專利名稱:陰極結(jié)構(gòu)及電解槽的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種陰極結(jié)構(gòu)及電解槽。該陰極結(jié)構(gòu)包括陰極網(wǎng)、緩沖墊、集電體和固定件，集電體上分布有拉網(wǎng)形成的菱形孔，緩沖墊平鋪在集電體上，陰極網(wǎng)平鋪在緩沖墊上，固定件將陰極網(wǎng)固定在集電體上；固定件包括頂蓋、中段柱、錐狀柱和墊狀平臺(tái)，中段柱的一端與頂蓋連接，中段柱的另一端與錐狀柱連接，墊狀平臺(tái)設(shè)置在中段柱與錐狀柱的連接處。本實(shí)用新型的陰極結(jié)構(gòu)及電解槽，通過(guò)固定件將陰極網(wǎng)固定在集電體上，使本實(shí)用新型的陰極結(jié)構(gòu)在電解過(guò)程中陰極網(wǎng)不易從集電體上脫落，保證電解過(guò)程能夠順利進(jìn)行。
【專利說(shuō)明】陰極結(jié)構(gòu)及電解槽

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電解裝置領(lǐng)域，特別是涉及一種用于氯堿行業(yè)的陰極結(jié)構(gòu)，含有上述陰極結(jié)構(gòu)的電解槽。

【背景技術(shù)】
[0002]一般地，氯堿工業(yè)上使用的膜極距離子膜電解槽電解單元陰極結(jié)構(gòu)主要由陰極網(wǎng)、緩沖墊、集電體組成。電解槽在安裝、使用過(guò)程中，要求陰極網(wǎng)必須處于固定狀態(tài)，不能脫落，并且還要有微量能夠受壓縮變形的調(diào)整量。陰極網(wǎng)通過(guò)鎳帶或者銷(xiāo)釘固定在集電體上。陰極網(wǎng)通過(guò)鎳帶固定時(shí)，鎳帶容易開(kāi)焊，造成陰極網(wǎng)松動(dòng)；陰極網(wǎng)通過(guò)銷(xiāo)釘固定時(shí)，銷(xiāo)釘件在組裝時(shí)，由于陰極網(wǎng)的網(wǎng)孔大小問(wèn)題，造成安裝銷(xiāo)釘時(shí)特別費(fèi)力，容易損傷銷(xiāo)釘，造成銷(xiāo)釘脫落使陰極網(wǎng)松動(dòng)。
[0003]鑒于上述缺陷，本實(shí)用新型人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研宄和實(shí)踐終于獲得了本實(shí)用新型創(chuàng)造。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要針對(duì)陰極網(wǎng)在電解過(guò)程中易脫落問(wèn)題，提供一種能夠?qū)㈥帢O網(wǎng)固定的陰極結(jié)構(gòu)，含有上述陰極結(jié)構(gòu)的電解槽。上述目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種陰極結(jié)構(gòu)，包括陰極網(wǎng)、緩沖墊、集電體和固定件，所述集電體上分布有拉網(wǎng)形成的菱形孔，所述緩沖墊平鋪在所述集電體上，所述陰極網(wǎng)平鋪在所述緩沖墊上，所述固定件將所述陰極網(wǎng)固定在所述集電體上；
[0006]所述固定件包括頂蓋、中段柱、錐狀柱和墊狀平臺(tái)，所述中段柱的一端與所述頂蓋連接，所述中段柱的另一端與所述錐狀柱連接，所述墊狀平臺(tái)設(shè)置在所述中段柱與所述錐狀柱的連接處。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述墊狀平臺(tái)遠(yuǎn)離所述頂蓋的一端設(shè)置有圓弧倒角。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述頂蓋、所述中段柱、所述墊狀平臺(tái)與所述錐狀柱一體成型。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述墊狀平臺(tái)的厚度為0.4mm?1mm。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述頂蓋為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述中段柱為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述墊狀平臺(tái)為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述錐狀柱為圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述頂蓋的直徑大于所述集電體的菱形孔的內(nèi)切圓的直徑；
[0012]所述中段柱的直徑小于所述集電體的菱形孔的內(nèi)切圓的直徑，所述中段柱的長(zhǎng)度大于所述集電體的厚度；
[0013]所述墊狀平臺(tái)的外徑大于所述集電體的菱形孔的內(nèi)切圓的直徑。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述墊狀平臺(tái)的外徑比所述集電體的菱形孔的內(nèi)切圓的直徑大 0.2mm ?0.5mm。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述陰極網(wǎng)的面積大于所述緩沖墊的面積。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述陰極網(wǎng)放置在所述緩沖墊上，所述陰極網(wǎng)的周邊向下平折8mm?15mm，壓平后，所述固定件穿過(guò)所述陰極網(wǎng)，并將所述陰極網(wǎng)固定在所述集電體上。
