电解水膜电极及其密封结构制造技术

本发明专利技术提出一种电解水膜电极及其密封结构。本电解水膜电极的密封结构包括边框体、阳极极板和阴极极板、阳极钛气体扩散层和阴极气体扩散层，边框体包括厚边框和薄边框，薄边框与质子交换膜相粘接，厚边框与阳极极板之间缝隙处安装有第一密封结构达到阳极侧水路密封，薄边框与阴极极板之间缝隙处安装有第二密封结构以形成阴极侧氢气路外高压密封，质子交换膜贴合的薄边框处与阴极极板之间安装有第三密封结构以达到阴极侧氢气路高压内密封。本电解水膜电极结构与密封结构相匹配，采用阴极侧内、外双重密封结合形式，同时因第三密封结构压住了一部分质子交换膜，有效减少串漏和外漏，使得该电解槽单元在阴极单侧密封压力可达10MPa以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及pem电解水，尤其涉及一种电解水膜电极及其密封结构。

技术介绍

1、质子交换膜电解（pemwe）技术制氢是目前众多氢气来源方案中碳排放最低的工艺，因此，在绿氢制备技术中受到广泛重视。此外它还具有响应速度快、适应宽功率波动、灵活性高的优点。因此，质子交换膜电解水技术具有非常广阔的应用前景。pem电解水设备的核心难点是足够长的寿命以及足够高的氢气输出压力，这两点也是制约电解槽商业化的主要障碍。

2、电解槽的氢气输出压力越高，其产生的氢气收集时就越容易，减少了中间增压环节，提升了经济效益。对于民用电解槽来讲，根据其应用场景一般需要电解槽的产氢压力在0-3mpa之间；但是对于工业电解槽而言，其要求的产氢压力只有大于3.5mpa以上才有实际应用意义。但是电解槽的产氢压力越高，对应的氢气泄漏的风险越大，其对电解槽本身的密封性能要求越严格。目前国内工业电解槽压力最高水平仅在4.5-5mpa左右。

3、此外，pem电解槽的寿命也是制约其大规模生产的关键因素。其中电解槽内寿命短板毫无疑问为质子交换膜。目前商业应用的质子交换膜厚度仅为80本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电解水膜电极的密封结构，其特征在于，包括边框体、阳极极板和阴极极板、阳极钛气体扩散层以及阴极气体扩散层，其中，

2.如权利要求1所述的电解水膜电极的密封结构，其特征在于，所述第一密封结构和第二密封结构的密封方式均为压力密封。

3.如权利要求2所述的电解水膜电极的密封结构，其特征在于，所述第三密封结构位于质子交换膜的下方，第三密封结构位于阳极钛气体扩散层外端面和阴极气体扩散层外端面之间。

4.如权利要求3所述的电解水膜电极的密封结构，其特征在于，所述第一密封结构、第二密封结构和第三密封结构均为矩形密封圈，矩形密封圈采用三元乙丙橡胶或氟橡胶制成。<...

【技术特征摘要】

1.一种电解水膜电极的密封结构，其特征在于，包括边框体、阳极极板和阴极极板、阳极钛气体扩散层以及阴极气体扩散层，其中，

2.如权利要求1所述的电解水膜电极的密封结构，其特征在于，所述第一密封结构和第二密封结构的密封方式均为压力密封。

3.如权利要求2所述的电解水膜电极的密封结构，其特征在于，所述第三密封结构位于质子交换膜的下方，第三密封结构位于阳极钛气体扩散层外端面和阴极气体扩散层外端面之间。

4.如权利要求3所述的电解水膜电极的密封结构，其特征在于，所述第一密封结构、第二密封结构和第三密封结构均为矩形密封圈，矩形密封圈采用三元乙丙橡胶或氟橡胶制成。

5.如权利要求1所述的电解水膜电极的密封结构，其特征在于，还包括位于质子交换膜与薄边框之间的粘胶层，所述粘胶层采用热熔胶制成。

6.如权利要求1所述的电解水膜电...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘牧，戈琛，张立昌，向蔚，谭金婷，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：