CN215592685U - 膜电容去离子电极组件、外壳结构和模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及膜电容去离子电极组件、外壳结构和模块。一种膜电容去离子电极组件，包括柔性的阴离子电极，阴离子交换膜，阳离子交换膜，柔性的阳离子电极，以及间隔片，其中，阴离子电极包括至少一个阴离子电极延伸部，从阴离子电极中的边缘向外延伸，阳离子电极中包括至少一个阳离子电极延伸部，从阳离子电极的边缘向外延伸，两者延伸的方向彼此相反，阳离子电极延伸部包括阳离子电极连接部，和/或阴离子电极延伸部包括阴离子电极连接部，以便于为阳离子电极和/或阴离子电极供电。本实用新型优势是降低模块的结构复杂性，确保较低的接触电阻和密封的结构。

Description

膜电容去离子电极组件、外壳结构和模块

技术领域

本实用新型涉及电容去离子技术，尤其涉及膜电容去离子电极组件、用于电极组件的外壳结构、包括膜电容去离子电极组件和外壳结构的模块。

背景技术

由于经济发展、人口增长和气候变化，水资源短缺的问题日益严重。传统的海水淡化技术包括电渗析法(ED)和膜蒸馏法(MD)，但是两者都需要较高的成本和能耗，无法与海水淡化的主要技术-反渗透法(RO)竞争。然而，污垢和高压限制了反渗透法的应用，尤其是在处理高硬度水时，因为频繁更换反渗透膜和使用高压泵的需求增加了资金和运营的成本。

目前开发有电容去离子技术(CDI)是一种能源节约、可再生性好、无二次污染的脱盐技术。CDI以多孔碳材料为电极，当盐水在电极间流动时，由于电场力的作用，离子被吸附固定至电极上，从而降低盐水含量。

膜电容去离子技术(MCDI)是一种新兴的用于海水淡化和离子选择性去除和回收的脱盐技术。与传统的反渗透膜工艺和电渗析相比，MCDI具有能耗低、化学耗低、水回收率高等优点。

实用新型内容

本实用新型提出了一种新的技术，来设置和提供膜电容去离子电极组件及其外壳结构，以及相关的模块和方法，从而更好地设置电极组件结构，以利于提高产能并且利于废水过滤。

本实用新型提出一种膜电容去离子电极组件，所述膜电容去离子电极组件包括，

柔性的阴离子电极，所述阴离子电极用于吸引通道中的待处理的液体中的阴离子；

阴离子交换膜，所述阴离子交换膜与所述阴离子电极相邻地设置，用于使得阴离子通过并防止阳离子通过；

阳离子交换膜，所述阳离子交换膜与所述阴离子交换膜由通道间隔开，用于使得阳离子通过并防止阴离子通过；以及

柔性的阳离子电极，所述阳离子电极与所述阳离子交换膜相邻地设置，用于吸引通道中的待处理的液体中的阳离子；

间隔片，所述间隔片位于所述阴离子交换膜与所述阳离子交换膜两者之间构成的液体的流动路径中，用于间隔所述阴离子交换膜与所述阳离子交换膜并且引导液体的流动；

其中，所述阴离子电极包括至少一个阴离子电极延伸部，该至少一个阴离子电极延伸部从所述阴离子电极中的边缘向外延伸，其中，所述阳离子电极中包括至少一个阳离子电极延伸部，该至少一个阳离子电极延伸部从所述阳离子电极的边缘向外延伸，所述阴离子电极延伸部与所述阳离子电极延伸部的延伸的方向彼此相反。

其中，所述阳离子电极延伸部包括阳离子电极连接部，和/或所述阴离子电极延伸部包括阴离子电极连接部，所述阳离子电极连接部与所述阳离子电极延伸部连接或成一体并且能够从所述阳离子电极延伸部成角度地向内延伸，所述阴离子电极连接部与所述阴离子电极延伸部连接或成一体并且能够从所述阴离子电极延伸部成角度地向内延伸，以便于为阳离子电极和/或阴离子电极供电。

在一方面，阳离子电极延伸部包括位于其内部的用于阳离子电极的开口，和/或阴离子电极延伸部包括位于其内部的用于阴离子电极的开口，所述开口用于帮助所述膜电容去离子电极组件在安装时通过开口固定。

在一方面，通过切割阳离子电极延伸部形成拨片状的阳离子电极连接部，通过切割阴离子电极延伸部形成拨片状的阴离子电极连接部。

在一方面，所述阳离子电极和所述阳离子电极延伸部为石墨片或金属片，所述阴离子电极和所述阴离子电极延伸部为石墨片或金属片。

在一方面，阳离子电极延伸部包括用于阳离子电极的边缘开孔，用于阳离子电极的边缘开孔位于与阳离子电极延伸部的开口相邻或者连通的位置处；以及/或者阴离子电极延伸部包括用于阴离子电极的边缘开孔，用于阴离子电极的边缘开孔位于与阴离子电极延伸部的开口相邻或者连通的位置处。

在一方面，所述膜电容去离子电极组件包括通孔，以允许经处理的液体经由该通孔流出膜电容去离子电极组件。

本实用新型还提出一种用于电极组件的外壳结构，所述外壳结构包括位于顶部的顶板；

位于底部的底板；

位于所述顶板和所述底板之间并且与所述顶板和所述底板外围部分相连接的外围外壳，所述顶板、所述底板和所述外围外壳形成用于电极组件的内部空间；

正极部件和负极部件，正极部件和负极部件分别位于所述外围外壳围成的空间内，所述正极部件和所述负极部件在使用时分别与电源的正极和负极耦接，用于在安装有电极组件时与电极组件的电极导电地耦接；以及

至少两个固定结构，所述固定结构由不导电的材料制成，所述固定结构分别位于所述外围外壳围成的空间内并且与所述正极部件和负极部件间隔开，以帮助安装所述电极组件；

其中，固定结构包括上部和下部，所述上部的下表面是倾斜的，所述下部的上表面是倾斜的并且与所述上部的下表面的斜度对应，以便于所述上部沿着所述下部的上表面相对于所述下部向外移动。

在一方面，所述外壳结构还包括多个固定柱，所述多个固定柱位于所述内部空间内并且位于正极部件与负极部件之间，以帮助电极组件的安装。

在一方面，所述固定结构的上部在移动后的、与下部错位的位置处，固定到所述下部。

在一方面，所述固定结构的上部包括孔，以用于通过所述孔将所述上部固定到所述下部。

在一方面，所述孔包括两个圆形的孔和位于所述两个圆形的孔之间的长条形的孔。

在一方面，所述正极部件和负极部件的面向内部的表面是平面，所述固定结构的与所述正极部件和负极部件相对的表面是平面。

在一方面，所述外壳结构还包括垫圈，所述垫圈位于顶板与外围外壳之间或者/并且位于底板与外围外壳之间。

在一方面，所述外壳结构还包括正极导电装置和负极导电装置，所述正极导电装置与正极部件耦接，所述负极导电装置与负极部件耦接。

在一方面，所述外壳结构与正极导电装置和负极导电装置相连接，所述正极导电装置经由顶板、底板和外围外壳中的一个与正极部件耦接，所述负极导电装置经由顶板、底板和外围外壳中的一个与负极部件耦接。

