一种低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽的制作方法

本发明涉及电解制氢，尤其是一种低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽。

背景技术：

1、低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽乃是一种专门针对通过碱性水电解途径来获取氢气的特定设备，其呈现出方形的独特结构，并在常压的状态下展开工作，这种电解槽运用了特殊的设计以及技术手段，致力于达成较低的能耗水准，大力提升能源利用效率，其核心作用在于将水成功分解为氢气和氧气，主要通过在电极上所发生的电化学反应来实现这一过程，在这个进程当中，方形的设计或许对内部结构以及空间利用的优化起到辅助作用，能够有力保障电解反应稳定且高效地进行，为大规模、高效且节能地制取氢气给予了至关重要的支撑，对于推动氢能产业的蓬勃发展具备重大意义；

2、公开号为“cn220685252u”的中国专利公开了一种崭新的碱性水电解槽，其中包含上下精准对置设置的极框，在极框上设置有相应的流道，每个极框的中部均连接有一块双极板，双极板的两侧均紧密卡设有电极板，在一个电解单元中，两个电极板之间通过隔膜进行分隔，本实用新型无论是从电解槽的外部形状还是内部组件等方面都做出了相应的变革，在相同的产氢速率下显著降低了制氢的能耗，大幅增大了电解槽的材料利用率，同时也减少了电解槽自身的重量，从整体上大幅度提高了碱性电解槽的制氢效率；

3、然而，上述装置在具体运用期间，尽管能够在一定程度上提升电解槽的材料利用率、减轻电解槽自身的重量并提高制氢效率，但其在具体应用过程中依然存在着一定的缺陷与不足，首先，其各个电极片和隔膜之间的结构非常紧凑，整体是层层设计的，在实际应用时，一般情况下，当直流电通过电解槽时，会在阳极与溶液的界面处发生氧化反应，在阴极与溶液的界面处发生还原反应，以此来制取所需的产品，在气体析出的电极表面上通常会附有气泡，而上述电解槽在应用过程中，用于碱性电解水制氢的电解槽无法有效地促使气泡快速溢出，这些气泡会减少制氨溶液和电极接触工作的表面积，进而降低碱性电解水制氢的工作效率，从而导致其整体能耗的增加，由此可见，其现有的技术手段存在着一定的缺陷和不足，亟待对其进行改进和完善。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽，包括底座，所述底座的顶部四拐角处均固定安装有支撑腿，所述支撑腿的顶部固定安装有顶板，所述顶板的顶部固定安装有电解槽本体，所述电解槽本体的两侧均固定安装有升降机构，所述电解槽本体的底部固定安装有驱动组件，所述驱动组件的输出端和升降机构的底部固定连接，所述升降机构的顶部固定安装有密封盖，所述密封盖的底部活动安装有电解机构，所述电解机构内侧上下两端均滑动连接有搅动机构，所述电解槽本体的两侧均固定安装有驱动机构，所述搅动机构的外端插接于驱动机构的内侧；

3、所述电解机构包括两个固定板，所述固定板的内侧固定安装有基板，所述基板的内侧两端均滑动连接有滑槽，所述搅动机构的外侧滑动连接于滑槽的内部，所述基板的内侧固定安装有极框，所述极框的内侧中部固定安装有隔膜，所述极框内两侧上下两端均固定安装有双极板，所述双极板的内侧固定安装有电极板，所述电极板呈波浪状设置，所述电极板设置于隔膜的两侧。

4、进一步的，位于电极板顶部的固定板顶部两侧均固定安装有滑板，所述密封盖的底部两侧均固定安装有导轨，所述滑板滑动连接于导轨的内侧。

5、进一步的，所述电解槽本体的底部中间均固定连接有排水阀，所述密封盖的顶部固定安装有两组连通水阀，所述排水阀的内端和电解槽本体内相连通，所述连通水阀的底部贯穿密封盖。

6、进一步的，所述升降机构包括侧轨，所述侧轨固定安装于电解槽本体的两侧中部，所述侧轨的内侧转动连接有丝杆，所述丝杆的外表面螺纹连接有升降杆，所述升降杆滑动连接于侧轨的内侧，所述升降杆的内端固定连接有连接板，所述连接板的内端底部和密封盖的顶部固定连接。

