【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解水制氢，尤其涉及一种aem电解槽密封结构及其密封方法。
技术介绍
1、电解水制氢是一种较为方便的制取氢气的方法，在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。目前，电解水制氢主要有四种方式，分别为碱性水电解水制氢(alk)、阴离子交换膜电解水制氢(aem)、质子交换膜电解水制氢(pem)和高温固体氧化物电解水制氢(soec)。aem作为最新的电解水技术，其潜力在于将碱性电解槽的低成本与pem的简单、高效相结合，具有很大的应用前景，被人们作为研究热点。市面上技术较为成熟及在售的alk电解槽和pem电解槽一般采用密封垫进行密封，需要针对不同的电解槽定制特定结构的密封垫，不仅成本较高，而且装配较为复杂，并且组装成的电解槽的体积较大、重量较大，不适于aem电解水使用。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的上述缺陷，本专利技术的目的之一在于提供一种aem电解槽密封结构，具有密封效果好的特点，且能够减小电解槽的体积和重量。
2、为解决现有技术中的上述缺陷，本专利技术的目的之二在于提供一种aem电解槽密封方法，具有成本低、装配简单、适用性高、易于工业连续化生产的特点。
3、根据本专利技术的目的之一所提供的技术方案如下：
4、一种aem电解槽密封结构，包括：
5、沿第一方向依次设置的阳极框、阳极扩散层、隔膜、阴极扩散层和阴极框；
6、阳极框的朝向阳极扩散层的一侧面开设有一圈阳极凹槽，阳
7、进一步地，阳极框和阴极框均为塑料极框，厚度为2-10mm。
8、进一步地，阳极凹槽和阴极凹槽的深度为0.2-1mm，宽度为0.5-3mm。
9、进一步地，密封胶的高度为0.3-1.2mm，宽度为0.8-3.2mm。
10、进一步地，密封胶的高度比阳极凹槽和阴极凹槽的深度高0.1-0.5mm，密封胶的宽度比阳极凹槽和阴极凹槽的宽度大0.2-0.5mm。
11、进一步地，密封结构还包括阳极板和阴极板，阳极板设在阳极框远离阳极扩散层的一侧，阴极板设在阴极框远离阴极扩散层的一侧，阳极板和阴极板均为金属极板。
12、进一步地，隔膜为阴离子交换膜。
13、进一步地，阳极扩散层和阴极扩散层均为多孔结构的金属扩散层。
14、进一步地，阳极板、阳极框、阳极扩散层、隔膜、阴极扩散层、阴极框和阴极板依次设置至少一组以形成电解单元，电解单元的阳极侧设有阳极绝缘板，电解单元的阴极侧设有阴极绝缘板，阳极绝缘板和阴极绝缘板均为塑料绝缘板。
15、进一步地，阳极绝缘板远离电解单元的一侧设有阳极端板，阴极绝缘板远离电解单元的一侧设有阴极端板，阳极端板和阴极端板均为金属端板。
16、根据本专利技术的目的之二所提供的技术方案如下：
17、一种aem电解槽的密封方法，包括以下步骤：
18、s1、准备阳极框、阳极扩散层、隔膜、阴极扩散层和阴极框，在阳极框和阴极框的相对侧面分别加工一圈阳极凹槽和阴极凹槽，且一圈阳极凹槽和一圈阴极凹槽的尺寸大于阳极扩散层和阴极扩散层的外周尺寸；
19、s2、使用点胶机将胶水在阳极凹槽和阴极凹槽内点胶，固化，以形成密封胶，密封胶的高度大于阳极凹槽和阴极凹槽的深度；
20、s3、将阳极框、阳极扩散层、隔膜、阴极扩散层和阴极框依次紧密设置以完成密封。
21、进一步地，步骤s1中，阳极扩散层和阴极扩散层的材质为泡沫镍、钛毡、镍毡、镍网、不锈钢毡中的至少一种。
22、进一步地，步骤s2中，胶水为聚烯烃胶、改性硅胶、环氧胶、改性聚氨酯胶中的至少一种。
23、进一步地，步骤s2中，固化方式为热固化、吸湿固化、uv固化、挥发固化、厌氧固化中的至少一种。
24、进一步地，步骤s3中，在阳极框远离阳极扩散层的一侧紧密设置阳极板，在阴极框远离阴极扩散层的一侧紧密设置阴极板，以使至少一组阳极板、阳极框、阳极扩散层、隔膜、阴极扩散层、阴极框和阴极板依次紧密设置以形成电解单元。
25、进一步地，在电解单元的靠近阳极板的一端依次放置阳极绝缘板和阳极端板，在电解单元的靠近阴极板的一端依次放置阴极绝缘板和阴极端板，然后紧固连接，以完成aem电解槽的密封。
26、进一步地，阳极框、阴极框、阳极绝缘板和阴极绝缘板的材质为聚苯硫醚、聚砜、聚四氟乙烯、聚醚醚酮中的至少一种。
27、进一步地，阳极板、阴极板、阳极端板和阴极端板的材质为钛、不锈钢、纯镍、碳钢镀镍、碳钢、铸铁中的至少一种。
28、有益效果：
29、(1)本专利技术的aem电解槽密封结构，通过在阳极框上开设有阳极凹槽，在阴极框上开设阴极凹槽，并在阳极凹槽和阴极凹槽内填充密封胶以实现密封，不仅能达到很好的密封效果，而且无需设计特定的密封垫，从而降低了生产成本，并且减小了电解槽的体积以及重量。同时，本专利技术的密封结构方便拆卸和维修，且可重复利用。
