CN101787556B - 一种电解池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电解池，一种用于制备标准燃料电池电极表面纳米催化剂的电解池。该电解池，它包括底板(1)、顶板(8)和容器(6)，底板(1)平行位于容器(6)的下方，顶板(8)平行位于容器(6)的上方，底板(1)和顶板(8)的相应位置通过螺栓(9)连接；第一垫片(2)平铺于底板(1)的上侧，金属箔(3)平铺于第一垫片(2)的上面，标准燃料电池电极(4)安装在金属箔(3)与容器(6)之间；顶板(8)的中心位置设有开口，参比电极(10)和对极(11)由该口放入容器(6)内。本发明结构简单、拆卸方便，制造成本低廉，标准燃料电池电极表面积大，电流均匀。

Description

一种电解池
技术领域
本发明涉及一种电解池，具体来说是一种用于制备标准燃料电池电极表面纳米催化剂的电解池。
背景技术
普通电解池为二室或一室，工作电极多有一根导线链接插入电解液中。这样暴露在电解液中的电极的各个面都会生成催化剂，而无法保证仅单面生成催化剂；而在标准燃料电池中电极仅需要单面具有纳米催化剂就可以满足工作要求；如果在标准燃料电池中采用各面均生成催化剂的电极，事实上在工作中只有一个面发挥作用，其余的面即使有催化剂也没有用到，且标准燃料电池电极表面纳米催化剂本身就是比较贵的，所以这样就造成了资源浪费，提高了经济成本。而且由于只有一根导线连接在工作电极上，对于一些特殊材料、大面积的电极而言，制备催化剂时则存在不均匀现象；又由于电极的各个面都暴露在电解液中，对于如碳纸等材料的电极容易出现损坏现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电解池，用于制备单个表面具有纳米催化剂的标准燃料电池电极，该电解池结构简单、拆卸方便、制造成本低廉，电极表面积大，电流均匀，克服了以往的电解池的缺点。
为了解决上述问题，本发明提供了如下的电解池：
该电解池，它包括底板、顶板和容器，底板平行位于容器的下方，顶板平行位于容器的上方，底板和顶板的相应位置通过螺栓连接；第一垫片平铺于底板的上侧，金属箔平铺于第一垫片的上面，标准燃料电池电极安装在金属箔与容器之间；顶板的中心位置设有开口，参比电极和对极由该口放入容器内。
底板和顶板的四角或四角和四边中心的相应位置通过螺栓连接；
容器的上端无顶面，下底设有开口；
容器的下底开口尺寸与标准燃料电池电极的尺寸相同；
顶板和容器之间设置第一垫环；
标准燃料电池电极与容器之间设置第二垫环；
第二垫环的大小和形状与容器的下底相同；
第一垫片、第一垫环和第二垫环选用耐蚀且绝缘的橡胶材料，如乙烯基硅橡胶、甲基、三氟丙基或乙烯基的氟硅橡胶等；
容器、底板和顶板选用耐蚀且绝缘的塑料材料，如聚乙烯，聚氯乙烯等；
第一垫片的大小和形状与底板相同。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
第一，标准燃料电池电极平行电解池底部放置，只有一个表面接触电解液，保证了在电极的单面制作催化剂，同时提高了电极的使用寿命。
第二，标准燃料电池电极平行位于金属箔与容器之间，有金属箔和底板支撑，使得电极不易被破坏。
第三，垫片选用耐蚀且绝缘的橡胶材料，如乙烯基硅橡胶、甲基、三氟丙基或乙烯基的氟硅橡胶等。它既耐酸碱腐蚀，又要有一定的弹性，使得整个装置连接紧密，电解液不会溢出。
第四，第二垫环和第一垫环选用耐蚀且绝缘的橡胶材料，如乙烯基硅橡胶、甲基、三氟丙基和乙烯基的氟硅橡胶等。它既要耐酸碱腐蚀，又要有一定的弹性，一方面使得直接与电解质接触，保障了电解池的密封性，使电解液不会溢出。
第五，在电池电极和垫片之间放置金属箔。提高了标准燃料电池电极的导电性，保障标准燃料电池电极的电流均匀，而且还可以根据标准燃料电池电极的大小在金属箔上使用多个与外电源连接的夹头。
第六，容器、底板和顶板选用耐蚀且绝缘的塑料材料，如聚乙烯、聚氯乙烯等，使得整个装置耐腐蚀且连接紧密，电解液不会溢出。
第七，底板和顶板的四角或四角和四边中心的相应位置通过螺栓连接，结构简单，拆卸方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A-A剖面图。
具体实施方式
实施例1：
该电解池，它包括底板1、顶板8和容器6，底板1的上表面平铺大小和形状与底板1相同的第一垫片2，第一垫片2上面平行设置金属箔3，它可以保障准燃料电池电极4的电流均匀，而且还可以根据电极的大小在金属箔上使用多个夹头。金属箔3的上放平行安装标准燃料电池电极4，标准燃料电池电极4选用碳纸，为气体扩散电极。标准燃料电池电极4的上方设置第二垫环5，第二垫环5的上方安装位于容器6，第二垫环5的大小和形状与容器6的下底相同，第二垫环5选用耐蚀且绝缘的乙烯基硅橡胶，它既耐酸碱腐蚀，又要有一定的弹性，一方面使得直接与电解质接触，保障了电解池的密封性，电解液不会溢出；容器6选用聚乙烯材料，具有耐酸碱腐蚀，使用范围广泛；容器6的上端无顶面，下底设有开口，容器6的下底开口尺寸与标准燃料电池电极4的尺寸相同。容器6的上方设置第一垫环7，选用耐蚀且绝缘的乙烯基硅橡胶，它既耐酸碱腐蚀，又要有一定的弹性，一方面使得直接与电解质接触，保障了电解池的密封性；第一垫环7的上方安装顶板8，顶板8的中心位置设有开口，参比电极10和对极11由该口放入容器6内。
底板1、顶板8和容器6三者相互平行，均选用聚乙烯材料，保障电解池耐蚀、牢固；底板1和顶板8的四角的相应位置通过螺栓9连接，结构简单，拆卸方便，顶板8与螺栓9通过螺帽12固定，螺帽12与顶板8之间安装第二垫片13；底板1与螺栓9通过螺母14固定。
实施例2：
该电解池，它包括底板1、顶板8和容器6，底板1的上表面平铺大小和形状与底板1相同的第一垫片2，第一垫片2上面平行设置金属箔3，它可以保障准燃料电池电极4的电流均匀，而且还可以根据电极的大小在金属箔上使用多个夹头。金属箔3的上放平行安装标准燃料电池电极4，标准燃料电池电极4选用表面涂上活性炭的布，为气体扩散电极。标准燃料电池电极4的上方设置第二垫环5，第二垫环5的上方安装位于容器6，第二垫环5的大小和形状与容器6的下底相同，第二垫环5选用耐蚀且绝缘的乙烯基氟硅橡胶，它既耐酸碱腐蚀，又要有一定的弹性，一方面使得直接与电解质接触，保障了电解池的密封性，电解液不会溢出；容器6选用聚氯乙烯材料，具有耐酸碱腐蚀，使用范围广泛；容器6的上端无顶面，下底设有开口，容器6的下底开口尺寸与标准燃料电池电极4的尺寸相同。容器6的上方设置第一垫环7，选用耐蚀且绝缘的乙烯基氟硅橡胶，它既耐酸碱腐蚀，又要有一定的弹性，一方面使得直接与电解质接触，保障了电解池的密封性；第一垫环7的上方安装顶板8，顶板8的中心位置设有开口，参比电极10和对极11由该口放入容器6内。
底板1、顶板8和容器6三者相互平行，均选用聚氯乙烯材料，保障电解池耐蚀、牢固；底板1和顶板8的四角和四边中心的相应位置通过螺栓9连接，结构简单，拆卸方便，顶板8与螺栓9通过螺帽12固定，螺帽12与顶板8之间安装第二垫片13；底板1与螺栓9通过螺母14固定。

