电极密封框及电解槽制造技术

本发明专利技术属于水电解制氢技术领域，涉及一种电极密封框及电解槽，所述电极密封框包括：密封框架；电解液流道，包括进液流道和出液流道，进液流道包括进液口、至少一条第一导流槽和至少一条第一分液槽，出液流道包括出液口、至少一条第二导流槽和至少一条第二分液槽，定位孔，氢气出口，加强孔，密封组件，包括第一密封部件和第二密封部件；通过在密封框架上设置的第一导流槽，在电解液通过进液口进入反应腔之前，通过第一导流槽对电解液导流，第一导流槽与反应腔之间设置第一分液槽，避免电解液汇集进入反应腔，导致电解液在反应腔中分布不均匀，从而避免造成电解液在反应腔内反应不均匀的问题，进而提高反应腔内水电解效率的有益效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
电极密封框及电解槽


[0001]本专利技术涉及水电解制氢
，特别是涉及一种电极密封框及电解槽。

技术介绍

[0002]水电解制氢采用的电解槽是由若干个电解小室串联组装而成，每个电解小室由极板、电极密封框、隔膜等部件组成，极板与电极密封框之间形成反应腔，电解液进入反应腔进行水电解反应，产生氢气。
[0003]氢气作为21世纪最为清洁高效的能源，成为当今国内外追捧的能源，如何高效制备氢气也随即成为研究的关键技术，随之PEM水电解制氢是当今国内外先进的制氢技术，PEM水电解制氢技术中最为关键的部件为电解槽，而电解槽的内部电极密封框结构如何优化，为水路气路的提供通畅的管路，成为关键技术之一。
[0004]由于PEM水电解制氢技术国内并没有形成大规模的商业化模式，所以电解槽内电极密封框的设计都在摸索探寻中，虽然碱液水电解制氢得到大规模推广，并且使用的电极密封框已经得以应用，但是其内部的水路与气路的设计路线比较繁杂，现有的电极密封框电解液入口流道的结构设计存在无法使电解液均匀流入反应腔中，从而影响反应腔中水电解的反应均匀性，造成水电解效率低的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的之一在于提供一种电极密封框，用于解决现有的电极密封框电解液入口流道的结构设计存在无法使电解液均匀流入反应腔中，从而影响反应腔中水电解的反应均匀性，造成水电解效率低的问题，目的之二在于提供一种电解槽。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种电极密封框，包括：
[0007]密封框架；
[0008]电解液流道，包括设置在所述密封框架上的进液流道和出液流道，所述进液流道与所述出液流道关于所述密封框架中心对称，所述进液流道包括进液口、至少一条第一导流槽和至少一条第一分液槽，所述进液口与所述第一导流槽连通，所述第一导流槽与所述第一分液槽连通，所述出液流道包括出液口、至少一条第二导流槽和至少一条第二分液槽，所述出液口与所述第二导流槽连通，所述第二导流槽与所述第二分液槽连通，所述第一分液槽与所述第二分液槽通过反应腔连通；
[0009]定位孔，所述密封框架沿周向设有多个定位孔，多个所述定位孔关于所述密封框架的中心对称；
[0010]氢气出口，所述密封框架沿周向开设有多个氢气出口，多个所述氢气出口关于所述密封框架的中心对称；
[0011]加强孔，所述密封框架沿周向设有多个加强孔，所述加强孔内设有加强筋；
[0012]密封组件，包括第一密封部件和第二密封部件，所述第一密封部件围绕所述密封
框架的内边缘、所述进液口的外边缘和所述出液口的外边缘设置，所述第二密封部件沿所述密封框架的外边缘设置，所述定位孔、氢气出口及所述加强孔设置在所述第一密封部件、所述第二密封部件之间。
[0013]可选地，所述密封框架为矩形框架结构，所述进液口的内壁上设有第一弧形槽，所述出液口的内壁上设有第二弧形槽。
[0014]可选地，所述第一导流槽为条形槽，所述进液口沿开口的长度方向均匀分布有五条所述第一导流槽，两条所述第一导流槽之间设有第一间隔部；
[0015]所述第二导流槽为条形槽，所述出液口沿开口的长度方向均匀分布有五条所述第二导流槽，两条所述第二导流槽之间设有第二间隔部。
[0016]可选地，所述第一分液槽包括第一分液总路和沿所述密封框架的宽度方向均匀分布的多条第一分液支路，相邻的两条所述第一分液支路之间设有第三间隔部；
[0017]所述第二分液槽包括第二分液总路和沿所述密封框架的宽度方向均匀分布的多条第二分液支路，相邻的两条所述第二分液支路之间设有第四间隔部。
[0018]可选地，所述密封框架沿周向设有四个定位孔及四个氢气出口，每个所述定位孔设置在所述密封框架的拐角，相邻的两个所述定位孔之间设有一个所述氢气出口。
