防堵塞的阴极板及含有其的电解槽的制作方法

1.本实用新型涉及电解槽技术领域，尤其涉及一种防堵塞的阴极板及含有其的电解槽。


背景技术：

2.电解槽作为产氢工业中重要的组件之一，其内部电极框结构如何优化，从而使得氢气产量最大化，成为关键技术之一。当前的电解槽在质子膜的阴极板侧产生氢气并且在质子膜的阳极板侧产生氧气，当产气量较大的时候，电解槽的质子膜两侧会产生较高的压力，约3.0-5.0mpa，且阴极侧的压力大于阳极侧的压力，阴极侧或阳极侧的压力会使得设于质子膜与阴极板之间的相对柔软的密封层或填充膜层等发生变形，压向阴极板，造成阴极板的气路通道口的堵塞，从而影响电解槽的正常使用。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种防堵塞的阴极板及含有其的电解槽，能够解决电解槽的阴极板在工作过程中气路通道口的堵塞问题。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.本实用新型提供的一种防堵塞的阴极板，包括用于连接外界的出气通孔，在阴极板上镂空设置有供氢气流通的氢气通道槽，氢气通道槽的端部与出气通孔之间通过接通通道接通，接通通道设于阴极板的外侧面或阴极板的内部。此外接通通道的通道结构既可以直接横向连接，也可以根据需求调整气流速度设有弯曲结构。当接通通道位于阴极板的外侧面而不是位于阴极板的内部的时候，还可以进一步减少阴极板的体积，节省成本。
6.本实用新型优选地技术方案在于，氢气通道槽的形状为蛇形。
7.本实用新型优选地技术方案在于，出气通孔有两个，分别对应于氢气通道槽的两个端部，且两个出气通孔与氢气通道槽的两个端部之间分别通过接通通道接通。
8.本实用新型优选地技术方案在于，出气通孔的孔径大小和氢气通道槽的宽度大小相同。
9.本实用新型优选地技术方案在于，阴极板的边缘还设有若干个用于密封的螺丝通孔。
10.本实用新型优选地技术方案在于，阴极板的边缘还设有进水通孔和出水通孔。
11.本实用新型优选地技术方案在于，阴极板的边缘还设有防错凹槽。
12.本实用新型优选地技术方案在于，阴极板的材料为ta1
13.本实用新型还提供了一种电解槽，包括如上述方案中的防堵塞的阴极板。
14.本实用新型的有益效果：
15.本实用新型提出一种防堵塞的阴极板及含有其的电解槽，该结构通过把连接外界的出气通孔和氢气通道之间的接通通道设置于阴极板的外侧面或阴极板内部，使得电解槽
在工作过程中产生的压力无法通过如质子膜、钛毡布等柔软的部件压迫到阴电极的气路通道口造成堵塞，从而保证电解槽正常使用。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为阴极板内侧面示意图；
18.图2为阴极板的外侧面示意图；
19.图3为本实用新型一种电解槽的立体图；
20.图4为本实用新型一种电解槽的爆炸图一；
21.图5为本实用新型一种电解槽的爆炸图二。
22.图中：
23.1、出气通孔；2、氢气通道槽；3、接通通道；4、螺丝通孔；51、进水通孔；52、出水通孔；61顶板；62、第一密封垫；63、阴极板；64、第二密封垫；65、中间电极板；66、阳极板；67、底板；68、螺母；7、防错凹槽。
具体实施方式
24.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
25.如图1-2所示，本实用新型的一种防堵塞的阴极板，包括用于连接外界的出气通孔1，在阴极板上镂空设置有供氢气流通的氢气通道槽2，氢气通道槽2的端部与出气通孔1之间设有接通通道3，接通通道3设于阴极板的外侧面(阴极板63的外侧面为阴极板63靠近顶板61的一侧)。该结构通过把连接外界的出气通孔1和氢气通道槽2之间的接通通道3设置于阴极板的外侧面，使得电解槽在工作过程中产生的压力无法通过如质子膜、钛毡布、密封垫等柔软的膜部件压迫到阴电极的气路出入口，保证氢气排出的通道不受到压力堵塞影响，从而保证电解槽正常使用。
26.为了优化阴极板的导电效率和有利于氢气流通，具体地，氢气通道槽2的形状为蛇形，而且为了减少氢气的流动阻力，蛇形的转弯位置作倒角加工处理。
27.为了及时排出电解槽工作过程中的氢气，进一步地，出气通孔1有两个，分别对应于蛇形的氢气流通槽2的两个端部，且两个出气通孔1与氢气通道槽2的两个端部之间分别通过接通通道3接通。
28.为了使得接通通道的水流通顺畅，优选地，出气通孔1的孔径大小和氢气通道槽2的宽度大小相同。
29.为了提高阳极板的耐压效果以及提高其密封性能，优选地，阴极板的边缘还设有8个对应于螺母68用于密封的螺丝通孔4。
30.为了便于进一步简化电解槽的结构，优选地，阴极板的边缘还各设有进水通孔51和出水通孔52。
31.为了方便电解槽组装，防止安装的时候发生方向错误，优选地，阴极板的边缘还设
有防错凹槽7。
32.为了提高阴极板的工作效率，优选地，阴极板的材料为ta1。ta1属于α型钛合金，是工业纯钛合金，ta1具有高强度，低密度、优良的耐腐蚀性和韧性，其抗拉强度在350-550mpa之间，塑性很好，易于加工成型和焊接，十分适用于电解槽的阴极材料。
33.如图3-5所示，本实用新型的一种电解槽，包括如上述方案中的防堵塞的阴极板，具体地，该电解槽依次由顶板61、第一密封垫62、阴极板63、第二密封垫64、中间电极板65、第二密封垫64、阳极板66、第一密封垫62、底板67叠加而成，并通过8个螺母68压紧连接。其中，上述各层部件的截面形状呈方形，第二密封垫64与第一密封垫62不同，呈内部中空结构。质子膜位于电解槽内邻近的阳极和阴极之间(阳极既包括阳极板也包括双极板的阳极侧面，阴极同理)。质子膜和两个电极板之间还设有导电用的钛毡布。密封垫的材料可以是硅胶或铁氟龙或其他的柔性材料。图3-5中，电解槽内的质子膜和钛毡布省略显示。
34.电解槽工作原理如下：电解槽的阴极板和阳极板接电，当直流电通过电解槽时,槽内通入的水在质子膜靠近阳极的一侧发生氧化反应生成氧气，槽内通入的水在质子膜靠近阳极的一侧发生还原反应生成氢气。水从外界不断流入电解槽内，从而不断电解产生氢气和氧气。
35.本实用新型是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。


