电解制氢装置的制作方法

本技术涉及制氢，尤其涉及一种电解制氢装置。

背景技术：

1、氢能作为清洁能源的重要组成部分，正处于产业的快速发展期，与其相适应的电解制氢装置正在向大型化发展。电解制氢装置通常包括多个依次串联的电解单元，电解制氢装置的大型化使得电解单元的数量越来越多，电解单元的数量增多，使得电解制氢装置的长度增加。而随着电解制氢装置的长度增加，容易引起电解制氢装置内流场的均匀性变差，电解液流动的阻力增大，电解槽的运行状态变差，最终导致电解制氢装置的制氢效率降低。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种电解制氢装置，用以解决现有技术中电解制氢装置内通道的长度过长所导致的流场的均匀性差，电解液流动的阻力大，电解槽的运行状态差的缺陷，实现降低电解制氢装置内通道的长度的效果。

2、本实用新型提供一种电解制氢装置，包括：

3、电解槽，设有多个阴极室、多个阳极室、进液通道、氢液通道和氧液通道，所述阴极室均与所述进液通道和所述氢液通道连通，所述阳极室均与所述进液通道和所述氧液通道连通；

4、中部座体、端部座体和伸缩驱动装置，所述中部座体的两侧均设有所述端部座体，每个所述端部座体与所述中部座体之间均设有所述电解槽，每个所述端部座体均设有所述伸缩驱动装置，用于将所述电解槽压向所述中部座体，所述中部座体设有与每个所述进液通道连通的进液口、与每个所述氢液通道连通的氢液出口以及与每个所述氧液通道连通的氧液出口。

5、根据本实用新型提供的一种电解制氢装置，所述进液通道、所述氢液通道和所述氧液通道均为设置在所述电解槽内部的内部流道。

6、根据本实用新型提供的一种电解制氢装置，所述进液通道、所述氢液通道和所述氧液通道均为设置在所述电解槽外部的外部管路。

7、根据本实用新型提供的一种电解制氢装置，所述进液通道、所述氢液通道和所述氧液通道中一部分为设置在所述电解槽内部的内部流道，另一部分为设置在所述电解槽外部的外部管路。

8、根据本实用新型提供的一种电解制氢装置，所述电解槽包括阳极板、阴极板、双极板和隔膜，所述阳极板和所述阴极板之间设有多个所述双极板；

9、相邻两个所述双极板之间、所述阳极板与所述双极板之间以及所述阴极板与双极板之间均设有所述隔膜，所述双极板的阴极侧与所述隔膜之间的空间以及所述阴极板与所述隔膜之间的空间均为阴极室，所述双极板的阳极侧与所述隔膜之间的空间以及所述阳极板与所述隔膜之间的空间均为阳极室。

10、根据本实用新型提供的一种电解制氢装置，所述电解槽还包括密封结构，相邻的两个所述双极板之间、所述阳极板与所述双极板之间以及所述阴极板与所述双极板之间均设有所述密封结构。

11、根据本实用新型提供的一种电解制氢装置，所述阴极板、所述阳极板和所述双极板均设置为方形结构或者圆形结构。

12、根据本实用新型提供的一种电解制氢装置，所述伸缩驱动装置包括端板和驱动缸，所述端板与所述端部座体滑动配合，并且所述端板与所述电解槽相抵，所述驱动缸的两端分别与所述端部座体和所述端板连接。

13、根据本实用新型提供的一种电解制氢装置，所述伸缩驱动装置包括至少两个驱动缸。

14、根据本实用新型提供的一种电解制氢装置，所述端板上设有至少两个导向柱，所述端部座体上设有供所述导向柱伸入的导向孔。

15、本实用新型提供的电解制氢装置，通过向中部座体的进液口通入电解液，电解液分别进入到中部座体两侧的电解槽的进液通道内。进液通道内的电解液分别进入到阳极室和阴极室，并在阳极室内生成氧气，在阴极室生成氢气。阳极室内的氧气和剩余的电解液进入到氧液通道，阴极室内的氢气和剩余的电解液进入到氢液通道。最后，两个室的氢液通道内的氢气和电解液汇聚在中部座体的氢液出口排出，两个室的氧液通道内的氧气和电解液汇聚在中部座体的氧液出口排出。

