小型高效電解池的製作方法
2023-10-11 20:10:49 2
專利名稱：小型高效電解池的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於高純度氫氣發生器的電解池裝置。
氫氣發生器從問世到現在幾經變革與改進其目的都在於使其儀器化、小型化。但基於電解水法的原理是產氫量與電解池的電極面積成正比，如要產氫量大，就要相應地增加電極的面積。目前正在廣泛使用的各種小型氫氣發生器的電極都是平板式的，其形式有單組和多組式，例如中國專利89201692.2。單組式的缺點是若想增大產氫量，只能毫無選擇地向平行或垂直方向增大電極的面積，這樣就受到了儀器內部空間的限制，同時電極面積增大後，如要保證兩電極之間的密封性及平行度都增加了相應的難度，這樣就會直接影響儀器的效率及可靠性。多組式的與單組式的略有不同，它是由若干個電極平行地裝配在一起，這樣，電極的面積就比單組式的要大，但由於有些電極是被包在電解池內部的，它們產生的熱量很難有效地散發出來，從而導致電解池內部溫度升高，使電阻率增大，導電率降低，致使電解效率降低，同時，多組式比單組式在加工與裝配上均較複雜。
本實用新型的目的是提供一種小型高效電解池，它佔空體積小、材料消耗少，電極散熱效果好。
本實用新型是這樣實現的一種用於氫氣發生器的小型高效電解池，它包括陽極、陰極、與陽極相連的出氧口、與陰極相連的出氫口、陽極與陰極之間帶有氫氧離子交換膜和鎖緊裝置，電解池的陰極和陽極是尺寸不同的圓筒或橢圓筒，陽極與陰極同心套裝。
本實用新型具有的優點如下1).由於電解池的電極採用了在同等條件下承受壓力最大的圓筒或橢圓筒結構，因此，電極材料的厚度就可以相應地縮小，與平板式電極相比，它只是平板電極材料厚度的三分之一。
2).由於電極採用圓筒或橢圓筒結構，外筒的材料厚度僅為平板式電極厚度的十分之一，薄板的應力小、易加工，因此能產生較大的鎖緊力，從而提高了整個電解池的密封性，同時保證了陰陽電極的間隙均勻，提高了電解池的功效。實驗證明，最大工作壓力可達1兆帕／平方釐米。
3).由於電極採用圓筒或橢圓筒結構，電極材料厚度薄，因此導熱及散熱效果好。
4).由於其獨特的內外筒狀結構，因而縮小了電解池的佔空體積，成功地解決了電解池既要產氫量高，又要體積小的這一矛盾。
下面對照附圖，結合實施例對本實用新型予以詳細說明
圖1是本實用新型一個實施例的主視圖。
圖2是
圖1中A－A剖視圖。
本實用新型是一種用於氫氣發生器的小型高效電解池，它包括陰極(8)、陽極(1)、與陰極相連的出氫口(9)、與陽極相連的出氧口(3)和進液口(2)，陰極和陽極是尺寸不同的圓筒或橢圓筒，陰極(8)是一開口圓筒，在開口處帶有鎖緊裝置(10)，陽極(1)是一封閉圓筒，陰極與陽極的裝配方式採用同心套裝。金屬網(4)、(5)分別採用160目和35目兩種各兩層，氫氧離子交換膜(6)是由5～7層石棉紙壓成0.5毫米的石棉層製成，密封材料(7)沿金屬網周邊安裝，不僅起到密封作用，同時也起到內外電極之間的絕緣作用。
上述結構採用的是陰極的尺寸大於陽極的尺寸，陰極構成外筒，陽極構成內筒。本實用新型的另一個實施例可以採用陽極的尺寸大於陰極的尺寸，陽極構成外筒，陰極構成內筒，其它結構不變。
以上陰極、陽極、出氫口、出氧口、進液口及金屬網可採用任何防腐的金屬材料製成。本實用新型的最佳實施例的尺寸和材料如下陰極(8)是厚度為0.1～5毫米，長度為100～500毫米的不鏽鋼製成，陽極(1)是厚度為0.5～10毫米，長度為100～500毫米的不鏽鋼製成，出氫管(9)、出氧管(3)、進液管(2)及金屬網(4)(5)均可採用市售產品。氫氧離子交換膜(6)是由5～7層石棉紙壓成0.5毫米的石棉層製成。密封材料(7)可選用市售防腐絕緣材料製成。
本實用新型的工作過程是應用3V、25A的穩流電源控制，當電源向陰陽兩極供電時，電解液從進液口(2)流入電解池，並經陽極(1)側金屬網(4)(5)溼潤氫氧離子交換膜(6)，使交換膜(6)陰陽兩側分別產生氫氣和氧氣。氫氣由出氫口(9)排出；氧氣由出氧口(3)排出。
本實用新型關鍵在於採用了圓筒或橢圓筒電極，使得在與平板式電解池佔空體積相同時，提高了電極的工作面積，而達到了小型高效的功效。
權利要求1.一種用於氫氣發生器的小型高效電解池，它包括陽極，陰極，與陽極相連的出氧口，與陰極相連的出氫口，陽極與陰極之間帶有氫氧離子交換膜和鎖緊裝置，其特徵在於電解池的陰極和陽極是尺寸不同的圓筒或橢圓筒，陽極與陰極同心套裝。
2.根據權利要求1.所述的小型高效電解池，其特徵在於陰極的尺寸大於陽極的尺寸，陰極構成外筒，陽極構成內筒。
3.根據權利要求1.所述的小型高效電解池，其特徵在於陽極的尺寸大於陰極的尺寸，陽極構成外筒，陰極構成內筒。
4.根據權利要求1.所述的小型高效電解池，其特徵在於上述的陰極材料厚度是0.1～5毫米。
5.根據權利要求1.所述的小型高效電解池，其特徵在於上述的陽極的材料厚度是0.5～10毫米。
6.根據權利要求1.所述的小型高效電解池，其特徵在於上述的陰陽極的長度在100～500毫米。
專利摘要本實用新型是專為各種電解制氫裝置提供的一種小型高效電解池，其目的在於解決已有技術中存在的體積大、效率低、原材料消耗大等問題，它的主要技術特徵是電解池的陰極和陽極是尺寸不同的圓筒或橢圓筒，陽極與陰極同心套裝，其體積小、重量輕、散熱效果好、加工簡單。
文檔編號C25B1/04GK2181512SQ9322315
公開日1994年11月2日 申請日期1993年9月3日 優先權日1993年9月3日
發明者高利群, 劉平平 申請人:高利群