一种碱水电解槽的制作方法

本发明涉及一种电解槽，尤其是涉及一种碱水电解槽。

背景技术：

1、水电解利用水为原料，电力作为能量供给，制取氢气；采用风光等可再生电力能量来源，制取的氢气称为绿氢，水电解制氢转化效率很高，是理想的绿氢来源，碱水电解槽是制取氢气最重要的方法之一。

2、但目前适应波动能量供给的电解槽电解效率低、对制造精度和装配精度要求高、产品一致性差，具体如下：1.传统电解槽极板采用乳突结构，内部配合间隙依靠制造公差控制，对制造精度和装配精度要求高；若装配间隙过大，则阴极电极和阳极电极间难以实现紧密贴合，即膜极距，电解电压升高，电解效率降低，能耗高；若装配间隙过小，则电极对隔膜的压力过大，易造成隔膜失效，这也是传统电解槽一般无法使用高性能复合隔膜，只能使用pps织布的主要原因；2.传统电解槽使用pps织布作为隔膜，隔膜气密性差，无法承受负荷快速波动，无法承受低负荷运行，氢氧互串爆鸣甚至爆炸的风险高；无法使用高性能电极，运行电密低，单套设备产能低。即，同产能下，设备占地大，造价高。

3、因此，如何设计一种对制造和装配精度要求低且电解效率高的碱水电解槽为需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的对制造和装配精度要求高且电解效率低的缺陷而提供一种碱水电解槽。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、根据本发明的一个方面，提供了一种碱水电解槽，包括极框、双极板、阳极肋条、弹性组件、阳极网和阴极网，所述双极板焊接在极框上，所述阳极肋条安装在双极板一面，所述弹性组件包括多个“几”型结构的弹性部件，所述弹性部件开口一面安装在双极板另一面，与开口相对的一面安装阴极网，所述阳极网固定在阳极肋条上。

4、作为优选的技术方案，所述的弹性部件安装阴极网的一面为弹性面，所述弹性面上设有多个u型切口，由所述u型切口形成的u型切片弯折为弹性片；与弹性面相邻的两个面上开设有流道孔。

5、作为优选的技术方案，所述的多个u型切口包括第一切口和第二切口，所述第一切口和第二切口的切口方向相差180°且依次轮流布置；所述第一切口和第二切口根部设有冲压孔。

6、作为优选的技术方案，由所述的第一切口和第二切口弯折的弹性片呈交叉状布置。

7、作为优选的技术方案，所述的弹性片靠近弹性面的一端宽度大于远离弹性面的一端；所述弹性片远离弹性面的一端设有圆角弯折，所述弹性片一面设有加强筋。

8、作为优选的技术方案，所述的阳极肋条上固定有焊接镍片，所述阳极网通过固定镍片焊接在阳极肋条上。

9、作为优选的技术方案，所述的双极板、阳极肋条和弹性组件上设有连接孔。

10、作为优选的技术方案，该电解槽还包括折边部件，所述折边部件压设在弹性组件靠近极框的一侧且与极框之间的距离为3～7mm，所述的阴极网四周弯折，扣合在折边部件上。

11、作为优选的技术方案，所述的极框为碳钢或310s不锈钢或304不锈钢材质的极框；所述的双极板为纯镍或镀镍碳钢或310s不锈钢或304不锈钢材质的双极板；所述的阳极肋条为镀镍碳钢或310s不锈钢材质的阳极肋条。

12、作为优选的技术方案，所述的双极板两面均设有进料口和出料口，所述出料口的一侧为斜坡；所述双极板阳极的出料口内设有防腐蚀电极。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、1)本发明在双极板阴极侧使用弹性组件，吸收系统压力波动和装配公差，降低了对制造和装配精度的要求，且可以更好地保护隔膜不被破坏，适用于高性能复合隔膜，进而配套高性能电极，提高运行电流密度，降低电耗；

