本申请提供了一种电解槽结构及电解装置，电解槽结构包括框体、膜电极、阳极板组和阴极板组；框体的内侧壁具有第一环形内侧面、环形台阶面和第二环形内侧面，环形台阶面的外沿与第一环形内侧面连接，内沿与第二环形内侧面连接；阳极板组设置在膜电极的阳极侧，阴极板组设置在膜电极的阴极侧，阳极板组和膜电极均装配于第一环形内侧面之内，阴极板组装配于第二环形内侧板之内；环形台阶面上设置有第一密封圈，膜电极的外周缘延伸至与第一密封圈的表面抵接配合。本申请能够提高电解槽结构或电解装置的密封性，使氢气和氧气不易混合，降低安全隐患，并易于实现在高气压条件下工作，提高气体输出效率。
【技术实现步骤摘要】
电解槽结构及电解装置
本申请属于电解制氢
，更具体地说，是涉及一种电解槽结构及电解装置。
技术介绍
氢能以其清洁无污染、高效、可储存和运输等优点，被视作最理想的能源载体，电解水制氢是目前获得纯氢最简单的方法。质子交换膜电解水技术是通过电解水生成氧气和氢气，去离子水通过去离子水流入通道、经过扩散层扩散到质子交换膜阳极侧，在催化剂作用下电解产生氧气和氢离子，氧气随着未参加电解的去离子水通过含氧去离子水通道流出电解槽，而氢离子则穿过质子交换膜到阴极侧，然后生成氢气，并通过阴极扩散层流入氢气排出通道，随后流出电解槽。目前质子交换膜电解槽的气体输出压力多为1至3Mpa，当电解槽在高气压(≥3Mpa)的条件下工作时，局部氢气和氧气容易混合，增加安全隐患。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种电解槽结构，以解决现有技术中电解槽在高气压的条件下工作时局部氢气和氧气容易混合而增加安全隐患的技术问题。为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种电解槽结构，包括框体、膜电极、阳极板组和阴极板组；所述框体的内侧壁具有第一环形内侧面、环形台阶面和第二环形内侧面，所述环形台阶面的外沿与所述第一环形内侧面连接，内沿与所述第二环形内侧面连接；所述阳极板组设置在所述膜电极的阳极侧，所述阴极板组设置在所述膜电极的阴极侧，所述阳极板组和所述膜电极均装配于所述第一环形内侧面之内，所述阴极板组装配于所述第二环形内侧板之内；所述环形台阶面上设置有第一密封圈，所述膜电极的外周缘延伸至与所述第一密封圈的表面抵接配合。进一步地，所述膜电极包括质子交换膜、阳极催化层和阴极催化层，所述阳极催化层设置在所述质子交换膜的一侧表面，所述阴极催化层设置在所述质子交换膜相对的另一侧表面，所述质子交换膜的外周缘延伸至与所述第一密封圈的表面抵接配合。进一步地，所述阳极催化层涂覆在所述质子交换膜的一侧表面，所述阴极催化层涂覆在所述质子交换膜相对的另一侧表面。进一步地，所述阳极板组包括阳极支撑板和阳极导流板，所述阳极支撑板位于所述阳极导流板和膜电极之间；所述阳极支撑板贯穿设置有多个阳极导流孔，所述阳极导流板面向所述阳极支撑板的表面设置有多个阳极导流槽。进一步地，所述阴极板组包括阴极支撑板和阴极导流板，所述阴极支撑板位于所述阴极导流板和膜电极之间；所述阴极支撑板贯穿设置有多个阴极导流孔，所述阴极导流板面向所述阴极支撑板的表面设置有多个阴极导流槽。进一步地，所述阴极板组还包括碳纸层，所述碳纸层设置在所述阴极支撑板和所述膜电极之间。本技术还提供了一种电解装置，包括多个如前所述的电解槽结构，多个所述电解槽结构沿一电解槽结构的厚度方向堆叠设置，相邻的两个所述电解槽结构之间设置有第二密封圈，所述第二密封圈分别与相邻的两个所述框体的表面抵接配合，所述第二密封圈的内周缘延伸至与所述阳极板组的表面抵接配合。进一步地，还包括第一盖板和第二盖板，多个所述电解槽结构夹持固定在所述第一盖板和第二盖板之间。进一步地，所述第一盖板和第二盖板相向的表面分别设置有第三密封圈，多个所述框体以及分别设置在相邻两个所述框体之间的若干个第二密封圈形成一框架，所述第一盖板和第二盖板相向的表面上的第三密封圈分别与所述框架相对的两个表面抵接配合。进一步地，所述第一盖板和第二盖板之间设置有用于连接第一盖板和第二盖板的多组螺纹连接结构，所述螺纹连接结构包括螺杆和分别螺纹连接在所述螺杆上的两个螺母，所述第一盖板和第二盖板均开设有供所述螺杆穿过的通孔。本申请的有益效果在于，通过在框体的内侧壁设置第一环形内侧面、环形台阶面和第二环形内侧面，并在环形台阶面上设置第一密封圈，使得电解槽结构在装配后第一密封圈相对的两个表面分别与环形台阶面和膜电极的外周缘下表面抵接，进而实现阳极侧间隙和阴极侧间隙的隔离密封。