[0017]還涉及一種電解槽，包括如上述任一技術(shù)特征所述的陰極結(jié)構(gòu)。
[0018]本實(shí)用新型的陰極結(jié)構(gòu)及電解槽，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理，通過(guò)固定件將陰極網(wǎng)固定在集電體上，保證本實(shí)用新型的陰極結(jié)構(gòu)在電解過(guò)程中陰極網(wǎng)不易從集電體上脫落，使陰極網(wǎng)處于固定狀態(tài)，同時(shí)還具有微量的壓縮變形調(diào)整量，保證電解過(guò)程能夠順利進(jìn)行。

【附圖說(shuō)明】

[0019]圖1為本實(shí)用新型的陰極結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的主視圖；
[0020]圖2為圖1所示的陰極結(jié)構(gòu)中固定件的主視圖；
[0021]其中:
[0022]100-陰極結(jié)構(gòu)；
[0023]110-陰極網(wǎng)；
[0024]120-緩沖墊；
[0025]130-集電體；
[0026]140-固定件；
[0027]141-頂蓋；142-中段柱；143_墊狀平臺(tái)；144_錐狀柱。

【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的陰極結(jié)構(gòu)及電解槽進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0029]參見(jiàn)圖1，一實(shí)施例的陰極結(jié)構(gòu)100，包括陰極網(wǎng)110、緩沖墊120、集電體130和固定件140，緩沖墊120平鋪在集電體130上，陰極網(wǎng)110平鋪在緩沖墊120上，緩沖墊120具有導(dǎo)電、緩沖作用。通過(guò)集電體130、緩沖墊120以及陰極網(wǎng)110的設(shè)置，使得在電解槽運(yùn)行過(guò)程中，極間距可以達(dá)到膜極距。固定件140將陰極網(wǎng)110、緩沖墊120固定在集電體130上，防止陰極網(wǎng)110、緩沖墊120在安裝運(yùn)行過(guò)程中從集電體130上滑落。參見(jiàn)圖2，固定件140包括頂蓋141、中段柱142、墊狀平臺(tái)143以及錐狀柱144，中段柱142的一端與頂蓋141連接，中段柱142的另一端與錐狀柱144連接，墊狀平臺(tái)143設(shè)置在中段柱142與錐狀柱144的連接處，通過(guò)頂蓋141、中段柱142、錐狀柱144與墊狀平臺(tái)143相配合防止陰極網(wǎng)110從集電體130上脫落。
[0030]本實(shí)用新型的陰極結(jié)構(gòu)通過(guò)固定件140將陰極網(wǎng)110固定在集電體130上，固定件140上的中段柱142和錐狀柱144穿過(guò)陰極網(wǎng)110和集電體130，并由頂蓋141與墊狀平臺(tái)143將陰極網(wǎng)110與集電體130夾在中間，保證本實(shí)用新型的陰極結(jié)構(gòu)在安裝運(yùn)行過(guò)程中陰極網(wǎng)110不易從集電體130上脫落，使陰極網(wǎng)110處于固定狀態(tài)。中段柱142的長(zhǎng)度不但能保證陰極網(wǎng)110和集電體130固定在頂蓋142和墊狀平臺(tái)143之間，其還能保證在運(yùn)行過(guò)程中陰極網(wǎng)110和緩沖墊120以及集電體130之間具有微量的壓縮變形調(diào)整量，從而確保電解過(guò)程能夠順利進(jìn)行。在本實(shí)施例中，優(yōu)選中段柱142的長(zhǎng)度為2mm?5mm。錐狀柱144的長(zhǎng)度沒(méi)有特別要求，因錐狀柱144在安裝過(guò)程中起引導(dǎo)插入的作用，其只要能確保固定件140插入陰極網(wǎng)110和集電體130即可。
[0031]進(jìn)一步地，頂蓋141為圓柱形結(jié)構(gòu)，中段柱142為圓柱形結(jié)構(gòu)，墊狀平臺(tái)143為圓柱形結(jié)構(gòu)，錐狀柱144為圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)。中段柱142的一端與頂蓋141連接，中段柱142的另一端與錐狀柱144，墊狀平臺(tái)143安裝到中段柱142與錐狀柱144的連接處，通過(guò)頂蓋141、中段柱142、錐狀柱144與墊狀平臺(tái)143的配合防止陰極網(wǎng)110從集電體130上脫落。中段柱142的直徑與錐狀柱144的直徑之比為I?2，當(dāng)然，錐狀柱144還可以是柱體或者是棱錐狀。本實(shí)施例中，為了便于固定件140插入集電體130中，錐狀柱144為圓臺(tái)，此時(shí)，錐狀柱144較大直徑的一端與中段柱142連接，中段柱142的直徑大于等于錐狀柱144的最大直徑，也可以小于錐狀柱144的最大直徑。為了確保固定件的剛性，優(yōu)選中段柱142的直徑大于等于錐狀柱144的最大直徑。進(jìn)一步地，中段柱142的長(zhǎng)度與錐狀柱144的長(zhǎng)度之比為0.3?2。為了加工制造方便，更優(yōu)選中段柱142的直徑等于錐狀柱144的最大直徑。進(jìn)一步地，通過(guò)集電體130與陰極網(wǎng)110的厚度之和計(jì)算中段柱142的長(zhǎng)度。
