[發(fā)明專利]一種質(zhì)子膜水電解池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610363920.9
• 申請(qǐng)日: 2016-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN106011914B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李俊榮;譚意誠(chéng);謝曙;張寶俊;王龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淳華氫能科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C25B1/10
• 分類號(hào): C25B1/10;C25B9/08;C25B9/18
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能源與化工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種質(zhì)子膜水電解池。

背景技術(shù)

質(zhì)子膜水電解池堆是將水電解成氫氣與氧氣的裝置，它由一系列相同結(jié)構(gòu)的單電池組成，單電池的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，以有機(jī)材料的電解質(zhì)膜05為中心對(duì)稱分布著陰極集電器03、陰極膜電極04與陽(yáng)極膜電極06、陽(yáng)極集電器07和帶有集水、集氣孔的上雙極板01、下雙極板09，集電器與膜電極的外周有密封材料的密封圈密封，密封圈的外側(cè)與雙極板外緣平齊。上密封圈02位于上雙極板01與電解質(zhì)膜05之間，中央包裹著陰極集電器03和陰極膜電極04，下密封圈08位于下雙極板09與電解質(zhì)膜05之間，中央包裹著陽(yáng)極膜電極06和陽(yáng)極集電器07，實(shí)現(xiàn)電池內(nèi)陰、陽(yáng)二室間的物質(zhì)隔離，并能防止電池內(nèi)物質(zhì)向環(huán)境泄漏。

通常的電池制造方法中，上述各部件均獨(dú)立加工后，按圖1所述單電池的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行組裝。在這一過程中，由于組裝部件多，組裝時(shí)配合不便，影響組裝效率以及產(chǎn)品質(zhì)量；另一方面在極板兩側(cè)開槽加工方面，加工要求高、經(jīng)濟(jì)效率差，特別是薄板上開槽時(shí)，由于機(jī)加工過程產(chǎn)生的變形，難以保證槽深的一致性以及雙極板的成品率和可靠性，加工成本較高，加工難度較大，制約著質(zhì)子膜水電解池技術(shù)的普及和輕量化與小型化的發(fā)展。

綜上所述，如何有效地實(shí)現(xiàn)在電解系統(tǒng)輕量化的基礎(chǔ)上，提高質(zhì)子膜水電解池的性能，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種質(zhì)子膜水電解池，該質(zhì)子膜水電解池有效地實(shí)現(xiàn)了在電解系統(tǒng)輕量化的基礎(chǔ)上，提高了質(zhì)子膜水電解池的性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種質(zhì)子膜水電解池，包括一個(gè)或若干個(gè)依次疊放排布的單電池，所述單電池包括電解質(zhì)膜、以所述電解質(zhì)膜為中心兩側(cè)依次對(duì)稱分布有一體化陰極膜電極、集電器與流場(chǎng)板、上隔板和一體化陽(yáng)極膜電極、集電器與流場(chǎng)板、下隔板，隔板為平板，一體化膜電極、集電器與流場(chǎng)板靠近所述電解質(zhì)膜的一側(cè)為膜電極層，遠(yuǎn)離所述電解質(zhì)膜的一側(cè)為一體化集電器與流場(chǎng)板，所述一體化集電器與流場(chǎng)板靠近所述隔板的一側(cè)開設(shè)有用于通水通氣的流道，相鄰所述流道相互垂直或者具有夾角。

優(yōu)選地，所述一體化集電器與流場(chǎng)板為耐腐蝕的多孔金屬板，所述流道通過兩個(gè)平行轉(zhuǎn)動(dòng)的輥輪壓制成型，其中一個(gè)所述輥輪表面光滑，另一個(gè)所述輥輪表面上具有與所述流道形狀相配合的槽道；

或者所述一體化集電器與流場(chǎng)板上的所述流道通過機(jī)加工成型。

優(yōu)選地，所述流道為一字型流道或者十字型流道。

優(yōu)選地，所述一體化集電器與流場(chǎng)板為多孔鈦板，所述多孔鈦板通過粒徑為40目到200目的粉末鈦壓制成型。

優(yōu)選地，所述膜電極層為直接涂敷在所述一體化集電器與流場(chǎng)板上的催化劑或沉積在所述一體化集電器與流場(chǎng)板上的催化層。

優(yōu)選地，所述一體化集電器與流場(chǎng)板的外周包裹有密封圈。

優(yōu)選地，所述密封圈的外側(cè)與所述隔板的外緣平齊。

優(yōu)選地，相鄰所述一體化集電器與流場(chǎng)板間的流道相互垂直。

優(yōu)選地，位于兩側(cè)的所述單電池的外側(cè)安裝有端板，所述質(zhì)子膜水電解池通過壓力機(jī)壓到設(shè)定壓力后緊固成型。

優(yōu)選地，兩側(cè)所述端板之間貫穿有拉桿，所述拉桿通過螺母緊固。