[發明專利]一種質子交換膜電解槽及其應用

在審

• 申請號: 202310585811.1
• 申請日: 2023-05-23
• 公開（公告）號: CN116575046A
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 楊寧;白謹豪;管小平
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C25B9/23
• 分類號: C25B9/23;C25B1/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳小龍

1.一種質子交換膜電解槽，其特征在于，所述質子交換膜電解槽包括陽極雙極板，所述陽極雙極板的表面設置有至少一條相互平行的流場通道，至少一條所述流場通道內設置有至少一個擋流板。

2.根據權利要求1所述的質子交換膜電解槽，其特征在于，所述陽極雙極板上設置有流體進口與流體出口，所述陽極雙極板上設置的所有流場通道的進口端匯合后與所述流體進口連通，所述陽極雙極板上設置的所有流場通道的出口端匯合后與所述流體出口連通。

3.根據權利要求2所述的質子交換膜電解槽，其特征在于，所述流場通道內設置的所有擋流板與所述進口端的距離為所述流場通道的長度的40～60％。

4.根據權利要求1～3任一項所述的質子交換膜電解槽，其特征在于，所述擋流板包括第一結構板與第二結構板，所述質子交換膜電解槽還包括第一多孔介質層，所述第一多孔介質層與所述陽極雙極板的流場通道處貼合，所述第一結構板的一端與所述第一多孔介質層相接觸，所述第一結構板與所述流場通道的側壁連接且傾斜設置于所述流場通道內，所述第一結構板的另一端與所述第二結構板的一端連接，所述第二結構板的平行于所述流場通道的底部。

5.根據權利要求4所述的質子交換膜電解槽，其特征在于，所述第一結構板與所述流場通道的中軸線之間的夾角為15～75度。

6.根據權利要求4或5所述的質子交換膜電解槽，其特征在于，沿垂直于所述流場通道的方向，所述第一結構板的寬度為所述流場通道的寬度的40～60％。

7.根據權利要求4～6任一項所述的質子交換膜電解槽，其特征在于，沿垂直于所述流場通道的方向，所述第二結構板的寬度為所述流場通道的寬度的40～60％。

8.根據權利要求4～7任一項所述的質子交換膜電解槽，其特征在于，所述第一結構板與第二結構板的材質分別獨立地包括鈦、銅、鋁或不銹鋼。

9.根據權利要求1-8任一項所述的質子交換膜電解槽，其特征在于，質子交換膜電解槽還包括表面相對設置的第一端板與第二端板，所述第一端板與所述第二端板之間還包括表面相對設置的第一絕緣板與第二絕緣板，所述第一絕緣板與第二絕緣板之間包括所述陽極雙極板，及與所述陽極雙極板表面相對設置的陰極雙極板，所述陽極雙極板與陰極雙極板之間包括第一多孔介質層，及與所述第一多孔介質層表面相對設置的第二多孔介質層，所述第一多孔介質層與第二多孔介質層之間還包括質子交換膜組件；

優選地，所述第一端板上設置有至少一個第一螺孔，所述陽極雙極板上設置于至少一個與所述第一螺孔位置相對應的第二螺孔，螺栓穿過所述第一螺孔進入所述第二螺孔后將所述第一端板與所述陽極雙極板固定。

10.一種權利要求1～9任一項所述質子交換膜電解槽的應用，其特征在于，所述質子交換膜電解槽用于電解水制氫。