一种应用于PEM电解槽的电极板的制作方法

本技术涉及电解水制氢，特别涉及一种电极板。

背景技术：

1、水电解制氢是指在通直流的情况下，将水分子解离生成氢气和氧气。相较于碱性水电解(ae)和高温固体氧化物水电解(soec)，质子交换膜(pem)水电解具有运行电流密度高、响应速度快、产氢压强高，可适应可再生能源发电的波动性、易于与之相结合的独特优势，是水电解制氢的理想方案。

2、pem电解槽作为质子交换膜(pem)水电解制氢系统中的核心器件，其结构以及性能将直接决定整个制氢系统的优劣，pem电解槽中通常设置阴极、质子交换膜、填充层和阳极，阴极和阳极分别连接外部电解电源的正负极，通电后，对流经槽体的流场内的水体进行电解。

3、pem电解槽在具体的通电电解水以制备得到氢气的过程中，其电解电流幅值较高，其阴极和阳极将直接承受大幅值电流；而又因为pem电解槽内部在电解过程中始终保持高氧气含量、高湿度、高腐蚀性的状态，在pem电解槽电解水的过程中，处于高氧气含量、高湿度、高腐蚀性环境中通电的电极，其自身极易发生电化学反应而被腐蚀，pem电解槽工作一段时间后，由于阴极和阳极不断被腐蚀，不仅氢气产出量和产出效率受影响，电极自身结构也遭到破坏，pem电解槽难以维持长时间稳定工作。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种具有良好的耐流性能以及良好的耐腐蚀性能的电极板，应用于pem电解槽中时，能应对pem电解槽中氧气含量高、湿度高、腐蚀性强的工作环境，保证长时间稳定工作。

2、一种应用于pem电解槽的电极板，该电极板包括有：

3、高导电板，具有导电性，能够与外部电解电源连接并电气导通；以及，

4、第一耐腐蚀板，具有耐腐蚀性以及导电性，第一耐腐蚀板设置在所述高导电板靠近pem电解槽中的质子交换膜的一侧，与所述高导电板紧密贴合。

5、进一步地，所述高导电板包括有电解部以及接电部；所述电解部与所述接电部一体成型式连接，所述电解部与所述接电部电导通，所述接电部用于供外部电解电源接入。

6、进一步地，所述接电部上开设有至少一个用于供外部电解电源的电源插头插入的接线孔。

7、进一步地，所述电解部上开设有第一容置槽；所述第一容置槽开设在所述电解部靠近pem电解槽中的质子交换膜的一侧表面上，所述第一容置槽与所述第一耐腐蚀板相适配，所述第一耐腐蚀板配合嵌入所述第一容置槽中。

8、进一步地，所述第一耐腐蚀板与所述电解部大小相等、形状相同，所述第一耐腐蚀板设置在在所述电解部靠近pem电解槽中的质子交换膜的一侧，所述第一耐腐蚀板与所述电解部焊接、粘接或高压压合。

9、进一步地，所述第一耐腐蚀板上还开设有第一对位孔。

10、进一步地，该电极板还包括有具有耐腐蚀性和导电性的第二耐腐蚀板，所述第二耐腐蚀板设置在所述高导电板远离pem电解槽中的质子交换膜的一侧，且所述第二耐腐蚀板与所述高导电板紧密贴合。

11、进一步地，所述电解部上开设有第二容置槽；所述第二容置槽开设在所述电解部远离pem电解槽中的质子交换膜的一侧表面上，所述第二容置槽与所述第二耐腐蚀板相适配，所述第二耐腐蚀板配合嵌入所述第二容置槽中。

12、进一步地，所述第二耐腐蚀板与所述电解部大小相等、形状相同，所述第二耐腐蚀板设置在在所述电解部靠近pem电解槽中的质子交换膜的一侧，所述第一耐腐蚀板与所述电解部焊接、粘接或高压压合。