在一方面，所述正极导电装置和所述负极导电装置分别以密封的方式耦接所述正极部件和所述负极部件，以避免与所述外壳结构中的待处理的液体接触。

本实用新型还提出一种包括至少一个如前所述的膜电容去离子电极组件和如前所述的外壳结构的模块，膜电容去离子电极组件设置在所述底板上，阴离子电极延伸部和/或阴离子电极连接部接触外壳结构的正极部件，阳离子电极延伸部和/或阳离子电极连接部接触外壳结构的负极部件。

在一方面，所述膜电容去离子电极组件的数目为两个或更多个，多个膜电容去离子电极组件依次堆叠，形成一组膜电容去离子电极组件或多组膜电容去离子电极组件，其中，每个膜电容去离子电极组件依次以正向和反向交替翻转的方式设置在所述外壳结构中。

在一方面，还包括隔板，多组膜电容去离子电极组件设置为多层结构，每层之间由隔板隔开。

在一方面，还包括顶部支撑板，所述顶部支撑板的主体上包括至少一个密封部，密封部为具有中空部的凸起，通过将正极导电装置和负极导电装置中的至少一个插入所述中空部，并将凸起嵌入正极部件和负极部件中的至少一个的顶部开口，以使得正极导电装置和负极导电装置中的至少一个与正极部件和负极部件中的至少一个密封地耦接。

在一方面，所述顶部支撑板的主体上包括多个安装凹陷，所述安装凹陷用于将固定柱设置为安装时卡到安装凹陷内以帮助定位。

本实用新型还提出一种采用如前所述的膜电容去离子电极组件或如前所述的模块的处理待处理的液体的方法，在所述膜电容去离子电极组件通电后，使得待处理的液体流过所述膜电容去离子电极组件，从而含阴离子和阳离子的颗粒被吸附到所述阴离子电极和阳离子电极。

利用本实用新型所述的MCDI电极组件和外壳结构以及模块和方法，降低模块的结构复杂性，解决了生产效率低的问题，确保较低的接触电阻和密封的结构，有效地实现水淡化和废水的回收等功能。

附图说明

下面参照附图说明本实用新型的示例性实施例。其中示出了：

图1示出了根据本实用新型一实施例的用于去离子的电极组件的示意图，该电极组件为膜电容去离子(MCDI)电极组件。

图2示出了根据本实用新型一实施例的用于如图1所述的电极组件的模块的示意图。

图3示出了根据本实用新型一实施例的包括MCDI电极组件的模块的俯视示意图。

图4示出了根据本实用新型一实施例的表示循环期间TDS变化的示例测试循环的示意图。

图5示出了根据本实用新型一实施例的包括MCDI电极组件的模块的示意图。

图6示出了根据本实用新型另一实施例的模块的放大结构图。

图7示出了根据本实用新型另一实施例的包括多组MCDI电极组件的模块的分解结构图。

图8示出了根据本实用新型另一实施例的包括多组MCDI电极组件的模块的内部结构的分解结构图。

图9示出了根据本实用新型另一实施例的包括多组MCDI电极组件的模块的内部结构的组装后的示意图。

图10示出了根据本实用新型另一实施例的包括多组MCDI电极组件的模块组装后的结构示意图，其中，仅表示模块的一半以清楚显示其内部。

图11示出了根据本实用新型另一实施例的包括多组MCDI电极组件的模块组装后的剖面示意图。

图12示出了根据本实用新型另一实施例的单片电极的示意图，其中示出了阴离子电极延伸部、阴离子电极连接部、阳离子电极延伸部、阳离子电极连接部。

图13示出了根据本实用新型另一实施例的包括多组MCDI电极组件的模块中的外围壳体以及正极部件、负极部件、正极导电装置和负极导电装置的示意图。

图14示出了根据本实用新型另一实施例的包括多组MCDI电极组件的模块中的正极部件和正极导电装置的放大示意图。

图15示出了根据本实用新型另一实施例的包括多组MCDI电极组件的模块中的隔板的正面示意图。

图16示出了根据本实用新型另一实施例的包括多组MCDI电极组件的模块中的隔板的背面示意图。

图17示出了根据本实用新型另一实施例的仅包括一组MCDI电极组件的模块中的内部结构的示意图。

图18示出了根据本实用新型另一实施例的包括MCDI电极组件的模块的底部支撑板的示意图。

图19示出了根据本实用新型另一实施例的包括MCDI电极组件的模块的正极导电装置的放大示意图。

附图标记说明

1-阴离子电极、101-阴离子电极延伸部、102-阴离子电极连接部、103-开口、104-边缘开孔、2-阴离子交换膜、3-间隔片、4-阳离子交换膜、5-阳离子电极、501-阳离子电极延伸部、502-阳离子电极连接部、503-开口、504-边缘开孔；

9-顶板、10-底板、11-正极导电装置、12-外围外壳、13-垫圈、14-正极部件、15-正极侧丙烯酸块、16-正极侧、17-固定柱、18-负极侧丙烯酸块、19-负极侧基础块、20-负极部件、21-负极导电装置、22-螺钉螺母、23-螺钉螺母、24-出水口、25-进水口；

1301-底表面、1303-定位部件、1304-正极侧基础块、1305-负极侧基础块、1307-凸起结构、1309-通孔、1311-凹陷、601-隔板、603-柔性电极片、1001-电极侧部、1003-延伸侧部分、1005-开口部、1007-开放开口部、1009-通孔部、607-正极部件、608-负极部件、609-安装顶板、611-外围外壳、605-丙烯酸块、615-底板、617-顶板、619-顶部支撑板、621-正极侧基础块、623-连接条；

1101-正极导电装置、1103-负极导电装置、1105-第一凹陷部、1107-第二凹陷部、1109-垫圈、1111-垫圈、1601-主体、1603-安装凹陷、1605-密封部、1607-通孔。

具体实施方式

下文所述的详细描述旨在描述主题技术的各种配置，而不是旨在仅表示主题技术可以采用的配置。附图并入本文，并且构成详细的说明书的一部分。详细的说明书包括具体的细节，为了提供对主题技术的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说，显而易见的是，主题技术不限于本文所述的具体细节，并且可以使用一个或多个实施例来实施。在一个或多个实例中，结构和组件以框图形式显示，以避免混淆主题技术的概念。本公开的一个或多个实施例由一个或多个图示出和/或结合一个或多个图描述。

本实用新型一实施方式涉及一种MCDI电极组件。如图1所示，MCDI电极组件包括多层机构，以将流经其中的介质，例如液体介质的阴离子和阳离子沉积。MCDI电极组件包括阴离子电极1，该阴离子电极可以由在石墨片上涂覆碳浆来制造形成。所述碳浆通过将活性炭、炭黑和聚偏氟乙烯混合到1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶剂中形成。在石墨片上涂覆碳浆形成的碳涂层、石墨片及其碳涂层可以是长方形、正方形、平行四边形、六边形、八边形、圆形、椭圆形等形状，取决于所需要的电极组件和模块的形状。在本实施方式中，该石墨片及其碳涂层为长方形，其长度为10-50cm、15-45cm、20-40cm、25-35cm等，宽度为5-40cm、10-35cm、15-30cm、20-25cm等，例如其面积为23×19cm²。当然长度和宽度也可以根据需要设置得更大或者更小。

