双极板及电解槽制造技术

本发明专利技术涉及电解水制氢技术领域，提供一种双极板及电解槽，包括在厚度方向上相对的第一表面和第二表面，第一表面上包括多条阳极流道，阳极流道的两端分别设有与其连通的进水口和出水口，第二表面上包括多条阴极流道，阴极流道的一端设有与其连通的第一出气口，通过将阳极流道设置为正弦曲线形，使阳极流道内压降较小，阳极流道内的电解水能够分布均匀，有效防止阳极流道内局部热点的出现，阴极流道也设置为正弦曲线形，阴极流道内压降小，有助于氢气的快速排出，能够防止气体聚集，进一步的，进水口和出水口采用对向设置的方式可以增加电解水在流道内的对流效果，提高电解效率，从而解决了现有技术中双极板结构设置不合理的问题

【技术实现步骤摘要】
双极板及电解槽


[0001]本专利技术涉及电解水制氢
，具体涉及一种双极板及电解槽
。

技术介绍

[0002]质子交换膜
(PEM)
电解水制氢技术凭借无污染，效率高等特点成为未来发展的重点
。
质子交换膜电解槽是一款高效制氢装置，包括双极板，双极板是电解槽的“骨架”，起到主要的支撑固定作用，同时双极板两侧设有流道，对电解槽内部气液流动和温度分布具有重大影响
。
[0003]目前，例如
CN219260221U
中记载，双极板的流道由多个等高凸台组成，气液的进出水口设置在流道相对的两侧，进出水口与流道呈一定角度，防止液体回流
。
[0004]然而，上述双极板的流道设计存在水气分布不均匀，造成局部过热的问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种双极板及电解槽，以解决现有技术中双极板结构设置不合理的问题
。
[0006]本专利技术的第一方面提供一种双极板，包括在厚度方向上相对的第一表面和第二表面；
[0007]其中，所述第一表面上形成阳极流道区域，所述阳极流道区域包括多条凹陷于所述第一表面的正弦曲线形阳极流道，所述阳极流道的两端分别设有与其连通的进水口和出水口；
[0008]其中，所述第二表面上形成阴极流道区域，所述阴极流道区域包括多条凹陷于所述第二表面的正弦曲线形阴极流道，所述阴极流道的一端设有与其连通的第一出气口
。
[0009]根据本专利技术提供的双极板，所述阳极流道和所述阴极流道为冲压一体成型，且所述第一表面上每形成相邻两条所述阳极流道，所述第二表面上对应形成一条所述阴极流道
。
[0010]根据本专利技术提供的双极板，所述阳极流道区域还包括：
[0011]分配区，所述进水口通过所述分配区与所述阳极流道连通，所述分配区用于对由所述进水口进入的电解水进行均匀分配；
[0012]汇流区，所述出水口通过所述汇流区与所述阳极流道连通，所述汇流区用于对反应后的电解水进行汇流
。
[0013]根据本专利技术提供的双极板，所述进水口与所述分配区之间和
/
或所述出水口与所述汇流区之间还设置有多条直流道
。
[0014]根据本专利技术提供的双极板，所述分配区和所述汇流区均包括分布于所述第一表面上的若干交错排列的凸台
。
[0015]根据本专利技术提供的双极板，所述进水口与所述出水口呈对角设置
。
[0016]根据本专利技术提供的双极板，所述阴极流道的另一端还设有与其连通的第二出气
口，且所述第二出气口与所述第一出气口呈对角设置
。
[0017]根据本专利技术提供的双极板，所述第一表面上形成阳极密封槽，所述阳极密封槽围绕所述第一表面的外轮廓线设置；
[0018]所述第二表面上形成阴极密封槽，所述阴极密封槽围绕所述第二表面的外轮廓线设置
。
[0019]根据本专利技术提供的双极板，所述阳极流道和所述阴极流道的槽脊比为
1:1
～
1:2。
[0020]本专利技术的第二方面提供一种电解槽，包括如上所述双极板
。
[0021]有益效果：本专利技术提供的双极板，包括在厚度方向上相对的第一表面和第二表面，第一表面上形成阳极流道区域，阳极流道区域包括多条凹陷于第一表面的正弦曲线形阳极流道，阳极流道的两端分别设有与其连通的进水口和出水口，第二表面上形成阴极流道区域，阴极流道区域包括多条凹陷于第二表面的正弦曲线形阴极流道，阴极流道的一端设有与其连通的第一出气口，通过将阳极流道设置为正弦曲线形，使阳极流道内压降较小，阳极流道内的电解水能够分布均匀，有效防止阳极流道内局部热点的出现，阴极流道也设置为正弦曲线形，阴极流道内压降小，有助于氢气的快速排出，能够防止气体聚集
。
进一步的，进水口和出水口采用对向设置的方式可以增加电解水在流道内的对流效果，提高电解效率，从而解决了现有技术中双极板结构设置不合理的问题
。
[0022]进一步，在本专利技术提供的电解槽中，由于具备如上所述的双极板，因此同样具备如上所述的各种优势
。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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
。
[0024]图1是本专利技术提供的双极板阳极侧结构示意图；
[0025]图2是图1中局部
A
放大图；
[0026]图3是本专利技术提供的双极板阴极侧结构示意图；
[0027]图4是阳极流道和阴极流道的结构示意图
。
[0028]附图标记：
[0029]11、
第一表面；
111、
阳极流道；
112、
进水口；
113、
出水口；
114、
分配区；
115、
汇流区；
116、
直流道；
117、
凸台；
118、
阳极密封槽；
[0030]12、
第二表面；
121、
阴极流道；
122、
第一出气口；
123、
第二出气口；
124、
阴极密封槽
。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0032]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制
。
[0033]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量
。
由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征
。
在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定
。
[0034]为了使本专利技术的目的
、
技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种双极板，其特征在于，包括在厚度方向上相对的第一表面
(11)
和第二表面
(12)
；其中，所述第一表面
(11)
上形成阳极流道区域，所述阳极流道区域包括多条凹陷于所述第一表面
(11)
的正弦曲线形阳极流道
(111)
，所述阳极流道
(111)
的两端分别设有与其连通的进水口
(112)
和出水口
(113)
；其中，所述第二表面
(12)
上形成阴极流道区域，所述阴极流道区域包括多条凹陷于所述第二表面
(12)
的正弦曲线形阴极流道
(121)
，所述阴极流道
(121)
的一端设有与其连通的第一出气口
(122)。2.
根据权利要求1所述的双极板，其特征在于，所述阳极流道
(111)
和所述阴极流道
(121)
为冲压一体成型，且所述第一表面
(11)
上每形成相邻两条所述阳极流道
(111)
，所述第二表面
(12)
上对应形成一条所述阴极流道
(121)。3.
根据权利要求1或2所述的双极板，其特征在于，所述阳极流道区域还包括：分配区
(114)
，所述进水口
(112)
通过所述分配区
(114)
与所述阳极流道
(111)
连通，所述分配区
(114)
用于对由所述进水口
(112)
进入的电解水进行均匀分配；汇流区
(115)
，所述出水口
(113)
通过所述汇流区
(115)
与所述阳极流道
(111)
连通，所述汇流区
(115)
用于对反应后的电解水进行汇流
。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：常昊，金程，袁丹，
申请(专利权)人：三一氢能有限公司，
类型：发明
国别省市：