一种水电解槽无镍极网的制作方法

1.本实用新型属于电解水制氢领域，特别是涉及一种水电解槽无镍极网。


背景技术：

2.现有电解槽一般由端极板、中间极板、隔膜垫片、镍丝网有序叠合组成，用螺栓、碟簧紧固成为整体，用两个端极板支撑于地面或底座上。具体工艺为：
3.极板由碳钢板制成，经过机械加工达到图纸尺寸和精度要求后，委外镀镍；然后加工极网，极网由46目或60目镍丝网裁剪而成，极网和极板紧贴或点焊成一体，为增加极网活性表面积，需在镍丝网表面喷镀一层雷尼镍，可使反应面积增大到几何面积的4-6倍，喷涂雷尼镍工艺复杂、工期较长、价格昂贵，质量控制不良时容易脱落、寿命较短，再加上镍丝网本身价格昂贵，所以，开发一种无镍极网替代现有纯镍极网势在必行。
4.而且现有的极板与极网之间的安装方式大多数均为直接焊接，没有设置辅助安装的定位装置，在与极板连接时容易发生变形导致错位，使得安装效率较低；如公开号为cn114606526a的一体化集流扩散双极板，该发明包括圆形的极板，焊接连接到所述极板一侧的菱形金属网，以及焊接连接到所述极板外侧的极框；虽然该发明将极板、集流扩散网、极框合为一体，简化重复组装工艺，提高了装配效率，但是菱形金属网与极板之间只是采用焊接，菱形金属网与极板之间并未设置有定位装置，安装不便。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种水电解槽无镍极网。
6.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
7.一种水电解槽无镍极网，与极板固定连接，极板包括外环的连接区和中部的工作区，无镍极网固定设置在工作区外侧；
8.所述极板的连接区或工作区设置有限位凸起结构，所述无镍极网上开设有限位凹槽结构，所述无镍极网与极板通过限位凸起结构和限位凹槽结构配合插接。
9.优选地，所述极板上设置的限位凸起结构为工作区外侧的凸环，所述无镍极网上开设的限位凹槽结构为侧部的凹凸环，所述凹凸环为冲压成型。
10.优选地，所述极板上设置的限位凸起结构为工作区的圆柱状凸台，所述凸台开设有第一固定孔，所述无镍极网上开设的限位凹槽结构为通槽，所述无镍极网上的通槽与凸台对齐插接，所述无镍极网通过连接钉插入凸台开设的第一固定孔固定。
11.优选地，所述极板上设置的限位凸起结构为连接区的侧壁上设置的卡块，所述无镍极网上开设的限位凹槽结构为边缘开设的卡槽。
12.优选地，所述凹凸环下侧为凹槽，上侧为凸起，所述凹凸环的凹槽与凸环插接。
13.优选地，所述圆柱状凸台设置有若干个，若干个所述圆柱状凸台沿圆周方向均布设置在工作区上，所述通槽的数量与圆柱状凸台数量相同，所述通槽沿圆周方向均布开设在无镍极网上。
14.优选地，所述连接区侧壁开设有若干第二固定孔，所述无镍极网外侧边缘设置有折边，所述卡槽开设在折边上，所述折边外侧开设有若干通孔，所述连接区开设的第二固定孔与无镍极网外侧开设的通孔对齐，通过插入连接钉固定。
15.优选地，一个所述极板连接两个无镍极网，所述工作区上下侧分别与无镍极网连接，两个所述无镍极网的侧部均与连接区侧壁贴合。
16.优选地，所述无镍极网采用耐碱液腐蚀的材料，例如钛、不锈钢、碳钢或工业纯铁。
17.优选地，所述无镍极网采用如冲压、剪裁、数控切割、模具切割、水刀切割或激光切割的方式下料。
18.本实用新型提供的一种水电解槽无镍极网的有益效果包括：
