电解阴极组件和电解池的制作方法

本实用新型涉及化工领域，具体地，涉及电解阴极组件和电解池。

背景技术：

在湿法电解锌工艺中，由于电解槽内电解液的液位会波动，使锌片的上口形成不规则的波浪形斜坡，剥锌刀难以插入到锌片与阴极板之间，不利于锌片剥离，所以在现代化电解锌领域，通常会在电解锌阴极上设置预剥离口。

目前，最新技术的电解锌阴极主要由电解锌阴极、两根等长的绝缘夹边条和预剥离片组成。绝缘夹边条热压在电解锌阴极的两边缘，在阴极板的水线位置正反两面预先加工出剥离口沉台，在剥离口中浇注绝缘的预剥离片，电解后在剥离口处无锌沉积或沉积量小，形成预剥离口进行进刀剥离。该结构的不足是：(1)预剥离片与电解锌阴极依靠两种材料的粘结力粘合在一起，而在电解工作环境为50℃左右，剥片时环境为25℃左右，由于频发的冷热交替，从而造成预剥离片的松动或脱落，且槽内有强酸腐蚀，导致电锌会长人其缝隙中引起剥片困难；(2)由于预剥离片固定在电解锌阴极上，预剥离片的松动，剥刀会铲到铝阴极板上，易使剥刀损伤；(3)需加工阴极板，增加阴极制造成本；(4)预剥离片损伤后更换工序复杂。

由此，现有的电解锌阴极有待改进。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电解阴极组件，该电解阴极组件可以以简单且可靠的方式形成在阴极板上形成预剥离口，不需要改造阴极板，且易更换。

因而，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种电解阴极组件。根据本实用新型的实施例，该电解阴极组件包括：阴极板；包边条，所述包边条包封在所述阴极板的侧边上；以及绝缘夹，所述绝缘夹位于一侧包边条的上方，并密封夹持在所述阴极板上。

根据本实用新型实施例的电解阴极组件，绝缘夹夹持在阴极板上使该夹持部位形成密封，当电解阴极组件在槽体中电解时，电解液不会进入绝缘夹内部，防止电解金属包住阴极。当剥离电解金属时，施加外力移出绝缘夹具，电解金属在绝缘夹具头部形成预剥离口，便于剥刀进刀。由于绝缘夹具有持久的夹紧力，使阴极板的夹持部位形成密封，有效地防止电解金属包住阴极，并且绝缘夹与阴极板可分离，易于更换，同时，不需改变现有阴极板的结构，无需机械加工阴极板，简化了生产步骤，节约成本。

任选地，所述绝缘夹呈H型，具有夹持端、连接端和控制端，其中，所述连接端用于连接所述夹持端和控制端，且所述夹持端可绕所述连接端张开。由此，绝缘夹具有有效、持久的夹持力，密封效果好。

任选地，所述的绝缘夹的长度大于5mm，小于100mm。由此，形成的剥离口大小适中。

任选地，所述夹持端是由弹性绝缘防腐材料形成的。由此，密封效果好，使用寿命长。

任选地，位于所述绝缘夹下方的所述包边条的长度小于对侧的所述包边条的长度。由此，便于调节绝缘夹在电解液中的位置。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供了一种电解池。根据本实用新型的实施例，该电解池包括：槽体，所述槽体内具有电解液容纳空间；电解阳极组件，所述电解阳极组件设置在所述电解液中；前述的电解阴极组件，所述电解阴极组件设置在所述电解液中；以及电源，所述电源分别与所述电解阳极组件和所述电解阴极组件相连。

