多极电解的极板电流均匀分布结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种多极电解的极板电流均匀分布结构，极板分为阳、阴两种，两种极板的数量分别为N、N+1，或分别为N+1、N，供电母线的总电流通过分流结构逐层分流、逐级降低形成经过各极板的极板电流，极板电流通过与分流结构相对应的汇流结构，逐层汇流、逐级增加而汇流成总电流，从而实现数量为N的极板双面导电，各极板的极板电流均为2个电流单位；数量为N+1的极板，包括两端的两个极板及两端中间的极板，两端的两个极板均为单面导电，极板电流均为1个电流单位；两端中间的极板均为双面导电，极板电流均为2个电流单位。本实用新型专利技术可使极板电流分布达到较为理想的分布状态，提高电解产品的成品率，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
多极电解的极板电流均匀分布结构
本技术涉及一种多极电解的极板电流均匀分布结构，属于熔盐电解和水溶液电解工艺
，也可用于电镀工业

技术介绍
目前，国民经济中许多材料的制取、提纯或材料表面电镀均是利用多极电解装置采用电解法实现的，多极式电解装置包括电解槽及向电解槽供电的低压大电流电源，电解槽内装设电解液，电解液(也称电解质，可以是熔盐，或是水溶液)中浸设数量相同或不同的阳极板和阴极板。根据给阳极板、阴极板供电的母线(导电材料的统称)电流走向，极板电流分布结构可分为串联供电和并联供电两种形式，如图1A、1B、1C、1D所示，分别为四种并联供电方式的极板电流分布结构，其中，如果一种极板(阳极板或阴极板)的数量为N个，则另一种极板(阴极板或阳极板)的数量通常为N+1或N-1个。现有的并联供电方式的极板电流分布结构存在电流分布不均匀的问题，以图1A为例，阴极板数量为N个，阳极板数量为N+1个，假设每个阴极板电流为2，则总电流为2N。理想的极板电流分布如下：阴极板：2+2+……+2+2，合计总电流为：2xN＝2N，阳极板：1+2+2+……+2+2+1，合计总电流为：1+2(N-1)+1＝2N。而实际情况是，由于给极板供电的母线存在电阻，一方面，导致阴极板电流从左至右逐渐递增，阴极板平均电流为2，左边的阴极板电流为2-Δ1，中间的阴极板电流为2，右边的阴极板电流为2+Δ1，其中，Δ1为阴极板电流偏差值；另一方面，导致阳极板电流从左至右逐渐递减，阳极板平均电流为2N/(N+1)，左边的阳极板电流为2N/(N+1)+Δ2，中间的阳极板电流为2N/(N+1)，右边的阳极板电流为2N/(N+1)-Δ2，其中，Δ2为阳极板电流偏差值。这样：实际的极板电流分布情况如下：阴极板：(2-Δ1)+……+2+……(2+Δ1)，合计总电流为：2N，阳极板：[2N/(N+1)+Δ2]+……+[2N/(N+1)]+……+[2N/(N+1)-Δ2]，合计总电流为：2N。由此可见，由于供电母线上电阻的作用，现有的并联供电方式的多极电解极板电流分布情况并未达到理想的均匀分布状态。
技术实现思路
鉴于上述原因，本技术的目的在于提供一种多极电解的极板电流均匀分布结构，可使极板电流分布达到较为理想的均匀分布状态，提高电解产品成品率，降低生产成本。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种多极电解的极板电流均匀分布结构，极板分为阳、阴两种，两种极板的数量分别为N、N+1，或者分别为N+1、N，其特征在于，供电母线的总电流通过分流结构逐层分流、逐级降低形成经过各极板的极板电流，极板电流通过与分流结构相对应的汇流结构，逐层汇流、逐级增加而汇流成总电流；从而实现：数量为N的极板双面导电，各极板的极板电流均为2个电流单位；数量为N+1的极板，包括两端的两个极板及两端中间的极板，两端的两个极板均为单面导电，极板电流均为1个电流单位；两端中间的极板均为双面导电，极板电流均为2个电流单位。进一步的，所述分流结构与汇流结构的层数根据极板的数量确定。每层分流结构的分流母线的材质相同、截面积相同，长度根据需流经极板的电流值依据欧姆定律确定。每层汇流结构的汇流母线的材质相同、截面积相同，长度根据流经极板的电流值依据欧姆定律确定。所述极板包括9片阳极板、8片阴极板，所述总电流经过四层的分流结构、9片阳极板、8片阴极板、与该分流结构对应的三层的汇流结构汇流成总电流。所述极板包括7片阳极板、6片阴极板，所述总电流经过四层的分流结构、7片阳极板、6片阴极板、与该分流结构对应的三层的汇流结构汇流成总电流。所述极板包括11片阳极板、10片阴极板。所述极板包括13片阳极板、12片阴极板。所述极板包括6片阳极板、7片阴极板。所述极板包括8片阳极板、7片阴极板。本技术的优点在于：1、本技术的多极电解的极板电流均匀分布结构，可使极板电流分布达到较为理想的均匀分布状态，进而有效提高电解产品的整体均匀性，提高成品率，降低生产成本；2、本技术的多极电解的极板电流均匀分布结构，能够实现极板电流的均匀分布，使得每个导电部件均匀承受电流，避免由于电流分布不均导致的局部电流过大，进而可延长各导电部件的使用寿命，降低生产成本；3、本技术的多极电解的极板电流均匀分布结构，通过实现极板电流较为理想的均匀分布，为电解槽大型化发展提供了理论依据。