19.1、本实用新型设置了多种无镍极网与极板的连接结构，采用限位、插接的连接方式，使得无镍极网与极板在固定连接时预先定位，避免安装时发生错位，加快水电解槽的组装速度，提高工作效率。
20.2、本实用新型设置的无镍极网避免了传统纯镍极网的采购镍丝网、裁剪、整形、清洗、喷砂、喷镀雷尼镍等繁杂的工序，代以不锈钢、纯铁等细密丝网，高效率地制成具有足够活性表面积的无镍极网，达到低成本、高效率、短工期地制造水电解槽的目的。
附图说明
21.图1是本实用新型第一种实施例的安装剖视图；
22.图2是本实用新型第一种实施例中极板的剖视图；
23.图3是本实用新型第一种实施例中无镍极网的剖视图；
24.图4是本实用新型第一种实施例的安装俯视图；
25.图5是本实用新型第二种实施例的安装剖视图；
26.图6是本实用新型第二种实施例中极板的剖视图；
27.图7是本实用新型第二种实施例中无镍极网的剖视图；
28.图8是本实用新型第二种实施例的安装俯视图；
29.图9是本实用新型第三种实施例的安装剖视图；
30.图10是本实用新型第三种实施例中极板的剖视图；
31.图11是本实用新型第三种实施例中无镍极网的剖视图；
32.图12是本实用新型第三种实施例的安装俯视图；
33.图13是本实用新型第三种实施例中无镍极网的俯视图。
34.附图标记说明如下：
35.1、极板；11、连接区；110、第二固定孔；12、工作区；121、第一凸环；1211、第一凹环；122、第二凸环；1221、插槽；123、凸台；1231、第一固定孔；124、卡块；2、无镍极网；21、第一凹凸环；211、第一凹槽；22、第二凹凸环；220、第三凸环；221、第二凹槽；23、通槽；24、折边；241、连接孔；25、卡槽；3、第一连接钉；4、第二连接钉。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围：
37.如图1-图13所示，一种水电解槽无镍极网，与极板1固定连接，极板1包括外环的连接区11和中部的工作区12，无镍极网2固定设置在工作区12外侧；
38.所述极板1的连接区11或工作区12设置有限位凸起结构，所述无镍极网2上开设有限位凹槽结构，所述无镍极网2与极板1通过限位凸起结构和限位凹槽结构配合插接。
39.一个所述极板1连接两个无镍极网2，一个所述无镍极网2的下侧与工作区12的上侧贴合，另一个所述无镍极网2的上侧与工作区12的下侧贴合，两个所述无镍极网2的侧部均与靠近工作区12的连接区11贴合。
40.无镍极网2采用耐碱液腐蚀的材料，例如钛、不锈钢、碳钢或工业纯铁，无镍极网2采用冲压、剪裁、数控切割、模具切割、水刀切割或者激光切割的方式下料。
41.实施例一：
42.如图1-4所示，极板1包括连接区11和工作区12，所述极板1上设置的限位凸起结构为工作区12外侧的凸环，凸环包括第一凸环121和第二凸环122，第一凸环121位于第二凸环122外侧，且第一凸环121与第二凸环122同心，第一凸环121和第二凸环122之间形成环状的第一凹环1211，第二凸环122的内部在工作区12上形成圆形的插槽1221。
43.无镍极网2上开设的限位凹槽结构为侧部的凹凸环，凹凸环为第一凹凸环21和第二凹凸环22，第一凹凸环21位于第二凹凸环22外侧，且第一凹凸环21与第二凹凸环22同心，第一凹凸环21下方开设有第一凹槽211，对应的第一凹槽211上部设置为第一凸部，第二凹凸环22下方开设有第二凹槽221，对应的第二凹槽221上部设置有第二凸部，第一凹槽211与第二凹槽221之间形成环状的第三凸环220。
