一种碱性水电解槽极板密封结构及极板组件的制作方法

本发明涉及制氢技术的领域，具体涉及一种碱性水电解槽极板密封结构及极板组件。

背景技术：

1、碱性水电解槽是一种利用电力将水分解成氢气和氧气的设备，被广泛应用于绿色能源产业中，用于制备绿氢，是一种利用可再生能源(如太阳能或风能)来进行水电解的环保方法。

2、碱性水电解槽的密封结构一直是碱性水电解槽的痛点，由于碱性水电解槽的结构特点，装配时碱性水电解槽是在常温下叠装并压紧的，但碱性水电解槽的运行温度通常在80℃以上，相比常温时，运行时电解槽各零件热胀冷缩使得密封件的配合尺寸发生变化，可能影响电解槽的密封性能，致使电解槽运行时碱液渗漏。

技术实现思路

1、基于上述表述，本发明提供了一种碱性水电解槽极板密封结构及极板组件，以解决相关技术中碱性水电解槽运行时电解槽各零件热胀冷缩使得密封件的配合尺寸发生变化，可能影响电解槽的密封性能，致使电解槽运行时碱液渗漏的问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、第一方面，本技术提供一种碱性水电解槽极板密封结构，所采用的技术方案如下：

4、一种碱性水电解槽极板密封结构，包括：

5、多个极板，多个极板相互平行并沿与其平面垂直的第一轴线方向间隔设置，第一轴线经过所述极板中心，所述极板两侧均设有密封垫圈，所述密封垫圈环绕第一轴线设置，相邻所述极板之间共用一个所述密封垫圈，所述密封垫圈与所述极板抵持；

6、第一密封结构，其设于所述极板和所述密封垫圈之间，包括设于所述极板上的凸止口和设于所述密封垫圈上的凹止口，所述凸止口设于所述极板外缘并环绕第一轴线设置，所述凹止口设于所述密封垫圈外缘并环绕第一轴线设置，所述凸止口嵌于所述凹止口内；

7、第二密封结构，其设于所述极板和所述密封垫圈之间，包括设于所述极板上的多个限位槽，所述限位槽环绕第一轴线设置，多个所述限位槽以第一轴线为中心呈同心圆分布，适于通过挤压所述密封垫圈使所述密封垫圈变形填充于所述限位槽内。

8、优选的，所述凸止口与所述密封垫圈在第一轴线轴向上设有间隙。

9、优选的，所述凸止口与所述密封垫圈在与第一轴线同轴的圆的径向上设有间隙。

10、优选的，位于一个所述极板两侧的所述凸止口内径不同。

11、优选的，所述密封垫圈两侧的所述凹止口的内径不同。

12、优选的，一个所述极板上，一侧的多个所述限位槽中，至少一个所述限位槽在第一轴线轴向的投影，与另一侧的多个所述限位槽在第一轴线轴向的投影均不相交。

13、第二方面，本技术提供一种碱性水电解槽极板组件，其包括：

14、沿第一轴线轴向依次设置的第一极板组、第二极板组和第三极板组，所述第一极板组、所述第二极板组和所述第三极板组分别包括多个沿第一轴线轴向间隔设置的极板，所述极板平面与第一轴线垂直；

15、至少两个第一销轴，其轴线与第一轴线平行，所述第一销轴穿过第一极板组的所有极板和第二极板组中的至少一个极板，至少两个第一销轴沿第一轴线周向间隔设置，所述第一极板组的极板及所述第二极板组的极板上均设有供所述第一销轴穿过的第一销孔；

16、至少两个第二销轴，其轴线与第一轴线平行，所述第二销轴穿过第三极板组的所有极板和第二极板组中的至少一个极板，且所述第一销轴和所述第二销轴同时穿过所述第二极板组中的至少一个极板，至少两个第二销轴沿第一轴线周向间隔设置，所述第二销轴不与所述第一销轴同轴，所述第二极板组的极板及所述第三极板组的极板上均设有供所述第二销轴穿过的第二销孔。