15、2)本发明弹性片呈交叉状布置，弹性片靠近弹性面的一端宽度大于远离弹性面的一端，弹性片一面设有加强筋，可以保证良好的回弹效果；

16、3)本发明第一切口和第二切口根部设有冲压孔，可以增加弹性片可弯曲点，便于调整弹性片长度，进而调整弹性组件的弹性以及与阴极网之间的距离，改善电解槽的性能；

17、4)本发明弹性组件回弹能力强，创造膜极距结构，降低电解能耗。

技术特征：

1.一种碱水电解槽，其特征在于，包括极框(1)、双极板(2)、阳极肋条(3)、弹性组件(4)、阳极网(5)和阴极网(6)，所述双极板(2)焊接在极框(1)上，所述阳极肋条(3)安装在双极板(2)一面，所述弹性组件(4)包括多个“几”型结构的弹性部件(40)，所述弹性部件(40)开口一面安装在双极板(2)另一面，与开口相对的一面安装阴极网(6)，所述阳极网(5)固定在阳极肋条(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种碱水电解槽，其特征在于，所述的弹性部件(40)安装阴极网(6)的一面为弹性面(400)，所述弹性面(400)上设有多个u型切口，由所述u型切口形成的u型切片弯折为弹性片(401)；与弹性面(400)相邻的两个面上开设有流道孔(410)。

3.根据权利要求2所述的一种碱水电解槽，其特征在于，所述的多个u型切口包括第一切口(402)和第二切口(403)，所述第一切口(402)和第二切口(403)的切口方向相差180°且依次轮流布置；所述第一切口(402)和第二切口(403)根部设有冲压孔(404)。

4.根据权利要求3所述的一种碱水电解槽，其特征在于，由所述的第一切口(402)和第二切口(403)弯折的弹性片(401)呈交叉状布置。

5.根据权利要求2所述的一种碱水电解槽，其特征在于，所述的弹性片(401)靠近弹性面(400)的一端宽度大于远离弹性面(400)的一端；所述弹性片(401)远离弹性面(400)的一端设有圆角弯折(4010)，所述弹性片(401)一面设有加强筋(4011)。

6.根据权利要求1所述的一种碱水电解槽，其特征在于，所述的阳极肋条(3)上固定有焊接镍片(30)，所述阳极网(5)通过固定镍片焊接在阳极肋条(3)上。

7.根据权利要求1所述的一种碱水电解槽，其特征在于，所述的双极板(2)、阳极肋条(3)和弹性组件(4)上设有连接孔(7)。

8.根据权利要求1所述的一种碱水电解槽，其特征在于，该电解槽还包括折边部件(8)，所述折边部件(8)压设在弹性组件(4)靠近极框(1)的一侧且与极框(1)之间的距离为3～7mm，所述的阴极网(6)四周弯折，扣合在折边部件(8)上。

9.根据权利要求1所述的一种碱水电解槽，其特征在于，所述的极框(1)为碳钢或310s不锈钢或304不锈钢材质的极框(1)；所述的双极板(2)为纯镍或镀镍碳钢或310s不锈钢或304不锈钢材质的双极板(2)；所述的阳极肋条(3)为镀镍碳钢或310s不锈钢材质的阳极肋条(3)。

10.根据权利要求1所述的一种碱水电解槽，其特征在于，所述的双极板(2)两面均设有进料口(20)和出料口(21)，所述出料口(21)的一侧为斜坡；所述双极板(2)阳极的出料口(21)内设有防腐蚀电极。

技术总结本发明涉及一种碱水电解槽，包括极框、双极板、阳极肋条、弹性组件、阳极网和阴极网，双极板焊接在极框上，阳极肋条安装在双极板一面，弹性组件包括多个“几”型结构的弹性部件，弹性部件开口一面安装在双极板另一面，与开口相对的一面安装阴极网，阳极网固定在阳极肋条上。与现有技术相比，本发明具有在双极板阴极侧使用弹性组件，吸收系统压力波动和装配公差，降低了对制造和装配精度的要求，且可以更好地保护隔膜不被破坏，适用于高性能复合隔膜，进而配套高性能电极，提高运行电流密度，降低电耗；弹性片呈交叉状布置，弹性片一面设有加强筋，可以保证良好的回弹效果；弹性组件回弹能力强，创造膜极距结构，降低电解能耗等优点。技术研发人员：李国梁,雷云翔,张悦,章华勇,夏斌,刘子栋,龚胜文,程瑞,张健受保护的技术使用者：远景氢能源科技（江苏）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18