44.本实施例中，无镍极网2上的第一凹凸环21和第二凹凸环22通过冲压成型，当极板1与无镍极网2安装时，环状的第一凹槽211与环状的第一凸环121配合插接，环状的第二凹槽221与环状的第二凸环122配合插接，环状的第三凸环220与环状的第一凹环1211配合插接，且使无镍极网2中部与插槽1221插接，同时无镍极网2与极板1紧贴；本实施例在无镍极网2设置了第一凹凸环21、第二凹凸环22，在极板1设置了第一凹槽211和第二凹槽221，使得无镍极网2安装时定位方便，且有效避免了无镍极网2发生错位情况。
45.实施例二：
46.如图5-8所示，极板1包括连接区11和工作区12，极板1上设置的限位凸起结构为工作区12的凸台123，凸台123设置有若干个，若干个凸台123沿圆周方向设置在工作区12靠近连接区11的部位，若干凸台123上均开设有第一固定孔1231。
47.无镍极网2上开设的限位凹槽结构为通槽23，通槽23设置有若干个，若干个通槽23沿圆周方向开设在无镍极网2靠近边缘的位置，通槽23的数量与凸台123的数量相同，在本实施例中，凸台123和通槽23均设置为8个。
48.本实施例中，无镍极网2上的通槽23通过数控切割、水刀切割或激光切割开设，当极板1与无镍极网2安装时，若干通槽23与若干凸台123配合插接，通过第一连接钉3紧固，同时无镍极网2与极板1紧贴，优选的，第一连接钉3钉头的直径大于通槽23的直径，能有效的压紧无镍极网2，防止无镍极网2脱落。
49.进一步地，当极板1和无镍极网2的厚度较薄时，极板1两侧的凸台123开设的第一
固定孔1231可贯穿连通，同时第一连接钉3选用长钉贯穿第一固定孔1231，再将延伸出的第一连接钉3端部固定。
50.本实施例中，无镍极网2安装时定位方便，且有效避免了无镍极网2发生错位情况，且无镍极网2的加工可以通过冲压、数控切割、水刀切割或激光切割开设通槽23，比起实施例一中无镍极网2的冲压出一侧为凹槽一侧为凸部的凹凸环，本实施例的无镍极网2加工更简单，本实施例其他设置同实施例一。
51.实施例三：
52.如图9-13所示，极板1包括连接区11和工作区12，极板1上设置的限位凸起结构为卡块124，卡块124设置有两个，两个卡块124设置在连接区11侧壁上，两个卡块124均布间隔设置，连接区11的侧壁沿圆周方向开设有若干第二固定孔110，若干第二固定孔110均布间隔设置。
53.无镍极网2的边缘设置有折边24，折边24侧部沿圆周方向开设有若干连接孔241，若干连接孔241均布间隔设置，在该实施例中，第二固定孔110和连接孔241均设置为两个，无镍极网2上开设的限位凹槽结构为折边24上开设的卡槽25，折边24贯穿开设有两个卡槽25，两个卡槽25与两个卡块124的位置对应。
54.在本实施例中，无镍极网2的折边24通过拉深工艺或者翻边加工成型，当极板1和无镍极网2安装时，折边24上开设的两个卡槽25与工作区12上的两个卡块124配合插接，连接孔241与第二固定孔110对齐，通过第二连接钉4固定，同时无镍极网2与极板1贴合，该设置使得无镍极网2与极板1安装时更加容易定位，比起实施例二，增加了无镍极网2的反应面积，增加产生电荷的速度，本实施例其他设置同实施例一。
55.本实用新型设置了多种无镍极网2与极板1的连接结构，采用限位、插接的连接方式，使得无镍极网2与极板1在固定连接时预先定位，避免安装时发生错位，加快水电解槽的组装速度，提高工作效率，且无镍极网2避免了传统纯镍极网的采购镍丝网、裁剪、整形、清洗、喷砂、喷镀雷尼镍等繁杂的工序，代以不锈钢、纯铁等细密丝网，高效率地制成具有足够活性表面积的无镍极网2，达到低成本、高效率、短工期地制造水电解槽的目的。
