极片组件及制氢电解槽的制作方法

本技术涉及电解水制氢，具体涉及一种极片组件及制氢电解槽。

背景技术：

1、氢能作为清洁可再生的绿色能源，现有的制氢技术有很多。其中水电解制氢技术最为成熟，主要包括碱性水电解和质子交换膜(proton exchange membrane，pem)水电解。

2、pem水电解技术与碱性水电解相比，是以固体聚合物电解质代替传统的苛性碱溶液电解质，这需要贵金属作为高活性的催化剂材料，导致其水电解成本相对较高，限制了该技术的实际应用。

3、碱性水电解克服了上述成本高的问题，主要成本在于电能耗。传统的碱性水电解技术在制氢时，是将电解液从下方单个入口输送进入电解槽。然而随着碱性水电解槽大型化，单个的碱液入口无法保证碱液在循环中的传热和传质分布均匀，进而导致其电能消耗较高，其效果也不令人满意。这也就限制了碱性水电解生产和应用更大产气量的电解槽。

4、因此，为了节约能源并保证电解槽的正常工作，需要设计新型内部结构的碱性水电解槽。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种极片组件及制氢电解槽，解决现有技术用于制氢电解槽电消耗过大的技术问题。

2、本实用新型实施例提供一种极片组件，其包括：

3、依次组装的阴极极片、阳极极片和设置于阴极极片和阳极极片之间的隔膜，在极片组件的上端设置有出气孔且下端设置有进液孔洞；

4、在阴极极片、阳极极片和隔膜中的至少一层设置有多个沿层厚方向的附加孔洞。

5、在可选实施例中，阴极极片、阳极极片和隔膜均设置有附加孔洞，阴极极片、阳极极片和隔膜中至少部分附加孔洞连通成通道；或者，所不同层上设置的附加孔洞相互之间错位排布。

6、在可选实施例中，附加孔洞在所在层均匀分布。

7、在可选实施例中，阴极极片设置为乳突板，在乳突板的至少一侧板面设置有乳突结构。

8、在可选实施例中，阴极极片上的附加孔洞形成于乳突结构。

9、在可选实施例中，乳突结构在阴极极片上均匀分布。

10、在可选实施例中，出气孔包括设置于阳极极片的氧气出气孔洞和设置于阴极极片的氢气出气孔洞。

11、在可选实施例中，在极片组件下部设置有排污孔洞。

12、本公开实施例中还提供一种制氢电解槽，其包括：

13、两端压板，至少一端压板连接进液管路；

14、设置于两端压板之间的多个串联的极片组件。

15、在可选实施例中，进液管路设置有流量调节阀。

16、本实用新型所提供的极片组件及制氢电解槽具有如下优点：

17、在极片组件中，在阴极极片、阳极极片和隔膜中均设置有多个沿层厚方向的附加孔洞。应用到制氢电解槽，更多的附加孔洞增加极板组件的比表面积，进而增加电解反应比表面积，使得更多碱液在电解循环中的传热和传质分布，从而降低电能消耗，降低成本，从而实现更大产气量，综合提升电解效率。

技术特征：

1.一种极片组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的极片组件，其特征在于，所述阴极极片、阳极极片和隔膜均设置有所述附加孔洞，所述阴极极片、阳极极片和隔膜中至少部分附加孔洞连通成通道；或者，所不同层上设置的所述附加孔洞相互之间错位排布。

3.根据权利要求1所述的极片组件，其特征在于，所述附加孔洞在所在层均匀分布。

4.根据权利要求1所述的极片组件，其特征在于，所述阴极极片设置为乳突板，在所述乳突板的至少一侧板面设置有乳突结构。

5.根据权利要求4所述的极片组件，其特征在于，所述阴极极片上的附加孔洞形成于所述乳突结构。

6.根据权利要求4所述的极片组件，其特征在于，所述乳突结构在所述阴极极片上均匀分布。

7.根据权利要求1所述的极片组件，其特征在于，所述出气孔包括设置于所述阳极极片的氧气出气孔洞和设置于所述阴极极片的氢气出气孔洞。

8.根据权利要求1所述的极片组件，其特征在于，在所述极片组件下部设置有排污孔洞。

9.一种制氢电解槽，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的制氢电解槽，其特征在于，所述进液管路设置有流量调节阀。

技术总结本技术提供了极片组件及制氢电解槽，极片组件包括：依次组装的阴极极片、阳极极片和设置于阴极极片和阳极极片之间的隔膜，在极片组件的上端设置有出气孔且下端设置有进液孔洞；在阴极极片、阳极极片和隔膜中的至少一层设置有多个沿层厚方向的附加孔洞。在极片组件中，在阴极极片、阳极极片和隔膜中均设置有多个沿层厚方向的附加孔洞。应用到制氢电解槽，更多的附加孔洞增加极板组件的比表面积，进而增加电解反应比表面积，使得更多碱液在电解循环中的传热和传质分布，从而降低电能消耗，降低成本，从而实现更大产气量，综合提升电解效率。技术研发人员：臧君娇,石勇,李丹,陆文雅,贾飞受保护的技术使用者：江苏天合元氢科技有限公司技术研发日：20231113技术公布日：2024/5/27