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电极系统的制作方法

2021-10-09 12:46:00 来源:中国专利 TAG:电极 电解槽 堆叠 供电 公开


1.本公开涉及对例如电解槽的电极堆叠的电极的供电。


背景技术:

2.电极的堆叠可被用于多种应用。可利用电极的堆叠的一种应用是电解的应用。
3.水的电解是水分子分解从而形成氢气和氧气的过程。该过程是由于电流在浸入水中的两个电极之间流动的结果而发生的。
4.在现有的解决方案中,电源和电极之间的机械连接可能相对庞大。此外,在安装期间与电源进行必要的连接可能相对费力。


技术实现要素:

5.鉴于以上,本公开的总体目的是提供解决或至少减轻现有技术的问题的电极系统。
6.因此,提供一种电极系统,所述电极系统包括:多个第一电极板和多个第二电极板,交替布置以形成电极堆叠,每个第一电极板具有延伸穿过第一电极板的第一电极板第一汇流排开口和第一电极板第二汇流排开口,第一电极板第二汇流排开口大于第一电极板第一汇流排开口,每个第二电极板具有延伸穿过第二电极板的第二电极板第一汇流排开口以及延伸穿过第二电极板的第二电极板第二汇流排开口,第二电极板第一汇流排开口被设置尺寸为大于第一电极板第一汇流排开口中的每个第一电极板第一汇流排开口并且与第一电极板第一汇流排开口对准,第二电极板第二汇流排开口被设置尺寸为小于第一电极板第二汇流排开口中的每个第一电极板第二汇流排开口并且与第一电极板第二汇流排开口对准,第一汇流排,延伸穿过第一电极板第一汇流排开口和第二电极板第一汇流排开口,第一汇流排被构造为仅与第一电极板第一汇流排开口的内部第一汇流排表面机械接触,以及第二汇流排,延伸穿过第一电极板第二汇流排开口和第二电极板第二汇流排开口,第二汇流排被构造为仅与第二电极板第二汇流排开口的内部第二汇流排表面机械接触。
7.因此,与电极堆叠的汇流排连接是内部的,延伸穿过电极堆叠的内部,这因此减少了汇流排的外部迹线以及它们与第一电极板和第二电极板的连接。此外,电极堆叠的外表面因此可以是直接接近的,例如用于第一电极板和第二电极板的外部冷却目的。
8.因此,第一汇流排被设置尺寸为在第一电极板第一汇流排开口和第二电极板第一汇流排开口中,仅与第一电极板第一汇流排开口的内部第一汇流排表面机械接触。
9.因此,第二汇流排的尺寸被设计为与第一电极板第二汇流排开口和第二电极板第二汇流排开口中的仅第二电极板第二汇流排开口的内部第二汇流排表面机械接触。
10.第一汇流排可以例如由铜或铝制成。第二汇流排可以例如由铜或铝制成。
11.第一汇流排和第二汇流排可以具有相同的外径。第一汇流排和第二汇流排可以例如相同或基本相同。
12.一个示例可以包括多个第一汇流排,并且每个第一电极板可以包括多个第一电极
板的第一汇流排开口,其中每个第一汇流排延伸穿过相应的第一电极板第一汇流排开口的内部第一汇流排表面并与内部第一汇流排表面机械接触。
13.一个示例可以包括多个第二汇流排,并且每个第二电极板可以包括多个第二电极板的第二汇流排开口,其中每个第二汇流排延伸穿过相应的第二电极板第二汇流排开口的内部第二汇流排表面并与内部第二汇流排表面机械接触。
14.根据一个示例,每个第一电极板第二汇流排开口被构造为接收多个第二汇流排。每个第一电极板的第一电极板第二汇流排开口的尺寸可以被设计为使得延伸穿过其的第二汇流排中没有一个与第一电极板电接触。根据一个示例,第二电极板第一汇流排开口被构造为接收多个第一汇流排。每个第二电极板的第二电极板第一汇流排开口的尺寸可以被设计为使得延伸穿过其的第一汇流排中没有一个与第二电极板电接触。
15.优选地,第一汇流排和第二汇流排的数目相同。
16.根据一个实施例,第一汇流排是阳极汇流排,第二汇流排是阴极汇流排。
17.根据一个实施例,每个第一电极板是阳极,每个第二电极板是阴极。
18.根据一个实施例,每个第一电极板具有界定第一内部容积的第一框架,第一框架具有第一氧气通道、第一氢气通道和水通道,其中第一氧气通道和第一氢气通道中的仅第一氧气通道连接到第一内部容积,水通道连接到第一内部容积。
19.根据一个实施例,每个第二电极板具有界定第二内部容积的第二框架,第二框架具有第二氧气通道、第二氢气通道以及第二水通道,第二氧气通道与第一氧气通道对准,第二氢气通道与第一氢气通道对准,其中第二氧气通道和第二氢气通道中的仅第二氢气通道连接到第二内部容积,第二水通道与水通道对准。
20.根据一个实施例,第一汇流排被构造为与内部第一汇流排表面接合,第二汇流排被构造为与内部第二汇流排表面接合。
21.根据一个实施例,内部第一汇流排表面具有螺纹,第一汇流排被设置有外螺纹,所述外螺纹被构造为与内部第一汇流排表面的螺纹形成螺纹连接,内部第二汇流排表面具有螺纹,第二汇流排被设置有外螺纹,所述外螺纹被构造为与内部第二汇流排表面的螺纹形成螺纹连接。
22.根据一个实施例,第一汇流排和第二汇流排具有圆形截面。由此,第一汇流排例如可以拧入第一电极板第一汇流排开口中,第二汇流排例如可以拧入第二电极板第二汇流排开口中。
23.根据一个实施例,第一汇流排被设置有径向向外延伸的多个第一翅片,第一翅片被设置有相应的第一翅片锁定结构,内部第一汇流排表面被设置有多个径向向内延伸的第一突起,每个第一突起被设置有内部第一锁定结构,每个内部第一锁定结构被构造为与相应的第一翅片锁定结构适配。
24.第二电极板第一汇流排开口可以具有最小尺寸,该最小尺寸大于第一汇流排沿着延伸穿过电极堆叠的第一汇流排的长度的最大截面尺寸。因此,第一汇流排将不与第二电极板第一汇流排开口的内表面机械接触。
25.第一汇流排和第一电极板之间的表面接触体积可以增加,因此更多的电流可以从第一汇流排传递到第一电极板。
26.根据一个实施例,第一翅片锁定结构是被构造为与相应的内部第一锁定结构卡接
配合(snap

