一种基于齿轮滑块机构变功率运行的碱性电解槽制造技术

技术编号：40426551 阅读：8 留言：0更新日期：2024-02-20 22:47

本发明专利技术属于电解槽技术领域，具体公开了一种基于齿轮滑块机构变功率运行的碱性电解槽，包括分别由底座支撑的圆形的正极集流端板和负极集流端板，正极集流端板和负极集流端板之间串联设置有多个电解小室，电解小室的极板顶部均设置有集流块；多个集流块沿横向排列呈一列；正极集流端板和负极集流端板顶部通过连接耳设置有横跨电解小室顶部的齿轮滑块机构，齿轮滑块机构上设置有通过导线与正极集流端板或负极集流端板连接的滑移接触块；通过改变接入电解电路的电解小室数量调节电解功率，适应新能源发电系统电网波动的发电功率，降低氢电耦合过程中的能量损耗，提高能量利用率。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电解槽，涉及碱性电解槽，具体涉及一种基于齿轮滑块机构变功率运行的碱性电解槽。

技术介绍

1、能源短缺是制约人类发展的关键因素，目前能源多以化石能源为主。然而，化石能源目前面临着不可再生和污染环境等问题，开发可再生能源已经成为一种趋势。氢气是一种同时具备物质属性和能量属性的能源载体，同时作为清洁能源具有较高的潜在市场价值。据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》报告，我国在2060年预计将会有1.3亿吨的用氢市场，这将占整个终端消费的20％。届时如果氢气全部用可再生能源制取的氢气代替，则将会需要1tw的电解槽总装机量。在为数不多的电解槽总装机量中，碱性水电解制氢系统装机量占据了90以上的市场规模，虽然碱性水电解制氢系统是近几年的主流产品，但也存在不足。氢电耦合是指氢能和电能互相转化、高效协同的能源网络，在用电低谷时将风、光电能等清洁能源制氢存储。在氢电耦合系统中，现有碱性水电解制氢系统存在对新能源场景的响应度差和风、光新能源设备与制氢系统不协调等问题。风机的波动性较强，而碱性电解水制氢系统的动态响应速度低于风机的响应速度。因此，开发可变功率运行碱性电解槽对于提高可再生能源发电利用率、减少碳排放以及高效低成本生产绿氢极其重要。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于齿轮滑块机构变功率运行的碱性电解槽，通过改变接入电解电路的电解小室数量调节电解功率，适应新能源发电系统电网波动的发电功率，降低氢电耦合过程中的能量损耗，提高能量利用率。</p>

2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：

3、一种基于齿轮滑块机构变功率运行的碱性电解槽，包括分别由底座支撑的圆形的正极集流端板和负极集流端板，所述的正极集流端板和负极集流端板之间串联设置有多个电解小室，所述的电解小室的极板顶部均设置有集流块；

4、所述的多个集流块沿横向排列呈一列；

5、所述的正极集流端板和负极集流端板顶部通过连接耳设置有横跨电解小室顶部的齿轮滑块机构，所述的齿轮滑块机构上设置有通过导线与正极集流端板或负极集流端板连接的滑移接触块。

6、本专利技术还具有以下技术特征：

7、优选的，所述的连接耳包括分别与正极集流端板和负极集流端板顶部连接的两个倒置的l形支架，两个所述的l形支架的顶面分别连接齿轮滑块机构的两端。

8、优选的，所述的齿轮滑块机构包括横向设置的齿条，所述的齿条的齿面向上，两侧均设置有横向滑轨，所述的横向滑轨上滑动支撑有开口朝上的u型支撑架，所述的u型支撑架内侧壁靠近底部设置有与横向滑轨契合的滑槽；

9、所述的u型支撑架的两侧侧壁上部转动连接有齿轮轴，所述的齿轮轴上设置有位于u型支撑架内腔的齿轮；所述的齿轮与齿条啮合；

10、所述的u型支撑架外侧侧壁上设置有电机，所述的电机的输出轴上设置有主动锥齿轮，所述的齿轮轴上贯穿至u型支撑架外侧的一端设置有与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮；

