电解槽绝缘板、电解槽端板总成及电解槽的制作方法

本申请涉及电化学，尤其是涉及一种电解槽绝缘板、电解槽端板总成及电解槽。

背景技术：

1、pem(质子交换膜)电解槽相较于传统的电解槽，具有电解效率高、运行稳定以及设备体积较小等特点，作为关键设备广泛应用于电解水制氢、电解电池等领域。其工作原理是利用质子交换膜将水分解成氢气和氧气，将水供给到阳极，水在阳极被分解成氧气、质子和电子，质子通过质子交换膜进入阴极，电子从阳极流出，一部分经过集流板传递出去，另一部分经过电路到阴极，在阴极一侧，两个质子和电子重合结合产生氢气。

2、目前的pem电解槽包括质子交换膜、膜电极、双极板、绝缘板、集流板和端板等，为了实现阳极侧和阴极侧的供液及出液功能，通常需要增设的多个不同的、独立的均流构件，每个均流构件的内部开设均流流道，将均流流道连通于不同供液路径上。有鉴于此，不仅需要提供额外的空间容纳均流构件，而且增大了制造和组装难度，提高了成本，电路漏电和短路情况发生的概率也随之提升。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种电解槽绝缘板、电解槽端板总成及电解槽，以在一定程度上解决现有技术中存在的额外增设均流构件导致制造和组装难度大，成本高且有较高的漏电和短路风险的技术问题。

2、本申请提供了一种电解槽绝缘板，包括叠置的第一绝缘板和第二绝缘板；

3、所述第一绝缘板和所述第二绝缘板之间设置有均流腔，所述第一绝缘板对应所述均流腔设置有第一通流孔，所述第二绝缘板对应所述均流腔设置有第二通流孔，所述第一通流孔和所述第二通流孔相互错开，以使所述第一通流孔和所述第二通流孔通过所述均流腔连通。

4、在上述技术方案中，进一步地，所述均流腔包括汇流部和均流部；

5、所述汇流部与所述均流部沿通流方向排布并连通，所述第一通流孔与所述均流部对应设置，所述第二通流孔与所述汇流部对应设置，所述均流部的通流面积大于所述汇流部的通流面积，所述通流面积为垂直于所述通流方向的任一截面的面积。

