本發(fā)明涉及戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換，尤其涉及一種戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)：

1、戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置是一種集成了氫氣儲(chǔ)存與能量轉(zhuǎn)換功能的設(shè)備，主要用于將可再生能源（如太陽(yáng)能、風(fēng)能）產(chǎn)生的電能通過(guò)電解水轉(zhuǎn)化為氫氣進(jìn)行儲(chǔ)存，并在需要時(shí)通過(guò)燃料電池將氫氣轉(zhuǎn)換回電能或熱能供家庭使用，電解槽是裝置中的關(guān)鍵部件，用于將電能和水轉(zhuǎn)化為氫氣和氧氣。在電解過(guò)程中，電流通過(guò)電解質(zhì)（通常是水）時(shí)，水分子在陰極表面發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，同時(shí)在陽(yáng)極表面發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣。

2、現(xiàn)有的大多電解槽在制備氫氣的過(guò)程中，陰極電極上發(fā)生反應(yīng)生成的氫氣往往以氣泡的形式出現(xiàn)在陰極電極上，氫氣氣泡脫離陰極電極需要時(shí)間，而不能及時(shí)脫離陰極電極會(huì)影響陰極電極與電解質(zhì)之間的反應(yīng)面積，使得整個(gè)制氫過(guò)程效率偏低，當(dāng)提高電流密度以及電解液濃度等方式使得氫氣產(chǎn)生速率提高后，但是陰極電極上產(chǎn)生的氫氣氣泡過(guò)多時(shí)，其脫離速度不夠快而凝聚形成薄膜，覆蓋在電極表面，從而在電極上形成氣泡膜，同樣影響后續(xù)陰極電極與電解質(zhì)之間的反應(yīng)面積，降低制氫效率。

3、為此，提出一種戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置，包括電解槽、設(shè)在電解槽中的極框以及連接在極框上且表面具有多個(gè)凸球狀的陰極電極，所述陰極電極上設(shè)有摩擦組件，所述摩擦組件用于將陰極電極上產(chǎn)生的氫氣氣泡與陰極電極采用摩擦/刮擦的方式脫離，減少氫氣氣泡在陰極電極上停留時(shí)間，減少由于氫氣氣泡的占用影響電解液接觸陰極電極的表面面積，所述摩擦組件上還設(shè)有對(duì)陰極電極上脫離的氫氣氣泡進(jìn)行快速收取的收集組件，所述收集組件能夠快速收集特定區(qū)域的氫氣氣泡，減少氫氣氣泡在電解液中的游離時(shí)間，所述電解槽上設(shè)有分離組件，所述分離組件用于對(duì)收集的氫氣氣泡和少量的電解液進(jìn)行分離，并使得電解液重新注入電解槽。

3、優(yōu)選的，所述摩擦組件包括設(shè)在陰極電極一側(cè)設(shè)有中心軸和轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上活動(dòng)連接有支架板，且支架板與中心軸固定連接，所述支架板上固定連接有鋼絲刷，所述轉(zhuǎn)軸上固定連接有與陰極電極上凸球狀相適配的圓弧刷，所述鋼絲刷和圓弧刷用于陰極電極表面以及凸球狀上氫氣氣泡的脫離。

4、優(yōu)選的，所述電解槽上固定安裝有凸輪分割器和第一電機(jī)，且中心軸延伸至電解槽的外側(cè)與凸輪分割器固定連接，所述支架板上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連接桿，且連接桿位于中心軸的外側(cè)。

5、優(yōu)選的，所述第一電機(jī)和連接桿之間設(shè)有傳動(dòng)組件，所述連接桿和轉(zhuǎn)軸上固定安裝有齒輪，且齒輪之間嚙合有鏈條。

6、優(yōu)選的，所述收集組件包括貼合在陰極電極一側(cè)的限位盒，所述限位盒上滑動(dòng)連接有限位板，且限位盒和限位板之間固定連接有彈簧，所述限位盒和限位板之間形成限位區(qū)域能夠防止內(nèi)部脫離的氫氣氣泡四處游離。

7、優(yōu)選的，所述支架板上固定連接有推塊，所述限位板上固定連接有擋塊，且推塊和擋塊上呈相適配的傾斜狀設(shè)置，所述擋塊和推塊之間配合用于限位板在限位盒上滑動(dòng)。

8、優(yōu)選的，所述電解槽上固定安裝有用于吸附限位板在限位盒內(nèi)部氫氣氣泡的吸泵，所述吸泵與限位盒之間固定連接有輸送管，且輸送管固定安裝在電解槽上。

9、優(yōu)選的，所述分離組件包括固定安裝在電解槽上的分離箱，所述分離箱上固定安裝有第二電機(jī)，所述第二電機(jī)的輸出軸上固定連接有框架，且框架上固定安裝有篩網(wǎng)，所述篩網(wǎng)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)氫氣氣泡和電解液進(jìn)行拍打使其兩者分離。

10、優(yōu)選的，所述分離箱的底端固定安裝有濾網(wǎng)，且濾網(wǎng)上復(fù)合有金屬粉末層，所述濾網(wǎng)進(jìn)一步用于氫氣氣泡和電解液分離。

11、優(yōu)選的，所述電解槽上固定安裝有第三電機(jī)，所述第三電機(jī)上固定安裝有主動(dòng)輪，所述極框上開(kāi)設(shè)有鋸齒，且主動(dòng)輪與鋸齒相嚙合。

