电极支撑组件及电解装置的制作方法

本申请涉及电解，特别是涉及一种电极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，电解装置作为可再生能源大规模制氢的关键装备，在构建新能源体系中发挥重要作用。

2、电极支撑组件作为电解槽的核心部件之一，用于支撑电极，对于电解装置性能有着很大影响。现有的电极支撑组件大多采用焊接的方式将中间极板固定于极框，长期使用中，焊缝处会产生腐蚀，降低电极支撑组件的使用寿命。

技术实现思路

1、本申请提供一种电极支撑组件及电解装置，能够形成无焊缝的双极板结构，提高电极支撑组件的使用寿命。

2、一方面，根据本申请实施例提出了一种电极支撑组件，包括：电极框，包括沿自身轴向成对设置的第一极框和第二极框；极板，沿轴向夹设于第一极框和第二极框之间，极板具有反应区以及环绕于反应区外周的边缘区，第一极框和第二极框连接于极板的边缘区，并与极板的反应区围合形成沿轴向相对设置的反应腔，第一极框和第二极框对应反应腔分别设置有入口和出口，入口和出口与反应腔相连通。

3、根据本申请实施例的一个方面，在轴向上，第一极框、极板以及第二极框对应设置有连接孔；电极支撑组件还包括连接件，连接件依次穿设于第一极框、极板以及第二极框的连接孔，并使极板与第一极框和第二极框相连。

4、根据本申请实施例的一个方面，连接孔的数量为两个以上，两个以上的连接孔沿电极框的周向间隔分布。

5、根据本申请实施例的一个方面，第一极框和极板中的至少一者朝向另一者的表面上开设有第一密封槽，电极支撑组件还包括第一密封圈，第一密封圈嵌设于第一密封槽内并与另一者的表面相抵接；和/或，第二极框和极板中的至少一者朝向另一者的表面上开设有第二密封槽，电极支撑组件还包括第二密封圈，第二密封圈嵌设于第二密封槽内并与另一者的表面相抵接。

6、根据本申请实施例的一个方面，第一密封槽的数量为两个以上，第一密封圈的数量大于或者等于第一密封槽的数量并对应嵌设于各第一密封槽内；和/或，第二密封槽的数量为两个以上，第二密封圈的数量大于或者等于第二密封槽的数量并对应嵌设于各第二密封槽内。

7、根据本申请实施例的一个方面，第一极框和第二极框背离彼此的一侧表面上设置有密封水线，密封水线呈环状设置并将入口和出口环绕在内。

8、根据本申请实施例的一个方面，在电极框中，入口和出口靠近反应腔的一侧均设置有梳齿结构，梳齿结构包括交替设置的梳齿和空隙，入口和出口通过梳齿结构与反应腔相连通。

9、根据本申请实施例的一个方面，各梳齿结构中，沿靠近反应腔的方向，梳齿包括相继设置的第一梳齿段和第二梳齿段；第一梳齿段和第二梳齿段设置为台阶结构，且第二梳齿段背离极板的一侧表面与电极框背离极板的一侧表面相平齐。

10、根据本申请实施例的一个方面，第一极框和/或第二极框沿轴向的尺寸设置为3mm～6mm。

11、另一方面，根据本申请实施例提出了一种电解装置，包括上述实施例的电极支撑组件。

12、本申请实施例提供的电极支撑组件以及电解装置，电极支撑组件包括电极框以及极板，电极框包括沿自身轴向相对设置的第一极框和第二极框，极板沿轴向夹设于第一极框和第二极框之间，极板沿轴向的两侧表面分别与第一极框和第二极框相连，以形成无焊缝的双极板结构。相较于现有的焊接方式，本申请实施例中的电极支撑组件能够从根源上规避了焊缝，有效防止了焊接应力腐蚀和焊接变形问题的出现，且避免了电解液对焊缝的腐蚀影响，提高电极支撑组件的使用寿命。

技术特征：

1.一种电极支撑组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电极支撑组件，其特征在于，在所述轴向上，所述第一极框(11)、所述极板(2)以及所述第二极框(12)对应设置有连接孔；

3.根据权利要求2所述的电极支撑组件，其特征在于，所述连接孔的数量为两个以上，两个以上的所述连接孔沿所述电极框(1)的周向间隔分布。

4.根据权利要求1所述的电极支撑组件，其特征在于，所述第一极框(11)和所述极板(2)中的至少一者朝向另一者的表面上开设有第一密封槽(111)，所述电极支撑组件还包括第一密封圈(31)，所述第一密封圈(31)嵌设于所述第一密封槽(111)内并与另一者的表面相抵接；

5.根据权利要求4所述的电极支撑组件，其特征在于，所述第一密封槽(111)的数量为两个以上，第一密封圈(31)的数量大于或者等于第一密封槽(111)的数量并对应嵌设于各第一密封槽(111)内；

6.根据权利要求1所述的电极支撑组件，其特征在于，所述第一极框(11)和所述第二极框(12)背离彼此的一侧表面上设置有密封水线(5)，所述密封水线(5)呈环状设置并将所述入口和所述出口环绕在内。

7.根据权利要求1所述的电极支撑组件，其特征在于，在所述电极框(1)中，所述入口和所述出口靠近所述反应腔的一侧均设置有梳齿结构(4)，所述梳齿结构(4)包括交替设置的梳齿(41)和空隙(42)，所述入口和所述出口通过所述梳齿结构(4)与所述反应腔相连通。

8.根据权利要求7所述的电极支撑组件，其特征在于，各所述梳齿结构(4)中，沿靠近所述反应腔的方向，所述梳齿(41)包括相继设置的第一梳齿段(411)和第二梳齿段(412)；

9.根据权利要求1所述的电极支撑组件，其特征在于，所述第一极框(11)和/或所述第二极框(12)沿所述轴向的尺寸设置为3mm～6mm。

10.一种电解装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的电极支撑组件。

技术总结本申请涉及一种电极支撑组件及电解装置，电极支撑组件包括电极框以及极板，电极框包括沿自身轴向成对设置的第一极框和第二极框，极板沿轴向夹设于第一极框和第二极框之间，极板具有反应区以及环绕于反应区外周的边缘区，第一极框和第二极框连接于极板的边缘区，并与极板的反应区围合形成沿轴向相对设置的反应腔，第一极框和第二极框对应反应腔分别设置有入口和出口，入口和出口与反应腔相连通。本申请提供一种电极支撑组件及电解装置，能够形成无焊缝的双极板结构，提高电极支撑组件的使用寿命。技术研发人员：赵明辉,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：20231103技术公布日：2024/6/30