CN115216797A - 一种立体波纹网板及其加工方法和电解槽 - Google Patents

一种立体波纹网板及其加工方法和电解槽 Download PDF

Info

Publication number
CN115216797A
CN115216797A CN202210743324.9A CN202210743324A CN115216797A CN 115216797 A CN115216797 A CN 115216797A CN 202210743324 A CN202210743324 A CN 202210743324A CN 115216797 A CN115216797 A CN 115216797A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate
dimensional
electrode
bending part
electrolytic cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210743324.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115216797B (zh
Inventor
王韬
刘丽萍
王凡
郭海礁
王金意
王鹏杰
吴展
潘龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaneng Clean Energy Research Institute
Huaneng Group Technology Innovation Center Co Ltd
Sichuan Huaneng Baoxinghe Hydropower Co Ltd
Sichuan Huaneng Kangding Hydropower Co Ltd
Huaneng Mingtai Power Co Ltd
Sichuan Huaneng Dongxiguan Hydropower Co Ltd
Sichuan Huaneng Fujiang Hydropower Co Ltd
Sichuan Huaneng Hydrogen Technology Co Ltd
Sichuan Huaneng Jialingjiang Hydropower Co Ltd
Sichuan Huaneng Taipingyi Hydropower Co Ltd
Original Assignee
Huaneng Clean Energy Research Institute
Huaneng Group Technology Innovation Center Co Ltd
Sichuan Huaneng Baoxinghe Hydropower Co Ltd
Sichuan Huaneng Kangding Hydropower Co Ltd
Huaneng Mingtai Power Co Ltd
Sichuan Huaneng Dongxiguan Hydropower Co Ltd
Sichuan Huaneng Fujiang Hydropower Co Ltd
Sichuan Huaneng Hydrogen Technology Co Ltd
Sichuan Huaneng Jialingjiang Hydropower Co Ltd
Sichuan Huaneng Taipingyi Hydropower Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaneng Clean Energy Research Institute, Huaneng Group Technology Innovation Center Co Ltd, Sichuan Huaneng Baoxinghe Hydropower Co Ltd, Sichuan Huaneng Kangding Hydropower Co Ltd, Huaneng Mingtai Power Co Ltd, Sichuan Huaneng Dongxiguan Hydropower Co Ltd, Sichuan Huaneng Fujiang Hydropower Co Ltd, Sichuan Huaneng Hydrogen Technology Co Ltd, Sichuan Huaneng Jialingjiang Hydropower Co Ltd, Sichuan Huaneng Taipingyi Hydropower Co Ltd filed Critical Huaneng Clean Energy Research Institute
Priority to CN202210743324.9A priority Critical patent/CN115216797B/zh