附图说明图1A、1B、1C、1D分别是现有的四种并联供电方式的极板电流分布结构示意图。图2是本技术的第一实施例的极板电流均匀分布结构示意图，包括9片阳极板、8片阴极板。图3是本技术的第二实施例的极板电流均匀分布结构示意图，包括7片阳极板、6片阴极板。图4是本技术的第三实施例的极板电流均匀分布结构示意图，包括11片阳极板、10片阴极板。图5是本技术的第四实施例的极板电流均匀分布结构示意图，包括13片阳极板、12片阴极板。图6是本技术的第五实施例的极板电流均匀分布结构示意图，包括6片阳极板、7片阴极板。图7是本技术的第六实施例的极板电流均匀分布结构示意图，包括8片阳极板、7片阴极板。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步详细的说明。本技术公开的多极电解的极板电流均匀分布结构，是将供电母线的总电流通过多层的阳极进电母线逐层分流、逐级降低到各极板所需要的电流值，各级电流经过相应的极板后，再通过多层的阴极出电母线逐层汇流、逐级增加而汇流成总电流。具体的说，极板分为阳、阴两种极板，两种极板数量分别为N、N+1，或为N+1、N。其中，极板数量为N的极板双面导电，电流强度应为2个单位；极板数量为N+1的极板，包括两端的两个极板及两端中间的极板，两端的两个极板均为单面导电，电流强度应为1个电流单位，两端中间的极板均为双面导电，电流强度应为2个电流单位。根据阳极板和阴极板的数量，将供电母线的总电流通过包括多个层的分流结构逐层分流，每层分流母线的材质、截面积保持一致，每层分流母线的长度根据其所需要承担的电流大小(以极板电流均匀分布为准)按照欧姆定律确定，经过分流结构的分流电流经过相应的极板后，极板数量为N的极板电流均为2个电流单位，极板数量为N+1的极板，两端的极板电流分别为1个电流单位，中间的极板电流均为2个电流单位，通过与分流结构相应的汇流结构将分流电流逐层汇流而成总电流，每层汇流母线的材质、截面积保持一致，每层汇流母线的长度根据其所需要承担的电流大小按照欧姆定律确定。需要说明的是：电流单位只是表明双面电解的极板与单面电解的极板电流倍数关系，即假设单面电解的极板电流为1个电流单位，则双面电解的极板电流即为2个电流单位。1、第一实施例如图2所示，本技术的第一实施例的多极电解的极板电流均匀分布结构，阴极板数量为8个，阳极板数量为9个。分流结构包括四层，电源正极(+)供电母线1上的总电流经第一层分流结构(包括第一层分流母线21、22及第一层分流母线21、22上的电阻)分流形成第一层分流电流，第一层分流电流经第二层分流结构(包括对第一层分流母线21上的分流电流进行分流的第二层分流母线31、32，对第一层分流母线22上的分流电流进行分流的第二层分流母线33、34及各第二层分流母线上的电阻)分流形成第二层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多极电解的极板电流均匀分布结构，极板分为阳、阴两种，两种极板的数量分别为N、N+1，或者分别为N+1、N，其特征在于，供电母线的总电流通过分流结构逐层分流、逐级降低形成经过各极板的极板电流，极板电流通过与分流结构相对应的汇流结构，逐层汇流、逐级增加而汇流成总电流；从而实现：数量为N的极板双面导电，各极板的极板电流均为2个电流单位；数量为N+1的极板，包括两端的两个极板及两端中间的极板，两端的两个极板均为单面导电，极板电流均为1个电流单位；两端中间的极板均为双面导电，极板电流均为2个电流单位。

【技术特征摘要】
1.多极电解的极板电流均匀分布结构，极板分为阳、阴两种，两种极板的数量分别为N、N+1，或者分别为N+1、N，其特征在于，供电母线的总电流通过分流结构逐层分流、逐级降低形成经过各极板的极板电流，极板电流通过与分流结构相对应的汇流结构，逐层汇流、逐级增加而汇流成总电流；从而实现：数量为N的极板双面导电，各极板的极板电流均为2个电流单位；数量为N+1的极板，包括两端的两个极板及两端中间的极板，两端的两个极板均为单面导电，极板电流均为1个电流单位；两端中间的极板均为双面导电，极板电流均为2个电流单位。2.根据权利要求1所述的多极电解的极板电流均匀分布结构，其特征在于，所述分流结构与汇流结构的层数根据极板的数量确定。3.根据权利要求2所述的多极电解的极板电流均匀分布结构，其特征在于，每层分流结构的分流母线的材质相同、截面积相同，长度根据需流经极板的电流值依据欧姆定律确定。4.根据权利要求3所述的多极电解的极板电流均匀分布结构，其特征在于，每层汇流结构的汇流母线的材质相同、截面积...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭龙，卢世刚，杨娟玉，余章龙，
申请(专利权)人：国联汽车动力电池研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京,11