电解单元、电解组件和电解制氢设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种电解单元、电解组件和电解制氢设备，其中，电解单元包括电解主体、隔膜以及电极组件，电解主体内形成有电解腔；隔膜设于电解腔内，并将电解腔分隔为正极腔室和负极腔室；电极组件包括与外界电源导通的正极极网和负极极网，正极极网设于正极腔室内，并连接于正极腔室的内腔壁，负极极网设于负极腔室内，并连接于负极腔室的内腔壁，正极极网和负极极网分别设于隔膜的相背对两侧，电解腔、隔膜、和电极组件均沿电解主体的中轴线方向凹陷设置。本实用新型专利技术技术方案旨在提高电解单元的电解容积，并降低电解单元的直径和面积，减少电解组件的整体占用体积，提高电解单元的实用性。用性。用性。

【技术实现步骤摘要】
电解单元、电解组件和电解制氢设备


[0001]本技术涉及电解制氢
，特别涉及一种电解单元、电解组件和电解制氢设备。

技术介绍

[0002]在现有的电解制氢设备中，大多利用独立的电解单元形成电解小室，通过将多个电解单元层叠连接形成电解组件实现大批量的制氢生产，以满足电解制氢设备的制氢需求。
[0003]而现有的电解单元大多采用扁平化设计，通常需要增大电解单元的直径和面积以达到更大的电解容积，增大电解组件的制氢量。可是电解单元的直径和面积增大会导致电解组件的整体占用体积增大，不便于电解制氢设备的整体设置布局，降低了电解单元的实用性。

