一种高压电解槽用的阳极框及其配套的阴极框制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高压电解槽用的阳极框及其配套的阴极框，属于电解制氢技术领域。所述阳极框上对称的开有进水孔和出水孔，并对称分布有多个螺栓穿孔，所述阳极框的内缘和外缘分别设有多道环形的凹凸交替的密封条纹，所述阳极框内缘的密封条纹从进水孔和出水孔的径向外侧绕过，所述阳极框的正面在进水孔到内缘之间下凹形成流道，所述流道凸起有多排分流柱，径行相邻两排分流柱之间交错设置。本实用新型专利技术设计的阳极框的进、出水孔的流道上交替设置多排分流柱，可有效延缓水流的流速。可有效延缓水流的流速。可有效延缓水流的流速。

【技术实现步骤摘要】
一种高压电解槽用的阳极框及其配套的阴极框


[0001]本技术涉及电解制氢设备
，具体涉及一种高压电解槽用的阳极框及其配套的阴极框。

技术介绍

[0002]氢气是极为清洁高效的可再生能源，在减少碳排放实现碳中和目标的大环境下，水电解制氢技术已在多个领域得到广泛的示及范应用，是当下世界范围内先进的制氢技术，水电解制氢技术中最为关键的部件为电解槽，而电解槽内部最为关键部件之一是电极密封框。
[0003]目前，现有的电解槽的阳极框的进水孔处的流道水流速度较快，高速水流容易对膜电极上的局部贵金属涂层产生冲击，影响电解槽的正常工作。
[0004]还有，现有技术中在用的电解槽的阴极框和阳极框叠放对接后，通过两层电极框上密封凸纹压住密封膜，在长时间使用之后，由于氧环境、水流、气流冲刷等的影响经常会造成进、出水孔或者氢气孔处的密封膜老化、破损，堵塞流道，影响设备的正常运行。
[0005]另外，市场上正在用的电极框由于结构本身和装配精度等多个方面因素的影响，装配后在高压氢气压力作用下，会对膜电极和阳极框及导电金属层施加了极大的力，特别是导电金属的边缘和阳极密封框的内缘接缝处，应为接缝的存在会对膜电极产生切割力，长时间使用一旦造成阳极框内缘处的膜电极破例，极易出现氢氧混合，存在爆炸风险。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中的问题，本技术专利设计了一种高压电解槽用的阳极框及其配套的阴极框，以解决现有技术中阳极框进水孔水流过快以及水流道和氢气流道处的密封膜老化破损、容易堵塞的问题，同时避免膜电极在电极框内缘接缝处受到氢气压力破损。
[0007]本技术首先公开了一种高压电解槽用的阳极框，所采用的技术方案是：所述阳极框呈环形，框体上开有过氢孔、进水孔和出水孔，进水孔和出水孔对称设置，并对称分布有多个螺栓穿孔，所述阳极框的内缘和外缘分别设有多道环状的V型密封凸纹，所述阳极框内缘正面的密封凸纹从进水孔和出水孔的径向外侧绕过，所述阳极框的框体正面分别在进水孔和出水孔到框体内缘之间下凹形成水流道，所述水流道中凸起有多排分流梗，所述进水孔的水流道中径行相邻的两排分流梗交错设置。密封凸纹用于与阴极框的凸纹对接压住密封膜，进水孔的水流道中设置错位排列的分流梗，可有效降低进水的瞬时速度，使水流均匀分布，减轻对膜电极的局部冲击。
[0008]进一步的，所述阳极框的正面在水流道的上侧设有水道盖板，所述水道盖板的上表面也设有多道密封凸纹。设置水道盖板将水流道遮住，密封膜设置后直接压在盖板上，不会与水流道接触，减少冲击，避免膜破碎堵塞水流道。
[0009]进一步的，所述阳极框上设有多个由多道环状V型凸纹构成的定位环，所述定位环的中心位置凸起有定位销。带定位销的定位环用于与阴极框安装定位。
[0010]进一步的，所述水道盖板的底面两端分别凸起有柱脚，所述阳极框在水流道的两侧分别下凹有连接孔，所述水道盖板盖合在水流道上时，两端的柱脚分别插入在水流道两侧的连接孔中。柱脚和连接孔提高水道盖板连接的准确性和稳定性。
[0011]本技术专利同时公开了一种可以与上述阳极框配套使用的阴极框，所述阴极框与阳极框的外径相同，呈环形，框体上与阳极框的进、出水孔对应的开有过水孔，并与阳极框相对应的开有多个螺栓穿孔，所述阴极框的内缘和外缘也分别设有多道环状的V型密封凸纹，所述阴极框与阳极框叠放时，二者框体的内、外缘的V型密封凸纹分别相互啮合，所述阴极框的过水孔位于其内缘和外缘的密封凸纹之间，所述阴极框上还开有氢气孔，所述氢气孔的位置与阳极框的过氢孔的位置对应，所述阴极框正面内缘侧的密封凸纹从氢气孔的径向外侧绕过，所述阴极框正面在氢气孔和框体内缘之间下凹形成氢气流道。
[0012]进一步的，所述阴极框的氢气流道上盖有氢流道盖板，所述氢流道盖板的上表面设有多道密封凸纹。氢流道盖板同样可以将氢气流道遮住，避免密封膜与氢气流道接触。
