【技术实现步骤摘要】
本技术涉及pem和aem电解槽的,具体为一种用于pem电解槽的双极板。
技术介绍
1、电解水制氢技术主要有碱性水电解槽(ae)、质子交换膜水电解槽(pem)碱性离子交换膜电解槽(aem)和固体氧化物水电解槽(soe),目前通用的pem电解槽与aem电解槽内都有双极板。而双极板是在整块金属极板上进行切割加工,在四周设计进水口和出水口,同时在同一块金属极板的有效电化学反应区域设计流场或者流道,或者不在有效电化学反应区域设计流场或者流道。
2、而对于pem电解槽或者aem电解槽来讲,有效电化学反应区域在发生电化学反应时都会长期处在一个相对高温和腐蚀环境里,同时需要保证较低的电阻。而目前通用的设计则是,极板的材料采用金属钛,钛具有优良的强度,低电阻率,高导热率和低氢渗透性。但是钛容易被腐蚀,尤其在阳极侧,电位可能超过2v会导致表面氧化物的积累,从而增加接触电阻,降低导热系数。为了避免这种情况,可以在极板外壁上应用镀薄层铂等贵金属来降低表面电阻,这时候就需要进行镀层,镀层可以在加工进出水口和流道流场之前进行,或者在其成品加工完之后镀层。无论那种镀层,都是将整块极板进行镀层。也就是说通用设计采用一整块钛板或者其他金属板进行镀层,但实际只有发生有效电化学反应的区域才需要较低的电阻、高强度、耐腐蚀环境等等,而在没有发生有效电化学反应的区域,对腐蚀根本不需要这么高的要求,只需要保证正常的水流和气流的进出即可。
3、比如,专利号cn108546935a的中国专利技术专利,公开了铂涂层阳极板的制备方案,包括:选用钛板作为原料的
4、还有,专利号为cn116791126a的中国专利技术专利,公开了质子交换膜电解槽双极板及其制备方法,该质子交换膜电解槽双极板包括叠层设置的基材层和涂层;基材层的材料为金属钛或钛合金;涂层为单金属层或合金层。由此可知,该专利也是在整块基材层上涂覆涂层。
5、因此,亟需专利技术一种降低贵金属涂层使用量的极板,节约生产材料费用。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种贵金属使用量低的极板。
2、为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:
3、一种电解槽极板,所述极板包括背板和贵金属板;
4、所述背板的中部设有中空区域,所述中空区域沿背板的厚度方向贯穿背板;
5、所述贵金属板包括基材层和涂层,所述基材层的材料为钛合金或金属钛,所述涂层位于基材层的外表面上,所述贵金属板镶嵌在中空区域内,所述贵金属板与中空区域之间密封,所述贵金属板的表面上具有电化学反应区域。
6、通过采用上述技术方案,将极板分为背板和贵金属板两部分,背板无需镀层,只承担水流和气流的进出和支撑作用,其造价低;只在贵金属板上镀贵金属层,贵金属使用量少,镀层的费用低,还节约了在贵金属板涂覆镀层的工作量,将贵金属板镶嵌在背板的中空区域内,即形成一块极板,安装简单。
7、优选的,所述背板采用薄片式不锈钢板。
8、通过采用上述技术方案,背板不是工作在高温和腐蚀环境里,选用不锈钢板即可满足使用需求,且造价相对低。
9、优选的,所述背板的外侧设有水流进出通道和气流进出通道,所述水流进出通道和气流进出通道均沿背板的厚度方向贯穿背板。
10、通过采用上述技术方案,水流进出通道和气流进出通道起到水流和气流的进出作用。
11、优选的,所述涂层为铂涂层、钽涂层、铌涂层或钽铌合金涂层中的一种。
12、通过采用上述技术方案,涂层可以改善贵金属板的导电性、抗氧化性和耐电化学腐蚀性。
13、优选的,所述贵金属板和背板的厚度相同。
14、通过采用上述技术方案,贵金属板镶嵌在背板的中空区域内时,贵金属板和背板的表面相平齐,便于水流气流在贵金属板和背板之间流动。
15、与相关技术相比较,本技术提供的一种电解槽极板,具有如下有益效果:
16、本技术将极板分为背板和贵金属板两部分,背板采用便宜获取的不锈钢板,其表面不用贵金属涂层,背板中部设计有用于镶嵌贵金属板的中空区域,只在贵金属板的表面上涂覆贵金属涂层,大大降低贵金属涂层的使用量,降低镀层的费用和镀层的工作量,极板同时具有低电阻、高强度和耐腐蚀性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电解槽极板,其特征在于:所述极板包括背板(10)和贵金属板(20);
2.根据权利要求1所述的电解槽极板,其特征在于:所述背板(10)采用薄片式不锈钢板。
3.根据权利要求1所述的电解槽极板,其特征在于:所述背板(10)的外侧设有水流进出通道和气流进出通道,所述水流进出通道和气流进出通道均沿背板(10)的厚度方向贯穿背板(10)。
4.根据权利要求1所述的电解槽极板,其特征在于:所述涂层为铂涂层、钽涂层、铌涂层或钽铌合金涂层中的一种。
5.根据权利要求1所述的电解槽极板,其特征在于:所述贵金属板(20)和背板(10)的厚度相同。
【技术特征摘要】
1.一种电解槽极板,其特征在于:所述极板包括背板(10)和贵金属板(20);
2.根据权利要求1所述的电解槽极板,其特征在于:所述背板(10)采用薄片式不锈钢板。
3.根据权利要求1所述的电解槽极板,其特征在于:所述背板(10)的外侧设有水流进出通道和气流进出通道,所述水...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。