一种单面拉伸支撑结构的制作方法

本技术涉及制氢，具体为一种单面拉伸支撑结构。

背景技术：

1、在当今社会中，氢气能源在传统化工生产领域、氢燃料电动汽车和分布式发电等领域均有应用，随着碳达峰、碳中和发展目标的提出，氢能由于其零排放，零污染，能量密度高等特点，已经得到越来越多的关注。利用可再生能源制氢在国际上呈现快速发展态势，许多国家已经开始设定氢能源在交通领域之外的工业、建筑、电力等行业发展目标，目前生产氢气的技术和方法有很多，而电解水制氢是制取高纯氢气最主要的技术之一，其中碱水电解(awe)是最为成熟的电解水制氢技术并在当今的制氢市场中占据着主导地位，尤其是一些大型制氢项目中的应用，碱水电解(awe)制氢法是通过对电解槽中的碱性电解液进行直流电电解，分别在阴极和阳极产生出含液氢气和氧气，而后分两路送往氢分离器和氧分离器进行重力分离，氢气和氧气向上送往用气点，而电解液向下，经回流汇集到循环泵中，再次被压送至电解槽中电解，如此往复生成氢气和氧气。

2、目前市面上已有碱水电解(awe)制氢用电解槽的电极支撑结构一般采用金属乳突板或金属拉伸板网。金属乳突板是金属板经机加工冲压形成双面乳突结构，然后与极框焊接后镀镍而成，起到支撑电极、形成流场和导电的作用，使电解液可以在支撑结构形成的流场中流动，支撑结构作为双极板，其突起部分与电极接触起到导电的作用。但这种乳突结构与电极结合后的接触方式多为点接触或者非常微小的弧面接触，使得电极与支撑结构的接触面积较小，同时对电极和隔膜产生较大的机械挤压力；同样金属拉伸板网是金属板经冲切拉伸得到具有菱形孔的板网结构，置于电极和双极板，起到支撑电极、形成流场和导电的作用，使电解液可以在支撑结构形成的流场中流动，支撑结构突起部分与电极和双极板接触起到导电作用。这种板网的突起部分与电极和双极板接触方式为“v”形线接触，接触面积仍然比较小。我们知道接触电阻与接触面积成反比。所以传统的支撑结构由于接触面积比较小，造成接触电阻阻值很大，导致电的传输过程中产生很高的欧姆压降，电能损耗极大，大大降低电解效率。尤其是高电流密度时，电能损耗更加巨大，这也是传统结构电解槽电流密度不能突破4000a/m2的主要原因之一，且在进行使用时，在电解液穿过电极板与双极板之间时，往往出现电解液没有均匀分布通过电极板与双极板之间的支撑结构的情况，致使电极板与双极板之间各个位置单位时间内通过的电解液量不均匀的情况，进而致使电解效率低下的情况。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提出的目前乳突支撑结构造成电极板与双极板之间的导电面积小致使电能损耗巨大的情况，本实用新型的目的在于提供一种单面拉伸支撑结构。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种单面拉伸支撑结构，包括若干电极板、双极板与金属平板，所述金属平板上开设有间隙，每个所述间隙内均配合安装有金属支撑板，所述金属平板与金属支撑板均位于电极板与双极板之间，所述金属平板紧贴电极板设置，所述金属支撑板紧贴双极板设置。

3、优选的，所述金属支撑板呈梯形。

4、优选的，所述金属支撑板内侧开设有第二螺纹固定孔，所述金属支撑板外侧开设有限位槽，所述第二螺纹固定孔与限位槽之间通过通孔连通。

5、优选的，还包括导流板与固定螺杆，所述导流板一端固定安装有固定螺柱，所述固定螺柱螺纹安装在第二螺纹固定孔，所述固定螺柱的一端开设有第一螺纹固定孔。

6、优选的，所述固定螺杆一端固定安装有限位帽，所述限位帽与限位槽卡接配合。

7、优选的，所述固定螺杆穿过限位槽、通孔并与第一螺纹固定孔螺纹配合设置。

8、优选的，所述导流板的截面为梭子形。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

10、1、本实用新型可以通过梯形的金属支撑板增大支撑结构与相应电极板之间的接触面积，减小接触电阻，提高了电解效率，进而降低了制氢能耗，且梯形的金属支撑板具有更好的支撑效果与抗压力，进而为电极板与隔膜提供更好的支撑环境，大幅降低了机械挤压力对电解造成的影响。

11、2、本实用新型通过安装在金属支撑板内侧的导流板对电解腔内的电解液流体进行分割，致使电极板与双极板之间各个位置单位时间内通过的电解液量更加均匀，使单位时间内的单位电解液产生氢气数量更多，进而提升了电解效率。

12、该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

技术特征：

1.一种单面拉伸支撑结构，包括若干电极板(201)与双极板(202)，其特征在于：还包括金属平板(101)，所述金属平板(101)上开设有间隙(103)，每个所述间隙(103)内均配合安装有金属支撑板(102)，所述金属平板(101)与金属支撑板(102)均位于电极板(201)与双极板(202)之间，所述金属平板(101)紧贴电极板(201)设置，所述金属支撑板(102)紧贴双极板(202)设置。

2.根据权利要求1所述的一种单面拉伸支撑结构，其特征在于：所述金属支撑板(102)呈梯形。

3.根据权利要求1所述的一种单面拉伸支撑结构，其特征在于：所述金属支撑板(102)内侧开设有第二螺纹固定孔(304)，所述金属支撑板(102)外侧开设有限位槽(305)，所述第二螺纹固定孔(304)与限位槽(305)之间通过通孔(306)连通。

4.根据权利要求3所述的一种单面拉伸支撑结构，其特征在于：还包括导流板(301)与固定螺杆(307)，所述导流板(301)一端固定安装有固定螺柱(302)，所述固定螺柱(302)螺纹安装在第二螺纹固定孔(304)，所述固定螺柱(302)的一端开设有第一螺纹固定孔(303)。

5.根据权利要求4所述的一种单面拉伸支撑结构，其特征在于：所述固定螺杆(307)一端固定安装有限位帽(308)，所述限位帽(308)与限位槽(305)卡接配合。

6.根据权利要求5所述的一种单面拉伸支撑结构，其特征在于：所述固定螺杆(307)穿过限位槽(305)、通孔(306)并与第一螺纹固定孔(303)螺纹配合设置。

7.根据权利要求4所述的一种单面拉伸支撑结构，其特征在于：所述导流板(301)的截面为梭子形。

技术总结本技术公开了一种单面拉伸支撑结构，涉及制氢技术领域，包括若干电极板与双极板、金属平板，所述金属平板上开设有间隙，每个所述间隙内均配合安装有金属支撑板，所述金属平板与金属支撑板均位于电极板与双极板之间，所述金属平板紧贴电极板设置，所述金属支撑板紧贴双极板设置。本技术可以通过梯形的金属支撑板增大支撑结构与相应电极板之间的接触面积，减小接触电阻，提高了电解效率，进而降低了制氢能耗，且梯形的金属支撑板具有更好的支撑效果与抗压力，进而为电极板与隔膜提供更好的支撑环境，大幅降低了机械挤压力对电解造成的影响。技术研发人员：王占阳受保护的技术使用者：深圳市瑞麟科技有限公司技术研发日：20231107技术公布日：2024/6/20