一种制氢电解槽的制作方法

本发明涉及电解制氢设备，特别是涉及一种制氢电解槽。

背景技术：

1、电解制氢，是用电解法将水分解成氢和氧的工艺，电解制氢过程利用碱性电解液和电解槽实现。

2、目前，碱性水电解制氢电解槽为压滤式结构，外形呈圆柱体，主要由两侧端压板、极板组件、密封垫、隔膜等零部件通过多个大拉杆螺纹拉紧紧固而成，相邻两个极板组件之间夹隔密封垫及隔膜组成电解室，整个电解槽由数百个电解室组成，整个电解槽介质整体进出电解槽。

3、现有技术中也出现了将电解槽进行模块化的设计，一端接电力正极，另一端接电力负极，但是整个电解槽仍是在负极侧介质整体进出，在正极端电极接线板处接电源正极，在负极端电极接线板处接电源负极，气液介质进出均从负极端电极汇总进出，因各单元模组及零部件上均开设有相邻配合的介质进出通道，通电后，各单元模组内电解室在电场作用下发生电解反应，但是常规电解槽长期使用个别模块组更换时，须先排空槽体内部电解液后进行单元模组更换，排空过程给维修造成了困难，也造成了电解液的浪费，同时将所有的液体排放出来也需要花费较长的时间，导致维护和更换单个单元模组时，耗费时间并产生成本浪费。

4、同时，模块化电解槽应用场景长期使用后槽体任一单元模组需要检修时，由于个电解槽介质整体进出电解槽；处理方式是需要更换单元模组，即将需要更换的单元模组取出，重新更换一个与所更换单元模组一致的单元模组，紧固后继续使用，但是需要将整个电解槽停止，降低了电解槽的维护效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种制氢电解槽，以解决上述现有技术存在的问题，提高制氢电解槽的维护效率，降低维护成本。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种制氢电解槽，包括多个依次排布的电解单元模组，相邻的所述电解单元模组之间设置绝缘隔件，每一所述电解单元模组均包括：

4、主体组件，所述主体组件包括正端电极元件、负端电极元件以及于所述正端电极元件与所述负端电极元件之间依次设置的多块极板，相邻的所述极板之间、所述极板与所述正端电极元件之间、以及所述极板与所述负端电极元件之间均形成供电解液进行反应的电解室；所述正端电极元件以及所述负端电极元件用于与外部电源相连，并与所述极板电连接；所述主体组件还包括介质入口和介质出口，所述介质入口用于与外部电解液源相连通，所述介质出口用于与外部汇集机构相连通，所述介质入口以及所述介质出口均与所述电解室相连通；

5、辅助组件，所述正端电极元件利用所述辅助组件与所述负端电极元件相连，以固定所述正端电极元件与所述负端电极元件之间的所述极板。

6、优选地，所述介质入口连接有入口管，所述入口管用于与外部电解液源相连通，所述介质出口处设置出口管，所述出口管与所述外部汇集机构相连通；所述介质出口的数量至少为两个，所述出口管与所述介质出口一一对应。

7、优选地，所述出口管以及所述入口管远离所述主体组件的一端均具有连接法兰或螺纹接头；

8、所述入口管与所述介质入口、所述出口管与所述介质出口均可拆卸连接。

9、优选地，所述介质入口设置于所述主体组件的底部，所述介质入口与所述电解室的底部相连通，所述介质出口设置于所述主体组件的顶部，所述介质出口与所述电解室的顶部相连通。

10、优选地，所述介质入口与所述介质出口均设置于所述负端电极元件上。

11、优选地，所述正端电极元件与所述负端电极元件利用多组辅助组件相连，全部的所述辅助组件环绕所述极板均布设置。

12、优选地，所述辅助组件包括连接螺杆和紧固螺母，所述正端电极元件以及所述负端电极元件均具有与所述连接螺杆相适配的连接孔，所述连接螺杆穿过所述连接孔后利用所述紧固螺母固定，所述连接螺杆与所述紧固螺母螺纹连接；

13、所述连接螺杆外套设有绝缘管，所述正端电极元件以及所述负端电极元件与所述紧固螺母之间均设置绝缘垫片。

14、优选地，所述正端电极元件以及所述负端电极元件均包括电极主体板和电源接线板，所述电源接线板与所述电极主体板的外周面相连，所述电源接线板用于与外部电源电连接，所述介质入口和所述介质出口均设置于所述电极主体板的外周面上。

15、优选地，所述正端电极元件以及所述负端电极元件均具有支撑座，以使所述电解单元模组能够利用所述支撑座与外部支撑机构连接。

16、优选地，全部的所述电解单元模组沿平行于所述正端电极元件至所述负端电极元件连线的方向依次排布设置，相邻的所述电解单元模组之间设置绝缘隔件。

17、优选地，所述的制氢电解槽，包括多个槽体，每个所述槽体包括多个所述电解单元模组，相邻的所述电解单元模组之间设置所述绝缘隔件；相邻的所述槽体以垂直于所述正端电极元件至所述负端电极元件连线的方向为对称轴对称设置。

18、优选地，全部的所述电解单元模组利用压紧组件固定，所述压紧组件包括压盘和拉杆，所述压盘的数量为两组，两所述压盘分别位于紧密排列的所述电解单元模组的两侧，且所述压盘与所述电解单元模组之间同样设置所述绝缘隔件，所述拉杆连接两所述压盘，以压紧全部的所述电解单元模组。