如图1所示，在本实施例的石墨片的侧边，还包括沿作为阴离子电极的石墨片的长边延伸的阴离子电极延伸部101以及从阳离子电极延伸的另一侧的阳离子电极延伸部501，该延伸部的尺寸可以是稍小于或小于石墨片，例如其长度为5-30cm、9-25cm、12-20cm、15-18cm等，宽度为2-20cm、6-16cm、10-15cm、12-14cm等，例如其面积为5×8cm²。当然长度和宽度也可以根据需要设置得更大或者更小。片状的延伸部的内部可选地具有开口103，通过其内部的一部分与延伸部的外部的一部分是在一端连接或成一体地连接并且在另一端是分开的，延伸部的内部的一部分可以向上或者向下折叠，以形成开口和阴离子电极连接部102。开口103可以是方形，以使得石墨片的面积最大化。开口可以是圆形、长方形或者是三角形等任何合适的形状，开口的内切部可以弯曲以与电极成角度卷曲，形成用于供电的接触部位。此外，所述开口还可以除固定作用以外，用于供电电路的连接。当然，也可以不具有开口。如图1所示，阴离子电极连接部102是向电极组件的内部的方向折叠的，以便于使得电极堆叠。可选地，阴离子电极连接部通过切割阴离子电极延伸部以形成用于阴离子电极的开口和用于阴离子电极的拨片部，用于阴离子电极的拨片部是阴离子电极延伸部的一部分。优选地，为了防止形成连接部时的向内切割进一步撕裂石墨片，在石墨片上形成边缘开孔104，例如切割一个冲孔，冲孔直径与阴离子电极延伸部101和阴离子电极连接部102的大小相适应，例如在延伸部形成1-5mm的冲孔。边缘开孔104可以位于切割形成的开口的边缘处、与开口连通的位置、连接部的两侧之间的位置。例如边缘开孔104可以位于连接部与石墨片相连接的一边的一侧的开口处，位于连接部与石墨片相连接的一边的两侧的开口处、位于连接部与石墨片相连接的一边的两侧的开口处、位于连接部与石墨片相连接的一边的中间位置等。优选地，阴离子电极还包括通孔6，以允许经处理的流体或者液体，例如水，经由该通孔流出MCDI电极组件。阴离子电极的通孔可以位于电极的中心，直径为0.5-5cm，例如1cm、2cm、3cm、4cm等，也可以位于其他位置，不限于此。

在MCDI电极组件中，还包括位于阴离子电极下方并与其堆叠设置的阴离子交换膜2，所述阴离子交换膜2为薄片状，优选地，与阴离子电极1的形状相同。该阴离子交换膜在吸附阶段使得阴离子通过而阻挡阳离子通过，防止已经吸附的阴离子脱附下来；在再生阶段，解吸下来的离子由于离子交换膜的阻挡而不会重新吸附到电极。阴离子交换膜2可以商业上可得的合适的材料制成，例如是合肥Chemjoy高分子材料有限公司的CJMA-4和CJMC-4。在本实施方式中，该阴离子交换膜为长方形，其形状与大小可以与阴离子电极相同，也可以根据需要来设置，例如其长度为10-50cm、15-45cm、20-40cm、25-35cm等，宽度为5-40cm、10-35cm、15-30cm、20-25cm等，例如其面积为23×19cm²。优选地，阴离子交换膜还包括开孔，以允许经处理的介质，例如水，经由该开孔流出MCDI电极组件，该开孔与阴离子电极的开孔对应，例如可以位于电极的中心，直径为0.5-5cm，例如1cm、2cm、3cm、4cm等，不限于此。

MCDI电极组件还包括与阴离子电极1和阴离子交换膜2相对应的阳离子交换膜4和阳离子电极5。该阳离子电极5也可以由在石墨片上涂覆碳浆来制造形成，碳浆如前所述，其形状和结构优选地与阴离子电极1对应，当然也可以选择其他形状，例如长方形、正方形、平行四边形、六边形、八边形、圆形、椭圆形等形状，取决于所需要的电极组件和模块的形状。阳离子电极5也包括沿石墨片的长边延伸的阳离子电极延伸部501，该阳离子电极延伸部501可以位于与阴离子电极1的阴离子电极延伸部101的位置相对的一侧。该阳离子电极延伸部501的大小与尺寸可以与阴离子电极延伸部101的大小和尺寸相对应，也可以不同于阴离子电极延伸部101的大小和尺寸。该阳离子电极延伸部501的尺寸可以是稍小于或小于作为阳离子电极的石墨片，例如其长度为5-30cm、9-25cm、12-20cm、15-18cm等，宽度为2-20cm、6-16cm、10-15cm、12-14cm等，例如其面积为5×8cm²。当然长度和宽度也可以根据需要设置得更大或者更小。片状的阳离子电极延伸部501的内部具有开口503，通过其内部的一部分与阳离子电极延伸部501的外部的一部分是在一端连接或成一体地连接并且在另一端是分开的，阳离子电极延伸部501的内部的一部分可以向上或者向下折叠，以形成开口和阳离子电极连接部502。开口可以是圆形、长方形或者是三角形等任何合适的形状，开口的内切部可以弯曲以与电极成角度卷曲，形成用于供电的接触部位。此外，所述开口还可以除固定作用以外，用于供电电路的连接。如图1所示，阳离子电极连接部502是向电极组件的内部的方向折叠的，以便于使得电极堆叠。阳离子电极连接部也可以是在没有开口的情况下从阳离子电极延伸部伸出的，只要能够夹到正极部件和固定部件之间即可。在没有开口的情况下，阳离子电极连接部可以与阳离子电极延伸部成一体，或者以合适的方式接合到一起。可选地，阳离子电极连接部通过切割阳离子电极延伸部以形成用于阳离子电极的开口和用于阳离子电极的拨片部，用于阳离子电极的拨片部是阳离子电极延伸部的一部分。优选地为了防止形成阳离子电极连接部时的向内切割进一步撕裂石墨片，在石墨片上形成边缘开孔504，例如切割一个冲孔，冲孔直径与延伸部和连接部的大小相适应，例如在延伸部形成1-5mm的冲孔。边缘开孔504可以位于切割形成的开口的边缘处、与开口连通的位置、连接部的两侧之间的位置。例如边缘开孔504可以位于阳离子电极连接部与开口相连接的一边的一侧的开口处，位于阳离子电极连接部与石墨片相连接的一边的两侧的开口处、位于阳离子电极连接部与石墨片相连接的一边的中间位置等。优选地，阴离子电极还包括通孔，以允许经处理的介质，例如水，经由该通孔流出MCDI电极组件。阴离子电极的通孔可以位于电极的中心或其他任何合适的位置，直径为0.5-5cm，例如1cm、2cm、3cm、4cm等，不限于此。阳离子电极连接部、阳离子电极延伸部以及阴离子电极连接部、阴离子电极延伸部可以采用石墨片，也可以是碳布，其具有导电性，在盐水中不易被腐蚀，也可以是其他导电材料

在MCDI电极组件中，还包括位于阳离子电极上方并与其堆叠设置的阳离子交换膜4，阳离子交换膜4与阴离子交换膜2类似。阳离子交换膜4为薄片状，优选地，与阳离子电极5的形状相同。该阳离子交换膜在吸附阶段允许阳离子通过并且阻挡阴离子通过，防止已经吸附的阳离子脱附下来；在再生阶段，解吸下来的离子由于离子交换膜的阻挡而不会重新吸附到电极。在阳离子交换膜和阴离子交换膜之间存在待处理的液体。阳离子交换膜4可以与阴离子交换膜的材料相同，由商业上可得的合适的材料制成，例如是合肥Chemjoy高分子材料有限公司的CJMA-4和CJMC-4。在本实施方式中，该阳离子交换膜为长方形，其形状与大小可以与阳离子电极相同，也可以根据需要来设置，例如其长度为10-50cm、15-45cm、20-40cm、25-35cm等，宽度为5-40cm、10-35cm、15-30cm、20-25cm等，例如其面积为23×19cm²。优选地，阳离子交换膜还包括开孔，以允许经处理的介质，例如水，经由该开孔流出MCDI电极组件，该开孔与阳离子电极的开孔对应，例如可以位于电极的中心，直径为0.5-5cm，例如1cm、2cm、3cm、4cm等，不限于此。

