一种常压碱性电解水制氢电解槽制造技术

本实用新型专利技术公开一种常压碱性电解水制氢电解槽，包括端壳板、阳极电极、阴极电极、支撑网和隔膜；所述端壳板包括阳极端壳板和阴极端壳板，所述支撑网包括阳极支撑网和阴极支撑网；阴极端壳板、阴极肋板、阴极支撑网、阴极电极、隔膜、阳极电极、阳极支撑网、阳极肋板和阳极端壳板依次组装，并用螺杆和螺母紧固为一体；在阴极支撑网和阴极电极之间，以及阳极支撑网和阳极电极之间均设置有弹性波纹网。本实用新型专利技术采用零间隙装配结构，将弹性波纹网固定在支撑网上，轻轻推动阴极电极和隔膜在最佳压力下，保护隔膜不会受到任何机械损伤，电阻抗低，导电性好，有助于降低电解槽电压，提升效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种常压碱性电解水制氢电解槽


[0001]本技术涉及电解水制氢
，具体涉及一种常压碱性电解水制氢电解槽。

技术介绍

[0002]氢能是一种理想的清洁能源，具有巨大的发展潜力。氢能的利用需要从制氢开始，制氢过程按照碳排放强度分为灰氢、蓝氢、绿氢(电解水制氢、可再生能源)。氢能产业发展的初衷是零碳或低碳排放，因此绿氢是未来能源产业的发展方向。电解水制氢技术主要分为三类：质子交换膜(PEM)电解水制氢技术、碱性电解水(AWE)制氢技术和固体氧化物(SOE)电解水制氢技术。碱性电解水制氢的槽体结构简单、价格相对便宜且技术最成熟，目前大规模制氢场所应用最多的是碱性电解水制氢。
[0003]AWE制氢分为压力型和常压型两种，目前研究较多的为压力型电解槽，体积小，制氢压力低，但是压力型电解槽生产成本高、周期长，不能动态响应可再生能源。常压电解槽相比带压电解槽来讲，结构更简单，生产成本更低，可通过电解槽并联实现几百兆瓦甚至吉瓦级的产能需求，可以大规模应用到能源领域，能快速动态响应可再生能源，实现10％
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100％的宽功率范围运行，很好的匹配了可再生能源的波动性。虽然常压型电解槽具有如上优点，但是要想促进其进一步发展仍然需要克服许多技术难题，例如，开发低阻抗，高耐腐蚀性新型隔膜，研究高电流密度、低成本的电极材料，装配过程中保证隔膜不受机械损伤，同时阻抗低，导电性好等。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种常压碱性电解水制氢电解槽，该电解槽具有隔膜不会受到机械损伤，电阻抗低等优势。
[0005]本技术所采用的技术解决方案是：
[0006]一种常压碱性电解水制氢电解槽，包括端壳板、阳极电极、阴极电极、支撑网和隔膜，隔膜设置在阳极电极和阴极电极之间；
[0007]所述端壳板包括阳极端壳板和阴极端壳板，所述支撑网包括阳极支撑网和阴极支撑网；
[0008]阴极端壳板、阴极支撑网、阴极电极、隔膜、阳极电极、阳极支撑网和阳极端壳板依次组装，并用螺杆和螺母紧固为一体；
[0009]在阴极支撑网和阴极电极之间，以及阳极支撑网和阳极电极之间均设置有弹性缓冲结构。
[0010]优选的，所述弹性缓冲结构为弹性波纹网，弹性波纹网固定在支撑网上。
[0011]优选的，所述端壳板包括方形钣金槽体，在方形钣金槽体的四周设置有耳板，在耳板上设置有第一螺孔，在方形钣金槽体的内部间隔设置有加强筋，在方形钣金槽体上还设置有碱液进口和气液出口。
[0012]优选的，所述支撑网为编织网或多孔板，支撑网是采用不锈钢或镍材料加工制成的。
[0013]优选的，在隔膜处还设置有用于绝缘密封的密封条和绝缘垫，密封条是采用氟橡胶或硅橡胶加工制成的，绝缘垫是采用聚四氟乙烯材料加工制成的。
[0014]优选的，在端壳板的外侧还设置有用于加固耳板的压条，所述压条为方形框架结构，压条贴合耳板布置，在压条的对应位置处设置有第二螺孔。
[0015]本技术的有益技术效果是：
[0016](1)本技术采用零间隙装配结构，将弹性波纹网固定在支撑网上，轻轻推动阴极电极和隔膜在最佳压力下，保护隔膜不会受到任何机械损伤，电阻抗低，导电性好，有助于降低电解槽电压，提升效率。
[0017](2)本技术在端壳板上间隔设置加强筋，可加强、稳固端壳板，同时方便固定支撑网，具有导流的作用。
[0018](3)本技术还在端壳板的外侧增设有压条，压条贴合耳板布置，可加固耳板，减少组装过程中耳板的形变。
附图说明
[0019]下面结合附图与具体实施方式对本技术作进一步说明：
[0020]图1为本技术的整体结构原理示意图，图中示出分解结构；
[0021]图2为本技术组装为一体后的整体结构示意图；
[0022]图3为图2的剖视结构原理示意图，主要示出加强筋等处的结构；
[0023]图4为本技术中波纹网的结构原理示意图；
[0024]图5为图4的截面示意图。
[0025]图中：1
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隔膜，2
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阴极电极，3
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阳极端壳板，4
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阴极端壳板，5
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阳极支撑网，6
