一种碱性电解槽装置的制作方法

本发明总体上涉及用于产生氢气的碱性电解槽装置，该碱性电解槽装置包括第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元。

背景技术：

1、随着越来越多的国家追求脱碳战略，氢气作为能源运输工具很可能会变得更加重要。氢气的使用与直接电气化面临挑战的行业尤其相关，例如钢铁和某些化学品的制造、长途运输、航运和航空业。优选地，所产生的氢气具有低碳足迹，并且最终是绿色的，例如通过使用来自可再生资源的电力电解水来产生。除了法规和市场设计之外，氢气生产的成本仍然是一个障碍。

2、电解槽或水电解槽是电化学设备，用于通过电流将水分子分解为氢气和氧气。电解槽包括发生电化学过程的电解槽电池。电解槽电池通常由浸在液体电解质中或与固体电解质相邻的两个电极(阳极和阴极)以及促进反应物运输和产物移除的膜或其它多孔运输层组成。在电极处，水被分解为氧气和氢气，其中离子(通常为h+或oh-)穿过液体或固体膜电解质。两个电极之间的膜还负责保持所产生的气体(氢气和氧气)分离并且避免气体混合。

3、电解槽通常包括多个这种电解槽电池，该电解槽电池被布置在电池堆中，并且被布置在提供机械支撑件的两个端板之间。电池堆还可以包括作为电解槽电池中两个相对电极之间的绝缘材料的隔离件、密封件和用于进一步机械支撑的框架。此外，多个电解槽单元可以被布置在电解槽系统中，该电解槽系统包括用于冷却、处理氢气(例如，用于纯化和压缩)、转换电力输入(例如，变压器和整流器)、处理供水(例如，去离子)和气体输出(例如，氧气)的器具。这种电解槽系统可以例如被包括在氢气生产设施中。

4、电解槽通常基于电解质和操作的温度而分为不同的技术。例如，碱性电解槽使用液体碱性电解质，而质子交换膜(pem)电解槽使用固体聚合物电解质，并且固体氧化物电解槽(soec)使用固体陶瓷材料作为电解质。

5、所有类型的电解槽均具有生产氢气的相对高的成本。然而，相对于通常用于pem的铂族金属基催化剂，碱性电解槽通常与更便宜的催化剂相关联。此外，由于可交换的电解质和阳极催化剂的较低溶解，碱性电解槽通常具有较高的耐久性。此外，由于碱性电解液中较低的气体扩散率，碱性电解槽通常实现较高的气体纯度。

6、然而，仍然存在与电解槽相关的挑战，并且特别是对于需要大的安装表面积的制氢设施。这与大型制氢设施的相对较少的安装一起，要求使电解槽装置更高效和更具成本效益。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服上述问题中的至少一些问题，并且提供一种用于产生氢气的碱性电解槽装置，与现有技术的解决方案相比，该装置至少在某种程度上有所改进。借助于用于产生氢气的碱性电解槽装置实现了在下文中将变得显而易见的该目的和其它目标，该装置包括第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种用于产生氢气的碱性电解槽装置。该装置包括第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元，第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元中的每一个碱性电解槽单元包括第一端板、第二端板和多个电解槽电池，该电解槽电池形成被布置在第一端板与第二端板之间的电池堆，其中碱性电解槽装置还包括负载支承表面，该负载支承表面被布置在第一碱性电解槽单元与第二碱性电解槽单元之间，使得第二碱性电解槽单元被竖直地布置在第一碱性电解槽单元上方并且由负载支承表面支撑。

3、因此，用于安装电解槽装置的表面积被更有效地使用。换句话说，通过使用相同量的表面积来安装电解槽装置，增加了电解槽装置的容量。因此，通过本发明，增加了电解槽装置的单位表面积的容量。该容量可以例如被定义为氢气生产容量。

4、应当理解，当陈述第二碱性电解槽单元被竖直地布置在第一碱性电解槽单元上方并且由负载支承表面支撑时，第二碱性电解槽单元被布置在第一碱性电解槽单元的顶部上，其中负载支承表面被布置在第一碱性电解槽单元与第二碱性电解槽单元之间。因此，第二碱性电解槽单元被地布置在第一碱性电解槽单元上方，该第二碱性电解槽包括第一端板、第二端板和形成被布置在第一端板与第二端板之间的电池堆的多个电解槽电池竖直，该第一碱性电解槽单元包括第一端板、第二端板和形成被布置在第一端板与第二端板之间的电池堆的多个电解槽电池，其中第二碱性电解槽单元由负载支承表面支撑。