MCDI电极组件还可选地包括阳离子交换膜和阴离子交换膜之间的间隔片3，间隔片3用于为位于阳离子交换膜和阴离子交换膜之间的例如水的待处理的液体提供流动路径，其为格网结构，以便于水在阳离子交换膜和阴离子交换膜之间流动。间隔片3例如可以用尼龙制成，也可以用其他合适的材料制成，其尺寸可以大于、等于、或者小于阳离子交换膜/阴离子交换膜。例如，间隔片为长方形，例如其长度为10-50cm、15-45cm、20-40cm、25-35cm等，宽度为5-40cm、10-35cm、15-30cm、20-25cm等，例如其面积为23×19cm²。优选地，间隔片3还包括开孔，以允许经处理的介质，例如水，经由该开孔流出MCDI电极组件，该开孔与阳离子交换膜/阴离子交换膜的开孔对应，例如可以位于电极的中心，直径为0.5-5cm，例如1cm、2cm、3cm、4cm等，不限于此。

在工作过程中，液体或流体，例如水，从间隔片3的外部边缘进入MCDI电极组件，流动通过阳离子交换膜和阴离子交换膜之间的间隔片3，而后从阴离子电极1的开孔6、阴离子交换膜2的开孔、可选的间隔片3的开孔组成的通道和/或可选的间隔片3的开孔、阳离子交换膜4的开孔、阳离子电极5中的开孔组成的通道流出。

图2示出了根据本实用新型一实施例的用于电极组件的外壳结构。所述模块在没有安装电极组件的状态下，包括以下部分。外壳结构包括壳体，壳体包括顶板9、与顶板相对并间隔一定距离的底板10以及外围外壳12，顶板和底板通过位于其外侧的外围外壳12相连接，可以是可拆卸的连接以便于更换，或者是密封地连接，例如通过螺栓密封、通过卡扣装置密封、通过铰接装置密封等。例如图2所示的，利用螺钉将顶板与底板连接到一起以密封，螺钉的数目例如是10个。优选地，在外围外壳与顶板和底板的相连接的接缝处，分别设置垫圈，例如不导电的垫圈，例如硅胶垫圈，以用于外围外壳与顶板之间和外围外壳与底板之间的防水密封。

外壳结构的壳体内包括正极部件14和负极部件20。正极部件位于外围外壳的内侧，负极部件位于外围外壳的、与正极部件相对的另一内侧。正极部件和负极部件分别通过外围外壳的两个开孔与外部的正极导电装置11和负极导电装置21耦接。如图2所示，例如石墨块形式的正极部件14与例如正极铜棒的正极导电装置11耦接，例如石墨块形式的负极部件14与例如负极铜棒的负极导电装置21耦接。外围外壳的开孔可以分别与正极导电装置11和负极导电装置21的尺寸相对应，从而使得正极铜棒和负极铜棒能够容纳于其中，例如直径为1-10mm、2-9mm、3-8mm、4-7mm、5-6mm等。正极导电装置11穿过外围外壳之后连接正极部件14，例如石墨块，可选地，通过螺钉螺母22将正极导电装置11与正极部件14拧到一起，以加强正极导电装置11与正极部件14之间的接触。负极导电装置21穿过外围外壳之后被连接到负极部件20，例如石墨块，可选地，通过螺钉螺母23将负极导电装置21与负极部件20连接到一起，以加强负极导电装置21与负极部件20之间的接触。正极部件、负极部件、正极导电装置、负极导电装置仅为区分表示，其可以根据情况间接地耦接MCDI电极组件的阳离子电极和阴离子电极中的一个。MCDI电极组件为多个的情况下，多个MCDI电极组件依次正反颠倒地排列。例如正极部件连接多个排列序号为单数MCDI电极组件的位于上方的阴离子电极和多个排列序号为偶数MCDI电极组件的位于下方的阴离子电极；负极部件连接多个排列序号为单数MCDI电极组件的位于下方的阳离子电极和多个排列序号为偶数MCDI电极组件的位于上方的阳离子电极，以此类推。例如正极部件连接第一个MCDI电极组件的位于上方的阴离子电极、第二个MCDI电极组件的位于下方的阴离子电极、第三个MCDI电极组件的位于上方的阴离子电极；负极部件连接第一个MCDI电极组件的位于下方的阳离子电极、第二个MCDI电极组件的位于上方的阳离子电极、第三个MCDI电极组件的位于下方的阳离子电极，以此类推。或者以其他任何合适的方式连接。

可选地，在正极导电装置14、负极导电装置21与外围外壳12之间分别设置垫圈13，以防止液体与正极导电装置11、负极导电装置21接触。垫圈13可以是绝缘垫圈，优选为弹性的垫圈，例如硅垫圈，也可以是任何合适材料的垫圈。本实施方式中，采用两片硅垫圈。垫圈13可以完全地遮挡并包围所述正极导电装置11和负极导电装置21，用于固定叠加后多组电极片的总高度。此外，垫圈还可以用于相对于液体密封正极导电装置11和负极导电装置21。

所述外壳结构还包括位于外围外壳12内的至少两个固定结构，固定结构由不导电的材料制成。如图所示，固定结构分别位于外围外壳围成的空间内并且与正极部件和负极部件间隔开，以帮助安装电极组件。所述固定结构包括上部和下部，上部能够相对于下部移动，上部的下表面是倾斜的，下部的上表面是倾斜的并且与上部的下表面的斜度对应，以便于上部沿着下部的上表面向外移动。

如图5中所示，表示固定结构的上部的用于与正极部件对应的正极侧丙烯酸块15和表示另一个固定结构的上部的用于与负极部件对应的负极侧丙烯酸块18分别在图中表示。正极侧丙烯酸块15和负极侧丙烯酸块18分别位于正极部件14和负极部件20的内侧7。作为固定结构的下部的用于支撑正极侧丙烯酸块15的正极侧基础块16和作为固定结构的下部的用于支撑负极侧丙烯酸块18的负极侧基础块19分别在图5中表示。如图6所示，正极侧基础块16的上表面是倾斜的，正极侧丙烯酸块15的下表面具有对应的斜度。正极侧丙烯酸块15和负极侧丙烯酸块18具有沿着朝向壳体内侧的的方向以5°至30°的角度向上延伸的角，以与底板1上的正极侧基础块16和负极侧基础块19的上表面的斜度相匹配。

