[实用新型]小型高效电解池

说明书

本实用新型涉及一种用于高纯度氢气发生器的电解池装置。

氢气发生器从问世到现在几经变革与改进其目的都在于使其仪器化、小型化。但基于电解水法的原理是产氢量与电解池的电极面积成正比，如要产氢量大，就要相应地增加电极的面积。目前正在广泛使用的各种小型氢气发生器的电极都是平板式的，其形式有单组和多组式，例如中国专利89201692.2。单组式的缺点是若想增大产氢量，只能毫无选择地向平行或垂直方向增大电极的面积，这样就受到了仪器内部空间的限制，同时电极面积增大后，如要保证两电极之间的密封性及平行度都增加了相应的难度，这样就会直接影响仪器的效率及可靠性。多组式的与单组式的略有不同，它是由若干个电极平行地装配在一起，这样，电极的面积就比单组式的要大，但由于有些电极是被包在电解池内部的，它们产生的热量很难有效地散发出来，从而导致电解池内部温度升高，使电阻率增大，导电率降低，致使电解效率降低，同时，多组式比单组式在加工与装配上均较复杂。

本实用新型的目的是提供一种小型高效电解池，它占空体积小、材料消耗少，电极散热效果好。

本实用新型是这样实现的：一种用于氢气发生器的小型高效电解池，它包括阳极、阴极、与阳极相连的出氧口、与阴极相连的出氢口、阳极与阴极之间带有氢氧离子交换膜和锁紧装置，电解池的阴极和阳极是尺寸不同的圆筒或椭圆筒，阳极与阴极同心套装。

本实用新型具有的优点如下：

1）.由于电解池的电极采用了在同等条件下承受压力最大的圆筒或椭圆筒结构，因此，电极材料的厚度就可以相应地缩小，与平板式电极相比，它只是平板电极材料厚度的三分之一。

2）.由于电极采用圆筒或椭圆筒结构，外筒的材料厚度仅为平板式电极厚度的十分之一，薄板的应力小、易加工，因此能产生较大的锁紧力，从而提高了整个电解池的密封性，同时保证了阴阳电极的间隙均匀，提高了电解池的功效。实验证明，最大工作压力可达1兆帕／平方厘米。

3）.由于电极采用圆筒或椭圆筒结构，电极材料厚度薄，因此导热及散热效果好。

4）.由于其独特的内外筒状结构，因而缩小了电解池的占空体积，成功地解决了电解池既要产氢量高，又要体积小的这一矛盾。

下面对照附图，结合实施例对本实用新型予以详细说明：

图1是本实用新型一个实施例的主视图。

图2是图1中A－A剖视图。

本实用新型是一种用于氢气发生器的小型高效电解池，它包括阴极（8）、阳极（1）、与阴极相连的出氢口（9）、与阳极相连的出氧口（3）和进液口（2），阴极和阳极是尺寸不同的圆筒或椭圆筒，阴极（8）是一开口圆筒，在开口处带有锁紧装置（10），阳极（1）是一封闭圆筒，阴极与阳极的装配方式采用同心套装。金属网（4）、（5）分别采用160目和35目两种各两层，氢氧离子交换膜（6）是由5～7层石棉纸压成0.5毫米的石棉层制成，密封材料（7）沿金属网周边安装，不仅起到密封作用，同时也起到内外电极之间的绝缘作用。

上述结构采用的是：阴极的尺寸大于阳极的尺寸，阴极构成外筒，阳极构成内筒。本实用新型的另一个实施例可以采用阳极的尺寸大于阴极的尺寸，阳极构成外筒，阴极构成内筒，其它结构不变。

以上阴极、阳极、出氢口、出氧口、进液口及金属网可采用任何防腐的金属材料制成。本实用新型的最佳实施例的尺寸和材料如下：

阴极（8）是厚度为0.1～5毫米，长度为100～500毫米的不锈钢制成，阳极（1）是厚度为0.5～10毫米，长度为100～500毫米的不锈钢制成，出氢管（9）、出氧管（3）、进液管（2）及金属网（4）（5）均可采用市售产品。氢氧离子交换膜（6）是由5～7层石棉纸压成0.5毫米的石棉层制成。密封材料（7）可选用市售防腐绝缘材料制成。

本实用新型的工作过程是应用3V、25A的稳流电源控制，当电源向阴阳两极供电时，电解液从进液口（2）流入电解池，并经阳极（1）侧金属网（4）（5）湿润氢氧离子交换膜（6），使交换膜（6）阴阳两侧分别产生氢气和氧气。氢气由出氢口（9）排出；氧气由出氧口（3）排出。

本实用新型关键在于采用了圆筒或椭圆筒电极，使得在与平板式电解池占空体积相同时，提高了电极的工作面积，而达到了小型高效的功效。