本发明属于液流电池电解液，具体涉及一种制备液流电池电解液的新型装置及方法。
背景技术：
1、液流电池是利用不同价态的离子间的氧化还原反应进行能量存储与转化的新型能源，其特点是无污染、循环寿命长、容量可调节、可深度充放电、可快速充放电。电解液作为液流电池的重要组成部分，其作为电池电化学反应的活性物质，性能直接影响液流电池系统的运行和转化效率。
2、现有技术中，电解还原的方法常用的电解装置包括槽式电解池和堆式电解装置，槽式电解池一般为在阳极槽和阴极槽之间采用隔膜分离，阴极槽注入需要还原处理的溶液，阳极槽中注入同离子浓度的酸溶液，再电解处理，此种方法槽压高，电解液处理效率低，并且装置较复杂。
3、堆式电解装置是生产电解液的主要方式，采用多个电解池进行反应，电解效率高，但是电解还原过程中，存在析氢析氧等副反应，影响电解液的酸度，而且降低电解效率，且难以处理。以及某一电解装置单元工作异常造成整个电解装置无法正常运行问题，亟待解决。
4、因此，开发出安全易操作、能耗低、可用于大规模生产、低成本液流电池电解液的装置和制备方法，将会明显的提高液流电池性能，延长液流电池的使用寿命，具有经济价值。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题，本发明提供一种制备液流电池电解液的新型装置及方法。
2、本发明的技术方案是：
3、一种制备液流电池电解液的新型装置，包括电解装置、夹紧装置、电解液、电解液储罐、循环泵、管路、阀门、散热装置和直流电源；电解装置包括一个或多个串联的电解装置单元，并利用夹紧装置夹紧；电解液储罐一端通过管路连接散热装置，另一端通过管路接入电解装置，电解液储罐及电解装置的管路上设有循环泵及阀门；每个电解装置单元包括正极电极、负极电极和液流框，再将正负极端子接入直流电源；正极电极和负极电极嵌入液流框中成一整体；液流框外侧均设有单独的进液口和出液口；散热装置另一端连通连接电解装置的出液口，电解液采用含有活性物质的酸性溶液。
4、进一步的，上述的制备液流电池电解液的新型装置，负极电极面积是正极电极面积的20倍以上。
5、进一步的，上述的制备液流电池电解液的新型装置，多个电解装置单元的正极电极和负极电极之间通过导线分别采用串联方式连接。
6、进一步的，上述的制备液流电池电解液的新型装置，所述夹紧装置为金属板和螺栓夹紧固定结构。
7、进一步的，上述的制备液流电池电解液的新型装置，正极电极具体为硼掺杂金刚石薄膜电极、钛基合金电极中的一种；其中，钛基合金电极包括钛基钌铱电极、钛基铱钽电极、钛基钌铟锡电极、钛基锡锑氧化物电极、钛基亚氧化钛电极以及钛基二氧化铅电极中的一种。
8、进一步的，上述的制备液流电池电解液的新型装置，负极电极具体为金属材料、碳材料、复合材料中的至少一种；其中，金属材料包括不锈钢、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钽、锆、钨、铈、铝、铋、铼、钡、锇、锡、铅、金、银、铂、钯、铱、铑、钼、钌中的至少一种；碳材料包括石墨毡、碳毡、石墨、玻璃碳、硼掺杂金刚石、活性炭、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、碳海绵中的任意一种；复合材料包括金属和高分子树脂复合材料，碳塑复合材料中的任意一种。
9、进一步的，上述的制备液流电池电解液的新型装置，电解装置单元中，进液口位于液流框外侧下方，出液口位于液流框外侧上方；进液口和出液口位于液流框一侧或两侧。
10、进一步的，上述的制备液流电池电解液的新型装置，正极电极和负极电极嵌入液流框中成一整体的具体方法为注塑、模压、密封件密封或胶粘中的一种。
11、一种制备液流电池电解液的方法，将电解液通过循环泵打入新型装置各个电解装置单元，将各个新型装置单元正、负极采用串联方式连接，提供不同的电解制度，通入直流电进行电解，将电解液电解至平衡的价态。
12、进一步的，上述的制备液流电池电解液的方法，不同的电解制度为：采用恒流电解时，电流密度范围为1ma/cm2～1000ma/cm2，电解时间为0.5～20h，电解温度为15℃～70℃；采用恒压电解时，电压范围为1v～60v，电解时间为0.5～15h，电解温度为15℃～70℃；采用恒流脉冲电解时，电流密度范围为1ma/cm2～1000ma/cm2，电解时间为0.5～15h，频率为100～2000hz，占空比为10％～80％，电解温度为15℃～70℃。
