电解室制造技术

本发明专利技术涉及电解水制氢技术领域，提供一种电解室

【技术实现步骤摘要】
电解室、堆芯及电解槽


[0001]本专利技术涉及电解水制氢
，特别是涉及一种电解室
、
堆芯及电解槽
。

技术介绍

[0002]随着清洁能源的普及，质子交换膜
(PEM
，
polymer electrolyte membrane)
电解水制氢技术因为其较高的功率密度
、
较高的氢气纯度和氢气压力等特点，引起越来越多的关注和研究
。
电解槽由若干个电解室以串联的方式构成一个整体，每两个极板间为一个电解小室，在水电解过程中，阴
、
阳极板上会不断产生气体
。
相关技术中，电解槽的堆芯结构需要将多个电解室堆叠连接，各结构层之间要保证密封性，在堆叠过程中，结构中的气体扩散层和膜电极所能承受的挤压力有限，气体扩散层会受到挤压，气体扩散层被挤压到一定程度后会影响气体扩散的均匀性，进而导致制氢效率的下降
。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一
。
为此，本专利技术提出一种电解室，在电解室拼装时，限位台阶可以对阳极扩散层和阴极扩散层形成支撑作用，避免在堆叠过程中过分挤压气体扩散层和质子膜，有助于维持气体扩散层的形态，进而提升了气体扩散的均匀性，提高了制氢效率
。
[0004]本专利技术还提供了一种堆芯
。
[0005]本专利技术还提供了一种电解室
。
[0006]根据本专利技术第一方面实施例提供的电解室，包括：
[0007]顺次贴合连接的第一分隔板
、
第一极框
、
带催化剂的质子膜
、
第二极框和第二分隔板，所述第一极框和所述第二极框内均设有限位通孔，所述限位通孔的边缘相对于对应侧的所述质子膜的表面形成限位台阶；
[0008]阳极扩散层，对应于所述第一极框的所述限位通孔设置；
[0009]阴极扩散层，对应于所述第二极框的所述限位通孔设置
。
[0010]根据本专利技术的一个实施例，所述质子膜的两侧均设置有聚酯边框，两侧的所述聚酯边框内均设有中空区域，所述阳极扩散层和所述阴极扩散层对应于所在侧的所述聚酯边框的中空区域设置
。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，所述质子膜的面积与所述中空区域的面积相适应，两侧的所述聚酯边框对应于所述中空区域的边沿共同夹持所述质子膜的边沿，夹持宽度为必要宽度
。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，所述阳极扩散层
、
所述阴极扩散层与所述质子膜覆合为整体结构
。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，所述阳极扩散层
、
所述阴极扩散层覆合于对应侧的整个所述中空区域内，所述阳极扩散层
、
所述阴极扩散层与两侧的所述聚酯边框共同对所述质子膜形成支撑定位
。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述第一分隔板
、
所述第一极框
、
所述质子膜
、
所述第二极框和所述第二分隔板上均形成有两个阳极进出口和两个阴极出口，所述第一极框的两个所述阳极进出口通过阳极分配区连通于所述第一极框的所述限位通孔，所述第二极框的两个所述阴极进出口通过阴极分配区连通于所述第二极框的所述限位通孔
。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，两个所述阳极进出口位于所述第一极框的所述限位通孔的相对侧，两个所述阴极进出口位于所述第二极框的所述限位通孔的相对侧
。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，所述阳极分配区位于所述第一极框背离所述质子膜的一侧，所述阴极分配区位于所述第二极框背离所述质子膜的一侧，所述第一极框和所述第一分隔板之间设置有第一密封垫片，所述第二极框和所述第二分隔板之间设置有第二密封垫片
。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，所述阳极分配区内设置有多个第一流道，多个所述第一流道的一端连通于所述阳极进出口，多个所述第一流道的另一端均匀连通于所述第一极框的所述限位通孔的一侧；
[0018]和
/
或，所述阴极分配区内设置有多个第二流道，多个所述第二流道的一端连通于所述阴极进出口，多个所述第二流道的另一端均匀连通于所述第二极框的所述限位通孔的一侧
