專利名稱：氫氧分離電解槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電解槽技術(shù)領(lǐng)域。
在電解槽內(nèi)注入水和堿混合制成的電解液，然后給安裝在電解槽內(nèi)的電極板加上直流電源，將電解液中的水電解分離為氫氣和氧氣，此技術(shù)雖然早已為人們所知，但是要將這一技術(shù)實(shí)用化特別是用于工業(yè)焊割機(jī)及其他小型氫能源裝置上卻是極為困難的。目前，有少數(shù)廠生產(chǎn)出的氫氧源焊割機(jī)所使用的電解槽只能生產(chǎn)出氫氧混合氣體，而不能將氫氣和氧氣分離開，電解液、氫氣和氧氣共用一通道，由于氫氧混合比達(dá)到一定值時(shí)，稍不慎，就會(huì)產(chǎn)生爆炸，具有潛在的不安全因素，影響氫能源裝置的實(shí)用化。一般電解槽都采用普通鋼材制成，因不耐電解液的腐蝕，一部分將以亞鐵離子的形式進(jìn)入電解液，污染電極板表面，使電解中槽電阻增大，降低電解效率，增加單位產(chǎn)氣量的電能消耗；此類電解槽還存在造價(jià)高，材料浪費(fèi)大、單機(jī)重量重、體積大、不耐腐蝕、密封性差、易泄漏、壽命短、制作工序復(fù)雜等較多不足，使氫氣這種最理想、最清潔的燃料難于獲取，不能滿足工業(yè)生產(chǎn)和家庭生活對氫燃料的迫切需求。
本實(shí)用新型的目的是提供新穎的氫氧分離電解槽來解決上述存在的問題，它能使氫氣和氧氣分離后，沿各自通道通行，因此安全可靠。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型所述氫氧分離電解槽，有陰、陽電極板，其特征是在陰陽電極板之間串聯(lián)密封連接有絕緣隔框，絕緣隔框內(nèi)安裝有電極片，絕緣隔框的兩端連接有微孔隔膜，在陰陽電極板、微孔隔膜和絕緣隔框上分別開有電解液通道，氫氣通道和氧氣通道。
本實(shí)用新型更好的設(shè)計(jì)方案是，電極片為平板式或凹凸板式電極片，在電極片的兩端可設(shè)有金屬網(wǎng)副電極片。
采用本實(shí)用新型所述氫氧分離電解槽的優(yōu)點(diǎn)是(1)用水電解生成氫燃料的裝置選用這種氫氧分離電解槽作為核心部件后，能夠?qū)a(chǎn)生的氫氣和氧氣分離開，其安全因素大大提高，有利于以水作為燃料源的新型裝置的實(shí)用化及推廣應(yīng)用。(2)采用高分子合成材料(例如氟硅橡膠)制成電解槽的框架，不僅具有造價(jià)低、不浪費(fèi)材料、重量輕、體積小、耐腐蝕、密封性能好，結(jié)構(gòu)緊湊、不易泄漏、壽命長、可一次成形等優(yōu)點(diǎn)，而且使各絕緣隔框能方便地重迭串聯(lián)密封連接在一起，如同多個(gè)電解槽串聯(lián)使用一樣，能大大提高電解效率，另外，高分子合成材料的導(dǎo)熱系數(shù)低于金屬材料，因此，它使熱損耗減少，提高電能的利用率。(3)各電極片雖不與直流電源直接連接，但它們位于陰、陽電極板之間的電場中，，其兩端仍起到陰、陽電極的作用，使與它接觸的電解液中的水能被電解分離為氫氣和氧氣。采用平板式電極片與金屬絲網(wǎng)配合可以使電解產(chǎn)生的氣體容易被導(dǎo)出，以提高產(chǎn)氣率及降低含氣度，而采用凹凸板式電極片可以增加電極片的表面積，有利于提高生產(chǎn)效率，大大縮小電解槽的體積、降低生產(chǎn)成本。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1氫氧分離電解槽剖示示意圖圖2氫氧分離電解槽剖示示意圖圖3陰電極板示意圖圖4陰電極板剖示示圖圖5陽電極板示意圖圖6陽電極板剖示示圖圖7絕緣隔框示意圖圖8絕緣隔框剖示示意圖
