一種電解槽結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水電解槽結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別是一種水電解槽結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]電解槽通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧漠a(chǎn)物，電化學(xué)反應(yīng)即在與電解液接觸的電極處發(fā)生的反應(yīng)?？僧a(chǎn)生氫氣的電解槽包含:水電解槽，其由水和電產(chǎn)生氫氣和氧氣；氨水電解槽，其由氨水和電產(chǎn)生氫氣和氮?dú)?；以及氯堿電解槽，其由鹽水和電產(chǎn)生氫氣、氯氣和苛性堿溶液。
[0003]水電解小室指由陰、陽(yáng)電極、隔膜和電解液等構(gòu)成，在直流電的作用下，能將水分解成氫氣和氧氣的最小單元。電解時(shí)，在陽(yáng)電極界面上發(fā)生氧化反應(yīng)，在陰電極界面上發(fā)生還原反應(yīng)。隔膜將水電解槽水電解小室分隔為陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)，并使產(chǎn)生的氫氣、氧氣分隔，防止氫氣、氧氣互相穿透，但離子可迀移。水電解小室中，兩個(gè)互相隔離的容積單元叫極室，其中一個(gè)為陰極室，亦稱氫室；一個(gè)為陽(yáng)極室，亦稱氧室。與各極室相連通，并向其內(nèi)部輸送堿液的通道是液道。氣道分別與各氫室或氧室相連通，并向外引出氫氣或氧氣。其中，引出氫氣的，稱氫氣道；引出氧氣的，稱氧氣道。也有電解槽不設(shè)置隔膜，生成的氫氣和氧氣混在一起輸出。
[0004]現(xiàn)在電解槽主流形式是雙極性電解槽，將多個(gè)電解小室堆疊串聯(lián)工作。電解槽的兩個(gè)電解小室之間靠框架上下端的氣道和液道連接或者直接在極板上開(kāi)孔連接。由于兩個(gè)電解小室間電壓在1.8-3V，而兩個(gè)電解小室間連接的電解液電阻非常小，因此有大量電流從框架的氣道或液道內(nèi)通過(guò)，造成了電能的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的發(fā)明目的是:針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種電解槽結(jié)構(gòu)。通過(guò)增大電解槽中電解小室之間的液道和氣道的通道長(zhǎng)度，從而增大電解小室間連接的氣液的電阻，從而減少?gòu)臍獾篮鸵旱劳ㄟ^(guò)的電流，減少電能的浪費(fèi)。具體上從優(yōu)化電解小室組成結(jié)構(gòu)，增大電解小室中氣道和液道通道長(zhǎng)度，達(dá)到減少電流從框架的氣道和液道通過(guò)，減少電能的浪費(fèi)的目的。
[0006]本發(fā)明技術(shù)方案為:一種電解槽結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)疊加的框架及安裝在框架上的極板，所述框架上部設(shè)氣道孔，相疊加的框架間的氣道孔一一對(duì)應(yīng)連通并構(gòu)成氣道；所述框架下部設(shè)液道孔，相疊加的框架間的液道孔一一對(duì)應(yīng)連通并構(gòu)成液道；所述框架氣道孔或液道孔上設(shè)置絕緣擋板，所述絕緣擋板將對(duì)應(yīng)的氣道或液道隔成S型通道。
[0007]這里進(jìn)一步了解，框架是在水電解槽中，起支撐、包容各水電解小室等作用的框式構(gòu)件?？蚣芎蜆O板疊加構(gòu)成容納電解液的電解小室，隔膜將此電解腔室分隔為氫室和氧室；不用隔膜時(shí)，氫氣和氧氣在同一腔室中同時(shí)產(chǎn)生?？蚣軞獾揽卓梢杂煽蚣墀B加組成氣道，氣道孔上設(shè)置有小孔連接相應(yīng)的電解腔室，即連接各個(gè)水電解小室，輸出氫氣和氧氣；同樣的，框架液道孔也可以由框架疊加組成液道，液道連接各個(gè)電解腔室，輸送電解液。
