波纹形结构的电解槽隔板的制作方法

1.本实用新型涉及制氢电解槽设备技术领域，尤其涉及波纹形结构的电解槽隔板。


背景技术：

2.电解水制氢时电解槽中需使用隔板，当直流电通过电解槽时，隔板之间构成的电解室的阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取氧气和氢气。现有的隔板多为圆形，由于相邻圆形隔板中凸起构成的电解室与隔板外周的最短距离为径向距离，故电解液顺径向的流量较大，越接近圆周流量依次递减，流速差别很大，产生的气体不易被带走，易形成堆积。堆积的气体减小了电解液的导电面积，还使电极间电阻不均匀，造成电解室电阻增大，电耗增加。而且隔板面积越大时，以上问题愈加严重，不利于制氢电解槽大型化生产。因此，现亟需一种能够在隔板之间形成独立流通的电解液通道，易于让电解液带走产生的气体，便于生产大面积的电解槽隔板。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种能够在隔板之间形成独立流通的电解液通道，易于让电解液带走产生的气体，便于生产大面积的电解槽隔板。
4.为达到上述目的，本实用新型是通过下述技术方案予以实现的：
5.波纹形结构的电解槽隔板，包括外框，所述外框内固定设置有隔板；所述隔板的两个端面均固定设置有波纹层，两个端面波纹层的波纹相互反向倾斜，波纹的倾斜角度为0-45
°
，波纹的波峰距离为5-30mm，波纹的峰谷高差为3-15mm。
6.进一步的，所述波纹层的截面为波纹状的单层结构，波纹层波谷处与隔板相焊接。
7.进一步的，所述波纹层与隔板的边缘之间具有环空区域，环空区域的宽度为15-100mm。
8.进一步的，所述隔板由不锈钢构成，波纹层由不锈钢或工程塑料构成，隔板和波纹层的表面均镀有40-200μm镍金属层，隔板的厚度为5-25mm。
9.进一步的，所述外框的厚度大于隔板，外框在位于进液孔和出液孔内侧的框边由上端面向下设置有与进液孔和出液孔连通的通液槽；所述通液槽上设置有形状相匹配的导液插件，导液插件上等间距的连续设置有导液板，导液板上均设置有流通槽；所述进液孔和出液孔均通出外框的框边端面。
10.进一步的，在相对于进液孔或出液孔位置的所述导液板均将端部切削至与孔圆周面吻合，所述导液板的流通槽均位于与进液孔或出液孔相重合的位置。
11.进一步的，所述通液槽位于外框的内侧框边与进液孔或出液孔的直径之间，所述导液插件和通液槽的侧端均为弧形。
12.进一步的，所述外框和隔板均为矩形或梯形，所述外框的侧部框边设置有连通孔，外框的长度为1.5-6m，宽度为1-4.5m，厚度为5-30mm。
13.相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
14.本实用新型中带有波纹的隔板需相叠加使用，两块带有波纹的隔板在一起使用时，两块隔板的波谷之间能够形成顺波纹倾斜方向的连续空间，利于气体流出。由于波峰和波谷构成的通道空间封闭性好，电解液中气体不会窜入相邻的通道，也不会累积在通道内，进入电解室的电解液的流量也可以加大，从而保证了通道间的电解液均匀，电解液的电阻均匀，确保电解过程的稳定、效率高，便于生产大面积的隔板。隔板的形状为长方形，相比圆形能够减小切割钢板造成的材料浪费。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为本实用新型中隔板的波纹结构剖面图；
17.图3为本实用新型中进液孔和通液槽的剖面图；
18.图4为本实用新型中导液插件的结构示意图；
19.图5为本实用新型中导液插件设置在通液槽内的剖面图；
20.图6为实施例中叠放的隔板结构示意图；
21.附图标记：
