一种扰流装置、极板及电解槽制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种扰流装置、极板及电解槽，涉及制氢技术领域。扰流装置包括连接座和扰流机构，所述连接座设置于电解槽的极板和电极之间，所述扰流机构安装于所述连接座上，所述扰流机构用于相对于所述连接座运动。该扰流机构相对于连接座、极板和电极运动，可增强电解液通过电解小室时的扰动性，一方面，扰流机构可击碎气泡、加速气泡脱离电极以及流出小室，降低小室内的气阻，确保电极的有效面积，降低电阻，提高电导率；另一方面，使得电解液均匀混合，从而热量分布较为均匀，避免了电解小室内在电解液的流动方向上的温度梯度。可在一定程度上改善电解时气液两相流场的不均匀性和降低电阻，提高电解效率和安全性能。提高电解效率和安全性能。提高电解效率和安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种扰流装置、极板及电解槽


[0001]本技术涉及制氢
，具体而言，涉及一种扰流装置、极板及电解槽。

技术介绍

[0002]氢能是一种新型的清洁能源，氢能利用过程最终仅产生水，不会产生污染物及二氧化碳排放。电解槽是制氢系统的核心，它一般由数个到数百个电解小室串联组成，每个电解小室又由极板、电极和隔膜等组件组成。其中，极板是电解槽的支撑组件，起到支撑电极和隔膜以及导电的作用。电极分为阴极电极和阳极电极，一般均采用镍网并在其表面涂覆一层催化材料，是析氢、析氧反应发生的场所。
[0003]在电解槽工作时，驱动件例如驱动泵驱动电解液流经各电解小室，在经过电极时在极板和电极所围成的小室内产生析氢或析氧反应。此时，产生的氧气或氢气一般向上运动，气体存在不能及时排出产生大气泡等情况，极板和电极之间的气液两相流场均存在不均匀性，从而导致热量混合不均匀、温度梯度大等问题，最终影响电解效率、温度的准确测量和制氢系统的热量平衡。