[0008]這樣在結(jié)構(gòu)設(shè)置上，通過(guò)將直通的液道和氣道設(shè)置成S型結(jié)構(gòu)，連通長(zhǎng)度增加了多倍，水電解小室間連接的氣液電阻相應(yīng)增加，從而減小從框架的氣道和液道通過(guò)的電流，減少電能的浪費(fèi)。這里的絕緣擋板可以根據(jù)框架的厚度等實(shí)際情況設(shè)置多個(gè)，滿足不同尺寸規(guī)格的電解槽需要或者不同電解電壓的需要。
[0009]優(yōu)選的，所述絕緣擋板設(shè)置在氣道孔或液道孔中，相鄰兩框架上對(duì)應(yīng)氣道或液道中的絕緣擋板位置呈錯(cuò)位設(shè)置。即將氣道孔隔成更小的通孔，而絕緣擋板呈錯(cuò)位設(shè)置即將相鄰氣道孔通道交錯(cuò)設(shè)置，即將原直通的液道或者氣道間隔成S型走向的通道。這里還可以，絕緣擋板設(shè)置在氣道孔或液道孔中，包括至少兩個(gè)呈錯(cuò)位設(shè)置的絕緣擋板并將氣道孔或液道孔隔成S型通道。這樣可以根據(jù)需要設(shè)置一個(gè)或多個(gè)絕緣擋板，以便調(diào)節(jié)氣道或液道長(zhǎng)度，或者說(shuō)調(diào)節(jié)兩個(gè)相鄰水電解小室間之間連通距離。
[0010]優(yōu)選的，所述框架至少包括兩個(gè)氣道孔，所述氣道孔呈左右對(duì)稱設(shè)置；所述框架至少包括兩個(gè)液道孔，所述液道孔呈左右對(duì)稱設(shè)置；所述氣道孔或液道孔的橫截面呈長(zhǎng)圓形。本方案對(duì)上述優(yōu)化，設(shè)置雙氣道和雙液道，生產(chǎn)時(shí)，可以進(jìn)行氫氣和氧氣分開(kāi)收集。即所述連通距離可以由氣道孔或液道孔的形狀保證，或設(shè)置多個(gè)上述絕緣擋板保證，使得本發(fā)明結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，適應(yīng)性進(jìn)一步增強(qiáng)，滿足本發(fā)明需要。
[0011]這里對(duì)本發(fā)明提供另一種技術(shù)方案，所述極板兩端設(shè)有隔絕部，所述隔絕部對(duì)應(yīng)貼合氣道孔和液道孔；所述隔絕部上設(shè)有通孔并將氣道和液道分隔成S型通道結(jié)構(gòu)。所述極板與框架分體設(shè)置，通過(guò)框架將極板的隔絕部加緊在液道和氣道，極板的隔絕部上設(shè)有相互錯(cuò)位的通孔并將氣道或液道分隔成S型通道結(jié)構(gòu)。易見(jiàn)，與前方案不同的是在框架上減少了絕緣擋板。這里同樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣道和液道增加距離的目的，為生產(chǎn)者提供了不同的方案選擇，擴(kuò)大了適應(yīng)范圍，增強(qiáng)了本發(fā)明的適應(yīng)性。
[0012]同樣的，當(dāng)電解槽中設(shè)有隔膜時(shí)，隔膜同樣的也可以設(shè)置隔絕部，即在隔膜兩端設(shè)有隔絕部，所述隔絕部對(duì)應(yīng)貼合氣道孔和液道孔；所述隔絕部上設(shè)有通孔并將氣道和液道分隔成S型通道結(jié)構(gòu)。
[0013]優(yōu)選的，所述氣道孔和液道孔分別通過(guò)框架上的溝槽連通極板兩側(cè)的電解腔室。
[0014]優(yōu)選的，所述框架中設(shè)置若干加強(qiáng)拉條，所述加強(qiáng)拉條端面分別與隔膜和極板貼合。加強(qiáng)拉條可以增加框架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及穩(wěn)定性。
[0015]本發(fā)明有益效果是:
[0016]1.本發(fā)明通過(guò)增大電解槽中電解小室之間的液道和氣道的通道長(zhǎng)度，從而增大電解小室間連接的氣液電阻，從而減少電流從框架的氣道和液道通過(guò)，減少電能的浪費(fèi)。
