專利名稱：心v型多功能電解池的制作方法
心V型多功能電解池本專利技術(shù)是涉及溶液電解產(chǎn)生氣體、有機(jī)物電合成、金屬提純等方面應(yīng)用的技術(shù)，特別適用于水電解及水溶液的電解方面，能夠使用太陽(yáng)能電池供電。電解水時(shí)用的電解液是普通的飲用水即可，不需添加任何物質(zhì)?，F(xiàn)有技術(shù)中的電解電極均為兩塊金屬板用隔膜隔開(kāi)后分別接電源正、負(fù)極后，通過(guò)電解液導(dǎo)電后形成的大電流來(lái)電解獲得產(chǎn)品，雖然極板間距較近(2-lOcm)，電解液的歐姆壓降較小，只有幾歐，但電流很大，達(dá)到1000A左右，由此可知產(chǎn)生的熱量非常多，浪費(fèi)電能；電解液使用酸、喊，具有腐蝕性，有傷人的危險(xiǎn)；電解效率低，最聞只能達(dá)到65% ;占地面積大，浪費(fèi)材料等缺點(diǎn)。本專利技術(shù)在于提供一種高效、無(wú)污染、節(jié)能的電解池，尤其適用于太陽(yáng)能電池直接供電，是未來(lái)能源的理想制品，具有電解速度快、電解效率聞的優(yōu)點(diǎn)，電解效率最聞可以 達(dá)到99%，電解氣體純度可以達(dá)到99. 9%?？梢越o個(gè)體家庭提供燃料，汽車(chē)燃料等特點(diǎn)。本專利技術(shù)的解決方案是包括由電解極板(網(wǎng))、配位極板(網(wǎng))、金屬針、覆蓋層組成一組電解單元，多個(gè)單元配合組成電解池組，接入電源完成電解方案。電解極板(網(wǎng))是由多組復(fù)合板制成，每組復(fù)合板又是由二氧化鈦(或鈦酸鋇)與液體粘合劑混合后在不銹鋼網(wǎng)上干燥后制得，經(jīng)過(guò)處理后制成復(fù)合板。多組復(fù)合板之間用絕緣紙、陶瓷、玻璃等絕緣物隔離制成一個(gè)電解基板，再將金屬針穿過(guò)電解基板后，用絕緣紙、陶瓷、玻璃等絕緣物與第二個(gè)電解基板隔離后，再用硅膠制成的覆蓋層密封嚴(yán)密制成電解極板(網(wǎng))。金屬針是鉄、鎳、鉬等金屬及其鍍層或Sn、SnO2, Ni-Al-Mo等復(fù)合物鍍層均可，針尖的錐度越小越好(包括針尖前部帶凹槽的形狀)；在穿過(guò)電解基板后，金屬針可以與不銹鋼網(wǎng)焊接，也可以不焊接都可以完成電解。金屬針的覆蓋層底部與電解基板的覆蓋層融合，上部與針尖融合，形成圓錐或曲線錐(包括圓臺(tái))覆蓋層。如圖表一所示。電解極板(網(wǎng))是提供能量交換的場(chǎng)所，金屬針在電場(chǎng)作用下針尖釋放電荷，電解溶液中的正、負(fù)離子，放出氣體或生成目的產(chǎn)物。防止配位極板(網(wǎng))的覆蓋層被擊穿，造成產(chǎn)品純度不夠，或者形成爆炸的危險(xiǎn)。配位極板(網(wǎng))是由多組復(fù)合板制成，每組復(fù)合板又是由二氧化鈦(或鈦酸鋇)與液體粘合劑混合后在不銹鋼網(wǎng)上干燥后制得，經(jīng)過(guò)處理后制成復(fù)合板。多組復(fù)合板之間用絕緣紙、陶瓷、玻璃等絕緣物隔離制成一個(gè)電解基板，再用絕緣紙、陶瓷、玻璃等絕緣物與第二個(gè)或多個(gè)電解基板隔離后，再用硅膠制成的覆蓋層密封嚴(yán)密制成配位極板(網(wǎng))。如圖表一所不。配位極板(網(wǎng))是提供電場(chǎng)力，與電解極板(網(wǎng))共同構(gòu)成電容，形成高強(qiáng)電場(chǎng)的作用，由于有覆蓋層，不參加電極反應(yīng)，以保證氣體純度。在應(yīng)用于水電解時(shí)用的電解液是普通的飲用水即可，不需添加任何物質(zhì)。這是本專利最具特點(diǎn)之處。