fit)的切向突起。
27.由此,第一汇流排可以通过在安装期间扭转第一汇流排而与第一电极板机械锁定。
28.第一翅片锁定结构可以从它们各自的第一翅片切向地朝向下一个第一翅片在第一汇流排的第一周向方向上一个接一个延伸。
29.根据一个实施例,第二汇流排被设置有多个径向向外延伸的第二翅片,第二翅片被设置有相应的第二翅片锁定结构,内部第二汇流排表面被设置有多个径向向内延伸的第二突起,每个第二突起被设置有内部第二锁定结构,每个内部第二锁定结构被构造为与相应的第二翅片锁定结构适配。
30.第一电极板第二汇流排开口可以具有最小尺寸,该最小尺寸大于第二汇流排沿着延伸穿过电极堆叠的第二汇流排的长度的最大截面尺寸。因此,第二汇流排将不与第一电极板第二汇流排开口的内表面机械接触。
31.可以增大第二汇流排和第二电极板之间的表面接触体积,因此更多的电流可以从第二汇流排传递到第二电极板。
32.根据一个实施例,第二翅片锁定结构是被构造为与相应的内部第二锁定结构卡接配合的切向突起。
33.由此,第二汇流排可以通过在安装期间扭转或旋转第二汇流排而与第二电极板机械锁定。
34.第二翅片锁定结构可以从它们各自的第二翅片切向地朝向下一个第二翅片在第二汇流排的第一圆周方向上一个接一个地延伸。
35.根据一个实施例,第一汇流排包括两个分离的第一半部以及第一距离设置组件,所述两个分离的第一半部在第一汇流排的轴向方向上彼此平行延伸,所述第一距离设置组件被构造为使得能够调节两个第一半部之间的距离,从而使得能够与第一电极板第一汇流排开口紧密配合,其中第二汇流排包括两个分离的第二半部以及第二距离设置组件,所述两个分离的第二半部在第二汇流排的轴向方向上彼此平行延伸,所述第二距离设置组件被构造为使得能够调节两个第二半部之间的距离,从而使得能够与第二电极板第二汇流排开口紧密配合。
36.由此,可以将第一汇流排的两个第一半部压向第一汇流排内表面,以获得第一汇流排和第一电极板之间更好的机械接触。两个第一半部分可以通过旋转彼此远离移动
37.根据一个实施例,第一距离设置组件包括第一螺丝,所述第一螺丝在第一汇流排的每个端部区域中,径向延伸穿过两个第一半部,每个第一螺丝被设置有两个第一螺母,所述两个第一螺母能够调节两个第一半部之间的距离,所述第二距离设置组件包括第二螺丝,所述第二螺丝在第二汇流排的端部区域中,径向延伸穿过两个第二半部,每个第二螺丝被设置有两个第二螺母,所述两个第二螺母能够调节两个第二半部之间的距离。
38.由此,可以将第二汇流排的两个第二半部压向第二汇流排内表面,以获得第二汇流排和第二电极板之间更好的机械接触。
39.根据一个实施例,电极系统是电解槽系统。电解槽系统可以是高压电解槽系统。
40.一个实施例包括多个导电的平面间隔件,每个间隔件具有被构造为接收第一汇流排或第二汇流排的通孔,其中第一电极板和第二电极板涂覆有导热聚合物,其中第一电极
板和第二电极板具有暴露区域,在所述暴露区域中金属芯被暴露,第一电极板的暴露区域被设置有第一电极板第一汇流排开口中的相应一个,第二电极板的暴露区域被设置有第二电极板第二汇流排开口中的相应一个,其中对于每个第一电极板,一个间隔件被布置在第一电极板第一汇流排开口的一侧且另一个间隔件被布置在第一电极板第一汇流排开口的相对的侧,对于每个第二电极板,一个间隔件被布置在第二电极板第二汇流排开口的一侧且另一个间隔件被布置在第二电极板第二汇流排开口的相对的侧,从而间隔件被布置为与暴露区域的前表面和后表面二者机械接触和电接触。
