CN218642845U - 具有双重密封效果的pem电解槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有双重密封效果的PEM电解槽，包括上端板、下端板以及多个叠设在上端板和下端板之间的电解单元；电解单元包括负电极板、第一密封垫片、阴极框、第二密封垫片、PEM膜片、第三密封垫片、阳极框、第四密封垫片以及正电极板；阴极框朝向第二密封垫片的一面设有第一密封边线，阳极框朝向第三密封垫片的一面设有与第一密封边线错位设置的第二密封边线，第二密封边线和第三密封边线在阴极框和阳极框压合时错位咬合，使得第一密封边线将第二密封垫片、PEM膜片、第三密封垫片压合阳极框上，使得第二密封边线将第二密封垫片、PEM膜片、第三密封垫片压合阴极框上，形成双重密封。

Description

具有双重密封效果的PEM电解槽

技术领域

本实用新型涉及PEM电解槽的技术领域，尤其涉及一种具有双重密封效果的PEM电解槽。

背景技术

堆叠式PEM电解槽通常是指由多个电解单元串联堆叠而形成的水电解堆，其具有产气量大、组装简易的优点的。电解单元主要由电极板、塑胶中框以及PEM膜组成，塑胶中框分为阴极框和阳极框，PEM模夹设在阴极框和阳极框之间，PEM模材的周边具有边框膜也称封边膜，其主要作用是支撑PEM膜材使得MEA膜材保持张紧，实现PEM膜材四周边缘的密封以防止泄露。PEM模材和其周边的边框模共同构成一张完整的PEM膜，边框模为柔性膜，当PEN膜被夹设在阴极框和阳极框之间，PEM的边框膜能够实现阴极塑胶膜和阳极框的密封对接。

然而堆叠式PEM电解槽在电解产气时，会增加阴极框和阳极框上形成的电解室内的气压，PEM膜上的封边膜并不能提供足够的密封性能，容易出现漏气的现象，因此，通常还会在PEM膜的两侧再增加密封垫片，以加强密封效果。但是，随着电解槽产气能力的提升，密封垫片需要的压合力也越来越大，这样才能有效保证电解室的密封性能，但这给电解槽的带来的极大的困扰。

因此，需要对现有技术进行改进。

实用新型内容

本实用新型提供一种具有双重密封效果的PEM电解槽，其目的在于在不增加电解槽生产难度的前提下，提高电解槽的密封性能。

本实用新型的技术方案如下：

一种具有双重密封效果的PEM电解槽，包括上端板、下端板以及多个叠设在上端板和下端板之间的电解单元；所述电解单元包括负电极板、第一密封垫片、阴极框、第二密封垫片、PEM膜片、第三密封垫片、阳极框、第四密封垫片以及正电极板；所述阴极框朝向第二密封垫片的一面设置有第一密封边线，所述阳极框朝向第三密封垫片的一面设置有第二密封边线，所述第一密封边线和第二密封边线错位设置，所述阴极框和阳极框将第二密封垫片、PEM膜片、第三密封垫片压合在一起时，所述第二密封边线和第三密封边线错位咬合，使得第一密封边线将第二密封垫片、PEM膜片、第三密封垫片压合阳极框上，使得第二密封边线将第二密封垫片、PEM膜片、第三密封垫片压合阴极框上，形成双重密封。

可选地，所述阴极框朝向第一密封垫片的一侧设置有与第一密封边线错位的第三密封边线，所述阳极框朝向第四密封垫片的一侧设置有与第二密封边线错位的第四密封边线。

可选地，所述阴极框朝向第二密封垫片的一侧设置有第五密封边线，所述阳极框朝向第三密封垫片的一侧设置有第六密封边线，所述第一密封边线和第二密封边线组成的齿槽结构与第二密封边线和第三密封边线组成的齿槽结构能够相互咬合。

可选地，所述阴极框朝向第一密封垫片的一侧设置有第七密封边线，所述阳极框朝向第四密封垫片的一侧设置有第八密封边线，第四密封边线和第三密封边线组成的齿槽结构与第四密封边线和第八密封边线组成的齿槽结构相互咬合。

