CN103282313A - 包括多个堆的用于去除离子的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于从水中去除离子的装置。堆可以通过如下步骤制造：设置具有第一集电器的第一电极；设置在所述第一电极顶部上的间隔物；以及，设置在所述间隔物顶部上的第二电极。所述堆可以具有用于在所述装置的外壳内支撑并放置所述堆的托盘，其改进了所述装置的可制造性。

Description

包括多个堆的用于去除离子的装置

技术领域

本发明涉及一种包括多个堆的用于去除离子的装置，单个堆包括：

第一电极；

第二电极；和

间隔物，所述间隔物在所述第一和第二电极之间，并使得水在所述第一和第二电极之间流动。

背景技术

最近几年，人们变得越来越关注人类活动对环境的影响及其可能具有的负面结果。减少、再利用和再循环资源的方式正在变得更加重要。特别地，清洁水正在变成稀缺商品。因此已经公布了用于净化水的各种方法和设备。

一种水净化方法为通过电容去离子，其使用具有用于去除水中离子的流过式电容器（FTC）的装置。FTC充当用于电容去离子的电可再生电池。通过给电极充电，离子从电解质中去除并保持在电极的电双层中。电极可以（部分地）电再生以解吸这种在先去除的离子而不添加化学药品。

用于去除离子的装置包括一对或多对间隔开的电极（阴极和阳极）以及分离电极并使得水在电极之间流动的间隔物。电极具有集电器或背底层以及高表面积材料（例如碳），所述高表面积材料可以用于存储去除的离子。集电器可以直接与高表面积材料接触。集电器导电，并将电荷输入或输出电极，以及将电荷输入高表面积材料。

可以邻近流过式电容器的电极设置电荷屏障。术语“电荷屏障”是指离子可渗透或半可渗透并能保持电荷的材料层。具有与电荷屏障电荷相反的电荷的离子可以通过电荷屏障材料，而具有与电荷屏障的电荷相似的电荷的离子不能通过电荷屏障材料。因此与电荷屏障材料相似的电荷的离子被包含或捕获在例如电极室和／或间隔物室中。电荷屏障通常由离子交换材料制得。电荷屏障可以允许离子效率的增加，离子效率的增加又允许高效节能的离子去除。

装置可以具有外壳，所述外壳包括用于使水进入外壳的入水口和使水流出外壳的出水口。在用于去除离子的装置的外壳中，电极和间隔物通过挤压力（通常通过机械紧固）以“三明治”的方式堆叠。在堆的制造过程中，电极和间隔物可以一起组装在外壳中。重要的是，电极和间隔物可以在外壳中精确地相互支撑，使得制造成为困难的工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有改进的可制造性的用于去除离子的装置。

因此，本发明提供一种包括多个堆的用于去除离子的装置，每个堆包括：

第一电极；

第二电极；和

间隔物，所述间隔物在所述第一和第二电极之间，并使得水在所述第一和第二电极之间流动。

其中所述堆的至少一个具有用于在所述装置的外壳内支撑并放置所述堆的托盘。

通过在托盘中组装和支撑所述堆，所述装置可以通过在所述外壳内放置所述托盘而制造。以这种方式，在外壳中的电极和间隔物的准确对齐可以比电极和间隔物分别地或单独地设置在所述外壳内部时更简单。所述托盘可以包括若干对齐特征，所述对齐特征可以用于对齐所述托盘中的所述第一和第二电极和所述间隔物并用于对齐在同一外壳中的多个托盘。为了确保在所述堆内和所述外壳内良好地放置所述电极和间隔物，所述对齐很重要。因此，所述电极的性能和通过所述间隔物的流动可以变得更加均等，而与所述堆中的所述电极和间隔物的位置和所述外壳中的所述堆的位置无关。此外，在所述外壳中的所述堆的制造过程中，所述托盘可以沿着至少一个中心棒滑动，这使得在制造过程中施用于所述堆的挤压力对于单独的堆可以相同，或至少非常相近。这又造成不同堆的脱盐性能可以与所述外壳中的所述堆的位置无关。