56.虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

技术特征：
1.一种水电解槽无镍极网，与极板固定连接，极板包括外环的连接区和中部的工作区，无镍极网固定设置在工作区外侧，其特征在于：所述极板的连接区或工作区设置有限位凸起结构，所述无镍极网上开设有限位凹槽结构，所述无镍极网与极板通过限位凸起结构和限位凹槽结构配合插接。2.根据权利要求1所述的一种水电解槽无镍极网，其特征在于：所述极板上设置的限位凸起结构为工作区外侧的凸环，所述无镍极网上开设的限位凹槽结构为侧部的凹凸环，所述凹凸环为冲压成型。3.根据权利要求1所述的一种水电解槽无镍极网，其特征在于：所述极板上设置的限位凸起结构为工作区的圆柱状凸台，所述凸台开设有第一固定孔，所述无镍极网上开设的限位凹槽结构为通槽，所述无镍极网上的通槽与凸台对齐插接，所述无镍极网通过连接钉插入凸台开设的第一固定孔固定。4.根据权利要求1所述的一种水电解槽无镍极网，其特征在于：所述极板上设置的限位凸起结构为连接区的侧壁上设置的卡块，所述无镍极网上开设的限位凹槽结构为边缘开设的卡槽。5.根据权利要求2所述的一种水电解槽无镍极网，其特征在于：所述凹凸环下侧为凹槽，所述凹凸环上侧为凸起，所述凹凸环的凹槽与凸环插接。6.根据权利要求3所述的一种水电解槽无镍极网，其特征在于：所述圆柱状凸台设置有若干个，若干个所述圆柱状凸台沿圆周方向均布设置在工作区上，所述通槽的数量与圆柱状凸台数量相同，所述通槽沿圆周方向均布开设在无镍极网上。7.根据权利要求4所述的一种水电解槽无镍极网，其特征在于：所述连接区侧壁开设有若干第二固定孔，所述无镍极网外侧边缘设置有折边，所述卡槽开设在折边上，所述折边外侧开设有若干通孔，所述连接区开设的第二固定孔与无镍极网外侧开设的通孔对齐，通过插入连接钉固定。8.根据权利要求1所述的一种水电解槽无镍极网，其特征在于：一个所述极板连接两个无镍极网，所述工作区上下侧分别与无镍极网连接，两个所述无镍极网的侧部均与连接区侧壁贴合。9.根据权利要求8所述的一种水电解槽无镍极网，其特征在于：所述无镍极网采用耐碱液腐蚀的材料，耐碱液腐蚀的材料采用钛、或不锈钢、或碳钢、或工业纯铁。10.根据权利要求9所述的一种水电解槽无镍极网，其特征在于：所述无镍极网采用冲压、或剪裁、或数控切割、或模具切割、或水刀切割、或激光切割的方式下料。

技术总结
本实用新型公开了一种水电解槽无镍极网，与极板固定连接，极板包括外环的连接区和中部的工作区，无镍极网固定设置在工作区外侧，所述极板的连接区或工作区设置有限位凸起结构，所述无镍极网上开设有限位凹槽结构；本实用新型设置了多种无镍极网与极板的连接结构，采用限位、插接的连接方式，使得无镍极网与极板在固定连接时预先定位，避免安装时发生错位，加快水电解槽的组装速度，提高工作效率，且无镍极网避免了传统纯镍极网的采购镍丝网、裁剪、整形、清洗、喷砂、喷镀雷尼镍等繁杂的工序，代以不锈钢、纯铁等细密丝网，高效率地制成具有足够活性表面积的无镍极网，达到低成本、高效率、短工期地制造水电解槽的目的。短工期地制造水电解槽的目的。短工期地制造水电解槽的目的。


技术研发人员：黄波 张金华
受保护的技术使用者：万旗动力（北京）氢能技术股份有限公司
技术研发日：2023.01.13
技术公布日：2023/9/13