在电解过程中，膜电极阳极侧产生的氧气和膜电极阴极侧产生的氢气不易通过阳极侧间隙和阴极侧间隙混合，从而提高单个电解槽结构的阳极侧和阴极侧之间的密封性，降低电解槽结构的安全隐患，并易于实现电解槽结构在高压(≥3Mpa)条件下工作，提高电解槽结构的气体输出效率。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术具体实施方式中电解槽结构的结构剖视图；图2为图1中A处的放大图；图3为本技术具体实施方式中电解装置的结构剖视图。其中，图中各标记为：1、电解槽结构；11、框体；111、第一环形内侧面；112、环形台阶面；113、第二环形内侧面；12、膜电极；121、质子交换膜；122、阳极催化层；123、阴极催化层；13、阳极板组；131、阳极支撑板；132、阳极导流板；133、阳极导流槽；14、阴极板组；141、阴极支撑板；142、阴极导流板；143、阴极导流槽；144、碳纸层；15、第一密封圈；16、阳极侧间隙；17、阴极侧间隙；2、第二密封圈；3、第一盖板；4、第二盖板；5、第三密封圈；6、螺纹连接结构；61、螺杆；62、螺母。具体实施方式为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。如图1和图2所示，本技术提供一种电解槽结构1，包括框体11、膜电极12、阳极板组13和阴极板组14。框体11的内侧壁具有第一环形内侧面111、环形台阶面112和第二环形内侧面113，第一环形内侧面111、环形台阶面112和第二环形内侧面113沿框体11的内侧壁自上而下分布，环形台阶面112的外沿与第一环形内侧面111连接，内沿与第二环形内侧面113连接。阳极板组13设置在膜电极12的阳极侧，阴极板组14设置在膜电极12的阴极侧，阳极板组13用于导出膜电极12的阳极产生的氧气，阴极板组14用于导出膜电极12的阴极产生的氢气，膜电极12、阳极板组13和阴极板组14分别设置在框体11之内；其中，阳极板组13和膜本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电解槽结构，其特征在于，包括框体、膜电极、阳极板组和阴极板组；所述框体的内侧壁具有第一环形内侧面、环形台阶面和第二环形内侧面，所述环形台阶面的外沿与所述第一环形内侧面连接，内沿与所述第二环形内侧面连接；所述阳极板组设置在所述膜电极的阳极侧，所述阴极板组设置在所述膜电极的阴极侧，所述阳极板组和所述膜电极均装配于所述第一环形内侧面之内，所述阴极板组装配于所述第二环形内侧板之内；所述环形台阶面上设置有第一密封圈，所述膜电极的外周缘延伸至与所述第一密封圈的表面抵接配合。/n
【技术特征摘要】
1.一种电解槽结构，其特征在于，包括框体、膜电极、阳极板组和阴极板组；所述框体的内侧壁具有第一环形内侧面、环形台阶面和第二环形内侧面，所述环形台阶面的外沿与所述第一环形内侧面连接，内沿与所述第二环形内侧面连接；所述阳极板组设置在所述膜电极的阳极侧，所述阴极板组设置在所述膜电极的阴极侧，所述阳极板组和所述膜电极均装配于所述第一环形内侧面之内，所述阴极板组装配于所述第二环形内侧板之内；所述环形台阶面上设置有第一密封圈，所述膜电极的外周缘延伸至与所述第一密封圈的表面抵接配合。
2.根据权利要求1所述的电解槽结构，其特征在于，所述膜电极包括质子交换膜、阳极催化层和阴极催化层，所述阳极催化层设置在所述质子交换膜的一侧表面，所述阴极催化层设置在所述质子交换膜相对的另一侧表面，所述质子交换膜的外周缘延伸至与所述第一密封圈的表面抵接配合。
3.根据权利要求2所述的电解槽结构，其特征在于，所述阳极催化层涂覆在所述质子交换膜的一侧表面，所述阴极催化层涂覆在所述质子交换膜相对的另一侧表面。
4.根据权利要求1所述的电解槽结构，其特征在于，所述阳极板组包括阳极支撑板和阳极导流板，所述阳极支撑板位于所述阳极导流板和膜电极之间；所述阳极支撑板贯穿设置有多个阳极导流孔，所述阳极导流板面向所述阳极支撑板的表面设置有多个阳极导流槽。
5.根据权利要求1所述的电解槽结构，其特征在于，所述阴极板组包括阴极支撑板和阴极导流板，所述阴...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹永利，高彦鹏，刘晓天，黄河静，马雄伟，
申请(专利权)人：深圳市绿航星际太空科技研究院，深圳太科飞天科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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