根据另外的实施方案，提供一种制造用于从水中去除离子的装置的方法，所述方法包括通过如下步骤制造堆：

在托盘中设置第一电极；

在所述托盘中对着所述第一电极设置间隔物；以及

在所述托盘中对着所述间隔物设置第二电极；

所述方法进一步包括：

将所述托盘放置在所述装置的外壳内。

通过在托盘中组装和支撑所述堆，所述装置可以通过在所述外壳内放置并对齐所述托盘而制造。以这种方式，在外壳中的电极和间隔物的准确对齐可以比电极和间隔物分别地或单独地设置在所述外壳中时更简单。

所述第一电极可以与第一电力终端连接，所述第二电极可以连接至第二电力终端。所述堆可以在所述外壳内被挤压。可以通过入水口将水提供至所述外壳内的所述堆，可以使该水通过所述电极之间的所述间隔物流动至出水口同时给所述电极充电并从流动通过所述间隔物的所述水中去除离子。

通过阅读如下详细的说明书和随附的权利要求书，这些和其他方面、特征和优点将对本领域技术人员变得明显。为了免生疑问，本发明的一个方面的任何特征可以使用于本发明的任何其他方面中。应注意，如下说明书中给出的实施例旨在阐明本发明，而不旨在将本发明限制于那些实施例本身。相似地，除非另有说明，所有百分比为重量/重量百分比。以“从x至y”格式表示的数值范围应理解为包括x和y。当对于特定特征以“从x至y”的格式描述多个优选范围时，应理解也可设想结合不同端点的所有范围。

附图说明

通过参考随附的示意图，本发明的实施方案将仅以实施例的方式描述，在随附的示意图中相应的附图标记表示相应的部分，其中：

图1显示使用根据本发明的方法生产的用于去除离子的装置的横截面的示意图；

图2a显示图1的堆3的详细放大图；

图2b显示图1的细节；

图3显示用于根据本发明的方法中的托盘的俯视图；和，

图4显示用于根据本发明的方法中的具有堆的托盘的俯视图。

具体实施方式

图1显示使用根据本发明的方法生产的除去一部分外壳的用于去除离子的装置1的横截面的示意图。在实施例中，装置可以包括十二个流过式电容器堆3。流过式电容器堆3可以具有第一电极4的重复单元（参见图2a，其为堆的放大图）、间隔物8和第二电极6。第一电极4可以具有第一集电器5（参见图1），所述第一集电器5可以与第一连接器11捆在一起。第二电极6可以具有第二集电器9，所述第二集电器9可以相同地在装置的另一侧上与第二连接器10捆在一起。

第一连接器11（参见图2b，其为图1的部分放大图）可以用于将第一集电器5夹在一起。集电器5、9和第一连接器11和第二连接器10可以由例如碳（例如石墨）的相同的材料制得以降低集电器5、9和连接器11、10之间的电阻率。第一连接器11可以具有例如由金属制成的插入物15，所述金属例如铜。插入物15可以拧入第一连接器11以确保插入物15和第一连接器11之间的低电阻率。电力终端27是连接至电源和一个或多个连接器10、11的构造。电力终端27可以固定在外壳的上部和/或底部22、24和/或任何其他部分中。电力终端27可以具有轨道，例如由例如铜的金属制得的棒17，从而通过第一连接器11的插入物15将所有第一连接器11电连接至电源（未示出）。第一连接器11和插入物15可以具有用于棒17的开口。插入物15和棒17可以通过例如充当水屏障的树脂、胶或膏屏蔽装置内部的水。树脂、胶或膏或任何其他水屏蔽材料在堆的挤压后可以任选地施用于连接器11的中空部分19。为了防止树脂污染堆3，橡胶环12可以设置在插入物15中。可以设置托盘13以帮助制造一个堆3并帮助在装置的外壳21中将堆3组装在一起。外壳可以为水密的。水可以围绕托盘流动并进入堆。在外壳内，堆3可以在顶部和底部22、24之间被挤压。外壳21的顶部23具有允许棒17与电源连接的通孔。以此方式，电荷可以通过第一集电器5进入第一电极，以及例如在电极的再生过程中再次离开电极。水可以通过入水口26进入外壳至装置的内部，使得水围绕托盘和流过式电容器堆3流动，并可以通过间隔物进入堆。流过式电容器堆3可以在堆的中间具有孔。在孔中，可以设置圆形管29，水通过孔和管之间的空间可以流动至出口30。管29的内部可以具有螺母35和螺纹棒33，所述螺纹棒33可以帮助挤压堆3中的电极并用于挤压在外壳21的上部和底部22、24之间的堆3。