可选地，所述第一密封边线与阴极框一体成型，所述第二密封边线与所述阳极框一体成型。

可选地，所述第一密封垫片、第二密封垫片、第三密封垫片、第四密封垫片均由特氟龙塑胶材料制造而成。

本实用新型提供的具有双重密封效果的PEM电解槽，包括上端板、下端板以及多个叠设在上端板和下端板之间的电解单元；电解单元包括负电极板、第一密封垫片、阴极框、第二密封垫片、PEM膜片、第三密封垫片、阳极框、第四密封垫片以及正电极板；阴极框朝向第二密封垫片的一面设有第一密封边线，阳极框朝向第三密封垫片的一面设有第二密封边线，第一密封边线和第二密封边线错位设置，第二密封边线和第三密封边线在阴极框和阳极框压合时错位咬合，使得第一密封边线将第二密封垫片、PEM膜片、第三密封垫片压合阳极框上，使得第二密封边线将第二密封垫片、PEM膜片、第三密封垫片压合阴极框上，形成双重密封。

本实用新型的有益效果在于：通过简单的密封边线的设置，使得阴极框和阳极框在压合时能够PEM膜片以及PEM膜两侧的密封垫片进行双重密封，无需提高电解槽组装时的压合力也能够提高电解单元的密封效果，达到在不增加电解槽生产难度的前提下提高电解槽的密封性能的目的。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的整体结构示意图。

图2为本实用新型一实施例中电解单元的分解示意图。

图3为本实用新型一实施例中阴极框的结构示意图。

图4为本实用新型一实施例中阴极框另一结构示意图。

图5为本实用新型一实施例中阴极框和阳极框的密封压合示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

如图1-3所示，本实用新型提供的具有双重密封效果的PEM电解槽，包括上端板、下端板以及多个依次层叠串联在上端板和下端板之间的电解单元10，电解单元10包括依次叠设的负电极板101、第一密封垫片102、阴极框104、第二密封垫片107、PEM膜片108、第三密封垫片109、阳极框111、第四密封垫片113以及正电极板114。负电极板101将第一密封垫片102压合在阴极框104塑胶框上，并在阴极框104中填充复合钛网103、钛毡105以及多张碳纸106，形成一个阴极电解室，正电极板114将第四密封垫片113压合在阳极框111上，并在阳极框111内填充复合钛网112、钛毡110以形成阳极电解室，第二密封垫片107、PEM膜片108、第三密封垫片109夹设在阴极框104和阳极框111之间，避免氢、氧混合以及阳极电解室内的水泄露到阴极电解室内。

在本实施例中，为了改进PEM膜片108与阴、阳极框之间的密封性能，在阴极框104朝向第二密封垫片107的一面设置第一密封边线104a，在阳极框朝向第三密封垫片109的一面设置第二密封边线111a，并且令第一密封边线104a和第二密封边线111a错位设置，由此使阴极框104和阳极框111将第二密封垫片107、PEM膜片108、第三密封垫片109压合在一起时，第二密封边线111a和第三密封边线104b将错位咬合，使得第一密封边线104a将第二密封垫片107、PEM膜片108、第三密封垫片109压合阳极框111上形成一侧密封，而第二密封边线111a将第二密封垫片107、PEM膜片108、第三密封垫片109压合阴极框104上形成二次密封，即双重密封。

与现有技术相比，本实用新型仅通过在阴阳极板上设置简单的密封边线，就能够使得阴极框104和阳极框111在压合时能够对PEM膜片108以及PEM膜两侧的密封垫片进行双重密封，无需提高电解槽组装时的压合力也能够提高电解单元10的密封效果，达到在不增加电解槽生产难度的前提下提高电解槽的密封性能的目的。