Claims (10)

1.一种电解池，它包括底板(1)、顶板(8)和容器(6)，其特征在于：底板(1)平行位于容器(6)的下方，顶板(8)平行位于容器(6)的上方，底板(1)和顶板(8)的相应位置通过螺栓(9)连接；第一垫片(2)平铺于底板(1)的上侧，金属箔(3)平铺于第一垫片(2)的上面，标准燃料电池电极(4)安装在金属箔(3)与容器(6)之间：顶板(8)的中心位置设有开口，参比电极(10)和对电极(11)由该口放入容器(6)内。
2.根据权利要求1所述的电解池，其特征在于：底板(1)和顶板(8)的四角或四角和四边中心的相应位置通过螺栓(9)连接。
3.根据权利要求1所述的电解池，其特征在于：容器(6)的上端无顶面，下底设有开口。
4.根据权利要求3所述的电解池，其特征在于：容器(6)的下底开口尺寸与标准燃料电池电极(4)的尺寸相同。
5.根据权利要求1所述的电解池，其特征在于：顶板(8)和容器(6)之间设置第一垫环(7)。
6.根据权利要求1所述的电解池，其特征在于：标准燃料电池电极(4)与容器(6)之间设置第二垫环(5)。
7.根据权利要求6所述的电解池，其特征在于：第二垫环(5)的大小和形状与容器(6)的下底相同。
8.根据权利要求1、5或6所述的电解池，其特征在于：第一垫片(2)、第一垫环(7)和第二垫环(5)选用耐蚀且绝缘的橡胶材料。
9.根据权利要求1所述的电解池，其特征在于：容器(6)、底板(1)和顶板(8)选用耐蚀且绝缘的塑料材料。
10.根据权利要求1所述的电解池，其特征在于：第一垫片(2)的大小和形状与底板(1)相同。 
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