平板式电解槽极板及电解槽

821 编辑：中冶有色技术网来源：万旗动力(北京)氢能技术股份有限公司

2024-03-22 15:26:59

权利要求书： 1.一种平板式电解槽极板，其特征在于，板体边缘设置有固定区，板体两侧分别设置有凸出的第一电解区和第二电解区，所述固定区上沿周向均布设置有多个极板连接孔，所述固定区上沿径向间隔设置有两个定位孔；所述第一电解区和第二电解区上贯穿设置有多个气液孔。

2.根据权利要求1所述的平板式电解槽极板，其特征在于，所述平板式电解槽极板的板体为一体结构，所述平板式电解槽极板的板体外形或者为冲压成型，或者为切割成型。

3.根据权利要求2所述的平板式电解槽极板，其特征在于，多个所述气液孔分两组设置，两组气液孔分别设置在平板式电解槽极板靠近板体两端的位置。

4.根据权利要求3所述的平板式电解槽极板，其特征在于，所述固定区边缘上设置有电源端，所述电源端向固定区边缘外侧延伸，所述电源端贯穿设置有电极孔。

5.根据权利要求4所述的平板式电解槽极板，其特征在于，所述极板连接孔、所述定位孔、所述气液孔、所述电极孔或者采用冲压加工方式，或者采用切割加工方式。

6.根据权利要求5所述的平板式电解槽极板，其特征在于，所述平板式电解槽极板的板体材料为不锈钢或钛合金。

7.一种电解槽，安装有权利要求6所述平板式电解槽极板，其特征在于，还包括端板、缸框，所述缸框其中一侧边缘上设置有法兰边，所述法兰边上沿周向间隔设置有多个缸框连接孔，所述端板上沿环状间隔设置有多个端板连接孔，所述缸框连接孔、所述端板连接孔和所述极板连接孔之间穿设有螺栓，第一电解区和第二电解区之中的一个与缸框内侧的环孔插接，第一电解区和第二电解区之中的另一个上套设有极板密封圈。

8.根据权利要求7所述的电解槽，其特征在于，所述缸框的法兰边上沿径向间隔设置有两个定位销，所述定位销与定位孔插设连接。

9.根据权利要求8所述的电解槽，其特征在于，所述缸框两侧分别设置有密封槽，所述密封槽内安装有缸框密封圈。

10.根据权利要求9所述的电解槽，其特征在于，所述缸框和平板式电解槽极板成组设置为电解室，相邻两组缸框和平板式电解槽极板组成的电解室之间设置有隔膜，所述隔膜两侧分别设置有向外凸起的工作区，其中一侧工作区与缸框内侧的环孔插接，另一侧工作区与极板密封圈插接，所述隔膜的工作区上贯穿设置有用于通过电解液的孔道。

说明书：一种平板式电解槽极板及电解槽技术领域[0001] 本实用新型涉及电解水制氢设备技术领域，尤其涉及一种平板式电解槽极板及电解槽。背景技术[0002] 电解槽是水电解制氢的主要设备，一般由槽体、阳极极板和阴极极板组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。[0003] 现有电解槽极板一般由较厚的外围环状极框和较薄的内部圆形极板焊接构成。[0004] 极板一般用碳钢板激光切割下料，用千吨级油压机配合专用模具冲压出表面的乳突状结构，然后将极板焊接在极框上对应的台阶槽内，完成后矫正焊接变形，外部镀磷镍保护层。[0005] 碳钢材料本身比较便宜，但是经过上述复杂工序后，耗费大量人力物力、材料动力、工序时间，造成电解槽极板造价飞涨，并在焊接以及镀保护层时造成较大的环境污染。实用新型内容

