电解槽组件及含有该电解槽组件的电解性能测试系统技术方案

本申请公开了一种电解槽组件及含有该电解槽组件的电解性能测试系统，其中电解槽组件，包括依次设置的第一端板、隔膜和第二端板；第一端板和所述隔膜之间依次设置有第一密封圈、第一密封环、第一集电环、第一电极和第二密封圈；第一密封圈紧邻所述第一端板，第一密封环内设有第一凹槽，第一凹槽内嵌装有所述第一集电环；第二端板和所述隔膜之间依次设置有第三密封圈、第二密封环、第二集电环、第二电极和第四密封圈；第三密封圈紧邻所述第二端板，第二密封环内设有第二凹槽，第二凹槽内嵌装有所述第二集电环。本申请的电解槽组件，密封性能好，成本低廉，用于碱性电解水制氢及其电解性能测试，制氢效率高，测试效果好。测试效果好。测试效果好。

【技术实现步骤摘要】
电解槽组件及含有该电解槽组件的电解性能测试系统


[0001]本申请属于电解水制氢
，尤其涉及一种电解槽组件及含有该电解槽组件的电解性能测试系统。

技术介绍

[0002]碱性电解水制氢是最具商业化潜力的可再生能源制氢方式。但是其能耗较高限制了其发展。因此开发高性能电解槽是关键问题。其中，电解槽内气液流动状况、电极、隔膜材质是影响电解槽性能的主要因素。对于电解过程气液流动的研究和深入理解，是进行电解槽结构设计改进的前提，这就需要电解可视化及测试装置。但是目前受制于密封问题和成本，电解可视化装置仅限于小的实验装置，对于商业尺寸电解槽并未有可视化装置。总体上讲，现有技术缺陷在于：（1）目前，尚未由商用尺寸电解槽电解可视化及测试系统的报道；（2）密封问题难以解决是主要难点；（3）成本高，难以应用。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请的一个目的在于提出一种电解槽组件，密封性能好，成本低廉，用于碱性电解水制氢及其电解性能测试，制氢效率高，测试效果好。
[0004]本申请的另一个目的在于提出一种电解性能测试系统。
[0005]为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种电解槽组件，包括依次设置的第一端板、隔膜和第二端板；所述第一端板和所述隔膜之间依次设置有第一密封圈、第一密封环、第一集电环、第一电极和第二密封圈；所述第一密封圈紧邻所述第一端板，所述第一密封环内设有第一凹槽；所述第一凹槽内嵌装有所述第一集电环，以形成对第一集电环的密封；所述第二端板和所述隔膜之间依次设置有第三密封圈、第二密封环、第二集电环、第二电极和第四密封圈；所述第三密封圈紧邻所述第二端板，所述第二密封环内设有第二凹槽；所述第二凹槽内嵌装有所述第二集电环，以形成对第二集电环的密封。
[0006]在一些实施例中，所述第一端板和第二端板均为透明材质。
[0007]在一些实施例中，所述第一密封环和所述第二密封圈的材质均为聚四氟乙烯。
[0008]在一些实施例中，所述第一端板紧邻所述第一密封圈一侧表面设有第三凹槽，所述第二端板紧邻所述第二密封圈一侧表面设有第四凹槽；所述第三凹槽和所述第四凹槽底部均设有若干凸起部和若干凹陷部，或者，所述第三凹槽和所述第四凹槽底部均呈波纹状或平板状。
[0009]在一些实施例中，所述第一端板、第一密封圈、第一密封环、第一集电环、第一电极、第二密封圈、隔膜、第二端板、第三密封圈、第二密封环、第二集电环、第二电极和第四密封圈均同轴设置。
[0010]在一些实施例中，所述第一集电环的外径与所述第一凹槽的内径相当。
[0011]在一些实施例中，所述第二集电环的外径与所述第二凹槽的内径相当。
[0012]在一些实施例中，所述第一集电环上设有第五凹槽，所述第五凹槽内放置有所述第一电极，所述第一电极的厚度与所述第五凹槽的深度相当，所述第一电极的外径与所述第五凹槽的内径相当。
[0013]在一些实施例中，所述第二集电环上设有第六凹槽，所述第六凹槽内放置有所述第二电极，所述第二电极的厚度与所述第六凹槽的深度相当，所述第二电极的外径与所述第六凹槽的内径相当。
[0014]在一些实施例中，所述第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈和第四密封圈均为透明硅胶密封圈或透明橡胶密封圈。
[0015]在一些实施例中，所述第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈和第四密封圈的厚度均为0.6
‑
1mm。
[0016]在一些实施例中，所述第一电极为阳极，所述第二电极为阴极。
[0017]在一些实施例中，所述第一电极为镍网、泡沫镍、镍合金中的一种。
[0018]在一些实施例中，所述第二电极为镍网、泡沫镍、镍合金中的一种。
[0019]在一些实施例中，所述隔膜为聚苯硫醚隔膜、石棉隔膜、高分子聚合物隔膜中的一种。
