CN204311141U - 一种水电解制氢的电解单元 - Google Patents

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李平
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Abstract

本实用新型涉及一种水电解制氢的电解单元，属于水电解制氢技术领域。该水电解制氢的电解单元包括塑料电极框及设置在电极框两侧的电极板；塑料电极框内设有环状凸台，环状凸台上用隔膜压圈压设了一层离子膜，离子膜两侧设有副极网，副极网与电极板之间设置有支撑网，电极框的外缘还开设有若干孔道。该电解单元重量轻、防“气蚀”、结构简单的单电极框电解单元。

Description

一种水电解制氢的电解单元
技术领域
本实用新型涉及一种电解单元，属于水电解制氢技术领域。
背景技术
水电解制氢系统的电解槽是由若干个电解室串联构成的，主要零部件是电极板、副电极、离子膜、密封圈等，其中，电极板通常采用全金属结构，由碳素钢极板框、冷轧深冲钢板主极板组焊而成，需要经过火焰切割、热处理、机械加工、冲压、焊接、电镀等几十道工序加工而成品，是水电解槽中加工工序最多、加工数量最大的部件，需要使用各类设备和工艺装备，加工周期较长，且加工精度受加工机械的影响较大，加工精度高的机械设备价格昂贵，造成加工成本较高，反之加工精度难以保证。这种结构的电极板钢材耗用量很多、制作成本很高。
碳素钢极板框分布着电解液和气液混合体孔道，气液混合体孔道在水电解槽运行过程中，不可避免的会发生不同程度的气蚀，腐蚀产物的溶入引起电解液中杂质含量不断增加，对水电解槽的性能产生不利影响；另一方面，水电解槽运行时，任何导电异物接触到金属电极框表面，就会造成水电解槽电解小室之间的短路故障。
已有水电解槽采用两块塑料电极框加一块极板的形式，或是两块塑料电极框和两块极板的形式，这造成了水电解制氢设备中零件数量众多、装配过程复杂，不易于大型化发展。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种重量轻、防“气蚀”、结构简单的单电极框用于水电解制氢的电解单元。
本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种水电解制氢的电解单元，所述电解单元包括塑料电极框及设置在所述电极框两侧的电极板；所述塑料电极框内设有环状凸台，所述环状凸台上有一层用隔膜压圈压设的离子膜，所述离子膜两侧设有副极网，所述副极网与所述电极板之间设置有支撑网，所述电极框的外缘还开设有若干孔道。
上述技术方案的改进是：所述副极网由镍丝制成。
上述技术方案的改进是：所述电极板嵌设于所述电极框的极板座内。
上述技术方案的改进是：所述孔道沿所述塑料电极框中心对称的设置在所述塑料电极框上。
上述技术方案的改进是：所述塑料电极框为圆形塑料电极框，所述电极板为圆形电极板。
上述技术方案的改进是：所述塑料电极框为方形塑料电极框，所述电极板为圆形电极板。
本实用新型采用上述技术方案的有益效果是：本实用新型作为完整电解单元的塑料电极框只有一片，电极板位于电极框的两侧，与现行的两块电极框合成实用，中间夹一块电极板的结相比，安装数量也减少一半。
此外，电极框内的气液通道孔是与电极框材料相同且通过一次性注塑成形的较传统碳素钢电极框相比，不会发生的氢气腐蚀现象，也减少了腐蚀产物对电解槽和电解液的污染。由于塑料的电绝缘性，也消除了电解槽外部因导电物体接触时发生短路的条件，提高了电解槽的运行安全性。
并且本实用新型减少了大量的钢材耗用，降低了水电解槽的制造成本，也使得使用本实用新型中所提到的电解单元的电解槽的整体重量明显减轻。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型实施例水电解制氢的电解单元的结构示意图。
图2是本实用新型实施例中塑料电极框的结构示意图。
具体实施方式
实施例
本实施例的一种水电解制氢的电解单元，电解单元包括塑料电极框1及设置在电极框两侧的电极板7；塑料电极框1内设有环状凸台，环状凸台上有一层用隔膜压圈3压设的离子膜4，离子膜4两侧设有副极网5，副极网5与电极板7之间设置有支撑网6，电极框的外缘还开设有若干孔道2。
本实施例的副极网5由镍丝制成。
本实施例的电极板7嵌设于电极框的极板座内。
本实施例的孔道2沿塑料电极框1中心对称的设置在塑料电极框1上。
本实施例的塑料电极框1为圆形塑料电极框1，电极板7为圆形电极板7。
除本实施例的圆形结构外，塑料电极框1还可以使方形塑料电极框1，而电极板7仍为圆形结构。
本实用新型不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种水电解制氢的电解单元，其特征在于：所述电解单元包括塑料电极框及设置在所述电极框两侧的电极板；所述塑料电极框内设有环状凸台，所述环状凸台上有一层用隔膜压圈压设的离子膜，所述离子膜两侧设有副极网，所述副极网与所述电极板之间设置有支撑网，所述电极框的外缘还开设有若干孔道。
2.如权利要求1所述的水电解制氢的电解单元，其特征在于：所述副极网由镍丝制成。
3.如权利要求1所述的水电解制氢的电解单元，其特征在于：所述电极板嵌设于所述电极框的极板座内。
4.如权利要求1所述的水电解制氢的电解单元，其特征在于：所述孔道沿所述塑料电极框中心对称的设置在所述塑料电极框上。
5.如权利要求1-4任一所述的水电解制氢的电解单元，其特征在于：所述塑料电极框为圆形塑料电极框，所述电极板为圆形电极板。
6.如权利要求1-4任一所述的水电解制氢的电解单元，其特征在于：所述塑料电极框为方形塑料电极框，所述电极板为圆形电极板。
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