CN220977180U - 一种制氢电解槽用双极性复合电极 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水电解制氢技术领域，具体涉及制氢电解槽用双极性复合电极，包括主极板，主极板包括极板主体和极板连接部，极板连接部用于嵌入安装在极板框中，主极板两侧面上均设有柔性材料的活性电极，一侧为阴极活性电极，另一侧为阳极活性电极；极板主体上设有支撑在活性电极与极板主体之间的支撑结构，活性电极导电连接在极板主体上，活性电极边缘部分导电连接在极板主体上，支撑结构在与活性电极接触的部位也与活性电极导电连接。电解极板和活性电极结合为一体，在电解槽组装时，可减少组装零件数量，简化组装工艺；另外，极板主体和活性电极直接导电电解，避免了接触不良和接触电阻过大的情况，节约了电解槽工作能耗，提高产品综合性能。

Description

一种制氢电解槽用双极性复合电极

【技术领域】

本实用新型属于水电解制氢技术领域，具体涉及一种制氢电解槽用双极性复合电极。

【背景技术】

电解槽是水电解制氢过程中的核心设备，电解槽的加工制造过程复杂，生产周期长，电解槽本身加工制造的工艺流程最长、工序复杂，也会进一步提高电解槽的制造成本。现有技术中，电解槽内设有多个主极板，主极板上设有支撑结构，支撑结构上支撑有活性电极，目前，电解槽的主极板的支撑结构有两种形式，一种在主极板上直接冲压出乳突结构以支撑两侧的活性电极，另一种为支撑网形式，支撑网焊接连接在平面主极板上，通过具有良好弹性的支撑网支撑主极板两侧的活性电极。在电解槽组装时，一个主极板两侧分别设置活性电极，活性电极贴紧有隔膜布，隔膜布另一侧为下一个主极板两侧上的活性电极，这样，电解槽在组装过程中，需要安装的零部件众多工艺复杂，并且也很难保证主极板与活性电极的良好导电接触，容易造成电解槽工作中的损耗增大，进一步造成成本升高和能源浪费。

【实用新型内容】

为了解决电解槽极板加工工艺复杂、电解槽生产周期长以及电解槽主极板和活性电极之间的接触不良和电阻过大的问题，本实用新型提供一种制氢电解槽用双极性复合电极。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，提供的一种制氢电解槽用双极性复合电极，技术方案为：

制氢电解槽用双极性复合电极包括主极板，主极板包括极板主体和极板连接部，极板连接部用于嵌入安装在极板框中，主极板的两侧面上均设有柔性材料的活性电极，一侧为阴极活性电极，另一侧为阳极活性电极；极板主体上还设有支撑结构，支撑结构支撑在活性电极与极板主体之间，活性电极导电连接在极板主体上，活性电极的边缘部分导电连接在极板主体上，支撑结构在与活性电极接触的部位也与活性电极导电连接。

有益效果是：复合电极中电解极板和活性电极结合为一体，在进行电解槽组装时，可以减少进行组装的零部件数量，简化电解槽的组装工艺，提高了电解槽的制造效率；另外，极板主体和活性电极直接导电电解，避免了接触不良和接触电阻过大的情况，节约了电解槽工作能耗，提高产品综合性能；最后，将极板连接部直接嵌入安装在非金属材质的极板框中，不需要进行极板框与主极板的焊接，不会出现焊接缺陷，也有效避免了焊接飞溅造成的主极板表面的镀层破坏，有效提高了主极板的生产加工质量以及电解槽整体的质量。

进一步地，活性电极弯折为三部分，分别为外平面部、弧面部和内平面部，弧面部连接在外平面部和内平面部之间，外平面部与主极板平行紧贴，支撑结构支撑在内平面部与极板主体之间。

有益效果是：活性电极设置为包括平面部分和弧面部分的形状，支撑结构可以稳定支撑在平面部分上，而通过弧面部分可以直接与极板主体导电连接，不需要设置其他辅助件即可保证复合电极的组装，有助于简化复合电解的生产工艺。

进一步地，支撑结构为冲压在极板主体上的乳突结构。

有益效果是：乳突结构简单可靠，可稳定支撑在活性电极与主极板之间，同时，还可以通过乳突极板进一步保证极板主体活性电极之间的导电接触。

进一步地，支撑结构为支撑网，极板主体为平板结构，支撑网设有两个且分别焊接在平板结构的极板主体的两侧面上。

有益效果是：支撑网结构具有弹性，当复合极板施加预紧力安装在电解槽中时，可以避免预紧力过大压坏极板主体和活性电极。

进一步地，活性电极与极板主体焊接或通过导电胶粘接。

有益效果是：焊接和导电胶粘接均可以保证活性电极与极板主体的稳定连接和导通。

【附图说明】

图1是本实用新型所提供的实施例1的复合电极剖视图；

图2是本实用新型所提供的实施例1的复合电极与极板框组装结构示意图；

图3是本实用新型所提供的实施例1的复合电极主视图；

图4是本实用新型所提供的实施例2的复合电极剖视图；

图5是本实用新型所提供的实施例2的复合电极与极板框组装结构示意图；

1、极板框；2、极板主体；3、活性电极；11、氢气出口；12、氧气出口；13、电解液进口；22、支撑网。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。

