一种电解槽以及制氢系统技术方案

本申请公开一种电解槽以及制氢系统，包括极板组件，所述极板组件包括至少一对主极板和隔膜，一对所述主极板包括正极板和负极板，所述正极板、所述负极板以及所述隔膜均是螺旋形，沿径向，所述正极板、所述隔膜、所述负极板交替布置，所述正极板和所述隔膜之间、所述负极板和所述隔膜之间均形成螺旋流道。极板组件螺旋设置，在相同的电解槽体积下，正极板、负极板和隔膜无需切割分片，或者是切片数量可以大幅减少，可以提高材料的利用率，从而降低制造和组装的工作量。而且，可以形成螺旋流道，电解槽内部电解液的流程更加均匀，介质的流动更顺畅，温度场也更均匀，极板的有效电解面积也更大。大。大。

【技术实现步骤摘要】
一种电解槽以及制氢系统


[0001]本技术涉及电解
，具体涉及一种电解槽以及制氢系统。

技术介绍

[0002]现有的电解槽的结构包括沿轴向排布的端压板、端极板和一定数量的左右极板以及镍网、隔膜、绝缘垫片等，通过拉杆螺母碟簧等紧固组装而成。一组左右极板、隔膜、镍网形成电解的小室。但是。随着电解槽规模的大型化，电解槽的左右极板和镍网隔膜等数量大量增加，则沿轴向上分布的小室数量大量增加，制造和组装的工作量大，成本高。而且，流场、温度场不均匀，流动阻力也较大。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种电解槽，可以提高材料利用率，降低制造和组装的工作量。
[0004]本申请所提供的电解槽，包括极板组件，所述极板组件包括至少一对主极板，一对所述主极板包括正极板和负极板，所述正极板和所述负极板之间设有隔膜，所述正极板、所述负极板以及所述隔膜均是螺旋形，沿径向，所述正极板、所述隔膜、所述负极板交替布置，所述正极板和所述隔膜之间、所述负极板和所述隔膜之间均形成螺旋流道。
[0005]在一种具体实施方式中，各所述螺旋流道均通过绝缘密封部件相互分隔。
[0006]在一种具体实施方式中，所述电解槽设置有绝缘密封部件，所述绝缘密封部件将所述极板组件和所述电解槽的筒体之间的腔体分隔为至少两个大腔，多个所述大腔分别连通不同的所述螺旋流道；所述筒体设置分别连通所述大腔的侧部进口，以分别连通不同的所述螺旋流道。
[0007]在一种具体实施方式中，所述电解槽的底部设有多个底部进口，多个所述螺旋流道与对应的所述侧部进口连通，其余所述螺旋流道分别连通对应的所述底部进口。
[0008]在一种具体实施方式中，还包括正极输电板和负极输电板，所述正极输电板和所述负极输电板均设置在所述电解槽的筒体的外侧，所述正极输电板和所述负极输电板插入所述筒体并分别连接至位于所述筒体内的所述正极板、所述负极板。正负输电板和筒体接触处均设置绝缘密封。
[0009]在一种具体实施方式中，所述主极板的最外侧半圈和所述负极板最外侧的半圈形成所述极板组件的最外圈。
[0010]在一种具体实施方式中，所述极板组件包括一对所述主极板和两个所述隔膜，分别为第一隔膜、第二隔膜，所述正极板和所述第一隔膜之间形成第一螺旋流道、所述第一隔膜和所述负极板之间形成第二螺旋流道、所述负极板和所述第二隔膜之间形成第三螺旋流道，所述第二隔膜和所述正极板之间形成第四螺旋流道。
[0011]在一种具体实施方式中，所述电解槽包括第一绝缘密封部件、第二绝缘密封部件、第三绝缘密封部件；其中：
[0012]所述第一绝缘密封部件一端连接于所述正极板、所述第一隔膜的周向上的位于最
外侧的外端，所述第一绝缘密封部件的另一端连接于所述电解槽的筒体的内壁；
[0013]所述第二绝缘密封部件的一端连接于所述负极板、所述第二隔膜在周向上的位于最外侧的外端，所述第二绝缘密封件的另一端连接于所述筒体的内壁；
[0014]所述第三绝缘密封件的一端连接于所述第二隔膜、所述正极板在周向上的位于最内侧的内端，所述第三绝缘密封件的另一端连接于所述负极板、所述第一隔膜在周向上的位于最内侧的内端。
[0015]在一种具体实施方式中，所述电解槽的顶部设置有和各所述螺旋流道对应的出口。
[0016]在一种具体实施方式中，所述电解槽的底部设置有排污口，每个所述螺旋流道对应有所述排污口。
[0017]本申请提供一种制氢系统，包括上述任一项所述电解槽、及用以供所述电解槽运行的发电单元、和/或电解制氢后的气体处理单元。
