[发明专利]一种全钒液流电池中碳毡铺层方向渗透率的测试系统

说明书

本发明公开了一种全钒液流电池中碳毡铺层方向渗透率的测试系统，目的是解决目前缺少针对全钒液流电池碳毡在铺层方向渗透率测试的技术问题，技术方案为：它包括循环系统和测试系统，循环系统包括循环泵、储液罐、测试平台、球阀和液体输送管，循环泵与储液罐和测试系统连接，测试系统设置在测试平台上，球阀设置在液体输送管中部，测试系统包括压力表、工装支架、测试工装、滴液嘴、量筒和计时器，压力表设在液体输送管上，工装支架设在测试平台上，测试工装设在工装支架上，滴液嘴设在出液口处，量筒设置在滴液嘴下方，计时器放置在一旁。本发明的测试流程标准化，为全钒液流电池所用碳毡的类型及其压缩量的选择提供一定指导作用。

技术领域

本发明涉及液流电池技术领域，尤其涉及一种全钒液流电池中碳毡铺层方向渗透率的测试系统。

背景技术

全钒液流电池是一种以钒不同价态离子通过电子的跃迁实现充放电的大规模储能电池，若干片单电池组合到一起成为电堆，电堆内部隔膜两侧各有一层碳毡，分别是正负极钒电解液产生电化学反应的场所。

电堆内部的隔膜、碳毡和双极板通过板框和紧固件的限制，处于一个被强制压缩的状态，碳毡在厚度方向存在一定的压缩量。正负极电解液在电堆、储液罐、循环泵和管路中，处于一个密闭环境。当电解液流经碳毡时，碳毡作为一种多孔材料，会对电极液的流动产生巨大的阻力。碳毡压缩量越大，孔隙率越小，内部供电解液流通的空间也越小，阻力也越大。电解液在一定的流量下，阻力越大对循环泵的性能要求也越高，循环泵的做功也越大，直接影响到全钒液流电池储能系统的能量效率。

因此，碳毡渗透率作为一个直接影响储能系统流动阻力的重要参数，测试不同类型、不同压缩量下碳毡的渗透率，对碳毡的选取，电堆装配中碳毡压缩量的确定和系统集成有着重要意义。

现有技术中关于渗透率的测试大多集中于纺织品等织物在厚度方向的测试，且流动介质多为气体、树脂或油脂等其他介质，其测试目的也多集中于流动介质本身，测试装置复杂、精度低、装配难度高，测试流程化程度低；尚没有专门针对全钒液流电池中所用碳毡在铺层方向渗透率的测试技术，没有对全钒液流电池中钒电解液流经碳毡渗透率的特性做针对性研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全钒液流电池中碳毡铺层方向渗透率的测试系统，以解决上述技术问题。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

一种全钒液流电池中碳毡铺层方向渗透率的测试系统，包括循环系统和测试系统；

所述循环系统包括循环泵、储液罐、测试平台、球阀和若干个液体输送管，所述循环泵设置在测试平台一旁的地面上，所述循环泵的入口通过液体输送管与储液罐连接，所述循环泵的出口通过液体输送管与测试系统连接，所述测试系统设置在测试平台顶面上，所述球阀设置在循环泵与测试系统之间的液体输送管中部；

所述测试系统包括压力表、工装支架、测试工装、滴液嘴、量筒和计时器，所述压力表设置在球阀与测试系统之间的液体输送管上，所述工装支架固定设置在测试平台的顶面中部，所述测试工装固定设置在工装支架顶面，所述滴液嘴设置在测试工装的出液口底面，所述测试工装的进液口与液体输送管连接，所述量筒设置在滴液嘴下方的测试平台上，所述计时器放置在工装支架一旁的测试平台上。

优选的，所述测试工装包括工装下板、工装上板、碳毡和若干个厚度不同的垫片，所述工装下板的顶面中间开设有渗透槽，所述碳毡和垫片活动设置在渗透槽内，且垫片位于碳毡上面，所述工装上板通过螺栓设置在垫片顶面。

优选的，所述工装下板的顶面中间开设有渗透槽，所述工装下板的两边分别开设有进液口和出液口，且进液口和出液口分别与渗透槽的两端连通，所述工装下板和工装上板的四个角的位置旁开设有螺栓孔。

优选的，所述碳毡的厚度等于渗透槽的深度，所述垫片的厚度小于渗透槽的深度。

优选的，所述碳毡和垫片的长度和宽度等于渗透槽的长度和宽度。