在安装时，首先将所述阳离子电极延伸部中的开口安装到所述正极侧丙烯酸块15上，而后将阳离子电极连接部置于正极部件14与正极侧丙烯酸块15之间的间隙中，再将正极侧丙烯酸块15沿正极侧基础块朝向外侧顺着正极侧基础块的上表面移动，在向下滑动到将阳离子电极连接部紧密地抵靠到正极部件14。对负极侧丙烯酸块18进行类似的操作。在安装后，阴离子电极连接部102/阳离子电极连接部502夹在正极侧丙烯酸块15/负极侧丙烯酸块18与正极部件14/负极部件20之间，由正极侧丙烯酸块15/负极侧丙烯酸块18将阴离子电极连接部102/阳离子电极连接部502按压到正极部件14/负极部件20来实现加强阴离子电极连接部102/阳离子电极连接部502与正极部件14/负极部件20之间的各自的电接触。连接后，即使在流体的最大流速下，阴离子电极连接部102和阳离子电极连接部502也不会任何发生位移或振动。由此，不仅可以固定，而且通过将例如碳纸的阴离子电极连接部/阳离子电极连接部压到例如石墨块的正极部件/负极部件上，从而接触导电。由此，实现对于极低接触电阻的需求，可以达到保证电阻在0.02ohm以下，从而可以使得组件有效运行。

正极侧丙烯酸块15和负极侧丙烯酸块18安装到底板10。可以采用螺钉、卡扣、粘接等可移除的方式安装丙烯酸块，也可以采用焊接、铰接等方式安装丙烯酸块。可选的，所述正极侧丙烯酸块15和负极侧丙烯酸块18的上部包括孔，以用于通过孔将正极侧丙烯酸块15和负极侧丙烯酸块18固定到正极侧基础块16和负极侧基础块19。例如孔可以是位于正极侧丙烯酸块15和负极侧丙烯酸块18的上表面的中间位置处的孔或者其他合适位置的孔，允许由例如螺钉穿过孔并拧紧到底板。孔可以是任何合适的形状，例如圆形、椭圆形等。例如，孔可以是腰孔的形式，孔包括两侧的圆形的孔和位于两个圆形的孔之间并且与圆形的孔连通的长条形的孔。例如孔可以是单侧部分开放的孔的形式，以便于正极侧丙烯酸块15和负极侧丙烯酸块18在移动后安装固定。正极侧基础块16和负极侧基础块19位于正极侧丙烯酸块15和负极侧丙烯酸块18的下方，以支撑正极侧丙烯酸块15和负极侧丙烯酸块18。正极侧基础块16和负极侧基础块19被固定到底板上，例如分别由一个或多个螺钉固定或者以粘接点、焊接点、铰接装置、卡合装置等固定。在本实施方式中，正极侧基础块16和负极侧基础块19被粘接在底板10上，以分别为正极侧丙烯酸块15和负极侧丙烯酸块18提供支撑。

正极部件和负极部件的面向外壳结构的内部的表面是平面，正极侧丙烯酸块15/负极侧丙烯酸块18的与正极部件/负极部件相对的表面是平面。由此，在将阳离子电极连接部置于正极部件14与正极侧丙烯酸块15之间后，滑动正极侧丙烯酸块直至其紧密抵靠正极部件14，从而使得阳离子电极连接部、正极侧丙烯酸块、正极部件14大面积接触，减小接触电阻，使得电流最大化。同理，在将阴离子电极连接部置于负极部件20与负极侧丙烯酸块18之间后，滑动负极侧丙烯酸块直至其紧密抵靠负极部件20，从而使得阴离子电极连接部、负极侧丙烯酸块、负极部件20大面积接触，减小接触电阻，使得电流最大化。

还可以通过调整垫圈13的厚度，从而调整正极部件14和负极部件20与正极侧丙烯酸块15和负极侧丙烯酸块18的距离。

图3示出了根据本实用新型一实施例的包括MCDI电极组件的模块的俯视示意图，其中MCDI电极组件放置在模块的中部。如图3所示，MCDI电极组件固定安装到底板10上，在本实施方式中，由底板10上的8个固定柱17固定MCDI电极组件并且使得在MCDI电极组件的数量为多个时使得该多个MCDI电极组件对齐。在电极组件安装时固定柱17通过限制MCDI电极组件的外部边缘来限定MCDI电极组件的位置，并且固定柱17还可以与外壳结构的其他结构部分配合，在MCDI电极组件叠加时，来固定其他外壳结构的位置。当然，也可以不采用固定柱，而是采用其他合适的固定结构来固定。为了组装成一个完整的模块，每个MCDI单元将按顺序逐个放置。例如，第一个MCDI电极组件按从下向上依次设置阳离子电极5、阳离子交换膜4、间隔物3、阴离子交换膜2和阴离子电极1的顺序放置。阳离子电极延伸部501和阴离子电极延伸部101分别穿过负极侧基础块19和正极侧基础块16。第二个MCDI电极组件按从下向上依次设置阴离子电极1、阴离子交换膜2、间隔物3、阳离子交换膜4和阳离子电极5的顺序放置，其与第一个MCDI电极组件的顺序相反。这样可以防止阴离子电极和阳离子电极直接接触，避免短路。MCDI电极组件的设置数量可以为1-20对，例如3-15对、5-10对等，不限于上述。在安装过程中，首先放置多对MCDI电极组件，而后向内翻转的阴离子电极连接部102和阳离子电极连接部502，再安装带有正极部件14和负极部件20以及正极导电装置11和负极导电装置21的外围外壳，外围外壳例如是圆形的，以提供电气触点。然后，更多的MCDI电极组件可以在底部进一步堆叠，其数目可以是例如3到15对。在堆叠时，翻转的阴离子电极连接部102和阳离子电极连接部502与正极部件14和负极部件20接触。在安装有MCDI电极组件的情况下，电极组件的阴离子电极和阳离子电极之间的连接是分别通过阴离子电极连接部102与正极部件14之间的电接触来实现的。与正极导电装置11耦接的正极部件14与位于电极组件的阴离子电极处的阴离子电极连接部102接触以实现阴离子电极1的导电，与负极导电装置21耦接的负极部件20与位于电极组件的阳离子电极处的阳离子电极连接部502接触以实现阳离子电极5的导电。放置所有MCDI电极组件后，采用正极侧丙烯酸块15和负极侧丙烯酸块18将阴离子电极连接部102和阳离子电极连接部502分别压到正极部件14和负极部件20上。在本实施方式中，可以采用两个螺钉来固定丙烯酸块15、18的位置。而后，将顶板9放在模块的顶部，如本实施方式所示，用10个螺栓密封模块。当然也可以采用其他任何合适的方式来密封模块，例如卡扣接合、焊接、铰接、粘接等。例如水的介质通过两个进水口25进入MCDI电极组件，并径向流过间隔物3，然后通过出水口24流出模块。此外，该模块的设计也适合多个MCDI的堆叠。

在包括MCDI电极组件的MCDI模块的运行中，水通过两个蠕动泵从蓄水池泵入MCDI模块。可以采用电导探针分析经MCDI模块处理过的水。根据NaCl校准，电导探头的输出被转换为总溶解固体。在本实施方式中，电极组件由直流电源供电。当然也可以采用其他合适的方式供电。正极部件14和负极部件20分别连接到正极导电装置11和负极导电装置21，两者可以直接连接或者通过例如电缆的导电结构连接。如图4所示，记录电极电压和电导率与时间的函数。

