CN219136946U - 一种电解槽极板以及氢气发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电解槽极板及氢气发生器，包括电解极片本体，电解极片本体沿厚度方向的第一侧面上设有第一凹槽，电解极片本体沿厚度方向的第二侧面上设有与第一凹槽相匹配的第二凹槽；电解极片本体上设有与第二凹槽连通的氢气输出通道；电解极片本体上设有与第一凹槽连通的电解液输入通道、电解液输出通道；第一凹槽中设置有第一流道槽以及多个第二流道槽，第一流道槽呈环形分布并围设于多个第二流道槽外周；第二流道槽沿第一方向延伸；多个第二流道槽在第二方向上间隔分布；各个第二流道槽的两端均与第一流道槽连通；第二凹槽中设置有第三流道槽以及多个第四流道槽。本实用新型通过环形设置的第一流道槽以及多个第二流道槽均匀电解液流速。

Description

一种电解槽极板以及氢气发生器

技术领域

本实用新型涉及电解技术，尤其涉及一种电解槽极板以及氢气发生器。

背景技术

目前，氢气发生器由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。当直流电通过氢气发生器时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。

但是，现有的氢气发生器内，其槽体内用于电解液流动的流道结构单一，且在电解液流动时容易出现流动死角，造成水流急涌，引起膜上电极涂层损坏，过早衰退。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型第一方面提供一种电解槽极板，其可通过环形设置的第一流道槽以及多个第二流道槽均匀电解液流速。

本实用新型第一方面采用以下技术方案实现：

一种电解槽极板，包括电解极片本体，所述电解极片本体沿厚度方向的第一侧面上设置有第一凹槽，所述电解极片本体沿厚度方向的第二侧面上设置有与第一凹槽相匹配的第二凹槽；所述电解极片本体上设有与第二凹槽连通的氢气输出通道；所述电解极片本体上还设有与所述第一凹槽连通的电解液输入通道、电解液输出通道；

所述第一凹槽中设置有第一流道槽以及多个第二流道槽，所述第一流道槽呈环形分布并围设于多个第二流道槽外周；第二流道槽沿第一方向延伸；多个所述第二流道槽在第二方向上间隔分布；所述第一方向与所述第二方向垂直；各个第二流道槽的两端均与所述第一流道槽连通；

所述第二凹槽中设置有第三流道槽以及多个第四流道槽，所述第三流道槽呈环形分布并围设于多个第四流道槽外周；所述第四流道槽沿第一方向延伸；多个所述第四流道槽在第二方向上间隔分布；所述第一方向与所述第二方向垂直；各个第四流道槽的两端均与所述第三流道槽连通。

在本实用新型第一方面中，作为一种优选的实施例，所述第一流道槽、第三流道槽呈菱形设置。

在本实用新型第一方面中，作为一种优选的实施例，所述第二流道槽、第四流道槽的底壁为圆弧面。

在本实用新型第一方面中，作为一种优选的实施例，每相邻的两个所述第二流道槽之间均设有引流槽；所述引流槽沿所述第一方向延伸。

在本实用新型第一方面中，作为一种优选的实施例，相邻的第二流道槽与引流槽之间设有凸起条；所述凸起条沿所述第一方向延伸；所述凸起条上设有多个引流缺口；多个所述引流缺口在凸起条上间隔分布。

本实用新型第二方面采用以下技术方案实现：

氢气发生器，包括上端板、下端板，以及设置于上端板与下端板之间的极板组件，极板组件包括两个如权利要求1-5任一项所述的电解槽极板，两个电解极片本体以可拆卸的方式固定连接，以使两个电解极片本体上的第一凹槽与第二凹槽相对设置，并围合形成电解室。

在本实用新型第二方面中，作为一种优选的实施例，所述电解极片本体的第一凹槽涂覆有膜电极涂层。

在本实用新型第二方面中，作为一种优选的实施例，所述电解室内设有透水网。

在本实用新型第二方面中，作为一种优选的实施例，所述极板组件包括至少两个；至少两个极板组件相互堆叠；相邻两个极板组件相互靠近的电解极片本体以可拆卸的方式固定连接。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的电解极片本体上的第一流道槽呈环形分布，因而在氢气输出通道导入电解液至第一流道槽后，可以呈环形流动，并经各个第二流道槽导入至第一凹槽进行电解，在电解液呈环形流道的过程中可以均匀电解液流速，且减少电解液集中，减少电解室内电解液形成急流情况，故减少因电解液急流膜而造成的电极损失，提高氢气发生器的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的电解极片本体的结构示意图；

