集箱构型的电解槽制造技术

本发明专利技术公开了集箱构型的电解槽，电解槽包括电解槽主体，以及位于电解槽主体外部的集箱；电解槽主体包括由若干个电解单元堆叠形成的堆叠体，每个电解单元包括极框和极板，极板与所述极框焊接，极框上设置流道口部；集箱包括主管路以及设置在主管路上的若干个分支管路，若干个分支管路分别与每个极框上的流道口部连通。将集箱设置在电解槽主体的外部，集箱包括主管路以及设置在主管路上的若干个分支管路，主管路能够为流体提供容纳空间，若干个分支管路分别与每个极框上的流道口部连通，使得集箱与极框上的流道口连通，实现流体在每个电解单元与集箱之间及时转移，无需在极框上设置流道孔，减小极框的面积，改型设计的经济性高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
集箱构型的电解槽


[0001]本专利技术涉及一种电解制氢
，尤其是涉及一种集箱构型的电解槽。

技术介绍

[0002]现有电解槽普遍采用极板极框焊接后堆叠串联方式。其中在极框上设置液道孔、氢气道孔、氧气道孔以及分别和液道孔、氢气道孔、氧气道孔连通的连通流道。现有技术由于氢气道孔、氧气道孔、液道孔的存在，使得极框宽度无法缩小从而使电解槽的重量增加。该缺陷随着电解槽容量的增大矛盾降日益突出，随着电解槽容量增加，液道孔、气道孔的设计流量将同步增加，为此必须增加液道孔、氢气道孔、氧气道孔的面积或体积，使得机框的面积体积也大幅增加，当电解槽设计容量增加到一定程度后，改型设计的经济性将严重下降。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中液道孔、氢气道孔、氧气道孔设置在极框上导致电解槽重量增加以及改型设计的经济性下降的缺陷，提供一种集箱构型的电解槽。
[0004]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0005]本专利技术提供一种集箱构型的电解槽，所述电解槽包括电解槽主体，以及位于所述电解槽主体外部的集箱；
[0006]所述电解槽主体包括由若干个电解单元堆叠形成的堆叠体，每个所述电解单元包括极框和极板，所述极框设置在所述极板的边缘，所述极框设有流道口部；所述流道口部的区域内具有贯通所述极框厚度方向并连通至所述电解单元内部的连通流道；所述集箱通过管路系统与所述连通流道连通。
[0007]在本方案中，将集箱设置在电解槽主体的外部，并通过外部的管路系统与每个电解单元的连通流道连通，实现流体在每个电解单元与集箱之间的转移，无需在极框上设置流道孔，减小极框的面积/体积，在需要电解槽的设计容量增加时，改型设计的经济性较高。
[0008]较佳地，所述管路系统包括主管路以及设置在主管路上的若干个分支管路，所述主管路与所述集箱连接，所述分支管路的另一端连通至任一所述流道口部中的所有所述连通流道。
[0009]在本方案中，采用上述结构的管路系统，主管路能够为流体提供容纳空间，并统一供应给各个分支管路；不同的分支管路可以对应连通于不同的电解单元的流道口部，而每个分支管路与流道口部的所有连通流道连通，实现了外部的集箱与每个电解单元的流体流通。
[0010]较佳地，所述流道口部设置有过渡接头，所述过渡接头设置在所述极框的外侧，对应于所述流道口部的位置设置，包括第一开口端和第二开口端，所述第一开口端到所述第二开口端呈减缩状，所述第二开口端通过所述连接管与所述分支管路连接，所述第一开口
端的端面覆盖同一所述流道口部中的所有所述连通流道。
[0011]在本方案中，通过过渡接头方便与集箱的分支管路连接，过渡接头包括第一开口端和第二开口端，第一开口端到第二开口端呈减缩状，第二开口端通过连接管与所述分支管路连接，所述第一开口端与所述极框焊接，使得过渡接头具有一定容量，方便流体的收集与均匀分配。
[0012]较佳地，所述流道口部包括氢气出口部，对应于所述电解单元的氢气排放口设置；
[0013]和/或，所述流道口部包括氧气出口部，对应于所述电解单元的氧气排放口设置；
[0014]所述流道口部包括碱液出入口部，对应于所述电解单元的碱液入口或排放口设置。
[0015]在本方案中，流道口部包括氢气出口部，集箱包括容纳氧气的氧气集箱，氢气集箱与氢气出口部连通，能够将电解槽主体产生的氢气收集到氢气集箱；
[0016]道口部包括氧气出口部，集箱包括容纳氧气的氧气集箱，氧气集箱与氧气出口部连通，能够将电解槽主体产生的氧气收集到氧气集箱；
[0017]流道口部包括碱液出入口部，集箱包括容纳碱液的碱液集箱，碱液集箱与所述碱液出入口部连通，能够将电解槽主体内的碱液收集到碱液集箱或将碱液集箱的电液分配置到电解槽主体。
[0018]较佳地，所述氢气出口部设置有多个氢气连通流道，多个所述氢气连通流道经过渡接头与氢气集箱连通；