[0017]2.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，耗能少，適合現(xiàn)代生產(chǎn)中水電解生產(chǎn)的需要。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明裝配爆炸圖；
[0019]圖2是圖1中框架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明另一種實(shí)施例的裝配爆炸圖；
[0021]圖4是圖3中框架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是圖1中極板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6是圖3中極板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7是本發(fā)明工作原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]附圖中，I 一前壓板、2 —前端板、3 —端極板、4 一框架、5 —極板、6 —隔膜、7 —后端板、8 —后壓板、9 一氣道孔、10 一液道孔、11 一絕緣擋板、12 —溝槽、13 —隔絕部、14 一通孔。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明公開(kāi)的是一種電解槽結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)疊加的框架4及安裝在框架4上的極板5，所述框架4上部設(shè)氣道孔9，相疊加的框架4間的氣道孔9——對(duì)應(yīng)連通并構(gòu)成氣道；所述框架4下部設(shè)液道孔10，相疊加的框架4間的液道孔10 —一對(duì)應(yīng)連通并構(gòu)成液道；所述框架4氣道孔9或液道孔10上設(shè)置絕緣擋板11，所述絕緣擋板11將對(duì)應(yīng)的氣道或液道隔成S型通道。
[0027]這里需要了解，本發(fā)明在結(jié)構(gòu)設(shè)置上，通過(guò)將現(xiàn)有技術(shù)中直通的導(dǎo)流通道設(shè)置成S型結(jié)構(gòu)，即通過(guò)增加原有兩個(gè)相同通道極室間的連通距離，達(dá)到增大極室間連接的氣液電阻，減少電流從框架4的氣道和液道通過(guò)，減少電能的浪費(fèi)的目的。
[0028]這里的絕緣擋板11可以根據(jù)框架4的厚度和實(shí)際情況設(shè)置多個(gè)，滿足不同尺寸規(guī)格的電解槽需要或者不同電解電壓的需要，滿足減少電流從框架4的氣道和液道通過(guò)，減少電能的浪費(fèi)的需求。
[0029]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施進(jìn)行說(shuō)明。
[0030]如圖1所示，為圖1本發(fā)明裝配爆炸圖，為優(yōu)選實(shí)施方案之一。這里電解槽由前壓板1、前端板2、端極板3、若干框架4、端極板3、后端板7和后壓板8依次堆疊組成；電解槽在部件堆疊后通過(guò)壓緊機(jī)構(gòu)壓緊；前端板2和后端板7上這有用于輸出氣體和輸入電解液的端口。其中，框架4的一疊加端面安裝隔膜6，其另一疊加端面安裝極板5 ;隔膜6和極板5通過(guò)框架4之間的疊加夾緊固定，這樣隔膜6和極板5間隔排列安裝。隔膜6、框架4和極板5相疊加組成用于容納電解液并對(duì)電解液電解的電解腔室，位于隔膜6兩側(cè)的電解腔室可以組成一個(gè)水電解小室，完成氫氣和氧氣生產(chǎn)分離生產(chǎn)。其中，主極板5采用厚度0.1mm薄鋼板，主極板5可連通電解電源；隔膜6是一種由石棉纖維制成的多孔滲透性隔層，具體可以參照現(xiàn)有技術(shù)；框架4采用為用橡