【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及净水，尤其涉及一种电容去离子滤芯与净水设备。
技术介绍
1、电容去离子(capacitive deionization，cdi)，是一种基于双电层电容理论的水质淡化净化技术，其基本原理是在电极上施加低电压后，溶液中阳离子、阴离子或带电粒子在电场力和浓度梯度作用下分别向两极迁移，吸附于电极表面形成双电层，从而达到脱盐或净化的目的。电容去离子技术能够在不同电压下实现不同的出水水质，同时保留对人体有益的离子，去除重金属离子。
2、相关技术中，现有的电容去离子滤芯通常将电极片、离子交换膜、电极间流道格网等组件叠层设置，再卷绕成绕膜结构，在实际应用中发现，这种滤芯不仅结构复杂、成本高，不便于加工生产，而且难以确保净水效果。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种电容去离子滤芯，其结构相对简单，简化了对电极组件的叠层排布工艺，便于加工生产，降低了加工成本，还确保了对原水的净化处理效果。
2、本专利技术还提出一种净水设备。
3、根据本专利技术第一方面实施例的电容去离子滤芯，包括：
4、电极组件，包括：绝缘片和至少两层电极片，所述绝缘片和所述电极片呈叠层设置，所述绝缘片夹设于相邻两层所述电极片之间；
5、所述电极片包括集流体层和吸附层，所述集流体层的正反面均设有所述吸附层；相邻两层所述电极片分别被配置为正极片和负极片，所述正极片和所述负极片之间形成用于容置所述绝缘片的过
6、所述吸附层包括活性炭、二氧化钛、导电剂和粘结剂，所述活性炭与所述二氧化钛的质量比为（5~1）：1。
7、根据本专利技术的一个实施例，所述活性炭的粒径为5-15μm，所述活性炭的比表面积为1500-2200m2/g，所述活性炭的平均孔径为1-5nm。
8、根据本专利技术的一个实施例，所述二氧化钛的粒径为0.25-1.5mm，所述二氧化钛的表面积为200-240m2/g，所述二氧化钛的平均孔径6-9nm。
9、根据本专利技术的一个实施例，基于所述吸附层的总质量，所述导电剂的质量占比为2%~5%；和/或，基于所述吸附层的总质量，所述粘结剂的质量占比为5%~10%。
10、根据本专利技术的一个实施例，所述粘结剂包括活性基团接枝的纤维素类粘结剂，所述纤维素类粘结剂为羧甲基纤维素钠和/或羧甲基纤维素，所述活性基团包括磺酸基、羧基、氨基中的至少一种。
11、根据本专利技术的一个实施例，电容去离子滤芯还包括：
12、中心柱，具有出水通道及与所述出水通道连通的过水孔，所述过水孔设于所述中心柱的周壁；
13、所述电极组件卷绕于所述中心柱的周壁，所述电极组件沿所述中心柱的轴向的两端密封，所述电极组件相对于所述中心柱的内、外两端对应形成为出水端和进水端；
14、其中，所述进水端通过所述过水通道和所述出水端连通，所述出水端伸向所述中心柱的周壁，并与所述过水孔形成流体连通。
15、根据本专利技术的一个实施例，相邻两层所述电极片沿堆叠方向相对设置，所述绝缘片和所述电极片沿堆叠方向错位设置，以实现所述电极片隐藏于相邻两层所述绝缘片之间。
16、根据本专利技术的一个实施例，所述中心柱的周壁沿周向设有多组所述过水孔，每组所述过水孔沿所述中心柱的轴向排布；
17、所述电极片的数量大于两层，以使得所述电极组件形成多个过水通道；所述电极组件的内端形成与多个所述过水通道对应的多个出水端，多个所述出水端与多组所述过水孔相对设置。
18、根据本专利技术的一个实施例，还包括：
19、中心柱，所述电极组件卷绕于所述中心柱的周壁；
20、所述电极组件具有进水端和出水端，所述进水端和所述出水端沿所述中心柱的轴向相对设于所述电极组件的两端，所述进水端通过所述过水通道和所述出水端连通。
21、根据本专利技术的一个实施例，所述电极组件还包括：
22、正极极耳，与所述正极片的集流体层电性连接；
23、负极极耳，与所述负极片的集流体层电性连接。
24、根据本专利技术的一个实施例，所述集流体层的厚度为15-50μm，所述吸附层的厚度为25-200μm。