5、第一碱性电解槽单元的第一端板和第二端板可以分别被称为第一单元第一端板和第一单元第二端板。此外，被布置在第一单元第一端板与第一单元第二端板之间的多个电解槽电池的电池堆可以被称为第一单元电池堆。对应地，第二碱性电解槽单元的第一端板和第二端板可以分别被称为第二单元第一端板和第二单元第二端板。此外，被布置在第二单元第一端板与第二单元第二端板之间的多个电解槽电池的电池堆可以被称为第二单元电池堆。

6、应当理解，第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元中的每一个碱性电解槽单元中的电池堆中的电解槽电池，通常包括由膜分离的两个电极(阳极和阴极)，并且在液态碱性电解质溶液(简称为碱性电解质)中操作以实现水电解。在使用中，氧气(和水)借助于oh阴离子而在阳极产生，并且氢气(和oh阴离子)借助于所供给的电子而在阴极产生。碱性电解质和/或水可以被连续供给到碱性电解槽单元。oh阴离子经由膜从阴极运输到阳极。第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元中的每个电池堆包括多个这种电解槽电池。

7、根据至少一个示例实施例，第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元中的每一个碱性电解槽单元中的电池堆中的电解槽电池中的电极的表面积在0.5与3m2之间。

8、应当理解，第一碱性电解槽单元是与第二碱性电解槽单元分离的单元。因此，第一碱性电解槽单元的电池堆中的电解槽电池与第二碱性电解槽单元的电池堆中的电解槽电池分离，并且独立地操作。例如，第一碱性电解槽单元的电池堆中的电解槽电池被布置在第一碱性电解槽单元的第一端板与第二端板之间，而第二碱性电解槽单元的电池堆中的电解槽电池未被布置在第一碱性电解槽单元的第一端板与第二端板之间(因为它们被布置在第二碱性电解槽单元的第一端板与第二端板之间)。应当理解，只要第一碱性电解槽单元的电池堆中的电解槽电池与第二碱性电解槽单元的电池堆中的电解槽电池分离，并且独立地操作，第一碱性电解槽单元的第一端板可以被连接到第二碱性电解槽单元的第一端板或与第二碱性电解槽单元的第一端板集成。对应地，只要第一碱性电解槽单元的电池堆中的电解槽电池与第二碱性电解槽单元的电池堆中的电解槽电池分离，并且独立地操作，第一碱性电解槽单元的第二端板可以被连接到第二碱性电解槽单元的第二端板或与第二碱性电解槽单元的第二端板集成。然而，第一电解槽单元和第二电解槽单元可以被配置成向公共管道提供所产生的气体(氢气和/或氧气)，即使第一碱性电解槽单元的电池堆中的电解槽电池与第二碱性电解槽单元的电池堆中的电解槽电池分离，并且独立地操作。

9、根据至少一个示例实施例，第一端板和第二端板是基板或载荷载体板。因此，第一端板和第二端板形成了相关联的电解槽单元的电池堆的主载体结构。通常，第一端板和第二端板不同于电池堆的任何电极。

10、应当理解，当陈述第二碱性电解槽单元被竖直地布置在第一碱性电解槽单元上方并且由负载支承表面支撑时，碱性电解槽装置是关于三维空间来描述的。例如，在笛卡尔坐标系(由x轴、y轴和z轴定义的xyz系统)中，水平面由x轴和y轴(即xy平面)定义，并且z轴是垂直穿过水平面的竖直轴线。换句话说，z轴或竖直轴线平行于重力所遵循的轴线。因此，与第一碱性电解槽单元的位置相比，第二碱性电解槽单元相对于z轴的位置更高。根据至少一个示例实施例，第二碱性电解槽单元的最低z坐标高于第一碱性电解槽单元的最高z坐标。

11、应当理解，第二碱性电解槽单元通常被布置在第一碱性电解槽单元的顶部上。例如，第二碱性电解槽单元相对于x轴和y轴(即在水平面中)被布置在与第一碱性电解槽单元相同的位置中。根据至少一个示例实施例，相对于第二碱性电解槽单元的x轴和y轴的位置与相对于第一碱性电解槽单元的x轴和y轴的位置至少部分地重叠。因此，第二碱性电解槽单元可以在水平面(xy平面)中与第一碱性电解槽单元对齐或稍微偏移。