Priority claimed from CN202210743324.9A external-priority patent/CN115216797B/zh
Publication of CN115216797A publication Critical patent/CN115216797A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115216797B publication Critical patent/CN115216797B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • C25B11/03Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form perforated or foraminous
    • C25B11/031Porous electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/60Constructional parts of cells
    • C25B9/63Holders for electrodes; Positioning of the electrodes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)

Abstract

本发明公开了一种立体波纹网板及其加工方法和电解槽,其中立体波纹网板由若干重复排列的立体结构单元构成;立体结构单元包括第一部分和第二部分;第一部分包括依次连接的第一板、第一弯曲部和第二板;第二部分包括依次连接的第三板、第二弯曲部和第四板;第三板的外侧与第一板的内侧连接,第四板的外侧与所述第二板的内侧连接;第一弯曲部的弯曲方向与第二弯曲部的弯曲方向相反,且第一弯曲部和第二弯曲部围城一个六边形通道;第一部分和第二部分结构相同。本发明所述立体波纹网板,作为电极板用于电解槽,可增强流体的横向流动。

Description

一种立体波纹网板及其加工方法和电解槽
技术领域
本发明属于电解制氢技术领域,尤其涉及一种立体波纹网板及其加工方法和电解槽。
背景技术
目前,电解水制氢是生产绿氢的重要方式。现有的主流电解水制氢技术主要包括三种:碱性电解水制氢、质子交换膜(PEM)电解制氢以及高温固体氧化物电解(SOEC)制氢。电解制氢技术中关键的核心设备是电解槽,三种电解技术对应的分别为碱性电解槽、质子交换膜电解槽及高温固体氧化物电解槽。
碱性水电解槽是由多个重复的结构单元压紧构成,每个结构单元为一个电解单元(小室)。碱性电解槽主要部件包括依次排列的极板、电极隔膜等。其中,极板为小室内部流体提供了流通的通道,其结构决定了电解液的分布,进而对电解产氢过程有重要影响。目前压滤式电解槽电解单元(小室)内部的主极板表面多采用凹凸相间的结构(乳凸结构)。但是在实际应用中,该乳凸结构的电极板有以下缺点:
1.碱液在小室内流动时,凹凸结构可以产生垂直于电极板的流动,但缺乏横向流动,将导致碱液在电极板径向的分布不均匀,且随着电解槽尺寸的增加,碱液的非均匀分布越严重,将大大阻碍电解槽设备大型化的发展;
2.极板表面的凹凸结构使两侧极板为“顶对顶”接触,即并未完全接触,随着电解的进行,小室产生的大量气泡运动至凹凸顶点附近位置,将会增加电极板的接触电阻,增大电解能耗;
3.传统乳凸结构采用冲压的方式加工成本高,一致性差,乳凸直径、位置略有误差会降低最终电解槽性能。
综上,需要设计一种新型的电极板结构,以克服现有电极板的缺陷,并简化加工流程,降低加工成本。
发明内容
有鉴于此,本发明的一个目的在于提出一种立体波纹网板,由若干重复排列的立体结构单元构成,以其作为电极板用于电解槽,可增强流体的横向流动,相比于传统乳凸结构电解单元,提高电解槽内部流体流动的均一性20-60%,使得电解液浓度更加均匀,且有利于气体产物排出,有助于提高电解效率、降低能耗;同时,本发明的立体波纹网板,结构紧凑,可降低小室厚度,减小电阻,提高电解效率,且减小了占地面积。
本发明的另一个目的在于提出一种立体波纹网板的加工方法。
本发明的又一个目的在于提出一种电解槽。
为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种立体波纹网板,由若干重复排列的立体结构单元构成;所述立体结构单元包括第一部分和第二部分;
所述第一部分包括依次连接的第一板、第一弯曲部和第二板;
所述第二部分包括依次连接的第三板、第二弯曲部和第四板;所述第三板的外侧与所述第一板的内侧连接,所述第四板的外侧与所述第二板的内侧连接;所述第一弯曲部的弯曲方向与所述第二弯曲部的弯曲方向相反,且所述第一弯曲部和所述第二弯曲部围城一个六边形通道;
所述第一部分和第二部分结构相同。