[0018]本申请中的极板组件螺旋设置，在相同的电解槽体积下，正极板、负极板和隔膜无需切割分片，或者是切片数量可以大幅减少(设置多对主极板的情况，需要多片主极板)，可以提高材料的利用率，从而降低制造和组装的工作量。而且，可以形成螺旋流道，电解槽内部电解液的流程更加均匀，介质的流动更顺畅，温度场也更均匀，主极板的有效电解面积也更大。因此，在相同产量下，电解槽的重量和体积更小。
附图说明
[0019]图1为本申请实施例中电解槽在主视视角的结构示意图；
[0020]图2为本申请实施例中电解槽在俯视视角下的结构示意图；
[0021]图3为图2中正极板、负极板和隔膜的示意图；
[0022]图4为示意图2中多个流道的示意图；
[0023]图5为图4中A部位的放大图；
[0024]图6为本申请实施例中极板组件另一种设置方式的示意图。
[0025]图7为图1中B部位的放大图。
[0026]图1
‑
7中附图标记说明如下：
[0027]1‑
筒体；1a
‑
第一侧部进口；1b
‑
第二侧部进口；1c
‑
第三底部进口；1d
‑
第四底部进口；1e
‑
第二出口；1f
‑
第一出口；1g
‑
第一排污口；1h
‑
第二排污口；1A
‑
第一大腔；1B
‑
第二大腔；
[0028]2‑
正极板；
[0029]31
‑
第一隔膜；32
‑
第二隔膜；
[0030]4‑
负极板；
[0031]5‑
正极输电板；
[0032]6‑
负极输电板；
[0033]71
‑
第一绝缘密封部件；72
‑
第二绝缘密封部件；73
‑
第三绝缘密封部件；
[0034]81
‑
顶盖；82
‑
底座；
[0035]91
‑
第一法兰；92
‑
第二法兰；
[0036]101
‑
第一螺栓组件；102
‑
第二螺栓组件；
[0037]111
‑
第四绝缘密封部件；112
‑
第五绝缘密封部件；
[0038]12
‑
第六绝缘密封部件；
[0039]a
‑
第一螺旋流道；b
‑
第二螺旋流道；c
‑
第三螺旋流道；d
‑
第四螺旋流道。
具体实施方式
[0040]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
[0041]请参考图1
‑
3，图1为本申请实施例中电解槽在主视视角的结构示意图，示意出电解槽的轴向剖视截面；图2为本申请实施例中电解槽在俯视视角下的结构示意图，示意出电解槽的横向剖视截面；图3为图2中正极板2、负极板4和隔膜的示意图。
[0042]本实施例中的电解槽包括筒体1和封盖在筒体1两端的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解槽，其特征在于，包括极板组件，所述极板组件包括至少一对主极板，一对所述主极板包括正极板和负极板，所述正极板和所述负极板之间设有隔膜，所述主极板、所述负极板以及所述隔膜均是螺旋形，沿径向，所述正极板、所述隔膜、所述负极板交替布置，所述正极板和所述隔膜之间、所述负极板和所述隔膜之间均形成螺旋流道。2.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于，各所述螺旋流道均通过绝缘密封部件相互分隔。3.根据权利要求2所述的电解槽，其特征在于，所述电解槽设置有绝缘密封部件，所述绝缘密封部件将所述极板组件和所述电解槽的筒体之间的腔体分隔为至少两个大腔，多个所述大腔分别连通不同的所述螺旋流道；所述筒体设置分别连通所述大腔的侧部进口，以分别连通不同的所述螺旋流道。4.根据权利要求3所述的电解槽，其特征在于，所述电解槽的底部设有多个底部进口，多个所述螺旋流道与对应的所述侧部进口连通，其余所述螺旋流道分别连通对应的所述底部进口。5.根据权利要求4所述的电解槽，其特征在于，还包括正极输电板和负极输电板，所述正极输电板和所述负极输电板均设置在所述电解槽的筒体的外侧，所述正极输电板和所述负极输电板插入所述筒体并分别连接至位于所述筒体内的所述正极板、所述负极板。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的电解槽，其特征在于，所述正极板的最外侧半圈和所述负极板最外侧的半圈形成所述极板组件的最外圈。7.根据权利要求6所述的电解槽，其特征在于，所述极板组件包括一对所述主极板和两个所述隔膜，分别为第一隔膜、第二隔膜，所...

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