圖1～8是本實(shí)用新型所述氫氧分離電解槽的具體實(shí)施例，它有陰電極板1與直流電源的負(fù)極連接，陽電極板2與直流電源的正極連接；在陰、陽電極板之間重迭串聯(lián)密封連接有三個(gè)絕緣隔框3，絕緣隔框選用高分子合成材料例如氟硅橡膠制成，不僅解決了隔框間的相互絕緣，克服了金屬材料制造隔框存在的諸多問題，而且可以一次加工成型出圖7所示較復(fù)雜的絕緣隔框，高分子合成材料中，許多能耐100℃以上溫度，耐酸堿性能優(yōu)良，在100℃左右溫度和30％濃度的強(qiáng)堿性電解液中至少可以使用十年以上，這樣，可以保證這種電解槽的安全使用；絕緣隔框內(nèi)安裝有電極片4，為了便于將電解液中的氣體導(dǎo)出，即減少電解液中的含氣度，降低電解槽電阻值，在電極片的兩端加有金屬網(wǎng)副電極片5就可達(dá)到目的，電極片4為凹凸板式則效果更佳；在絕緣隔框3的兩端連接有微孔隔膜6，微孔隔膜允許其兩端的電解液中陰、陽離子的交換，同時(shí)阻止其兩端的氣體交換，因此，微孔隔膜兩端的電解液如同位于U型管電解槽中一樣，有利于所產(chǎn)生的氫氣和氧氣的分離，在陰電極板、微孔隔膜和絕緣隔框上均分別開有電解液通道7、氫氣通道8和氧氣通道9，在陽電極板上開有電解液通道7和氧氣通道9。本實(shí)用新型所述氫氧分離電解槽的工作原理如下電解液由電解液通道7進(jìn)入絕緣隔框3中，在陰、陽電極板間的直流電場的作用下發(fā)生電解分離，產(chǎn)生氫氣和氧氣，然后它再分別與氫氣、氧氣一起經(jīng)氫氣通道8、氧氣通道9排出，
圖1顯示出電解液與氫氣的通道，圖2顯示出電解液與氧氣的通道。
權(quán)利要求1.氫氧分離電解槽，有陰、陽電極板[1]、[2]，其特征是在陰、陽電極板之間串聯(lián)密封連接有絕緣隔框[3]，絕緣隔框內(nèi)安裝有電極片[4]，絕緣隔框的兩端連接有微孔隔膜[6]，陰、陽電極板，微孔隔膜和絕緣隔框上分別開有電解液通道[7]、氫氣通道[8]和氧氣通道[9]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧分離電解槽，其特征是電極片為平板式或凹凸板式電極片，在電極片的兩端可設(shè)有金屬網(wǎng)副電極片［5］。
專利摘要本實(shí)用新型提供了新穎的氫氧分離電解槽，它有陰、陽電極板。其特征是在陰、陽電極板之間串聯(lián)密封連接有絕緣隔框，絕緣隔框內(nèi)安裝有電極片，絕緣隔框的兩端連接有微孔隔膜，在陰、陽電極板，微孔隔膜和絕緣隔框上分別開有電解液通道、氫氣通道和氧氣通道。用它制成的氫燃料產(chǎn)生裝置，能夠?qū)㈦娊馑a(chǎn)生的氫氣和氧氣分離開，其安全因素大大提高，耐腐蝕，效率高，壽命長。
文檔編號(hào)C25B1/10GK2166138SQ93218259
公開日1994年5月25日 申請日期1993年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月8日
發(fā)明者何學(xué)智 申請人:何學(xué)智