【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电解槽，尤其涉及一种具有弹性体的极框极板及电解槽。
技术介绍
1、氢能的发展将发挥重要作用，而电解水制氢作为氢能产业链前端也备受关注。目前，电解水技术主要分为alk(碱性电解)、pem、aem和soec(固态氧化电解槽)，其中pem对绿电兼容性较好，且电密较高，是另一种具有前景的技术，但pem目前依赖贵金属电极，且需要适用耐强酸的材料，所以价格昂贵，后期研发方向是低成本、稳定性电极；而介于pem和alk之间的aem制氢技术集成了两种技术优势，即不使用贵金属的同时实现高电密，且对绿电波动兼容性较好，但目前受限于阴离子隔膜的稳定性和电极的稳定性，商业化道路还比较长。soec(固态氧化电解槽)依靠高温裂解技术，反应温度在600-800之间，对于材料的要求较高，目前尚处于实验室研发阶段。alk因为技术成熟、价格便宜得到了广泛应用。市面上95％以上电解槽都为碱性电解槽。
2、传统碱性电解槽小室的极框与极板均是金属材质。极框需要多个机加工工序完成，极板的结构氛围乳突结构或者平板结构，但都需要机加工方能进行下面的焊接固定，焊接完成后仍需要镀镍。这种方案制造的电解槽工艺复杂、质量重、价格高，对安装、运输、维修等都是很大的挑战，而且极板与极框的焊接会引起电化学腐蚀，影响电解槽寿命。由于极框和极板都是金属件，对吊装依赖性较大，安装电解槽依赖于定位销定位，常因孔的尺寸和位置偏差导致难以装配，时常插拔/摇晃导致定位偏差，对安装工技术提出较高要求。且传统电解槽设计不支持在线维修，需拉回原厂更换，且垫片需全部更换，成本高。p>
3、电解槽大多是多个小室叠加串联而成，为了避免干涉和保护隔膜等作用，一般的电极与隔膜之间都会保留一定间距，该间距就会引起额外的欧姆电阻，且每个小室的间隙都略有不同，无法实现电极与隔膜、电极与金属片的零间距。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术目的是提出一种具有弹性体的极框极板及电解槽，以提高电解效率。
2、技术方案：极框极板，极框极板采用塑料极框极板，所述极框极板的极板内排布有若干金属片，金属片沿入口至出口的纵向方向倾斜嵌入塑料极框极板内部，倾斜安装的金属片具有压缩量，起到弹性体的作用，压缩的回弹力使电极与金属片、电极与隔膜之间零间距。
3、所述金属片与电极间安装弹性体，所述弹性体设置在同一小室的阴阳极与金属片之间，或设置在其中一个电极与金属片之间，弹性体压缩的回弹力保证了电极与隔膜、电极与弹性体之间的零间距，从而缩小了欧姆接触，提高了电解效率。
4、所述弹性体与电极固定在一起，或单独存在，单独存在时，通过多个小室的叠加将其压紧。
5、所述极框极板底部设有多个碱液入口，极框极板顶部设有氢气出口和氧气出口。
6、所述极框极板沿其周向设有内密封面和外密封面，所述金属片设置在内密封面内的区域，相对传统乳突/金属销结构，金属片的接触面积更大，电子传递的欧姆电阻更小，提高了电密/温度的均匀性，利于产氢效率的提高。
7、所述内密封面和外密封面之间的区域用于安装垫片。
8、所述氢气出口和氧气出口处均设有出口水线，降低氢氧互串的概率。
9、所述氢气出口和氧气出口的数量为多个时，氢气出口与氧气出口交叉分布，或者分别在极框极板两侧分布。
10、所述极框极板上还设有多个定位结构，定位结构采用凹凸配合的结构实现多个电解小室之间的定位安装。
11、一种应用上述极框极板的电解槽，该电解槽的一端是阳极板，另一端是阴极板，中间有若干极框极板将电解槽分成多个小室；相邻极框极板相对的一侧均设有电极，且电极极性相反，每两个极框极板之间均设有隔膜和垫片，垫片保证电解小室内密封和外密封。
12、有益效果：本专利技术具有以下优点：
13、(1)极框极板采用一体成型注塑工艺，塑料极框和塑料极板一次注塑成型，避免了后续机加工以及极板和极框的固定工序，泄露风险根本上得到了消除，且一体式塑料极框与极板较传统金属极框与极板重量下降超80％；极框与极板全部是耐碱材质，耐化学腐蚀性强，无金属杂质，根本上杜绝了电化学腐蚀的风险，而且一体式塑料极板与极框大大降低了设备重量与尺寸，简化了安装、运输和维护，成本也具有明显优势；
