一种多腔口单极板及电解制氢的电解槽制造技术

本申请公开了一种多腔口单极板及电解制氢的电解槽，多腔口单极板包括板体和垫块，板体包括流场区和腔口区，腔口区沿多腔口单极板的长度方向分布在流场区的两侧，垫块具有第一通孔。其中，腔口区沿多腔口单极板的厚度方向的两侧均具有垫块，垫块覆盖腔口区，且第一通孔与腔口区的腔口对应，且至少部分垫块设置有连通腔口和流场区的流道。垫块能够在多腔口单极板的厚度方向上覆盖腔口区，并沿周向包围腔口区的腔口，从而密封腔口区的腔口，降低流体从腔口泄漏到多腔口单极板外侧，并降低流体从该腔口泄漏至其他腔口的风险，提高腔口区的密封性，从而提高多腔口单极板在工作过程中的安全性。全性。全性。

【技术实现步骤摘要】
一种多腔口单极板及电解制氢的电解槽


[0001]本申请涉及电解槽
，特别是一种多腔口单极板及电解制氢的电解槽。

技术介绍

[0002]在现有技术中，电解槽通常由极板、质子交换膜、电源、氢气处理系统和氧气处理系统等部分组成。其中，单块极板的两面分成阴极面和阳极面，当极板与质子交换膜交替层叠设置时，质子交换膜与阳极面之间的阳极侧用以传输水并排出氧气，质子交换膜与阴极面之间的阴极侧用以排出氢气。同时，极板的阳极侧具有阳极密封胶线和连通腔口与流场区的进出水流道，极板的阴极侧具有阴极密封胶线和连通腔口和流场区的出氢流道。
[0003]在质子交换膜与两个极板装配的过程中，位于阳极侧的极板上的阳极密封胶线能够贴合在位于阴极侧的极板上的出氢流道和阴极密封胶线，位于阴极侧的极板上的阴极密封胶线能够贴合在位于阳极侧的极板上的进出水流道和阳极密封胶线。但是两块极板在装配过程中存在密封胶线均无法完全封堵腔口与流道的连接处的风险，导致流体容易从流道外流出，从而存在水、氧气和氢气泄漏的风险。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种多腔口单极板及电解制氢的电解槽，以解决现有技术中腔口与流道的连接处密封性较差的技术问题。
[0005]本申请提供了一种多腔口单极板，所述多腔口单极板包括板体和垫块，所述板体包括流场区和腔口区，所述腔口区沿所述多腔口单极板的长度方向分布在所述流场区的两侧，所述垫块具有第一通孔。其中，所述腔口区沿所述多腔口单极板的厚度方向的两侧均具有所述垫块，所述垫块覆盖所述腔口区，且所述第一通孔与所述腔口区的腔口对应，且至少部分所述垫块设置有连通所述腔口和所述流场区的流道。
[0006]本申请实施例中，垫块能够在多腔口单极板的厚度方向上覆盖腔口区，并沿周向包围腔口区的腔口，从而密封腔口区的腔口，降低流体从腔口泄漏到多腔口单极板外侧，并降低流体从该腔口泄漏至其他腔口的风险，提高腔口区的密封性，从而提高多腔口单极板在工作过程中的安全性。同时，多腔口单极板设置垫块后，该垫块能够起到密封腔口的作用，降低电解制氢的电解槽对胶条的密封可靠性的要求。当多个本申请实施例的多腔口单极板组装为电解制氢的电解槽时，各个腔口区上的垫块均受到沿电解制氢的电解槽高度方向的挤压，以使垫块与板体之间的连接更加紧密，进一步提高垫块对腔口的密封效果，降低流体泄漏的可能性，以保障流体能够在各个多腔口单极板的流场区内充分反应，从而提高电解制氢的电解槽的工作性能。其中，垫块的第一通孔与腔口区的腔口在多腔口单极板的厚度方向上相对应，以使流体能够通过腔口和第一通孔流入或流出单极板，从而保障流体的流动性。同时，用以连通腔口与流场区的流道设置于垫块朝向板体的一侧，当垫块安装于板体上时，使得二者之间能够在多腔口单极板的厚度方向上围成密封的流道，降低流体在流道内发生泄漏的可能性，另外，垫块与板体的刚性较高，使得流道的结构稳定性较高，不
易受到挤压的影响，有利于流体的流动。
[0007]在一种可能的实施方式中，所述腔口区包括第一腔口区和第二腔口区，所述第一腔口区通过所述流道与所述流场区连通，在所述多腔口单极板上，所述第二腔口区的腔口与所述流场区不连通。
[0008]在一种可能的实施方式中，所述垫块包括连通块和封堵块，所述连通块设置有所述流道，所述连通块覆盖所述第一腔口区，所述封堵块覆盖所述第二腔口区，且所述第二腔口区的腔口与所述流场区通过所述封堵块隔开。
[0009]在一种可能的实施方式中，所述板体设置有第二通孔，沿所述第一腔口区朝向所述流场区的方向，所述第二通孔位于所述第一腔口区的所述腔口与所述流场区之间；沿所述多腔口单极板的厚度方向，所述多腔口单极板包括相对设置的阳极面和阴极面，所述连通块包括设置于所述阳极面的第一连通块和设置于所述阴极面的第二连通块，所述第一连通块具有第一流道，所述第二连通块具有第二流道，所述第一腔口区的所述腔口与所述流场区之间通过所述第一流道、所述第二通孔和所述第二流道连通；所述第一流道和所述第二流道沿所述多腔口单极板的厚度方向的投影至少部分不重叠。
[0010]在一种可能的实施方式中，所述第一腔口区包括进水腔口区和出水腔口区，在所述进水腔口区和所述出水腔口区，所述第一流道的开口朝向所述流场区，以连通所述第二通孔和所述流场区。
[0011]在一种可能的实施方式中，在所述进水腔口区，所述第一流道的进口与所述第二通孔沿所述多腔口单极板的厚度方向对齐，在所述出水腔口区，所述第一流道的出口与所述第二通孔沿所述多腔口单极板的厚度方向对齐。
[0012]在一种可能的实施方式中，所述第一腔口区包括出氢腔口区，在所述出氢腔口区，所述第一流道的开口朝向所述出氢腔口区的腔口，以连通所述第二通孔和所述出氢腔口区的腔口。
[0013]在一种可能的实施方式中，在所述出氢腔口区，所述第一流道的进口与所述第二通孔沿所述多腔口单极板的厚度方向对齐。
[0014]在一种可能的实施方式中，所述第二连通块包括连通板，所述连通板位于对应的所述腔口和所述流场区之间，沿所述多腔口单极板的长度方向，所述第二流道贯穿所述第二连通块的所述连通板；沿所述多腔口单极板的长度方向，所述第一流道的一侧具有开口，另一侧未设置开口。
