CN109252185A - 一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到氢氧发生器电解槽制作技术领域，尤其为一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，S1，不锈钢板切割整形；S2，极板表面预处理：极板经过喷砂、清洗、酸性除油、水洗、干燥后方可使用；S3，一次包胶：在极板两面周边，形成回形橡胶密封圈，并为各电解小室尺寸控制提供支撑；S4，叠放至设计尺寸；S5,并加压至设计尺寸；S6,两端厚板焊接连肋固定；S7，二次整体包胶；S8,使用调整后的专用硅胶，采用国产注胶机进行注胶硫化，充分冷却后脱模。本发明提出了一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，该工艺完全可以制作大型工业制氢设备，较大的内部压力下工作不存在电解液渗漏风险，推广使用可以促进我国氢能利用水平。

Description

一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法

技术领域

本发明涉及氢氧发生器电解槽制作技术领域，尤其是一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法。

背景技术

氢氧机是根据电解的原理，将水电解为氢和氧。电解后生成的氢气和氧气的混合气可以燃烧，发出大量的热，可做为加热器的热源，也可以在工业上用于金属材料的切割和焊接，因没有碳的燃烧，根本消除了碳的排放，适于低碳排放的环保要求，有着很广泛的需求，可以在各种工业领城和人们生活中使用。

在过去的十多年里，氢氧发生器一直在发展，有各式各样的发生器，这些发生器采用各种不同的技术手段来电解水以产生氢氧气体，这些技术的电解单元从探针式结构变化到圆柱状以及适用于大型制氢设备的叠片式结构。

尽管氢氧发生器在一定程度上得到普及，但现有技术中氢氧发生器产气效率低，电解槽体积过大、制作成本高、使用维护工作量大，氢氧发生器电解槽出气不顺畅，散热效果不好，当相邻极片距离很近容易发生短路，电解槽内的液位不稳定导致产气不稳定。现有电解槽由电解极板、绝缘挡圈、夹板和拉紧螺丝等多个单件配件组装而成。结构复杂，组装工时长，精度不易控制，容易出现各个电解小室均匀性差、电解液外渗、外部漏电短路的情况。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，S1，不锈钢板切割整形：选用符合要求的两种厚度316不锈钢板，使用氮气保护的大型激光切割机，按照设计图纸切割出反应器极板，每块极板在固定位置留有液体气体进出孔，内部使用0.76mm矩形薄板，四角倒圆，其中一片有连接引线的伸出部分；两端使用同样尺寸的3.5mm厚板，四角预留焊接连接柱的豁口，不锈钢片边缘去毛刺，并经过压辊整平；

S2，极板表面预处理：极板经过喷砂、清洗、酸性除油、水洗、干燥后方可使用；

S3，一次包胶：在极板两面周边，形成回形橡胶密封圈，并为各电解小室尺寸控制提供支撑；

S4，叠放至设计尺寸：一次包胶后的不锈钢板在工装内叠放；

S5,并加压至设计尺寸：其中上下两片不锈钢板使用3.5mm厚板，中间极板使用0.76mm薄板，要求相邻极板液体气体进出孔相互错位，在垂直方向用伺服电机带动丝杆加压；

S6,两端厚板焊接连肋固定：完成叠放后，使用3mm不锈钢柱将两端厚板四个角相互对应焊接，控制焊接电流；

S7，二次整体包胶：经过叠放焊接后的电解槽半成品放入整体包胶模具，该模具可以精确定位电解槽位置，并经过专门设计保证中空的半成品二次包胶变形量可控；

S8,使用调整后的专用硅胶，采用国产注胶机进行注胶硫化，充分冷却后脱模。

优选的，所述S1，极板分为阴极板和阳极板，且阴极板选用304材质，厚度为3.5mm，数量为2个，阳极板选用316材质，厚度为0.76mm，阳极板数量为1个。

优选的，所述S1，极板要求达到外形公差±0.1mm，无毛刺、飞溅。平面度±0.1mm/100mm。

优选的，所述S3，一次包胶其流程是：预处理后的不锈钢板涂覆底胶、晾干、装磨具、预热、喷注专用硅胶、使用国产平板硫化机高温硫化、冷却、脱模、修整，所形成的包胶回型密封圈完整、边缘规整，其他部分无残留，各部分厚度公差小于±0.1mm，剥离强度符合要求。