[0019]可选地，所述密封框架上设有至少两条导电体，至少两条所述导电体关于所述密封框架的中心对称，所述导电体为陶瓷材料。
[0020]可选地，所述加强孔内设置有“米”字型结构加强筋。
[0021]可选地，所述密封组件还包括第三密封部件和第四密封部件，所述第三密封部件围绕所述氢气出口的外边缘设置，所述第四密封部件围绕所述定位孔的外边缘设置。
[0022]可选地，所述第一密封部件、所述第二密封部件为V型密封圈，所述第三密封部件、所述第四密封部件为“O”型密封圈。
[0023]一种电解槽，包括所述电极密封框。
[0024]如上所述，本专利技术具有以下有益效果：通过将本申请示出的电极密封框与现有的极板、隔膜组装形成电解水制氢反应腔，通过在密封框架上设置的第一导流槽，在电解液通过进液口进入反应腔之前，通过第一导流槽对电解液导流，第一导流槽与反应腔之间设置第一分液槽，避免电解液汇集进入反应腔，导致电解液在反应腔中分布不均匀，从而避免造成电解液在反应腔中电解反应不均匀，进而提高反应腔内水电解效率的有益效果。出液流道的结构设计中第二导流槽、第二分液槽与进液流道的第一导流槽、第一分液槽结构设计相同，避免电解液在出液流道汇集，可以均匀排出电解液，从而避免导致出液流道区域电解反应不均匀，同时，进液流道与出液流道的结构设计相同，使得电解槽密封框组装过程中，不需要作业人员特意区分进液流道与出液流道的朝向，可以有效提高电解槽的组装效率，从而提高生产效率；在密封框架上开设加强孔，并在加强孔内设置加强筋可有效提高电极密封框的耐压抗变形强度，从而有效延长电解槽的使用寿命；通过密封框架上设置的第一密封部件、第二密封部件可有效确保电极密封框的密封性能，防止电解液泄露的同时保证反应腔的气密性，避免阴极反应腔产生的氢气与阳极反应腔产生的氧气混合，从而具有确保氢气纯度的有益效果。
附图说明
[0025]图1显示为本专利技术实施例结构示意图；
[0026]图2显示为图1中第一密封部件的结构示意图；
[0027]图3显示为图1中第二密封部件的结构示意图；
[0028]图4显示为本申请实施例示出的电解槽的结构示意图。
[0029]零件标号说明
[0030]密封框架1、进液流道2、进液口201、第一弧形槽201a、第一导流槽202、第一分液槽203、第一分液总路203a、第一分液支路203b、第一间隔部204、第三间隔部205、出液流道3、出液口301、第二弧形槽301a、第二导流槽302、第二分液槽303、第二分液总路303a、第二分液支路303b、第二间隔部304、第四间隔部305、定位孔4、氢气出口5、加强孔6、加强筋601、密封组件7、第一密封部件701、第二密封部件702、第三密封部件703、第四密封部件704、导电体8。
具体实施方式
[0031]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员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与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极密封框，其特征在于，包括：密封框架；电解液流道，包括设置在所述密封框架上的进液流道和出液流道，所述进液流道与所述出液流道关于所述密封框架中心对称，所述进液流道包括进液口、至少一条第一导流槽和至少一条第一分液槽，所述进液口与所述第一导流槽连通，所述第一导流槽与所述第一分液槽连通，所述出液流道包括出液口、至少一条第二导流槽和至少一条第二分液槽，所述出液口与所述第二导流槽连通，所述第二导流槽与所述第二分液槽连通，所述第一分液槽与所述第二分液槽通过反应腔连通；定位孔，所述密封框架沿周向设有多个定位孔，多个所述定位孔关于所述密封框架的中心对称；氢气出口，所述密封框架沿周向开设有多个氢气出口，多个所述氢气出口关于所述密封框架的中心对称；加强孔，所述密封框架沿周向设有多个加强孔，所述加强孔内设有加强筋；密封组件，包括第一密封部件和第二密封部件，所述第一密封部件围绕所述密封框架的内边缘、所述进液口的外边缘和所述出液口的外边缘设置，所述第二密封部件沿所述密封框架的外边缘设置，所述定位孔、氢气出口及所述加强孔设置在所述第一密封部件、所述第二密封部件之间。2.根据权利要求1所述的电极密封框，其特征在于：所述密封框架为矩形框架结构，所述进液口的内壁上设有第一弧形槽，所述出液口的内壁上设有第二弧形槽。3.根据权利要求2所述的电极密封框，其特征在于：所述第一导流槽为条形槽，所述进液口沿开口的长度方向均匀分布有五条所述第一导流槽，两条所述第一导流槽之间设有第一间隔部；所述第二导流槽为条...

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