技术特征：
1.一种防堵塞的阴极板，其特征在于，包括用于连接外界的出气通孔(1)；在所述阴极板上镂空设置有供氢气流通的氢气通道槽(2)；所述氢气通道槽(2)的端部与出气通孔(1)之间通过接通通道(3)接通；所述接通通道(3)设于阴极板的外侧面或阴极板的内部。2.根据权利要求1所述的阴极板，其特征在于：所述氢气通道槽(2)的形状为蛇形。3.根据权利要求2所述的阴极板，其特征在于：所述出气通孔(1)有两个，分别对应于氢气通道槽(2)的两个端部，且两个出气通孔(1)与氢气通道槽(2)的两个端部之间分别通过接通通道(3)接通。4.根据权利要求3所述的阴极板，其特征在于：所述出气通孔(1)的孔径大小和氢气通道槽(2)的宽度大小相同。5.根据权利要求1所述的阴极板，其特征在于：所述阴极板的边缘还设有若干个用于密封的螺丝通孔(4)。6.根据权利要求1所述的阴极板，其特征在于：所述阴极板的边缘还设有进水通孔(51)和出水通孔(52)。7.根据权利要求1所述的阴极板，其特征在于：所述阴极板的边缘还设有防错凹槽(7)。8.根据权利要求1所述的阴极板，其特征在于：所述阴极板的材料为ta1。9.一种电解槽，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述的防堵塞的阴极板。

技术总结
本实用新型涉及一种防堵塞的阴极板及含有其的电解槽，包括用于连接外界的出气通孔，在阴极板上镂空设置有供氢气流通的氢气通道槽，氢气通道槽的端部与出气通孔之间通过接通通道接通，接通通道设于阴极板的外侧面或阴极板的内部。该实用新型能够解决电解槽的阴极板在工作过程中由于压力所导致的气路通道口的堵塞问题。堵塞问题。堵塞问题。


技术研发人员：吴伟 陈合金 林永春 余瑞兴
受保护的技术使用者：广东卡沃罗氢科技有限公司
技术研发日：2022.04.20
技术公布日：2022/8/26