[0006] 有鉴于此，本实用新型旨在提出一种平板式电解槽极板及电解槽，以解决上述技术问题。[0007] 为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：[0008] 一种平板式电解槽极板，板体边缘设置有固定区，板体两侧分别设置有凸出的第一电解区和第二电解区，所述固定区上沿周向均布设置有多个极板连接孔，所述固定区上沿径向间隔设置有两个定位孔；所述第一电解区和第二电解区上贯穿设置有多个气液孔。[0009] 进一步的，所述平板式电解槽极板的板体为一体结构，所述平板式电解槽极板的板体外形或者为冲压成型，或者为切割成型。[0010] 进一步的，多个所述气液孔分两组设置，两组气液孔分别设置在平板式电解槽极板靠近板体两端的位置。[0011] 进一步的，所述固定区边缘上设置有电源端，所述电源端向固定区边缘外侧延伸，所述电源端贯穿设置有电极孔。[0012] 进一步的，所述极板连接孔、所述定位孔、所述气液孔、所述电极孔或者采用冲压加工方式，或者采用切割加工方式。[0013] 进一步的，所述平板式电解槽极板的板体材料为不锈钢或钛合金。[0014] 一种电解槽，安装有上述平板式电解槽极板，还包括端板、缸框，所述缸框其中一侧边缘上设置有法兰边，所述法兰边上沿周向间隔设置有多个缸框连接孔，所述端板上沿环状间隔设置有多个端板连接孔，所述缸框连接孔、所述端板连接孔和所述极板连接孔之间穿设有螺栓，第一电解区和第二电解区之中的一个与缸框内侧的环孔插接，第一电解区和第二电解区之中的另一个上套设有极板密封圈。[0015] 进一步的，所述缸框的法兰边上沿径向间隔设置有两个定位销，所述定位销与定位孔插设连接。[0016] 进一步的，所述缸框两侧分别设置有密封槽，所述密封槽内安装有缸框密封圈。[0017] 进一步的，所述缸框和平板式电解槽极板成组设置为电解室，相邻两组缸框和平板式电解槽极板组成的电解室之间设置有隔膜，所述隔膜两侧分别设置有向外凸起的工作区，其中一侧工作区与缸框内侧的环孔插接，另一侧工作区与极板密封圈插接，所述隔膜的工作区上贯穿设置有用于通过电解液的孔道。[0018] 本实用新型所述的一种平板式电解槽极板及电解槽具有以下优势：[0019] (1)本实用新型平板式电解槽极板为一体成型，通过螺栓与缸框以及端板连接，连接紧固，便于加工制造，平板式电解槽极板与缸框上配合设置有定位结构，便于安装螺栓时定位，避免了极板与极框焊接，并且镀保护层的操作，能够减少成本造价，缩短工时，并且避免了焊接以及镀保护层时的环境污染。[0020] (2)本实用新型缸框与平板式电解槽极板两侧均设置有密封圈，整个电解槽密封性能好，缸框上的密封槽能够易于缸框密封圈安装定位，平板式电解槽极板凸出设置有两个电解区，易于极板密封圈安装定位，也有利于平板式电解槽极板与缸框的插接定位，能够避免密封圈错位，更有利于增加电解室的密封性，防止漏液。附图说明[0021] 构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：[0022] 图1为本实用新型实施例所述平板式电解槽极板一侧结构示意图；[0023] 图2为本实用新型实施例所述平板式电解槽极板另一侧结构示意图；[0024] 图3为本实用新型实施例所述电解槽结构示意图；[0025] 图4为本实用新型实施例所述电解槽分解结构示意图；[0026] 图5为本实用新型实施例所述端板结构示意图；[0027] 图6为本实用新型实施例所述缸框一侧结构示意图；[0028] 图7为本实用新型实施例所述缸框另一侧结构示意图；[0029] 图8为本实用新型实施例所述隔膜一侧结构示意图；[0030] 图9为本实用新型实施例所述隔膜另一侧结构示意图；[0031] 图10为为本实用新型实施例安装结构局部剖面示意图。[0032] 附图标记说明：[0033] 1、端板；11、端板连接孔；12、第一电解液孔；2、缸框；21、法兰边；211、缸框连接孔；212、定位销；22、第一密封槽；23、第二密封槽；3、平板式电解槽极板；31、固定区；311、电源端；312、电极孔；313、极板连接孔；314、定位孔；32、第一电解区；33、第二电解区；34、气液孔；4、螺栓；5、隔膜；51、第二电解液孔；52、第一工作区；53、第二工作区；54、连接区；6、缸框密封圈；7、极板密封圈。