14、(2)在极板中间嵌入金属片，保证了塑料极板两侧电子的传递，金属片相对金属销在安装时节约了大量时间，且金属片的接触面积更大，电子传递的欧姆电阻更小，提高了电密/温度的均匀性，利于产氢效率的提高；
15、(3)金属片采用倾斜安装，倾斜安装的金属片具有一定的压缩量，可以起到弹性体的作用，压缩的回弹力保证了电极与金属片、电极与隔膜之间的零间距，从而缩小了欧姆接触，提高了电解效率；
16、(4)金属片与电极间安装弹性体，弹性体具有导电、防腐、弹性等特点，弹性体压缩的回弹力保证了电极与隔膜、电极与弹性体之间的零间距，从而缩小了欧姆接触，提高了电解效率。
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1.一种具有弹性体的极框极板，其特征在于，包括极框极板，极框极板采用塑料极框极板，所述极框极板的极板内排布有若干金属片，金属片沿入口至出口的纵向方向倾斜嵌入塑料极框极板内部，当相邻极板安装定位时，倾斜的金属片起到弹性体的作用，压缩的回弹力使电极与金属片、电极与隔膜之间零间距。
2.根据权利要求1所述的一种具有弹性体的极框极板，其特征在于，所述金属片与电极间安装弹性体，所述弹性体设置在同一小室的阴阳极与金属片之间，或设置在其中一个电极与金属片之间。
3.根据权利要求2所述的一种具有弹性体的极框极板，其特征在于，所述弹性体与电极固定在一起，或单独存在。
4.根据权利要求1所述的一种具有弹性体的极框极板，其特征在于，所述极框极板底部设有多个碱液入口，极框极板顶部设有氢气出口和氧气出口。
5.根据权利要求4所述的一种具有弹性体的极框极板，其特征在于，所述极框极板沿其周向设有内密封面和外密封面，所述金属片设置在内密封面内的区域。
6.根据权利要求5所述的一种具有弹性体的极框极板，其特征在于，所述内密封面和外密封面之间的区域用于安装
7.根据权利要求4所述的一种具有弹性体的极框极板，其特征在于，所述氢气出口和氧气出口处均设有出口水线。
8.根据权利要求7所述的一种具有弹性体的极框极板，其特征在于，所述氢气出口和氧气出口的数量为多个时，氢气出口与氧气出口交叉分布，或者分别在极框极板两侧分布。
9.根据权利要求1所述的一种具有弹性体的极框极板，其特征在于，所述极框极板上还设有多个定位结构。
10.一种应用权利要求1～9任一项所述的具有弹性体的极框极板的电解槽，其特征在于，该电解槽的一端是阳极板，另一端是阴极板，中间有若干极框极板将电解槽分成多个小室；相邻极框极板相对的一侧均设有电极，且电极极性相反，每两个极框极板之间均设有隔膜和垫片。
...【技术特征摘要】
1.一种具有弹性体的极框极板，其特征在于，包括极框极板，极框极板采用塑料极框极板，所述极框极板的极板内排布有若干金属片，金属片沿入口至出口的纵向方向倾斜嵌入塑料极框极板内部，当相邻极板安装定位时，倾斜的金属片起到弹性体的作用，压缩的回弹力使电极与金属片、电极与隔膜之间零间距。
2.根据权利要求1所述的一种具有弹性体的极框极板，其特征在于，所述金属片与电极间安装弹性体，所述弹性体设置在同一小室的阴阳极与金属片之间，或设置在其中一个电极与金属片之间。
3.根据权利要求2所述的一种具有弹性体的极框极板，其特征在于，所述弹性体与电极固定在一起，或单独存在。
4.根据权利要求1所述的一种具有弹性体的极框极板，其特征在于，所述极框极板底部设有多个碱液入口，极框极板顶部设有氢气出口和氧气出口。
5.根据权利要求4所述的一种具有弹性体的极框极板，其特征在于，所述极框极板沿其周向设有内密封...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹宏伟，孙晨，袁瑞，
申请(专利权)人：天际装备科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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