13、进一步地，所述第二耐腐蚀板上还开设有第二对位孔。

14、进一步地，该电极板还包括有外包绝缘板，所述外包绝缘板设置在所述高导电板远离pem电解槽中的质子交换膜的一侧，且所述外包绝缘板与所述高导电板紧密贴合。

15、本申请中以板层结构构造电极或者极板，一方面通过设置高导电板，以高导电板优越的导电性降低其自身电阻，同时以高导电板的板状结构扩大电极的导电横截面积，降低电流密度，提高整个电极板的耐流性能；另一方面通过设置第一耐腐蚀板，作为pem电解槽的流场内的水体与高导电板之间的过渡，以第一耐腐蚀板优越的耐腐蚀性为高导电板屏蔽腐蚀、保护高导电板的同时，不影响整个电解槽的正常工作。

技术特征：

1.一种应用于pem电解槽的电极板，其特征在于，该电极板包括有：

2.如权利要求1所述的应用于pem电解槽的电极板，其特征在于，所述高导电板包括有电解部以及接电部；所述电解部与所述接电部一体成型，所述电解部与所述接电部电导通，所述接电部用于供外部电解电源接入；所述接电部上开设有至少一个用于供外部电解电源的电源插头插入的接线孔。

3.如权利要求2所述的应用于pem电解槽的电极板，其特征在于，所述电解部上开设有第一容置槽；所述第一容置槽开设在所述电解部靠近pem电解槽中的质子交换膜的一侧表面上，所述第一容置槽与所述第一耐腐蚀板相适配，所述第一耐腐蚀板嵌入所述第一容置槽中。

4.如权利要求2所述的应用于pem电解槽的电极板，其特征在于，所述第一耐腐蚀板与所述电解部焊接、粘接或高压压合。

5.如权利要求2所述的应用于pem电解槽的电极板，其特征在于，所述第一耐腐蚀板上还开设有第一对位孔。

6.如权利要求2所述的应用于pem电解槽的电极板，其特征在于，该电极板还包括有具有耐腐蚀性和导电性的第二耐腐蚀板，所述第二耐腐蚀板设置在所述高导电板远离pem电解槽中的质子交换膜的一侧，且所述第二耐腐蚀板与所述高导电板紧密贴合。

7.如权利要求6所述的应用于pem电解槽的电极板，其特征在于，所述电解部上开设有第二容置槽；所述第二容置槽开设在所述电解部远离pem电解槽中的质子交换膜的一侧表面上，所述第二容置槽与所述第二耐腐蚀板相适配，所述第二耐腐蚀板配合嵌入所述第二容置槽中。

8.如权利要求6所述的应用于pem电解槽的电极板，其特征在于，所述第二耐腐蚀板设置在所述电解部靠近pem电解槽中的质子交换膜的一侧，所述第一耐腐蚀板与所述电解部焊接、粘接或高压压合。

9.如权利要求6所述的应用于pem电解槽的电极板，其特征在于，所述第二耐腐蚀板上还开设有第二对位孔。

10.如权利要求2所述的应用于pem电解槽的电极板，其特征在于，该电极板还包括有外包绝缘板，所述外包绝缘板设置在所述高导电板远离pem电解槽中的质子交换膜的一侧，且所述外包绝缘板与所述高导电板紧密贴合。

技术总结本技术公开了一种应用于PEM电解槽的电极板，具体涉及电解水制氢技术领域，该电极板包括有：高导电板，具有高导电性，能够与外部电解电源连接并电气导通；以及第一耐腐蚀板，具有耐腐蚀性以及导电性，第一耐腐蚀板设置在所述高导电板靠近PEM电解槽中的质子交换膜的一侧，与所述高导电板紧密贴合。本申请中以板层结构构造电极或者极板，一方面通过设置高导电板，以高导电板优越的导电性降低其自身电阻，同时以高导电板的板状结构扩大电极的导电横截面积，提高整个电极板的耐流性能；另一方面通过设置第一耐腐蚀板，以第一耐腐蚀板优越的耐腐蚀性为高导电板屏蔽腐蚀、保护高导电板的同时，不影响整个电解槽的正常工作。技术研发人员：刘俊豪,付迎豪,张修平,黄斯警,晋聪聪,程启清,张国文受保护的技术使用者：氢辉能源（深圳）有限公司技术研发日：20231120技术公布日：2024/6/26