41.与汇流排接触的导电材料的厚度由此增加。间隔件因此用作汇流排的附加接触表面。这增达了汇流排与电极板电接触的长度,这在电极板非常薄并且大电流要通过电极板的情况下是有利的。由此,可以增大从汇流排传递到电极板的电流。
42.间隔件可以备选地被称为接触元件。
43.根据一个示例,电极系统可以包括机壳和多个第一汇流排以及多个第二汇流排,每个第一电极板包括多个第一电极板第一汇流排开口,每个第二电极板包括多个第二电极板第二汇流排开口,电极系统包括连接在第一汇流排对之间的第一受电弓以及连接在第二汇流排对之间的第二受电弓,第一受电弓被构造为将第一汇流排压向第一电极板,第二受电弓被构造为将第二汇流排压向第二电极板。
44.多个第一电极板例如可以是两个第一电极板。多个第二电极板例如可以是两个第二电极板。
45.根据一个示例,电极系统可以包括被设置有电连接器的机壳以及电磁体,电连接器被构造为连接到第一汇流排和第二汇流排,其中电极堆叠形成电解器的一部分,电解器包括铁磁材料,其被构造为当电解槽设置在机壳内时与电磁铁发生磁性相互作用。
46.当电解器被放置在机壳内时,电磁体可以被通电,以适当地对准机壳内的电解器并且确保电连接器与第一汇流排及第二汇流排之间的电连接。当移除电解槽时,电磁铁可以断电。
47.一般而言,除非本文另有明确定义,否则权利要求中使用的所有术语均应根据其在技术领域中的通常含义来解释。除非另有明确说明,否则所有对“一/一个/元件、设备、组件、装置、步骤等”的引用将被公开解释为指的是元件、设备、组件、装置、步骤等的至少一个实例。除非明确说明,否则本文中公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行。
附图说明
48.现在将参考附图以示例的方式描述本发明构思的示例,在附图中:
49.图1示意性地示出了电极系统的示例的立体图;
50.图2a示意性地示出了第一电极板的正视图;
51.图2b示意性地示出了第二电极板的正视图;
52.图3a示意性地示出了汇流排的一个示例的截面;
53.图3b示意性地示出了装配在电极板的汇流排开口中的图3a中的汇流排;
54.图4a示意性地示出了汇流排的示例的立体图;
55.图4b示意性地描绘了图4a中汇流排的侧视图;
56.图5a示意性地描绘了第二电极板的另一示例的立体图;
57.图5b是图5a中的第二电极板的示意性特写图,其中汇流排和间隔件从第二电极板去除;
58.图6a示意性地示出了汇流排的示例的立体图;
59.图6b示意性地示出了与图6a中描绘的汇流排一起使用的电极板。
具体实施方式
60.现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明,附图中示出了本发明的某些实施例。然而,本发明可以以许多不同的形式体现并且不应被解释为限于这里阐述的实施例;相比之下,这些实施例以示例的方式提供,以使得本公开将是彻底和完整的,并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在整个描述中,相同的标号指代相同的元件。
61.图1描绘了包括形成电极堆叠的多个电极板的电极系统的示例。在下面,电极系统将以用于电解的电解槽系统为例。然而,应当理解,用于任何应用的电极堆叠可以受益于将在电解的环境下在本文中描述的汇流排结构。
62.示例性电极系统1包括多个第一电极板3和多个第二电极板5。第一电极板3和第二电极板5交替布置并形成电极堆叠。每对第一电极板3和相邻的第二电极板5形成电解池。
