一种模块化电解槽组的制作方法

1.本发明属于制氢技术领域，具体涉及一种模块化电解槽组。


背景技术：

2.水电解制氢装置的基本工作原理是利用电能使特定的电解质溶液分解从而得到所需的氢气，即在电解液中浸没一对电极，电极中间隔以防止气体渗透的隔膜构成水电解池，当电极通过一定电压的直流电时，水就发生分解，在阴极析出氢气，阳极析出氧气。而电解槽是一体化水电解制氢装置中的核心设备，它由若干电解小室组合而成，电解小室的数量决定制氢量，为了提高制氢量，现在市场上的研发方向都是把所有电解小室串联或者串联并联结合，然后固定在一起，形成一个独立、体积巨大、自重巨大的电解槽整体，虽然提高了制氢量，但存在的问题也比较明显，即单一电解槽运输、安装或维修起来非常的不方便，且这个电解槽因为体积比较大，对容纳这个电解槽的空间大小要求也比较高。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种模块化电解槽组。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种模块化电解槽组，包括：至少三个电解槽；以及各电解槽通过并联和/或串联的方式进行连接。
5.进一步，所述电解槽包括：槽体；所述槽体的两端分别设置设有正电极的第一端极板和设有负电极的第二端极板；以及各槽体通过并联和/或串联的方式进行连接。
6.进一步，所述槽体上设有适于连接氢气管道的氢气出口和连接氧气管道的氧气出口。
7.进一步，所述电解槽包括：槽体；所述槽体的两端分别设有一端极板，且所述端极板上设有负电极；所述槽体的中间设有适于将槽体隔成第一电解池和第二电解池的中间极板，且所述中间极板上设有一对正电极；第一电解池和第二电解池并联连接，以形成电解池单元；以及各电解池单元通过并联和/或串联的方式进行连接。
8.进一步，第一电解池和第二电解池上均设有适于连接氢气管道的氢气出口和连接氧气管道的氧气出口。
9.进一步，所述槽体上设有适于连接电解液输送管道的电解液进口。
10.又一方面，本发明还提供了一种模块化电解槽组，包括：两个电解槽；以及两电解槽通过并联或串联的方式进行连接。
11.进一步，所述电解槽采用如前所述的电解槽。
12.本发明的有益效果是，本发明的模块化电解槽组由三个以上电解槽通过并联和/或串联的方式进行连接构成，或者由两个电解槽通过串联或并联的方式进行连接构成，所以每个电解槽不需要太大，从而解决现有大型电极槽不便运输、不便安装和维修的技术问题；且与现有的单一电解槽相比，制氢量更加灵活，对高制氢量的限制更小。
13.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变
得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
14.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本发明的模块化电解槽组采用实施例2的电解槽的并联连接示意图；图2是本发明的模块化电解槽组采用实施例2的电解槽的串联连接示意图；图3是本发明的模块化电解槽组采用实施例2的电解槽的串并联连接示意图；图4是本发明的模块化电解槽组中实施例2的电解槽的结构示意图；图5是本发明的模块化电解槽组采用实施例3的电解槽的并联连接示意图；图6是本发明的模块化电解槽组采用实施例3的电解槽的串联连接示意图；图7是本发明的模块化电解槽组采用实施例3的电解槽的串并联连接示意图；图8是本发明的模块化电解槽组中实施例3的电解槽的结构示意图；图9是本发明的模块化电解槽组中实施例3的电解池单元的连接示意图。
17.图中：电解槽10、电解槽20、电解槽30、电解槽40、电解池单元11、电解池单元21、电解池单元31、电解池单元41、第一端极板50、正电极500、负电极510、氢气出口52、氧气出口53、端极板60、负电极600、中间极板61、正电极610、第一电解池62、第二电解池63、氢气出口64、氧气出口65、电解液进口70。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.实施例1本实施例1提供了一种模块化电解槽组，包括：至少三个电解槽；以及各电解槽通过并联和/或串联的方式进行连接。
20.具体的，本实施例通过将至少三个电解槽以并联和/或串联的方式进行连接，形成模块化电解槽组，通过该模块化电解槽组不仅能够代替现有的单一大型电解槽制出等量的氢气产量；且模块化电解槽组由多个电解槽构成，所以每个电解槽不需要太大，从而解决现有大型电极槽不便运输、不便安装和维修的技术问题。
21.具体的，本实施例的模块化电解槽组与现有的单一电解槽相比，制氢量更加灵活，即可以根据制氢量的需求及时调整电解槽的数量；且本模块化电解槽组与现有的单一电解
槽相比，对高制氢量的限制更小，另外，由于各电解槽的摆放位置可以根据容纳空间的情况适应调整，因此本模块化电解槽组与现有的单一电解槽相比，对容纳空间的要求更小。
22.具体的，所述模块化电解槽组可以包括两个电解槽、三个电解槽、四个电解槽、五个电解槽
……
；为了便于理解，本实施例将以四个电解槽为例具体说明模块化电解槽组的结构。
23.实施例2作为电解槽的一种实施方式。
24.如图4所示，本实施例2的电解槽包括：槽体；所述槽体的两端分别设置设有正电极500的第一端极板50和设有负电极510的第二端极板（图中未示出）；以及各槽体通过并联和/或串联的方式进行连接。