具体实施方式[0034] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。[0035] 在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当实施例之间的技术方案能够实现结合的，均在本实用新型要求的保护范围之内。[0036] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。[0037] 具体的，实施例如图1和图2所示，一种平板式电解槽极板3，板体为一体结构，板体厚度为1.0～18.0毫米，所述平板式电解槽极板3的板体外形或者为冲压成型，或者为切割成型，切割成型方式包括火焰切割、等离子切割、水刀切割、激光切割方式，平板式电解槽极板3的板体材料为不锈钢或钛合金，例如材质为SS317L不锈钢，能够耐碱液腐蚀，避免了使用碳钢材料需要镀磷镍保护层的操作，在其他实施例中，还可以采用其他耐碱液腐蚀的金属或金属化合物。[0038] 板体边缘设置有固定区31，板体两侧分别设置有凸出的第一电解区32和第二电解区33，所述固定区31上沿周向均布设置有多个极板连接孔313，极板连接孔313用于固定板体，所述固定区31上沿径向间隔设置有两个定位孔314，定位孔314便于极板连接孔313连接前的定位操作；从所述第一电解区32到第二电解区33贯穿设置有多个气液孔34。[0039] 进一步的，多个所述气液孔34分两组设置，两组气液孔34分别设置在平板式电解槽极板3靠近板体两端的位置，一组气液孔34作为气流通道，一组气液孔34作为电解液的通道。[0040] 进一步的，所述固定区31边缘上设置有电源端311，所述电源端311向固定区31边缘外侧延伸，所述电源端311贯穿设置有电极孔312，电极孔312用来连接电源，使得电流通过。[0041] 进一步的，所述极板连接孔313、所述定位孔314、所述气液孔34、所述电极孔312或者采用冲压加工方式，或者采用切割加工方式，切割加工方式包括火焰切割、等离子切割、水刀切割、激光切割方式。[0042] 一种电解槽，如图3至图10所示，安装有上述平板式电解槽极板3，还包括端板1、缸框2，所述缸框2其中一侧边缘上设置有法兰边21，所述法兰边21上沿周向均布设置有多个缸框连接孔211，所述端板1上沿环状均布设置有多个端板连接孔11，所述端板连接孔11、所述缸框连接孔211和所述极板连接孔313之间穿设有螺栓4，螺栓4同时穿过端板1、缸框2和平板式电解槽极板3，使得整体结构连接更紧固，第一电解区32和第二电解区33之中的一个与缸框2内侧的环孔插接，第一电解区32和第二电解区33之中的另一个上套设有极板密封圈7，端板1贯穿设置有第一电解液孔12，第一电解液孔12间隔设置有多个，多个第一电解液孔12与作为电解液通道的一组气液孔34一一对应。[0043] 进一步的，所述缸框2的法兰边21上沿径向间隔设置有两个定位销212，所述定位销212与定位孔314插设连接，该设置起到定位作用，在平板式电解槽极板3与缸框2连接时，直接将定位销212与定位孔314配合连接，就能够保证缸框连接孔211和极板连接孔313一一对应，便于螺栓4连接。[0044] 进一步的，所述缸框2两侧分别设置有密封槽，所述密封槽内安装有缸框密封圈6，缸框2位于法兰边21一侧的密封槽为第一密封槽22，缸框2位于另一侧的密封槽为第二密封槽23，第一密封槽22和第二密封槽23主要便于缸框密封圈6的安装定位。[0045] 进一步的，所述缸框2和平板式电解槽极板3成组设置为电解室，相邻两组缸框2和平板式电解槽极板3组成的电解室之间设置有隔膜5，所述隔膜5两侧分别设置有向外凸起的第一工作区52和第二工作区53，其中一侧工作区与缸框2内侧的环孔插接，另一侧工作区与极板密封圈7插接，所述隔膜5从第一工作区52到第二工作区53贯穿设置有用于通过电解液的第二电解液孔51，第二电解液孔51间隔设置有多个，多个第二电解液孔51与作为电解液通道的一组气液孔34一一对应，隔膜5用于分隔作为阳极的平板式电解槽极板3和作为阴极的平板式电解槽极板3，因此，隔膜5一侧的电解室为阳极电解室，另一侧为阴极电解室，隔膜5边缘为连接区54，连接区54两侧分别与极板密封圈7以及缸框密封圈6接触，夹持在下一组电解室的缸框2与上一组电解室的平板式电解槽极板3之间。[0046] 电解槽在组装时，先将缸框2两侧的第一密封槽22和第二密封槽23内放入缸框密封圈6，在平板式电解槽极板3不与缸框2连接的一侧安装极板密封圈7，缸框密封圈6与极板密封圈7均为环状，极板密封圈7的内径小于缸框密封圈6的内径，极板密封圈7能够套在凸出的第一电解区32或第二电解区33的外缘上，将平板式电解槽极板3与缸框2设置法兰边21的一侧连接，两个定位孔314分别与两个定位销212配合连接，同时未安装极板密封圈7的一侧电解区与缸框2的内侧环孔插接，缸框连接孔211与极板连接孔313一一对应，这时平板式电解槽极板3的固定区31挤压设置在第一密封槽22内的缸框密封圈6，平板式电解槽极板3与缸框2以及安装的缸框密封圈6、极板密封圈7成组组成电解室，将两个电解室通过隔膜5连接到一起，隔膜5中第一工作区52或第二工作区53在缸框2未安装平板式电解槽极板3一侧与缸框2的内侧环孔插接，第二工作区53或第一工作区52与平板式电解槽极板3上安装的极板密封圈7内侧环孔插接，将连接好后的两组电解室两侧连接端板1，保证第一电解液孔12、作为电解液通道的气液孔34以及第二电解液孔51一一对应，将螺栓4穿过端板连接孔

11、缸框连接孔211和极板连接孔313紧固即可。

[0047] 该结构通过螺栓4与缸框2以及端板1连接，连接紧固，便于加工制造，平板式电解槽极板3与缸框2上配合设置有定位结构，便于安装螺栓4时定位，避免了极板与极框焊接，并且镀保护层的操作，能够减少成本造价，并且避免了焊接以及镀保护层时的环境污染，单工序、大批量、高效率地生产本平面式电解槽极板，大幅减少人工、机械、材料、工时消耗，可降低成本、减少工期，第二工作区53、第一工作区52向隔膜5两侧凸出，第一电解区32和第二电解区33向平板式电解槽极板3两侧凸出，不仅可以在安装时起到定位作用，还能对相应的密封圈定位，还能增强密封效果，防止漏液。[0048] 虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例，对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。