[0032]作為一種可實(shí)施方式，集電體130由鎳板沖孔拉制而成，集電體130的表面分布有拉網(wǎng)形成的多個(gè)菱形孔，多個(gè)菱形孔均勻分布在集電體130的表面上。在本實(shí)用新型中，集電體130的厚度為0.8mm?1.7mm，菱形孔的規(guī)格包括:3_X6mm、4_X8mm、5_X 10mm、6mm X 13mm等規(guī)格。
[0033]作為一種可實(shí)施方式，陰極網(wǎng)110的面積大于緩沖墊120的面積，陰極網(wǎng)110平鋪在緩沖墊120上，陰極網(wǎng)110的周邊向下平折8mm?15mm，壓平后，通過(guò)固定件140將陰極網(wǎng)110固定在集電體130上。陰極網(wǎng)110的周邊向下平折與壓平，可以保證陰極網(wǎng)110在工作時(shí)不會(huì)損傷離子膜。
[0034]作為一種可實(shí)施方式，頂蓋141遠(yuǎn)離墊狀平臺(tái)143的一端設(shè)置有圓弧倒角，即頂蓋141的頂部設(shè)置有圓滑過(guò)渡的倒角，頂蓋141的直徑大于集電體130的菱形孔的內(nèi)切圓的直徑，頂蓋141厚度小，且不易變形，圓弧倒角的設(shè)置，使得頂蓋141像碗一樣倒扣在陰極網(wǎng)110上，避免損傷離子膜；中段柱142的直徑小于集電體130的菱形孔的內(nèi)切圓的直徑，中段柱142的長(zhǎng)度大于集電體130的厚度；墊狀平臺(tái)143的內(nèi)徑與中段柱142的直徑相適應(yīng)，墊狀平臺(tái)143的外徑大于集電體130的菱形孔的內(nèi)切圓的直徑。
[0035]墊狀平臺(tái)143遠(yuǎn)離頂蓋141的一端設(shè)置有圓弧倒角，即墊狀平臺(tái)143的底部設(shè)置有圓滑過(guò)渡的倒角。
[0036]中段柱142的直徑小于集電體130的菱形孔的內(nèi)切圓的直徑，并且中段柱142具有一定的剛性，保證固定件140在下壓過(guò)程中不易變形，中段柱142的長(zhǎng)度大于集電體130的厚度。在本實(shí)施例中，中段柱142的長(zhǎng)度大于集電體130的厚度Imm?2mm ;中段柱142的下面是墊狀平臺(tái)143，固定件140安裝好后，墊狀平臺(tái)143處于集電體130下方，用于防止固定件140脫落。由于墊狀平臺(tái)143的厚度尺寸為0.4mm?1mm，厚度尺寸較小，墊狀平臺(tái)143的底部倒角圓滑過(guò)渡，安裝時(shí)可以輕松用手指壓入集電體130的菱形孔中。墊狀平臺(tái)143的外徑大于集電體130的菱形孔的內(nèi)切圓的直徑0.2mm?0.5mm。錐狀柱144位于中段柱142的下端，起引導(dǎo)插入作用。
[0037]作為一種可實(shí)施方式，頂蓋141、中段柱142與錐狀柱144為一體結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，為一體的頂蓋141、中段柱142和錐狀柱144與墊狀平臺(tái)143 —體成型或可拆卸連接，即墊狀平臺(tái)143與頂蓋141、中段柱142、錐狀柱144為一體或兩個(gè)部件。墊狀平臺(tái)143與頂蓋141、中段柱142、錐狀柱144為一體，固定件140在安裝到集電體130的菱形孔中時(shí)，通過(guò)錐狀柱144的引導(dǎo)插入和墊狀平臺(tái)143的底部的圓滑倒角，將固定件140壓入集電體130的菱形孔中，壓入完成后，中段柱142位于菱形孔中，頂蓋141和墊狀平臺(tái)143分別位于菱形孔的兩端，起固定作用。在本實(shí)施例中，頂蓋141、中段柱142、錐狀柱144與墊狀平臺(tái)143采用一體成型的加工方式制作出來(lái)。
[0038]作為一種可實(shí)施方式，固定件140的數(shù)量為兩個(gè)或兩個(gè)以上。通過(guò)兩個(gè)或兩個(gè)以上的固定件140將陰極網(wǎng)110固定在集電體130上。
[0039]作為一種可實(shí)施方式，固定件140由耐酸堿和高溫不易變形的聚四氟材料制成，如:PFA(四氟乙烯一全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)，用于氯堿工業(yè)中。
[0040]作為一種可實(shí)施方式，陰極網(wǎng)110由鎳絲編織而成，且陰極網(wǎng)110的表面覆蓋貴金屬氧化物涂層。緩沖墊120由鎳絲編織而成，且緩沖墊120的表面上設(shè)置有棱狀波紋。進(jìn)一步地，镲絲的直徑為0.1mm?0.2_。
[0041]本實(shí)用新型的一種電解槽，包括上述任一技術(shù)特征的陰極結(jié)構(gòu)100。
[0042]本實(shí)用新型陰極結(jié)構(gòu)的固定件，頂蓋、中段柱、墊狀平臺(tái)、錐狀柱可以是圓柱形或圓臺(tái)形狀。也可以是其他形狀，只要使得頂蓋和墊狀平臺(tái)將陰極網(wǎng)和集電體固定于中段柱處即可。
