电解槽的制作方法

本发明属于制氢设备领域，特别是涉及一种电解槽。

背景技术：

1、水电解制氢系统的电解槽是由若干个电解小室串联组装而成的，每个电解小室由极板、密封圈、隔膜等部件组成，极板与密封圈之间形成反应腔，电解液将进入到反应腔内进行反应。但目前的电解槽由于结构设置不合理，存在电解液扩散不均匀等问题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电解槽，用于解决上述问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电解槽，包括沿着同一方向依次设置的阴极端板、阴极绝缘层、电解单元、阳极绝缘层以及阳极端板，穿过所述阴极端板、阴极绝缘层、电解单元、阳极绝缘层以及阳极端板开设有第一通气通道、第二通气通道、第一通液通道和第二通液通道，所述第一通气通道、第二通气通道、第一通液通道和第二通液通道的两端之间横截面呈三角形；从所述阴极端板至所述阳极端板方向，所述电解小室包括依次设置的阴极板、阴极密封圈、阴极气体扩散层、隔膜、阳极气体扩散层以及阳极板，所述阴极板包括阴极面，所述阳极板包括阳极面，所述电解小室之间串联部位的阴极板和阳极板组成包括阴极面和阳极面的双极板，所述阴极面与所述阴极气体扩散层之间组成阴极反应腔，所述阳极面与所述阳极气体扩散层之间组成阳极反应腔，所述第一通气通道和第一通液通道与所述阴极反应腔连通，所述第二通气通道和第二通液通道与所述阳极反应腔连通；所述阴极反应腔和所述阳极反应腔内设置有导流通道。

3、进一步地，所述阴极面和阳极面包括凹陷区域、外框区域和引流区域，所述引流区域用于连通所述凹陷区域与所述第一通气通道、第二通气通道、第一通液通道或第二通液通道，所述外框区域围绕所述凹陷区域和引流区域设置。

4、进一步地，所述外框区域内开设有第一通气孔、第二通气孔、第一通液孔、第二通液孔，所述第一通气孔用于组成所述第一通气通道，所述第二通气孔用于组成所述第二通气通道，所述第一通液孔用于组成所述第一通液通道，所述第二通液孔用于组成所述第二通液通道；所述第一通气孔和第一通液孔通过所述引流区域与所述阴极面的凹陷区域连通，所述第二通气孔和第二通液孔通过所述引流区域与所述阳极面的凹陷区域连通。

5、进一步地，所述三角形的长边朝向所述凹陷区域设置，从所述凹陷区域至所述三角形的长边方向，所述引流区域的宽度逐渐减小。

6、进一步地，所述引流区域的轮廓为四边形形状，所述引流区域与所述凹陷区域以及所述三角形的长边共边。

7、进一步地，所述凹陷区域内设置有导流凸条，所述导流凸条之间形成所述导流通道，所述导流通道两端的凹陷区域内设置有汇流槽，一条所述汇流槽与所述第一通气通道和所述第二通气通道连通，一条所述汇流槽与所述第一通气通道和所述第二通气通道连通。

8、进一步地，所述引流区域内设置有引流凸条，所述引流凸条之间形成引流槽，所述引流槽的一端与所述汇流槽连通，所述引流槽的另一端与所述第一通气通道、第二通气通道、第一通液通道或第二通液通道连通。

9、进一步地，所述阴极端板、阴极绝缘层、阴极板、阳极板、阳极绝缘层以及阳极端板的长度和宽度一致，所述阴极气体扩散层和所述阳极气体扩散层的形状与所述凹陷区域匹配，所述双极板、隔膜、阴极密封圈和阳极密封圈的面积小于所述阴极端板的面积。

10、进一步地，穿过所述阴极端板、阴极绝缘层、阴极板、阳极板、阳极绝缘层以及阳极端板开设有安装通道，所述安装通道围绕所述凹陷区域设置。

11、进一步地，穿过所述阴极端板、阴极绝缘层、阴极板、阴极密封圈、隔膜、双极板、阳极密封圈、阳极板、阳极绝缘层以及阳极端板开设有定位通道，所述定位通道开设在所述凹陷区域两侧。

12、如上所述，本发明的电解槽，具有以下有益效果：

13、在本方案中，电解液可以经过第一通液通道进出到阴极反应腔，通过第二通液通道进出到阳极反应腔，气体经过第一通气通道进出阴极反应腔，通过第二通气通道进出阳极反应腔，实现了阴极反应腔和阳极反应腔之间的分隔，避免两个反应腔内气体、液体互窜。电解液进入到阴极反应腔、阳极反应腔后，将经过导流通道进行均匀扩散，使得电解液与阴极气体扩散层或阳极气体扩散层上的催化剂充分接触，以更好、更快的实现反应。各通道的横截面呈三角形，以便于增大与阴极反应腔或阳极反应腔之间的连通截面，以便于气体和液体快速进出。