12、根据至少一个示例实施例，负载支承表面被包括在第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元中的一个碱性电解槽单元中。

13、因此，不需要单独的组装步骤来布置负载支承表面，使得第二碱性电解槽单元被竖直地布置在第一碱性电解槽单元上方并且由负载支承表面支撑。换句话说，负载支承表面被集成在第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元中的一个碱性电解槽单元中。因此，简单地通过将第二碱性电解槽单元竖直地布置在第一碱性电解槽单元上方来将负载支承表面布置成使得第二碱性电解槽单元被竖直地布置在第一碱性电解槽单元上方并且由负载支承表面支撑。

14、根据至少一个示例实施例，负载支承表面被包括在第一碱性电解槽单元中。优选地，第一碱性电解槽单元的负载支承表面是第一碱性电解槽单元的顶表面。因此，在碱性电解槽装置的组装期间，第一碱性电解槽单元可以被放置在其正确的位置，此后第二碱性电解槽单元被布置在第一碱性电解槽单元的顶部上，在该顶部上其由第一碱性电解槽单元的负载支承表面支撑。因此，碱性电解槽装置的组装得到了改进。

15、根据至少一个示例实施例，负载支承表面被包括在第一碱性电解槽单元的第一端板和第二端板中的至少一个端板中。

16、因此，负载支承表面被集成到第一碱性电解槽单元的已经存在的部件中。因此，可以省略被布置在包括负载支承表面的第一碱性电解槽单元与第二碱性电解槽单元之间的单独的负载支承结构。此外，由于第一端板和第二端板通常是载荷载体板，因此负载支承表面被集成到第一碱性电解槽单元的电池堆的主载体结构中。负载支承表面可以被包括在或集成在第一碱性电解槽单元的第一端板和/或第二端板中。

17、根据至少一个示例实施例，第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元的相应电池堆中的电解槽电池被竖直地堆叠。

18、因此，单位表面积的容量还可以被增加。因此，电解槽电池被夹在竖直方向上，或者沿着z轴，如关于先前描述的笛卡尔坐标系所描述的。因此，第一端板、电池堆和第二端板被在竖直方向上顺序地布置。换句话说，第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元的中心轴线是竖直轴线。通常，这种竖直堆叠装置中的每个电解槽电池包括被夹在竖直方向或沿z轴的电极和膜。根据至少一个示例实施例，电极和/或膜相对于xy平面倾斜或翘起，以避免气阱。

19、例如，第一碱性电解槽单元的第一端板被布置在用于碱性电解槽装置的电解槽场地的地面表面上。第一碱性电解槽单元的第二端板与第一端板对齐并且被布置在第一端板上方，使得第一碱性电解槽单元的竖直布置的电池堆被布置在第一端板与第二端板之间。第二端板包括负载支承表面，第二碱性电解槽单元被支撑在负载支承表面上。因此，第二碱性电解槽单元的第一端板被布置在第一碱性电解槽单元的第二端板上。第二碱性电解槽单元的第二端板与第一端板对齐并且被布置在第一端板上方，使得第二碱性电解槽单元的竖直布置的电池堆被布置在第一端板与第二端板之间并且竖直地在第一碱性电解槽单元上方。

20、根据至少一个示例实施例，第一碱性电解槽单元还包括从第一端板延伸至第二端板的平面结构，并且其中该平面结构包括负载支承表面。

21、因此，第一碱性电解槽单元中包括平面结构，该平面结构是独立于第一端板和第二端板的负载支承结构，并且包括负载支承表面。这种平面结构为第二碱性电解槽单元提供了有利的支撑件。

22、根据至少一个示例实施例，平面结构包括被布置成面向第一碱性电解槽单元的电池堆的面向内的表面和被布置成面向第二碱性电解槽单元的面向外的表面，其中面向外的表面是负载支承表面。

23、因此，前面提到的第一碱性电解槽单元的顶表面优选地是平面结构的面向外的表面并且用作负载支承表面。因此，改进了第二碱性电解槽单元在第一碱性电解槽单元顶部上的布置。

24、根据至少一个示例实施例，负载支承结构从第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元中的至少一个碱性电解槽单元的第一端板延伸至第二端板。因此，负载支承结构可以增加对应的碱性电解槽单元的稳健性。例如，负载支承结构可以被配置成压缩电池堆中的电解槽电池。因此，连接杆可以被省略，或者至少减少。