63.电极系统1可以包括膜,例如分隔膜。相应的膜可以被布置在一对第一电极板3和第二电极板5之间。因此,相应的膜可以夹在第一电极板3和第二电极板5之间。
64.第一电极板3与第二电极板5电绝缘。
65.示例性电极系统1具有两个端部板,在电极堆叠的每个端部处各一个端部板。在图1中仅一个端部板7是可见的。端部板7可以包括沿着端部板7的周边分布的多个开口9。开口9可以被构造为接收紧固件,以将电极堆叠保持在一起。紧固件可以例如包括延伸穿过电极堆叠的压杆以及用于将压杆附接到电极堆叠的螺母和/或螺栓。
66.示例性的端部板7还包括两个气体通道。在该示例中,第一气体通道是氧气通道11a,第二气体通道是氢气通道11b。示例性的端部板7还包括水通道13。端部板7具有第一汇流排开口和第二汇流排开口15a和15b。
67.电极系统1还包括第一汇流排17a和第二汇流排17b。第一汇流排17a延伸穿过第一汇流排开口15a并穿过整个电极堆叠,第二汇流排17b延伸穿过第一端部板7的第二汇流排开口15b并穿过整个电极堆叠。示例性的第一汇流排17a和第二汇流排17b因此延伸穿过包括所有第一电极板3、所有第二电极板5和两个端部板在内的整个电极堆叠。
68.根据图1中所示的示例,第一汇流排17a和第二汇流排17b与端部板7没有机械或电接触。因此,例如,第一汇流排开口15a和第二汇流排开口15b可以具有在至少比第一汇流排17a和第二汇流排17b的截面尺寸稍大的尺寸。根据一个变型,端部板7可以在第一汇流排17a和第一汇流排开口15a之间以及第二汇流排17b和第二汇流排开口15b之间被设置有固体电绝缘。
69.图2a示出了第一电极板3的一个示例的正视图。第一电极板3具有界定第一内部容积21a的导电的第一框架19a。第一框架19a可以例如包括诸如铜或铝的金属芯。第一框架19a、特别是金属芯,可以涂覆有导热聚合物。导热聚合物的涂层可以例如借助于注塑成型获得。
70.第一电极板3被设置有多个线圈23,所述多个线圈在界定第一内部容积21a的相对
的侧之间在第一内部容积21a内延伸。线圈23电连接到第一框架19a。线圈23可以彼此平行布置。
71.第一电极板3还包括第一水通道22a和第二水通道22b,其中仅第二水通道22b连接到第一内部容积21a。因此,第一水通道22a和第二水通道22b中的仅第二水通道22b与第一内部容积21a流体连通。在电极堆叠中,第一水通道22a和第二水通道22b连接到端部板7的水通道13中的各一个。
72.第一电极板3还包括例如第一氧气通道的第一气体通道24a和例如第一氢气通道的第二气体通道24b。第一气体通道24a和第二气体通道24b中的仅一个连接到第一内部容积21a。在图2a中所示的示例中,第一气体通道24a连接到第一内部容积21a。第一气体通道24a因此与第一内部容积21a流体连通。
73.第一电极板3包括第一电极板第一汇流排开口25a。第一电极板第一汇流排开口25a延伸穿过第一电极板3。第一电极板第一汇流排开口25a在示例中被布置在第一电极板3的下部区域中。
74.第一电极板3包括第一电极板第二汇流排开口25b。第一电极板第二汇流排开口25b延伸穿过第一电极板3。第一电极板第二汇流排开口25b在示例中被布置在第一电极板3的下部区域中。
75.第一电极板第二汇流排开口25b大于第一电极板第一汇流排开口25a。
76.图2b示出了第二电极板5的一个示例的正视图。第二电极板5具有界定第二内部容积21b的导电的第二框架19b。第二框架19b可以例如包括诸如铜或铝的金属芯。第二框架19b、特别是金属芯,可以涂覆有导热聚合物。导热聚合物的涂层可以例如借助于注塑成型获得。