[0020]为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种电解性能测试系统，包括：透明电解槽组件，所述透明电解槽组件为本申请实施例的电解槽组件，所述透明电解槽组件周围设有用于观察所述透明电解槽组件内电解过程的照明和拍摄单元；电源控制单元，所述电源控制单元电连接所述第一电极和所述第二电极；电解液存储单元，所述电解液存储单元连通所述透明电解槽组件的入口和出口，且连通管线上安装有若干蠕动泵；所述电解液存储单元设置在恒温加热单元中，以向所述透明电解槽组件输送循环流动且温度恒定的电解液。
[0021]在一些实施例中，所述照明和拍摄单元包括背光灯源和高速摄像机。
[0022]在一些实施例中，所述电源控制单元包括计算机和可编程直流电源，所述可编程直流电源的输入端连通所述计算机，所述可编程直流电源的输出端连通所述第一电极和所述第二电极。
[0023]在一些实施例中，所述恒温加热单元为恒温水浴锅。
[0024]在一些实施例中，所述电解液存储单元为电解液存储容器。
[0025]本申请实施例的电解槽组件，至少可以带来以下有益效果：密封性能好，成本低廉，用于碱性电解水制氢及其电解性能测试，制氢效率高，可视性及测试效果好。
[0026]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0027]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请一示例性实施例示出的电解槽组件的结构示意图。
[0028]图2是本申请一示例性实施例示出的电解槽组件的实物图。
[0029]图3是本申请一示例性实施例示出的电解性能测试系统结构示意图。
[0030]图4是本申请一示例性实施例示出的电解性能测试系统不同电解电流条件下电解液的流动现象对比照片，其中：（a）是电解电流为1A时电解液的流动现象照片；（b）是电解电流为3A时电解液的流动现象照片；（c）是电解电流为5A时电解液的流动现象照片；（d）是电解电流为10A时电解液的流动现象照片。
[0031]附图标记：1
‑
第一端板；2
‑
隔膜；3
‑
第二端板；4
‑
第一密封圈；5
‑
第一密封环；501
‑
第一凹槽；6
‑
第一集电环；7
‑
第一电极；8
‑
第二密封圈；9
‑
第三密封圈；10
‑
第二密封环；1001
‑
第二凹槽；11
‑
第二集电环；12
‑
第二电极；13
‑
第四密封圈；101
‑
第三凹槽；301
‑
第四凹槽；601
‑
第五凹槽；1101
‑
第六凹槽；100
‑
透明电解槽组件；200
‑
电解液存储单元；300
‑
蠕动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解槽组件，其特征在于，包括依次设置的第一端板、隔膜和第二端板；所述第一端板和所述隔膜之间依次设置有第一密封圈、第一密封环、第一集电环、第一电极和第二密封圈；所述第一密封圈紧邻所述第一端板，所述第一密封环内设有第一凹槽；所述第一凹槽内嵌装有所述第一集电环，以形成对第一集电环的密封；所述第二端板和所述隔膜之间依次设置有第三密封圈、第二密封环、第二集电环、第二电极和第四密封圈；所述第三密封圈紧邻所述第二端板，所述第二密封环内设有第二凹槽；所述第二凹槽内嵌装有所述第二集电环，以形成对第二集电环的密封。2.根据权利要求1所述的电解槽组件，其特征在于，所述第一端板和第二端板均为透明材质。3.根据权利要求1所述的电解槽组件，其特征在于，所述第一密封环和所述第二密封圈的材质均为聚四氟乙烯。4.根据权利要求1所述的电解槽组件，其特征在于，所述第一端板紧邻所述第一密封圈一侧表面设有第三凹槽，所述第二端板紧邻所述第二密封圈一侧表面设有第四凹槽；所述第三凹槽和所述第四凹槽底部均设有若干凸起部和若干凹陷部，或者，所述第三凹槽和所述第四凹槽底部均呈波纹状或平板状。5.根据权利要求1所述的电解槽组件，其特征在于，所述第一端板、第一密封圈、第一密封环、第一集电环、第一电极、第二密封圈、隔膜、第二端板、第三密封圈、第二密封环、第二集电环、第二电极和第四密封圈均同轴设置。6.根据权利要求1所述的电解槽组件，其特征在于，所述第一集电环的外径与所述第一凹槽的内径相当；和/或，所述第二集电环的外径与所述第二凹槽的内径相当。7.根据权利要求1所述的电解槽组件，其特征在于，所述第一集电环上设有第五凹槽，所述第五凹槽内放置有所述第一电极，所述第一电极的厚度与所述第五凹槽的深度相当，所述第一电极的外径与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王韬，王金意，王鹏杰，王伟，闫旭鹏，郭伟琦，王凡，刘丽萍，郭海礁，任志博，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：