[0013]进一步的，所述阴极框的内环直径小于阳极框的内环直径，也即阴极框的框体宽度要大于阳极框，在二者外径相同的基础上，二者对接后阴极框的内缘会超出阳极框的内缘，形成支撑平台，对二者之间的膜电极在阳极框的内缘与导电金属层外缘的接缝处形成支撑，避免高压氢气因接缝对膜电极造成的剪切力，降低破损几率，有效延长膜电极的使用寿命。
[0014]进一步的，所述阴极框正面与阳极框对应的也设有多个由多道环状V型凸纹构成的定位环，所述定位环的中心位置下凹有定位孔。阴、阳极框叠放对接后，通过定位销和定位孔进行卡合定位，提高两电极框对接安装的准确性。
[0015]相对于现有技术，本技术专利设计的一种高压电解槽用的阳极框及其配套的阴极框的进步之处在于，在阳极框的进水孔的水流道中设置错位排列的分流梗，可有效降低进水的瞬时速度，使水流均匀分布，减轻对膜电极的局部冲击；阳极框的水流道上设置水道盖板将水流道遮住，密封膜设置后直接压在盖板上，不会与水流道接触，减少冲击，避免破碎堵塞水流道；阳极框和阴极框的内、外缘的环状密封凸纹对接后能够互相啮合，提高对之间的密封膜的紧固效果，提高密封性；同时二者还分别设计了带定位销和定位孔的定位环，使二者叠放对接的更加准确。另外，阴极框的内径小于阳极框的内径，也即阴极框的宽度要大于阳极框，在二者外径相同的基础上，二者对接后阴极框的内缘会超出阳极框的内缘，形成支撑平台，对二者之间的膜电极在阳极框的内缘与导电金属层外缘的接缝处形成支撑，避免高压氢气因接缝对膜电极造成的剪切力，降低破损几率，有效延长膜电极的使用寿命。
附图说明
[0016]图1是高压电解槽用阳极框的正面结构示意图。
[0017]图2是高压电解槽用阳极框的正面无盖板的结构示意图。
[0018]图3是高压电解槽用阳极框的背面结构示意图。
[0019]图4是水流道和水道盖板的连接结构示意图。
[0020]图5是高压电解槽用阴极框的正面结构示意图。
[0021]图6是高压电解槽用阴极框的背面结构示意图。
[0022]图7是阳极框和阴极框叠放安装时的切面结构示意图。
[0023]图8是阳极框和阴极框叠放安装时的定位环处的局部切面结构示意图
[0024]图中，1阳极框、2阴极框、3
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V型密封凸纹、4定位环、5螺栓穿孔、6膜电极、7支撑平台、11进水孔、12出水孔、13水流道、14分流梗、15水道盖板、16定位销、17柱脚、18过氢孔、21过水孔、22氢气空、23氢气流道、24氢流道盖板、25定位孔。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的说明。对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，所描述的实施例仅仅是本专利技术创造一部分的实施例，而不是全部。基于本专利技术创造中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术创造保护的范围。
[0026]实施例1
[0027]如图1、2、3、4所示，本技术专利设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压电解槽用的阳极框，所述阳极框呈环形，框体上开有过氢孔、进水孔和出水孔，进水孔和出水孔对称设置，并对称分布有多个螺栓穿孔，其特征在于，所述阳极框的内缘和外缘分别设有多道环状的V型密封凸纹，所述阳极框内缘正面的密封凸纹从进水孔和出水孔的径向外侧绕过，所述阳极框的框体正面分别在进水孔和出水孔到框体内缘之间下凹形成水流道，所述水流道中凸起有多排分流梗，所述进水孔的水流道中径行相邻的两排分流梗交错设置。2.根据权利要求1所述的一种高压电解槽用的阳极框，其特征在于，所述阳极框的正面在水流道的上侧设有水道盖板，所述水道盖板的上表面也设有多道密封凸纹。3.根据权利要求2所述的一种高压电解槽用的阳极框，其特征在于，所述阳极框上设有多个由多道环状V型凸纹构成的定位环，所述定位环的中心位置凸起有定位销。4.根据权利要求3所述的一种高压电解槽用的阳极框，其特征在于，所述水道盖板的底面两端分别凸起有柱脚，所述阳极框在水流道的两侧分别下凹有连接孔，所述水道盖板盖合在水流道上时，两端的柱脚分别插入在水...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志敏，丁孝涛，苏峰，李家喜，于平，黄方，刘潇，杨树忠，
申请(专利权)人：山东赛克赛斯氢能源有限公司，
类型：新型
国别省市：