[实用新型]一种微型钒电池及钒电解液浓度测试装置

说明书

本实用新型公开了一种微型钒电池及钒电解液浓度测试装置及钒电解液浓度测试方法，其中微型钒电池用于测试钒电解液浓度，包括正电极罩、负电极罩、离子交换膜，正电极罩的敞口侧和负电极罩的敞口侧相对并固定连接，离子交换膜固定设置在正电极罩的敞口侧和负电极罩的敞口侧之间，离子交换膜分别与正电极罩和负电极罩形成正电极腔和负电极腔，正电极腔和负电极腔内均固定设置导电集流模块、电极材料，导电集流模块、电极材料、离子交换膜依次电连接，正电极罩的外侧和负电极罩的外侧均设有接线端子，接线端子与导电集流模块连接。本实用新型提供的微型钒电池及钒电解液浓度测试装置结构简单，便于携带，使用时无需其他化学试剂辅助，操作简单。

技术领域

本实用新型属于全钒液流电池领域，特别涉及一种微型钒电池及钒电解液浓度测试装置。

背景技术

全钒液流电池中钒离子的总浓度将影响电解液中用于存储和转化的容量多少，而两种钒离子浓度的配比则会影响活性成分的利用率。因此电解液中钒组分的含量以及配比，是非常重要的指标。钒电解液在生产企业加工好之后，往往会直接发往项目实施地点，电解液中钒的浓度及配比指标在项目实施地不能方便的进行现场收货检查，这不利于电解液品质的及时监控。

而传统的对于电解液组分浓度的测试，则是采用电位滴定法，例如，行业标准NB/T42006-2013以及GB-T37204-2018中涉及了全钒液流电池用电解液测试方法，规定了钒电解液中不同价态组分浓度的电位滴定仪测试方法。此外，钒离子浓度还可以采用紫外分光光度计法进行测量。专利CN102621085A一种钒电池电解液浓度在线检测的方法，公开了一种以紫外分光光度法测试钒电解液中不同价态组分的方法。

电位滴定仪法需要借助电位滴定仪才用于获取准确的滴定结果，对操作人员的专业技术要求比较高，操作步骤复杂，而且还需要使用大量的化学试剂，测试产生的废液需专业回收。

紫外分光光度计法中采用的朗伯-比尔定律是一个有限的定律，它只适用于浓度小于0.01mol/L的稀溶液。浓度高时，吸光粒子间的平均距离减小，受粒子间电荷分布相互作用的影响，他们的摩尔吸收系数发生改变，导致偏离比尔定律。而商业化钒液流电池电解液浓度范围1.5-1.7mol/L^-1需要对电解液进行稀释才用于测试，因为紫外分光光度计对低浓度响应更加准确，当浓度过高时，会出现吸光度饱和，测试结果将完全偏离真实值。当电解液进行百倍以上的稀释后，测试结果的误差会成百倍的增大，并不能真实反映电解液浓度和配比情况。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本领域亟待解决的问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中的技术问题，本实用新型提供了一种微型钒电池及钒电解液浓度测试装置。

为了实现本实用新型目的，本实用新型的第一方面公开了一种微型钒电池，微型钒电池用于测试钒电解液浓度，微型钒电池包括正电极罩、负电极罩、离子交换膜，正电极罩的敞口侧和负电极罩的敞口侧相对并固定连接，离子交换膜固定设置在正电极罩的敞口侧和负电极罩的敞口侧之间，离子交换膜分别与正电极罩和负电极罩形成正电极腔和负电极腔，正电极腔和负电极腔内均固定设置导电集流模块、电极材料，导电集流模块、电极材料、离子交换膜依次电连接，正电极罩的外侧和负电极罩的外侧均设有接线端子，接线端子与导电集流模块连接。

微型钒电池用于装载少量的待测钒电解液样本，对这些样本进行测试后即能获得待测钒电解液的浓度。由于该微型钒电池本质上是一个简化结构的钒电池，体积较一般的钒电池系统要小很多，结构简易，生产成本较低，而且可以设计成便携可移动的装置，也可以嵌入到全钒液流电池系统中作为子系统进行工作，具有很高的通用性。