25、负载支承结构可以例如被附接到第一碱性电解槽单元的第一端板的顶部部分或顶表面，并且被附接到第一碱性电解槽单元的第二端板的顶部部分或顶表面，并且从而从第一端板的顶部部分或顶表面延伸至第二端板的顶部部分或顶表面。端板的顶部部分或顶表面在此处是指端板面向第二碱性电解槽单元的部分或表面。作为备选方案，负载支承结构可以被附接到第二碱性电解槽单元的第一端板的底部部分或底表面，并且被附接到第二碱性电解槽单元的第二端板的底部部分或底表面，并且从而从第一端板的底部部分或底表面延伸至第二端板的底部部分或底表面。端板的底部部分或底表面在此处是指端板面向第一碱性电解槽单元的部分或表面。

26、根据至少一个示例实施例，负载支承表面被集成在第一碱性电解槽单元或第二碱性电解槽单元的负载支承结构(或平面结构)中，或者被集成在第一碱性电解槽单元的第一端板和第二端板中的至少一个端板中，其与对应的碱性电解槽单元的电解质接触。因此，通过使包括负载支承表面的结构与第一碱性电解槽单元的电解质接触，负载支承表面可以被集成在第一碱性电解槽单元中。备选地，通过使包括负载支承表面的结构与第二碱性电解槽单元的电解质接触，负载支承表面可以被集成在第二碱性电解槽单元中。例如，在负载支承表面被包括在第一碱性电解槽单元的第一端板和第二端板的至少一个端板中的实施例中，第一端板和第二端板与第一碱性电解槽单元的电解质接触。此外，在负载支承表面被包括在从第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元中的至少一个碱性电解槽单元的第一端板延伸至第二端板的负载支承结构或平面结构中的实施例中，负载支承结构或平面结构可以被布置成使得其与对应的碱性电解槽单元的电解质接触。

27、根据至少一个示例实施例，第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元的相应电池堆中的电解槽电池被水平地堆叠。

28、因此，常规的电池堆装置可以用于碱性电解槽装置。因此，电解槽电池被夹在水平方向上，或者沿着x轴或y轴，如关于先前描述的笛卡尔坐标系所描述的。因此，第一端板、电池堆和第二端板在水平方向上(沿着x轴或y轴)顺序地布置。换句话说，第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元的中心轴线是水平轴线。通常，这种水平堆叠装置中的每个电解槽电池包括被夹在水平方向或沿着x轴或y轴的电极和膜。

29、例如，第一碱性电解槽单元的第一端板和第二端板被布置在用于碱性电解槽装置的电解槽场地的地面表面上。第一碱性电解槽单元的第一端板和第二端板通常在水平方向上对齐，并且被并排布置，使得第一碱性电解槽单元的水平地布置的电池堆被布置在第一端板与第二端板之间。根据至少一个示例实施例，其中负载支承表面被包括在第一碱性电解槽单元的第一端板和第二端板中，负载支承表面通常在第一端板的顶表面与第二端板的顶表面之间分开，第二碱性电解槽单元的相应的第一端板和第二端板被支撑在该负载支承表面上。因此，第二碱性电解槽单元的第一端板被布置在第一碱性电解槽单元的第一端板的顶部上，并且第二碱性电解槽单元的第二端板被布置在第一碱性电解槽单元的第二端板的顶部上。因此，第二碱性电解槽单元的第一端板和第二端板以及被布置在它们之间的水平地布置的电池堆被竖直地布置在第一碱性电解槽单元上方。

30、根据至少一个示例实施例，负载支承表面是网格或栅格。

31、因此，提供了坚固但重量相对较轻的负载支承表面。例如，包括负载支承表面的负载支承结构被布置为网格或栅格。备选地，对于其中负载支承表面被包括在第一碱性电解槽单元的第一端板和/或第二端板中的实施例，对应的第一端板和/或第二端板(一个或多个)被布置为网格或栅格。例如，网格或栅格是3d打印的或以其它方式制造的，以提供被配置成承受高竖直载荷(即，至少对应于第二碱性电解槽单元的重量)的结构。通过将网格或栅格作为负载支承表面，促进了气体或液体向第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元和/或从第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元的运输，因为这种运输可以经由网格或栅格中的开口来实现。

32、根据至少一个示例实施例，碱性电解槽装置还包括被布置在第一碱性电解槽单元的第一端板与第二端板之间的中间负载支承板，其中第二碱性电解槽单元至少部分地由中间负载支承板支撑。

