电解槽自适应密封边框及其制备方法、电解槽与流程

本发明涉及电解，尤其涉及一种电解槽自适应密封边框及其制备方法、电解槽。

背景技术：

1、在现今能源和环境问题日益重要的情况下，氢能凭借其高效率、低污染的优点，成为了人们研究与发展的重点。氢气通常被分为灰氢、蓝氢和绿氢这三类，其中只有绿氢是完全没有碳排放的。因此，制备和利用绿氢是解决能源和环境问题的一条重要途径。

2、水电解制氢是一种较为方便的制取绿氢的方法。在向膜电极水电解槽中通入直流电和纯水，水分子在膜电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。水电解槽一般由膜电极、密封边框、双极板和端板组成。膜电极作为电解槽中最重要的组成部分，受到了广泛的研究。但是，密封边框对电解槽也有着至关重要的作用，密封边框良好的密封性对于电解槽的正常工作和使用是必不可少的。密封边框出现漏气和漏水不但会导致电解槽无法正常工作，还有可能引发安全事故。因此，研究和开发密封性良好的密封边框也是刻不容缓的任务。

3、当前电解槽中的密封边框的密封性仍存在一定问题，如在剧烈运动以及严苛环境下，密封边框自身内部的应力可能分布不均匀，会集中在某几处，导致其他区域接触不紧密，发生漏水、漏气等问题，最终导致电解槽无法正常工作。

4、因此，如何改善电解槽中密封边框的密封性能，从而确保电解槽能够正常的工作，是当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种电解槽自适应密封边框及其制备方法、电解槽，用于改善电解槽中密封边框的密封性能，从而确保电解槽能够正常的工作。

2、根据一些实施例，本发明提供了一种电解槽自适应密封边框，包括：

3、多个聚砜层，多个所述聚砜层沿第一方向间隔排布；

4、至少一个硅胶层，所述硅胶层夹设于沿所述第一方向相邻的两层所述聚砜层之间。

5、在一些实施例中，所述硅胶层的数量为多个，且所述硅胶层与所述聚砜层沿所述第一方向交替排布。

6、在一些实施例中，全部的所述聚砜层的总体积是全部的所述硅胶层的总体积的3倍～6倍。

7、在一些实施例中，每个所述聚砜层沿所述第一方向的厚度和每个所述硅胶层沿所述第一方向的厚度均为0.2mm～1.8mm。

8、根据另一些实施例，本发明还提供过了一种电解槽自适应密封边框的制备方法，包括如下步骤：

9、形成沿所述第一方向间隔排布的多个所述聚砜层，并形成至少一个硅胶层，所述硅胶层夹设于沿所述第一方向相邻的两个所述聚砜层之间。

10、在一些实施例中，形成沿所述第一方向间隔排布的多个所述聚砜层，并形成至少一个硅胶层，所述硅胶层夹设于沿所述第一方向相邻的两层所述聚砜层之间的具体步骤包括：

11、形成多个所述聚砜层；

12、于多个所述聚砜层的表面分别形成所述硅胶前驱层，以形成包括一个所述聚砜层和位于其表面的一个所述硅胶前驱层的初始膜层；

13、沿所述第一方向堆叠粘合多个所述初始膜层，形成包括沿所述第一方向交替排布的多个所述聚砜层和多个所述硅胶前驱层的复合膜层；

14、采用紫外光对所述复合膜层进行固化处理，形成沿所述第一方向交替排布的多个所述聚砜层和多个所述硅胶层。

15、在一些实施例中，于多个所述聚砜层的表面分别形成所述硅胶前驱层的具体步骤包括：

16、形成硅胶前驱体；

17、喷涂所述硅胶前驱体至所述聚砜层的表面，形成所述硅胶前驱层。

18、在一些实施例中，形成硅胶前驱体的具体步骤包括：

19、将碱金属硅酸盐、酸、光引发剂和有机硅材料溶于有机醇和水的混合溶液中，形成所述硅胶前驱体。

20、在一些实施例中，采用紫外光对所述复合膜层进行固化处理之后，还包括如下步骤：

21、对固化处理后的所述复合膜层进行热压处理。

22、根据又一些实施例，本发明还提供了一种电解槽，包括膜电极、双极板以及如上所述的电解槽自适应密封边框，所述电解槽自适应密封边框至少位于所述膜电极与所述双极板之间。

23、本发明提供的电解槽自适应密封边框及其制备方法、电解槽，通过采用包括聚砜层和硅胶层的复合膜层作为电解槽的密封边框，且所述硅胶层夹设于沿所述第一方向相邻的两层所述聚砜层之间，使得所述密封边框兼具聚砜材料和硅胶材料的优势，从而使得所述密封边框在硬度、拉伸强度、弯曲强度和压缩强度等物理参数方面具有更广的分布范围，从而有效改善了密封边框的密封性能，确保了电解槽在电解过程中能够正常工作。而且，由于所述聚砜层和所述硅胶层在屋里性质上存在较大的差异，因而在所述密封边框被压缩或者拉伸时，所述密封边框可以自发对压缩厚度或者拉伸长度进行补偿，从而使得所述密封边框具有自适应能力，能够自发调节和平衡内部的应力，确保了所述密封边框在多种环境下均能够保持较好的密封性能，从而扩大了电解槽的应用领域。

技术特征：

1.一种电解槽自适应密封边框，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电解槽自适应密封边框，其特征在于，所述硅胶层的数量为多个，且所述硅胶层与所述聚砜层沿所述第一方向交替排布。

3.根据权利要求1所述的电解槽自适应密封边框，其特征在于，全部的所述聚砜层的总体积是全部的所述硅胶层的总体积的3倍～6倍。

4.根据权利要求1所述的电解槽自适应密封边框，其特征在于，每个所述聚砜层沿所述第一方向的厚度和每个所述硅胶层沿所述第一方向的厚度均为0.2mm～1.8mm。

5.一种电解槽自适应密封边框的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的电解槽自适应密封边框的制备方法，其特征在于，形成沿所述第一方向间隔排布的多个所述聚砜层，并形成至少一个硅胶层，所述硅胶层夹设于沿所述第一方向相邻的两层所述聚砜层之间的具体步骤包括：

7.根据权利要求6所述的电解槽自适应密封边框的制备方法，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的电解槽自适应密封边框的制备方法，其特征在于，形成硅胶前驱体的具体步骤包括：

9.根据权利要求6所述的电解槽自适应密封边框的制备方法，其特征在于，采用紫外光对所述复合膜层进行固化处理之后，还包括如下步骤：

10.一种电解槽，其特征在于，包括膜电极、双极板以及如权利要求1所述的电解槽自适应密封边框，所述电解槽自适应密封边框至少位于所述膜电极与所述双极板之间。

技术总结本发明涉及一种电解槽自适应密封边框及其制备方法、电解槽。所述电解槽自适应密封边框包括：多个聚砜层，多个所述聚砜层沿第一方向间隔排布；至少一个硅胶层，所述硅胶层夹设于沿所述第一方向相邻的两层所述聚砜层之间。本发明有效改善了密封边框的密封性能，而且使得密封边框具有自适应能力，能够自发调节和平衡内部的应力，确保了所述密封边框在多种环境下均能够保持较好的密封性能，从而扩大了电解槽的应用领域。技术研发人员：邹亮亮,童迪钢,陈禹彬受保护的技术使用者：宁波中科科创新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5