一种电解槽及电解水制氢系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电解槽及电解水制氢系统，包括电解槽壳、电解制气组件和缓冲腔室，其中，电解槽壳的内部形成有装载腔体；电解制气组件装载于装载腔体内，且电解制气组件的内部形成有电解反应腔室；缓冲腔室形成于电解制气组件的外围与装载腔体的内腔壁之间，且与电解反应腔室密封隔离；电解槽壳的外侧设置有与缓冲腔室连通的充放气接口。该电解槽，能够根据需求调节电解反应腔室与缓冲腔室之间的压力差，继而能够避免电解反应腔室因内外压差过大，导致电解制气组件的气密性遭破坏及电解反应腔室内气体外漏而影响电解槽正常工作的情况发生。情况发生。情况发生。

【技术实现步骤摘要】
一种电解槽及电解水制氢系统


[0001]本技术涉及电解
，更具体地说，涉及一种电解槽及电解水制氢系统。

技术介绍

[0002]电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。
[0003]以电解水制氢电解槽为例，氢气属于高压存储气体，若电解槽产生高压氢气，则可以将产生的氢气直接输入存储罐中，减少系统端将氢气升压的设备，降低系统成本的同时，减少升压的压缩机带来的噪音。但目前的电解水制氢电解槽存在工作压力提升困难的问题，目前的电解槽的工作压力一般在3MPa左右，试验时发现，如果电解槽内的反应区域压力进一步增高时(即增大产氢压力时)会发生电解槽内气体外漏加剧，由于压差增大，导致电解槽的密封性进一步减弱，电解槽内部气体向外部的泄漏量和泄漏率均增大，泄漏率到达一定标准，电解槽的气密会被判定为不合格，需要返修，重新装配；另外，电解槽密封圈有崩出的风险：随着压差增大，密封圈所受到的横向力逐步增加，当到压差产生的力大于其摩擦力时，密封圈会崩出，从而导致电解槽整体遭到破坏。另外，其他用于制气的电解槽也存在类似问题。
[0004]综上所述，如何解决用于制气的电解槽存在工作压力提升困难的问题已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术提供了一种电解槽及电解水制氢系统，以解决用于制气的电解槽存在工作压力提升困难的问题。
[0006]为实现下述目的，本技术提供如下技术方案：
[0007]一种电解槽，其特征在于，包括：
[0008]电解槽壳，内部形成有装载腔体；
[0009]电解制气组件，装载于所述装载腔体内，且所述电解制气组件的内部形成有电解反应腔室；
[0010]缓冲腔室，形成于所述电解制气组件的外围与所述装载腔体的内腔壁之间，且与所述电解反应腔室密封隔离；
[0011]其中，所述电解槽壳的外侧设置有与所述缓冲腔室连通的充放气接口。
[0012]可选地，所述电解槽壳包括第一槽壳和第二槽壳，所述第一槽壳与所述第二槽壳对拼并围设形成所述装载腔体，所述充放气接口设置于所述第一槽壳和/或所述第二槽壳。
[0013]可选地，所述第一槽壳与所述第二槽壳通过密封件连接。
[0014]可选地，所述电解制气组件包括第一集流板、第二集流板和多个电解制气单元，其中，所述第一集流板与所述第二集流板相对布置，所述第一集流板设置有伸出至所述第一
槽壳的外部的第一电连接头，所述第二集流板设置有伸出至所述第二槽壳的外部的第二电连接头，所述电解制气单元以层叠布置的方式设置于所述第一集流板与所述第二集流板之间，且相邻两个电解制气单元之间通过密封圈密封连接。
[0015]可选地，各个所述电解制气单元的进料口依次连通并形成进料通道，各个所述电解制气单元的出料口依次连通并形成出料通道。
[0016]可选地，所述第一集流板与所述第一槽壳之间设置有第一绝缘板，且所述第一绝缘板的一面与所述第一集流板周向密封连接，所述第一绝缘板的另一面与所述第一槽壳周向密封连接；
[0017]和/或，所述第二集流板与所述第二槽壳之间设置有第二绝缘板，且所述第二绝缘板的一面与所述第二集流板周向密封连接，所述第二绝缘板的另一面与所述第二槽壳周向密封连接。
[0018]可选地，所述第一槽壳与所述第二槽壳之间通过紧固件连接固定。
[0019]可选地，所述第一槽壳与所述第二槽壳通过拉紧螺栓固定连接，所述拉紧螺栓贯穿所述电解制气组件，且位于所述电解反应腔室的外围。
[0020]可选地，所述电解槽壳设置有与所述电解反应腔室连通的原料进口、第一产物出口和第二产物出口。
[0021]可选地，所述充放气接口为一个充放气集成接口，所述充放气集成接口与气压调节设备连接，以调节所述缓冲腔室的气压。
[0022]可选地，所述电解反应腔室、所述缓冲腔室和所述电解槽壳的外部的气压呈依次递减。