本实用新型另一实施方式涉及一种MCDI电极组件的堆叠结构以及相关的壳体的结构。如图7所示，每个MCDI电极组件与如图1所示的电极组件相似，包括柔性的阴离子电极，用于吸引通道中的待处理的液体中的阴离子。阴离子交换膜，与阴离子电极相邻地设置，用于使得阴离子通过并阻挡阳离子通过。阳离子交换膜，与阴离子交换膜由通道间隔开，用于使得阳离子通过并阻挡阴离子通过。以及柔性的阳离子电极，与阳离子交换膜相邻地设置，用于吸引通道中的待处理的液体中的阳离子。间隔片，位于阴离子交换膜与阳离子交换膜两者之间构成的例如水的液体的流动路径中，用于间隔所述阴离子交换膜与所述阳离子交换膜并且引导流过阴离子交换膜与阳离子交换膜的液体的流动。其中，阴离子电极包括至少一个阴离子电极延伸部，从阴离子电极中的边缘向外延伸，其中，阳离子电极中包括至少一个阳离子电极延伸部，从阳离子电极的边缘向外延伸，阴离子电极延伸部与所述阳离子电极延伸部的延伸的方向彼此相反。延伸部起到导电的作用，在该堆叠结构中，采用多组电极片，每组电极并联，通过各自的阳离子电极延伸部和阴离子电极延伸部导电。

阳离子电极延伸部包括柔性的阳离子电极连接部，阴离子电极延伸部包括柔性的阴离子电极连接部，阳离子电极连接部与阳离子电极延伸部连接或成一体并且从阳离子电极延伸部成角度地朝向电极组件的内部延伸，阴离子电极连接部与阴离子电极延伸部连接或成一体并且从阴离子电极延伸部成角度地朝向电极组件的内部延伸，以便于为阳离子电极和/或阴离子电极供电。本实施方式中的阳离子电极连接部和阴离子电极连接部还分别包括与外部连通的开口部，用于设置固定结构的上部。

MCDI电极组件中的阴离子电极、阳离子电极、阳离子交换膜、阴离子交换膜的材料、形状、尺寸等可以与前面的实施方式中的相同、类似或者不同。

如图7所示，MCDI电极组件的堆叠结构包括间隔开的多层MCDI电极组件，图中示出了5层结构。每层之间通过隔板601隔开。隔板601如图15和16所示。隔板601包括底表面1301，尺寸大于MCDI电极组件，以承载MCDI电极组件。隔板上设置多个定位部件1303，定位部件用于通过抵靠将MCDI电极组件的外边缘来固定MCDI电极组件的位置，以帮助安装电极组件。在位于最下侧的隔板上设置正极侧基础块1304和负极侧基础块1305，以用于支撑其上方的固定结构的上部，例如正极侧丙烯酸块和负极侧丙烯酸块。隔板还可选地包括多个凸起结构1307，以用于在安装后分别间隔每层的阳离子电极延伸部和阴离子电极延伸部。隔板的中部包括通孔1309，以帮助介质流动出。隔板的背面包括凹陷1311，该凹陷对应于固定柱的位置，以在安装多个隔板时通过固定柱与凹陷的接触，卡住以定位隔板。

如图17所示，在堆叠时，MCDI电极组件依次翻转设置，由此第一个MCDI电极组件的阳离子电极与第二个MCDI电极组件的阴离子电极位置对应，第二个MCDI电极组件的阳离子电极与第三个MCDI电极组件的阴离子电极位置对应，使得MCDI电极组件堆叠地设置。在每一层的最上方的MCDI电极组件上的柔性电极片603作为顶部的最上方的电极，隔板601作为间隔结构。柔性电极片603的结构如图12所示，包括电极侧部1001，延伸侧部分1003，开口部1005，开放开口部1007和通孔部1009。电极侧部1001为矩形结构，延伸侧部分1003位于电极侧部的一侧，开口部1005位于延伸侧部分1003中，用于使得固定结构中的丙烯酸块和基础块穿过该开口部。开放开口部1007位于延伸侧部分中的与电极侧部相对的一侧，并且不与所述开口部连通，从而便于正极部件和负极部件从该开放开口部中穿过。通孔部1009位于电极的中间或其他合适的部分，用于使得流体从其中流入或者流出。

如图8和图9所示，在堆叠时，一组多个MCDI电极组件依次设置在隔板上，该组MCDI电极组件的每一个依次翻转叠放设置。每组MCDI电极组件作为一层设置，在该实施方式中可以堆叠5层MCDI电极组件。

MCDI电极组件的外部壳体包括位于外围外壳607内的至少两个固定结构，固定结构由不导电的材料制成。如图6和图7所示，固定结构分别位于外围外壳607围成的空间内并且与正极部件607和负极部件608间隔开，以帮助安装电极组件。正极部件和负极部件可以互换，仅为表明其位置，而非仅限定其用于正极或者负极。固定结构包括作为上部的丙烯酸块605和作为下部的正极侧基础块621(如图8所示)，丙烯酸块中的一个能够相对于正极侧基础块621移动，丙烯酸块为长方体的形状，其下表面是倾斜的，正极侧基础块的上表面是倾斜的并且与丙烯酸块的下表面的斜度对应，以便于丙烯酸块沿着正极侧基础块的上表面向外移动。固定结构可以采用任何合适的具有良好的机械性能并且在例如盐水的介质中不易腐蚀的材料。丙烯酸块605可以设置为穿过多层MCDI电极的阳离子电极延伸部和阴离子电极延伸部的开口以帮助固定多层电极，并且该丙烯酸块605还抵靠隔板的外部边缘，以帮助固定隔板的位置。

固定结构的两个丙烯酸块605通过连接条623连接，连接条连接到固定结构的正极侧基础块的顶表面，通过在顶表面上设置孔并且与连接条的孔锁定，以连接固定结构的正极侧基础块。

固定结构的丙烯酸块605分别位于正极部件607和负极部件608的内侧，以用于将阳离子电极延伸部和阴离子电极延伸部以及/或者阳离子电极连接部和阴离子电极连接部与正极部件607和/或负极部件608紧密地、大面积地接触。其中，每一层MCDI电极组件中的电极组件的阳离子电极延伸部和阴离子电极延伸部以及/或者阳离子电极连接部和阴离子电极连接部向下延伸以夹到固定结构的两个丙烯酸块605和正极部件607和负极部件608之间。夹持后的阳离子电极延伸部和阴离子电极延伸部以及/或者阳离子电极连接部和阴离子电极连接部可以依次稍微重叠。在图6的实施方式中，以阳离子电极连接部和阴离子电极连接部与阳离子电极延伸部和阴离子电极延伸部成角度或者优选地几乎垂直的情况，分别沿着固定结构的丙烯酸块605的相对于MCDI电极组件作为外侧的表面压在正极部件607和负极部件608的作为内侧的表面上。为了使得接触最大化，固定结构的丙烯酸块605的作为外侧的表面与正极部件607和负极部件608的作为内侧的表面优选都是平面，并且安装时可以实现最大的接触面，例如固定结构的丙烯酸块605的作为外侧的表面与正极部件607和负极部件608的作为内侧的表面几乎完全接触。固定结构的丙烯酸块605的其他表面与正极部件607和负极部件608的其他表面的形状可以是其他合适的形状，不限于平面。固定结构的下表面是倾斜的，下部的上表面具有对应的斜度。丙烯酸块具有沿着朝向壳体内侧的的方向以5°至30°的角度向上延伸的角，以与下部的上表面的斜度相匹配。

