一種離子膜裝夾裝置及全釩液流電池電解液制備容器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及液流電池領域。具體為一種離子膜裝夾裝置及使用該裝置的全釩液流電池電解液制備容器。
【背景技術】
[0002]全釩液流電池是一種新型的蓄能電池，由于其綠色環保的特性，得到了越來越廣泛的使用。全釩液流電池主要由電堆、電解液和供液系統構成，其工作原理為:將具有不同價態的釩離子溶液分別作為正極和負極的活性物質，并儲存在各自的電解液儲罐中。兩種電解液在獨立的供液泵的驅動下，由電解液儲罐分別供給各自的循環，并流經電池的正極或負極，通過在電極表面發生氧化和還原反應，實現對電池的充放電。
[0003]電解液的制備一般在反應容器內進行，反應容器由離子膜分隔成正極反應區和負極反應區。正極區用于存放電解液制作時所需的一種相對而言不需要經常更替的反應物，負極反應區用于存放制備電解液的原料。反應時，離子膜正極反應區和負極反應區中的物質相接觸，有選擇性地允許正極反應區內的部分離子通過進而進入負極反應區。離子膜一般通過側邊與邊框固定在一起，由于離子膜本身比較薄和軟，而正極反應區和負極反應區的液體由于攪拌導致對離子膜造成一定的沖擊，容易對膜造成破損或被撕裂，降低了膜的壽命。若離子膜在反應中破損，會導致正負極溶液混合，也使電解液制作失敗。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型解決的技術問題在于克服現有的離子膜不耐沖擊的特點，提供一種帶支撐的離子膜裝夾裝置，可對離子膜提供一定的保護，減少反應中離子膜受到的沖擊，從而保護離子膜不容易受損。
[0005]本實用新型的離子膜裝夾裝置，包括用于夾住離子膜的第一裝夾框和第二裝夾框；
[0006]所述第一裝夾框的側壁之間設有多條橫向和豎向的支撐條，所述支撐條將所述第一裝夾框的側壁圍成的第一支撐區分割成多個透孔，且自上而下所述支撐條的設置越來越1?、集；
[0007]所述第二裝夾框的側壁之間設有多條橫向和豎向的支撐條，所述第二裝夾框的支撐條將所述第二裝夾框的側壁圍成的第二支撐區分割成多個透孔，且自上而下支撐條的設置越來越密集，且所述第二透孔與所述第一透孔一一對應；；
[0008]所述第一裝夾板框的兩個側邊分別設有與所述第二夾裝框配合的凸緣，所述第二裝夾框被裝配在第一夾裝框的兩個配合凸緣之間，且所述第二夾裝框的外緣與配合凸緣的內緣配合。
[0009]作為優選，所述第一裝夾框還設有用于安裝第一密封件的環形密封槽，所述環形密封槽環繞所述第一支撐區。
[0010]作為優選，所述第一密封件為環形密封圈。
[0011]作為優選，所述第一裝夾框的支撐條的寬度與第二裝夾框的支撐條的寬度相同。
[0012]作為優選，所述第一裝夾框和第二裝夾框自上而下均設置有多組所述支撐條，每組所述支撐條包括兩條橫向支撐條和多條豎向支撐條，且位于下方的一組支撐條的豎向支撐條的數量大于位于上方的一組支撐條的豎向支撐條的數量。
[0013]作為優選，所述裝夾裝置還包括套在已完成配合的第一裝夾框和第二裝夾框的外緣的環形的第二密封件，所述第二密封件的內側具有U形槽。
[0014]本實用新型還提供一種全釩液流電池電解液制備容器，所述容器兩個相對的側壁和與兩側壁相連的底壁上，分別設置有裝夾槽，所述容器還包括可自上而下沿所述裝夾槽的側壁裝入所述裝夾槽內的裝夾裝置，所述裝夾裝置為如上所述的離子膜裝夾裝置，所述離子膜裝夾裝置內裝夾有離子膜。
[0015]本實用新型的離子膜裝夾裝置和全釩液流電池電解液制備容器與現有技術相比，具有以下有益效果:
[0016]1、本實用新型的離子膜裝夾裝置允許特定的離子通過離子膜在正極反應區和負極反應區之間通過，同時支撐條可對離子膜起到抗沖擊保護作用，防止離子膜在液體壓強和波動沖擊的作用下破損，從而延長離子膜的使用壽命。根據液壓隨著深度的增加而增加的原理，離子膜的下部比其上部承受更大的液壓，因而液面越深對應的支撐保護越為密集。在本實用新型中，位于下邊的透孔的尺寸較小，即支撐部分的間隔較小，支撐部分可承擔更大的壓強，從而減小離子膜下部所承受的壓強，進一步提高對離子膜的保護作用。
[0017]2、第一裝夾板設有環形密封槽，環形密封槽內的第一密封件為環形，可防止電解液從第一裝夾板和第二裝夾板之間的縫隙中通過。對比傳統的使用螺絲緊固的密封裝置，這種裝夾的好處在于操作簡單，密封性能好，并能有效避免由于反應中可能濺起的液體或酸氣對螺絲造成腐蝕。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型一個實施例的離子膜裝夾裝置的分解示意圖。
[0019]圖2為圖中的離子膜裝夾裝置完成裝配后的示意圖。
[0020]圖3為本實用新型一個實施例的全釩液流電池電解液制備容器的結構示意圖。
[0021]附圖標記
[0022]1-離子膜裝夾裝置，11-第一裝夾框，111-配合凸緣，1111-內緣面，1112-外端面，112-環形密封槽，12-第二裝夾框，121-側面，13-支撐條，14-透孔，2-裝夾槽，3-正極反應區，4-負極反應區。
【具體實施方式】
[0023]圖1為本實用新型一個實施例的離子膜裝夾裝置的分解示意圖。本實用新型的離子膜裝夾裝置1，如圖1所示，所述裝夾裝置I包括用于夾住離子膜的第一裝夾框11和第二裝夾框12，在本實施例中，第一裝夾框11和第二裝夾框12均為矩形，且二者的長度相同，即裝配到容器內時二者的高度相同。第一裝夾框11的寬度大于第二裝夾框12的寬度。二者完成裝配時相互平行，離子膜被夾在二者之間，且與二者平行。
[0024]如圖1和圖2所示，所述第一裝夾框11的側壁之間設有多條橫向和豎向的支撐條13，所述支撐條13將所述第一裝夾框11的側壁圍成的第一支撐區分割成多個透孔14，且自上而下所述支撐條13的設置越來越密集。
[0025]所述第二裝夾框12的側壁之間設有多條橫向和豎向的支撐條13，所述第二裝夾框12的支撐條13將所述第二裝夾框12的側壁圍成的第二支撐區分割成多個透孔14，且自上而下支撐條13的設置越來越密集，且第一裝夾框11的透孔14與第二裝夾框12的透孔14 一一對應。所述第一裝夾框11的支撐條的寬度與第二裝夾框12的支撐條的寬度相同。
[0026]離子膜允許通過的離子從裝夾框上設置的透孔通過從正極反應區3進入負極反應區4，同時透孔之間的支撐條可對離子膜起到支撐作用，防止其在液體壓強或其他受力不均的情況下發生破損，從而延長離子膜的使用壽命。根據液