25、根据本专利技术的一个实施例，所述吸附层包括层叠的第一吸附层和第二吸附层，所述第一吸附层设于所述集流体层和所述第二吸附层之间；所述第一吸附层包括活性炭、导电剂、粘结剂，所述第二吸附层包括活性炭、二氧化钛、导电剂和粘结剂；
26、和/或，所述第一吸附层的厚度为60-95μm，所述第一吸附层和所述第二吸附层的总厚度不大于150μm。
27、根据本专利技术的一个实施例，所述吸附层包括层叠的第三吸附层和第四吸附层，所述第三吸附层设于所述集流体层和所述第四吸附层之间；所述第三吸附层包括活性炭、导电剂、粘结剂，所述第四吸附层包括活性炭、粘结剂和二氧化钛；
28、和/或，所述第三吸附层的厚度为60-95μm，所述第三吸附层和所述第四吸附层的总厚度不大于150μm。
29、根据本专利技术的一个实施例，所述吸附层包括层叠的第五吸附层和第六吸附层，所述第五吸附层设于所述集流体层和所述第六吸附层之间；所述第五吸附层包括活性炭、导电剂、粘结剂，所述第六吸附层包括导电剂、粘结剂和二氧化钛；
30、和/或，所述第五吸附层的厚度为60-95μm，所述第五吸附层和所述第六吸附层的总厚度不大于150μm。
31、根据本专利技术的一个实施例，还包括：
32、壳体，具有容置腔及与所述容置腔连通的进水口和出水口；
33、所述电极组件设于容置腔，所述电极组件用于对通过所述进水口输入至所述容置腔的原水进行净化处理，净化处理后的净化水从所述出水口排出。
34、根据本专利技术第二方面实施例的净水设备，包括：机体及如上所述的电容去离子滤芯；所述机体具有安装腔，所述电容去离子滤芯可拆卸地设于所述安装腔中。
35、本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：通过在集流体层的正反面设置吸附层，实现了对电极片的集成化设计，只需按照交替排布的方式将电极片和绝缘片叠层设置，即可形成电极组件；这种对电极组件的叠层排布设计，简化了电极组件的排布结构，便于加工生产，有利于降低生产成本。
36、与此同时，在实际应用中，只需将相邻两层电极片与电源的正负极电性连接，即可对通过过水通道的原水中的离子进行吸附处理，达到对原水净化处理的目的；由于每个电极片的两侧均能够实现对离子的吸附，确保了对原水的净化处理效果。
37、进一步地，通过设置吸附层包括活性炭、二氧化钛、导电剂、粘结剂，并配置活性炭与二氧化钛的质量比为（5~1）：1，可以利用活性炭优异的吸附性能，吸附原水中的离子，二氧化钛的表面存在许多功能基团（羧基，羟基等），可与重金属离子之间发生络合反应，通过表面络合去除水中的重金属。具体地，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电容去离子滤芯，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电容去离子滤芯，其特征在于，所述活性炭的粒径为5-15μm，所述活性炭的比表面积为1500-2200m2/g，所述活性炭的平均孔径为1-5nm。
3.根据权利要求1所述的电容去离子滤芯，其特征在于，所述二氧化钛的粒径为0.25-1.5mm，所述二氧化钛的表面积为200-240m2/g，所述二氧化钛的平均孔径为6-9nm。
4.根据权利要求1所述的电容去离子滤芯，其特征在于，基于所述吸附层（122）的总质量，所述导电剂的质量占比为2%~5%；
5.根据权利要求1所述的电容去离子滤芯，其特征在于，所述粘结剂包括活性基团接枝的纤维素类粘结剂，所述纤维素类粘结剂为羧甲基纤维素钠和/或羧甲基纤维素，所述活性基团包括磺酸基、羧基、氨基中的至少一种。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电容去离子滤芯，其特征在于，还包括：中心柱（2），具有出水通道（21）及与所述出水通道（21）连通的过水孔（22），所述过水孔（22）设于所述中心柱（2）的周壁；
7.根据权
8.根据权利要求6所述的电容去离子滤芯，其特征在于，所述中心柱（2）的周壁沿周向设有多组所述过水孔（22），每组所述过水孔（22）沿所述中心柱（2）的轴向排布；
9.根据权利要求1至5任一项所述的电容去离子滤芯，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求1至5任一项所述的电容去离子滤芯，其特征在于，所述电极组件（1）还包括：正极极耳（101），与所述正极片的集流体层（121）电性连接；