77.第二电极板5被设置有多个线圈23,所述多个线圈在界定第二内部容积21的相对的侧之间在第二内部容积21b内延伸。线圈23电连接到第二框架19b。线圈23可以彼此平行布置。
78.第二电极板5还包括第一水通道28a和第二水通道228b,其中仅第一水通道28a连接到第二内部容积21b。因此,第二电极板5的第一水通道28a和第二水通道28b中的仅第一水通道28a与第二内部容积21b流体连通。在电极堆叠中,第一水通道28a和第二水通道28b分别连接到第一电极板3的水通道22a和22b和端部板7的水通道13中的相应一个。
79.第二电极板5还包括例如第二氧气通道的第一气体通道26a和例如第二氢气通道的第二气体通道26b,所述第一气体通道和所述第二气体通道与第一电极板3的对应气体通道对准并连接。第一气体通道26a和第二气体通道26b中的仅一个连接到第二内部容积21b。在图2b中所示的示例中,第二气体通道26b连接到第二内部容积21b。因此,第二气体通道26b与第二内部容积21b流体连通。
80.第二电极板5包括第二电极板第一汇流排开口27a。第二电极板第一汇流排开口27a延伸穿过第二电极板5。第二电极板第一汇流排开口27a在示例中被布置在第二电极板5的下部区域中。
81.第二电极板5包括第二电极板第二汇流排开口27b。第二电极板第二汇流排开口27b延伸穿过第二电极板5。第二电极板第二汇流排开口27b在示例中被布置在第二电极板5的下部区域中。
82.第二电极板第一汇流排开口27a大于第二电极板第二汇流排开口27b。
83.在电极堆叠中,每个第一电极板3的第一电极板第一汇流排开口25a与第二电极板5的第二电极板第一汇流排开口27a对准以及与另一第一电极板3的第一电极板第一汇流排开口25a对准。
84.在电极堆叠中,每个第一电极板3的第一电极板第二汇流排开口25b与第二电极板5的第二电极板第二汇流排开口27b对准以及与另一第一电极板3的第一电极板第二汇流排开口25b对准。
85.第一汇流排17a延伸穿过所有第一电极板第一汇流排开口25a和第二电极板第一汇流排开口27a。第一汇流排17a的尺寸被设计成与第一电极板第一汇流排开口25a的内部第一汇流排表面机械接触。第二电极板第一汇流排开口27a具有比第一电极板第一汇流排开口25a大的尺寸,第一汇流排17a不与第二电极板第一汇流排开口27a的任何表面机械接触。第一汇流排17a由此将能够仅向第一电极板3馈送电流。
86.第二汇流排17b延伸穿过所有第一电极板第二汇流排开口25b和第二电极板第二汇流排开口27b。第二汇流排17b的尺寸被设计成与第二电极板第二汇流排开口27b的内部第二汇流排表面机械接触。第二电极板第二汇流排开口27b具有比第一电极板第二汇流排开口25b小的尺寸,第二汇流排17b不与第一电极板第二汇流排开口25b的任何表面机械接触。第二汇流排17b由此将能够仅向第二电极板5馈送电流。
87.第一汇流排17a可以是阳极汇流排,第二汇流排17b可以是阴极汇流排。因此,第一电极板3可以形成阳极,第二电极板5可以形成阴极。
88.根据图2a至图2b中描绘的示例,第一汇流排17a和第二汇流排17b具有相同的直径或尺寸。第一汇流排17a和第二汇流排17b可具有圆形截面。这可以适用于本文中公开的任何示例。
89.第一汇流排17a被构造为与第一电极板第一汇流排开口25a接合、特别是与内部第一汇流排表面接合。第二汇流排17b被构造为与第二电极板第二汇流排开口27b接合、特别是与内部第二汇流排表面接合。