16、如此设置，通过将进液口、氧液出口和氢液出口设置在位于两个电解槽之间的中部座体，使得从中部座体进入的电解液能分别在每个电解槽内循环，相当于将现有技术中长度较大的电解槽分解为长度较小的电解槽，从而缩短每个电解槽的通道的长度，以提高每个电解槽内流场的均匀性，以使流量和温度均衡，并减少通道的输出阻力。

17、除此之外，通过设置在中部座体两侧的伸缩驱动装置将电解槽压向中部座体，中部座体能够起到支撑电解槽的作用，能够减少电解槽下移的问题，并增加电解制氢装置整体的刚性。即中部座体既能作为结构件起到支撑电解槽，增大电解制氢装置刚性的作用，又能够作为分流件将电解液分流至两侧的电解槽，还能够作为汇流件汇聚两侧的电解槽的氢气、氧气及剩余电解液。

技术特征：

1.一种电解制氢装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电解制氢装置，其特征在于，所述进液通道(103)、所述氢液通道(104)和所述氧液通道(105)均为设置在所述电解槽(1)内部的内部流道。

3.根据权利要求1所述的电解制氢装置，其特征在于，所述进液通道(103)、所述氢液通道(104)和所述氧液通道(105)均为设置在所述电解槽(1)外部的外部管路。

4.根据权利要求1所述的电解制氢装置，其特征在于，所述进液通道(103)、所述氢液通道(104)和所述氧液通道(105)中一部分为设置在所述电解槽(1)内部的内部流道，另一部分为设置在所述电解槽(1)外部的外部管路。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电解制氢装置，其特征在于，所述电解槽(1)包括阳极板(106)、阴极板(107)、双极板(108)和隔膜(109)，所述阳极板(106)和所述阴极板(107)之间设有多个所述双极板(108)；

6.根据权利要求5所述的电解制氢装置，其特征在于，所述电解槽(1)还包括密封结构(110)，相邻的两个所述双极板(108)之间、所述阳极板(106)与所述双极板(108)之间以及所述阴极板(107)与所述双极板(108)之间均设有所述密封结构(110)。

7.根据权利要求5所述的电解制氢装置，其特征在于，所述阴极板(107)、所述阳极板(106)和所述双极板(108)均设置为方形结构或者圆形结构。

8.根据权利要求1-4任一项所述的电解制氢装置，其特征在于，所述伸缩驱动装置包括端板(4)和驱动缸(5)，所述端板(4)与所述端部座体(3)滑动配合，并且所述端板(4)与所述电解槽(1)相抵，所述驱动缸(5)的两端分别与所述端部座体(3)和所述端板(4)连接。

9.根据权利要求8所述的电解制氢装置，其特征在于，所述伸缩驱动装置包括至少两个驱动缸(5)。

10.根据权利要求8所述的电解制氢装置，其特征在于，所述端板(4)上设有至少两个导向柱(6)，所述端部座体(3)上设有供所述导向柱(6)伸入的导向孔。

技术总结
本技术涉及制氢领域，提供一种电解制氢装置，包括：电解槽，设有多个阴极室、多个阳极室、进液通道、氢液通道和氧液通道，阴极室均与进液通道和氢液通道连通，阳极室均与进液通道和氧液通道连通；中部座体、端部座体和伸缩驱动装置，中部座体的两侧均设有端部座体，每个端部座体与中部座体之间均设有电解槽，每个端部座体均设有伸缩驱动装置，中部座体设有与每个进液通道连通的进液口、与每个氢液通道连通的氢液出口以及与每个氧液通道连通的氧液出口。相当于将现有技术中长度较大的电解槽分解为长度较小的电解槽，从而缩短每个电解槽的通道的长度，以提高流场的均匀性，使流量和温度均衡，并减少通道的输出阻力。

技术研发人员：李经纬
受保护的技术使用者：三一氢能有限公司
技术研发日：20230825
技术公布日：2024/3/21