[0043]本實(shí)用新型的陰極結(jié)構(gòu)的制造方法，包括如下步驟:
[0044]SlOO:先將緩沖墊120平鋪在集電體130上，再將陰極網(wǎng)110平鋪在緩沖墊120上，進(jìn)入步驟S200 ；
[0045]S200:將陰極網(wǎng)110大于緩沖墊120的部分的周邊向下平折，平折8mm?15mm后壓平，進(jìn)入步驟S300 ；
[0046]S300:固定件140分別穿過(guò)陰極網(wǎng)110和集電體130，將陰極網(wǎng)110固定在集電體130 上。
[0047]本實(shí)用新型的陰極結(jié)構(gòu)及電解槽，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理，通過(guò)固定件將陰極網(wǎng)固定在集電體上，保證本實(shí)用新型的陰極結(jié)構(gòu)在電解過(guò)程中陰極網(wǎng)不易從集電體上脫落，使陰極網(wǎng)處于固定狀態(tài)，同時(shí)還具有微量的壓縮變形調(diào)整量，保證電解過(guò)程能夠順利進(jìn)行。
[0048]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種陰極結(jié)構(gòu)，包括陰極網(wǎng)、緩沖墊和集電體，所述集電體上分布有拉網(wǎng)形成的菱形孔，所述緩沖墊平鋪在所述集電體上，所述陰極網(wǎng)平鋪在所述緩沖墊上，其特征在于，還包括固定件，所述固定件將所述陰極網(wǎng)固定在所述集電體上； 所述固定件包括頂蓋、中段柱、錐狀柱和墊狀平臺(tái)，所述中段柱的一端與所述頂蓋連接，所述中段柱的另一端與所述錐狀柱連接，所述墊狀平臺(tái)設(shè)置在所述中段柱與所述錐狀柱的連接處。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述墊狀平臺(tái)遠(yuǎn)離所述頂蓋的一端設(shè)置有圓弧倒角。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述頂蓋、所述中段柱、所述墊狀平臺(tái)與所述錐狀柱一體成型。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陰極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述墊狀平臺(tái)的厚度為0.4mm?Imm05.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陰極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述頂蓋為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述中段柱為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述墊狀平臺(tái)為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述錐狀柱為圓臺(tái)形結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陰極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述頂蓋的直徑大于所述集電體的菱形孔的內(nèi)切圓的直徑； 所述中段柱的直徑小于所述集電體的菱形孔的內(nèi)切圓的直徑，所述中段柱的長(zhǎng)度大于所述集電體的厚度； 所述墊狀平臺(tái)的外徑大于所述集電體的菱形孔的內(nèi)切圓的直徑。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陰極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述墊狀平臺(tái)的外徑比所述集電體的菱形孔的內(nèi)切圓的直徑大0.2mm?0.5mm。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的陰極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述陰極網(wǎng)的面積大于所述緩沖墊的面積。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陰極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述陰極網(wǎng)放置在所述緩沖墊上，所述陰極網(wǎng)的周邊向下平折8_?15_，壓平后，所述固定件穿過(guò)所述陰極網(wǎng)，并將所述陰極網(wǎng)固定在所述集電體上。10.一種電解槽，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的陰極結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】C25B1-46GK204281872SQ201420745331
【發(fā)明者】郭立德, 陳中元, 張俊峰, 張麗蕊, 吳雪花, 范峰 [申請(qǐng)人]藍(lán)星(北京)化工機(jī)械有限公司