[實用新型]一種質子交換膜水電解槽

有效

• 申請號: 202220406103.8
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN216786268U
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 趙海超;趙宏;張紀堯;王杰;甄崇禮
• 申請（專利權）人: 青島創啟信德新能源科技有限公司
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B9/21;C25B11/04
• 代理公司: 青島錦佳專利代理事務所(普通合伙) 37283
• 代理人: 邵朋程

1.一種質子交換膜水電解槽，其特征在于：包括陰極端板、陰極板、陰極擴散層、膜電極、陽極擴散層、雙極板、陽極板、陽極端板和密封墊圈；

所述陰極擴散層包括第一陰極擴散層和第二陰極擴散層，陽極擴散層包括第一陽極擴散層和第二陽極擴散層；所述膜電極包括第一膜電極和第二膜電極；

第一陰極擴散層和第一陽極擴散層相鄰布置，第一膜電極設置在第一陰極擴散層和第一陽極擴散層之間；第二陰極擴散層和第二陽極擴散層相鄰布置，第二膜電極設置在第二陰極擴散層和第二陽極擴散層之間；

所述密封墊圈包括第一密封墊圈、第二密封墊圈、第三密封墊圈和第四密封墊圈，其中第一密封墊圈設置在陰極板和第一陰極擴散層之間，第二密封墊圈設置在第一陽極擴散層和雙極板之間，第三密封墊圈設置在雙極板和第二陰極擴散層之間，第四密封墊圈設置在第二陽極擴散層和陽極板之間；

陰極端板、陰極板、第一密封墊圈、第一陰極擴散層、第一膜電極、第一陽極擴散層、第二密封墊圈、雙極板、第三密封墊圈、第二陰極擴散層、第二膜電極、第二陽極擴散層、第四密封墊圈、陽極板、陽極端板依次組裝，并用螺桿螺母緊固為一體。

2.根據權利要求1所述的一種質子交換膜水電解槽，其特征在于：所述第一膜電極和第二膜電極均是由質子交換膜、陰極催化層和陽極催化層構成，陽極催化層和陰極催化層設置于質子交換膜兩側。

3.根據權利要求1所述的一種質子交換膜水電解槽，其特征在于：所述第一陽極擴散層和第二陽極擴散層均采用鈦纖維氈。

4.根據權利要求3所述的一種質子交換膜水電解槽，其特征在于：在鈦纖維氈的表面設置有耐腐蝕涂層。

5.根據權利要求1所述的一種質子交換膜水電解槽，其特征在于：所述第一陰極擴散層和第二陰極擴散層均采用多層碳紙。

6.根據權利要求1所述的一種質子交換膜水電解槽，其特征在于：所述陽極板的一側設置有反應流場，在陽極板的頂部設置有與反應流場相通的進水口，在陽極板的底部設置有與反應流場相通的水氧出口；從頂部至底部，反應流場依次包括相連通的第一流場分配區、流場反應區和第二流場分配區；

所述第一流場分配區和第二流場分配區均設置有若干個導流條，所有導流條沿陽極板的橫向呈多排布置，上下相鄰排之間的導流條呈錯位布置；

所述流場反應區設置有若干條平行流道。

7.根據權利要求6所述的一種質子交換膜水電解槽，其特征在于：所述導流條呈圓角矩形，導流條的中間處寬度為1.5-2mm；導流條的長度為1.8-2.5mm。

8.根據權利要求6所述的一種質子交換膜水電解槽，其特征在于：從第一流場分配區和第二流場分配區的上方至下方，每排相鄰導流條之間的間隔寬度逐漸增大。

9.根據權利要求6所述的一種質子交換膜水電解槽，其特征在于：在第一流場分配區和第二流場分配區的左右兩側設置有柱狀凸起，柱狀凸起的直徑為0.5-1.2mm。

10.根據權利要求6所述的一種質子交換膜水電解槽，其特征在于：所述陰極板的一側設置有平行流道；所述雙極板朝向陽極板的一側設置有與陽極板結構相同的反應流場，雙極板朝向陰極板的一側設置有與陰極板結構相同的平行流道。