作为进一步地，如图5所示，在阴极框104朝向第一密封垫片102的一侧设置与第一密封边线104a错位的第三密封边线104b，在阳极框111朝向第四密封垫片113的一侧设置与第二密封边线111a错位的第四密封边线111b。在本实施例中，第三密封边线104b位于第一密封边线104a的外侧，为了使得阴极框104与阳极框111在压合时，相邻电解单元上的第三密封边线与其叠设在该电解单元10上方的第四密封边线形成咬合，以形成对第一密封垫片102或第四密封垫片113的双重密封效果。若第三密封边线104b设置在第一密封边线104a的内侧，则第四密封边线111b设置在第二密封边线111a的外侧。

再进一步地，在阴极框104朝向第二密封垫片107的一侧设置有第五密封边线104c，在阳极框111朝向第三密封垫片109的一侧设置有第六密封边线，第一密封边线104a和第二密封边线111a组成的齿槽结构与第二密封边线111a和第三密封边线104b组成的齿槽结构能够相互咬合。这样，PEM膜片108与阴极框104和阳极框111之间形成四重密封，进一步提升PEM膜片108与塑胶中框的密封性能。

再进一步地，在阴极框104朝向第一密封垫片102的一侧设置有第七密封边线104d，阳极框111朝向第四密封垫片113的一侧设置有第八密封边线，第四密封边线111b和第三密封边线104b组成的齿槽结构与第四密封边线111b和第八密封边线组成的齿槽结构相互咬合，这样，当相邻的电解单元10压合在一起时，就能够对电极板与塑胶中框之间的密封垫片实现四重密封，提高电极板与塑胶中框之间的密封性能。

在本实施例中，第一密封边线104a、第三密封边线104b、第五密封边线104c、第七密封边线104d与阴极框104一体成型，第二密封边线111a、第四密封边线111b、第六密封边线、第八密封边线与阳极框111一体成型。

在本实施例中，第一密封垫片102~第八密封垫片均由特氟龙塑胶材料制造而成。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有双重密封效果的PEM电解槽，包括上端板、下端板以及多个叠设在上端板和下端板之间的电解单元；其特征在于，所述电解单元包括负电极板、第一密封垫片、阴极框、第二密封垫片、PEM膜片、第三密封垫片、阳极框、第四密封垫片以及正电极板；所述阴极框朝向第二密封垫片的一面设置有第一密封边线，所述阳极框朝向第三密封垫片的一面设置有第二密封边线，所述第一密封边线和第二密封边线错位设置，所述阴极框和阳极框将第二密封垫片、PEM膜片、第三密封垫片压合在一起时，所述第二密封边线和第三密封边线错位咬合，使得第一密封边线将第二密封垫片、PEM膜片、第三密封垫片压合阳极框上，使得第二密封边线将第二密封垫片、PEM膜片、第三密封垫片压合阴极框上，形成双重密封。

2.根据权利要求1所述的具有双重密封效果的PEM电解槽，其特征在于，所述阴极框朝向第一密封垫片的一侧设置有与第一密封边线错位的第三密封边线，所述阳极框朝向第四密封垫片的一侧设置有与第二密封边线错位的第四密封边线。

3.根据权利要求2所述的具有双重密封效果的PEM电解槽，其特征在于，所述阴极框朝向第二密封垫片的一侧设置有第五密封边线，所述阳极框朝向第三密封垫片的一侧设置有第六密封边线，所述第一密封边线和第二密封边线组成的齿槽结构与第二密封边线和第三密封边线组成的齿槽结构能够相互咬合。

4.根据权利要求3所述的具有双重密封效果的PEM电解槽，其特征在于，所述阴极框朝向第一密封垫片的一侧设置有第七密封边线，所述阳极框朝向第四密封垫片的一侧设置有第八密封边线，第四密封边线和第三密封边线组成的齿槽结构与第四密封边线和第八密封边线组成的齿槽结构相互咬合。

5.根据权利要求1所述的具有双重密封效果的PEM电解槽，其特征在于，所述第一密封边线与阴极框一体成型，所述第二密封边线与所述阳极框一体成型。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的具有双重密封效果的PEM电解槽，其特征在于，所述第一密封垫片、第二密封垫片、第三密封垫片、第四密封垫片均由特氟龙塑胶材料制造而成。

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