电解组件及电解装置的制作方法

本申请涉及电解设备，特别是涉及一种电解组件及电解装置。

背景技术：

1、近年来随着可再生能源成本逐步降低，可再生能源制氢需求大幅提升，电解装置是将电力转化为氢气的核心装备，使用越来越广泛。

2、已有的电解装置，为保证气体逸出，电解组件的电极板和电极不能完全接触，因而难以同时保证导电能力以及气泡扩散需要，阻碍电解装置大型化的发展。

技术实现思路

1、本申请提供一种电解组件及电解装置，能够在保证电极板与电极之间的导电能力的同时，便于气泡扩散，提高电解装置对再生能源功率波动的响应速率。

2、一方面，根据本申请实施例提出了一种电解组件，包括：电极板，包括电极框和主极板，主极板与电极框连接并围合形成反应腔，电极框上设有与反应腔相连通的入口以及出口，主极板包括沿第一方向交替分布的条状凸起和条状沟槽，条状凸起和条状沟槽在第二方向贯穿主极板设置，第一方向与第二方向相交；电极，设置于反应腔内，条状凸起抵接于电极上，条状沟槽与电极围合形成流道，流道的两端与入口和出口连通。

3、根据本申请实施例的一个方面，电极框具有中空腔，主极板将中空腔分隔形成沿轴向相对设置的反应腔，电极成对设置于反应腔内，轴向与第一方向和第二方向相交；主极板沿轴向的两侧表面均设置有条状凸起和条状沟槽，主极板一侧表面的各条状凸起与一个电极相抵接，另一侧表面的各条状凸起与另一个电极相抵接。

4、根据本申请实施例的一个方面，主极板在轴向的一侧表面向另一侧表面凹陷形成条状沟槽，主极板一侧表面上的条状沟槽对应于主极板另一侧表面上的条状凸起。

5、根据本申请实施例的一个方面，在主极板的同一侧表面上，条状凸起沿第一方向的尺寸等于条状沟槽沿第一方向的尺寸。

6、根据本申请实施例的一个方面，还包括催化涂层，催化涂层涂覆于条状沟槽内。

7、根据本申请实施例的一个方面，催化涂层由条状沟槽的槽底向槽口延伸设置，催化涂层覆盖部分槽壁；和/或，沿第二方向上，催化涂层由条状沟槽的一端延伸至条状沟槽的另一端。

8、根据本申请实施例的一个方面，条状沟槽由槽底至槽壁圆滑过渡设置。

9、根据本申请实施例的一个方面，催化涂层的厚度为40mm～60mm。

10、根据本申请实施例的一个方面，条状凸起沿第二方向的截面轮廓呈弧形。

11、另一方面，根据本申请实施例提出了一种电解装置，包括上述实施例中的电解组件。

12、本申请实施例提供的电解组件，主极板包括交替分布的条状凸起和条状沟槽，电极板可通过条状凸起与电极直接接触，起到导电的作用，保证电极板与电极之间的导电能力。同时，电极板可通过条状沟槽与电极围合形成流道，流道的两端与反应腔的入口和出口连通，故可通过条状沟槽部分释放电解出的气体，更便于气泡扩散，降低溶液电阻，从而提升传热传质效率，以使得电解装置能够达到快速响应电能波动的要求。

技术特征：

1.一种电解组件(10)，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电解组件(10)，其特征在于，所述电极框(11)具有中空腔，所述主极板(12)将所述中空腔分隔形成沿轴向相对设置的所述反应腔，所述电极(2)成对设置于所述反应腔内，所述轴向与所述第一方向和所述第二方向相交；

3.根据权利要求2所述的电解组件(10)，其特征在于，所述主极板(12)在所述轴向的一侧表面向另一侧表面凹陷形成条状沟槽(122)，所述主极板(12)一侧表面上的条状沟槽(122)对应于所述主极板(12)另一侧表面上的条状凸起(121)。

4.根据权利要求3所述的电解组件(10)，其特征在于，在所述主极板(12)的同一侧表面上，所述条状凸起(121)沿第一方向的尺寸等于所述条状沟槽(122)沿第一方向的尺寸。

5.根据权利要求1所述的电解组件(10)，其特征在于，还包括催化涂层(3)，所述催化涂层(3)涂覆于所述条状沟槽(122)内。

6.根据权利要求5所述的电解组件(10)，其特征在于，所述催化涂层(3)由所述条状沟槽(122)的槽底向槽口延伸设置，所述催化涂层(3)覆盖部分槽壁；

7.根据权利要求6所述的电解组件(10)，其特征在于，所述条状沟槽(122)由所述槽底至所述槽壁圆滑过渡设置。

8.根据权利要求5所述的电解组件(10)，其特征在于，所述催化涂层(3)的厚度为40mm～60mm。

9.根据权利要求1所述的电解组件(10)，其特征在于，所述条状凸起(121)沿所述第二方向的截面轮廓呈弧形。

10.一种电解装置(100)，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的电解组件(10)。

技术总结本申请涉及一种电解组件及电解装置，电解组件包括电极板以及电极，电极板包括电极框和主极板，主极板与电极框连接并围合形成反应腔，电极框上设有与反应腔相连通的入口以及出口，主极板包括沿第一方向交替分布的条状凸起和条状沟槽，条状凸起和条状沟槽在第二方向贯穿主极板设置，第一方向与第二方向相交，电极设置于反应腔内，条状凸起抵接于电极上，条状沟槽与电极围合形成流道，流道的两端与入口和出口连通。本申请能够在保证电极板与电极之间的导电能力的同时，降低溶液电阻，提高电解装置对再生能源功率波动的响应速率。技术研发人员：刘振江,汪仲舒受保护的技术使用者：金风绿色能源化工科技（江苏）有限公司技术研发日：20230915技术公布日：2024/5/29