一种电解水流场板结构的制作方法

本发明涉及电解槽流场板结构，具体涉及一种电解水流场板结构。

背景技术：

1、电解水电化学反应发生的场所为电解槽的电解小室，电解小室的结构主要包括阴阳电极、膜和流场板，其中流场板的作用是实现电化学反应区域良好的流动分配，以保证电解液供应，并及时带走产物气体和反应热量。在整个反应区域内电解液的流动越均匀，则面内的电流、温度分布也越均匀，有利于电解反应高效进行和提高电极、膜的耐久性。因此，良好设计的流场板结构是保证电解槽性能和寿命的关键要素。

2、目前商业化电解槽采用的流场板主要有三种：凹凸板式，金属膨胀网式和机加工流道。前两者多用于碱性电解槽，机加工流道多用于pem电解槽，金属膨胀网在小型pem中也有少量应用。其中，金属膨胀网由于具有较低的成本、良好的流动分配性能和具有一定弹性从而更有利于降低内部阻抗，在碱性和pem电解槽中应用正在增加。

3、由于在电解小室的电解液入口处的流动入射角度较小，为实现电解液在流场板整体流道上的均匀性，机加工流道往往通过在流道入口处专门加工更密集的分配流道；而金属膨胀网由于是从均匀的板网上裁切而成，这导致电解液入口附近的流道分配不够充分，进而影响流场板中下游位置电解液的流动均匀性，电解槽的性能和使用寿命也因此变低。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中的金属膨胀网流场板在入口附近的流道分配不充分导致流场板中下游位置的电解液流动均匀性差的缺陷，从而提供一种电解水流场板结构。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种电解水流场板结构，包括极板和位于所述极板中部的流场板，所述流场板上开设有若干密集分布的网槽，所述极板的相对两端上设置有与所述流场板上网槽连通的流场入口和流场出口，所述流场板上靠近所述流场入口处的网槽尺寸比所述流场板上其他区域的网槽尺寸小，所述流场入口处的网槽分布比所述流场出口处的网槽分布更加密集。

4、进一步地，所述流场板上靠近所述流场入口的一端设置有入口分配段，所述入口分配段的网槽尺寸小于所述流场板上其他区域的网槽尺寸。

5、进一步地，所述入口分配段的网槽尺寸与所述流场板上其他区域的网槽尺寸比例为1:2。

6、进一步地，所述入口分配段的网槽尺寸向流场入口方向逐渐缩小。

7、进一步地，所述流场板靠近所述流场入口的一端设置有多个所述入口分配段，多个所述入口分配段上的网槽尺寸向流场入口方向呈阶梯状逐渐缩小。

8、进一步地，所述流场板上的网槽尺寸自所述流场出口向所述流场入口逐渐缩小。

9、进一步地，所述流场入口与所述流场出口均设置有两个。

10、进一步地，所述流场入口与所述流场板之间连通有入口通道，所述流场出口与所述流场板之间连通有出口通道。

11、进一步地，所述流场板采用金属材料制成。

12、进一步地，所述流场板采用304不锈钢、316不锈钢、镍中的任意一种材料制成。

13、本发明技术方案，具有如下优点：

14、本发明提供的电解水流场板结构，包括极板和位于极板中部的流场板，流场板上开设有若干密集分布的网槽，极板的相对两端上设置有与流场板上网槽连通的流场入口和流场出口，流场板上靠近流场入口处的网槽尺寸比流场板上其他区域的网槽尺寸小，流场入口处的网槽分布比流场出口处的网槽分布更加密集。如此设置，针对现有极柱中流场板入口附近电解液流动不够充分的问题，通过在流场入口处设置尺寸更小、分布更加密集的网槽以加速流场入口附近的电解液流动速度，保证此处电解液的充分流动，避免影响中下游电解液流动的均匀性，从而实现流场板全流场的电解液流动均匀性，进而可以提高电解槽的性能、延长其使用寿命。

技术特征：

1.一种电解水流场板结构，其特征在于，包括极板(1)和位于所述极板(1)中部的流场板(2)，所述流场板(2)上开设有若干密集分布的网槽(3)，所述极板(1)的相对两端上设置有与所述流场板(2)上网槽(3)连通的流场入口(4)和流场出口(5)，所述流场板(2)上靠近所述流场入口(4)处的网槽(3)尺寸比所述流场板(2)上其他区域的网槽(3)尺寸小，所述流场入口(4)处的网槽(3)分布比所述流场出口(5)处的网槽(3)分布更加密集。

2.根据权利要求1所述的电解水流场板结构，其特征在于，所述流场板(2)上靠近所述流场入口(4)的一端设置有入口分配段(6)，所述入口分配段(6)的网槽(3)尺寸小于所述流场板(2)上其他区域的网槽(3)尺寸。

3.根据权利要求2所述的电解水流场板结构，其特征在于，所述入口分配段(6)的网槽(3)尺寸与所述流场板(2)上其他区域的网槽(3)尺寸比例为1:2。

4.根据权利要求2所述的电解水流场板结构，其特征在于，所述入口分配段(6)的网槽(3)尺寸向流场入口(4)方向逐渐缩小。

5.根据权利要求2所述的电解水流场板结构，其特征在于，所述流场板(2)靠近所述流场入口(4)的一端设置有多个所述入口分配段(6)，多个所述入口分配段(6)上的网槽(3)尺寸向流场入口(4)方向呈阶梯状逐渐缩小。

6.根据权利要求1所述的电解水流场板结构，其特征在于，所述流场板(2)上的网槽(3)尺寸自所述流场出口(5)向所述流场入口(4)逐渐缩小。

7.根据权利要求1所述的电解水流场板结构，其特征在于，所述流场入口(4)与所述流场出口(5)均设置有两个。

8.根据权利要求1所述的电解水流场板结构，其特征在于，所述流场入口(4)与所述流场板(2)之间连通有入口通道(7)，所述流场出口(5)与所述流场板(2)之间连通有出口通道(8)。

9.根据权利要求1所述的电解水流场板结构，其特征在于，所述流场板(2)采用金属材料制成。

10.根据权利要求9所述的电解水流场板结构，其特征在于，所述流场板(2)采用304不锈钢、316不锈钢、镍中的任意一种材料制成。

技术总结本发明公开了一种电解水流场板结构，包括极板和位于极板中部的流场板，流场板上开设有若干密集分布的网槽，极板的相对两端上设置有与流场板上网槽连通的流场入口和流场出口，流场板上靠近流场入口处的网槽尺寸比流场板上其他区域的网槽尺寸小，流场入口处的网槽分布比流场出口处的网槽分布更加密集。如此设置，针对现有极柱中流场板入口附近电解液流动不够充分的问题，通过在流场入口处设置尺寸更小、分布更加密集的网槽以加速流场入口附近的电解液流动速度，保证此处电解液的充分流动，避免影响中下游电解液流动的均匀性，从而实现流场板全流场的电解液流动均匀性，进而可以提高电解槽的性能、延长其使用寿命。技术研发人员：何鹏,陈凡,石平,叶褚华,周纯,曹文红,杜正良,黄国明,夏明,邝周凌受保护的技术使用者：浙江蓝能氢能科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/6