本发明实施例的立体波纹网板,由若干重复排列的立体结构单元构成,以其作为电极板用于电解槽,可增强流体的横向流动,相比于传统乳凸结构电解单元,提高电解槽内部流体流动的均一性20-60%,使得电解液浓度更加均匀,且有利于气体产物排出,有助于提高电解效率、降低能耗;同时,本发明的立体波纹网板,结构紧凑,可降低小室厚度,减小电阻,提高电解效率,且减小了占地面积。
在本发明的一些实施例中,所述第一弯曲部与所述第二弯曲部的两端的夹角均在60-120°之间。
在本发明的一些实施例中,所述第一弯曲部紧邻所述第一板一端的内侧与所述第二弯曲部紧邻所述第三板一端的外侧点接触;所述第一弯曲部紧邻所述第二板一端的内侧与所述第二弯曲部紧邻所述第四板一端的外侧点接触。
在本发明的一些实施例中,所述第一弯曲部包括依次连接的第五板、第六板和第七板;所述第五板远离所述第六板一端连接所述第一板,所述第七板远离所述第六板一端连接所述第二板;所述第五板和所述第七板关于所述第六板的横向中截面对称设置;所述第五板为向所述六边形通道中心倾斜的斜板,所述第六板为竖板。
在本发明的一些实施例中,所述第一弯曲部为自所述六边形通道顶部向底部凹陷的弯曲结构,所述第二弯曲部为自所述六边形通道顶部向底部凹陷的弯曲结构。
在本发明的一些实施例中,所述第五板在沿所述第一弯曲部长度方向分布的竖直面内的投影长度为2.5-5mm,所述第六板在沿所述第一弯曲部长度方向分布的竖直面内的投影长度为2.5-10mm。
在本发明的一些实施例中,所述第一板与水平面的夹角、所述第二板与水平面的夹角、所述第五板与水平面的夹角均为120-150°;所述第六板与水平面的夹角为130-170°;所述第六板由第一竖板和第二竖板构成。
在本发明的一些实施例中,所述第一板与所述第三板之间的夹角、所述第二板与所述第四板之间的夹角均为120-180°。
为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种立体波纹网板的加工方法,包括在基板上形成若干重复排列的通孔,获得通孔板;
将所述通孔板进行横向和纵向拉伸,即得所述立体波纹网板。
本发明实施例的立体波纹网板的加工方法,采用切割、拉伸的加工方式,相比传统的电极板冲压方式加工方式,加工方便、成本低。
为达到上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种电解槽,包括电极框和电极板;
所述电极框内安装有所述电极板,所述电极板与所述电极框内壁形成储液腔;所述电极框上相对的两侧分别设有入口流道和出口流道,且所述入口流道和出口流道均与所述储液腔连通;
所述电极板采用本发明实施例所述的立体波纹网板。
本发明实施例的电解槽的有益效果与本发明实施例的立体波纹网板的有益效果基本相同,在此不再赘述。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明一个实施例的立体波纹网板的简单结构示意图。
图2是根据本发明一个实施例的立体波纹网板中立体结构单元的等轴测图。
图3是图2的俯视图。
图4是图2的主视图。
图5是图2的侧视图。
图6是根据本发明一个实施例的立体波纹网板的另一角度的立体图。
图7a是根据本发明另一个实施例的立体波纹网板的立体图。
图7b是根据本发明又一个实施例的立体波纹网板的立体图。
图7c是根据本发明又一个实施例的立体波纹网板的立体图。
图7d是根据本发明又一个实施例的立体波纹网板的立体图。
图7e是根据本发明又一个实施例的立体波纹网板的立体图。
图7f是根据本发明又一个实施例的立体波纹网板的立体图。
图7g是根据本发明又一个实施例的立体波纹网板的立体图。
图8是根据本发明一个实施例的电解槽的简单结构示意图。
附图标记:
1-立体结构单元;101-第一部分;1011-第一板;1012-第五板;1013-第六板;1014-第七板;1015-第二板;102-第二部分;1021-第三板;1022-第八板;1023-第九板;1024第十板;1025-第四板;103-六边形通道;2-电极框;3-电极板;4-储液腔;5-入口流道;6-出口流道。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
图1是根据本发明一个实施例的立体波纹网板的简单结构示意图。
如图1-6所示,本发明实施例的立体波纹网板,由若干重复排列的立体结构单元1构成;立体结构单元1包括第一部分101和第二部分102;第一部分101包括依次连接的第一板1011、第一弯曲部和第二板1015;第二部分102包括依次连接的第三板1021、第二弯曲部和第四板1025;第三板1021的外侧与第一板1011的内侧连接,第四板1025的外侧与第二板1015的内侧连接;第一弯曲部的弯曲方向与第二弯曲部的弯曲方向相反,且第一弯曲部和第二弯曲部围城一个六边形通道103;第一部分101和第二部分102结构相同。