根据本实用新型实施例的电解池，电解阴极组件利用绝缘夹夹持在阴极板上使该夹持部位形成密封，当电解阴极组件在槽体中电解时，电解液不会进入绝缘夹内部，防止电解金属包住阴极。当剥离电解金属时，施加外力移出绝缘夹具，电解金属在绝缘夹具头部形成预剥离口，便于剥刀进刀。由于绝缘夹具有持久的夹紧力，使阴极板的夹持部位形成密封，有效地防止电解金属包住阴极，并且绝缘夹与阴极板可分离，易于更换，同时，不需改变现有阴极板的结构，无需机械加工阴极板，简化了生产步骤，节约成本。

任选地，阴极板两侧的两根包边条的底边均包封在所述阴极板的底边上，其中，绝缘夹下方的所述包边条的顶端位于所述电解液的液面下，另一根所述包边条的顶端位于所述电解液的液面上。

任选地，所述电解液的液面位于绝缘夹下端1/4～2/3处。

任选地，所述电解液的液面位于绝缘夹下端1/3～1/2处。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本实用新型一个实施例的电解阴极组件的结构示意图；

图2显示了根据本实用新型一个实施例的电解阴极组件的局部结构示意图；

图3显示了根据本实用新型一个实施例的绝缘夹的结构示意图；

图4显示了根据本实用新型一个实施例的电解池的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种电解阴极组件。参考图1，根据本实用新型的实施例，对该电解阴极组件进行解释说明，该电解阴极组件100包括：阴极板10、包边条20和绝缘夹30。根据本实用新型的实施例，包边条20包封在阴极板10的侧边上。图2示出了电解阴极组件A-A截面的局部示意图，参考图2，根据本实用新型的实施例，绝缘夹30位于一侧包边条20的上方，并密封夹持在阴极板20上，当电解阴极组件在槽体中电解时，电解液不会进入绝缘夹内部，防止电解金属包住阴极。当剥离电解金属时，施加外力移出绝缘夹具，电解金属在绝缘夹具头部形成预剥离口，便于剥刀进刀剥离。

根据本实用新型实施例的电解阴极组件，绝缘夹具有持久的夹紧力，使阴极板的夹持部位形成密封，有效地防止电解金属包住阴极，并且绝缘夹与阴极板可分离，易于更换，同时，不需改变现有阴极板的结构，无需机械加工阴极板，简化了生产步骤，节约成本。

参考图3，根据本实用新型的实施例，绝缘夹30呈H型，具有夹持端31、连接端32和控制端33，其中，连接端32用于连接夹持端31和控制端33，且夹持端31可绕连接端32张开。由此，绝缘夹的夹持端夹持在阴极板上，避免电解液进入绝缘夹内部，防止电解金属包住阴极。而控制端控制夹持端的开口大小和夹持端夹持的紧密程度，保证绝缘夹具有有效、持久的夹持力，使绝缘夹的夹持部位具有良好的密封效果，避免电解液的进入，防止电解金属包住该部位的阴极板，从而，形成剥离口，易于剥离覆盖在阴极板上的电解金属。

根据本实用新型的实施例，绝缘夹的大小可以根据阴极板的大小进行调节，只要绝缘夹夹持形成的剥离口大小易于剥离即可。根据本实用新型的一些实施例，绝缘夹30的长度大于5mm，小于100mm。由此，绝缘夹形成的剥离口大小适中，易于剥离电解金属。如果绝缘夹过小，形成的剥离口太小，难以剥离。如果绝缘夹过大，形成的剥离口过大，不仅降低了电解效率，而且，绝缘夹过大，影响电解池其它部件的设置。

根据本实用新型的实施例，夹持端31是由弹性绝缘防腐材料形成的。由于弹性材料的形状易于调整，便于将绝缘夹的夹持端夹持在阴极板上，以及电解完成后，将绝缘夹从阴极板上取下来。并且，绝缘夹的夹持端具有弹性，可以反复重复利用绝缘夹，降低了电解成本。同时，绝缘夹的防腐效果好，减轻甚至避免了电解液对绝缘夹的腐蚀作用，延长了绝缘夹的使用寿命。

