一种掺硼金刚石电极电解结构及应用其的电解器的制作方法

本技术涉及臭氧电解器，具体涉及一种掺硼金刚石电极电解结构及应用其的臭氧电解器。

背景技术：

1、臭氧溶解于水得到的臭氧水是一种高效无污染的杀菌和消毒剂，电解水获得臭氧水的较优的方案是由掺硼金刚石片和固体电解质膜来完成电解水，掺硼金刚石片通常由硅片沉积金刚石涂层掺硼制成，掺硼金刚石(bdd)电极具有化学稳定性好、析氧电位高、电化学窗口宽等优势，掺硼金刚石电极可分为非金属基底掺硼金刚石电极和金属基底掺硼金刚石电极两大类，其中非金属基底掺硼金刚石电极是市场主流产品，相比于金属基板掺硼金刚石电极，非金属掺硼金刚石电极更适用于工业生产，有着成熟的规模化量产技术，而硅基掺硼金刚石(si/bdd)是非金属基底掺硼金刚石电极中的主流电极，现有的叠层式臭氧水发生器的封装方式缺点如下：电极易断裂，较薄的掺硼金刚石电极容易发生机械断裂，传统电解槽的结构不能保证电极片在压紧过程中受力均匀，在装配过程中出现的不良率较高，而较厚的掺硼金刚石电极制造成本又会大大增加，并不适用于规模化量产和普及推广；电极难焊接，以非金属为基底的掺硼金刚石电极无法将任何导电性质的物体焊接于电极片上，电极片的引电方式更为复杂和不可靠，不能保证电极片在电解过程中稳定反应；电极的使用寿命短，电极片的寿命主要取决于电极制造的工艺以及使用的工况，在保证电极制造工艺没有太大瑕疵的情况下，电解槽的设计的合理性与给电极片供电的合理参数是影响寿命的最大因素，现有的臭氧发生器电解槽的设计较少考虑到散热，导致电极长期，电极上的镀层会逐渐脱落；电极的工作效率低，现有的臭氧发生器电解槽都是根据不同面积厚度的电极片进行设计，而这些电解槽中电极片实际反应的工作面积只有正对的两个面，大大制约了电极工作的有效面积，因此需要一种能够解决上述问题的硅基底掺硼金刚石电极的电解结构。

2、现有公告号为cn116065174a的专利申请公开了一种叠层式臭氧水发生器，第一金属壳体、弹片、第一掺硼金刚石电极、固体电解质膜、第二掺硼金刚石电极和第二金属壳体顺序叠层在一起；绝缘隔片为框形片，置于第一金属壳体和第二金属壳体之间，其内部空腔构成通道；第二金属壳体设置进水口和出水口，所述进水口和出水口通过通道联通；调节螺丝设置于第一金属壳体上；通过螺丝孔用螺丝固定后构成最基本的臭氧水发生器电解单元。外部旋转所述调节螺丝以调节弹片、第一掺硼金刚石电极、固体电解质膜、第二掺硼金刚石电极和第二金属壳体之间的松紧以改变电流回路的电流，该叠层式臭氧水发生器掺硼金刚石电极堆叠紧密，散热性能不好，电解效率低且仅用螺丝顶住，连接强度不高，易受外界振动。

技术实现思路

1、本实用新型的目的之一是提供一种掺硼金刚石电极电解结构，解决了现有掺硼金刚石电极堆叠后散热能力不好，堆叠强度不高的问题。

2、为实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案如下：

3、一种掺硼金刚石电极电解结构，包括盖体，所述盖体上设有第一电极孔、第二电极孔和通孔，所述第一电极孔和所述第二电极孔分别处于所述通孔的两侧，还包括第一电极、第二电极和连接件，所述第一电极与所述第一电极孔对应设置，所述第二电极与所述第二电极孔对应设置，所述第一电极和所述第二电极层叠设置且留有间隙，所述连接件穿过所述通孔固定所述第一电极和所述第二电极，通过电极层叠并在层叠区域设置连接件来提高电极长期工作的稳定性。

4、进一步的，所述第一电极包括第一导电柱、至少一个第一导电片和第一电极片，所述第一导电柱设置在所述第一电极孔中，所述第一导电柱的一端与所述第一导电片的一端相连，所述第一导电片的另一端夹紧所述第一电极片的一端，所述第二电极包括第二导电柱、至少一个第二导电片和第二电极片，所述第二导电柱设置在所述第二电极孔中，所述第二导电柱的一端与所述第二导电片的一端相连，所述第二导电片的另一端夹紧所述第二电极片，所述第一电极片和所述第二电极片向所述盖体的投影部分重叠，利用导电片夹紧电极片可以提高电极片长期工作的可靠性。

