弹性支撑组件及电解装置的制作方法

本申请涉及电解水制氢与电解槽领域，特别是涉及一种弹性支撑组件及电解装置。

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。电解槽是电解水制氢的核心装备。在电解水制氢过程，电解液连续流过电解槽，发生电化学反应产生氢气、氧气后，会通过流道结构将气液两相流引出电解槽。

2、然而，受电解槽结构限制，现有的流道结构设计会导致电解槽存在内部接触电阻过大、气液流动阻力大以及电解槽组装工艺苛刻的问题，不利于推广使用。

技术实现思路

1、本申请提供一种弹性支撑组件及电解装置，能够同时解决电解装置内部接触电阻过大、气液流动阻力大以及电解装置组装工艺苛刻的问题。

2、一方面，根据本申请实施例提出了一种弹性支撑组件，用于电解装置，所述电解装置包括极板、边框以及电极，所述极板与所述边框结合形成电极反应腔，所述电极设置于所述电极反应腔内并与所述极板之间存在间隙；所述弹性支撑组件设置于所述间隙内，且与极板和电极紧密接触，其中，所述弹性支撑组件的相对两侧分别用于与所述极板和所述电极相抵接，所述弹性支撑组件上设置有多个通孔，各所述通孔相连通并形成流道结构，所述弹性支撑组件的孔隙率大于或者等于90％

3、根据本申请实施例的一个方面，所述弹性支撑组件设置为板体，所述板体往复弯折形成凸部和凹部，所述凸部和所述凹部中的一者与所述极板相抵接，另一者与所述电极相抵接。

4、根据本申请实施例的一个方面，所述板体由金属丝编织形成，所述金属丝之间围合形成所述通孔；或者，所述板体设置为实心板，且在所述板体上开设有多个所述通孔。

5、根据本申请实施例的一个方面，所述金属丝包括延伸方向相交的第一连接丝和第二连接丝，所述第一连接丝和所述第二连接丝共面设置并围合形成所述通孔。

6、根据本申请实施例的一个方面，所述第一连接丝可设置为一体式结构，各所述第一连接丝由一端的所述第二连接丝依次连接至另一端的所述第二连接丝；或者，所述第一连接丝包括沿其延伸方向间隔设置的多个连接段，每个所述连接段与均与若干所述第二连接丝相连，相邻两个所述第一连接丝的所述连接段沿所述延伸方向至少部分交叠设置。

7、根据本申请实施例的一个方面，所述凸部和所述凹部设置为条状结构，且所述凸部和所述凹部平行设置。

8、根据本申请实施例的一个方面，所述弹性支撑组件内的所述凸部与所述凹部沿同一方向交替排布；或者，所述弹性支撑组件具有相接设置的第一区域和第二区域，第一区域内所述凸部与所述凹部的交替排布方向与第二区域内所述凸部与所述凹部的交替排布方向相交。

9、根据本申请实施例的一个方面，所述第一区域内的所述凸部与所述第二区域内的所述凸部对应相接，和/或，所述第一区域内的所述凹部与所述第二区域内的所述凹部对应相接。

10、根据本申请实施例的一个方面，所述弹性支撑组件为金属材质，包括不锈钢、镍、钛以及金属合金的至少一者。

11、另一方面，根据本申请实施例提出了一种电解装置，包括极板、电极以及上述任一实施例所述的弹性支撑组件，所述弹性支撑组件夹设于所述极板和所述电极之间。

12、极板本申请实施例所提供的弹性支撑组件，用于设置在电极板和电极之间，弹性支撑组件具有一定的弹性，使得在电解装置的组装过程中，压紧力有更多的弹性余量，使电解装置中部和边缘均能与电极和极板接触均匀，有效降低接触电阻。并且，利用弹性支撑组件弹性变形，在保证极板与催化电极之间良好接触，降低接触电阻的同时，增加电解装置安装过程的调节余量。进一步地，弹性支撑组件上设置有通孔且通孔的孔隙率大于等于90％，使流体传质阻力显著减小，从而能够同时解决电解装置内部接触电阻过大、气液流动阻力大以及电解装置组装工艺苛刻的问题，更便于使用。