本发明实施例的立体波纹网板,由若干重复排列的立体结构单元构成,以其作为电极板用于电解槽,可增强流体的横向流动,相比于传统乳凸结构电解单元,提高电解槽内部流体流动的均一性20-60%,使得电解液浓度更加均匀,且有利于气体产物排出,有助于提高电解效率、降低能耗;同时,本发明的立体波纹网板,结构紧凑,可降低小室厚度,减小电阻,提高电解效率,且减小了占地面积。
需要说明的是,本发明实施例中,外侧是指六边形通道顶部所在侧,内侧是指六边形通道底部所在侧。以图3立体波纹网板水平放置时的俯视图为例,外侧为位于上方一侧,内侧为位于下方一侧,具体的:对于第一部分来说,外侧为图3中A处所在一侧,内侧为图3中B处所在一侧;对于第二部分来说,外侧为图3中C处所在一侧,内侧为图3中D处所在一侧。
需要说明的是,第一弯曲部和第二弯曲部弯曲方向相反,作为一种可能的示例,第一弯曲部自六边形通道顶部向底部凹陷的弯曲结构,第二弯曲部为自六边形通道底部向顶部凸起的弯曲结构。以图3俯视图为例,第一弯曲部为向下凹陷的弯曲结构,第二弯曲部为向上凸起的弯曲结构。更具体的,第一弯曲部为自两端向中间向下凹陷的弯曲结构,第二弯曲部为自两端向中间向上凸起的弯曲结构。更具体的,第一弯曲部为自六边形通道顶部两端向中间向下凹陷的弯曲结构,第二弯曲部为自六边形通道底部两端向中间向上凸起的弯曲结构。
可选的,在一些实施例中,如图3和图4所示,第一板1011、第二板1015、第三板1021和第四板1025均为长方体状板,第三板1021外侧端面和第一板1011内侧端面通过焊接、胶粘接、一体成型等方式连接在一起,第四板1025外侧端面和第二板1015内侧端面通过焊接、胶粘接、一体成型等方式连接在一起。较佳的,第一板1011与第三板1021之间的夹角、第二板1015与第四板1025之间的夹角相同,均为120-180°,优选150°。
可选的,第一弯曲部包括依次通过焊接、胶粘接或一体成型等方式连接的第五板1012、第六板1013和第七板1014;第五板1012远离第六板1013一端连接第一板1011,第七板1014远离第六板1013一端连接第二板1015;第五板1012和第七板1014关于第六板1013的横向中截面(图3中和图5中的E处)对称设置;第五板1012为相对于第六板向上且向六边形通道103中心倾斜的斜板,第六板1013为竖板。在一些实施例中,第五板1012和第七板1014为长方体状,其各个表面均为平面,也即内侧和外侧在同一平面内;而在另一些实施例中,第五板1012和第七板1014亦为规则的长方体状,但其内侧向内整体凸起,外侧向外整体凸起。但无论第五板1012和第七板1014本身的结构如何,只要保证它们整体与六边形通道103底部所在平面的夹角及与第六板的夹角在预设范围内即可。
可选的,如图4所示,第一板1011与水平面的夹角、第二板1015与水平面的夹角为120-150°,优选为135°,它们相应的补角(比如第二板1015与水平面夹角的补角θ)均为60-30°,优选45°;第六板1013与水平面的夹角为130-170°,优选150°,其相应的补角β为50-10°,优选30°;第五板1012与水平面的夹角为120-150°,优选为135°。
可选的,由于第一部分和第二部分结构相同,但第一弯曲部与第二弯曲部的弯曲方向相反,为了方便说明,对第二部分的结构予以说明。第二弯曲部包括依次通过焊接、胶粘接或一体成型等方式连接的第八板1022、第九板1023和第十板1024;第八板1022远离第九板1023一端连接第三板1021,第十板1024远离第九板1023一端连接第四板1025;第八板1022和第十板1024关于第九板1023的横向中截面(图3中和图5中的F处)对称设置;第八板1022为相对于第九板1023向下六边形通道103中心倾斜的斜板,第九板1023为竖板。在一些实施例中,第八板1022与水平面的夹角、第十板1024与水平面的夹角均为30-60°,第九板1023与水平面夹角为10-50°;较佳的,第八板1022与水平面的夹角、第十板1024与水平面的夹角均为45°,第九板1023与水平面夹角为30°。
可选的,如图3所示,第一板1011、第二板1015、第三板1021和第四板1025四者结构相同,尺寸相同;第五板1012、第七板1014、第八板1022和第九板1023四者结构相同,尺寸相同;第六板1013和第九板1023结构相同,尺寸相同。此时可以理解为,六边形通道是由4条斜边和两个直线段依次排列构成。较佳的,第一板1011、第五板1012、第六板1013、第七板1014和第二板1015宽度相等,且各板外侧边缘对齐设置,各板内侧边缘对齐设置。
可选的,如图3和图5所示,第六板1013由第一竖板和第二竖板构成。
可选的,如图3所示,第一弯曲部与第二弯曲部的两端的夹角均在60-120°之间。具体的,第一弯曲部紧邻第一板1011一端的内侧与第二弯曲部紧邻第三板1021一端的外侧点接触形成第一夹角;第一弯曲部紧邻第二板1015一端的内侧与第二弯曲部紧邻第四板1025一端的外侧点接触,形成第二夹角。更为具体的,第五板1012紧邻第一板1011一端内侧与第八板1022紧邻第三板1021一端外侧点接触形成第一夹角;第七板1014紧邻第二板1015一端内侧与第十板1024紧邻第四板1025一端外侧点接触形成第二夹角。第一夹角和第二夹角均为α,在60-120°之间。