90.内部第一汇流排表面可以被设置有螺纹,第一汇流排17a的外表面可以被设置有相应的外螺纹。第一汇流排17a由此可以获得与内部第一汇流排表面的螺纹连接,并因此获得与第一电极板3的螺纹连接。
91.内部第二汇流排表面可以被设置有螺纹,第二汇流排17b的外表面可以被设置有相应的外螺纹。第二汇流排17b由此可以获得与内部第二汇流排表面的螺纹连接,并因此获得与第二电极板5的螺纹连接。
92.图3a示出了汇流排的另一示例的截面,即第一汇流排和第二汇流排的截面。示例性汇流排在下文中将是第一汇流排18,但是根据该变型,第二汇流排可以具有相同或基本相同的构造。第一汇流排18包括沿着第一汇流排18的外周分布的多个径向向外延伸的第一翅片18a。每个第一翅片18a具有第一翅片锁定结构18b。在所描绘的示例中,第一翅片锁定结构18b与对应的第一翅片18a的纵向轴线垂直地或基本上垂直地延伸。每个第一翅片锁定结构18b因此是相对于对应的第一翅片18b正交的突起。每个第一翅片锁定结构18b因此可以在第一汇流排18的相应切线方向上延伸。当沿着第一汇流排18的外围在顺时针方向上或在备选示例中在逆时针方向上移动时,第一翅片锁定结构18b中的每个第一翅片锁定结构
朝向随后的第一翅片18a延伸。
93.图3b示出了装配在第一电极板3’和第二电极板5’中的一个中的图3a中所描绘的类型的汇流排的特写视图。除了至少第一电极板第一汇流排开口和第二电极板第二开口不同之外,第一电极板3’/第二电极板5’与参照图2a至图2b描述的那些相似。第一电极板第一汇流排开口25a’和第二电极板第二汇流排开口在这种情况下可以被设置有多个径向向内延伸的第一突起或翅片29。每个第一翅片18a被构造为在径向向内延伸的成对的第一突起29之间延伸。每个径向向内延伸的第一突起29具有内部第一锁定结构29a,所述内部第一锁定结构被构造为与相应的第一翅片锁定结构18b配合并接合。第一翅片锁定结构18b和对应的内部第一锁定结构29可以具有卡接配合接合。第一翅片锁定结构18b可以例如包括头部结构,内部第一锁定结构29可以包括腰部结构,并且头部结构可以被构造为被腰部结构锁定。在组装过程中,例如,第一汇流排18可以首先在图3b中所示的位置中被引导通过所有的第一电极板第一汇流排开口。接着,第一汇流排18可以被顺时针旋转或扭转,使得第一翅片锁定结构18b与对应的内部第一锁定结构29接合。
94.在这种情况下,第一电极板第二汇流排开口和第二电极板第一汇流排开口优选被制成为比对应汇流排的最大横截面尺寸大。因此,这些开口足够大,使得它们不会与第一汇流排和第二汇流排机械接触。
95.图4a示出了第一汇流排或第二汇流排的另一示例的立体图。在该示例中,第一汇流排和第二汇流排可以相似或相同。第一电极板第一汇流排开口和第二电极板第二汇流排开口可以具有适合于第一/第二汇流排的截面包络形状的形状,即截面轮廓形状。
96.示例性的第一汇流排31包括彼此固定并平行布置的两个分离的细长半部31a和31b。第一/第二汇流排还包括用于调节两个半部31a和31b之间距离的装置。在第一/第二汇流排已经装配在对应的第一/第二电极板第一/第二开口中之后,可以有利地调节两个半部31a和31b之间的距离,以获得紧密配合和良好的电接触。根据图4a和图4b中描绘的示例,汇流排包括第一距离设置组件33a。
97.第一距离设置组件33a包括两个第一螺丝35a和37b以及四个第一螺母35b和37b,每个第一螺丝径向延伸穿过两个半部31a

