电解槽制造技术

本发明专利技术提供一种电解槽，包括沿着同一方向依次设置的阴极端板、阴极绝缘层、电解单元、阳极绝缘层以及阳极端板，电解单元包括串联设置的电解小室；从阴极绝缘层向着阳极绝缘层方向，电解小室包括依次设置的阴极板、阴极密封圈、阴极气体扩散层、隔膜、阳极气体扩散层、阳极密封圈以及阳极板，电解小室之间串联部位的阴极板和阳极板组合形成双极板；阴极板包括阴极面，阳极板包括阳极面，双极板包括阴极面和阳极面，阴极面和阳极面设置有凹陷区域和外框区域，外框区域包围所述凹陷区域，凹陷区域分别设置有两条汇流流道，两条汇流流道之间设置有支流流道，支流流道两端与所述汇流流道连通。本方案实现了电解液的均匀扩散。本方案实现了电解液的均匀扩散。本方案实现了电解液的均匀扩散。

【技术实现步骤摘要】
电解槽


[0001]本专利技术属于制氢设备领域，特别是涉及一种电解槽。

技术介绍

[0002]水电解制氢系统的电解槽是由若干个电解小室串联组装而成的，每个电解小室由极板、密封圈、隔膜等部件组成，极板与密封圈之间形成反应腔，电解液将进入到反应腔内进行反应。但目前的电解槽由于结构设置不合理，存在电解液扩散不均匀等问题。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种电解槽，用于解决上述问题。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种电解槽，包括沿着同一方向依次设置的阴极端板、阴极绝缘层、电解单元、阳极绝缘层以及阳极端板，所述电解单元包括串联设置的电解小室；从所述阴极绝缘层向着所述阳极绝缘层方向，所述电解小室包括依次设置的阴极板、阴极密封圈、阴极气体扩散层、隔膜、阳极气体扩散层、阳极密封圈以及阳极板，所述电解小室之间串联部位的阴极板和阳极板组合形成双极板；所述阴极板包括阴极面，所述阳极板包括阳极面，所述双极板包括阴极面和阳极面，所述阴极面和阳极面设置有凹陷区域和外框区域，所述外框区域包围所述凹陷区域，所述凹陷区域分别设置有两条汇流流道，两条汇流流道之间设置有支流流道，所述支流流道两端与所述汇流流道连通。
[0005]进一步地，所述阴极面与所述阴极气体扩散层之间形成阴极反应腔，所述阳极面与所述阳极气体扩散层之间形成所述阳极反应腔。
[0006]进一步地，穿过所述阴极端板、阴极绝缘层、电极单元、阳极绝缘层和阳极端板开设有第一通气通道、第一通液通道、第二通气通道和第二通液通道，所述第一通气通道和第一通液通道与所述阴极反应腔连通，所述第二通气通道和第二通液通道与所述阳极反应腔连通。
[0007]进一步地，所述阴极板、阳极板和双极板上开设有第一通气孔和第一通液孔，所述第一通气孔用于组成所述第一通气通道，所述第一通液孔用于组成所述第一通液通道，所述第一通气孔和第一通液孔开设在阴极面的凹陷区域内，所述第一通气孔与所述阴极面中的一条汇流流道连通，所述第一通液孔与所述阴极面中的另一条汇流流道连通。
[0008]进一步地，所述阴极板、阳极板以及双极板上开设有第二通气孔和第二通液孔，所述第二通气孔用于组成所述第二通气通道，所述第二通液孔用于组成所述第二通液通道，所述第二通气孔和第二通液孔开设在阳极面的凹陷区域内，所述第二通气孔与所述阳极面中的一条汇流流道连通，所述第二通液孔与所述阳极面中的另一条汇流流道连通。
[0009]进一步地，所述阴极面和阳极面上的凹陷区域呈四边形，所述阴极面中凹陷区域的角与所述阳极面中凹陷区域的角错位设置；所述第一通气孔和第一通液孔设置在所述阴极面中凹陷区域的对角上，所述第二通气孔和第二通液孔设置在所述阳极面中凹陷区域的
对角上。
[0010]进一步地，所述阴极板和阳极板上外框区域的面积一致，所述阴极端板、阴极绝缘层、阴极板、阳极板、阳极绝缘层以及阳极端板的边缘轮廓形状匹配。
[0011]进一步地，所述双极板上外框区域的面积小于所述阴极板上外框区域的面积，所述阴极密封圈和所述阳极密封圈的形状与所述双极板上外框区域的形状匹配，所述阴极气体扩散层和所述阳极气体扩散层的形状与所述凹陷区域形状匹配，所述隔膜的边缘轮廓与所述双极板的边缘轮廓匹配。
[0012]进一步地，穿过所述阴极端板、阴极绝缘层、阴极板、阳极板、阳极绝缘层以及阳极端板开设有用于各层之间固定的安装孔。
[0013]进一步地，所述支流流道设置有多条，多条支流流道之间平行设置。
[0014]如上所述，本专利技术的电解槽，具有以下有益效果：
[0015]本方案中，电解液将从一条汇流流道进入，然后经过支流流道进行分流，实现了电解液的均匀扩散。而另一条汇流流道则便于气体的进出。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例中电解槽的正视图。
[0017]图2为图1中A
‑
A处的剖视示意图。
[0018]图3为图2中B处的放大图。
[0019]图4为本专利技术实施例中电解槽的爆炸图。