5、进一步的，所述第一电极还包括第一紧固件，所述第一电极片设置在两个所述第一导电片之间，所述第一紧固件将所述第一电极片和两个所述第一导电片夹紧固定，所述第二电极还包括第二紧固件，所述第二电极片设置在两个所述第二导电片之间，所述第二紧固件将所述第二电极片夹紧固定，利用紧固件来夹紧电极片，可以在不破坏电极片的前提下施加足够的夹持力，防止电极片断裂，还可以在组装过程中微调导电片的位置。

6、优选的，所述第一电极片和所述第二电极片结构相同，所述第一电极片包括通槽和定位孔，所述第一电极片上设置有拐角，使得所述第一电极片的两端朝向不同，所述通槽和所述定位孔贯穿所述第一电极片上的重叠部分，所述连接件穿过所述定位孔对所述第一电极片形成支撑，电极片之间错位重叠，扩大反应面积提高制臭氧的效率。

7、更优的，所述第一导电片和所述第二导电片是铜片，铜片弹性强且导电能力佳。

8、更优的，所述连接件是钛螺栓，利用钛螺栓无毒、高温稳定性好和耐腐蚀性的特点，使电极能够长期保持稳定的工作状态。

9、优选的，所述盖体还包括凹槽，所述第一电极孔、所述第二电极孔和所述通孔设置在所述凹槽的底壁上，便于使用时安装和存放，防止电极受到外部损伤。

10、更优的，所述盖体上设有第一电极安装部和第二电极安装部，所述第一电极孔设置在所述第一电极安装部上，第一电极安装部伸入到所述盖体的一侧形成第一凸台，所述第二电极孔设置在所述第二电极安装部上，所述第二电极安装部伸入到所述盖体的一侧形成第二凸台，所述第一凸台与所述第二凸台的高度不同，用于将不同电极沿不同的高度错开，组装时方便。

11、进一步的，还包括第三电极和第四电极，所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极和所述第四电极交错层叠设置，不同电极之间形成电解池，可以提高制臭氧效果。

12、本实用新型的目的之一是提供一种掺硼金刚石电极电解结构，解决了现有电解器故障后拆解不方便，维护和组装繁琐的问题。

13、为实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案如下：

14、一种电解器，包括壳体和所述的掺硼金刚石电极电解结构，所述掺硼金刚石电极电解结构设置在所述壳体的侧壁上，可以方便进行拆装。

15、本实用新型的有益效果为：

16、(1)该掺硼金刚石电极电解结构设有盖体，在盖体上设有第一电极孔、第二电极孔和通孔，第一电极孔和第二电极孔分别处于通孔的两侧，在第一电极孔和第二电极孔内均安装有电极，电极堆叠设置且电极之间留有间隙，扩大了电极的反应面积同时提高了电极的散热能力，防止高温导致的电极镀层脱落，提高了电极的使用寿命，在电极的中部由穿过通孔的连接件将电极参与反应的部分进行固定，提高了电极的连接强度和长期工作的稳定性，另外生产该电解结构时采用非焊接的方式，降低了生产难度。

17、(2)该掺硼金刚石电极电解结构上的电极包括导电柱、导电片、电极片和紧固件，导电柱连接在盖体上，用于连接外部电源线，导电片通过紧固件将电极片夹紧，保证了电极片导电回路的稳定性，电极片之间间隔层叠布置，提高了电解水的反应面积从而提高电解水的效率，电极片上设有拐角，使得参与电解水的电极片部分占用壳体内的面积小，在电极片设有通槽和定位孔，通槽起到加强水气对流的作用，定位孔可以提高电极片的牢固程度。

18、(3)该掺硼金刚石电极电解结构还设有第三电极和第四电极，第三电片和第四电极片分别第一电极片和第二电极片相对设置，且电极片之间间隔堆叠设置，充分利用电解腔内的空间，提高了电解水的效率。

19、(4)该电解器的壳体两端上均设有掺硼金刚石结构，充分利用壳体内的空间，达到提高电解水效率的目的，在掺硼金刚石结构故障后，仍然可以继续使用，通过替换掺硼金刚石结构可以快速对电解器进行维修。