技术实现思路

[0004]本技术的主要目的是提供一种电解单元、电解组件和电解制氢设备，旨在提高电解单元的电解容积，并降低电解单元的直径和面积，减少电解组件的整体占用体积，提高电解单元的实用性。
[0005]为实现上述目的，本技术提出的电解单元，包括电解主体、隔膜以及电极组件，所述电解主体内形成有电解腔；所述隔膜设于所述电解腔内，并将所述电解腔分隔为正极腔室和负极腔室；所述电极组件包括与外界电源导通的正极极网和负极极网，所述正极极网设于所述正极腔室内，并连接于所述正极腔室的内腔壁，所述负极极网设于所述负极腔室内，并连接于所述负极腔室的内腔壁，所述正极极网和所述负极极网分别设于所述隔膜的相背对两侧，所述电解腔、所述隔膜、和所述电极组件均沿所述电解主体的中轴线方向凹陷设置。
[0006]可选地，所述电解单元还包括支撑组件，所述支撑组件包括第一支撑件以及第二支撑件，所述第一支撑件设于所述正极腔室内，并设于所述正极极网与所述正极腔室的内腔壁之间；所述第二支撑件设于所述负极腔室内，并设于所述负极极网与所述负极腔室的内腔壁之间。
[0007]可选地，所述第一支撑件和所述第二支撑件均为网状结构，所述第一支撑件和所述第二支撑件均沿所述电解主体的中轴线方向凹陷设置。
[0008]可选地，所述正极极网朝向所述隔膜的一侧设有催化层。和/或，所述负极极网朝向所述隔膜的一侧设有催化层。
[0009]可选地，所述电解主体包括极框、第一极板以及第二极板，所述极框设有安装孔：所述第一极板连接于所述安装孔的孔壁；所述第二极板连接于所述安装孔的孔壁，并与所述第一极板间隔设置，所述第一极板和所述第二极板均沿所述安装孔的中轴线凹陷设置。所述隔膜设于所述第一极板和所述第二极板之间，所述第一极板、所述极框和所述隔膜围
合形成所述正极腔室，所述第二极板、所述极框和所述隔膜围合形成所述负极腔室。
[0010]可选地，所述极框包括第一框体、第二框体以及绝缘垫片，所述第一极板连接于所述第一框体的内周缘，所述正极极网与所述第一框体电性导通；所述第二极板连接于所述第二框体的内周缘，所述负极极网与所述第二框体电性导通；所述绝缘垫片的相背对两侧分别连接所述第一框体和所述第二框体，所述隔膜连接于所述绝缘垫片的内周缘。
[0011]可选地，所述第一极板焊接于所述第一框体。和/或，所述第二极板焊接于所述第二框体。和/或，定义所述绝缘垫片沿所述安装孔中轴线的方向上的厚度为W，则满足条件：W≥3mm。
[0012]可选地，所述极框设有连通所述正极腔室的第一排气孔和设有连通所述负极腔室的第二排气孔。
[0013]可选地，所述极框设有分别连通所述正极腔室和所述负极腔室的注液孔和排液孔。
[0014]本技术还提出一种电解组件，所述电解组件包括至少一个以上所述的电解单元。
[0015]本技术还提出一种电解制氢设备，所述电解制氢设备包括上述的电解组件。
[0016]本技术技术方案通过在电解单元的电解腔内部设置隔膜分隔形成正极腔室和负极腔室，并利用正极极网和负极极网与外界电源导通达到电解腔内的电解制氢目的。在隔膜的离子选择透过作用下，可以更好地提高电解单元的电解效率，提高电解制氢设备的生产效率。而通过将电解腔、隔膜和电极组件沿电解主体的中轴线方向凹陷设置，可以使电解单元的纵截面形状呈曲面设置，有利于更好地增大电解腔内的电解容积，同时还有利于减少电解单元的直径和沿其中轴线方向上的面积，进而可以降低电解组件的整体占用体积，便于电解制氢设备的布局设计，进一步提高了电解单元的实用性和可靠性。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0018]图1为本技术电解单元一实施例的结构分解图；
[0019]图2为图1的电解单元的第一极板、第二极板和极框一实施例的结构分解图；
[0020]图3为图1的电解单元一实施例的俯视图；
[0021]图4为图3中A
‑
A处一实施例的剖面图；
[0022]图5为图3中B处的局部放大图；
[0023]图6为图3中A
‑
A处另一实施例的剖面图；
[0024]图7为图6中C处的局部放大图；
[0025]图8为图3中A
‑
A处另一实施例的剖面图。
[0026]附图标号说明：
[0027][0028][0029]本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0030]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0031]需要说明，本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0032]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本技术中的具体含义。
[0033]另外，在本技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解单元，其特征在于，包括：电解主体，所述电解主体内形成有电解腔；隔膜，所述隔膜设于所述电解腔内，并将所述电解腔分隔为正极腔室和负极腔室；以及电极组件，所述电极组件包括与外界电源导通的正极极网和负极极网，所述正极极网设于所述正极腔室内，并连接于所述正极腔室的内腔壁，所述负极极网设于所述负极腔室内，并连接于所述负极腔室的内腔壁，所述正极极网和所述负极极网分别设于所述隔膜的相背对两侧，所述电解腔、所述隔膜、和所述电极组件均沿所述电解主体的中轴线方向凹陷设置。2.如权利要求1所述的电解单元，其特征在于，所述电解单元还包括支撑组件，所述支撑组件包括：第一支撑件，所述第一支撑件设于所述正极腔室内，并设于所述正极极网与所述正极腔室的内腔壁之间；以及第二支撑件，所述第二支撑件设于所述负极腔室内，并设于所述负极极网与所述负极腔室的内腔壁之间。3.如权利要求2所述的电解单元，其特征在于，所述第一支撑件和所述第二支撑件均为网状结构，所述第一支撑件和所述第二支撑件均沿所述电解主体的中轴线方向凹陷设置。4.如权利要求1所述的电解单元，其特征在于，所述正极极网朝向所述隔膜的一侧设有催化层；和/或，所述负极极网朝向所述隔膜的一侧设有催化层。5.如权利要求1至4中任一所述的电解单元，其特征在于，所述电解主体包括：极框，所述极框设有安装孔：第一极板，所述第一极板连接于所述安装孔的孔壁；以及第二极板，所述第二极板连接于所述安装孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超峰，王广玉，叶志烜，汪家慰，王立，
申请(专利权)人：阳光氢能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：