图2为本实用新型的电解极片本体另一侧的结构示意图；

图3为本实用新型的电解极片本体的局部结构示意图；

图4为本实用新型的氢气发生器的结构示意图；

图5为本实用新型的氢气发生器另一角度的结构示意图。

图中：10、电解极片本体；11、第一凹槽；121、电解液输入通道；122、电解液输出通道；13、第一流道槽；14、第二流道槽；15、引流槽；16、凸起条；161、引流缺口；21、第二凹槽；22、氢气输出通道；23、第三流道槽；100、上端板；200、下端板。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。除特殊说明的之外，本实施例中所采用到的材料及设备均可从市场购得。实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连通”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中介媒介间相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1，

如图1-图5所示的一种电解槽极板，包括电解极片本体10，电解极片本体10沿厚度方向的第一侧面上设置有第一凹槽11，电解极片本体10沿厚度方向的第二侧面上设置有与第一凹槽11相匹配的第二凹槽21；电解极片本体10上设有与第二凹槽21连通的氢气输出通道22；电解极片本体10上还设有与第一凹槽11连通的电解液输入通道121、电解液输出通道122；

第一凹槽11中设置有第一流道槽13以及多个第二流道槽14，第一流道槽13呈环形分布并围设于多个第二流道槽14外周；第二流道槽14沿第一方向延伸；多个第二流道槽14在第二方向上间隔分布；第一方向与第二方向垂直；各个第二流道槽14的两端均与第一流道槽13连通；

第二凹槽21中设置有第三流道槽23以及多个第四流道槽，第三流道槽23呈环形分布并围设于多个第四流道槽外周；第四流道槽沿第一方向延伸；多个第四流道槽在第二方向上间隔分布；第一方向与第二方向垂直；各个第四流道槽的两端均与第三流道槽23连通。

在本实施例中，上述第一方向是电解极片本体10的长度方向，而第二方向是电解极片本体10的宽度方向，在使用本实用新型的电解槽极板时，可以通过将两个电解极片本体10通过螺钉或者螺栓等结构实现连接，在两个电解极片本体10连接后可以围合形成电解室，而两个电解极片本体10中，一个电解极片本体10的第一凹槽11与另一个电解极片本体10的第二凹槽21相对设置，可以在第一凹槽11、第二凹槽21上设置电极(电极可以是现有技术中极片、极柱或者膜电极等能够导电的结构)，在进行电解作业时，可以通过电解极片本体10上的电解液输入通道121导入电解液至电解室内，然后通过对电极通电，如此便可以实现对电解液进行电解，制得相应的产品氢气，从氢气输出通道22排出，剩余的电解液可以从电解液输出通道122排出。

需要说明的是，由于本申请中的电解极片本体10上的第一流道槽13呈环形分布，因而在电解液输入通道121导入电解液至第一流道槽13后，可以呈环形流动，并经各个第二流道槽14导入至第一凹槽11进行电解，在电解液呈环形流道的过程中可以均匀电解液流速，且减少电解液集中，减少电解室内电解液形成急流情况，故减少因电解液急流膜而造成的电极损失，提高氢气发生器的使用寿命。

本实施例中，第一流道槽13呈菱形设置，由于菱形的第一流道槽13由四个斜边槽段形成，在电解液沿菱形的第一流道槽13流道时，电解液分别沿斜边槽流道，流道路径为斜线而非直线，可以在同等面积的第一凹槽11上延长电解液的流动路径，更加利于电解后的气体排出，减少在气体排出过程中造成气阻死角，同时也减少槽内电解液急流。与之对应，第三流道槽23呈菱形设置。

进一步地，本实施例中的第二流道槽14的底壁为圆弧面，即第一流道槽13内的电解液进入第二流道槽14内流动时，可以是沿圆弧面流动，圆弧面相较于平面可以减缓流速，确保气液流动性畅通。与之对应，第四流道槽的底壁为圆弧面。

进一步地，每相邻的两个第二流道槽14之间均设有引流槽15，引流槽15沿第一方向延伸，即使说，相邻两个第二流道槽14内的电解液过急时，可以进入相邻的引流槽15内进行引流，不会直接冲击至相邻的第二流道槽14内，且引流槽15可以分散电解液，使得槽内的电解液更加均匀，提高电流密度，进而提高电解效率。