优选的，所述S4，一次包胶后的不锈钢板在工装内叠放标准：按照工作电压除2取整再乘以2后加1的数量进行叠放。

优选的，所述S5，加压至设计尺寸要保证极板之间距离达到3±0.1mm，整体六个面相互垂直，外形误差小于±0.1mm。

与现有技术相比，本发明提出了一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，具有以下有益效果：

1、本发明提出了一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，现有的方法制作过程中，极板间的回形挡圈与极板为不同材质、不同硬度的物理接触，需要更大压力才能可靠密封，本次发明的制作方法采用金属包胶工艺，挡圈与极板金属形成整体结构，密封面是同种柔性材料，密封可靠。

2、本发明提出了一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，现有方法组合过程中，各个部件之间位置控制难度大，成品精度差，本发明每个过程通过模具、工装控制精度，减少人为加工误差。

3、本发明提出了一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，涉及的工艺可以实现自动化连续生产，能够批量生产出高品质产品。

4、本发明提出了一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，使用本发明制作的电解槽长期使用没有出现电解液外漏及周围绝缘破坏漏电、短路，使用安全可靠，日常维护工作量极少，寿命更长。

5、本发明提出了一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，用本工艺制作的电解槽可以放入电解液内正常工作，将电解液容器和电解槽合二为一，有效解决散热问题，无需专门设计散热管路，大大缩小设备体积，节约安装空间。

6、本发明提出了一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，该工艺完全可以制作大型工业制氢设备，较大的内部压力下工作不存在电解液渗漏风险，推广使用可以促进我国氢能利用水平。

附图说明

图1为本发明矩形薄板结构图；

图2为本发明阳极板结构图；

图3为本发明阴极板结构图；

图4为本发明首次包胶后整体组装示意及连接片焊接图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1-4，一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，S1，不锈钢板切割整形：选用符合要求的两种厚度316不锈钢板，使用氮气保护的大型激光切割机，按照设计图纸切割出反应器极板，每块极板在固定位置留有液体气体进出孔，内部使用0.76mm矩形薄板，四角倒圆，其中一片有连接引线的伸出部分；两端使用同样尺寸的3.5mm厚板，四角预留焊接连接柱的豁口，不锈钢片边缘去毛刺，并经过压辊整平；

S2，极板表面预处理：极板经过喷砂、清洗、酸性除油、水洗、干燥后方可使用；

S3，一次包胶：在极板两面周边，形成回形橡胶密封圈，并为各电解小室尺寸控制提供支撑；

S4，叠放至设计尺寸：一次包胶后的不锈钢板在工装内叠放；

S5,并加压至设计尺寸：其中上下两片不锈钢板使用3.5mm厚板，中间极板使用0.76mm薄板，要求相邻极板液体气体进出孔相互错位，在垂直方向用伺服电机带动丝杆加压；

S6,两端厚板焊接连肋固定：完成叠放后，使用3mm不锈钢柱将两端厚板四个角相互对应焊接，控制焊接电流；

S7，二次整体包胶：经过叠放焊接后的电解槽半成品放入整体包胶模具，该模具可以精确定位电解槽位置，并经过专门设计保证中空的半成品二次包胶变形量可控；

S8,使用调整后的专用硅胶，采用国产注胶机进行注胶硫化，充分冷却后脱模。

所述S1，极板分为阴极板和阳极板，且阴极板选用304材质，厚度为3.5mm，数量为2个，阳极板选用316材质，厚度为0.76mm，数量为1个。

所述S1，极板要求达到外形公差±0.1mm，无毛刺、飞溅。平面度±0.1mm/100mm。

所述S3，一次包胶其流程是：预处理后的不锈钢板涂覆底胶、晾干、装磨具、预热、喷注专用硅胶、使用国产平板硫化机高温硫化、冷却、脱模、修整，所形成的包胶回型密封圈完整、边缘规整，其他部分无残留，各部分厚度公差小于±0.1mm，剥离强度符合要求。

所述S4，一次包胶后的不锈钢板在工装内叠放标准：按照工作电压除2取整再乘以2后加1的数量进行叠放。

所述S5，加压至设计尺寸要保证极板之间距离达到3±0.1mm，整体六个面相互垂直，外形误差小于±0.1mm。

具体实施方式：

首先不锈钢板切割整形；选用符合要求的两种厚度316不锈钢板，使用氮气保护的大型激光切割机，按照设计图纸切割出反应器极板，每块极板在固定位置留有液体气体进出孔，内部使用0.76mm矩形薄板（图1），四角倒圆，其中一片有连接引线的伸出部分（图2）；两端使用同样尺寸的3.5mm厚板，四角预留焊接连接柱的豁口（图3），不锈钢片边缘去毛刺，并经过压辊整平，极板要求达到外形公差±0.1mm，无毛刺、飞溅，平面度±0.1mm/100mm。