根据本实用新型的一些实施例，绝缘夹30可以由弹性绝缘防腐材料一体成型形成的。由此，绝缘夹易于生产，并且，绝缘夹更牢固耐用，不易损坏。

根据本实用新型的实施例，位于绝缘夹30下方的包边条20的长度小于对侧的包边条20的长度。由于金属层吸附在阴极板的表面，金属层的边缘处与阴极板的结合紧密度高且难以进刀，不易剥离，而绝缘夹的位置即为进刀的位置，如果绝缘夹位于金属层的边缘线处，也就是说，边缘线位于绝缘夹上下边缘之间，则可以从金属层的斜上方进刀，从力学上，该角度的支点位置好，杠杆作用力大，易于将金属层剥离，而在电解过程中，电解液的液面高度决定金属层的位置，绝缘夹下方的包边条的长度小于对侧的包边条的长度，恰好使电解液的液面位于绝缘夹的上下边缘之间，保证进刀的位置在金属层的斜上方，使金属层易于剥离。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供了一种电解池。参考图4，根据本实用新型的实施例，对电解池进行解释说明，该电解池1000包括：槽体200、电解阳极组件300、前述的电解阴极组件100和电源400。根据本实用新型的实施例，槽体200内具有电解液容纳空间；电解阳极组件300和电解阴极组件100设置在电解液中；电源400分别与电解阳极组件300和电解阴极组件100相连。

根据本实用新型实施例的电解池，电解阴极组件利用绝缘夹夹持在阴极板上使该夹持部位形成密封，当电解阴极组件在槽体中电解时，电解液不会进入绝缘夹内部，防止电解金属包住阴极。当剥离电解金属时，施加外力移出绝缘夹具，电解金属在绝缘夹具头部形成预剥离口，便于剥刀进刀。由于绝缘夹具有持久的夹紧力，使阴极板的夹持部位形成密封，有效地防止电解金属包住阴极，并且绝缘夹与阴极板可分离，易于更换，同时，不需改变现有阴极板的结构，无需机械加工阴极板，简化了生产步骤，节约成本。

根据本实用新型的实施例，阴极板10两侧的两根包边条20的底边均包封在阴极板10的底边上，其中，绝缘夹30下方的包边条20的顶端位于电解液的液面下，另一根包边条20的顶端位于电解液的液面上。如前所述，由于金属层吸附在阴极板的表面，金属层的边缘处与阴极板的结合紧密度高且难以进刀，不易剥离，而绝缘夹的位置即为进刀的位置，如果绝缘夹位于金属层的边缘线处，也就是说，边缘线位于绝缘夹上下边缘之间，则可以从金属层的斜上方进刀，从力学上，该角度的支点位置好，杠杆作用力大，易于将金属层剥离，而在电解过程中，电解液的液面高度决定金属层的位置，绝缘夹下方的包边条的顶端位于电解液的液面下，另一根包边条的顶端位于电解液的液面上，恰好使电解液的液面位于绝缘夹的上下边缘之间，保证进刀的位置在金属层的斜上方，使金属层易于剥离。

根据本实用新型的实施例，电解液的液面位于绝缘夹下端1/4～2/3处。由于电解液的液面存在波动，液面线经常是倾斜的，进而，金属层的边缘也是倾斜的，电解液的液面位于绝缘夹下端1/4～2/3处，保证金属层层的高度低于绝缘夹的上端。

根据本实用新型的优选实施例，电解液的液面位于绝缘夹下端1/3～1/2处。发明人研究发现，进刀的角度与水平呈30-60度时，剥离刀与阴极板的接触点即支点位置更好，杠杆作用力更大，使金属层更易剥离，而发明人通过实验和分析计算，当电解液的液面位于绝缘夹下端1/3～1/2处时，绝缘夹在金属层形成的剥离口的纵向高度适宜，使进刀的角度与水平呈30-60度，使金属层更易于剥离，并且剥离的金属层更完整。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。