本發(fā)明屬于電解制氫，尤其涉及一種大規(guī)模制氫電解槽。

背景技術(shù)：

1、電解槽由槽體、陽極和陰極組成，多數(shù)用隔膜將陽極室和陰極室隔開。按電解液的不同分為水溶液電解槽、熔融鹽電解槽和非水溶液電解槽三類。當直流電通過電解槽時，在陽極與溶液界面處發(fā)生氧化反應(yīng)，在陰極與溶液界面處發(fā)生還原反應(yīng)，以制取所需產(chǎn)品。對電解槽結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，合理選擇電極和隔膜材料，是提高電流效率、降低槽電壓、節(jié)省能耗的關(guān)鍵。

2、目前堿性電解水制氫裝置，還存在生產(chǎn)效率低、裝配復(fù)雜成本高、不易維護、制氫能耗高等問題，這些都限制了該技術(shù)向大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的推廣。

3、因此，需要設(shè)計一種大規(guī)模制氫電解槽以解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種大規(guī)模制氫電解槽，以解決上述問題，達到提高電解槽生產(chǎn)裝配效率、降低制造成本、提高電解槽維護便利性、降低電解槽制氫能耗的目的。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：一種大規(guī)模制氫電解槽，包括若干并列設(shè)置的電解槽單元，所述電解槽單元的液體進入端與電解液管道連通，所述電解槽單元的氣液排出端與氣液混合管道連通，所述電解槽單元包括

3、并列設(shè)置的陽極框和陰極框，所述陽極框和所述陰極框之間設(shè)置有密封絕緣墊；

4、所述陽極框和所述陰極框內(nèi)部均設(shè)置為中空狀態(tài)，所述陽極框和所述陰極框用于電解液進出電解槽單元以及氫氣排出電解槽單元；

5、流場均勻結(jié)構(gòu)，所述流場均勻結(jié)構(gòu)設(shè)置在雙極板上，所述流場均勻結(jié)構(gòu)用于控制電解液在電解槽單元內(nèi)均勻流動。

6、優(yōu)選的，所述陽極框和所述陰極框結(jié)構(gòu)相同，所述陽極框包括進液管，所述進液管一端固定連通有進液口，所述進液口與電解液管道連通，所述進液管兩端頂部均固定連通有連通管，兩個所述連通管頂端固定連接有氣液出管，所述氣液出管遠離所述進液口的一端固定連通有氣液出口，所述氣液出口與氣液混合管道連通，所述進液管、所述氣液出管、所述連通管與電解槽單元內(nèi)部連通。

7、優(yōu)選的，所述進液管頂壁開設(shè)有若干第一出液孔，所述進液管通過所述第一出液孔與電解槽單元內(nèi)部連通，所述氣液出管底壁開設(shè)有若干氣液孔，所述氣液出管通過所述氣液孔與電解槽單元內(nèi)部連通，所述連通管側(cè)壁開設(shè)有若干第二出液孔，所述連通管通過所述第二出液孔與電解槽單元內(nèi)部連通。

8、優(yōu)選的，所述雙極板包括極板膜，所述極板膜一側(cè)固定連接有陽極板，所述極板膜另一側(cè)固定連接有陰極板，所述陽極板和所述陰極板上均設(shè)置有所述流場均勻結(jié)構(gòu)。

9、優(yōu)選的，所述流場均勻結(jié)構(gòu)包括若干第一肋板，若干所述第一肋板等間隔固定連接在所述陽極板和/或所述陰極板上。

10、優(yōu)選的，所述第一肋板為l型。

11、優(yōu)選的，所述第一肋板上開設(shè)有若干等間隔設(shè)置的通孔。

12、優(yōu)選的，所述第一肋板為z型。

13、優(yōu)選的，所述流場均勻結(jié)構(gòu)包括若干第二肋板，若干所述第二肋板固定連接在所述雙極板上，任意相鄰的兩個所述第二肋板之間的距離沿所述進液口到所述氣液出口的方向減小。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：