然后极板表面预处理：极板经过喷砂、清洗、酸性除油、水洗、干燥后方可使用。

然后一次包胶：在极板两面周边，形成回形橡胶密封圈，并为各电解小室尺寸控制提供支撑。其流程是预处理后的不锈钢板涂覆底胶、晾干、装磨具、预热、喷注专用硅胶、使用国产平板硫化机高温硫化、冷却、脱模、修整。所形成的包胶回型密封圈完整、边缘规整，其他部分无残留，各部分厚度公差小于±0.1mm，剥离强度符合要求。

然后叠放并加压至设计尺寸：一次包胶后的不锈钢板按照工作电压除2取整再乘以2后加1的数量在工装内叠放，其中上下两片不锈钢板使用3.5mm厚板，中间极板使用0.76mm薄板，要求相邻极板液体气体进出孔相互错位，在垂直方向用伺服电机带动丝杆加压，保证极板之间距离达到3±0.1mm，整体六个面相互垂直，外形误差小于±0.1mm。(图4)

然后两端厚板焊接连肋固定：完成叠放后，使用3mm不锈钢柱将两端厚板四个角相互对应焊接，控制焊接电流不能过大，避免一次包胶高温损坏。

最后二次整体包胶：经过叠放焊接后的电解槽半成品放入整体包胶模具，该模具可以精确定位电解槽位置，并经过专门设计保证中空的半成品二次包胶变形量可控，使用调整后的专用硅胶，采用国产注胶机进行注胶硫化，充分冷却后脱模。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，其特征在于，包括以下步骤:

S1，不锈钢板切割整形：选用符合要求的两种厚度316不锈钢板，使用氮气保护的大型激光切割机，按照设计图纸切割出反应器极板，每块极板在固定位置留有液体气体进出孔，内部使用0.76mm矩形薄板，四角倒圆，其中一片有连接引线的伸出部分；两端使用同样尺寸的3.5mm厚板，四角预留焊接连接柱的豁口，不锈钢片边缘去毛刺，并经过压辊整平；

S2，极板表面预处理：极板经过喷砂、清洗、酸性除油、水洗、干燥后方可使用；

S3，一次包胶：在极板两面周边，形成回形橡胶密封圈，并为各电解小室尺寸控制提供支撑；

S4，叠放至设计尺寸：一次包胶后的不锈钢板在工装内叠放；

S5,并加压至设计尺寸：其中上下两片不锈钢板使用3.5mm厚板，中间极板使用0.76mm薄板，要求相邻极板液体气体进出孔相互错位，在垂直方向用伺服电机带动丝杆加压；

S6,两端厚板焊接连肋固定：完成叠放后，使用3mm不锈钢柱将两端厚板四个角相互对应焊接，控制焊接电流；

S7，二次整体包胶：经过叠放焊接后的电解槽半成品放入整体包胶模具，该模具可以精确定位电解槽位置，并经过专门设计保证中空的半成品二次包胶变形量可控；

S8,使用调整后的专用硅胶，采用国产注胶机进行注胶硫化，充分冷却后脱模。

2.根据权利要求1所述的一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，其特征在于，所述S1，极板分为阴极板和阳极板，且阴极板选用304材质，厚度为3.5mm，数量为2个，阳极板选用316材质，厚度为0.76mm，数量为1个。

3.根据权利要求1所述的一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，其特征在于，所述S1，极板要求达到外形公差±0.1mm，无毛刺、飞溅。平面度±0.1mm/100mm。

4.根据权利要求1所述的一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，其特征在于，所述S3，一次包胶其流程是：预处理后的不锈钢板涂覆底胶、晾干、装磨具、预热、喷注专用硅胶、使用国产平板硫化机高温硫化、冷却、脱模、修整，所形成的包胶回型密封圈完整、边缘规整，其他部分无残留，各部分厚度公差小于±0.1mm，剥离强度符合要求。

5.根据权利要求1所述的一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，其特征在于，所述S4，一次包胶后的不锈钢板在工装内叠放标准：按照工作电压除2取整（n）再乘以2后加1的数量进行叠放。

6.根据权利要求1所述的一种氢氧发生器电解槽制作工艺方法，其特征在于，所述S5，加压至设计尺寸要保证极板之间距离达到3±0.1mm，整体六个面相互垂直，外形误差小于±0.1mm。