覆蓋層是由耐酸、堿，耐高溫，且有極低的漏電性，極低的吸水率，質(zhì)地均勻，較強(qiáng)的強(qiáng)度、高韌性的材料構(gòu)成。本專利提到的硅膠只是其中的一種，用它舉例說(shuō)明而已。電解極板(網(wǎng))、配位極板(網(wǎng))用硅膠板制成的墊板隔離開(kāi)，保持金屬針與配位極板(網(wǎng))一定的距離制成電解池組中的一組，可以用作陰極使用，也可以用作陽(yáng)極使用。防止金屬針損傷配位極板(網(wǎng))的覆蓋層，防止漏電。如圖表一所示。多組上面說(shuō)明的電解池組中的一組分別接入電源的正、負(fù)極組成心V型多功能電解池。如圖表二、圖表三所示的并列式布置，也可以設(shè)計(jì)成上下布置的形式。在電解池的上部設(shè)置了氣體排口、入水口、電源接口 ；底部設(shè)置了排水口、防爆口，達(dá)到了連續(xù)電解和保證安全的目的。心V型多功能電解池中的任意正、負(fù)電解池組中的一組用隔膜隔離開(kāi)，隔膜選用 石棉板、離子滲透膜、離子交換膜、反滲透膜等均可。適用的電源為最佳是太陽(yáng)能電池板，也可以用直流電源如蓄電池等，也可以用交流整流后得到的直流電源。心V型多功能電解池的優(yōu)點(diǎn)在于1、采用高電壓電解，降低了分解電壓和過(guò)電位對(duì)電極反應(yīng)的影響；2、采用配位極板(網(wǎng))形成了勻強(qiáng)電場(chǎng)，降低了電離水所需電能，節(jié)約能量；3、消除了電解液的電阻產(chǎn)生的高熱量，節(jié)約了能量；4、調(diào)節(jié)電壓可以獲得不同的產(chǎn)氣速度，不用大型的儲(chǔ)存設(shè)備，節(jié)約成本；5、電解效率高達(dá)99%;6、可制的小型化的產(chǎn)品，可以給個(gè)體家庭提供燃料，汽車(chē)燃料等優(yōu)點(diǎn)。
下面結(jié)合附圖
對(duì)本專利進(jìn)一步說(shuō)明
附圖I :心V型多功能電解池中的一組示意圖(既可做陰極又可以作陽(yáng)極)注解1_金屬網(wǎng)與二氧化鈦(鈦酸鋇)制成的復(fù)合板組
2-硅膠板墊板
3-硅膠制成的覆蓋層
4-絕緣層(用紙質(zhì)、陶瓷、玻璃等均可)
5-硅膠制成的錐形(圓錐、曲線錐等均可)覆蓋層
6-金屬針(鉄、鎳、鉬等金屬及其鍍層或Sn、SnO2>Ni-Al-Mo等復(fù)合物鍍層均可)
附圖2心V型多功能電解池組示意圖
附圖3 :心V型多功能電解池組中的任意兩組正、負(fù)電解極板(網(wǎng))和配位極板(網(wǎng))配合示意圖
注解1-金屬網(wǎng)與二氧化鈦制成的復(fù)合板組 3-電解池組中的一組隔板(如硅膠板、玻璃等)
6-金屬針(鉄、鎳、鉬等金屬及其鍍層或Sn、SnO2>Ni-Al-Mo等復(fù)合物鍍層均可)
7-隔膜(石棉板、離子滲透膜、反滲透膜等均可)
權(quán)利要求
1.本專利技術(shù)是涉及溶液電解產(chǎn)生氣體、有機(jī)物電合成、金屬提純等方面應(yīng)用的技術(shù)，特別適用于水電解及水溶液的電解方面，能夠使用太陽(yáng)能電池供電。電解水時(shí)用的電解液是普通的飲用水即可，不需添加任何物質(zhì)。
2.本專利技術(shù)的解決方案是包括由電解極板(網(wǎng))、配位極板(網(wǎng))、金屬針、覆蓋層組成一組電解單元，多個(gè)單元配合組成電解池組，接入電源完成電解方案。
3.權(quán)利要求書(shū)2所述的心V型多功能電解池中的電解極板(網(wǎng))是提供能量交換的場(chǎng)所，金屬針在電場(chǎng)作用下針尖釋放電荷，電解溶液中的正、負(fù)離子，放出氣體或生成目的產(chǎn)物。所有利用針尖放電原理制成的各類電解性質(zhì)的產(chǎn)品均在本權(quán)利要求之內(nèi)。