31b,两个第一螺母35b装配在两个半部31a

31b之间的第一螺丝35a上,两个第一螺母37b装配在两个半部31a

31b之间的第一螺丝37b上。两个第一螺丝35a和35b可以被布置在汇流排31的相对的端部区域/部分中。
98.通过将装配在第一螺丝35a上的两个第一螺母35b在相反的方向上朝向两个半部31a和31b旋拧,可以调节汇流排31的该端部上的两个半部31a

31b之间的距离。类似地,通过将两个第一螺母37b在相反的方向上旋拧,可以调节汇流排31的另一端部的两个半部31a

31b之间的距离。由此,汇流排31可以紧密配合地安装在第一电极板第一汇流排开口和第二电极板第二汇流排开口中。第一螺丝35a和37a可以有利地被布置在电极堆叠的外部,以允许在安装之后进行调节。
99.图5a示出了第二电极板5’的另一示例,图5b示出了对应的第一电极板3’。第二电极板5’类似于参考图2a描述的第二电极板。然而,第二电极板5’具有暴露的区或区域39,在该暴露区或区域中,下面的金属芯被暴露。因此,暴露区域39中的导热聚合物被去除。暴露区域39被设置有第二电极板第二汇流排开口27b’以及延伸穿过第二电极板5’的第二电极板第一汇流排开口27a’,第二电极板第二汇流排开口27b’小于第二电极板第一汇流排开口
27a’。
100.本示例中的第一电极板与示例性的第二电极板5’类似,如图5b中所示,除了关于交替连接到内部容积的水通道和两个气体通道的差异之外,不同之处还在于:第一电极板第一汇流排开口25a’具有第二电极板第二开口27b’的结构并且位于第二电极板第一汇流排开口27a’所在的对应位置,第一电极板第二汇流排开口25b’具有第二电极板第一开口27a’的结构并且位于第二电极板第一开口27a’所在的对应位置。
101.在本示例中,在暴露区域39中存在多个第二电极板第二汇流排开口27b’,以便能够向第二电极板5’馈送更多电流。电极系统可以包括每个极性多于一个的汇流排,即,两个或更多个阴极汇流排和两个或更多个阳极汇流排。这可以适用于本文中公开的任何示例的变型。
102.示例性电极系统还可以包括多个导电间隔件41a和41b。间隔件41a和41b可以例如包括或由铜或铝组成。间隔件41a和41b是基本上平面的或是平面的。每个间隔件41a