13、1、本发明通过将电解液通过循环泵打入新型装置各个电解装置单元，新型装置中多个电解装置单元的正极和负电极之间通过导线分别采用串联方式连接，提供不同的电解制度，通入直流电进行电解，将电解液电解至平衡的价态。该工艺的新型装置提高了电解效率，降低了能耗，节约成本，且无环境污染；
14、2、本发明新型装置相较于现有的电解装置，不需使用传统设计中的隔膜，极大降低成本，对液流电池电解液的应用市场提供了更加有利的优势，同时解决了某一电解装置单元工作异常整个电解装置无法正常运行问题，节省维护成本。
15、3、本发明消耗成本低，适用于大规模产业化；
16、4、本发明操作简单、效率高、安全环保。
1.一种制备液流电池电解液的新型装置，其特征在于，新型装置包括电解装置、夹紧装置、电解液、电解液储罐、循环泵、管路、阀门、散热装置和直流电源；电解装置包括一个或多个串联的电解装置单元，并利用夹紧装置夹紧；电解液储罐一端通过管路连接散热装置，另一端通过管路接入电解装置，电解液储罐及电解装置的管路上设有循环泵及阀门；每个电解装置单元包括正极电极、负极电极和液流框，再将正负极端子接入直流电源；正极电极和负极电极嵌入液流框中成一整体；液流框外侧均设有单独的进液口和出液口；散热装置另一端连通连接电解装置的出液口，电解液采用含有活性物质的酸性溶液。
2.根据权利要求1所述的制备液流电池电解液的新型装置，其特征在于，负极电极面积是正极电极面积的20倍以上。
3.根据权利要求1所述的制备液流电池电解液的新型装置，其特征在于，多个电解装置单元的正极电极和负极电极之间通过导线分别采用串联方式连接。
4.根据权利要求1所述的制备液流电池电解液的新型装置，其特征在于，所述夹紧装置为金属板和螺栓夹紧固定结构。
5.根据权利要求1所述的制备液流电池电解液的新型装置，其特征在于，正极电极具体为硼掺杂金刚石薄膜电极、钛基合金电极中的一种；其中，钛基合金电极包括钛基钌铱电极、钛基铱钽电极、钛基钌铟锡电极、钛基锡锑氧化物电极、钛基亚氧化钛电极以及钛基二氧化铅电极中的一种。
6.根据权利要求1所述的制备液流电池电解液的新型装置，其特征在于，负极电极具体为金属材料、碳材料、复合材料中的至少一种；其中，金属材料包括不锈钢、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钽、锆、钨、铈、铝、铋、铼、钡、锇、锡、铅、金、银、铂、钯、铱、铑、钼、钌中的至少一种；碳材料包括石墨毡、碳毡、石墨、玻璃碳、硼掺杂金刚石、活性炭、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、碳海绵中的任意一种；复合材料包括金属和高分子树脂复合材料，碳塑复合材料中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的制备液流电池电解液的新型装置，其特征在于，电解装置单元中，进液口位于液流框外侧下方，出液口位于液流框外侧上方；进液口和出液口位于液流框一侧或两侧。
8.根据权利要求1所述的制备液流电池电解液的新型装置，其特征在于，正极电极和负极电极嵌入液流框中成一整体的具体方法为注塑、模压、密封件密封或胶粘中的一种。
9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的制备液流电池电解液的新型装置制备液流电池电解液的方法，其特征在于，将电解液通过循环泵打入新型装置各个电解装置单元，将各个新型装置单元正、负极采用串联方式连接，提供不同的电解制度，通入直流电进行电解，将电解液电解至平衡的价态。
10.根据权利要求9所述的制备液流电池电解液的方法，其特征在于，不同的电解制度为：采用恒流电解时，电流密度范围为1ma/cm2～1000ma/cm2，电解时间为0.5～20h，电解温度为15℃～70℃；采用恒压电解时，电压范围为1v～60v，电解时间为0.5～15h，电解温度为15℃～70℃；采用恒流脉冲电解时，电流密度范围为1ma/cm2～1000ma/cm2，电解时间为0.5～15h，频率为100～2000hz，占空比为10％～80％，电解温度为15℃～70℃。