安装后的包括多组MCDI电极组件的模块如图10和11所示，其中，顶板617和底板615与外围壳体相接合以封装包括MCDI电极组件的模块，阳离子电极连接部和阴离子电极连接部分别夹在两侧的固定结构(特别是固定结构的上部，即丙烯酸块)与正极部件607和负极部件608之间，丙烯酸块沿着倾斜的下表面在基础块的上表面上朝向外侧滑动，直到抵靠正极部件607和负极部件608，使得阳离子电极连接部和阴离子电极连接部紧密地、大面积地接触正极部件607和负极部件608，减小接触电阻。正极导电装置11和负极导电装置21分别插入正极部件607和负极部件608，以用于对其进行供电。MCDI电极紧密排列，以在有限空间内设置尽量多的MCDI电极，实现离子去除的最大化。阳离子电极延伸部和阴离子电极延伸部也可以根据需要夹在两侧的固定结构与正极部件607和负极部件608之间。

正极部件607和负极部件608如图13和图14所示，正极部件和负极部件都是柱体，其内侧的与阳离子电极连接部和阴离子电极连接部和/或阳离子电极延伸部和阴离子电极延伸部接触的表面为平面，以扩大接触面积。正极导电装置1101和负极导电装置1103从外部延伸进入正极部件和负极部件中，例如从顶部进入，也可以从其他位置进入。可选地，本实施方式中的正极部件的上部具有第一凹陷部1105，负极部件上部具有第二凹陷部1107，以使得顶部支撑板的凸起的密封部1605被塞入第一凹陷部和第二凹陷部内并且密封其中的正极导电装置1101和负极导电装置1103。可选的，正极部件通过垫圈1109连接到外围外壳，负极部件通过另一个垫圈1111连接到外围外壳，由此与外壳紧密连接。当然，正极导电装置1101和负极导电装置1103与正极部件和负极部件也可以利用合适的方式连接。

顶板617和顶部支撑板619位于上部，固定结构的丙烯酸块605和连接条623之上。如图18所示，顶部支撑板619包括主体1601，主体上包括多个安装凹陷1603，安装凹陷用于将固定柱设置为安装时卡到安装凹陷内以帮助定位。主体1601上还包括密封部1605，如图所示，密封部1605为两个，用于将正极部件和负极部件与外部的正极导电装置和负极导电装置密封地耦接。具体地，密封部1605为具有中空部的凸起的结构，中空部的内径优选地相当于正极导电装置和负极导电装置的外径，以用于将正极导电装置和负极导电装置插入其中。顶部支撑板619还具有通孔1607，使得待处理的液体通过管路从该通孔进入。在安装时，如图19所示，凸起的密封部插入正极部件的第一凹陷部1105和负极部件的第二凹陷部1107中，以形成密封结构，正极导电装置1101和负极导电装置1103穿过密封部1605内的中空结构，从而为正极部件和负极部件供电，同时，密封密封保护正极导电装置1101和负极导电装置1103不受介质的侵蚀。

与顶部支撑板相对的位于MCDI电极组件的下方安装有底部支撑板，该底部支撑板与顶部支撑板类似，也可以略有不同。

顶板617和底板615设置在顶部支撑板619和底部支撑板613的外部，顶板617和底板615通过位于其外侧的外围外壳611相连接，可以是可拆卸的连接以便于更换，或者是密封地连接，例如通过螺栓密封、通过卡扣装置密封、通过铰接装置密封等。如图7所示，利用螺钉将顶板、底板、外围外壳611连接到一起以密封。优选地，在外围外壳与顶部支撑板619和底部支撑板613的相连接的接缝处，分别设置垫圈，例如不导电的垫圈，例如硅胶垫圈，以用于外围外壳与顶部支撑板之间和外围外壳与底部支撑板之间的防水密封。

安装时，每层MCDI电极组件上分别设置有多个MCDI电极组件，通过交叠设置。如图8和图9所示，每层MCDI电极组件上的阴离子电极延伸部和阳离子电极延伸部朝向两侧伸出以用于供电。通孔位于MCDI电极组件的中间以使得介质流动。两个固定结构分别位于两侧，固定结构的上部分别穿过多层MCDI电极组件的组合中的多个阴离子电极延伸部和阳离子电极延伸部的开口，上部的下表面与固定结构的下部的上表面接触。与正极导电装置耦接的正极部件与多个MCDI电极组件的交替的阴离子电极连接部和阳离子电极连接部和/或阴离子电极延伸部和阳离子电极延伸部接触接触，以实现阴离子电极/阳离子电极的导电，另一侧的与负极导电装置耦接的负极部件与多个MCDI电极组件的交替的阳离子电极连接部和阴离子电极连接部和/或阳离子电极延伸部和阴离子电极延伸部接触，以实现阳离子电极/阴离子电极的导电。

根据本实用新型的实施方式，在恒定电流模式下对MCDI模块进行测试，其中，以直流电源施加恒定电流。可以应用电流密度，例如1.0mA/cm²、1.5mA/cm²和2.0mA/cm²。进水TDS标称为2000ppm。在充电循环开始时，TDS迅速降低至ΔTDS，在此可收集具有恒定TDS(900ppm)的废水如图4所示。通常在使用时进行充电循环，直到电极电压达到1.4V，此时施加的电流被切断数秒，流出TDS缓慢增加至流入TDS。然后施加与充电电流方向相反的放电电流。流出TDS迅速增加，并在排放阶段再次保持恒定。

本实用新型的MCDI模块中，分为两部分的固定结构、正极部件和负极部件以及正极导电装置11和负极导电装置21的设计，可有效的确保接触电阻低于24MΩ，低至8.5MΩ。在电极的数量为19对并且施加的电流为8.3A时，可以确保在充电和放电期间，瞬时电压的升高或降低低于0.45V，甚至低至0.20V。在19对电极以16.6A的电流和880mL/min的速度被充电和放电并且单个模块的进水盐度为2000ppm时，模块的整体设计确保盐吸附容量(SAC)至少为10mg/g，充电效率(CE)至少为80％。利用本实用新型所述的装置，19对电极的SAC和CE分别高达18mg/g和85％。

本实用新型所述的MCDI模块降低模块的结构复杂性，解决了生产效率低的问题，确保电源和单个电极之间的接触电阻较低，确保金属导体完全密封、确保流动电极之间的流动通道均匀。采用本实用新型的装置和方法，可以有效地实现是地下水淡化、废水回收等应用，如发电站排污水、洗涤废水或其他工业废水的回收等。

本说明书中使用的“包含”一词是指“至少部分包含”。在解释本说明书中包含“包括”一词的每条陈述时，也可能存在除此以外或以该词开头的特征。诸如“包含”和“包含”等相关术语应以相同的方式解释。

对于本实用新型所属领域的技术人员而言，在不背离所附权利要求书所限定的本实用新型范围的前提下，本实用新型在结构上的许多变化以及本实用新型的广泛不同的实施方式和应用将是显而易见的。本文的公开内容和描述纯粹是说明性的，并且在任何意义上都不旨在进行限制。在本文中提及具有与本实用新型相关的领域中的已知等同物的特定整数时，这些已知等同物被视为结合在本文中，如同单独阐述一样。

如本文所用，术语“和/或”是指“和”或“或”或两者。

在本说明书的描述中，可以参考不在所附权利要求的范围内的主题。该主题应被本领域技术人员容易地识别，并且可以有助于将如所附权利要求书中所定义的本实用新型付诸实践。

尽管本实用新型大致上如上所定义，但是本领域技术人员将理解，本实用新型不限于此，并且本实用新型还包括以下实施例给出示例的实施方式。

本实用新型的前述描述包括其优选形式。在不脱离本实用新型的范围的情况下可以对其进行修改。

Claims (21)

