一种AEM电解槽密封结构的制作方法

本技术涉及电解水制氢，尤其涉及一种aem电解槽密封结构及其密封方法。

背景技术：

1、电解水制氢是一种较为方便的制取氢气的方法，在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。目前，电解水制氢主要有四种方式，分别为碱性水电解水制氢(alk)、阴离子交换膜电解水制氢(aem)、质子交换膜电解水制氢(pem)和高温固体氧化物电解水制氢(soec)。aem作为最新的电解水技术，其潜力在于将碱性电解槽的低成本与pem的简单、高效相结合，具有很大的应用前景，被人们作为研究热点。市面上技术较为成熟及在售的alk电解槽和pem电解槽一般采用密封垫进行密封，需要针对不同的电解槽定制特定结构的密封垫，不仅成本较高，而且装配较为复杂，并且组装成的电解槽的体积较大、重量较大，不适于aem电解水使用。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种aem电解槽密封结构，具有密封效果好的特点，且能够减小电解槽的体积和重量。

2、根据本实用新型的目的所提供的技术方案如下：

3、一种aem电解槽密封结构，包括：

4、沿第一方向依次设置的阳极框、阳极扩散层、隔膜、阴极扩散层和阴极框；

5、阳极框的朝向阳极扩散层的一侧面开设有一圈阳极凹槽，阳极凹槽位于阳极扩散层的外围，阴极框的朝向阴极扩散层的一侧面开设有一圈阴极凹槽，阴极凹槽位于阴极扩散层的外围，阳极凹槽沿第一方向的总深度小于阳极框的厚度，阴极凹槽沿第一方向的总深度小于阴极框的厚度，阳极凹槽和阴极凹槽内均填充有密封胶。

6、进一步地，阳极框和阴极框均为塑料极框，厚度为2-10mm。

7、进一步地，阳极凹槽和阴极凹槽的深度为0.2-1mm，宽度为0.5-3mm。

8、进一步地，密封胶的高度为0.3-1.2mm，宽度为0.8-3.2mm。

9、进一步地，密封胶的高度比阳极凹槽和阴极凹槽的深度高0.1-0.5mm，密封胶的宽度比阳极凹槽和阴极凹槽的宽度大0.2-0.5mm。

10、进一步地，密封结构还包括阳极板和阴极板，阳极板设在阳极框远离阳极扩散层的一侧，阴极板设在阴极框远离阴极扩散层的一侧，阳极板和阴极板均为金属极板。

11、进一步地，隔膜为阴离子交换膜。

12、进一步地，阳极扩散层和阴极扩散层均为多孔结构的金属扩散层。

13、进一步地，阳极板、阳极框、阳极扩散层、隔膜、阴极扩散层、阴极框和阴极板依次设置至少一组以形成电解单元，电解单元的阳极侧设有阳极绝缘板，电解单元的阴极侧设有阴极绝缘板，阳极绝缘板和阴极绝缘板均为塑料绝缘板。

14、进一步地，阳极绝缘板远离电解单元的一侧设有阳极端板，阴极绝缘板远离电解单元的一侧设有阴极端板，阳极端板和阴极端板均为金属端板。

15、有益效果：

16、本实用新型的aem电解槽密封结构，通过在阳极框上开设有阳极凹槽，在阴极框上开设阴极凹槽，并在阳极凹槽和阴极凹槽内填充密封胶以实现密封，不仅能达到很好的密封效果，而且无需设计特定的密封垫，从而降低了生产成本，并且减小了电解槽的体积以及重量。同时，本实用新型的密封结构方便拆卸和维修，且可重复利用。

技术特征：

1.一种aem电解槽密封结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的aem电解槽密封结构，其特征在于：所述阳极框(4)和所述阴极框(8)均为塑料极框，厚度为2-10mm。

3.根据权利要求1所述的aem电解槽密封结构，其特征在于：所述阳极凹槽(41)和所述阴极凹槽(81)的深度为0.2-1mm，宽度为0.5-3mm。

4.根据权利要求1所述的aem电解槽密封结构，其特征在于：所述密封胶的高度为0.3-1.2mm，宽度为0.8-3.2mm。

5.根据权利要求1所述的aem电解槽密封结构，其特征在于：所述密封胶的高度比所述阳极凹槽(41)和所述阴极凹槽(81)的深度高0.1-0.5mm，所述密封胶的宽度比所述阳极凹槽(41)和所述阴极凹槽(81)的宽度大0.2-0.5mm。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的aem电解槽密封结构，其特征在于：所述密封结构还包括阳极板(3)和阴极板(9)，所述阳极板(3)设在所述阳极框(4)远离所述阳极扩散层(5)的一侧，所述阴极板(9)设在所述阴极框(8)远离所述阴极扩散层(7)的一侧，所述阳极板(3)和所述阴极板(9)均为金属极板。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的aem电解槽密封结构，其特征在于：所述隔膜(6)为阴离子交换膜。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的aem电解槽密封结构，其特征在于：所述阳极扩散层(5)和所述阴极扩散层(7)均为多孔结构的金属扩散层。

9.根据权利要求6所述的aem电解槽密封结构，其特征在于：所述阳极板(3)、所述阳极框(4)、所述阳极扩散层(5)、所述隔膜(6)、所述阴极扩散层(7)、所述阴极框(8)和所述阴极板(9)依次设置至少一组以形成电解单元，所述电解单元的阳极侧设有阳极绝缘板(2)，所述电解单元的阴极侧设有阴极绝缘板(10)，所述阳极绝缘板(2)和所述阴极绝缘板(10)均为塑料绝缘板。

10.根据权利要求9所述的aem电解槽密封结构，其特征在于：所述阳极绝缘板(2)远离所述电解单元的一侧设有阳极端板(1)，所述阴极绝缘板(10)远离所述电解单元的一侧设有阴极端板(11)，所述阳极端板(1)和所述阴极端板(11)均为金属端板。

技术总结本技术公开了一种AEM电解槽密封结构，包括：沿第一方向依次设置的阳极框、阳极扩散层、隔膜、阴极扩散层和阴极框；阳极框的朝向阳极扩散层的一侧面开设有一圈阳极凹槽，阳极凹槽位于阳极扩散层的外围，阴极框的朝向阴极扩散层的一侧面开设有一圈阴极凹槽，阴极凹槽位于阴极扩散层的外围，阳极凹槽沿第一方向的总深度小于阳极框的厚度，阴极凹槽沿第一方向的总深度小于阴极框的厚度，阳极凹槽和阴极凹槽内均填充有密封胶。由此，电解槽具有体积小、重量轻的特点，且成本低、装配简单、适用性高、易于工业连续化生产。技术研发人员：王冬阳,尹征磊,刘文山,汪瀛,刘金成受保护的技术使用者：惠州亿纬氢能有限公司技术研发日：20230927技术公布日：2024/4/29