[0023]相比于
技术介绍
介绍内容，上述电解槽，包括电解槽壳、电解制气组件和缓冲腔室，其中，电解槽壳的内部形成有装载腔体；电解制气组件装载于装载腔体内，且电解制气组件的内部形成有电解反应腔室；缓冲腔室形成于电解制气组件的外围与装载腔体的内腔壁之间，且与电解反应腔室密封隔离；电解槽壳的外侧设置有与缓冲腔室连通的充放气接口。该电解槽，在实际应用过程中，由于电解反应腔室的外围与装载腔体的内腔壁之间形成有缓冲腔室，并且电解槽壳的外侧设置有与该缓冲腔室连通的充放气接口，因此，通过充放气接口能够调节该缓冲腔室内的气压，也即能够根据需求调节电解反应腔室与缓冲腔室之间的压力差，继而能够避免电解反应腔室因内外压差过大，导致电解制气组件的气密性遭破坏，电解反应腔室内气体外漏而影响电解槽正常工作的情况发生；另外，当电解槽的工作压力需要提升时，也即电解反应腔室内的工作压力需要提升时，只需通过充放气接口对缓冲腔室的压力进行调节，即可使得电解反应腔室的内外压力差在合理的范围内，不仅能够保证电解槽的正常工作，而且能够根据需求提升电解反应腔室的工作压力，使得电解槽的产出气体可以直接输入存储罐中，减少了系统端将产出气体升压的设备，有助于降低系统成本，同时还避免了因升压设备所带来的噪音。
[0024]另外，本技术还提供了一种电解水制氢系统，包括电解槽，该电解槽为上述任一方案所描述的电解槽。由于上述电解槽具有上述技术效果，因此具有该电解槽的电解水制氢系统，也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。
附图说明
[0025]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获得其他的附图。
[0026]图1为本技术实施例提供的电解槽的外部轴侧结构示意图；
[0027]图2为本技术实施例提供的电解槽的爆炸结构示意图；
[0028]图3为本技术实施例提供的电解槽的俯视结构示意图；
[0029]图4为图3的A
‑
A剖视结构示意图；
[0030]图5为图3的B
‑
B剖视结构示意图；
[0031]图6为本技术实施例提供的电解制气单元的结构示意图。
[0032]其中，图1
‑
图6中：
[0033]电解槽壳1、第一槽壳11、第二槽壳12、密封件13、原料进口14、第一产物出口15、第二产物出口16；
[0034]电解制气组件2、电解反应腔室20、第一集流板21、第二集流板22、电解制气单元23、紧固件穿孔231、第一电连接头24、第二电连接头25、密封圈2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：电解槽壳(1)，内部形成有装载腔体；电解制气组件(2)，装载于所述装载腔体内，且所述电解制气组件(2)的内部形成有电解反应腔室(20)；缓冲腔室(3)，形成于所述电解制气组件(2)的外围与所述装载腔体的内腔壁之间，且与所述电解反应腔室(20)密封隔离；其中，所述电解槽壳(1)的外侧设置有与所述缓冲腔室(3)连通的充放气接口(4)。2.如权利要求1所述的电解槽，其特征在于，所述电解槽壳(1)包括第一槽壳(11)和第二槽壳(12)，所述第一槽壳(11)与所述第二槽壳(12)对拼并围设形成所述装载腔体，所述充放气接口(4)设置于所述第一槽壳(11)和/或所述第二槽壳(12)。3.如权利要求2所述的电解槽，其特征在于，所述第一槽壳(11)与所述第二槽壳(12)通过密封件(13)连接。4.如权利要求2所述的电解槽，其特征在于，所述电解制气组件(2)包括第一集流板(21)、第二集流板(22)和多个电解制气单元(23)，其中，所述第一集流板(21)与所述第二集流板(22)相对布置，所述第一集流板(21)设置有伸出至所述第一槽壳(11)的外部的第一电连接头(24)，所述第二集流板(22)设置有伸出至所述第二槽壳(12)的外部的第二电连接头(25)，所述电解制气单元(23)以层叠布置的方式设置于所述第一集流板(21)与所述第二集流板(22)之间，且相邻两个电解制气单元(23)之间通过密封圈(26)密封连接。5.如权利要求4所述的电解槽，其特征在于，各个所述电解制气单元(23)的进料口依次连通并形成进料通道，各个所述电解制气单元(23)的出料口依...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞森，魏广科，
申请(专利权)人：阳光氢能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：