33、这种中间负载支承板通常被布置成包围电池堆的一部分，或者包括形成电池堆的一部分的中心结构。这种中心结构可以例如包括能够使碱性电解质流过的栅格或网格。例如，中心结构被布置在两个电极之间，并且可以形成虚拟电池(即，电池堆中不产生氢气或氧气的电池，因为在虚拟电池的电极之间没有施加电势)。中间负载支承板通常被远离第一端板和第二端板布置，通常与第一端板和第二端板等距离布置。碱性电解槽装置可以包括多于一个的中间负载支承板。对于这种实施例，多个中间负载支承板沿着从第一端板到第二端板的距离布置。中间负载支承板可以被称为中间负载支承结构。

34、根据至少一个示例实施例，第二碱性电解槽单元至少部分地由中间负载支承板支撑是通过负载支承表面被包括在中间负载支承板以及第一碱性电解槽单元的第一端板和第二端板中实现的。负载支承表面通常在第一端板的顶表面、第二端板的顶表面和中间负载支承板的顶表面之间分开，第二碱性电解槽单元的相应的第一端板、第二端板和中间板被支撑在该负载支承表面上。因此，对于这种实施例，第二碱性电解槽单元包括中间板，该中间板对应于第一电解槽单元的中间负载支承板被布置在第二碱性电解槽单元的第一端板与第二端板之间。作为备选方案，第二碱性电解槽单元至少部分地由中间负载支承板支撑是通过负载支承结构由第一端板和第二端板以及中间负载支承板支撑来实现的，其中负载支承结构包括如前所述的负载支承表面。

35、根据至少一个示例实施例，碱性电解槽装置包括被配置成测量温度、压力和/或电导率的一个或多个传感器，其中该一个或多个传感器被集成在中间负载支承板中。这种集成是有利的，因为由于中间负载支承板的装置，传感器(一个或多个)可以被容易地布置在电池堆的中部区段中。

36、根据至少一个示例实施例，至少第一碱性电解槽单元还包括至少一个连接杆，该连接杆被布置成从第一端板延伸至第二端板并且被配置成压缩电池堆中的电解槽电池，其中负载支承表面远离至少一个连接杆。

37、因此，第一碱性电解槽单元的电池堆中的电解槽电池被压缩并且通过至少一个连接杆紧密地保持在第一端板和第二端板内。当陈述负载支承表面远离至少一个连接杆时，应当理解负载支承表面不同于至少一个连接杆。换句话说，根据至少一个示例实施例，负载支承表面不被包括在至少一个连接杆中，或者不被包括在被布置成从第一端板延伸至第二端板并且被配置成压缩电池堆中的电解槽电池的任何连接杆中。然而，根据至少一个备选的示例实施例，对于第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元的上述被竖直布置的电池堆，第一碱性电解槽单元可以包括至少两个连接杆，其中面向第二碱性电解槽单元的至少两个连接杆的相应端表面包括负载支承表面。因此，第二碱性电解槽单元的第一端板可以由第一碱性电解槽单元的至少两个连接杆的端表面支撑。

38、通常，第二碱性电解槽单元还包括至少一个连接杆，该至少一个连接杆被布置成从第二碱性电解槽单元的第一端板延伸至第二端板，该连接杆被配置成压缩电池堆中的电解槽电池。因此，负载支承表面远离或不同于至少一个连接杆。

39、根据至少一个示例实施例，碱性电解槽装置还包括被配置成从电池堆的电解槽电池运输所产生的气体的管道，其中该管道被竖直地布置在第一碱性电解槽单元与第二碱性电解槽单元之间。

40、因此，提供了布置管道的有效方式。例如，第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元可以被配置成向相同的管道提供所产生的气体。例如，管道包括第一管道系统和第二管道系统，该第一管道系统用于处理所产生的氢气，该第二管道系统用于处理所产生的氧气，第二管道系统与第一管道系统分离并且不同于第一管道系统。

41、根据至少一个示例实施例，管道还被配置成将碱性电解质(或其对应的溶液)和/或水运输到第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元，以及从第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元运输碱性电解质和/或水。因此，管道可以包括用于处理碱性电解质和/或水的第三管道系统。通常，碱性电解质和/或水被再循环进出电池堆。

42、根据至少一个示例实施例，管道被至少部分地包括在负载支承结构中，该负载支承结构包括前述负载支承表面。负载支承结构还可以包括用于测量气体或液体流量的传感器或计量器具。