挤压可以发生在装置的生产过程中，或任选地发生在维护过程中。通过同时挤压全部堆，可以确保挤压力对于每个堆非常相近或甚至相同，并同样均等地或均匀地分布于电极的表面上。

在制造堆3的过程中，包括第一集电器5的第一电极可以设置在托盘13中。间隔物可以位于第一电极的顶部上；第二电极可以放置在间隔物的顶部上。随后，间隔物可以放置第二电极的顶部上，接着是另一第一电极。这可以重复直到例如10个第一和第二电极单元设置在通过托盘13支撑的堆3中，每个第一电极用间隔物与第二电极分离。随后，连接器部分11可以位于集电器5的顶部上，金属插入物15可以从堆3的另一侧通过托盘13和第一集电器5拧紧以将堆3固定至托盘13。

托盘13和堆3可以通过插入物15在棒17上滑动连接至第一电力终端27的棒17以允许良好的电接触。插入物15中的孔可以具有这样的尺寸，所述尺寸允许插入物15和棒17之间良好的电接触并同时允许插入物15在棒17上滑动。连接器11可以通过在连接器部分11中拧紧插入物15从而与连接器11和托盘13之间的集电器5或多个集电器5按压在托盘13上。为了确保连接器11和第一集电器5之间良好的导电性，在连接器部分15和集电器上的压力可以小于100巴，优选小于50巴，更优选地小于20巴，最优选地约为10巴。

多个堆3可以连接至棒17，堆3可以以类似的方式连接至第二连接器10。可以用螺母35和螺纹棒33通过上部和底部22、24在堆3上施加力从而在平行于螺纹棒33的长度的第一方向上挤压第一和第二电极，螺纹棒33垂直于电极的主要表面。力可以在堆上施加小于5巴，优选小于2巴，更优选地小于1巴，最优选地约为0.5巴的压力。

第一和第二连接器11、10允许第一和第二集电器5、9沿着棒17、18在第一方向上移动使得集电器不被堆3上的挤压力损坏。移动可以约为多个堆3在第一方向上的高度的0.05至10%。在堆上施加足够的压力之后，可以沿着或通过第一和/或第二连接器11、10在连接器10、11的中空部分19中设置树脂。硬化后的树脂固定连接器10、11的位置并保护（金属）插入物15和棒17免受腐蚀。装置的效率可以长时间保证，因为在外壳内部中的水不可直接与金属插入物15和棒17接触，并因此可以防止腐蚀，装置的性能可以不因腐蚀而劣化。

图3显示用于根据本发明的方法中的托盘13的俯视图。托盘13可以具有开口，例如孔36a、36b，其可以用于使托盘沿着棒17滑动（参见图2）并用于在托盘13中放置集电器。托盘13可以具有销37a、37b用于对齐可以放置在托盘13内的电极。销37a和孔36a可以用于对齐第二集电器，而销37b和孔36b可以用于对齐第一集电器。销也可以用于相互对齐不同托盘。圆开口39可以充当水的入口，开口51充当水的出口。托盘可以由聚丙烯制得，并可以具有例如由金属制成的增强板（未示出）以提供对抗连接器11的压力所需的刚度。转角42可以用于对齐间隔物。间隔物可以用于使第一和第二电极相互电绝缘，并用于允许在第一和第二电极之间流动，且可以略大于第一和第二电极。