1.一种膜电容去离子电极组件，其特征在于，所述膜电容去离子电极组件包括，

柔性的阴离子电极，所述阴离子电极用于吸引通道中的待处理的液体中的阴离子；

阴离子交换膜，所述阴离子交换膜与所述阴离子电极相邻地设置，用于使得阴离子通过并防止阳离子通过；

阳离子交换膜，所述阳离子交换膜与所述阴离子交换膜由通道间隔开，用于使得阳离子通过并防止阴离子通过；以及

柔性的阳离子电极，所述阳离子电极与所述阳离子交换膜相邻地设置，用于吸引通道中的待处理的液体中的阳离子；

间隔片，所述间隔片位于所述阴离子交换膜与所述阳离子交换膜两者之间构成的液体的流动路径中，用于间隔所述阴离子交换膜与所述阳离子交换膜并且引导液体的流动；

其中，所述阴离子电极包括至少一个阴离子电极延伸部，该至少一个阴离子电极延伸部从所述阴离子电极中的边缘向外延伸，其中，所述阳离子电极中包括至少一个阳离子电极延伸部，该至少一个阳离子电极延伸部从所述阳离子电极的边缘向外延伸，所述阴离子电极延伸部与所述阳离子电极延伸部的延伸的方向彼此相反；

其中，所述阳离子电极延伸部包括阳离子电极连接部，和/或所述阴离子电极延伸部包括阴离子电极连接部，所述阳离子电极连接部与所述阳离子电极延伸部连接或成一体并且能够从所述阳离子电极延伸部成角度地向内延伸，所述阴离子电极连接部与所述阴离子电极延伸部连接或成一体并且能够从所述阴离子电极延伸部成角度地向内延伸，以便于为阳离子电极和/或阴离子电极供电。

2.根据权利要求1所述的膜电容去离子电极组件，其特征在于，阳离子电极延伸部包括位于其内部的用于阳离子电极的开口，和/或阴离子电极延伸部包括位于其内部的用于阴离子电极的开口，所述开口用于帮助所述膜电容去离子电极组件在安装时通过开口固定。

3.根据权利要求2所述的膜电容去离子电极组件，其特征在于，通过切割阳离子电极延伸部形成拨片状的阳离子电极连接部，通过切割阴离子电极延伸部形成拨片状的阴离子电极连接部。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的膜电容去离子电极组件，其特征在于，所述阳离子电极和所述阳离子电极延伸部为石墨片或金属片，所述阴离子电极和所述阴离子电极延伸部为石墨片或金属片。

5.根据权利要求2或3所述的膜电容去离子电极组件，其特征在于，

阳离子电极延伸部包括用于阳离子电极的边缘开孔，用于阳离子电极的边缘开孔位于与阳离子电极延伸部的开口相邻或者连通的位置处；以及/或者

阴离子电极延伸部包括用于阴离子电极的边缘开孔，用于阴离子电极的边缘开孔位于与阴离子电极延伸部的开口相邻或者连通的位置处。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的膜电容去离子电极组件，其特征在于，

所述膜电容去离子电极组件包括通孔，以允许经处理的液体经由该通孔流出膜电容去离子电极组件。

7.一种用于电极组件的外壳结构，其特征在于，所述外壳结构包括

位于顶部的顶板；

位于底部的底板；

位于所述顶板和所述底板之间并且与所述顶板和所述底板外围部分相连接的外围外壳，所述顶板、所述底板和所述外围外壳形成用于电极组件的内部空间；

正极部件和负极部件，正极部件和负极部件分别位于所述外围外壳围成的空间内，所述正极部件和所述负极部件在使用时分别与电源的正极和负极耦接，用于在安装有电极组件时与电极组件的电极导电地耦接；以及

至少两个固定结构，所述固定结构由不导电的材料制成，所述固定结构分别位于所述外围外壳围成的空间内并且与所述正极部件和负极部件间隔开，以帮助安装所述电极组件；

其中，固定结构包括上部和下部，所述上部的下表面是倾斜的，所述下部的上表面是倾斜的并且与所述上部的下表面的斜度对应，以便于所述上部沿着所述下部的上表面相对于所述下部向外移动。

8.根据权利要求7所述的外壳结构，其特征在于，所述外壳结构还包括多个固定柱，所述多个固定柱位于所述内部空间内并且位于正极部件与负极部件之间，以帮助电极组件的安装。

9.根据权利要求7所述的外壳结构，其特征在于，所述固定结构的上部在移动后的、与下部错位的位置处，固定到所述下部。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的外壳结构，其特征在于，所述固定结构的上部包括孔，以用于通过所述孔将所述上部固定到所述下部。

11.根据权利要求10所述的外壳结构，其特征在于，所述孔包括两个圆形的孔和位于所述两个圆形的孔之间的长条形的孔。

12.根据权利要求7-9中任一项所述的外壳结构，其特征在于，所述正极部件和负极部件的面向内部的表面是平面，所述固定结构的与所述正极部件和负极部件相对的表面是平面。

13.根据权利要求7-9中任一项所述的外壳结构，其特征在于，所述外壳结构还包括垫圈，所述垫圈位于顶板与外围外壳之间或者/并且位于底板与外围外壳之间。

14.根据权利要求7-9中任一项所述的外壳结构，其特征在于，所述外壳结构还包括正极导电装置和负极导电装置，所述正极导电装置与正极部件耦接，所述负极导电装置与负极部件耦接。

15.根据权利要求7-9中任一项所述的外壳结构，其特征在于，所述外壳结构与正极导电装置和负极导电装置相连接，所述正极导电装置经由顶板、底板和外围外壳中的一个与正极部件耦接，所述负极导电装置经由顶板、底板和外围外壳中的一个与负极部件耦接。

16.根据权利要求14所述的外壳结构，其特征在于，所述正极导电装置和所述负极导电装置分别以密封的方式耦接所述正极部件和所述负极部件，以避免与所述外壳结构中的待处理的液体接触。

17.一种包括至少一个如权利要求1-6中任一项所述的膜电容去离子电极组件和如权利要求7-16中任一项所述的外壳结构的模块，其特征在于，膜电容去离子电极组件设置在所述底板上，阴离子电极延伸部和/或阴离子电极连接部接触外壳结构的正极部件，阳离子电极延伸部和/或阳离子电极连接部接触外壳结构的负极部件。

18.根据权利要求17所述的模块，其特征在于，所述膜电容去离子电极组件的数目为两个或更多个，多个膜电容去离子电极组件依次堆叠，形成一组膜电容去离子电极组件或多组膜电容去离子电极组件，其中，每个膜电容去离子电极组件依次以正向和反向交替翻转的方式设置在所述外壳结构中。

19.根据权利要求17所述的模块，其特征在于，还包括隔板，多组膜电容去离子电极组件设置为多层结构，每层之间由隔板隔开。

20.根据权利要求17所述的模块，其特征在于，还包括顶部支撑板，所述顶部支撑板的主体上包括至少一个密封部，密封部为具有中空部的凸起，通过将正极导电装置和负极导电装置中的至少一个插入所述中空部，并将凸起嵌入正极部件和负极部件中的至少一个的顶部开口，以使得正极导电装置和负极导电装置中的至少一个与正极部件和负极部件中的至少一个密封地耦接。

21.根据权利要求20所述的模块，其特征在于，所述顶部支撑板的主体上包括多个安装凹陷，所述安装凹陷用于将固定柱设置为安装时卡到安装凹陷内以帮助定位。

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