11.根据权利要求1至5任一项所述的电容去离子滤芯，其特征在于，所述集流体层（121）的厚度为15-50μm，所述吸附层（122）的厚度为25-200μm。
12.根据权利要求1至5任一项所述的电容去离子滤芯，其特征在于，所述吸附层（122）包括层叠的第一吸附层（122）和第二吸附层（122），所述第一吸附层（122）设于所述集流体层（121）和所述第二吸附层（122）之间；所述第一吸附层（122）包括活性炭、导电剂、粘结剂，所述第二吸附层（122）包括活性炭、二氧化钛、导电剂和粘结剂；
13.根据权利要求1至5任一项所述的电容去离子滤芯，其特征在于，所述吸附层（122）包括层叠的第三吸附层（122）和第四吸附层（122），所述第三吸附层（122）设于所述集流体层（121）和所述第四吸附层（122）之间；所述第三吸附层（122）包括活性炭、导电剂、粘结剂，所述第四吸附层（122）包括活性炭、粘结剂和二氧化钛；
14.根据权利要求1至5任一项所述的电容去离子滤芯，其特征在于，所述吸附层（122）包括层叠的第五吸附层（122）和第六吸附层（122），所述第五吸附层（122）设于所述集流体层（121）和所述第六吸附层（122）之间；所述第五吸附层（122）包括活性炭、导电剂、粘结剂，所述第六吸附层（122）包括导电剂、粘结剂和二氧化钛；
15.根据权利要求1至5任一项所述的电容去离子滤芯，其特征在于，还包括：壳体（3），具有容置腔（31）及与所述容置腔（31）连通的进水口（32）和出水口（33）；
16.一种净水设备，其特征在于，包括：机体及如权利要求1至15任一项所述的电容去离子滤芯；
...【技术特征摘要】
1.一种电容去离子滤芯，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电容去离子滤芯，其特征在于，所述活性炭的粒径为5-15μm，所述活性炭的比表面积为1500-2200m2/g，所述活性炭的平均孔径为1-5nm。
3.根据权利要求1所述的电容去离子滤芯，其特征在于，所述二氧化钛的粒径为0.25-1.5mm，所述二氧化钛的表面积为200-240m2/g，所述二氧化钛的平均孔径为6-9nm。
4.根据权利要求1所述的电容去离子滤芯，其特征在于，基于所述吸附层（122）的总质量，所述导电剂的质量占比为2%~5%；
5.根据权利要求1所述的电容去离子滤芯，其特征在于，所述粘结剂包括活性基团接枝的纤维素类粘结剂，所述纤维素类粘结剂为羧甲基纤维素钠和/或羧甲基纤维素，所述活性基团包括磺酸基、羧基、氨基中的至少一种。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电容去离子滤芯，其特征在于，还包括：中心柱（2），具有出水通道（21）及与所述出水通道（21）连通的过水孔（22），所述过水孔（22）设于所述中心柱（2）的周壁；
7.根据权利要求6所述的电容去离子滤芯，其特征在于，相邻两层所述电极片（12）沿堆叠方向相对设置，所述绝缘片（11）和所述电极片（12）沿堆叠方向错位设置，以实现所述电极片（12）隐藏于相邻两层所述绝缘片（11）之间。
8.根据权利要求6所述的电容去离子滤芯，其特征在于，所述中心柱（2）的周壁沿周向设有多组所述过水孔（22），每组所述过水孔（22）沿所述中心柱（2）的轴向排布；
9.根据权利要求1至5任一项所述的电容去离子滤芯，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求1至5任一项所述的电容去离子滤芯，其特征在于，所述电极组件（...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄廷健，李哲，杨旅，廖榆敏，
申请(专利权)人：佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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