[0019]和/或，所述氧气出口部设置有多个氧气连通流道，多个所述氧气连通流道经过渡接头与氧气集箱连通；
[0020]所述碱液出入口部设置有多个碱液连通流道，多个所述碱液连通流道经过渡接头与碱液集箱连通。
[0021]在本方案中，氢气出口部设置多个氢气连通流道，从多个氢气连通流道流出的氢气经过渡接头后流入氢气集箱，能够提高氢气收集的效率；
[0022]在氧气出口部设置多个氧气连通流道，从多个氧气连通流道流出的氧气经过渡接头后分别流入氧气集箱，能够提高氢气收集的效率；
[0023]在碱液出入口部设置有多个碱液连通流道，从多个所述碱液连通流道流出的碱液经所述过渡接头后流入碱液集箱，能够提高碱液收集的效率；或从碱液集箱流出的碱经过渡接头能够快速均匀地分配到多个所述碱液连通流道。
[0024]较佳地，多个所述氢气连通流道间隔设置，且与所述电解单元的阴极腔连通；
[0025]和/或，多个所述氧气连通流道间隔设置，且与所述电解单元的阳极腔连通；
[0026]多个所述碱液连通流道上下交替设置使得多个所述碱液连通流道分别与相邻两个所述电解单元的阴极腔、阳极腔连通。
[0027]在本方案中，多个氢气连通流道间隔设置，且均与阴极腔连通能够将阴极腔产生的氢气通过间隔设置的多个氢气连通流道流出；
[0028]多个氧气连通流道间隔设置，且与所述阴极腔连通能够将阳极腔产生的氧气通过间隔设置的多个氧气连通流道流出；
[0029]多个碱液连通流道上下交替设置使得多个碱液连通流道分别与阴极腔、阳极腔连通，使得碱液能够分别从阳极腔和阴极腔流入和流出。
[0030]较佳地，所述电解单元还包括绝缘环、隔膜以及密封圈，所述隔膜设置在所述极板的上方，所述绝缘环设置在所述极框与所述隔膜之间，所述密封圈设置在所述极框的外周侧。
[0031]在本方案中，隔膜设置在极板的上方，使得隔膜在相邻电解单元之间起分隔作用，形成阴极腔和阳极腔；绝缘环设置在所述极框与所述隔膜之间起到间隔各电解单元，防止各电解单元发生短路，密封圈设置在所述极框的外周侧，隔绝外部环境起到密封电解单元的作用。
[0032]较佳地，所述极框与所述极板的表面镀镍；所述极板的上设置有若干个乳突状的凸起；
[0033]和/或所述绝缘环由玻纤增强环氧树脂等硬质绝缘材料制成；
[0034]和/或所述隔膜为有机透水膜两侧附有镍网。
[0035]在本方案中，极框与极板的表面镀镍处理提高防腐能力，从而提高极框与极板的寿命；在极板上设置乳突状的凸起起到支撑电极、导电以及提供为流体的流动提供空间的作用；
[0036]绝缘环由玻纤增强环氧树脂等硬质绝缘材料制成，使得绝缘环绝缘性能好、结构性能耗；
[0037]在隔膜两侧设置镍网，能够对流体进行分筛，提高产气效率。
[0038]较佳地，所述电解槽主体还包括位于所述堆叠体两端的集流板组件和端板，以及位于所述集流板组件与所述端板之间的绝缘板；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集箱构型的电解槽，其特征在于，包括电解槽主体，以及位于所述电解槽主体外部的集箱；所述电解槽主体包括由若干个电解单元堆叠形成的堆叠体，每个所述电解单元包括极框和极板，所述极框设置在所述极板的边缘，所述极框设有流道口部，所述流道口部的区域内具有贯通所述极框厚度方向并连通至所述电解单元内部的连通流道；所述集箱通过管路系统与所述连通流道连通。2.如权利要求1所述的电解槽，其特征在于，所述管路系统包括主管路以及设置在主管路上的若干个分支管路，所述主管路与所述集箱连接，所述分支管路的另一端连通至任一所述流道口部中的所有所述连通流道。3.如权利要求2所述的电解槽，其特征在于，还包括过渡接头，所述过渡接头设置在所述极框的外侧，对应于所述流道口部的位置设置，具有第一开口端和第二开口端，所述第一开口端到所述第二开口端呈减缩状，所述第二开口端通过连接管与所述分支管路连接，所述第一开口端的端面覆盖同一所述流道口部中的所有所述连通流道。4.如权利要求1
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3任一项所述的电解槽，其特征在于，所述流道口部包括碱液出入口部，对应于所述电解单元的碱液入口或排放口设置；所述流道口部包括氢气出口部，对应于所述电解单元的氢气排放口设置；和/或，所述流道口部包括氧气出口部，对应于所述电解单元的氧气排放口设置。5.如权利要求4所述的电解槽，其特征在于，所述碱液出入口部设置有多个碱液连通流道，多个所述碱液连通流道经过渡接头与碱液集箱连通；所述氢气出口部设置有多个氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：严隽藩，杨敏，杨建波，杨瑞，陈福平，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：