本实用新型提供的一种制氢电解槽用双极性复合电极的具体实施例1：

本实施例所提供的一种制氢电解槽用双极性复合电极，如图1、图2所示，复合电极包括主极板，主极板包括极板主体和极板连接部，极板连接部用于嵌入安装在极板框中，本实施例中，极板框采用橡胶材质的极板框，在与下一复合电极进行组装时，具有良好的密封性能，主极板的两侧面上均设有活性电极，活性电极使用柔性材料制作，主极板的一侧上为阴极活性电极，另一侧上为阳极活性电极，极板主体上还设有支撑结构，支撑结构支撑在活性电极与极板主体之间，活性电极的边缘部分导电连接在极板主体上，另外，支撑结构在与活性电极接触的部位也与活性电极导电连接。本实施例中，活性电极与极板主体焊接连接。

如图1所示，本实施例中，主极板上的支撑结构为冲压在极板主体上的乳突结构。

如图1所示，柔性材料的阴极活性电极和阳极活性电极均被弯折为三部分，分别为外平面部、弧面部和内平面部，弧面部连接在外平面部和内平面部之间，外平面部被弯折为与主极板平行紧贴的状态，在外平面部处进行焊接，确保活性电极的边缘部分可以稳定地导电连接在极板主体上，支撑结构支撑在内平面部与极板主体之间，本实施例中，乳突结构支撑在内平面部上，并且支撑位点也通过焊接的方式连接在内平面部上。

如图3所示，在橡胶材质的极板框上设有氧气出口、氢气出口和电解液进口，电解液进口设置在极板框的下端，氧气出口和氢气出口设置在极板框的上端，本实施例中，氢气出口和氧气出口分别设有两个，并且氢气出口和氧气出口在极板框上对称设置，电解液进口设有两个，两个电解液进口同样对称设置，并且其对称轴与氧气出口和氢气出口的对称轴一致。

本实用新型提供的一种制氢电解槽用双极性复合电极的具体实施例2：

本实施例与实施例1的区别仅在于，阴极活性电极和阳极活性电极均弯折为两部分，分别为活性电极连接部和活性电极平面部，活性电极平面部与极板主体之间支撑有支撑结构，活性电极连接部的边沿直接焊接连接在主极板上。

本实用新型提供的一种制氢电解槽用双极性复合电极的具体实施例3：

本实施例与实施例1的区别仅在于，如图4、图5所示，支撑结构为支撑网，极板主体为平板结构，支撑网设有两个，两个支撑网分别焊接在平板结构的极板主体的两侧面上。

本实用新型提供的一种制氢电解槽用双极性复合电极的具体实施例4：

本实施例与实施例1的区别仅在于，活性电极均通过导电胶粘结固定在极板主体上。

Claims (5)

1.一种制氢电解槽用双极性复合电极，其特征是，所述复合电极包括主极板，所述主极板包括极板主体和极板连接部，所述极板连接部用于嵌入安装在极板框中，所述主极板的两侧面上均设有柔性材料的活性电极，一侧为阴极活性电极，另一侧为阳极活性电极；所述极板主体上还设有支撑结构，所述支撑结构支撑在所述活性电极与所述极板主体之间，所述活性电极导电连接在所述极板主体上，所述活性电极的边缘部分导电连接在所述极板主体上，所述支撑结构在与所述活性电极接触的部位也与所述活性电极导电连接。

2.根据权利要求1所述的制氢电解槽用双极性复合电极，其特征是，所述活性电极弯折为三部分，分别为外平面部、弧面部和内平面部，所述弧面部连接在所述外平面部和所述内平面部之间，所述外平面部与所述主极板平行紧贴，所述支撑结构支撑在所述内平面部与所述极板主体之间。

3.根据权利要求2所述的制氢电解槽用双极性复合电极，其特征是，所述支撑结构为冲压在所述极板主体上的乳突结构。

4.根据权利要求2所述的制氢电解槽用双极性复合电极，其特征是，所述支撑结构为支撑网，所述极板主体为平板结构，所述支撑网设有两个且分别焊接在平板结构的所述极板主体的两侧面上。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的制氢电解槽用双极性复合电极，其特征是，所述活性电极与所述极板主体焊接或通过导电胶粘接。