更具体的是，还可以在相邻的第二流道槽14与引流槽15之间设有凸起条16，该凸起条16沿第一方向延伸，且在凸起条16上设有多个引流缺口161；多个引流缺口161在凸起条16上间隔分布。相邻两个第二流道槽14内的电解液过急时，可以由凸起条16进行部分阻挡，电解液部分则可经多个引流缺口161平缓流道至相邻的引流槽15内，缓冲效果更好，不会直接冲击至相邻的第二流道槽14内，且引流槽15可以分散电解液，使得槽内的电解液更加均匀，提高电流密度，进而提高电解效率。

实施例2，

如图1-5所示的氢气发生器，包括上端板100、下端板200，以及设置于上端板100与下端板200之间的极板组件，极板组件包括两个实施例1所述的电解槽极板，两个电解极片本体10以可拆卸的方式固定连接，以使两个电解极片本体10上的第一凹槽11与第二凹槽21相对设置，并围合形成电解室。

进一步地，本实施例中，电解极片本体10的第一凹槽11涂覆有膜电极涂层，采用膜电极涂层形成为导电的电极结构，相较于极片、极柱、镍丝网等突出的结构更加节约空间，且涂层的分布面更大，因而电流密度更大，电解效率更高。

具体的是，上述两个电解极片本体10可以分别用作正极板以及负极板，在正极板上接入电路正极电流，负极板则接入负极电流，在电解室通过设置离子膜分隔形成正极室以及负极室，分别进行电解即可制得相应的产品。

故还可以是在电解室内设有透水网，具体透水网透水不透气，电解液可以在电解室的正极室以及负极室的电解液流动，但是隔离正极室以及正极室内电解后产生的气体。

进一步地，极板组件包括至少两个；至少两个极板组件相互堆叠；相邻两个极板组件相互靠近的电解极片本体10以可拆卸的方式固定连接，如此，氢气发生器内可以形成至少两个电解室，电解效率更高。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种电解槽极板，包括电解极片本体，所述电解极片本体沿厚度方向的第一侧面上设置有第一凹槽，所述电解极片本体沿厚度方向的第二侧面上设置有与第一凹槽相匹配的第二凹槽；所述电解极片本体上设有与第二凹槽连通的氢气输出通道；所述电解极片本体上还设有与所述第一凹槽连通的电解液输入通道、电解液输出通道；其特征在于，

所述第一凹槽中设置有第一流道槽以及多个第二流道槽，所述第一流道槽呈环形分布并围设于多个第二流道槽外周；第二流道槽沿第一方向延伸；多个所述第二流道槽在第二方向上间隔分布；所述第一方向与所述第二方向垂直；各个第二流道槽的两端均与所述第一流道槽连通；

所述第二凹槽中设置有第三流道槽以及多个第四流道槽，所述第三流道槽呈环形分布并围设于多个第四流道槽外周；所述第四流道槽沿第一方向延伸；多个所述第四流道槽在第二方向上间隔分布；所述第一方向与所述第二方向垂直；各个第四流道槽的两端均与所述第三流道槽连通。

2.如权利要求1所述的电解槽极板，其特征在于，所述第一流道槽、第三流道槽呈菱形设置。

3.如权利要求1所述的电解槽极板，其特征在于，所述第二流道槽、第四流道槽的底壁为圆弧面。

4.如权利要求1所述的电解槽极板，其特征在于，每相邻的两个所述第二流道槽之间均设有引流槽；所述引流槽沿所述第一方向延伸。

5.如权利要求4所述的电解槽极板，其特征在于，相邻的第二流道槽与引流槽之间设有凸起条；所述凸起条沿所述第一方向延伸；所述凸起条上设有多个引流缺口；多个所述引流缺口在凸起条上间隔分布。

6.氢气发生器，包括上端板、下端板，以及设置于上端板与下端板之间的极板组件，其特征在于，极板组件包括两个如权利要求1-5任一项所述的电解槽极板，两个电解极片本体以可拆卸的方式固定连接，以使两个电解极片本体上的第一凹槽与第二凹槽相对设置，并围合形成电解室。

7.如权利要求6所述的氢气发生器，其特征在于，所述电解极片本体的第一凹槽涂覆有膜电极涂层。

8.如权利要求6所述的氢气发生器，其特征在于，所述电解室内设有透水网。

9.如权利要求6所述的氢气发生器，其特征在于，所述极板组件包括至少两个；至少两个极板组件相互堆叠；相邻两个极板组件相互靠近的电解极片本体以可拆卸的方式固定连接。

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