一种电解槽的制作方法

本实用新型涉及一种电解槽，属于电解池技术领域。

背景技术：

电解槽是铝箔或铜箔等腐蚀及电镀的专用设备，由于箔片较薄，因此实验过程中易变形，造成电腐蚀或电镀缺陷；箔片的腐蚀与电镀对电解槽的循环系统要求较高，目前大多采用玻璃容器的简易电解槽，采用空气搅拌等方式进行传质，既存在容器破裂的安全隐患，又存在电解液循环死角，造成箔片腐蚀不均、电镀样品厚度不均等质量问题，严重影响了实验的准确性；另外，常规的电解槽实验过程中均靠人力进行电解液取液与补加，操作复杂，工作效率低。

技术实现要素：

针对现有的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种操作简单、可提高工作效率与实验准确性的电解槽。

为达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种电解槽，包括电解槽本体、挂篮、箔片夹板、加热系统、冷凝系统、循环系统和补液系统，电解槽本体、挂篮和箔片夹板互相独立，可自由拆卸与组合；电解槽本体两侧端板的中上位置各设置有入液口，电解槽本体底部的端板中心位置设置有出液口；挂篮置于电解槽的上方并通过盖板连接；加热系统中加热棒与热电偶直接插入至电解槽本体的侧板或底部位置；冷凝系统中冷凝机的冷却水管连接至电解槽本体内的冷却水管；循环系统中循环泵的两水管分别连接至电解槽本体的入液口和出液口；补液系统通过水管将储液槽、计量泵与电解槽本体之间连通。

根据上述技术方案提供的电解槽，在本发明的一些实施方式中，所述的挂篮、箔片夹板、电解槽本体、循环泵内衬、计量泵内衬、储液槽、废液槽、水管的材质均为耐强酸、强碱的工程塑料。

根据上述技术方案提供的电解槽，在本发明的一些实施方式中，耐强酸、强碱的工程塑料选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯硫醚、合成纤维或聚苯乙烯。

在一些实施方式中，加热棒为外边套有耐高温耐酸碱材质的保护层的金属或其他材质的加热棒；在另一些实施方式中，加热棒为耐酸碱的石英棒。

根据上述技术方案提供的电解槽，挂篮主要由石墨板、盖板、支架和侧板支架组成，四个装置固定成一体，组成挂篮，盖板的中心位置预留有箔片夹板插孔。侧板支架采用非完全封闭式，保证电解槽液在极板间的均匀性，箔片夹板的设计保证了箔片不被外力作用而引起形变，并且形状为中心镂空结构，保证箔片的工作区域直接接触电解液。在本发明的一些实施方式中，四个装置通过螺栓固定成一体组成挂篮，其中螺栓的材质选自耐酸碱的聚丙烯或偏氟乙烯，盖板与石墨板均由耐酸碱的螺栓固定在支架上；在本实用新型的另一些实施方式中，四个装置以卡槽的形式固定成一体。

根据上述技术方案提供的电解槽，入液口水管为小口径水管，单侧水管数量≥4个，每个水管口方向为垂直向下，电解槽本体四壁的中上部位均可放置一排入液口，水管排数≥2排。

根据上述技术方案提供的电解槽，在高于出液口的1/4槽体位置设有液位保护装置。

根据上述技术方案提供的电解槽，在电解槽本体中间位置缠绕有冷却水管，缠绕圈数≥1圈。

所述的箔片夹板由两块块耐酸碱、耐高温材质板材制成，箔片夹板为镂空结构，两片夹板固定金属箔片后，将夹板插入至夹挂篮的板插孔中。

循环系统的设计为电解槽本体两侧的端板上各设置多股电解液进口，底部的端板中心位置设置电解液出口，由一根主管道同步分流成多股电解液的进口管道，管道入液方向为垂直向下，采用多股电解液进口从而保证了各个进口流量的一致性，进一步提高了整体槽液循环的均匀性，循环系统的动力由循环泵提供，并可通过调节频率实现对流量的控制。

在一些实施方式中，在槽体的侧面的中下部位设有液位保护装置，当液位低于极限液位时，系统自动断开循环泵电源，防止循环泵因空转过载造成损坏。

在一些实施方式中，在槽体中间位置设置有冷却水管，水管连接冷凝机，构成冷凝系统，对槽液进行冷却降温。

在一些实施方式中，加热系统由加热棒进行加热，加热棒位置可以位于槽体底部，亦可位于槽体侧部。

在一些实施方式中，补液系统由储液槽、废液槽和两个计量泵组成，所述的四个装置由水管连通，用以保持电解槽本体内的槽液浓度在一定范围内，补液系统与槽体由水管连接，对槽体内槽液进行补给与排放。

加热系统、冷凝系统、循环系统和补液系统均由控制面板智能控制，进行槽液温度调节、槽液循环流量控制和槽液定量补充。

在一些实施方式中，在电解槽本体中间位置缠绕有冷却水管，缠绕圈数≥2圈。

本实用新型在实验过程中操作简单，利用合理的循环方式减少实验偏差，全自动恒温控制与补液系统提高了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的挂篮侧视图；

图2为本实用新型实施例的挂篮俯视视图；

图3为实用新型电解槽本体侧视图；

图4为实用新型电解槽本体俯视图；

图5为本实用新型箔片夹板示意图；

图6为本实用新型实施例1的挂篮与箔片夹板连接示意图；

图7为本实用新型实施例2的电解槽本体、挂篮与箔片夹板连接示意图；

图8为本实用新型实施例3的电解系统总览示意图。

图中，1为箔片夹板，2为石墨板，3为盖板，4为支架，5为侧板支架，6为入液口，7为出液口，8为冷却水管，9为加热棒，10为液位保护装置，11为箔片夹板插孔。

具体实施方式

以下实施例是用于说明本实用新型，而非是对本实用新型所保护的限定。应当指出，对于本领域的技术人员来说在此实用新型创造构思的基础上，做出的若干变形和改进，都属于本实用新型的保护范围。

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。

实施例1

如图6所示，挂篮由石墨板2和盖板3、支架4以及侧板支架5组成，挂篮、箔片夹板1与电解槽本体相互之间可自由分离；将铜箔或铝箔样品按照箔片夹板1的尺寸需求，裁剪成合适大小的样品，将样品放到箔片夹板1中固定，再将箔片夹板1插入至挂篮的箔片夹板插孔11中。

实施例2

如图7所示，循环系统的设计为电解槽本体两侧的端板上各设置多股电解液入液口6，是由一根主管道同步分流成多股电解液的进口管道，底部中心位置设置电解液出液口7；循环系统的动力由循环泵提供；在槽体的侧面的中下部位设有液位保护装置10，在槽体中间位置设置有冷却水管8，水管连接冷凝机，加热系统由加热棒9进行加热，加热棒位置位于槽体底部。

将电解液注入电解槽本体，并将挂篮放置在电解槽本体上，最后将带有铝箔或铜箔样品的箔片夹板插入至挂篮的箔片夹板插孔11中，开启循环系统、冷凝系统等进行电解实验。

实施例3

如图8所示，通过智能控制面板对循环系统、冷凝系统、自动补液系统与加热系统进行参数设置，并将实验所用的电源两极按照实验目的分别接入到箔片夹板的箔片上与石墨板上，接通电源进行电解实验。