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阴极支撑网，7
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弹性波纹网，8
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阳极电极，9
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螺杆，10
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螺母，11
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第一密封条，12
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滚轮，13
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加强筋，14
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方形钣金槽体，15
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耳板，16
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螺孔，17
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碱液进口，18
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气液出口，19
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第二密封条，20
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绝缘垫，21
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压条。
具体实施方式
[0026]结合附图，一种常压碱性电解水制氢电解槽，包括端壳板、阳极电极8、阴极电极2、支撑网和隔膜1，隔膜1设置在阳极电极8和阴极电极2之间。所述端壳板包括阳极端壳板3和阴极端壳板4，所述支撑网包括阳极支撑网5和阴极支撑网6。阴极端壳板4、阴极支撑网6、阴极电极2、隔膜1、阳极电极8、阳极支撑网5和阳极端壳板3依次组装，并用螺杆9和螺母10紧固为一体，形成常压碱性电解水制氢电解槽。在阴极支撑网6和阴极电极2之间，以及阳极支撑网5和阳极电极8之间均设置有弹性缓冲结构。所述弹性缓冲结构为弹性波纹网7，弹性波纹网7固定在对应的阴极支撑网6和阳极支撑网5上。弹性波纹网7具有优良的弹性和机械强度，弹性波纹网固定在支撑网上，轻轻推动电极和隔膜在最佳压力下，保护隔膜不会受到任何机械损伤，实现零间隙工艺，确保隔膜有更好的工作环境，而且电阻抗低，导电性好，降低电解槽电压，提升效率。
[0027]作为对本技术的进一步设计，所述阳极端壳板3和阴极端壳板4的结构相同，
均包括方形钣金槽体14，在方形钣金槽体14的四周设置有耳板15，在耳板15上设置有螺孔16，用于定位组装。在方形钣金槽体的内部间隔设置有加强筋13。在方形钣金槽体上还设置有碱液进口17和气液出口18。
[0028]更进一步的，所述支撑网为编织网或多孔板，支撑网是采用不锈钢或镍材料加工制成的。支撑网固定于加强筋13上，支撑网材料为不锈钢或镍。支撑网起到支撑电极，促进隔膜与电极接触以及导流的作用。
[0029]进一步的，在隔膜处还设置有用于绝缘密封的第一密封条11、第二密封条19和绝缘垫20，第一密封条11和第二密封条19均是采用高弹性氟橡胶或硅橡胶加工制成的，保证气体和液体密封。绝缘垫20是采用聚四氟乙烯材料加工制成的，起到密封、绝缘的作用。绝缘垫上也设置有与端壳板上一致的螺孔。
[0030]进一步的，在端壳板即阳极端壳板3和阴极端壳板4的外侧还设置有用于加固耳板的压条21，所述压条21为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种常压碱性电解水制氢电解槽，其特征在于：包括端壳板、阳极电极、阴极电极、支撑网和隔膜，隔膜设置在阳极电极和阴极电极之间；所述端壳板包括阳极端壳板和阴极端壳板，所述支撑网包括阳极支撑网和阴极支撑网；阴极端壳板、阴极支撑网、阴极电极、隔膜、阳极电极、阳极支撑网和阳极端壳板依次组装，并用螺杆和螺母紧固为一体；在阴极支撑网和阴极电极之间，以及阳极支撑网和阳极电极之间均设置有弹性缓冲结构。2.根据权利要求1所述的一种常压碱性电解水制氢电解槽，其特征在于：所述弹性缓冲结构为弹性波纹网，弹性波纹网固定在支撑网上。3.根据权利要求1所述的一种常压碱性电解水制氢电解槽，其特征在于：所述端壳板包括方形钣金槽体，在方形钣金槽体的四周设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海超，王海成，张纪尧，赵宏，王杰，
申请(专利权)人：青岛创启信德新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：