30、(2)本专利技术的aem电解槽的密封方法，采用点胶的方式的在阳极凹槽和阴极凹槽内填充密封胶，不仅工艺简单，而且方便电解槽的组装和拆卸，同时简化了电解槽的内部结构，具有成本低、装配简单、适用性高、易于工业连续化生产的特点。
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1.一种AEM电解槽密封结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的AEM电解槽密封结构，其特征在于：所述阳极框(4)和所述阴极框(8)均为塑料极框，厚度为2-10mm。
3.根据权利要求1所述的AEM电解槽密封结构，其特征在于：所述阳极凹槽(41)和所述阴极凹槽(81)的深度为0.2-1mm，宽度为0.5-3mm。
4.根据权利要求1所述的AEM电解槽密封结构，其特征在于：所述密封胶的高度为0.3-1.2mm，宽度为0.8-3.2mm。
5.根据权利要求1所述的AEM电解槽密封结构，其特征在于：所述密封胶的高度比所述阳极凹槽(41)和所述阴极凹槽(81)的深度高0.1-0.5mm，所述密封胶的宽度比所述阳极凹槽(41)和所述阴极凹槽(81)的宽度大0.2-0.5mm。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的AEM电解槽密封结构，其特征在于：所述密封结构还包括阳极板(3)和阴极板(9)，所述阳极板(3)设在所述阳极框(4)远离所述阳极扩散层(5)的一侧，所述阴极板(9)设在所述阴极框(8)远离所述阴极扩散层(7)的一
7.根据权利要求6所述的AEM电解槽密封结构，其特征在于：所述阳极板(3)、所述阳极框(4)、所述阳极扩散层(5)、所述隔膜(6)、所述阴极扩散层(7)、所述阴极框(8)和所述阴极板(9)依次设置至少一组以形成电解单元，所述电解单元的阳极侧设有阳极绝缘板(2)，所述电解单元的阴极侧设有阴极绝缘板(10)，所述阳极绝缘板(2)和所述阴极绝缘板(10)均为塑料绝缘板；
8.一种AEM电解槽的密封方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的AEM电解槽的密封方法，其特征在于：所述步骤S3中，在所述阳极框(4)远离所述阳极扩散层(5)的一侧紧密设置阳极板(3)，在所述阴极框(8)远离所述阴极扩散层(7)的一侧紧密设置阴极板(9)，以使至少一组所述阳极板(3)、所述阳极框(4)、所述阳极扩散层(5)、所述隔膜(6)、所述阴极扩散层(7)、所述阴极框(8)和所述阴极板(9)依次紧密设置以形成电解单元；
10.根据权利要求9所述的AEM电解槽的密封方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述阳极扩散层(5)和所述阴极扩散层(7)的材质为泡沫镍、钛毡、镍毡、镍网、不锈钢毡中的至少一种；
...【技术特征摘要】
1.一种aem电解槽密封结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的aem电解槽密封结构，其特征在于：所述阳极框(4)和所述阴极框(8)均为塑料极框，厚度为2-10mm。
3.根据权利要求1所述的aem电解槽密封结构，其特征在于：所述阳极凹槽(41)和所述阴极凹槽(81)的深度为0.2-1mm，宽度为0.5-3mm。
4.根据权利要求1所述的aem电解槽密封结构，其特征在于：所述密封胶的高度为0.3-1.2mm，宽度为0.8-3.2mm。
5.根据权利要求1所述的aem电解槽密封结构，其特征在于：所述密封胶的高度比所述阳极凹槽(41)和所述阴极凹槽(81)的深度高0.1-0.5mm，所述密封胶的宽度比所述阳极凹槽(41)和所述阴极凹槽(81)的宽度大0.2-0.5mm。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的aem电解槽密封结构，其特征在于：所述密封结构还包括阳极板(3)和阴极板(9)，所述阳极板(3)设在所述阳极框(4)远离所述阳极扩散层(5)的一侧，所述阴极板(9)设在所述阴极框(8)远离所述阴极扩散层(7)的一侧，所述阳极板(3)和所述阴极板(9)均为金属极板...
【专利技术属性】
技术研发人员：王冬阳，尹征磊，刘文山，汪瀛，刘金成，
申请(专利权)人：惠州亿纬氢能有限公司，
类型：发明
国别省市：
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