13、另外，由于弹性支撑组件独立于极板和电极，单独成为电解装置的一个部件，便于拆卸更换与维护，对其它部件不造成影响。并且，通过弹性支撑组件变形，使电解装置板框间压紧力，与极板、弹性支撑组件、电极之间的压紧力，借助压紧力相互解耦途径，提升电解装置组装工艺可靠性。

技术特征：

1.一种弹性支撑组件，用于电解装置，其特征在于，所述电解装置包括极板、边框以及电极，所述极板与所述边框结合形成电极反应腔，所述电极设置于所述电极反应腔内并与所述极板之间存在间隙；

2.根据权利要求1所述的弹性支撑组件，其特征在于，所述弹性支撑组件设置为板体，所述板体往复弯折形成凸部和凹部，所述凸部和所述凹部中的一者与所述极板相抵接，另一者与所述电极相抵接。

3.根据权利要求2所述的弹性支撑组件，其特征在于，所述板体由金属丝编织形成，所述金属丝之间围合形成所述通孔；或者，所述板体设置为实心板，且在所述板体上开设有多个所述通孔。

4.根据权利要求3所述的弹性支撑组件，其特征在于，所述金属丝包括延伸方向相交的第一连接丝和第二连接丝，所述第一连接丝和所述第二连接丝共面设置并围合形成所述通孔。

5.根据权利要求4所述的支撑组件，其特征在于，所述第一连接丝可设置为一体式结构，各所述第一连接丝由一端的所述第二连接丝依次连接至另一端的所述第二连接丝；或者，所述第一连接丝包括沿其延伸方向间隔设置的多个连接段，每个所述连接段与均与若干所述第二连接丝相连，相邻两个所述第一连接丝的所述连接段沿所述第一连接丝的延伸方向至少部分交叠设置。

6.根据权利要求2所述的弹性支撑组件，其特征在于，所述凸部和所述凹部设置为条状结构，且所述凸部和所述凹部平行设置。

7.根据权利要求5所述的弹性支撑组件，其特征在于，所述弹性支撑组件内的所述凸部与所述凹部沿同一方向交替排布；或者，所述弹性支撑组件具有相接设置的第一区域和第二区域，第一区域内所述凸部与所述凹部的交替排布方向与第二区域内所述凸部与所述凹部的交替排布方向相交。

8.根据权利要求7所述的弹性支撑组件，其特征在于，所述第一区域内的所述凸部与所述第二区域内的所述凸部对应相接，和/或，所述第一区域内的所述凹部与所述第二区域内的所述凹部对应相接。

9.根据权利要求1所述的弹性支撑组件，其特征在于，所述弹性支撑组件为金属材质，包括不锈钢、镍、钛以及金属合金的至少一者。

10.一种电解装置，其特征在于，包括极板、电极以及权利要求1-9任意一项所述的弹性支撑组件，所述弹性支撑组件夹设于所述极板和所述电极之间。

技术总结本申请涉及一种弹性支撑组件及电解装置，电解装置包括极板、边框以及电极，极板与边框结合形成电极反应腔，电极设置于电极反应腔内并与极板之间存在间隙；弹性支撑组件设置于间隙内，且与极板和电极紧密接触，其中，弹性支撑组件的相对两侧分别用于与极板和电极相抵接，弹性支撑组件上设置有多个通孔，各通孔相连通并形成流道结构，弹性支撑组件的孔隙率大于或者等于90％。采用该弹性支撑组件及电解装置，能够同时解决电解装置内部接触电阻过大、气液流动阻力大，以及电解装置组装工艺苛刻的问题。技术研发人员：王保国,陈金勋,冯英杰受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18