[實(shí)用新型]一種常壓堿性電解水制氫電解槽

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202220519118.5
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN216838216U
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙海超;王海成;張紀(jì)堯;趙宏;王杰
• 申請（專利權(quán)）人: 青島創(chuàng)啟信德新能源科技有限公司
• 主分類號: C25B9/19
• 分類號: C25B9/19;C25B9/60;C25B1/04
• 代理公司: 青島錦佳專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37283
• 代理人: 邵朋程

本實(shí)用新型公開一種常壓堿性電解水制氫電解槽，包括端殼板、陽極電極、陰極電極、支撐網(wǎng)和隔膜；所述端殼板包括陽極端殼板和陰極端殼板，所述支撐網(wǎng)包括陽極支撐網(wǎng)和陰極支撐網(wǎng)；陰極端殼板、陰極肋板、陰極支撐網(wǎng)、陰極電極、隔膜、陽極電極、陽極支撐網(wǎng)、陽極肋板和陽極端殼板依次組裝，并用螺桿和螺母緊固為一體；在陰極支撐網(wǎng)和陰極電極之間，以及陽極支撐網(wǎng)和陽極電極之間均設(shè)置有彈性波紋網(wǎng)。本實(shí)用新型采用零間隙裝配結(jié)構(gòu)，將彈性波紋網(wǎng)固定在支撐網(wǎng)上，輕輕推動陰極電極和隔膜在最佳壓力下，保護(hù)隔膜不會受到任何機(jī)械損傷，電阻抗低，導(dǎo)電性好，有助于降低電解槽電壓，提升效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電解水制氫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種常壓堿性電解水制氫電解槽。

背景技術(shù)

氫能是一種理想的清潔能源，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。氫能的利用需要從制氫開始，制氫過程按照碳排放強(qiáng)度分為灰氫、藍(lán)氫、綠氫(電解水制氫、可再生能源)。氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初衷是零碳或低碳排放，因此綠氫是未來能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。電解水制氫技術(shù)主要分為三類：質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫技術(shù)、堿性電解水(AWE)制氫技術(shù)和固體氧化物(SOE)電解水制氫技術(shù)。堿性電解水制氫的槽體結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格相對便宜且技術(shù)最成熟，目前大規(guī)模制氫場所應(yīng)用最多的是堿性電解水制氫。

AWE制氫分為壓力型和常壓型兩種，目前研究較多的為壓力型電解槽，體積小，制氫壓力低，但是壓力型電解槽生產(chǎn)成本高、周期長，不能動態(tài)響應(yīng)可再生能源。常壓電解槽相比帶壓電解槽來講，結(jié)構(gòu)更簡單，生產(chǎn)成本更低，可通過電解槽并聯(lián)實(shí)現(xiàn)幾百兆瓦甚至吉瓦級的產(chǎn)能需求，可以大規(guī)模應(yīng)用到能源領(lǐng)域，能快速動態(tài)響應(yīng)可再生能源，實(shí)現(xiàn)10％-100％的寬功率范圍運(yùn)行，很好的匹配了可再生能源的波動性。雖然常壓型電解槽具有如上優(yōu)點(diǎn)，但是要想促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展仍然需要克服許多技術(shù)難題，例如，開發(fā)低阻抗，高耐腐蝕性新型隔膜，研究高電流密度、低成本的電極材料，裝配過程中保證隔膜不受機(jī)械損傷，同時阻抗低，導(dǎo)電性好等。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種常壓堿性電解水制氫電解槽，該電解槽具有隔膜不會受到機(jī)械損傷，電阻抗低等優(yōu)勢。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)解決方案是：

一種常壓堿性電解水制氫電解槽，包括端殼板、陽極電極、陰極電極、支撐網(wǎng)和隔膜，隔膜設(shè)置在陽極電極和陰極電極之間；

所述端殼板包括陽極端殼板和陰極端殼板，所述支撐網(wǎng)包括陽極支撐網(wǎng)和陰極支撐網(wǎng)；

陰極端殼板、陰極支撐網(wǎng)、陰極電極、隔膜、陽極電極、陽極支撐網(wǎng)和陽極端殼板依次組裝，并用螺桿和螺母緊固為一體；

在陰極支撐網(wǎng)和陰極電極之間，以及陽極支撐網(wǎng)和陽極電極之間均設(shè)置有彈性緩沖結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述彈性緩沖結(jié)構(gòu)為彈性波紋網(wǎng)，彈性波紋網(wǎng)固定在支撐網(wǎng)上。

優(yōu)選的，所述端殼板包括方形鈑金槽體，在方形鈑金槽體的四周設(shè)置有耳板，在耳板上設(shè)置有第一螺孔，在方形鈑金槽體的內(nèi)部間隔設(shè)置有加強(qiáng)筋，在方形鈑金槽體上還設(shè)置有堿液進(jìn)口和氣液出口。

優(yōu)選的，所述支撐網(wǎng)為編織網(wǎng)或多孔板，支撐網(wǎng)是采用不銹鋼或鎳材料加工制成的。

優(yōu)選的，在隔膜處還設(shè)置有用于絕緣密封的密封條和絕緣墊，密封條是采用氟橡膠或硅橡膠加工制成的，絕緣墊是采用聚四氟乙烯材料加工制成的。

優(yōu)選的，在端殼板的外側(cè)還設(shè)置有用于加固耳板的壓條，所述壓條為方形框架結(jié)構(gòu)，壓條貼合耳板布置，在壓條的對應(yīng)位置處設(shè)置有第二螺孔。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是：

(1)本實(shí)用新型采用零間隙裝配結(jié)構(gòu)，將彈性波紋網(wǎng)固定在支撐網(wǎng)上，輕輕推動陰極電極和隔膜在最佳壓力下，保護(hù)隔膜不會受到任何機(jī)械損傷，電阻抗低，導(dǎo)電性好，有助于降低電解槽電壓，提升效率。