图4显示用于根据本发明的方法中的具有堆3的托盘13的俯视图。堆包括具有集电器5、9的第一和第二电极。连接器部分11可以设置成对着托盘13夹住第一集电器5。连接器部分11可以具有螺纹，插入物15（参见图2）可以拧入连接器部分11同时一起夹住集电器5和托盘13。设置在托盘13内的堆3在垂直于电极的主要表面41的第一方向上高度可以大于托盘13的高度。第一集电器5和第一连接部分11可以围绕开口36b设置从而使得堆3沿着棒17移动。以此方式可以在堆3上施加力以将电极挤压在一起而在挤压过程中不损坏集电器5、9和/或连接器。包括插入物15的连接器11和托盘13设计成使得它们可以部分移动进入彼此同时沿着棒17对齐。请注意，图4中构造的堆3和托盘13在根据图1的装置中可以上下倒置地使用。堆3可以具有电荷屏障层例如离子交换膜，其可以作为电极顶部上的分离层应用或与第一和第二电极结合应用，例如作为涂层。托盘13（参见图3）可以具有对齐特征，例如：

槽口、边缘38或转角42；

突出部或销37；或

棒，其将第一电极、第二电极和/或间隔物放置在托盘13中。第一电极、第二电极和/或间隔物可以具有对齐特征例如边缘43以将第一电极、第二电极和/或间隔物放置在托盘13中。托盘13的对齐特征可以被构造和排列成匹配/对齐第一电极、第二电极和/或间隔物的对齐特征。托盘13可以具有对齐特征，例如开口36a、b以将托盘13放置在用于去除离子的装置1中。装置可以具有对齐特征，例如棒17以将托盘13放置在装置1的外壳21中。开口36a、b可以被构造和排列成与棒17配合，例如开口和棒的尺寸可以基本上匹配。

将托盘13放置在装置1中的装置的对齐特征，例如棒17（参见图1）可以为用于将第一或第二电极电连接至电力终端27的连接器的一部分。棒17可以由例如铜的金属制得用于增加连接器的电导性。对齐特征在其横截面的一个中可以具有基本上为圆形或长方形的形状，例如销37a或开口36a。托盘13可以具有开口39、40、51使水流动通过托盘13。在托盘13中的开口36a或36b可以被构造和排列成用于将第一或第二电极电连接至电力终端27。

托盘13可以包括面向电极堆3的主要表面41的主要表面44和基本上垂直于托盘13的主要表面44延伸的缘45。在各个托盘13中的多个堆3可以在装置1的外壳27内堆叠。托盘13可以具有用于挤压构件（例如螺纹棒33）的孔51，所述挤压构件在装置1内挤压电极。

托盘13可以具有销37a作为对齐特征以将托盘与其他托盘对齐。例如，比销的其他部分薄的销37a的顶部可以被另一托盘中的开口（例如在相对于托盘13的主要表面44的另一侧上）接收。对齐特征的使用很重要从而确保将电极和间隔物良好地放置在装置内，这很重要从而确保所有电极和堆相同地有助于流过式电容器的性能。

电极

电极（阳极和/或阴极）可以通过由碳质材料（例如活性碳）制得而不含金属，其可以在聚四氟乙烯（Teflon^TM）基质或碳气凝胶中结合在一起。可以用于FTC电池中的电极可以用浓缩的盐溶液处理以促进电极的离子去除容量以及离子传导和因此促进去除速度。

