一種水電解制氫的電解單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電解單元，屬于水電解制氫技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]水電解制氫系統(tǒng)的電解槽是由若干個電解室串聯(lián)構(gòu)成的，主要零部件是電極板、副電極、離子膜、密封圈等，其中，電極板通常采用全金屬結(jié)構(gòu)，由碳素鋼極板框、冷軋深沖鋼板主極板組焊而成，需要經(jīng)過火焰切割、熱處理、機械加工、沖壓、焊接、電鍍等幾十道工序加工而成品，是水電解槽中加工工序最多、加工數(shù)量最大的部件，需要使用各類設(shè)備和工藝裝備，加工周期較長，且加工精度受加工機械的影響較大，加工精度高的機械設(shè)備價格昂貴，造成加工成本較高，反之加工精度難以保證。這種結(jié)構(gòu)的電極板鋼材耗用量很多、制作成本很高。
[0003]碳素鋼極板框分布著電解液和氣液混合體孔道，氣液混合體孔道在水電解槽運行過程中，不可避免的會發(fā)生不同程度的氣蝕，腐蝕產(chǎn)物的溶入引起電解液中雜質(zhì)含量不斷增加，對水電解槽的性能產(chǎn)生不利影響；另一方面，水電解槽運行時，任何導(dǎo)電異物接觸到金屬電極框表面，就會造成水電解槽電解小室之間的短路故障。
[0004]已有水電解槽采用兩塊塑料電極框加一塊極板的形式，或是兩塊塑料電極框和兩塊極板的形式，這造成了水電解制氫設(shè)備中零件數(shù)量眾多、裝配過程復(fù)雜，不易于大型化發(fā)展。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種重量輕、防“氣蝕”、結(jié)構(gòu)簡單的單電極框用于水電解制氫的電解單元。
[0006]本實用新型為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案是:一種水電解制氫的電解單元，所述電解單元包括塑料電極框及設(shè)置在所述電極框兩側(cè)的電極板；所述塑料電極框內(nèi)設(shè)有環(huán)狀凸臺，所述環(huán)狀凸臺上有一層用隔膜壓圈壓設(shè)的離子膜，所述離子膜兩側(cè)設(shè)有副極網(wǎng)，所述副極網(wǎng)與所述電極板之間設(shè)置有支撐網(wǎng)，所述電極框的外緣還開設(shè)有若干孔道。
[0007]上述技術(shù)方案的改進是:所述副極網(wǎng)由鎳絲制成。
[0008]上述技術(shù)方案的改進是:所述電極板嵌設(shè)于所述電極框的極板座內(nèi)。
[0009]上述技術(shù)方案的改進是:所述孔道沿所述塑料電極框中心對稱的設(shè)置在所述塑料電極框上。
[0010]上述技術(shù)方案的改進是:所述塑料電極框為圓形塑料電極框，所述電極板為圓形電極板。
[0011]上述技術(shù)方案的改進是:所述塑料電極框為方形塑料電極框，所述電極板為圓形電極板。
[0012]本實用新型采用上述技術(shù)方案的有益效果是:本實用新型作為完整電解單元的塑料電極框只有一片，電極板位于電極框的兩側(cè)，與現(xiàn)行的兩塊電極框合成實用，中間夾一塊電極板的結(jié)相比，安裝數(shù)量也減少一半。
[0013]此外，電極框內(nèi)的氣液通道孔是與電極框材料相同且通過一次性注塑成形的較傳統(tǒng)碳素鋼電極框相比，不會發(fā)生的氫氣腐蝕現(xiàn)象，也減少了腐蝕產(chǎn)物對電解槽和電解液的污染。由于塑料的電絕緣性，也消除了電解槽外部因?qū)щ娢矬w接觸時發(fā)生短路的條件，提高了電解槽的運行安全性。
[0014]并且本實用新型減少了大量的鋼材耗用，降低了水電解槽的制造成本，也使得使用本實用新型中所提到的電解單元的電解槽的整體重量明顯減輕。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0016]圖1是本實用新型實施例水電解制氫的電解單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實用新型實施例中塑料電極框的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
實施例
[0018]本實施例的一種水電解制氫的電解單元，電解單元包括塑料電極框I及設(shè)置在電極框兩側(cè)的電極板7 ;塑料電極框I內(nèi)設(shè)有環(huán)狀凸臺，環(huán)狀凸臺上有一層用隔膜壓圈3壓設(shè)的離子膜4，離子膜4兩側(cè)設(shè)有副極網(wǎng)5，副極網(wǎng)5與電極板7之間設(shè)置有支撐網(wǎng)6，電極框的外緣還開設(shè)有若干孔道2。
[0019]本實施例的副極網(wǎng)5由鎳絲制成。
[0020]本實施例的電極板7嵌設(shè)于電極框的極板座內(nèi)。
[0021]本實施例的孔道2沿塑料電極框I中心對稱的設(shè)置在塑料電極框I上。
[0022]本實施例的塑料電極框I為圓形塑料電極框1，電極板7為圓形電極板7。
[0023]除本實施例的圓形結(jié)構(gòu)外，塑料電極框I還可以使方形塑料電極框1，而電極板7仍為圓形結(jié)構(gòu)。
[0024]本實用新型不局限于上述實施例。凡采用等同替換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種水電解制氫的電解單元，其特征在于:所述電解單元包括塑料電極框及設(shè)置在所述電極框兩側(cè)的電極板；所述塑料電極框內(nèi)設(shè)有環(huán)狀凸臺，所述環(huán)狀凸臺上有一層用隔膜壓圈壓設(shè)的離子膜，所述離子膜兩側(cè)設(shè)有副極網(wǎng)，所述副極網(wǎng)與所述電極板之間設(shè)置有支撐網(wǎng)，所述電極框的外緣還開設(shè)有若干孔道。
2.如權(quán)利要求1所述的水電解制氫的電解單元，其特征在于:所述副極網(wǎng)由鎳絲制成。
3.如權(quán)利要求1所述的水電解制氫的電解單元，其特征在于:所述電極板嵌設(shè)于所述電極框的極板座內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的水電解制氫的電解單元，其特征在于:所述孔道沿所述塑料電極框中心對稱的設(shè)置在所述塑料電極框上。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的水電解制氫的電解單元，其特征在于:所述塑料電極框為圓形塑料電極框，所述電極板為圓形電極板。
6.如權(quán)利要求1-4任一所述的水電解制氫的電解單元，其特征在于:所述塑料電極框為方形塑料電極框，所述電極板為圓形電極板。
【專利摘要】本實用新型涉及一種水電解制氫的電解單元，屬于水電解制氫技術(shù)領(lǐng)域。該水電解制氫的電解單元包括塑料電極框及設(shè)置在電極框兩側(cè)的電極板；塑料電極框內(nèi)設(shè)有環(huán)狀凸臺，環(huán)狀凸臺上用隔膜壓圈壓設(shè)了一層離子膜，離子膜兩側(cè)設(shè)有副極網(wǎng)，副極網(wǎng)與電極板之間設(shè)置有支撐網(wǎng)，電極框的外緣還開設(shè)有若干孔道。該電解單元重量輕、防“氣蝕”、結(jié)構(gòu)簡單的單電極框電解單元。
【IPC分類】C25B1-10, C25B9-10
【公開號】CN204311141
【申請?zhí)枴緾N201420736897
【發(fā)明人】石勇, 李平
【申請人】蘇州競立制氫設(shè)備有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月1日