PEM电解槽及其中间水道板的制作方法

本发明涉及电解制氢，具体涉及一种工业用的pem电解槽及其中间水道板。

背景技术：

1、氢能作为一种清洁的能源，拥有巨大的发展前景。质子交换膜电解水制氢，具有零碳排放、反应快、电流密度高、体积小，变载适应性强等优点，可与光伏和风能相配套实现风光储氢一体化，发展前景广阔。电解槽是质子交换膜电解水制氢的关键设备，中国发明专利申请公开第115652327a号公开了一种pem工业电解槽，其提供了一种上端进水且上端出水的纯水通道，然而，此种上进上出的结构应用于高度较大的电解槽时，需要较高的进水压力才能实现，仍然存在改进空间。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出一种新的工业用的pem电解槽用中间水道板及pem电解槽，可以将大功率的电解槽分为多个相对独立的电解空间，能够降低电解槽对进水压力的要求，有效避免散热不均情况的出现，可以使得电解槽的性能更加稳定，进一步提升制氢效率，同时降低制氢能耗。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种中间水道板，应用于pem电解槽的相邻电解空间之间，所述中间水道板的一侧开设有若干个出水通槽，所述出水通槽的一端贯穿所述中间水道板的下表面从而与位于所述中间水道板下方的电解空间连通，另一端用于连通出水管；所述中间水道板的另一侧开设有若干个进水通槽，所述进水通槽的一端贯穿所述中间水道板的上表面从而与位于所述中间水道板上方的电解空间连通，另一端用于连通进水管。所述中间水道板的至少一侧设有若干贯穿其厚度方向的过氢气孔，以使得位于所述中间水道板下方的电解空间产生的氢气可通过所述过氢气孔汇集到所述中间水道板上方。

4、另一方面，本发明还提供一种pem电解槽，包括上端板、下端板和设置在上端板和下端板之间的电解组件，电解组件包括若干电解空间和位于相邻电解空间之间的如上所述的中间水道板。

5、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

6、中间水道板的两侧分别设有若干个进水通槽和出水通槽，进水通槽向位于其上方的电解空间输水，出水通槽输出位于中间水道板下方的电解空间内的水体，从而使得应用其的pem电解槽可使用下方进水、上方出水且分层进出水的方式，无需更高的进水压力，能够降低电解槽对进水压力的要求，同时水流场更均匀，能有效避免散热不均情况的出现，可以使得电解槽的性能更加稳定，延长电解槽的使用寿命，进一步提升制氢效率，同时降低制氢能耗，适用于功率较大的电解槽。

7、进一步的，中间水道板为分体式结构，下平板的厚度大于上平板的厚度，降低了上平板表面涂层镀覆的工艺要求和制造成本。

8、进一步的，通过优化进水管路，保证进水压力一致性，减少湍流，进一步提高散热均匀性。

技术特征：

1.一种中间水道板(4)，应用于pem电解槽的相邻电解空间(32)之间，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的中间水道板(4)，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的中间水道板(4)，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的中间水道板(4)，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的中间水道板(4)，其特征在于，

6.根据权利要求4所述的中间水道板(4)，其特征在于，所述下平板(42)的上表面对应所述进水通槽(422)和所述过氢气孔(424)处设密封槽(4221、4241)，所述密封槽(4221、4241)内设密封圈(427)，所述密封圈(427)被夹持于所述上平板(41)和所述下平板(42)之间且环绕所述进水通槽(422)或所述过氢气孔(424)以对其进行密封。

7.根据权利要求4所述的中间水道板(4)，其特征在于，所述出水通槽(421)和进水通槽(422)分别设置在所述下平板(42)的两侧，所述上平板(41)的一侧设有若干个进水通孔(411)，若干个所述进水通孔(411)的位置与若干个所述进水通槽(422)的位置分别一一对应。

8.根据权利要求1所述的中间水道板(4)，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的中间水道板(4)，其特征在于，

10.一种pem电解槽，包括上端板(2)、下端板(5)和设置在所述上端板(2)和所述下端板(5)之间的电解组件(3)，其特征在于：所述电解组件(3)包括若干电解空间(32)和位于相邻电解空间(32)之间的如权利要求1至9任一项所述的中间水道板(4)。

技术总结
本发明提供一种PEM电解槽及其中间水道板。中间水道板应用于PEM电解槽的相邻电解空间之间，所述中间水道板的一侧开设有若干个出水通槽，所述出水通槽的一端贯穿所述中间水道板的下表面从而与位于所述中间水道板下方的电解空间连通，另一端用于连通出水管；所述中间水道板的另一侧开设有若干个进水通槽，所述进水通槽的一端贯穿所述中间水道板的上表面从而与位于所述中间水道板上方的电解空间连通，另一端用于连通进水管。中间水道板的至少一侧设有若干贯穿其厚度方向的过氢气孔，以使得位于所述中间水道板下方的电解空间产生的氢气可通过所述过氢气孔汇集到所述中间水道板上方。

技术研发人员：肖平,何先成,余瑞兴,汪平山,杜锦辉
受保护的技术使用者：广东卡沃罗氢科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16