可选的,第一板1011、第二板1015、第三板1021和第四板1025四者结构相同,尺寸相同,并且第五板1012、第七板1014、第八板1022和第九板1023四者结构相同,尺寸相同时,如图3所示,第五板1012在沿第一弯曲部长度方向分布的竖直面内的投影长度(也即在x方向的投影长度)为2.5-5mm,第六板在沿所述第一弯曲部长度方向分布的竖直面内的投影长度为2.5-10mm。定义第五板1012在x方向的投影长度为b,定义第一板1011在x方向的投影长度为a,存在以下七种典型的立体结构单元尺寸(见表1):
表1七种典型的立体结构单元尺寸
投影斜边长(mm) 投影直边长(mm) 角度(°) 对应附图
1 5 5 90 图7a
2 2.5 5 90 图7b
3 4 5 90 图7c
4 5 2.5 90 图7d
5 5 10 90 图7e
6 5 5 60 图7f
7 5 5 120 图7g
备注:表1中角度是指各立体结构单元第一弯曲部和第二弯曲部的夹角(对应于图3中α角)。
可选的,如图1所示,若干立体结构单元1以阵列的方式重复排列,位于同一排的若干立体结构单元,相邻两个立体结构单元中,其中一个立体结构单元的第九板内侧端面与另一个立体结构单元的第六板外侧端面通过焊接、胶粘接或一体成型等方式连接;位于同一列的若干立体结构单元,相邻两个立体结构单元中,其中一个立体结构单元的第二板的端面和第四板的端面分别连接另一个立体结构单元的第一板的端面和第十板的端面,连接方式为焊接、胶粘接或一体成型等。
可选的,立体波纹网板的厚度为0.5-1mm,优选0.75mm。由于立体波纹网板是由若干立体结构单元重复排列而成,也可以看作是每个立体结构单元的厚度均为0.5-1mm,优选0.75mm。
可选的,立体波纹网板的材质为不锈钢或碳钢。
以本发明实施例的立体波纹网板水平设置为例,其工作原理为:
如图3所示,每个立体结构单元第一部分101的第五板1012向下延伸,而后连接第六板1013构成立体结构单元底部支撑点;而后连接第七板1014,并向上延伸,之后与第二板1015相连,构成上部支撑点。每个立体单元的第二部分102结构与第一部分101相同,但第一弯曲部和第二弯曲部的弯曲方向相反。整个立体结构单元利用六边形通道的第五板-第八板、第七板-第十板两组斜边促进流体横向分布,六边形通道103中段两条边第六板1013和第九板1023分别向下凹陷或向上凸起,起到支点作用,并在结构中央形成空腔,利于电解液及气泡通过。从设计的角度分析,将由若干立体结构单元重复排列组成的立体波纹网板用于电解槽的电极板,相比于传统乳凸结构,该立体波纹网板,增强了电解槽内流体的横向流动,提高了电解槽内部流体流动的均一性,理论仿真模拟结果表明,由上述七种典型的立体结构单元构成的本发明实施例的立体波纹网板作为电极板的电解槽,其流体分布均一性比传统结构提高20-60%,可使得碱液等电解液浓度更加均匀,且有利于气体产物排出,有助于提高电解效率、降低能耗。此外,将由若干立体结构单元重复排列组成的立体波纹网板结构紧凑,将其用于电解槽的电极板,可降低小室厚度(实质上也是间接降低了电解槽的厚度,减小电阻,提高电解效率,且减小占地面积。
本发明实施例的立体波纹网板,加工方法不限,当采用各立体结构单元一体成型方式连接时,其加工方法包括:在基板上形成若干重复排列的通孔,获得通孔板;将通孔板进行横向和纵向拉伸,即得立体波纹网板。
本发明实施例的立体波纹网板的加工方法,采用切割、拉伸、焊接的加工方式,相比传动的冲压加工方式,加工方便、成本低。
可选的,取一整块方形的金属薄板作为基板,根据实际需求,可为基板可不锈钢或碳钢材质,其边长需大于电解槽截面直径,厚度为0.5-1mm;根据需求确定结构单元尺寸,在基板上切割相应尺寸的通孔;采用现有拉伸设备,将该基板通过水平/竖直方向拉制成具有相应尺寸的立体结构单元的立体波纹网板。当将立体波纹网板用作电解槽的电极板时,用现有切割机将基板切割成电解槽截面形状,比如圆形等;将加工成的电极板焊接在光滑的电极板框表面,形成完整的电解槽(也即电极板组件),这里将原先“乳凸”结构冲压的加工方式,改进为电极板与电极框焊接的方式,有助于降低加工成本。
如图8所示,本发明实施例的电解槽,包括电极框2和电极板3;电极框2内采用焊接、胶粘接等方式安装有电极板3,电极板3与电极框2内壁形成储液腔4;电极框2上相对的两侧分别设有入口流道5和出口流道6,且入口流道5和出口流道6均与储液腔4连通;电极板3采用本发明实施例的立体波纹网板。
需要说明的是,若电解槽水平设置,则电极板在电解槽内水平设置,电极板所采用的立体波纹网板为本发明实施例的立体波纹网板水平放置时的情形;而若电解槽竖直设置或与水平面成一定角度设置,相应的电极板也会与电解槽一样,竖直设置或与水平面成一定角度设置,只是无论电解槽如何放置,电解槽的包括入口流道、出口流道、电极板的设置、储液腔的深度等整体结构不变。