17、优选的，所述极板两侧均设有密封垫圈，第一轴线穿过所述极板中心，所述密封垫圈环绕第一轴线设置，相邻所述极板之间共用一个所述密封垫圈，所述密封垫圈与所述极板抵持，所述第一销轴穿过所述密封垫圈，所述第二销轴穿过所述密封垫圈。

18、优选的，所述密封垫圈与所述极板之间设有第一密封结构和第二密封结构，所述第一密封结构包括设于所述极板上的凸止口和设于所述密封垫圈上的凹止口，所述凸止口设于所述极板外缘并环绕第一轴线设置，所述凹止口设于所述密封垫圈外缘并环绕第一轴线设置，所述凸止口嵌于所述凹止口内；

19、第二密封结构包括设于所述极板上的多个限位槽，所述限位槽环绕第一轴线设置，多个所述限位槽以第一轴线为中心呈同心圆分布，适于通过挤压所述密封垫圈使所述密封垫圈变形填充于所述限位槽内。

20、优选的，所述第一销轴设有至少三个，至少三个所述第一销轴沿第一轴线周向不等间距设置，所述第二销轴设有至少三个，至少三个所述第二销轴沿第一轴线周向不等间距设置。

21、与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下有益技术效果：

22、1、本技术的密封结构通过第一密封结构和第二密封结构的设置，第一密封结构的凸止口和凹止口配合可对极板和密封垫圈起到定位作用，提高极板和密封垫圈叠装时的同轴度，并可通过止口和第二密封结构的多个限位槽限制密封垫圈在极板平面方向的变形量，避免密封垫圈变形量过大而影响密封效果，密封效果更好；

23、2、本技术的密封结构，通过凹止口与所述极板之间间隙的设置，为密封垫圈的变形预留空间，避免密封垫圈变形导致与极板之间产生间隙影响密封性能，同时，一个极板上，一侧的多个限位槽中，至少一个限位槽在第一轴线轴向的投影，与另一侧的多个限位槽在第一轴线轴向的投影均不相交，使得一个极板两侧的多个限位槽不完全呈对称分布，以在挤压密封垫圈使其发生变形时，密封垫圈的两侧变形位置错开，密封垫圈压缩变形均匀，密封效果更好；

24、3、本技术的碱性水电解槽极板组件，由于极板在压装时整体沿第一轴线轴向的长度会缩短，若采用一根销轴连接所有的极板，极板组件长度的变化可能导致销轴长度过长而凸出，而销轴长度过短时，在压装时不能穿过所有极板对所有极板进行限位，极板压装精确性较差；因此，通过设置第一极板组、第二极板组和第三极板组，第一极板组和第二极板组之间通过多个第一销轴连接，第二极板组和第三极板组通过多个第二销轴连接，在设计第一极板组和第二极板组时，使极板未压装状态下第一销轴穿过第一极板组中所有极板，而第二销轴穿过第二极板组的所有极板，同时，第一销轴和第二销轴共同穿过第二极板组中的至少一块极板，可通过该极板和第一销轴、第二销轴的配合，使整个极板组件中所有极板被第一销轴和第二销轴限位，即压装过程中所有极板均被限位，确保压装过程中极板位置不发生移动以保证压装后极板的位置准确，同时，第二极板组中其他的多块极板可为第一销轴和第二销轴提供轴向移动的空间，以避免第一销轴和第二销轴从极板组件两端凸出影响正常压装，可提高极板组件的装配效率；压装完成后，第一极板组、第二极板组和第三极板组在第一销轴和第二销轴的限位下，极板之间不会相对转动；

25、4、本技术的碱性水电解槽极板组件中，多个第一销轴和多个第二销轴分别沿第一轴线周向不等间距分布，这样在装配第一极板组的多个极板和第二极板组的多个极板时，极板装反时销轴不能顺利穿过多个极板，确保多个极板装配的准确性。