一种密封组件及碱性水电解槽的制作方法

本发明涉及碱性水电解，具体涉及一种密封组件及碱性水电解槽。

背景技术：

1、碱性水电解槽通常包括很多零部件和结构设计，例如隔膜、双极板、阴阳电极、阴阳极板框、电流传输部件、密封组件等。一个电解槽可由5到300个相同电解单元堆叠而成，为简化安装，电解槽有一些嵌套结构，使各部件相互插入或堆叠后再用螺杆进行压装；完成压装后固定金属端板，端板连接电气系统并通入电解质和气体管路。

2、密封组件作为电解槽的重要部件，关乎电解槽的整体寿命，乃至安全性。传统的密封组件在电解槽中的安装和拆卸均不方便，且安装后难以保证电解槽的密封性，进而容易导致电解槽出现泄漏，寿命短，甚至电解槽损坏等情况。

3、因此，亟需研发出一种方便拆装且密封性好的密封组件，以满足碱性水电解槽对密封组件的性能要求。

技术实现思路

1、基于现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供了一种方便拆装且密封性好的密封组件及碱性水电解槽。

2、为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、第一方面，本发明提供了一种密封组件包括密封垫片及隔膜，所述密封垫片设置有容置孔及导流通道，容置孔贯穿所述密封垫片，所述导流通道位于所述容置孔外且与所述容置孔连通；所述隔膜设置于所述容置孔内；所述导流通道包括依次连通的导流凸台、导流孔及流道，所述导流凸台设置于所述密封垫片的一表面，所述流道设置于所述密封垫片的另一相对表面，所述流道与所述容置孔连通。

4、作为本发明的优选实施方式，所述密封组件还包括硬质骨架，所述容置孔的内壁设置有凹槽，所述硬质骨架设置于所述凹槽，所述隔膜夹设于所述凹槽的内壁与硬质骨架之间。

5、进一步的，所述硬质骨架的材质为耐酸碱耐腐蚀的塑料或耐酸碱耐腐蚀的金属。在密封垫片内嵌入硬质骨架可以有效防止在加工硫化过程中密封垫片整体收缩而导致隔膜不平整，同时硬质骨架的设置还可以增加密封垫片的挺型和强度。

6、进一步的，所述容置孔的内壁设置有凸沿，所述硬质骨架容置于所述凹槽内且与所述凸沿抵接。

7、本发明通过在容置孔的内部设置凸沿，能够起到很好的限位作用，使硬质骨架稳定地卡接在凹槽内，密封组件的结构更加稳定。

8、作为本发明的优选实施方式，所述隔膜为聚苯硫醚(pps)材质。

9、作为本发明的优选实施方式，所述导流凸台一体成型于所述密封垫片的一表面，所述流道由所述密封垫片的另一相对表面凹陷而成。

10、作为本发明的优选实施方式，所述流道内设置有凸肩。

11、在碱性水电解槽的任意两个相邻密封组件中，一个密封组件的导流凸台与另一个密封组件的流道嵌套配合，且与该流道中的凸肩抵接，使两个相邻的密封组件的导流通道保持连通，一个密封组件的导流凸台与另一个密封组件的流道之间保留间隙，从而避免阻断导流通道中导流孔和流道之间的连通。凸肩沿所述流道的长度方向延伸，凸肩的设置可以防止堆叠安装碱性水电解槽的过程中流道发生变形堵塞。

12、进一步的，所述凸肩与所述容置孔之间留有间隙，所述凸肩与所述导流孔之间留有间隙，这种间隙设置可以有效避免组装压缩时应力集中而导致凸肩易损坏。

13、作为本发明的优选实施方式，所述导流通道不少于三个，其中，至少一个导流通道用于液体流通，至少两个导流通道用于气体流通。

14、各导流通道的导流凸台可以设置于密封垫片的同侧表面，也可以位于密封垫片的不同侧表面。

15、作为本发明的优选实施方式，所述密封垫片的材质选自橡胶材质，所述橡胶材质可以是乙丙橡胶、eva橡胶、天然橡胶、氯丁橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯酸酯橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶中的至少一种。这些橡胶材质的密封垫片具有长效的回弹性能，能够承受高温和高压，能确保密封的长期可靠性，有助于延长碱性水电解槽的整体使用寿命。

16、第二方面，本发明提供了一种碱性水电解槽，包括若干电解单元及两个端板，若干电解单元层叠于两个端板之间，所述电解单元包括极板复合体及如第一方面所述的密封组件，所述极板复合体与所述密封组件层叠；所述极板复合体设置有与所述密封组件的导流凸台对应的定位孔，所述端板设置有与所述密封组件的导流凸台对应的通孔。