用于存储离子的材料可以包括高表面积层，例如多孔碳层，其可以为柔性层或非柔性层。

用于电极层中的碳可以包括活性碳，和任选的任何其他碳质材料，例如炭黑、碳气凝胶、碳纳米纤维石墨烯或碳纳米管。碳可以为化学活性碳或可以为蒸汽活性碳。碳可以具有至少500m²/g，优选至少1000m²/g，更优选至少1500m²/g的高表面积。阳极和阴极甚至可以由不同的碳质材料制得。已知的非柔性碳层由碳气凝胶制得。这些气凝胶通常以复合纸的形式制造：用间苯二酚-甲醛气凝胶浸渍并热解的由碳纤维制得的非织造纸。根据密度，碳气凝胶可以为导电性的，使得复合气凝胶纸可以用作流过式电容器中用于去离子的电极。

碳可以以干电极的重量计至少60%，优选至少70%，更优选地至少80%，或甚至至少85%的浓度存在于电极中。使用热塑性或粘弹性材料例如乳胶或可固化树脂从而从粉末材料形成整料（monolith）是常见的。使用聚四氟乙烯（PTFE）作为粘合剂材料的碳层的实例为PACMM^TM系列（来自Material Methods）。

本发明的一个实施方案包括活性碳纤维织造层或碳布，例如

系列（来自Chemviron Carbon）。

本发明一个优选的实施方案包括碳涂层，其包括粘合剂、活性碳和炭黑，所述碳涂层可以用描述在申请号为PCT/EP2008/064992的专利申请中的方法直接涂布在集电器上以形成电极，上述专利PCT/EP2008/064992以引用的方式并入本文。

电极可以包括集电器。集电器可以由导电材料制得。合适的不含金属的材料例如碳，例如石墨、石墨烯、石墨片或具有高石墨含量的碳混合物。有利的是使用不含金属的电极和集电器，因为金属昂贵并且引入了腐蚀的风险。集电器通常为片的形式。这种片在此被限定为适于传输至少33Amps/m²并高达2000Amps/m²。石墨集电器的厚度通常为100至1000微米，通常为200至500微米。

间隔物

间隔物材料可以包括惰性材料，例如开放空间合成材料，并可以为由例如聚合物、塑料或玻璃纤维制得的任何材料。间隔物可以为多孔的或无孔的、织造或非织造材料。间隔物可以由电绝缘但允许离子传导的材料制备。合适的间隔物为例如

系列或

系列（来自Sefar），其为由聚酰胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyetheentereftalate）制得的开放网眼织物或过滤织物。

电荷屏障层

流过式电容器可以包括电荷屏障。电荷屏障包括对阴离子或阳离子（或某些特定的阴离子或阳离子）选择性的膜，所述电荷屏障可以放置在电极和间隔物之间。电荷屏障可以以涂层或以层压层的形式应用于高表面积电极层。

合适的膜材料可以为均匀的或不均匀的。合适的膜材料包括阴离子交换和/或阳离子交换膜材料，优选包含强离解阴离子基团和/或强离解阳离子基团的离子交换材料。这种膜材料的实例为Neosepta^TM系列材料（来自Tokuyama），PC-SA^TM和PC-SK^TM系列（来自PCA GmbH），离子交换膜材料ex Fumatec、离子交换膜材料Ralex^TM（来自Mega）或Excellion^TM系列的不均匀膜材料（来自Snowpure）。

堆

FTC可以包括以下的至少一个重复单元：

-阴离子电极，其包括集电器

-任选的阴离子交换膜作为电荷屏障

-常规的FTC间隔物

-任选的阳离子交换膜作为电荷屏障

-阴极电极，其包括集电器

多个重复单元可以用于建立堆，在本发明中堆具有用于在去除离子的装置内放置堆的托盘，并且用于获得压力和水流的同等分布。

在实践中发现，在FTC堆中重复单元的数量通常受可以实际捆并连接至连接器的电极层的数量的限制。优选地，FTC中的重复单元的数量至少为1，优选至少为5，更优选地至少为10，还优选地至少为20。出于实际原因，重复单元的数量通常不大于200，优选不大于150，更优选不大于100，或甚至不大于50。