7、进一步的，所述驱动组件包括传动带轮和固定架，所述固定架固定安装于电解槽本体的底部一侧，所述传动带轮固定安装于电解槽本体的底部两侧，所述传动带轮之间通过传动皮带传动连接，所述丝杆的底部贯穿侧轨和传动带轮的顶部固定连接，所述固定架的底部固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端贯穿固定架和一个传动带轮的底部固定连接。

8、进一步的，所述搅动机构包括滑条，所述滑条滑动连接于滑槽的内侧，所述滑条的内侧外端固定安装有支撑架，所述支撑架的内侧等间距转动连接有转轴，所述转轴的外表面两端均固定安装有绞龙，各个绞龙均穿插于电极板的内侧之间，所述转轴的外端贯穿支撑架和驱动机构的内侧相连接。

9、进一步的，所述驱动机构包括侧装板，所述侧装板固定安装于电解槽本体的两侧，所述侧装板的内侧等间距转动连接有转盘，所述转盘的内侧固定安装有对接组件，所述转盘的内侧通过对接组件和转轴相连接，所述侧装板的外侧等间距转动连接有蜗轮，所述侧装板的外侧两端固定安装有弧形板，所述弧形板的内侧之间转动连接有蜗杆，所述蜗杆和蜗轮传动连接，一个弧形板的外侧固定安装有第二电机，所述第二电机的输出端和蜗轮的一端固定连接。

10、进一步的，所述转轴两端的绞龙之间螺纹旋向相互相反，所述电极板和隔膜均呈波浪弯曲状设置。

11、进一步的，所述对接组件包括凹形框和方形块，所述凹形框固定安装于转盘的内侧，所述方形块固定安装于转轴贯穿支撑架的外端，所述方形块插接于凹形框的内侧。

12、进一步的，所述凹形框的底部外侧和方形块的底部外侧均固定安装有负重轴，所述凹形框的内部槽体形状呈长方形设置。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、其一，本发明中，本装置设置电解机构与搅动机构，通过将搅动机构滑条划入基板滑槽，使转轴和绞龙插入电极板内侧，驱动机构带动转轴及绞龙转动，因其两端绞龙螺纹旋向相反可驱动电解液向两侧涌动，排出气泡，降低电极片外表面气泡，提高电极片与电解液接触面积，提升电解制氢效率并降低能耗。

15、其二，本发明中，利用驱动机构，安装时驱动组件与升降机构配合，使密封盖覆盖电解槽本体顶部，通过负重轴促使转轴和凹形框转动矫正位置，方形块与凹形框插接且升降机构锁合，启动第二电机可带动蜗杆、蜗轮等转动从而驱动绞龙，拆卸时通过升降机构抽出密封盖等即可拆除搅动机构，整体拆装维护便捷，提升使用性能。

16、其三，本发明中，通过升降机构与驱动组件配合，启动第一电机带动传动带轮和传动皮带，使丝杆转动带动升降杆上下滑动，实现密封盖活动位移，便于拆分电解机构和搅动机构，也方便对电解槽本体内部维护清洁，提高了使用便捷性和整体性能。

技术特征：

1.一种低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)的顶部四拐角处均固定安装有支撑腿(2)，所述支撑腿(2)的顶部固定安装有顶板(10)，所述顶板(10)的顶部固定安装有电解槽本体(4)，所述电解槽本体(4)的两侧均固定安装有升降机构(3)，所述电解槽本体(4)的底部固定安装有驱动组件(6)，所述驱动组件(6)的输出端和升降机构(3)的底部固定连接，所述升降机构(3)的顶部固定安装有密封盖(7)，所述密封盖(7)的底部活动安装有电解机构(8)，所述电解机构(8)内侧上下两端均滑动连接有搅动机构(9)，所述电解槽本体(4)的两侧均固定安装有驱动机构(5)，所述搅动机构(9)的外端插接于驱动机构(5)的内侧；

2.根据权利要求1所述的一种低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽，其特征在于，位于电极板(87)顶部的固定板(81)顶部两侧均固定安装有滑板(88)，所述密封盖(7)的底部两侧均固定安装有导轨(89)，所述滑板(88)滑动连接于导轨(89)的内侧。

3.根据权利要求1所述的一种低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽，其特征在于，所述电解槽本体(4)的底部中间均固定连接有排水阀(11)，所述密封盖(7)的顶部固定安装有两组连通水阀(12)，所述排水阀(11)的内端和电解槽本体(4)内相连通，所述连通水阀(12)的底部贯穿密封盖(7)。

