[发明专利]一种全钒液流电池用碳毡性能的检测系统及方法

权利要求书

1.一种全钒液流电池用碳毡性能的检测系统，其特征在于，所述系统包括：直流电源（1）、电压表（2）、电流表（3）、阳极（4）、被测试碳毡（5）、3.5价钒电解液（6）和盛装所述3.5价钒电解液（6）的容器，所述阳极（4）的面积是所述被测试碳毡（5）的面积的100倍以上，所述直流电源（1）的正极连接所述阳极（4）组成正极回路，所述直流电源（1）的负极连接所述被测试碳毡（5）组成负极回路，所述正极回路和负极回路分别接入一个所述电流表（3），所述阳极（4）与被测试碳毡（5）之间接入所述电压表（2），所述阳极（4）和被测试碳毡（5）浸入所述3.5价钒电解液（6）中；检测时，逐步升高直流电源（1）的输出电压，至所述正极回路和负极回路上的所述电流表（3）的电流读数开始不相等时，此时所述电流表（3）的电流读数即为极限电流，所述极限电流直接反映所述被测试碳毡（5）的电化学反应性能。

2.根据权利要求1所述的全钒液流电池用碳毡性能的检测系统，其特征在于，所述阳极（4）是阳极碳毡、铂金箔、钛箔或碳纸中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的全钒液流电池用碳毡性能的检测系统，其特征在于，所述容器是圆筒形容器，所述阳极（4）紧贴所述圆筒形容器的内壁，并完全浸没于所述3.5价钒电解液（6）中。

4.根据权利要求3所述的全钒液流电池用碳毡性能的检测系统，其特征在于，所述圆筒形容器是玻璃烧杯，或聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯材料的圆筒形容器中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的全钒液流电池用碳毡性能的检测系统，其特征在于，所述直流电源（1）是输出电压为0～5伏的高精度连续可调的直流电源。

6.一种全钒液流电池用碳毡性能的检测方法，其特征在于，采用权利要求1至5任一项所述的全钒液流电池用碳毡性能的检测系统；检测时，逐步升高直流电源（1）的输出电压，至所述正极回路和负极回路上的所述电流表（3）的电流读数开始不相等时，即达到析氢电位，所述被测试碳毡（5）开始发生析氢反应，此时所述电压表（2）的电压读数即为极限电压，即开始发生析氢反应时的临界电压，此时所述电流表（3）的电流读数即为极限电流，所述极限电流直接反映所述被测试碳毡（5）的电化学反应性能。

7.根据权利要求6所述的全钒液流电池用碳毡性能的检测方法，其特征在于，检测前，所述被测试碳毡（5）在所述3.5价钒电解液（6）中浸泡至少30min后，再与所述直流电源（1）的负极连接。

8.根据权利要求7所述的全钒液流电池用碳毡性能的检测方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

（a）裁取长30～60cm、宽5～25cm的所述阳极碳毡，将所述阳极碳毡卷为圆筒状并置于所述玻璃烧杯中，使所述阳极碳毡紧贴所述玻璃烧杯的内壁，用导线将所述阳极碳毡与所述直流电源（1）的正极连接；

（b）在保证所述阳极碳毡的面积是所述被测试碳毡（5）的面积的100倍以上的基础上，裁取长1～4cm、宽1～3cm的所述被测试碳毡（5），放入所述3.5价钒电解液（6）中浸泡至少30min，使所述3.5价钒电解液（6）充分浸润所述被测试碳毡（5）；

（c）将所述3.5价钒电解液（6）倒入所述玻璃烧杯中，使所述阳极碳毡完全浸没于所述3.5价钒电解液（6）中，将浸泡过的所述被测试碳毡（5）与所述直流电源（1）的负极连接并浸没于所述3.5价钒电解液（6）中；

（d）在所述正极回路和负极回路中分别接入一个所述电流表（3），在所述阳极碳毡与被测试碳毡（5）之间接入所述电压表（2）；

（e）逐步升高所述直流电源（1）的输出电压，至所述正极回路和负极回路上的所述电流表（3）的电流读数开始不相等时，即达到析氢电位，所述被测试碳毡（5）开始发生析氢反应，此时所述电压表（2）的电压读数即为极限电压，即开始发生析氢反应时的临界电压，此时所述电流表（3）的电流读数即为极限电流，所述极限电流直接反映所述被测试碳毡（5）的电化学反应性能。

9.根据权利要求8所述的全钒液流电池用碳毡性能的检测方法，其特征在于，所述阳极碳毡长40～50cm、宽10～20cm，所述被测试碳毡（5）长2～3cm、宽2～3cm。

10.根据权利要求9所述的全钒液流电池用碳毡性能的检测方法，其特征在于，所述阳极碳毡长46cm、宽15cm，所述被测试碳毡（5）长2cm、宽2cm，所述玻璃烧杯的容积为2L。