[發明專利]一種三維多流道方形制氫電解槽

在審

• 申請號: 202310527335.8
• 申請日: 2023-05-11
• 公開（公告）號: CN116463657A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 王海光;郝培璇;劉厚權
• 申請（專利權）人: 北京華易氫元科技有限公司
• 主分類號: C25B9/70
• 分類號: C25B9/70;C25B1/04;C25B9/01
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳志海

本發明公開了一種三維多流道方形制氫電解槽，包括：多個并聯的電解槽層；各個所述電解槽層的液體流道、氫氣流道和氧氣流道的通斷可單獨控制。本發明提供的三維多流道方形制氫電解槽，與傳統電解槽相比，本方案的輸入電力具有更強的適應性，負載范圍更廣，內部流場均勻，且檢修更加方便。

技術領域

本發明涉及電解水制氫技術領域，特別涉及一種三維多流道方形制氫電解槽。

背景技術

電解水制氫是最成熟的綠色氫氣制取技術，其核心部件為電解槽。

現有電解槽的形狀主要為單層臥式圓柱形，在槽的底端設有液體流道，在頂端對稱的位置分別設有氫氣流道和氧氣流道。在輸入功率波動時，電解槽的反應時間較長，且在低負載的情況下電解能效較低。

目前結構，氣體僅在頂部中央附近有一個出口，電解槽內部氣液流場的整體分布合理性、均勻性仍有優化空間。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種三維多流道方形制氫電解槽，該方案的電解槽的負載范圍廣，輸入電力波動時可保持較高的電解能效。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種包括：多個并聯的電解槽層；各個所述電解槽層的液體流道、氫氣流道和氧氣流道的通斷可單獨控制。

優選地，每個所述電解槽層均有陰極和陽極，各個所述電解槽層的所述陰極在同側接地，所述陽極在同側與整流柜輸出端相連。

優選地，所述電解槽層的底部設有多個所述液體流道，所述電解槽層的頂部設有多個所述氫氣流道和多個所述氧氣流道。

優選地，多個所述液體流道關于所述電解槽層的中軸對稱分布，所述氫氣流道和所述氧氣流道交替分布。

優選地，所述電解槽層的橫截面為矩形或圓角矩形，且所述矩形或所述圓角矩形的較長邊與地面平行。

優選地，電解槽包括：方形隔膜、方形電極網、方形流場板和極板。

優選地，相鄰兩個所述電解槽層中，上層的所述電解槽層的寬度大于下層的所述電解槽層的寬度；下層的所述電解槽層的寬度方向兩側均設有絕緣的支撐結構，用于支撐上層的所述電解槽層的邊緣。

優選地，所述電解槽層包括多個小室，所述電解槽層沿多個所述小室排列方向的兩端設有絕緣的方形端板，所述方形端板的四周開有拉桿孔，所述電解槽層通過所述方形端板、拉桿、螺栓和彈簧壓緊。

優選地，相鄰兩個所述電解槽層之間設有絕緣層，最底層所述電解槽層與地面之間設有絕緣層。

優選地，還包括：與電解槽相配套的配電控制系統，可根據輸入電功率的變化，控制各個電解槽層輸入電流的通斷以及各個電解槽層的所述液體流道、所述氫氣流道和所述氧氣流道的開閉。

從上述的技術方案可以看出，本發明提供的三維多流道方形制氫電解槽，與傳統電解槽相比，本方案的輸入電力具有更強的適應性，負載范圍更廣，內部流場均勻，且檢修更加方便。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的三維多流道方形制氫電解槽橫截面的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的三維多流道方形制氫電解槽各層并聯關系示意圖。

其中，10-下電解槽層，11-下液體流道，12-下氫氣流道，13-下氧氣流道，14-下支撐結構，15-下絕緣層；