可以以小于5巴，优选小于2巴，更优选地小于1巴，最优选地约为0.5巴的压力挤压堆。

堆可以具有所谓的浮动电极。浮动电极是不直接连接至电源但从堆中连接至电源的其他电极或从其他浮动电极接收极化电荷的电极。浮动电极可以平行放置并放置在堆中的主电极（master electrodes）之间。本发明可以用于将堆中的主电极连接至电源。使用浮动电极的优点在于连接器上的电压可以更高，同时通过连接器的电流可以更低。因连接器中的电阻率产生的电损可以通过使用浮动电极显著降低。因此本发明的实施方案包括：

设置第一电极；

对着第一电极设置间隔物；

对着间隔物设置第二电极，第二电极为浮动电极；

对着第二电极设置间隔物；

对着间隔物设置第三电极；

将第一电极与第一连接器连接至第一电力终端；

将第三电极与第二连接器连接至第二电力终端；在堆上施加力使得第一、第二和第三电极相互挤压，第一和/或第二连接器使得第一和/或第三电极相对于第一和/或第二电力终端移动。多个浮动电极可以放置在第一和第三电极之间。

尽管上面描述了本发明的特定的实施方案，应理解本发明可以以上述以外的方式实践。例如，本发明可以采取含有一个或多个序列的描述如上公开的方法的可机读指令的计算机程序的形式，或存储有这种计算机程序的数据存储介质（例如半导体存储器，磁盘或光盘）的形式。

以上说明书旨在说明而不在于限制。因此，本领域技术人员清楚的是可以对本发明进行修改而不偏离如下列出的条款的范围。

实施方案也以如下编号的条款提供：

1、一种生产用于从水中去除离子的装置的方法，所述方法包括通过如下步骤制造堆：

设置第一电极；

对着所述第一电极设置间隔物；以及

对着所述间隔物设置第二电极；

所述方法进一步包括：

将所述第一电极与第一连接器连接至第一电力终端；

在所述堆上施加力从而挤压所述第一和第二电极以及所述间隔物；同时

通过所述第一连接器使得所述第一电极相对于所述第一电力终端移动。

2、根据条款1所述的方法，其中在制造所述堆的过程中，如下步骤重复多次：

设置第一电极；

对着所述第一电极设置间隔物；

对着所述间隔物设置第二电极；以及

对着所述第二电极设置间隔物；

3、根据条款2所述的方法，其中每个第一电极与所述第一连接器连接至所述第一电源终端；以及

所述第一连接器使得所述第一电极的至少一个相对于所述第一电力终端移动。

4、根据条款1至3中任一项所述的方法，其中所述方法包括

设置多个堆，所述多个堆的每一个包括多个第一电极；

将所述多个第一电极与第一连接器连接至所述第一电力终端；

同时在所述多个堆上施加基本相等的力；由此所述第一连接器使得所述多个第一电极的至少一个相对于所述第一电力终端移动。

5、根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述方法包括将所述第二电极与第二连接器连接至第二电力终端，在所述堆上施加力使得所述第一和第二电极相互挤压的过程中，第二连接器使得所述第二电极相对于所述第二电力终端移动。

6、根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述第二电极为浮动电极，所述方法包括对着所述间隔物设置第三电极，所述间隔物对着所述第二电极设置，所述方法进一步包括将所述第三电极和第二连接器连接至第二电力终端，在所述堆上施加力使得所述第一、第二和第三电极相互挤压的过程中，所述第二连接器使得所述第三电极相对于第二电力终端移动。

7、根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括沿着所述第一和/或第二电力终端和/或通过所述第一和/或第二连接器设置树脂、胶、膏或任何其他水屏障。