25.具体的，如图1所示，四个电解槽采用并联方式进行连接，即电解槽10、电解槽20、电解槽30和电解槽40的正电极相连后共同连接至正电极供电处，以及电解槽10、电解槽20、电解槽30和电解槽40的负电极相连后共同连接至负电极供电处。
26.具体的，如图2所示，四个电解槽采用串联方式进行连接，即电解槽1的正电极连接至正电极供电处，电解槽10的负电极与电解槽20的正电极相连，电解槽20的负电极与电解槽30的正电极相连，电解槽30的负电极与电解槽40的正电极相连，以及电解槽40的负电极连接至负电极供电处。
27.具体的，如图3所示，四个电解槽采用两两串联后再进行并联的方式进行连接，即电解槽10的负电极与电解槽20的正电极相连，电解槽30的负电极与电解槽40的正电极相连，电解槽10的正电极与电解槽30的正电极相连后共同连接至正电极供电处，以及电解槽20的负电极与电解槽40的负电极相连后共同连接至负电极供电处。
28.在本实施例中，所述槽体上设有适于连接氢气管道的氢气出口52和连接氧气管道的氧气出口53。
29.具体的，各槽体上的氢气出口52可以分别通过氢气管道输出制得的氢气至后续设备；各槽体上的氧气出口53可以分别通过氧气管道输出制得的氧气至后续设备。
30.实施例3作为电解槽的另一种实施方式。
31.如图8所示，本实施例3的电解槽包括：槽体；所述槽体的两端分别设有一端极板60，且所述端极板60上设有负电极600；所述槽体的中间设有适于将槽体隔成第一电解池62和第二电解池63的中间极板61，且所述中间极板61上设有一对正电极610；第一电解池62和第二电解池63并联连接，以形成电解池单元；以及各电解池单元通过并联和/或串联的方式进行连接。
32.具体的，如图9所示，第一电解池62和第二电解池63并联连接，形成电解池单元。
33.具体的，如图5所示，四个电解槽（对应四个电解池单元）采用并联方式进行连接，即电解池单元11、电解池单元21、电解池单元31和电解池单元41的正电极相连后共同连接至正电极供电处，以及电解池单元11、电解池单元21、电解池单元31和电解池单元41的负电极相连后共同连接至负电极供电处。
34.具体的，如图6所示，四个电解槽采用串联方式进行连接，即电解池单元11的正电极连接至正电极供电处，电解池单元11的负电极与电解池单元21的正电极相连，电解池单
元21的负电极与电解池单元31的正电极相连，电解池单元31的负电极与电解池单元41的正电极相连，以及电解池单元41的负电极连接至负电极供电处。
35.具体的，如图7所示，四个电解槽采用两两串联后再进行并联的方式进行连接，即电解池单元11的负电极与电解池单元21的正电极相连，电解池单元31的负电极与电解池单元41的正电极相连，电解池单元11的正电极与电解池单元31的正电极相连后共同连接至正电极供电处，以及电解池单元21的负电极与电解池单元41的负电极相连后共同连接至负电极供电处。
36.在本实施例中，第一电解池62和第二电解池63上均设有适于连接氢气管道的氢气出口64和连接氧气管道的氧气出口65。
37.具体的，各电解池上的氢气出口64可以分别通过氢气管道输出制得的氢气至后续设备；各电解池上的氧气出口65可以分别通过氧气管道输出制得的氧气至后续设备。
38.在本实施例中，所述槽体上设有适于连接电解液输送管道的电解液进口70，通过电解液进口70向槽体内输送电解液。
39.具体的，本实施例1的模块化电解槽组可以根据实际应用情况选择实施例2的电解槽或者实施例3的电解槽。
40.具体的，各电解槽通过并联方式连接时，若任一电解槽发生异常后不影响其余电解槽的工作，但工作电流大，成本偏高；各电解槽通过串联方式连接时，工作电流小，成本低，但若任一电解槽发生异常后，会导致其余电解槽均不能继续工作；各电解槽通过并联和串联组合的方式进行连接时，可以兼顾前述的全并联、全串联方式的优缺点；因此在实际应用时，模块化电解槽组中各电解槽的连接方式需要选择。
41.实施例4在实施例1
‑
3的基础上，本实施例4提供了一种模块化电解槽组，包括：两个电解槽；以及两电解槽通过并联或串联的方式进行连接。
42.进一步，所述电解槽采用如实施例2
‑
3所述的电解槽。
43.具体的，两个电解槽可以采用并联连接方式也可以采用串联连接方式，具体的连接方式参考实施例2
‑
3的描述，此处不作赘述。
44.综上所述，本技术通过将至少三个电解槽以并联和/或串联的方式进行连接，或者将两个电解槽通过串联或并列的方式进行连接，形成模块化电解槽组，通过该模块化电解槽组不仅能够代替现有的单一大型电解槽制出等量的氢气产量；且模块化电解槽组由多个电解槽构成，所以每个电解槽不需要太大，从而解决现有大型电极槽不便运输、不便安装和维修的技术问题。
45.本技术中选用的各个器件部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
46.在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
47.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术
性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。