22.1-外框，2-隔板，3-连通孔，4-通液槽，5-进液孔，6-出液孔，7-导液插件，8-导液板，9-流通槽，10-上隔板，11-下隔板，12-阴极，13-隔膜，14-阳极，15-电解液通道，16-非工作通道。
具体实施方式
23.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
24.如图1至图5所示，波纹形结构的电解槽隔板，包括外框1，所述外框1内固定设置有隔板2；所述隔板2的两个端面均固定设置有波纹层，两个端面波纹层的波纹相互反向倾斜，波纹的倾斜角度为0-45
°
，波纹的波峰距离为5-30mm，波纹的峰谷高差为3-15mm；所述隔板2由不锈钢构成，波纹层由不锈钢或工程塑料构成，隔板2和波纹层的表面均镀有40-200μm镍金属层用于防止隔板2腐蚀，隔板2的厚度为5-25mm，外框1的长度为1.5-6m，宽度为1-4.5m，厚度为5-30mm。
25.其中，所述外框1的厚度大于隔板2，外框1在位于进液孔5和出液孔6内侧的框边由上端面向下设置有与进液孔5和出液孔6连通的通液槽4；所述通液槽4上设置有形状相匹配的导液插件7，导液插件7上等间距的连续设置有导液板8，导液板8上均设置有流通槽9；所述进液孔5和出液孔6均通出外框1的框边端面。导液插件7上连续的导液板8用于加快流进和流出隔板2的电解液流速，流通槽9用于让各导液板8相互连通，使位于两孔之间的导液板8也能流入电解液。
26.其中，在相对于进液孔5或出液孔6位置的所述导液板8均将端部切削至与孔圆周面吻合，减少了导液板8与进液孔5或出液孔6位置的重叠，避免导液板8对进液孔5或出液孔6的进液、出液速度产生影响，并使导液板8之间电解液的流通通畅。所述导液板8的流通槽9均位于与进液孔5或出液孔6相重合的位置，利于增加导液板8之间电解液的流通，为了便于电解液由进液孔5流入导液板8之间的通道，流通槽9设置在导液板8朝向进液孔5或出液孔6
的一侧并由导液板8的侧端面相内切削。
27.其中，所述通液槽4位于外框1的内侧框边与进液孔5或出液孔6的直径之间，进液孔5和出液孔6的直径位置面积最大，最大化的提高进液和出液速度。所述导液插件7和通液槽4的侧端均为弧形，便于导液插件7与通液槽4之间的定位。
28.如图6所示，本实用新型使用时将上隔板10和下隔板11叠合在一起，使上隔板10的下侧波纹与下隔板11的上侧波纹将阴极12、隔膜13和阳极14夹住形成顺波纹倾斜方向依次排列的电解液通道15。上隔板10和下隔板11在一起使用时，上隔板10和下隔板11的波谷与电极、隔膜之间能够形成顺波纹倾斜方向的连续空间，在电流的作用下产生的氢气、氧气以微小的气泡连续不断的进入电解液直至从出口离开隔板，利于气体流出。由于波峰和波谷构成的空间封闭性好，电解液中气体不会窜入相邻通道，也不会累积在通道内，电解液的流量也可以加大，从而保证了通道间的电解液均匀，电解液的电阻均匀，确保电解过程的稳定、效率高，便于生产大面积的隔板。上隔板10和下隔板11的波峰与隔板2之间的空间为非工作通道16，为加大电解效率，降低非工作通道16内的电解液流量，可通过将非工作通道16入口缩小来降低非工作通道16的流量。所述波纹层的截面为波纹状的单层结构，波纹层波谷处与隔板2相焊接，单层的波纹层易于加工，而且便于直接焊接在隔板2上。所述波纹层与隔板2的边缘之间具有环空区域，环空区域的宽度为15-100mm，环空区域同样用于汇集从波纹通道中流出的电解液，最终从出液孔7流出。
29.其中，所述外框1在进液孔5的侧部框边设置有连通孔3，用于让外框1外部的电解液流入框内进入进液孔5中。
30.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。