6、在上述任一技术方案中，进一步地，所述均流腔对应的所述第一通流孔为一个，所述均流部的通流面积在所述通流方向上不变和/或增大。

7、在上述任一技术方案中，进一步地，所述均流腔对应的所述第一通流孔为多个，多个所述第一通流孔在垂直于所述通流方向的方向上顺次间隔排布；

8、每相邻两个所述第一通流孔均通过分隔部隔开，以将所述均流部分隔为多个子均流部，每个所述子均流部的通流面积在所述通流方向上不变和/或增大。

9、在上述任一技术方案中，进一步地，所述子均流部包括第一区和第二区，所述第一区在所述通流方向上位于所述第二区和所述汇流部之间；

10、所述第一区的通流面积在所述通流方向上增大，所述第二区的通流面积在所述通流方向上不变，所述第一通流孔位于所述第二区。

11、在上述任一技术方案中，进一步地，所述均流腔设置于所述第一绝缘板面向所述第二绝缘板的表面；

12、或者，所述均流腔的部分设置于所述第一绝缘板面向所述第二绝缘板的表面，所述均流腔的另一部分设置于所述第二绝缘板面向所述第一绝缘板的表面。

13、在上述任一技术方案中，进一步地，所述电解槽绝缘板还包括绝缘构件，所述绝缘构件环绕所述均流腔的边沿设置于所述第一绝缘板和所述第二绝缘板之间。

14、在上述任一技术方案中，进一步地，所述均流腔包括第一均流腔、第二均流腔和第三均流腔；

15、所述第一均流腔用于向阳极进液；

16、所述第二均流腔用于供阳极出液；

17、所述第三均流腔用于供阴极出液。

18、本申请还提供了一种电解槽端板总成，包括端板和上述任一技术方案所述的电解槽绝缘板；

19、所述端板开设有安装槽，所述电解槽绝缘板嵌设于所述安装槽内，所述电解槽绝缘板的第二绝缘板与所述安装槽的槽底相贴合。

20、本申请还提供了一种电解槽，包括集流板和上述任一技术方案所述的电解槽端板总成；

21、所述集流板设置有与所述电解槽端板总成的第一通流孔相对应的第三通流孔。

22、与现有技术相比，本申请的有益效果为：

23、本申请提供的电解槽绝缘板，不仅起到传统绝缘板的阻流作用，还集成设置有均流腔，兼具均流和绝缘作用，无需额外设置均流部件，能够在双极板处取消均流设计，不仅降低了制造和组装难度，降低了故障率，节约了制造成本以及运维成本，而且提高了双极板的利用率。此外，由于将电解槽所需的均流腔都集成在第一绝缘板和第二绝缘板之间，一方面，避免绝缘板和均流部件独立设计所引发的绝缘风险，从而提高绝缘性能的稳定性，降低漏电或短路风险；另一方面，便于对所有均流腔进行协同优化设计，有利于提高均流效果，从而提高电解反应速度、电解效率以及电解槽运行的稳定性。

24、本申请提供的电解槽端板总成将端板和电解槽绝缘板集成设置，能够实现上述的电解槽绝缘板的所有有益效果，提高了集成性和紧凑性。

25、本申请提供的电解槽，包括上述的电解槽端板总成，能够实现该电解槽端板总成的所有有益效果。

技术特征：

1.一种电解槽绝缘板，其特征在于，包括叠置的第一绝缘板和第二绝缘板；

2.根据权利要求1所述的电解槽绝缘板，其特征在于，所述均流腔包括汇流部和均流部；

3.根据权利要求2所述的电解槽绝缘板，其特征在于，所述均流腔对应的所述第一通流孔为一个，所述均流部的通流面积在所述通流方向上不变和/或增大。

4.根据权利要求2所述的电解槽绝缘板，其特征在于，所述均流腔对应的所述第一通流孔为多个，多个所述第一通流孔在垂直于所述通流方向的方向上顺次间隔排布；

5.根据权利要求4所述的电解槽绝缘板，其特征在于，所述子均流部包括第一区和第二区，所述第一区在所述通流方向上位于所述第二区和所述汇流部之间；

6.根据权利要求1所述的电解槽绝缘板，其特征在于，所述均流腔设置于所述第一绝缘板面向所述第二绝缘板的表面；

7.根据权利要求1所述的电解槽绝缘板，其特征在于，还包括绝缘构件，所述绝缘构件环绕所述均流腔的边沿设置于所述第一绝缘板和所述第二绝缘板之间。

8.根据权利要求1所述的电解槽绝缘板，其特征在于，所述均流腔包括第一均流腔、第二均流腔和第三均流腔；

9.一种电解槽端板总成，其特征在于，包括端板和权利要求1至8中任一项所述的电解槽绝缘板；

10.一种电解槽，其特征在于，包括集流板和权利要求9所述的电解槽端板总成；

技术总结本申请涉及电化学技术领域，尤其是涉及一种电解槽绝缘板、电解槽端板总成及电解槽。该电解槽绝缘板包括叠置的第一绝缘板和第二绝缘板；第一绝缘板和第二绝缘板之间设置有均流腔，第一绝缘板对应均流腔设置有第一通流孔，第二绝缘板对应均流腔设置有第二通流孔，第一通流孔和第二通流孔相互错开，以使第一通流孔和第二通流孔通过均流腔连通。电解槽端板总成包括电解槽绝缘板。电解槽包括电解槽端板总成。该电解槽绝缘板、电解槽端板总成及电解槽，具均流和绝缘作用，无需额外设置均流部件，能够在双极板处取消均流设计，不仅降低了制造和组装难度，降低了故障率，节约了制造成本以及运维成本，而且提高了双极板的利用率。技术研发人员：李庆雨,沈荣安,马宏,彭善龙,方川,周炳辉,袁殿,周百慧受保护的技术使用者：北京亿华通氢能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11