11、所述的u型支撑架底部设置有通过导线与正极集流端板或负极集流端板连接的滑移接触块。

12、进一步的，所述的u型支撑架的底壁上沿横向贯穿开设有导槽；

13、所述的导槽内滑动支撑有链条；

14、所述的链条内设置有空腔，所述的内腔内贯穿有导线，所述的导线和链条一端连接至滑移接触块，另一端连接至正极集流端板或负极集流端板。

15、优选的，所述的集流块的包括顶杆，所述的顶杆顶部沿纵向设置有双坡顶面；

16、所述的滑移接触块的底部设置有与双坡顶面契合的凹面。

17、优选的，所述的电解小室为碱性电解室。

18、本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：

19、本专利技术通过设置齿轮滑块机构，带动滑移接触块机构沿横向平行移动，使得滑移接触块与不同的集流块接触，从而改变接入电解电路的电解小室数量，在实际使用场景中，可以根据电网最大输出功率大小对电解槽的电解小室数量进行灵活调整，进而调节碱性电解槽的电解功率，可以更好地适应新能源系统的功率波动，调节电网功率，提高新能源发电系统与电解槽制氢系统之间系统耦合度和能量利用效率；减少能量损耗，从而实现节能减排的目的，且结构简单，维护方便，调节方式便捷，响应速度快，使用场景广泛，通用性好。

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【技术保护点】

1.一种基于齿轮滑块机构变功率运行的碱性电解槽，其特征在于，包括分别由底座(1)支撑的圆形的正极集流端板(2)和负极集流端板(3)，所述的正极集流端板(2)和负极集流端板(3)之间串联设置有多个电解小室(4)，所述的电解小室(4)的极板顶部均设置有集流块(5)；

2.如权利要求1所述的基于齿轮滑块机构变功率运行的碱性电解槽，其特征在于，所述的连接耳包括分别与正极集流端板(2)和负极集流端板(3)顶部连接的两个倒置的L形支架(7)，两个所述的L形支架(7)的顶面分别连接齿轮滑块机构的两端。

3.如权利要求1或2所述的基于齿轮滑块机构变功率运行的碱性电解槽，其特征在于，所述的齿轮滑块机构包括横向设置的齿条(8)，所述的齿条(8)的齿面向上，两侧均设置有横向滑轨(9)，所述的横向滑轨(9)上滑动支撑有开口朝上的U型支撑架(10)，所述的U型支撑架(10)内侧壁靠近底部设置有与横向滑轨(9)契合的滑槽(11)；

4.如权利要求3所述的基于齿轮滑块机构变功率运行的碱性电解槽，其特征在于，所述的U型支撑架(10)的底壁上沿横向贯穿开设有导槽(17)；>

5.如权利要求1所述的基于齿轮滑块机构变功率运行的碱性电解槽，其特征在于，所述的集流块(5)的包括顶杆(501)，所述的顶杆(501)顶部沿纵向设置有双坡顶面(502)；

6.如权利要求1所述的基于齿轮滑块机构变功率运行的碱性电解槽，其特征在于，所述的电解小室(4)为碱性电解室。

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【技术特征摘要】

2.如权利要求1所述的基于齿轮滑块机构变功率运行的碱性电解槽，其特征在于，所述的连接耳包括分别与正极集流端板(2)和负极集流端板(3)顶部连接的两个倒置的l形支架(7)，两个所述的l形支架(7)的顶面分别连接齿轮滑块机构的两端。

3.如权利要求1或2所述的基于齿轮滑块机构变功率运行的碱性电解槽，其特征在于，所述的齿轮滑块机构包括横向设置的齿条(8)，所述的齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：李印实，李博铮，刘伟团，郎文平，
申请(专利权)人：陕西清能动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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