17、作为本发明的优选实施方式，所述电解单元还包括限位挡块，所述限位挡块设置于所述密封垫片外。

18、进一步的，所述限位挡块上设置有限位柱，所述极板复合体设置有与所述限位柱适配的第一限位孔，所述端板上设置有与所述限位柱适配的第二限位孔。

19、进一步的，在任意两个相邻的电解单元中，一个电解单元的限位挡块与另一个电解单元的限位挡块相互交错分布，可以电解槽在安装堆叠和压缩过程中整体受力更加均匀，避免密封垫片出现不均匀的变形或偏位。

20、进一步的，所述限位挡块的材质为塑料或金属，所述塑料选自ptfe、psu、pps和pu中的任意一种；所述金属可以是不锈钢。这类材质的硬度较高，可以确保组装电解槽时限位挡块可以起到很好的限位支持作用。

21、作为本发明的优选实施方式，所述极板复合体上设置有限位环，所述限位环与所述密封组件适配，所述定位孔设置与所述限位环内。

22、在一实施方式中，所述端板设置有紧固螺丝孔；所述紧固螺丝孔与紧固螺杆适配，两个端板通过紧固螺杆连接。

23、与现有技术相比，本发明提供的碱性水电解槽的部件相对减少，密封组件、极板复合体、限位挡块及端板分体设计的结构，方便安装和拆卸，从而降低了安装成本。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

25、本发明提供的密封组件适用于碱性水电解槽的堆叠结构，在碱性水电解槽的任意两个相邻密封组件中，一个密封组件的导流凸台与另一个密封组件的流道嵌套配合，安装和拆卸方便，还可以确保流体在电解槽热胀冷缩的情况下不会出现泄漏，密封性好。

技术特征：

1.一种密封组件，其特征在于，包括密封垫片及隔膜，所述密封垫片设置有容置孔及导流通道，容置孔贯穿所述密封垫片，所述导流通道位于所述容置孔外且与所述容置孔连通；所述隔膜设置于所述容置孔内；所述导流通道包括依次连通的导流凸台、导流孔及流道，所述导流凸台设置于所述密封垫片的一表面，所述流道设置于所述密封垫片的另一相对表面，所述流道与所述容置孔连通。

2.如权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述密封组件还包括硬质骨架，所述容置孔的内壁设置有凹槽，所述硬质骨架设置于所述凹槽，所述隔膜夹设于所述凹槽的内壁与硬质骨架之间。

3.如权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述容置孔的内壁一体成型有凸沿，所述硬质骨架容置于所述凹槽内且与所述凸沿抵接。

4.如权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述流道内设置有凸肩。

5.如权利要求4所述的密封组件，其特征在于，所述凸肩与所述容置孔之间留有间隙，所述凸肩与所述导流孔之间留有间隙。

6.如权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述导流通道不少于三个，其中，至少一个导流通道用于液体流通，至少两个导流通道用于气体流通。

7.如权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述密封垫片的材质选自橡胶材质，所述橡胶材质选自乙丙橡胶、eva橡胶、天然橡胶、氯丁橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯酸酯橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶中的任意一种。

8.一种碱性水电解槽，其特征在于，包括若干电解单元及两个端板，若干电解单元层叠于两个端板之间，所述电解单元包括极板复合体及如权利要求1-7中任一所述的密封组件，所述极板复合体与所述密封组件层叠；所述极板复合体设置有与所述密封组件的导流凸台对应的定位孔，所述端板设置有与所述密封组件的导流凸台对应的通孔。

9.如权利要求8所述碱性水电解槽，其特征在于，所述电解单元还包括限位挡块，所述限位挡块设置于所述密封垫片外。

10.如权利要求9所述碱性水电解槽，其特征在于，所述极板复合体上设置有限位环，所述限位环与所述密封组件适配，所述定位孔设置与所述限位环内。

技术总结本发明公开了一种密封组件及碱性水电解槽，属于碱性水电解技术领域。所述密封组件包括密封垫片及隔膜，所述密封垫片设置有容置孔及导流通道，所述导流通道位于所述容置孔外且与所述容置孔连通；所述隔膜设置于所述容置孔内；所述导流通道包括依次连通的导流凸台、导流孔及流道，所述导流凸台设置于所述密封垫片的一表面，所述流道设置于所述密封垫片的另一相对表面，所述流道与所述容置孔连通。本发明提供的密封组件适用于碱性水电解槽的堆叠结构，在碱性水电解槽的任意两个相邻密封组件中，一个密封组件的导流凸台与另一个密封组件的流道嵌套配合，安装和拆卸方便，还可以确保流体在电解槽热胀冷缩的情况下不会出现泄漏，密封性好。技术研发人员：刘汗青,梁火寿,董杰,赖秀莘,梅禹禹,陈泳佩受保护的技术使用者：广州国机密封科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11