本发明实施例的电解槽使用时,碱液等电解液自入口流道5进入储液腔4,经电极板上的若干立体结构单元分布后,自出口流道6流出。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或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发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或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发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种立体波纹网板,其特征在于,由若干重复排列的立体结构单元构成;所述立体结构单元包括第一部分和第二部分;
所述第一部分包括依次连接的第一板、第一弯曲部和第二板;
所述第二部分包括依次连接的第三板、第二弯曲部和第四板;所述第三板的外侧与所述第一板的内侧连接,所述第四板的外侧与所述第二板的内侧连接;所述第一弯曲部的弯曲方向与所述第二弯曲部的弯曲方向相反,且所述第一弯曲部和所述第二弯曲部围城一个六边形通道;
所述第一部分和第二部分结构相同。
2.根据权利要求1所述的立体波纹网板,其特征在于,所述第一弯曲部与所述第二弯曲部的两端的夹角均在60-120°之间。
3.根据权利要求1所述的立体波纹网板,其特征在于,所述第一弯曲部紧邻所述第一板一端的内侧与所述第二弯曲部紧邻所述第三板一端的外侧点接触;所述第一弯曲部紧邻所述第二板一端的内侧与所述第二弯曲部紧邻所述第四板一端的外侧点接触。
4.根据权利要求1所述的立体波纹网板,其特征在于,所述第一弯曲部为自所述六边形通道顶部向底部凹陷的弯曲结构,所述第二弯曲部为自所述六边形通道顶部向底部凹陷的弯曲结构。
5.根据权利要求1所述的立体波纹网板,其特征在于,所述第一弯曲部包括依次连接的第五板、第六板和第七板;所述第五板远离所述第六板一端连接所述第一板,所述第七板远离所述第六板一端连接所述第二板;所述第五板和所述第七板关于所述第六板的横向中截面对称设置;所述第五板为相对于第六板向上且向所述六边形通道中心倾斜的斜板,所述第六板为竖板。
6.根据权利要求5所述的立体波纹网板,其特征在于,所述第五板在沿所述第一弯曲部长度方向分布的竖直面内的投影长度为2.5-5mm,所述第六板在沿所述第一弯曲部长度方向分布的竖直面内的投影长度为2.5-10mm。
7.根据权利要求5所述的立体波纹网板,其特征在于,所述第一板与水平面的夹角、所述第二板与水平面的夹角、所述第五板与水平面的夹角均为120-150°;所述第六板与水平面夹角为130-170°;所述第六板由第一竖板和第二竖板构成。
8.根据权利要求1所述的立体波纹网板,其特征在于,所述第一板与所述第三板之间的夹角、所述第二板与所述第四板之间的夹角均为120-180°。
9.一种如权利要求1至8任意一项所述的立体波纹网板的加工方法,其特征在于,包括
在基板上形成若干重复排列的通孔,获得通孔板;
将所述通孔板进行横向和纵向拉伸,即得所述立体波纹网板。
10.一种电解槽,其特征在于:包括电极框和电极板;
所述电极框内安装有所述电极板,所述电极板与所述电极框内壁形成储液腔;所述电极框上相对的两侧分别设有入口流道和出口流道,且所述入口流道和出口流道均与所述储液腔连通;
所述电极板采用如权利要求1至9任意一项所述的立体波纹网板。
CN202210743324.9A 2022-06-28 一种立体波纹网板及其加工方法和电解槽 Active CN115216797B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210743324.9A CN115216797B (zh) 2022-06-28 一种立体波纹网板及其加工方法和电解槽

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210743324.9A CN115216797B (zh) 2022-06-28 一种立体波纹网板及其加工方法和电解槽

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115216797A true CN115216797A (zh) 2022-10-21
CN115216797B CN115216797B (zh) 2024-05-31

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1437682A (en) * 1973-02-01 1976-06-03 Howe Baker Eng Electrode device for electric treaters