41b具有被构造为接收第一汇流排或第二汇流排的通孔。
103.一个或多个第二电极板第二汇流排开口27b’和一个或多个第一电极板第一汇流排开口中的每者可以与相应的两个间隔件41a和41b相关联。特别地,两个间隔件41a和41b可以被布置为与暴露区域39电连接,并且因此与其中设置第二汇流排第二开口27b’的壁部电连接。一个间隔件41a被布置在对应的开口27’b的一侧,另一间隔件41b被布置在开口27’b的相对的侧。因此,暴露区域39的前表面和后表面二者与相应的间隔件41a、41b机械接触和电接触。由此,与汇流排接触的导电材料的厚度可以增大。间隔件41a和41b因此用作汇流排的附加接触表面。这增大了汇流排与电极板电接触的长度,这在电极板非常薄并且大电流将被传递到电极板的情况下是有利的。由此,可以增大从汇流排传递到电极板的电流。每个电极板被设置有被布置为与暴露区域接触的这样的间隔件41a

41b。
104.在组装期间,用于汇流排的所有间隔件可以一个接一个地设置在汇流排周围,并且它们之间具有适当的距离,使得它们可以被布置为与电极堆叠的每个例如第二电极板的区域39的后表面和前表面机械接触。因此,围绕汇流排安装的间隔件的数量通常是特定类型的电极板(即,第一电极板或第二电极板)的两倍。这同样适用于第一电极板和它们的间隔件。
105.每个汇流排可以在两端上被设置有端部螺纹。通过在两端设置相应的螺母或类似的紧固装置并在相反方向上旋拧它们,它们将朝向彼此移动并最终抵靠在电极堆叠的相对的侧上的两个最外面的间隔件。间隔件由此将被牢固地固定在电极堆叠中。
106.每个第二电极板5’的第二电极板第一汇流排开口27a’的顶表面43可以被设置有诸如导热聚合物的绝缘材料。由此,可以针对从第二电极板第一汇流排开口27a’中的汇流排延伸的间隔件提供电绝缘。类似地,第一电极板第二汇流排开口的顶表面43可以被设置有诸如导热聚合物的绝缘材料,以提供与间隔件的电绝缘。
107.图6a示出了第一/第二汇流排45的另一示例的立体图。汇流排45在截面中具有大致h形构造并且在透视或纵向上具有梯形构造。汇流排45具有平行延伸的第一排45a和第二排45b以及在第一排45a和第二排45b之间延伸的多个横档45c。第一排45a和第二排45b通常可以都是阴极或都是阳极。横档45c以柔性或可移动的方式附接到第一排45a和第二排45b。备选地或附加地,横档45c本身可以是柔性的。第一排45a和第二排45b因此相对于彼此是可
移动的。在这种情况下,第一电极板和第二电极板可以具有对应的第一电极板第一汇流排开口和第二电极板第二汇流排开口。如图6b中的第一电极板3”所示,这些开口因此也可以具有大致h形的结构。第一电极板3”具有第一电极板第一汇流排开口25a”,所述第一电极板第一汇流排开口大致为h形并且被构造为当汇流排45延伸穿过其时接收汇流排45并被布置为与汇流排45机械接触。第一电极板3”具有第一电极板第二汇流排开口25b”,所述第一电极板第二汇流排开口大于汇流排45的对应截面尺寸。图6a中所示的类型的第二汇流排则可以延伸穿过该开口而不与第一电极板3”有任何机械接触。开口的形状在第二电极板上以与上文关于其他示例所描述的类似的方式互换。
108.开口的形状可以例如借助于激光切割。由于汇流排45的灵活设计,使得在组装期间将汇流排45插入到电极堆叠的开口中时可以减轻任何公差或对准问题。
109.上面已经主要参考几个实施例描述了本发明构思。然而,如本领域技术人员容易理解的,在如所附专利权利要求所限定的本发明构思的范围内,除了以上公开的实施例之外的其他实施例同样是可行的。
再多了解一些

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