8、根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括在一个或多个堆上施加力，在所述第一和第二电极之间的所得压力小于5巴，优选小于2巴，更优选地小于1巴，最优选地约为0.5巴。

9、根据前述条款中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括：连接所述电极和第一连接器同时在所述第一电极和所述第一连接器之间施加力，在所述第一电极和所述第一连接器之间的所得压力小于100巴，优选小于50巴，更优选地小于20巴，最优选地约为10巴。

10、根据前述条款中任一项所述的方法，其中在制造所述堆的过程中，设置托盘用于支撑所述堆。

11、根据条款10所述的方法，其中在制造过程中，所述第一电极使用所述第一连接器夹在所述托盘上。

12、根据条款10或11所述的方法，其中所述第一电极夹在所述托盘上，所得压力小于100巴，优选小于50巴，更优选地小于20巴，最优选地约为10巴。

13、根据条款11所述的方法，其中所述方法包括在所述第一电力终端的第一轨道上滑动所述第一连接器。

14、根据条款13所述的方法，其中所述方法包括将所述托盘与所述第一轨道、用于支撑所述托盘的外壳或在前设置的托盘对齐。

15、一种可根据前述条款中任一项所述的方法获得的用于从水中去除离子的装置。

Claims (19)

1.一种用于去除离子的装置，所述装置包括多个堆，每个堆包括：

第一电极；

第二电极；和

间隔物，所述间隔物在所述第一电极和所述第二电极之间，并使得水在所述第一电极和所述第二电极之间流动；

其中所述堆的至少一个具有用于在所述装置的外壳内支撑并放置所述堆的托盘。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述托盘具有对齐特征从而在所述托盘中放置所述第一电极、所述第二电极、所述间隔物和/或电荷屏障。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的装置，其中所述第一电极、所述第二电极和/或所述间隔物具有对齐特征从而在所述托盘中放置所述第一电极、所述第二电极和/或所述间隔物。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述托盘的所述对齐特征被构造和排列成与所述第一电极、所述第二电极和/或所述间隔物的所述对齐特征对齐。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述托盘具有对齐特征从而在所述装置的所述外壳中放置所述托盘。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中所述装置的所述外壳具有对齐特征从而在所述装置中放置所述托盘。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中所述托盘具有对齐特征从而使所述托盘与其他托盘对齐。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其中所述托盘的所述对齐特征包括用于将所述第一电极或所述第二电极电连接至电力终端的连接器。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其中所述对齐特征为槽口、突出部、销、开口、边缘或棒。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其中所述对齐特征在其横截面的一个中具有基本上圆形或三角形或长方形的形状。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其中所述托盘具有用于水流动通过所述托盘的开口。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其中所述托盘具有开口，所述开口被被构造和排列成用于将所述第一电极或所述第二电极电连接至电力终端。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其中所述托盘包括面向所述电极的主表面的主表面以及基本上垂直于所述托盘的所述主表面延伸的缘。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的装置，其中在多个托盘中的多个堆堆叠在所述装置内。

15.根据权利要求14所述的装置，其中所述托盘具有用于挤压构件的孔，所述挤压构件用于将所述堆挤压在所述装置内。

16.一种生产用于从水中去除离子的装置的方法，所述方法包括通过如下步骤制造堆：

在托盘中设置第一电极；

在所述托盘中对着所述第一电极设置间隔物；以及

在所述托盘中对着所述间隔物设置第二电极；

所述方法进一步包括：

将所述托盘放置在所述装置的外壳内。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述方法包括连接所述第一电极与第一电力终端，和连接所述第二电极至第二电力终端。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其中所述方法包括在所述外壳内挤压所述堆。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述方法包括：

通过入水口将水提供至所述外壳内的所述堆；以及

使得所述水通过在所述第一电极和所述第二电极之间的所述间隔物流动至出水口，同时给所述第一电极和所述第二电极充电，从而从所述水中去除离子。

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