12、本發(fā)明的有益效果：

13、1.本發(fā)明通過(guò)設(shè)置摩擦組件使得連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得圓弧刷在陰極電極表面的凸球狀上進(jìn)行摩擦以及支架板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使得鋼絲刷對(duì)陰極電極其它位置進(jìn)行摩擦，兩者結(jié)合相配合使得對(duì)限位盒內(nèi)部區(qū)域的氫氣氣泡與陰極電極發(fā)生分離，從而減少氫氣氣泡在陰極電極上的停留時(shí)間，使得陰極電極能夠不受氫氣氣泡的影響及時(shí)與電解液發(fā)生反應(yīng)，從而提高制氫效率。

14、2.本發(fā)明通過(guò)設(shè)置收集組件使得限位盒和限位板的配合下對(duì)內(nèi)部區(qū)域的氫氣氣泡進(jìn)行限位，防止其隨意游離至電解槽其他位置，并且在吸泵的作用下將氫氣氣泡進(jìn)行吸附收集，防止出現(xiàn)眾多的氫氣氣泡游離在電解液中占據(jù)空間阻礙電解質(zhì)流動(dòng)影響電解反應(yīng)而使得制氫效率降低的現(xiàn)象。

15、3.本發(fā)明通過(guò)設(shè)置分離組件能夠?qū)Ρ皇占臍錃鈿馀菀约吧倭侩娊庖旱幕旌弦哼M(jìn)行處理，使得篩網(wǎng)以及濾網(wǎng)對(duì)混合液進(jìn)行拍打，從而使得混合液分散，內(nèi)部的氫氣氣泡在拍打過(guò)濾中發(fā)生破裂并與電解液分離，分離后氫氣氣泡得到收集，而電解液重新注入到電解槽中。

技術(shù)特征：

1.一種戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置，包括電解槽（1）、設(shè)在電解槽（1）中的極框（2）以及連接在極框（2）上且表面具有多個(gè)凸球狀的陰極電極（3），其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述摩擦組件包括設(shè)在陰極電極（3）一側(cè)設(shè)有中心軸（4）和轉(zhuǎn)軸（5），所述轉(zhuǎn)軸（5）上活動(dòng)連接有支架板（6），且支架板（6）與中心軸（4）固定連接，所述支架板（6）上固定連接有鋼絲刷（7），所述轉(zhuǎn)軸（5）上固定連接有與陰極電極（3）上凸球狀相適配的圓弧刷（8），所述鋼絲刷（7）和圓弧刷（8）用于陰極電極（3）表面以及凸球狀上氫氣氣泡的脫離。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述電解槽（1）上固定安裝有凸輪分割器（9）和第一電機(jī)（10），且中心軸（4）延伸至電解槽（1）的外側(cè)與凸輪分割器（9）固定連接，所述支架板（6）上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連接桿（11），且連接桿（11）位于中心軸（4）的外側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述第一電機(jī)（10）和連接桿（11）之間設(shè)有傳動(dòng)組件（12），所述連接桿（11）和轉(zhuǎn)軸（5）上固定安裝有齒輪（13），且齒輪（13）之間嚙合有鏈條（14）。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述收集組件包括貼合在陰極電極（3）一側(cè)的限位盒（15），所述限位盒（15）上滑動(dòng)連接有限位板（16），且限位盒（15）和限位板（16）之間固定連接有彈簧（17），所述限位盒（15）和限位板（16）之間形成限位區(qū)域能夠防止內(nèi)部脫離的氫氣氣泡四處游離。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述支架板（6）上固定連接有推塊（18），所述限位板（16）上固定連接有擋塊（19），且推塊（18）和擋塊（19）上呈相適配的傾斜狀設(shè)置，所述擋塊（19）和推塊（18）之間配合用于限位板（16）在限位盒（15）上滑動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述電解槽（1）上固定安裝有用于吸附限位板（16）在限位盒（15）內(nèi)部氫氣氣泡的吸泵（20），所述吸泵（20）與限位盒（15）之間固定連接有輸送管，且輸送管固定安裝在電解槽（1）上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述分離組件包括固定安裝在電解槽（1）上的分離箱（21），所述分離箱（21）上固定安裝有第二電機(jī)（22），所述第二電機(jī)（22）的輸出軸上固定連接有框架（23），且框架（23）上固定安裝有篩網(wǎng)（24），所述篩網(wǎng)（24）在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)氫氣氣泡和電解液進(jìn)行拍打使其兩者分離。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述分離箱（21）的底端固定安裝有濾網(wǎng)（25），且濾網(wǎng)（25）上復(fù)合有金屬粉末層，所述濾網(wǎng)（25）進(jìn)一步用于氫氣氣泡和電解液分離。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述電解槽（1）上固定安裝有第三電機(jī)（26），所述第三電機(jī)（26）上固定安裝有主動(dòng)輪（27），所述極框（2）上開(kāi)設(shè)有鋸齒（28），且主動(dòng)輪（27）與鋸齒（28）相嚙合。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種戶儲(chǔ)氫能源儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換裝置，包括電解槽、設(shè)在電解槽中的極框以及連接在極框上且表面具有多個(gè)凸球狀的陰極電極，陰極電極上設(shè)有摩擦組件，摩擦組件用于將陰極電極上產(chǎn)生的氫氣氣泡與陰極電極采用摩擦/刮擦的方式脫離，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置摩擦組件使得連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得圓弧刷在陰極電極表面的凸球狀上進(jìn)行摩擦以及支架板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使得鋼絲刷對(duì)陰極電極其它位置進(jìn)行摩擦，兩者結(jié)合相配合使得對(duì)限位盒內(nèi)部區(qū)域的氫氣氣泡與陰極電極發(fā)生分離，從而減少氫氣氣泡在陰極電極上的停留時(shí)間，使得陰極電極能夠不受氫氣氣泡的影響及時(shí)與電解液發(fā)生反應(yīng)，從而提高制氫效率。

技術(shù)研發(fā)人員：劉海力
受保護(hù)的技術(shù)使用者：劉海力
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15