4.根据权利要求2所述的一种低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽，其特征在于，所述升降机构(3)包括侧轨(31)，所述侧轨(31)固定安装于电解槽本体(4)的两侧中部，所述侧轨(31)的内侧转动连接有丝杆(32)，所述丝杆(32)的外表面螺纹连接有升降杆(33)，所述升降杆(33)滑动连接于侧轨(31)的内侧，所述升降杆(33)的内端固定连接有连接板(34)，所述连接板(34)的内端底部和密封盖(7)的顶部固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽，其特征在于，所述驱动组件(6)包括传动带轮(61)和固定架(62)，所述固定架(62)固定安装于电解槽本体(4)的底部一侧，所述传动带轮(61)固定安装于电解槽本体(4)的底部两侧，所述传动带轮(61)之间通过传动皮带(63)传动连接，所述丝杆(32)的底部贯穿侧轨(31)和传动带轮(61)的顶部固定连接，所述固定架(62)的底部固定安装有第一电机(64)，所述第一电机(64)的输出端贯穿固定架(62)和一个传动带轮(61)的底部固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽，其特征在于，所述搅动机构(9)包括滑条(91)，所述滑条(91)滑动连接于滑槽(83)的内侧，所述滑条(91)的内侧外端固定安装有支撑架(92)，所述支撑架(92)的内侧等间距转动连接有转轴(93)，所述转轴(93)的外表面两端均固定安装有绞龙(94)，各个绞龙(94)均穿插于电极板(87)的内侧之间，所述转轴(93)的外端贯穿支撑架(92)和驱动机构(5)的内侧相连接。

7.根据权利要求6所述的一种低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽，其特征在于，所述驱动机构(5)包括侧装板(51)，所述侧装板(51)固定安装于电解槽本体(4)的两侧，所述侧装板(51)的内侧等间距转动连接有转盘(52)，所述转盘(52)的内侧固定安装有对接组件(56)，所述转盘(52)的内侧通过对接组件(56)和转轴(93)相连接，所述侧装板(51)的外侧等间距转动连接有蜗轮(54)，所述侧装板(51)的外侧两端固定安装有弧形板(55)，所述弧形板(55)的内侧之间转动连接有蜗杆(53)，所述蜗杆(53)和蜗轮(54)传动连接，一个弧形板(55)的外侧固定安装有第二电机(57)，所述第二电机(57)的输出端和蜗轮(54)的一端固定连接。

8.根据权利要求6所述的一种低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽，其特征在于，所述转轴(93)两端的绞龙(94)之间螺纹旋向相互相反，所述电极板(87)和隔膜(85)均呈波浪弯曲状设置。

9.根据权利要求7所述的一种低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽，其特征在于，所述对接组件(56)包括凹形框(561)和方形块(562)，所述凹形框(561)固定安装于转盘(52)的内侧，所述方形块(562)固定安装于转轴(93)贯穿支撑架(92)的外端，所述方形块(562)插接于凹形框(561)的内侧。

10.根据权利要求9所述的一种低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽，其特征在于，所述凹形框(561)的底部外侧和方形块(562)的底部外侧均固定安装有负重轴(563)，所述凹形框(561)的内部槽体形状呈长方形设置。

技术总结本发明涉及电解制氢技术领域，具体公开了一种低能耗碱性水电解制氢用方形常压电解槽，包括底座，所述底座的顶部四拐角处均固定安装有支撑腿，所述支撑腿的顶部固定安装有顶板，所述顶板的顶部固定安装有电解槽本体，所述电解槽本体的两侧均固定安装有升降机构，所述电解槽本体的底部固定安装有驱动组件，所述驱动组件的输出端和升降机构的底部固定连接；本装置设置电解机构与搅动机构，通过将搅动机构滑条滑入基板滑槽，使转轴和绞龙插入电极板内侧，驱动机构带动转轴及绞龙转动，因其两端绞龙螺纹旋向相反可驱动电解液向两侧涌动，排出气泡，降低电极片外表面气泡，提高电极片与电解液接触面积，提升电解制氢效率并降低能耗。技术研发人员：张浩,傅建清,曹涛,郑雨佳,刘德宝,杨虎宝,韩帅,雷涛,刘伟,郑佳春受保护的技术使用者：山东蓝昆氢能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14