技术特征：

1.一种电解槽，其特征在于，包括沿着同一方向依次设置的阴极端板、阴极绝缘层、电解单元、阳极绝缘层以及阳极端板，穿过所述阴极端板、阴极绝缘层、电解单元、阳极绝缘层以及阳极端板开设有第一通气通道、第二通气通道、第一通液通道和第二通液通道，所述第一通气通道、第二通气通道、第一通液通道和第二通液通道的两端之间横截面呈三角形；从所述阴极端板至所述阳极端板方向，所述电解小室包括依次设置的阴极板、阴极密封圈、阴极气体扩散层、隔膜、阳极气体扩散层以及阳极板，所述阴极板包括阴极面，所述阳极板包括阳极面，所述电解小室之间串联部位的阴极板和阳极板组成包括阴极面和阳极面的双极板，所述阴极面与所述阴极气体扩散层之间组成阴极反应腔，所述阳极面与所述阳极气体扩散层之间组成阳极反应腔，所述第一通气通道和第一通液通道与所述阴极反应腔连通，所述第二通气通道和第二通液通道与所述阳极反应腔连通；所述阴极反应腔和所述阳极反应腔内设置有导流通道。

2.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于，所述阴极面和阳极面包括凹陷区域、外框区域和引流区域，所述引流区域用于连通所述凹陷区域与所述第一通气通道、第二通气通道、第一通液通道或第二通液通道，所述外框区域围绕所述凹陷区域和引流区域设置。

3.根据权利要求2所述的电解槽，其特征在于，所述外框区域内开设有第一通气孔、第二通气孔、第一通液孔、第二通液孔，所述第一通气孔用于组成所述第一通气通道，所述第二通气孔用于组成所述第二通气通道，所述第一通液孔用于组成所述第一通液通道，所述第二通液孔用于组成所述第二通液通道；所述第一通气孔和第一通液孔通过所述引流区域与所述阴极面的凹陷区域连通，所述第二通气孔和第二通液孔通过所述引流区域与所述阳极面的凹陷区域连通。

4.根据权利要求2所述的电解槽，其特征在于，所述三角形的长边朝向所述凹陷区域设置，从所述凹陷区域至所述三角形的长边方向，所述引流区域的宽度逐渐减小。

5.根据权利要求4所述的电解槽，其特征在于，所述引流区域的轮廓为四边形形状，所述引流区域与所述凹陷区域以及所述三角形的长边共边。

6.根据权利要求2所述的电解槽，其特征在于，所述凹陷区域内设置有导流凸条，所述导流凸条之间形成所述导流通道，所述导流通道两端的凹陷区域内设置有汇流槽，一条所述汇流槽与所述第一通气通道和所述第二通气通道连通，一条所述汇流槽与所述第一通气通道和所述第二通气通道连通。

7.根据权利要求6所述的电解槽，其特征在于，所述引流区域内设置有引流凸条，所述引流凸条之间形成引流槽，所述引流槽的一端与所述汇流槽连通，所述引流槽的另一端与所述第一通气通道、第二通气通道、第一通液通道或第二通液通道连通。

8.根据权利要求2所述的电解槽，其特征在于，所述阴极端板、阴极绝缘层、阴极板、阳极板、阳极绝缘层以及阳极端板的长度和宽度一致，所述阴极气体扩散层和所述阳极气体扩散层的形状与所述凹陷区域匹配，所述双极板、隔膜、阴极密封圈和阳极密封圈的面积小于所述阴极端板的面积。

9.根据权利要求2所述的电解槽，其特征在于，穿过所述阴极端板、阴极绝缘层、阴极板、阳极板、阳极绝缘层以及阳极端板开设有安装通道，所述安装通道围绕所述凹陷区域设置。

10.根据权利要求9所述的电解槽，其特征在于，穿过所述阴极端板、阴极绝缘层、阴极板、阴极密封圈、隔膜、双极板、阳极密封圈、阳极板、阳极绝缘层以及阳极端板开设有定位通道，所述定位通道开设在所述凹陷区域两侧。

技术总结
本发明提供一种电解槽，包括依次设置的阴极端板、阴极绝缘层、电解单元、阳极绝缘层以及阳极端板，电解槽上设有第一通气通道、第二通气通道、第一通液通道和第二通液通道，各通道的横截面呈三角形；从阴极端板至阳极端板方向，电解小室包括依次设置的阴极板、阴极密封圈、阴极气体扩散层、隔膜、阳极气体扩散层以及阳极板，阴极板包括阴极面，阳极板包括阳极面，电解小室之间串联部位的阴极板和阳极板组成双极板，阴极面与阴极气体扩散层之间组成阴极反应腔，阳极面与阳极气体扩散层之间组成阳极反应腔，第一通气通道和第一通液通道与阴极反应腔连通，第二通气通道和第二通液通道与阳极反应腔连通；阴极反应腔和阳极反应腔内设置有导流通道。

技术研发人员：请求不公布姓名,张加加,请求不公布姓名,周振声
受保护的技术使用者：上海莒纳新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12