CN202590969U (zh) * 2012-06-13 2012-12-12 王小若 一种电极固定架安装结构
CN104911628A (zh) * 2015-06-23 2015-09-16 陕西华秦新能源科技有限责任公司 一种节能水电解制氢电解槽
CN114182278A (zh) * 2021-11-30 2022-03-15 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种新型导向菱形结构的电极单元、电解单元及应用
CN114277395A (zh) * 2021-11-30 2022-04-05 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种新型导向楔形结构的电极单元、电解单元及应用
CN114318391A (zh) * 2021-11-30 2022-04-12 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种优化结构的新型电解槽电极板、电解单元及应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1437682A (en) * 1973-02-01 1976-06-03 Howe Baker Eng Electrode device for electric treaters
CN202590969U (zh) * 2012-06-13 2012-12-12 王小若 一种电极固定架安装结构
CN104911628A (zh) * 2015-06-23 2015-09-16 陕西华秦新能源科技有限责任公司 一种节能水电解制氢电解槽
CN114182278A (zh) * 2021-11-30 2022-03-15 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种新型导向菱形结构的电极单元、电解单元及应用
CN114277395A (zh) * 2021-11-30 2022-04-05 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种新型导向楔形结构的电极单元、电解单元及应用
CN114318391A (zh) * 2021-11-30 2022-04-12 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种优化结构的新型电解槽电极板、电解单元及应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI586026B (zh) 雙極性電極及其製法
CN115652352B (zh) 一种用于碱性电解水制氢的气液扩散件及其应用
CN112909282B (zh) 一种燃料电池双极板及其制作方法
CN110391436A (zh) 一种质子交换膜燃料电池金属双极板
CN216786268U (zh) 一种质子交换膜水电解槽
CN219174633U (zh) 一种aem电解水制氢阴极内流道导气结构
CN216891249U (zh) 质子交换膜水电解槽及系统
KR102179738B1 (ko) 연료 전지용 유체 흐름 플레이트
TWI474548B (zh) 極板與使用該極板的極板組
CN115216797B (zh) 一种立体波纹网板及其加工方法和电解槽
CN115216797A (zh) 一种立体波纹网板及其加工方法和电解槽
KR102179739B1 (ko) 연료 전지용 유체 흐름 플레이트
EP3085814B1 (en) Ionic membrane electrolytic bath
CN115261907B (zh) 一种电极板、电解槽及电解制氢系统
CN115261907A (zh) 一种电极板、电解槽及电解制氢系统
CN115216782B (zh) 碱性水电解槽电压监测与超声波强化装置及其控制方法
CN115472857A (zh) 一种高功率氢燃料电池金属双极板
CN112626542A (zh) 电极流场板和电解水槽
CN115513486A (zh) 一种单极板、双极板、电堆及燃料电池
CN205420566U (zh) 一种离子膜电解槽
CN109735865B (zh) 电解制氢氧配组装置及其制备方法
CN114182278B (zh) 一种导向菱形结构的电极单元、电解单元及应用
RU2455397C2 (ru) Катод для электролизера
KR20060086983A (ko) 연료전지의 바이폴라 플레이트
CN114318391B (zh) 一种优化结构的新型电解槽电极板、电解单元及应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant