本發(fā)明涉及堿性電解水裝置，特別是涉及一種基于毛細(xì)供液的制氫電解槽。

背景技術(shù)：

1、目前堿性電解水制氫技術(shù)的傳統(tǒng)技術(shù)路徑電解槽主機(jī)板上設(shè)置乳突結(jié)構(gòu)，在隔膜兩側(cè)設(shè)置析氫與析氧電極，通過循環(huán)泵將電解液供給到電解槽小室的進(jìn)液口，然后在電極上發(fā)生電解，電解產(chǎn)生的氫氣和氧氣隨電解液帶出電解小室，進(jìn)入氫氧分離器進(jìn)行氣液分離，制得氫氣與氧氣，在此電解過程中，氫氣與氧氣在電極上不斷產(chǎn)生，形成氣泡附著在電極上，隨著氣泡的增多，如果電解液無法及時(shí)將形成的氣體帶出，電解反應(yīng)的阻抗將急劇增加，導(dǎo)致小室電壓增高，降低電解槽的電性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于毛細(xì)供液的制氫電解槽，電解液在外電路的作用下，直接電解為氫氣和氧氣，氫氣和氫側(cè)電解液、氧氣和氧側(cè)電解液無需進(jìn)一步分離，可以減少氫氧分離器等設(shè)備使用，降低成本，減小設(shè)備體積重量。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種基于毛細(xì)供液的制氫電解槽，包括：

3、左端壓板；以及，

4、左端極板，其設(shè)置在所述左端壓板的一側(cè)；

5、多個(gè)極板，兩個(gè)相鄰的所述極板之間構(gòu)成一個(gè)電解小室，多個(gè)所述極板設(shè)置在所述左端極板遠(yuǎn)離所述左端壓板的一側(cè)；

6、右端極板，其設(shè)置在多個(gè)極板遠(yuǎn)離所述左端極板的一側(cè)；

7、右端壓板，其設(shè)置所述右端極板遠(yuǎn)離所述極板的一側(cè)；

8、所述極板的四周設(shè)置緊固孔，通過緊固件穿過所述緊固孔將所述左端壓板、右端壓板、左端極板、右端極板、極板緊固連接；

9、堿液進(jìn)口，其設(shè)置在所述左端壓板下方；

10、氫氣出口、氧氣出口，其均設(shè)置在所述左端壓板上方。

11、在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述極板包括：

12、極板反應(yīng)腔，其為電解液發(fā)生電解反應(yīng)的場所，在所述極板反應(yīng)腔內(nèi)通過隔膜將其劃分為陰極腔室與陽極腔室，所述陰極腔室用于產(chǎn)生氫氣，所述陽極腔室用于產(chǎn)生氧氣；

13、極板儲(chǔ)液腔，其設(shè)置在所述極板反應(yīng)腔的下部，所述極板儲(chǔ)液腔用于儲(chǔ)存電解液；

14、氫氣氣道孔，其設(shè)置在所述極板反應(yīng)腔的上部；

15、氧氣氣道孔，其設(shè)置在所述極板反應(yīng)腔的上部；

16、多個(gè)氫氣道連通小孔，其設(shè)置在所述極板反應(yīng)腔的上部，多個(gè)所述氫氣道連通小孔用于聯(lián)通所述氫氣氣道孔與所述極板反應(yīng)腔，氫氣通過所述氫氣道連通小孔擴(kuò)散至所述氫氣氣道孔與其他電解小室的氫氣一同匯集至所述氫氣出口排出所述制氫電解槽；

17、多個(gè)氧氣道連通小孔，其設(shè)置在所述極板反應(yīng)腔的上部，多個(gè)所述氧氣道連通小孔用于聯(lián)通所述氧氣氣道孔與所述極板反應(yīng)腔，氧氣通過所述氧氣道連通小孔擴(kuò)散至所述氧氣氣道孔與其他電解小室的氧氣一同匯集至所述氧氣出口排出所述制氫電解槽。

18、在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述極板還包括：

19、內(nèi)密封結(jié)構(gòu)，其分別設(shè)置在所述極板反應(yīng)腔、極板儲(chǔ)液腔的外周；

20、外密封結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在所述極板反應(yīng)腔和極板儲(chǔ)液腔的最外周。

21、在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述電解小室包括：

22、兩個(gè)相鄰的所述極板；

23、隔膜，其設(shè)置在兩個(gè)相鄰的所述極板之間，所述隔膜的下端越過所述極板反應(yīng)腔與極板儲(chǔ)液腔中間的內(nèi)密封結(jié)構(gòu)，所述隔膜的下端浸泡在所述極板儲(chǔ)液腔內(nèi)，所述隔膜處于所述極板反應(yīng)腔的部位參與電解反應(yīng)，且隔絕氫氣和氧氣，所述隔膜處于所述極板儲(chǔ)液腔的部位用于將電解液通過毛細(xì)作用吸收至所述極板反應(yīng)腔內(nèi)；

24、陰極電極，其設(shè)置在所述極板反應(yīng)腔的陰極側(cè)中；

25、陽極電極，其設(shè)置在所述極板反應(yīng)腔的陽極側(cè)中；

26、密封墊片，其設(shè)置在所述隔膜的兩側(cè)。

27、在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述左端極板包括：

28、接線排，其設(shè)置在所述左端極板上，所述左端極板連接直流電源的負(fù)極，所述右端壓板連接直流電源的正極；所述接線排用于為所述制氫電解槽提供直流電用于電解反應(yīng)；

29、端極板儲(chǔ)液腔，其底部設(shè)置端極板進(jìn)液孔，堿液通過所述端極板進(jìn)液孔進(jìn)入所述端極板儲(chǔ)液腔；

30、端極板進(jìn)液孔，其與所述堿液進(jìn)口相匹配，堿液通過所述左端壓板進(jìn)入所述左端極板進(jìn)而進(jìn)入所述端極板儲(chǔ)液腔內(nèi)；

31、端極板反應(yīng)腔，其設(shè)置在所述端極板儲(chǔ)液腔的上部；

32、氫氣氣道孔，其設(shè)置在所述端極板反應(yīng)腔的上部；

33、氧氣氣道孔，其設(shè)置在所述端極板反應(yīng)腔的上部；

34、多個(gè)氫氣道連通小孔，其設(shè)置在所述端極板反應(yīng)腔的上部，多個(gè)所述氫氣道連通小孔用于聯(lián)通所述氫氣氣道孔與所述端極板反應(yīng)腔，氫氣通過所述氫氣道連通小孔擴(kuò)散至所述氫氣氣道孔至所述氫氣出口排出所述制氫電解槽；

35、多個(gè)氧氣道連通小孔，其設(shè)置在所述端極板反應(yīng)腔的上部，多個(gè)所述氧氣道連通小孔用于聯(lián)通所述氧氣氣道孔與所述端極板反應(yīng)腔，氧氣通過所述氧氣道連通小孔擴(kuò)散至所述氧氣氣道孔至所述氧氣出口排出所述制氫電解槽。

36、在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述左端極板還包括：

37、內(nèi)密封結(jié)構(gòu)，其分別設(shè)置在所述端極板反應(yīng)腔、端極板儲(chǔ)液腔的外周；

38、外密封結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在所述端極板反應(yīng)腔和端極板儲(chǔ)液腔的最外周。

39、在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述陰極電極、陽極電極采用泡沫鎳、多孔鎳多種梯度材料。

40、在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述陰極電極、陽極電極孔徑小的一側(cè)貼向所述隔膜。

41、在本發(fā)明的一實(shí)施例中，還包括：

42、碟簧，其設(shè)置在所述右端壓板遠(yuǎn)離右端極板一側(cè)的兩端。

43、在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述緊固件為拉緊螺栓，所述緊固孔為拉緊螺栓孔。

44、如上所述，本發(fā)明的一種基于毛細(xì)供液的制氫電解槽，具有以下有益效果：

45、(1)本發(fā)明的基于毛細(xì)供液的制氫電解槽采用親水性隔膜，其毛細(xì)作用較強(qiáng)，根據(jù)隔膜的毛細(xì)作用可將電解液自發(fā)不斷的從儲(chǔ)液腔中吸收至反應(yīng)室，電解液在外電路的作用下，直接電解為氫氣和氧氣，氫氣和氫側(cè)電解液、氧氣和氧側(cè)電解液無需進(jìn)一步分離，可以減少氫氧分離器等設(shè)備使用。

46、(2)本發(fā)明的基于毛細(xì)供液的制氫電解槽，簡化電解水制氫系統(tǒng)，降低成本，尤其在小型制氫領(lǐng)域，可以減小設(shè)備體積重量，增加其便捷性。

技術(shù)特征：

1.一種基于毛細(xì)供液的制氫電解槽，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于毛細(xì)供液的制氫電解槽，其特征在于，所述極板(2)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于毛細(xì)供液的制氫電解槽，其特征在于，所述極板(2)還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于毛細(xì)供液的制氫電解槽，其特征在于，所述電解小室包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于毛細(xì)供液的制氫電解槽，其特征在于，所述左端極板(2)包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于毛細(xì)供液的制氫電解槽，其特征在于，所述左端極板(2)還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于毛細(xì)供液的制氫電解槽，其特征在于：所述陰極電極(6)、陽極電極(7)采用泡沫鎳、多孔鎳多種梯度材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于毛細(xì)供液的制氫電解槽，其特征在于：所述陰極電極(6)、陽極電極(7)孔徑小的一側(cè)貼向所述隔膜(4)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于毛細(xì)供液的制氫電解槽，其特征在于，還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于毛細(xì)供液的制氫電解槽，其特征在于，所述緊固件為拉緊螺栓，所述緊固孔為拉緊螺栓孔。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及堿性電解水裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于毛細(xì)供液的制氫電解槽。本發(fā)明的左端極板設(shè)置在所述左端壓板的一側(cè)；兩個(gè)相鄰的極板之間構(gòu)成一個(gè)電解小室，多個(gè)極板設(shè)置在左端極板遠(yuǎn)離左端壓板的一側(cè)；右端極板設(shè)置在多個(gè)極板遠(yuǎn)離左端極板的一側(cè)；右端壓板設(shè)置右端極板遠(yuǎn)離極板的一側(cè)；極板的四周設(shè)置緊固孔，通過緊固件穿過緊固孔將左端壓板、右端壓板、左端極板、右端極板、極板緊固連接；堿液進(jìn)口設(shè)置在左端壓板下方；氫氣出口、氧氣出口均設(shè)置在左端壓板上方。本發(fā)明根據(jù)隔膜的毛細(xì)作用可將電解液自發(fā)不斷的從儲(chǔ)液腔中吸收至反應(yīng)室，電解液在外電路的作用下，直接電解為氫氣和氧氣，可以減少氫氧分離器等設(shè)備使用。

技術(shù)研發(fā)人員：王桂洲,吳笑雨,孫岳濤,宋金磊,王東民,張躍興,王文瑤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中船（邯鄲）派瑞氫能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15