[发明专利]液流电池多孔电极渗透率的测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种液流电池多孔电极渗透率的测量装置，其特征在于：该装置包括支架、储液槽、止液夹、管路和容器；所述储液槽侧面设有出液口，与管路的一端相连接，所述止液夹位于出液口处；所述容器位于管路的另一端，用于接收通过管路流出的液体；所述支架包括若干个不同高度的平台，所述储液槽置于其中任一个平台上，所述管路的长度等于储液槽所处平台的高度。

2.根据权利要求1所述的液流电池多孔电极渗透率的测量装置，其特征在于：所述储液槽的横截面积大小满足在测试过程中，液体通过管路流入容器后，储液槽内液面下降高度小于平台高度的a％。

3.根据权利要求1或2所述的液流电池多孔电极渗透率的测量装置，其特征在于：所述储液槽内的待测液体，为水或待测多孔电极所应用电池的电解液。

4.基于权利要求1所述的装置实现的液流电池多孔电极渗透率的测量方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤1、组装测试装置，将储液槽置于支架的一个平台上，储液槽的出液口连接管路，管路长度为平台高度；

步骤2、关闭止液夹，向储液槽中注入待测液体；清空容器，打开止液夹，使储液槽中的液体通过管路流入容器，一定时间后，记录容器内液体体积；

步骤3、根据平台高度、管路参数和记录的时间、容器内液体体积计算管路摩擦系数；所述管路参数包括管路长度、管路直径；

步骤4、将装有待测多孔电极的液流电池串联于管路和容器之间，重复步骤2；根据步骤3所得摩擦系数计算管路的流动损失；结合该流动损失计算多孔电极的渗透率；

步骤5、将储液槽置于支架的其他平台上，重复步骤1至步骤4，将计算得到的渗透率取平均值作为最终的多孔电极渗透率。

5.根据权利要求4所述的液流电池多孔电极渗透率的测量方法，其特征在于：测试过程设待测液体流至容器处时压强为零，即待测液体从储液槽流至容器过程的整体压强损失为该段高度差引起的压强差，具体数值为ρgL，其中，ρ为液体密度，g为重力加速度，L为储液槽所在平台高度。

6.根据权利要求4或5所述的液流电池多孔电极渗透率的测量方法，其特征在于：所述管路摩擦系数按如下公式计算：

其中，f_D为管路摩擦系数，μ为液体粘度，d为管路直径，t₁为步骤2计时时间，ρ为液体密度，V₁为步骤2计时结束时容器内液体体积。

7.根据权利要求6所述的液流电池多孔电极渗透率的测量方法，其特征在于：步骤4中管路的流动损失按如下公式计算：

其中，P_pipe为管路的流动损失，L为储液槽所在平台高度，V₂为步骤4计时结束时容器内液体体积，t₂为步骤4计时时间。

8.根据权利要求7所述的液流电池多孔电极渗透率的测量方法，其特征在于：渗透率按如下公式计算：

式中κ为多孔材料渗透率，l为多孔电极长度，A为多孔电极横截面积。