[0015]在一种可能的实施方式中，沿所述多腔口单极板的长度方向，至少部分所述封堵块与所述流场区贴合。
[0016]在一种可能的实施方式中，所述板体包括第一安装槽，所述第一安装槽用于安装所述垫块。
[0017]本申请还提供一种电解制氢的电解槽，所述电解制氢的电解槽包括层叠设置的质子交换膜和多腔口单极板，其中，所述多腔口单极板为以上所述的多腔口单极板，相邻所述多腔口单极板之间具有所述质子交换膜。
[0018]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0019]图1是本申请所提供多腔口单极板在一种具体实施例的结构示意图；图2是图1中板体的结构示意图；图3是图2中I区域的局部放大图；图4是本申请所提供第一连通块在进水腔口区和出水腔口区的结构示意图；图5是本申请所提供第一连通块在出氢腔口区的结构示意图；图6是本申请所提供第二连通块的结构示意图。
[0020]附图标记说明：1
‑
多腔口单极板；11
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板体；12
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流场区；13
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腔口区；131
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腔口；132
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第一腔口区；132a
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进水腔口区；132b
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出水腔口区；132c
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出氢腔口区；133
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第二腔口区；133a
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过水腔口区；133b
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过氢腔口区；14
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跃层区；141
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第二通孔；15
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阳极面；16
‑
阴极面；17
‑
第一安装槽；2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多腔口单极板，其特征在于，所述多腔口单极板（1）包括：板体（11），所述板体（11）包括流场区（12）和腔口区（13），所述腔口区（13）沿所述多腔口单极板（1）的长度方向分布在所述流场区（12）的两侧；垫块（2），所述垫块（2）具有第一通孔（21）；其中，所述腔口区（13）沿所述多腔口单极板（1）的厚度方向的两侧均具有所述垫块（2），所述垫块（2）覆盖所述腔口区（13），且所述第一通孔（21）与所述腔口区（13）的所述腔口（131）对应；至少部分所述垫块（2）设置有连通所述腔口（131）和所述流场区（12）的流道（221）。2.根据权利要求1所述的多腔口单极板，其特征在于，所述腔口区（13）包括第一腔口区（132）和第二腔口区（133），所述第一腔口区（132）的所述腔口（131）通过所述流道（221）与所述流场区（12）连通，在所述多腔口单极板（1）上，所述第二腔口区（133）的所述腔口（131）与所述流场区（12）不连通。3.根据权利要求2所述的多腔口单极板，其特征在于，所述垫块（2）包括连通块（22）和封堵块（23），所述连通块（22）设置有所述流道（221），所述连通块（22）覆盖所述第一腔口区（132），所述封堵块（23）覆盖所述第二腔口区（133），且所述第二腔口区（133）的所述腔口（131）与所述流场区（12）通过所述封堵块（23）隔开。4.根据权利要求3所述的多腔口单极板，其特征在于，所述板体（11）设置有第二通孔（141），沿所述第一腔口区（132）朝向所述流场区（12）的方向，所述第二通孔（141）位于所述第一腔口区（132）的所述腔口（131）与所述流场区（12）之间；沿所述多腔口单极板（1）的厚度方向，所述多腔口单极板（1）包括相对设置的阳极面（15）和阴极面（16），所述连通块（22）包括设置于所述阳极面（15）的第一连通块（222）和设置于所述阴极面（16）的第二连通块（223），所述第一连通块（222）具有第一流道（222a），所述第二连通块（223）具有第二流道（223a），所述第一腔口区（132）的所述腔口（131）与所述流场区（12）之间通过所述第一流道（222a）、所述第二通孔（141）和所述第二流道（223a）连通；所述第一流道（222a）和所述第二流道（223a）沿所述多腔口单极板（1）的厚度方向的投影至少部分不重叠。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐龙飞，姜天豪，胡鹏，毕飞飞，蓝树槐，
申请(专利权)人：上海治臻新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：