15、本發(fā)明通過將陽極框和陰極框設(shè)置為中空的狀態(tài)，能夠利用中空的陽極框和陰極框向電解槽單元內(nèi)輸入電解液，電解過程產(chǎn)生的氣體能夠通過陽極框和陰極框的頂端排出，將陽極框和陰極框作為電解液的輸入結(jié)構(gòu)，達到了提高電解槽生產(chǎn)裝配效率、降低制造成本、提高電解槽維護便利性的目的，設(shè)置在雙極板上的流程均勻結(jié)構(gòu)能夠保證電解液在電解槽單元內(nèi)流動的均勻穩(wěn)定性，防止電解液不穩(wěn)定而造成的能源浪費，達到了降低電解槽制氫能耗的目的。

技術(shù)特征：

1.一種大規(guī)模制氫電解槽，包括若干并列設(shè)置的電解槽單元，所述電解槽單元的液體進入端與電解液管道連通，所述電解槽單元的氣液排出端與氣液混合管道連通，其特征在于，所述電解槽單元包括

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大規(guī)模制氫電解槽，其特征在于，所述陽極框和所述陰極框結(jié)構(gòu)相同，所述陽極框包括進液管(1)，所述進液管(1)一端固定連通有進液口(4)，所述進液口(4)與電解液管道連通，所述進液管(1)兩端頂部均固定連通有連通管(3)，兩個所述連通管(3)頂端固定連接有氣液出管(2)，所述氣液出管(2)遠離所述進液口(4)的一端固定連通有氣液出口(5)，所述氣液出口(5)與氣液混合管道連通，所述進液管(1)、所述氣液出管(2)、所述連通管(3)與電解槽單元內(nèi)部連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大規(guī)模制氫電解槽，其特征在于，所述進液管(1)頂壁開設(shè)有若干第一出液孔(10)，所述進液管(1)通過所述第一出液孔(10)與電解槽單元內(nèi)部連通，所述氣液出管(2)底壁開設(shè)有若干氣液孔(12)，所述氣液出管(2)通過所述氣液孔(12)與電解槽單元內(nèi)部連通，所述連通管(3)側(cè)壁開設(shè)有若干第二出液孔(15)，所述連通管(3)通過所述第二出液孔(15)與電解槽單元內(nèi)部連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大規(guī)模制氫電解槽，其特征在于，所述雙極板包括極板膜(11)，所述極板膜(11)一側(cè)固定連接有陽極板(8)，所述極板膜(11)另一側(cè)固定連接有陰極板，所述陽極板(8)和所述陰極板上均設(shè)置有所述流場均勻結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大規(guī)模制氫電解槽，其特征在于，所述流場均勻結(jié)構(gòu)包括若干第一肋板(9)，若干所述第一肋板(9)等間隔固定連接在所述陽極板(8)和/或所述陰極板上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大規(guī)模制氫電解槽，其特征在于，所述第一肋板(9)為l型。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種大規(guī)模制氫電解槽，其特征在于，所述第一肋板(9)上開設(shè)有若干等間隔設(shè)置的通孔(14)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大規(guī)模制氫電解槽，其特征在于，所述第一肋板(9)為z型。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大規(guī)模制氫電解槽，其特征在于，所述流場均勻結(jié)構(gòu)包括若干第二肋板(13)，若干所述第二肋板(13)固定連接在所述雙極板上，任意相鄰的兩個所述第二肋板(13)之間的距離沿所述進液口(4)到所述氣液出口(5)的方向減小。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于電解制氫技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大規(guī)模制氫電解槽，包括若干并列設(shè)置的電解槽單元，電解槽單元的液體進入端與電解液管道連通，電解槽單元的氣液排出端與氣液混合管道連通，電解槽單元包括并列設(shè)置的陽極框和陰極框，陽極框和陰極框之間設(shè)置有密封絕緣墊；陽極框和陰極框內(nèi)部均設(shè)置為中空狀態(tài)，陽極框和陰極框用于電解液進出電解槽單元以及氫氣排出電解槽單元；流場均勻結(jié)構(gòu)，流場均勻結(jié)構(gòu)設(shè)置在雙極板上，流場均勻結(jié)構(gòu)用于控制電解液在電解槽單元內(nèi)均勻流動。本發(fā)明能夠提高電解槽生產(chǎn)裝配效率、降低制造成本、提高電解槽維護便利性、降低電解槽制氫能耗。

技術(shù)研發(fā)人員：張浩,劉偉
受保護的技術(shù)使用者：山東藍昆氫能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19