19、优选地，所述拉杆的两端穿过所述压盘后利用压紧螺母固定，所述拉杆与所述压紧螺母螺纹连接，所述压紧螺母与所述压盘之间还设置有碟形弹簧；

20、所述拉杆的数量为多根，全部的所述拉杆环绕所述电解单元模组设置；

21、所述压盘具有镂空结构，所述压盘具有固定座，所述压盘能够利用所述固定座与外部支撑机构连接。

22、优选地，全部的所述电解单元模组利用压紧机构压紧。

23、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

24、本发明的制氢电解槽，包括多个电解单元模组，每个电解单元模组均包括主体组件和辅助组件，主体组件包括正端电极元件、负端电极元件以及于正端电极元件与负端电极元件之间依次设置的多块极板，以形成多个供电解液反应的电解室，正端电极元件利用辅助组件与负端电极元件相连，保证电解制氢的顺利进行；主体组件具有介质入口和介质出口，介质入口和介质出口均与电解室相连通，以使电解液能够进入电解室，电解产生的氢气能够顺利导出。本发明的制氢电解槽，包括多个电解单元模组，采用模块化结构，且每一电解单元模组均包括独立的介质入口和介质出口，当电解槽的任一电解单元模组需要检修时，只将需要检修的电解单元模组的介质入口和介质出口关闭，并将该电解单元模组与外部电源的连接切断，使该电解单元模组停止运行即可，其他的电解单元模组可继续使用正常工作，方便了电解槽的检修，无须排出整个电解槽内的电解液，提高了电解槽的检修效率，节约了检修成本。

技术特征：

1.一种制氢电解槽，其特征在于，包括多个依次排布的电解单元模组，相邻的所述电解单元模组之间设置绝缘隔件，每一所述电解单元模组均包括：

2.根据权利要求1所述的制氢电解槽，其特征在于：所述介质入口连接有入口管，所述入口管用于与外部电解液源相连通，所述介质出口处设置出口管，所述出口管与所述外部汇集机构相连通；所述介质出口的数量至少为两个，所述出口管与所述介质出口一一对应。

3.根据权利要求2所述的制氢电解槽，其特征在于：所述出口管以及所述入口管远离所述主体组件的一端均具有连接法兰或螺纹接头；

4.根据权利要求1所述的制氢电解槽，其特征在于：所述介质入口设置于所述主体组件的底部，所述介质入口与所述电解室的底部相连通，所述介质出口设置于所述主体组件的顶部，所述介质出口与所述电解室的顶部相连通。

5.根据权利要求1所述的制氢电解槽，其特征在于：所述介质入口与所述介质出口均设置于所述负端电极元件上。

6.根据权利要求1所述的制氢电解槽，其特征在于：所述正端电极元件与所述负端电极元件利用多组辅助组件相连，全部的所述辅助组件环绕所述极板均布设置。

7.根据权利要求6所述的制氢电解槽，其特征在于：所述辅助组件包括连接螺杆和紧固螺母，所述正端电极元件以及所述负端电极元件均具有与所述连接螺杆相适配的连接孔，所述连接螺杆穿过所述连接孔后利用所述紧固螺母固定，所述连接螺杆与所述紧固螺母螺纹连接；

8.根据权利要求1所述的制氢电解槽，其特征在于：所述正端电极元件以及所述负端电极元件均包括电极主体板和电源接线板，所述电源接线板与所述电极主体板的外周面相连，所述电源接线板用于与外部电源电连接，所述介质入口和所述介质出口均设置于所述电极主体板的外周面上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的制氢电解槽，其特征在于：所述正端电极元件以及所述负端电极元件均具有支撑座，以使所述电解单元模组能够利用所述支撑座与外部支撑机构连接。

10.根据权利要求1-8任一项所述的制氢电解槽，其特征在于：全部的所述电解单元模组沿平行于所述正端电极元件至所述负端电极元件连线的方向依次排布设置。

11.根据权利要求10所述的制氢电解槽，其特征在于：包括多个槽体，每个所述槽体包括多个所述电解单元模组，相邻的所述电解单元模组之间设置所述绝缘隔件；相邻的所述槽体以垂直于所述正端电极元件至所述负端电极元件连线的方向为对称轴对称设置。

12.根据权利要求10所述的制氢电解槽，其特征在于：全部的所述电解单元模组利用压紧组件固定，所述压紧组件包括压盘和拉杆，所述压盘的数量为两组，两所述压盘分别位于紧密排列的所述电解单元模组的两侧，且所述压盘与所述电解单元模组之间同样设置所述绝缘隔件，所述拉杆连接两所述压盘，以压紧全部的所述电解单元模组。

13.根据权利要求12所述的制氢电解槽，其特征在于：所述拉杆的两端穿过所述压盘后利用压紧螺母固定，所述拉杆与所述压紧螺母螺纹连接，所述压紧螺母与所述压盘之间还设置有碟形弹簧；

14.根据权利要求10所述的制氢电解槽，其特征在于：全部的所述电解单元模组利用压紧机构压紧。

技术总结本发明公开了一种制氢电解槽，包括多个依次排布的电解单元模组，相邻的电解单元模组之间设置绝缘隔件，每一电解单元模组均包括主体单元和辅助组件，主体组件包括正端电极元件、负端电极元件，正端电极元件以及负端电极元件用于与外部电源相连，主体组件还包括介质入口和介质出口，介质入口用于与外部电解液源相连通，介质出口用于与外部汇集机构相连通。本发明采用模块化结构，且每一电解单元模组均包括独立的介质入口和介质出口，当电解槽的任一电解单元模组需要检修时，只将需要检修的电解单元模组的介质入口和介质出口关闭，并将该电解单元模组与外部电源的连接切断，使该电解单元模组停止运行即可，其他的电解单元模组可继续使用正常工作。技术研发人员：王彦东,成博受保护的技术使用者：陕西华秦新能源科技有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20