屏(5021)和操作板(503),所述系统管理模块(502)的外表面设置有散热网(5022),所述电解液管理箱体(5)的下方安装有导向滚轮(506),且所述电解液管理箱体(5)的后端安装有侧限位板(507),所述侧限位板(507)用于固定电解液管理箱体(5)和电解液循环箱(104),所述电解液存储罐(501)的内部安装有第三电动泵(5012),所述第三电动泵(5012),且所述电解液存储罐(501)的上端设置有进液管(5011),所述第三电动泵(5012)的下端安装有定量阀(5013),所述定量阀(5013)的下方设置有两个辅助导流板(508),所述辅助导流板(508)的下端面设置有加热板(5081),所述电解液管理箱体(5)上安装有两个电磁加热管(504),所述电磁加热管(504)与加热板(5081)之间电性连接,所述电解液管理箱体(5)的下端安装有第四电动泵(509),所述第四电动泵(509)与第二导液管(5051)连通。
9.根据权利要求8所述的一种液流电池的石墨毡电极改性处理装置,其特征在于:所述辅助加热板(702)上安装有两个一体成型的连接块(7041),所述改性处理板(7)与连接块(7041)之间安装有热风导管(705),所述热风导管(705)与微波加热器(701)连通,所述绝缘密封板(704)延伸至挤压槽口(304)内部与石墨毡电极板(3)贴合。
10.一种根据权利要求9所述的液流电池的石墨毡电极改性处理装置的实施方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:根据电压和工作需求,安装不同数量的第一液流电池装置主体外壳(1)和第二液流电池装置主体外壳(2),将电解液管理箱体(5)移动至两个电解液循环箱(104)之间,连接密封管道;
步骤二:导入不同价态的两种电解液至电解液存储罐(501)内部,在进行通电工作时,打开第三电动泵(5012),将电解液导入电解液管理箱体(5)的内部,在辅助导流板(508)上方流动,辅助导流板(508)流动过程中,电解液受到加热板(5081)的加热,保持流动性,通过第四电动泵(509)导入电解液循环箱(104)内部;
步骤三:进入电解液循环箱(104)后的电解液通过电解液过滤板(1046)进行过滤,过滤后,通过第一电动泵(10424)导入双极板(6)中,电解液通过双极板(6)的引流功能导入电池液流腔(102)中,在石墨毡电极板(3)表面的电解液流动槽(303)中发生还原反应,实现对电池的充放电;
步骤四:在电池的使用过程中,通过在分隔通口(1032)内部安装电动缸和压板,使密封弹性垫(1034)的形状发生改变,密封弹性垫(1034)推动电解液使不同电极的电解液在石墨毡电极板(3)外部活动,调节电池液流腔(102)内部体积;
步骤五:调节后的电池液流腔(102)使石墨毡电极板(3)的位置受到挤压进行活动,石墨毡电极板(3)活动过程中受到改性处理板(7)的限位,绝缘密封板(704)挤压石墨毡电极板(3)使石墨毡电极板(3)的位置保持稳定,在需要进行活性处理工作时,通过第二电动泵(10452)抽出电池液流腔(102)内部的电解液,回流至电解液循环箱(104)内部,通过下液管(10423)将电解液在不同数量的电解液循环箱(104)中循环移动,使电解液保持流动性,电解液进入电解液过滤板(1046)中循环过滤,多线流动,进行抽吸电解液时,将电解液循环箱(104)和电池装置主体外壳密封,进行真空抽取电解液,使吸附在电极板内部的电解液受到压力抽离电极板,以便后续的加热工作;
步骤六:通过微波加热器(701)加热气体,通过热风导管(705)导入热空气石墨毡电极板(3)内部,气体经过加热槽(302)进入加热环管(703)对石墨毡电极板(3)完整加热,提高石墨毡电极板(3)表面活性,完成改性处理后,再次导入电解液进行后续工作。
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