4.權(quán)利要求書(shū)2所述的心V型多功能電解池中的配位極板(網(wǎng))是提供電場(chǎng)力，與電解極板(網(wǎng))共同構(gòu)成電容，形成高強(qiáng)電場(chǎng)的作用，由于有覆蓋層，不參加電極反應(yīng)，以保證氣體純度。所有利用配位形成高電容、高電場(chǎng)原理制成的各類電解性質(zhì)的產(chǎn)品均在本權(quán)利要求之內(nèi)。
5.權(quán)利要求書(shū)2所述的心V型多功能電解池中的電解極板(網(wǎng))是由多組復(fù)合板制成，每組復(fù)合板又是由二氧化鈦(或鈦酸鋇)與液體粘合劑混合后在不銹鋼網(wǎng)上干燥后制得，經(jīng)過(guò)處理后制成復(fù)合板。
6.權(quán)利要求書(shū)2所述的心V型多功能電解池中的金屬針是鉄、鎳、鉬等金屬及其鍍層或Sn、Sn02、Ni-Al_Mo等復(fù)合物鍍層均可，針尖的錐度越小越好(包括針尖前部帶凹槽的形狀)；在穿過(guò)電解基板后，金屬針可以與不銹鋼網(wǎng)焊接，也可以不焊接都可以完成電解。金屬針的覆蓋層底部與電解基板的覆蓋層融合，上部與針尖融合，形成圓錐或曲線錐(包括圓臺(tái))覆蓋層。
7.權(quán)利要求書(shū)2所述的心V型多功能電解池中的電解極板(網(wǎng))、配位極板(網(wǎng))用硅膠板制成的墊板隔離開(kāi)，保持金屬針與配位極板(網(wǎng))一定的距離制成電解池組中的一組，可以用作陰極使用，也可以用作陽(yáng)極使用。
8.權(quán)利要求書(shū)2所述的心V型多功能電解池中的覆蓋層是由耐酸、堿，耐高溫，且有極低的漏電性，極低的吸水率，質(zhì)地均勻，較強(qiáng)的強(qiáng)度、高韌性的材料構(gòu)成。
9.權(quán)利要求書(shū)2所述的心V型多功能電解池可以設(shè)計(jì)成并列式布置，也可以設(shè)計(jì)成上下布置的形式。在電解池的上部設(shè)置了氣體排口、入水口、電源接口 ；底部設(shè)置了排水口、防爆口，達(dá)到了連續(xù)電解和保證安全的目的。
10.權(quán)利要求書(shū)2所述的心V型多功能電解池中的任意正、負(fù)電解池組中的一組用隔膜隔離開(kāi)，隔膜選用石棉板、離子滲透膜、離子交換膜、反滲透膜等均可。
全文摘要
本發(fā)明技術(shù)是涉及溶液電解產(chǎn)生氣體、有機(jī)物電合成、金屬提純等方面應(yīng)用的技術(shù)，特別適用于水電解及水溶液的電解方面，能夠使用太陽(yáng)能電池供電。電解水時(shí)用的電解液是普通的飲用水即可，不需添加任何物質(zhì)。是未來(lái)能源的理想制品，具有電解速度快、電解效率高的優(yōu)點(diǎn)，電解效率最高可以達(dá)到99％，電解氣體純度可以達(dá)到99.9％?？梢越o個(gè)體家庭提供燃料，汽車(chē)燃料等特點(diǎn)。心v型多功能電解池的優(yōu)點(diǎn)在于1、采用高電壓電解，降低了分解電壓和過(guò)電位對(duì)電極反應(yīng)的影響；2、消除了電解液存在的電阻產(chǎn)生的高熱量，節(jié)約了能量；3、調(diào)節(jié)電壓可以獲得不同的產(chǎn)氣速度，不用大型的儲(chǔ)存設(shè)備，節(jié)約成本。
文檔編號(hào)C25B9/18GK102839386SQ20111017634
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者陳慶平 申請(qǐng)人:陳慶平