。
[0019]根据本专利技术的一个实施例，所述阳极扩散层和所述阴极扩散层为钛网和钛毡点焊而成的一体结构
。
[0020]根据本专利技术第二方面实施例提供的堆芯，包括多个根据本专利技术第一方面实施例提供的电解室，多个所述电解室按次序堆叠连接
。
[0021]根据本专利技术第三方面实施例提供的电解槽，包括根据本专利技术第二方面实施例提供的堆芯
。
[0022]根据本专利技术的一个实施例，所述电解槽还包括顺次设置的负极端板
、
负极侧绝缘板
、
负极集流板
、
正极集流板
、
正极侧绝缘板以及正极端板，所述堆芯设置于所述负极集流板和所述正极集流板之间，所述负极端板和所述正极端板之间通过多个拉带连接
。
[0023]根据本专利技术的一个实施例，所述正极端板和所述负极端板的外侧面均形成有多个卡槽，多个所述拉带一一对应连接于所述正极端板的多个卡槽以及所述负极端板的多个卡槽；
[0024]其中，所述拉带的外侧面相对于对应位置的所述正极端板的外侧面以及对应位置的所述负极端板的外侧面平齐
。
[0025]根据本专利技术的一个实施例，所述负极端板和所述负极侧绝缘板之间设置有碟簧组件
。
[0026]本专利技术中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
[0027]根据本专利技术实施例提供的电解室，包括第一分隔板
、
第一极框
、
带催化剂的质子膜
、
第二极框
、
第二分隔板
、
阳极扩散层和阴极扩散层，第一分隔板
、
第一极框
、
带催化剂的质子膜
、
第二极框和第二分隔板顺次贴合连接，第一极框和第二极框内均设有限位通孔，限位通孔的边缘相对于对应侧的质子膜的表面形成限位台阶；阳极扩散层对应于第一极框的限位通孔设置，阴极扩散层对应于第二极框的限位通孔设置
。
在电解室拼装时，限位台阶可以对阳极扩散层和阴极扩散层形成支撑作用，避免在堆叠过程中过分挤压气体扩散层和质
子膜，有助于维持气体扩散层的形态，进而提升了气体扩散的均匀性，提高了制氢效率
。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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，在不付出创造本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电解室，其特征在于，包括：顺次贴合连接的第一分隔板
、
第一极框
、
带催化剂的质子膜
、
第二极框和第二分隔板，所述第一极框和所述第二极框内均设有限位通孔，所述限位通孔的边缘相对于对应侧的所述质子膜的表面形成限位台阶；阳极扩散层，对应于所述第一极框的所述限位通孔设置；阴极扩散层，对应于所述第二极框的所述限位通孔设置
。2.
根据权利要求1所述的电解室，其特征在于，所述质子膜的两侧均设置有聚酯边框，两侧的所述聚酯边框内均设有中空区域，所述阳极扩散层和所述阴极扩散层对应于所在侧的所述聚酯边框的中空区域设置
。3.
根据权利要求2所述的电解室，其特征在于，所述质子膜的面积与所述中空区域的面积相适应，两侧的所述聚酯边框对应于所述中空区域的边沿共同夹持所述质子膜的边沿，夹持宽度为必要宽度
。4.
根据权利要求2所述的电解室，其特征在于，所述阳极扩散层
、
所述阴极扩散层与所述质子膜覆合为整体结构
。5.
根据权利要求4所述的电解室，其特征在于，所述阳极扩散层
、
所述阴极扩散层覆合于对应侧的整个所述中空区域内，所述阳极扩散层
、
所述阴极扩散层与两侧的所述聚酯边框共同对所述质子膜形成支撑定位
。6.
根据权利要求1所述的电解室，其特征在于，所述第一分隔板
、
所述第一极框
、
所述质子膜
、
所述第二极框和所述第二分隔板上均形成有两个阳极进出口和两个阴极出口，所述第一极框的两个所述阳极进出口通过阳极分配区连通于所述第一极框的所述限位通孔，所述第二极框的两个所述阴极进出口通过阴极分配区连通于所述第二极框的所述限位通孔
。7.
根据权利要求6所述的电解室，其特征在于，两个所述阳极进出口位于所述第一极框的所述限位通孔的相对侧，两个所述阴极进出口位于所述第二极框的所述限位通孔的相对侧
。8.
根据权利要求6所述的电解室，其特征在于，所述阳极分配...

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