本實用新型涉及一種電解水膜制造技術，主要應用于直流電解水制造氫氣、氧氣的的設備。

背景技術：

直流電解水制氫技術的發(fā)展已經有很多年了，目前堿性制氫、質子交換膜制氫技術已經比較成熟，尤其是堿性電解水制氫技術已經廣泛應用于工業(yè)化制氫，質子交換膜制氫也已經應用于對價格不太敏感的家庭電解水機，以上兩種制氫設備均已工業(yè)化生產。眾所周知，直流電解制氫的核心部件是氧電極，氫電極，氧電極，氫電極的性能直接決定堿性制氫、質子交換膜制氫的效率，即：單位時間內電極氫氣，氧氣的產生量，氫氣純度、生產成本等，堿性制氫的氧電極使用的是不銹鋼，氫電極使用的是不銹鋼鍍鎳，氧電極，氫電極之間有比較大的距離，這種結構就造成電極之間電阻增大，氫氣產氣率很低，電極過電壓比較高，槽電壓在2.1-2.5v之間，水的理論分解電壓為1.24v，這就說明電解電壓很大一部分被電極之間的電阻消耗，產生熱量，使電解制氫能耗增加，這就造成能源的浪費，制造氫氣、氧氣的成本過高；質子交換膜制氫是在質子交換膜兩側涂刷或者壓制貴金屬催化劑，貴金屬包含鉑、鈀、釕等，質子交換膜除了價格很高(8000元/m³)，質子交換膜生產技術還被美國杜邦公司壟斷，雖然質子交換膜電極制造氫氣的效率比較高，但是由于質子交換膜做為制造質子交換膜電極的基本材料，這就使制造電解電極成本過于昂貴，目前無法應用于工業(yè)化制氫領域。

技術實現要素：

為了克服現有電解水制氫所存在的上述問題，本實用新型提供一種電解水膜電極，電解水膜電極總厚度在1mm以內，氧電極，氫電極之間的距離控制在0.3mm以內，一種電解水膜電極主要由隔膜、氧電極，氫電極、氧電極集流體、氫電極集流體組成，氧電極、氫電極內含有催化劑，催化劑可以加速水分解為氫氣與氧氣，提高電解水膜電極在消耗同等功率的條件下，單位時間內產生氫氣的速度、氫氣產生量有明顯的提高；在一種電解水膜電極中，氫電極與氧電極緊貼在隔膜的兩側，氫電極與氧電極通過刷涂或者壓制的工藝與隔膜連接在一起，隔膜的這種結構形式，可以將氫電極與氧電極之間的距離控制在最小的范圍以內，減少氫電極與氧電極的之間離子傳導的距離，從而降低離子傳導的電阻。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種電解水膜電極主要由隔膜、氫電極、氧電極、氧電極集流體、氫電極集流體組成，其特征是：隔膜具有多孔結構，并具有離子導電的功能，氫電極、氧電極與隔膜緊密連接，氧電極集流體與氧電極、氫電極集流體與氫電極緊密連接；一種電解水膜電極有兩種結構，第一種：包含一個氫電極、一個氧電極、一個隔膜、一個氧電極集流體、一個氫電極集流體，裝配順序為：氫電極集流體-氫電極--隔膜-氧電極-氧電極集流體；第二種：包含兩個氫電極、兩個氧電極、兩個隔膜、一個氧電極集流體、兩個氫電極集流體，裝配順序為：氫電極集流體-氫電極--隔膜-氧電極-氧電極集流體-氧電極--隔膜-氫電極-氫電極集流體。在第一種結構中，氫電極與氧電極分別對應一個氫電極集流體、氧電極集流體，氫電極與氧電極在隔膜的兩側，在第二種方案中，兩個氧電極共用一個氧電極集流體，每個氫電極使用一個氫 電極集流體，氫電極與氧電極還是在隔膜的兩側，電極與集流體之間，電極與隔膜之間均是緊密接觸，第二種結構的優(yōu)點在于不增加氫氧電極外形尺寸的條件下增大的氫電極的面積，提高制氫效率。

隔膜為多孔結構，孔徑控制范圍：50---300目，隔膜厚度在0.1-0.3mm之間，隔膜具有離子導電的功能。隔膜可以采用聚丙烯濾布，滌綸濾布，錦綸濾布，聚苯乙烯濾布、尼龍濾布、尼龍無紡布等多種多孔面料。

氧電極、氫電極厚度分別控制在0.3-0.45mm之間，氧電極是由氧電極催化劑與粘接劑混合以后，通過刷涂工藝或者刷涂以后再壓制工藝與隔膜連接在一起；氫電極是由氫電極催化劑與粘接劑混合以后，通過刷涂工藝或者刷涂以后再壓制工藝與隔膜連接在一起。

一種電解水膜電極的外形可以是平面形狀也可以是立體形狀，平面形狀是指圓形、方形或者其它幾何平面；立體形狀是指園錐體、圓臺體、圓柱體或其它幾何體形狀。

氧電極集流體可以采用鈦網鍍鉑、銥釕合金等。

氫電極集流體可以采用鈦網鍍鉑、鈦網鍍銥釕合金、鎳網，不銹鋼網等。

本實用新型的有益效果是：一種電解水膜電極可以降低電解水的槽電壓，減少氫氧電極的過電位，降低電解水制氫，制氧的能耗。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是隔膜的原理結構圖。

圖2是一種電解水膜電極的第一種結構原理圖。

圖3是一種電解水膜電極的第二種結構原理圖。

圖4是一種電解水膜電極外形為錐形體的剖面原理圖。

圖5是一種電解水膜電極外形為圓臺體的剖面原理圖。

圖號說明：1.隔膜，2.氫電極集流體，3.氫電極，4.氧電極，5.氧電極集流體。

具體實施方式

實施例1：參照圖1、圖2，圖1中的隔膜1采用滌綸濾布，孔徑為80目；制作氧電極4、氫電極3的涂層材料為：催化劑鉑與粘接劑聚四乙烯懸浮液混合而成，將混合好的混合物刷涂在隔膜1的兩面，待涂層的水揮發(fā)以后，用壓力機加熱，加壓將氧電極4的涂層、氫電極3的涂層與隔膜1壓制在一起，使氧電極4、氫電極3與隔膜1之間的粘接強度得以保證。氧電極集流體5采用鈦網鍍銥釕合金，氫電極集流體2采用鎳網；上述準備工作完成后，將氫電極集流體2、氧電極集流體5與壓制完成的氧電極4、氫電極3與隔膜1的復合體用機械的方法緊密裝配在一起，保證氧電極集流體5與氧電極4、氫電極3與氫電極集流體2接觸良好，盡量降低兩者之間的接觸電阻。