一种碱性电解槽端极板的制作方法

【】本技术属于水电解制氢设备，具体涉及一种碱性电解槽端极板。

背景技术

0、背景技术：

1、电解槽包括位于两端的端极板，两端极板之间层叠设置有阴极板和阳极板，现有技术中的端极板包括上平极板、下平极板和极板框，上平极板和下平极板均焊接连接在极板框上，上平极板和下平极板之间具有内部空腔，进液口和出液口均位于内部空腔的底部，氢气排气孔和氧气排气孔位于顶部，碱液先进入内部空腔进行缓冲后再进入电解槽内部进行电解反应，即电解槽工作时，碱液从端极板下部进入并从端极板下部流出。

2、实际操作中，电解槽启动前，需要进行氮气置换，即先使用氮气再将电解槽中的空气置换出去，保证电解槽内气体环境稳定，氧气含量处于安全水平，但是，在通入氮气时，氮气也是先从端极板下部进入并使电解槽内的空气从端极板下部排出，这种置换方式并不能够很好的将空腔内的气体全部排除，会影响到产生氢气和氧气的纯度；而当电解槽通入电解液时，也容易使一部分气体聚集到端极板的上部空间内并被封存，形成死区，导致内部空腔有效缓冲体积变小，缓冲的效果变差；此外，电解槽本身在高温高压环境下工作，实际运行中的压力约为1.6兆帕，在启动、运行和关机过程中均会存在一定程度上的压力波动，而长期的高压环境和压力波动会造成零部件的疲劳损伤，尤其在上平极板和下平极板与极板框的焊接位置，更加容易由于疲劳而产生裂纹，造成电解槽的破损和泄露。

3、另外，当水电解制氢设备在关机时，伴随着整个关机过程一直有气体排出，也是由于端极板死区内部的气体随着电解槽关机过程死区内部压力下降，使死区内被压缩的气体膨胀而不断向外排气，使关机时间延长，系统难以彻底排净腔室内的气体。并且死区中的气体在系统运行过程中也有可能随着端极板上的氧气出口和氢气出口排出电解槽，造成电解槽产出的氢气和氧气的气体纯度出现短时波动。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、本实用新型提供一种碱性电解槽端极板，以解决现有技术中由于气体聚集在端极板内部空腔顶部造成的电解槽破损、泄露以及电解槽产出氢气和氧气纯度低的问题。

2、本实用新型是通过以下技术方案实现的，提供一种碱性电解槽端极板的技术方案为：

3、碱性电解槽端极板包括极板框，极板框内安装有上平极板和下平极板，上平极板和下平极板之间具有内部空腔，内部空腔内设有挡液板，挡液板设置在上平极板或下平极板上，挡液板的最下部紧贴极板框的内侧面，挡液板设有两个并间隔布置，两挡液板之间为中间流道，两挡液板之外为外侧流道，内部空腔底部还设有进液口和出液口，进液口设有两个且分别设置在两外侧流道的底部，出液口设置在中间流道的底部。

4、有益效果是：通过设置挡液板，可以令碱液流动时，由下向上由两挡液板外侧向两挡液板之间逐渐充满整个端极板的内部空腔，使内部空腔中的气体可以有效排出，避免形成死区，保证了内部空腔中的有效缓冲体积，确保进入电解槽内部发硬的碱液流速不会过快；另外，还可以防止内部空腔中留存的气体随着氢气排气口和氧气排气口排出，影响气体纯度；第三，避免电解槽工作过程中的压力波动造成死区内气体体积明显变化，从而避免端极板各零部件的疲劳损伤，防止电解槽的破损和泄露；第四挡液板还可以作为上平极板或下平极板的加强筋，进一步提升电解槽整体的结构强度。

5、进一步地，两挡液板对称布置上平极板或下平极板上。

6、有益效果是：两挡液板对称布置，可以确保两侧的外侧流道中的碱液流速一致，防止流速较慢的一侧在内部空腔顶部出现死区，同时对称设置的挡液板可以进一步保证对上平极板或下平极板的加强效果。

7、进一步地，挡液板包括下部斜板和上部竖板，两上部竖板平行，两下部斜板倾斜设置并由下向上逐渐靠近。

8、有益效果是：倾斜设置的下部斜板对从进液口进入内部空腔的碱液进行导流，避免在挡液板最下端与极板框连接位置处出现涡流干扰碱液的正常流动，保证内部空腔的缓冲效果。

9、进一步地，下部斜板和上部竖板的连接处设有圆形倒角。

10、有益效果是：圆形倒角可以避免弯曲位置处出现涡流，确保碱液流动平稳，进一步保证内部空腔的缓冲效果。

技术特征：

1.一种碱性电解槽端极板，其特征是，包括极板框，所述极板框内安装有上平极板和下平极板，所述上平极板和下平极板之间具有内部空腔，所述内部空腔内设有挡液板，所述挡液板设置在所述上平极板或下平极板上，所述挡液板的最下部紧贴所述极板框的内侧面，所述挡液板设有两个并间隔布置，两挡液板之间为中间流道，两挡液板之外为外侧流道，所述内部空腔底部还设有进液口和出液口，所述进液口设有两个且分别设置在两外侧流道的底部，所述出液口设置在所述中间流道的底部。

2.根据权利要求1所述的碱性电解槽端极板，其特征是，所述两挡液板对称布置所述上平极板或下平极板上。

3.根据权利要求2所述的碱性电解槽端极板，其特征是，所述挡液板包括下部斜板和上部竖板，所述两上部竖板平行，所述两下部斜板倾斜设置并由下向上逐渐靠近。

4.根据权利要求3所述的碱性电解槽端极板，其特征是，所述下部斜板和上部竖板的连接处设有圆形倒角。

技术总结本技术属于水电解制氢设备技术领域，具体涉及一种碱性电解槽端极板，包括极板框，极板框内安装有上平极板和下平极板，上平极板和下平极板之间有内部空腔，内部空腔内设有挡液板，挡液板设置在上平极板或下平极板上，挡液板最下部紧贴极板框内侧面，挡液板设有两个，两挡液板之间为中间流道，两挡液板之外为外侧流道，内部空间底部有进液口和出液口，进液口有两个且分别设在两外侧流道底部，出液口在中间流道底部。碱液流动时，可由下向上由两导流板外侧向两导流板之间逐渐充满整个端极板的内部空腔，使内部空腔中的气体有效排出，解决了由于气体聚集在端极板内部空腔顶部造成的电解槽破损、泄露以及电解槽产出氢气和氧气纯度低的问题。技术研发人员：王彦东,孙敬轩,成博,杨炎,张海龙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：20231020技术公布日：2024/7/9