[0020]图5为本专利技术实施例中双极板的阴极面结构示意图。
[0021]图6为本专利技术实施例中双极板的阳极面结构示意图。
具体实施方式
[0022]说明书附图中的附图标记包括：阴极端板1、阴极绝缘层2、电解小室3、阴极板301、阴极密封圈302、阴极气体扩散层303、隔膜304、阳极气体扩散层305、阳极密封圈306、双极板307、外框区域3071、汇流流道3072、支流流道3073、第一通气孔3074、第二通气孔3075、第一通液孔3076、第二通液孔3077、阳极板308、阳极绝缘层4、阳极端板5、第一通气通道6、第二通气通道7、第一通液通道8、第二通液通道9、阴极反应腔10、阳极反应腔11、安装孔12。
[0023]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。
[0024]本专利技术提供了一种电解槽，如图1至图6所示。
[0025]于一示例性实施例中，提供的电解槽包括沿着同一方向依次设置的阴极端板1、阴极绝缘层2、电解单元、阳极绝缘层4以及阳极端板5，电解单元包括串联设置的电解小室3；从阴极绝缘层2向着阳极绝缘层4方向，电解小室3包括依次设置的阴极板301、阴极密封圈302、阴极气体扩散层303、隔膜304、阳极气体扩散层305、阳极密封圈306以及阳极板308，电解小室3之间串联部位的阴极板301和阳极板308组合形成双极板307；阴极板301包括阴极面，阳极板308包括阳极面，双极板307包括阴极面和阳极面，阴极面和阳极面设置有凹陷区域和外框区域3071，外框区域3071包围凹陷区域，凹陷区域分别设置有两条汇流流道3072，两条汇流流道3072之间设置有支流流道3073，支流流道3073两端与汇流流道3072连通。
[0026]在本实施例中，电解液将从一条汇流流道3072进入，然后经过支流流道3073进行分流，实现了电解液的均匀扩散。而另一条汇流流道3072则便于气体的进出。
[0027]于一示例性实施例中，阴极面与阴极气体扩散层303之间形成阴极反应腔10，阳极面与阳极气体扩散层305之间形成阳极反应腔11。
[0028]本实施例中，电解槽可以运用于碱性(ALK)、质子交换膜(PEM)、阴离子交换膜(AEM)和固体氧化物(SOEC)四大电解水技术，隔膜304等的材质也可以根据不同电解水技术的需求而更换。还可以根据不同电解水技术的需求，将电解液同时通入阴极反应腔10和阳极反应腔11，或者将电解液只通入阴极反应腔10，或者将电解液只通入阳极反应腔11。
[0029]还需说明的是，电解小室3的数量可以根据需求增加或减少。
[0030]如图1至图4所示，本实施例中以电解小室3设置有两个为例。
[0031]于一示例性实施例中，穿过阴极端板1、阴极绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解槽，其特征在于，包括沿着同一方向依次设置的阴极端板、阴极绝缘层、电解单元、阳极绝缘层以及阳极端板，所述电解单元包括串联设置的电解小室；从所述阴极绝缘层向着所述阳极绝缘层方向，所述电解小室包括依次设置的阴极板、阴极密封圈、阴极气体扩散层、隔膜、阳极气体扩散层、阳极密封圈以及阳极板，所述电解小室之间串联部位的阴极板和阳极板组合形成双极板；所述阴极板包括阴极面，所述阳极板包括阳极面，所述双极板包括阴极面和阳极面，所述阴极面和阳极面设置有凹陷区域和外框区域，所述外框区域包围所述凹陷区域，所述凹陷区域分别设置有两条汇流流道，两条汇流流道之间设置有支流流道，所述支流流道两端与所述汇流流道连通。2.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于，所述阴极面与所述阴极气体扩散层之间形成阴极反应腔，所述阳极面与所述阳极气体扩散层之间形成所述阳极反应腔。3.根据权利要求2所述的电解槽，其特征在于，穿过所述阴极端板、阴极绝缘层、电极单元、阳极绝缘层和阳极端板开设有第一通气通道、第一通液通道、第二通气通道和第二通液通道，所述第一通气通道和第一通液通道与所述阴极反应腔连通，所述第二通气通道和第二通液通道与所述阳极反应腔连通。4.根据权利要求3所述的电解槽，其特征在于，所述阴极板、阳极板和双极板上开设有第一通气孔和第一通液孔，所述第一通气孔用于组成所述第一通气通道，所述第一通液孔用于组成所述第一通液通道，所述第一通气孔和第一通液孔开设在阴极面的凹陷区域内，所述第一通气孔与所述阴极面中的一条汇流流道连通，所述第一通液孔与所述阴极面中的另一条汇流流道连通。...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，张加加，请求不公布姓名，周振声，
申请(专利权)人：上海莒纳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：