43、根据至少一个示例实施例，负载支承表面被水平地布置。

44、因此，为第二碱性电解槽单元提供了有利的支撑件。即，负载支承表面通常是在xy平面中延伸的水平表面。

45、根据至少一个示例实施例，碱性电解槽装置还包括封装罩，该封装罩容纳第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元。

46、因此，来自第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元的任何泄漏气体可以被截留在封装罩内部。

47、根据至少一个示例实施例，碱性电解槽装置还包括气体传感器，该气体传感器被配置成检测来自第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元的任何泄漏气体，其中该气体传感器被布置在封装罩内、在第二碱性电解槽单元的竖直上方。

48、因此，提供了检测泄漏气体的有效装置。气体传感器通常被配置成检测氢气和/或氧气。

49、根据至少一个示例实施例，封装罩包括引导表面，该引导表面被布置在封装罩的顶部部分中，其中引导表面被配置成将任何泄漏的气体引导至气体传感器。

50、因此，改进了泄漏气体的检测。因此，气体传感器通常被布置在封装罩的顶部部分中。

51、根据至少一个示例实施例，第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元被串联地或并联地连接。

52、即，第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元可以被串联地或并联地电连接。

53、根据至少一个示例实施例，第一碱性电解槽单元和第二碱性电解槽单元被布置成作为冗余单元操作。备选地，它们被布置成彼此独立地(或共同地)操作以提供氢气。

54、根据至少一个示例实施例，第一电解槽单元和第二电解槽单元中的每一个电解槽单元的操作温度在70℃与90℃之间。这种操作温度可以被称为正常操作温度。第一电解槽单元和第二电解槽单元中的每一个电解槽单元的操作压力可以例如在1巴与30巴之间。

55、根据至少一个示例实施例，碱性电解质是氢氧化钾koh或氢氧化钠naoh。对于koh，浓度可以是例如57m(摩尔)。

56、根据至少一个示例实施例，用于电池堆中的膜的材料是zro或nio。该膜可以用网状件，例如聚苯硫醚(pps)网状件来稳定。该膜可以例如由薄的多孔箔构成。这种箔的厚度可以例如在0.05mm与0.5mm之间。然而，为了避免气体混合，优选至少0.25mm的厚度。应当理解，膜对电子是不导电的，因此避免了电解槽电池的阳极与阴极之间的电短路，同时允许电极之间的小的距离。该膜被配置成传导oh阴离子，因为碱性电解质可以渗透到膜的孔中。此外，膜将膜分离侧上产生的气体(氧气和氢气)分离。应当注意，膜可以被称为隔膜或分离器。

57、根据至少一个示例实施例，阳极，即电池堆中用于氧侧的电极(和催化剂)，是镀镍的钢电极，例如镀镍的穿孔不锈钢电极。

58、根据至少一个示例实施例，阴极，即电池堆中用于氢侧的电极(和催化剂)，是镀镍的钢电极，例如镀镍的穿孔不锈钢电极。

59、因此，电池堆中用于氧侧和氢侧的电极(和催化剂)可以是相同类型的。换句话说，阳极和阴极可以由相同的材料制成。

60、根据至少一个示例实施例，第一电解槽单元和第二电解槽单元中的每一个电解槽单元包括在阳极或阴极处的多孔运输层。这种运输层可以由镍网构成。

61、如本领域技术人员所知，该装置还可以包括分别用于所产生的氧气和氢气的气体分离器器具、用于干燥所产生的氢气的干燥器器具、碱性溶液和水的泵或其它运输装置以及该装置的操作所需的相关联的电气器具。

62、根据本发明的第二方面，提供了一种制氢设施。该制氢设施包括多个根据本发明的第一方面的碱性电解槽装置。因此，碱性电解槽单元可以被称为产氢碱性电解槽单元。

63、例如，单个碱性电解槽单元可能具有对应于几个mw电力需求的容量，通常每产生nm3 h2(标准立方米)需要4-5kwh的能量输入。例如，制氢设施可以包括50至150个碱性电解槽单元，对应于1gw的电力需求。

64、本发明的第二方面的效果和特征很大程度上类似于上面结合本发明的第一方面描述的那些效果和特征。关于本发明的第一方面提到的实施例很大程度上与本发明的第二方面兼容，下面举例说明其中的一些实施例。

65、在以下描述和附图中公开和论述了本发明的其它优点和特征。