技术实现思路

[0004]本技术旨在一定程度上解决如何改善电解时极板和电极之间气液两相流场不均匀的问题。
[0005]为至少在一定程度上解决上述问题，本技术第一方面提供一种扰流装置，包括连接座和扰流机构，所述连接座设置于电解槽的极板和电极之间，所述扰流机构安装于所述连接座上，所述扰流机构用于相对于所述连接座运动。
[0006]可选地，所述扰流机构可活动地安装于所述连接座上，所述扰流机构用于在电解液的流动带动下相对于所述连接座运动。
[0007]可选地，所述扰流机构包括旋转叶片，所述旋转叶片以可相对于所述连接座转动的方式安装于所述连接座上。
[0008]可选地，所述连接座与所述极板可拆卸连接，或者，所述连接座一体形成于所述极板上。
[0009]可选地，所述连接座包括连接柱，所述旋转叶片与所述连接柱转动连接，所述连接柱用于沿所述极板的厚度方向延伸设置。
[0010]可选地，所述连接座采用导电金属材料制作，所述连接座的一端用于延伸至所述电极处，且与所述电极抵接；所述连接座用于与所述电极点接触或面接触。
[0011]第二方面，本技术提供一种极板，包括板体，所述板体沿厚度方向的标定侧设有如上第一方面所述的扰流装置，所述标定侧包括一侧或两侧。
[0012]可选地，所述板体在一处或多处沿所述厚度方向向所述标定侧凹陷形成所述扰流装置的连接座。
[0013]可选地，所述扰流装置的旋转叶片在所述板体的所述标定侧散乱分布或阵列分
布。
[0014]第三方面，本技术提供电解槽，包括如上第二方面所述的极板。
[0015]相对于相关的现有技术，在本技术的扰流装置、极板及电解槽中，通过连接座在极板和电极之间实现对扰流机构的支撑，扰流机构可以在极板和电极之间的间隙内相对于连接座运动，也就是相对于与极板和电极运动，例如在电解液的流动带动作用下，扰流机构相对于连接座、极板和电极运动，可增强电解液通过电解小室时的扰动性，一方面，扰流机构的运动可以击碎气泡特别是大气泡、加速电解产生的气泡脱离电极以及流出小室，降低小室内的气阻，可确保电极的有效面积，降低电阻，提高电导率；另一方面，可使得电解液均匀混合，减小小室内各处的电解液浓度差，从而热量分布较为均匀，避免了电解小室内在电解液的流动方向上的温度梯度。本技术可在一定程度上改善电解时气液两相流场的不均匀性和降低电阻，提高电解效率和安全性能。
附图说明
[0016]图1为本技术的实施例中扰流装置位于极板和电极之间的结构示意图；
[0017]图2为本技术的实施例中极板为双极板时其厚度方向一侧的结构示意图；
[0018]图3为本技术的又一实施例中板体在不同的位置沿厚度方向向两侧分别凹陷形成扰流装置的连接柱的结构示意图。
[0019]附图标记说明：
[0020]1‑
连接座；11
‑
连接柱；111
‑
第一柱段；112
‑
第二柱段；2
‑
扰流机构；21
‑
旋转叶片；3
‑
轴向限位件；31
‑
压板；4
‑
极板；5
‑
电极；6
‑
板体。
具体实施方式
[0021]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施例做详细的说明。
[0022]如图1所示，本技术实施例提供一种扰流装置，扰流装置包括连接座1和扰流机构2，连接座1设置于电解槽的极板4和电极5之间，扰流机构2安装于连接座1上，扰流机构2用于相对于连接座1运动。
[0023]需要说明的是，连接座1起到安装和支撑扰流机构2的作用，能够实现扰流机构2在极板4和电极5之间的支撑即可，其具体结构不作为限制。
[0024]扰流机构2能够主动或被动运动，从而调整极板4和电极5之间的电解液的流向。扰流机构2主动运动时，其一般配备有驱动机构，此时，通过驱动机构的驱动使得扰流机构2能够整体相对于连接座1运动，例如沿着电解液的初始运动方向(可参考图中的A向)呈夹角设置的方向往复运动(此方案未示出)。
[0025]一般地，电解液的初始运动方向为向上(可参考图中的A向)运动，便于电解产生的气体从电解小室顶部排出。当扰流机构2被动运动时，扰流机构2位于电解液向上运动的路径上，电解液一般由驱动件例如驱动泵驱动而在电解小室内从下至上运动，此时，扰流机构2在电解液的流动带动下，相对于连接座1和极板4运动例如摆动或转动等，进而改变扰流机构2处电解液的流动方向。
[0026]如此，本技术的扰流装置，通过连接座1在极板4和电极5之间实现对扰流机构
2的支撑，扰流机构2可以在极板4和电极5之间的间隙内相对于连接座1运动，也就是相对于与极板4和电极5运动，例如在电解液的流动带动作用下，扰流机构2相对于连接座1、极板4和电极5运动，可增强电解液通过电解小室时的扰动性，一方面，扰流机构2的运动可以击碎气泡特别是大气泡、加速电解产生的气泡脱离电极5以及流出小室，降低小室内的气阻，可确保电极5的有效面积，降低电阻，提高电导率；另一方面，可使得电解液均匀混合，减小小室内各处的电解液浓度差，从而热量分布较为均匀，避免了电解小室内在电解液的流动方向上的温度梯度。本技术可在一定程度上改善电解时气液两相流场的不均匀性和降低电阻，提高电解效率和安全性能。
[0027]可选地，扰流机构2可活动地安装于连接座1上，扰流机构2用于在电解液的流动带动下相对于连接座1运动。
[0028]也就是说，此时，扰流机构2无需另外动力，可降低扰流装置的空间占用和成本。本说明书中后续将以此情况为例对本技术进行详细的说明。
[0029]可选地，连接座1与极板4可拆卸连接，或者，连接座1一体形成于极板4上。
[0030]也就是说，可利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扰流装置，其特征在于，包括连接座(1)和扰流机构(2)，所述连接座(1)设置于电解槽的极板(4)和电极(5)之间，所述扰流机构(2)安装于所述连接座(1)上，所述扰流机构(2)用于相对于所述连接座(1)运动。2.如权利要求1所述的扰流装置，其特征在于，所述扰流机构(2)可活动地安装于所述连接座(1)上，所述扰流机构(2)用于在电解液的流动带动下相对于所述连接座(1)运动。3.如权利要求1所述的扰流装置，其特征在于，所述扰流机构(2)包括旋转叶片(21)，所述旋转叶片(21)以可相对于所述连接座(1)转动的方式安装于所述连接座(1)上。4.如权利要求3所述的扰流装置，其特征在于，所述连接座(1)与所述极板(4)可拆卸连接，或者，所述连接座(1)一体形成于所述极板(4)上。5.如权利要求3或4所述的扰流装置，其特征在于，所述连接座(1)包括连接柱(11)，所述旋转叶片...

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