一种大型水电解制氢设备的双极板的制作方法

1.本实用新型涉及水电解制氢领域，具体是涉及一种大型水电解制氢设备的双极板。


背景技术：

2.氢是主要的工业原料，也是最重要的工业气体和特种气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。同时，氢也是一种理想的二次能源。在一般情况下，氢极易与氧结合。这种特性使其成为天然的还原剂使用于防止出现氧化的生产中。在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中，在氮气保护气中加入氢以去除残余的氧。在石化工业中，需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。由于氢的高燃料性，航天工业使用液氢作为燃料。
3.目前工业化制氢方法有多钟，包括天然气蒸汽重整制氢、甲醇重整制氢、水煤气制氢和水电解制氢，其中水电解制氢的原料水取之不尽却经过能源使用后的反应产物又是水，同时电解水的电能可通过风能、太阳能和核能这些环境友好型能源，因此水电解制氢具有良好的社会性和经济性。
4.传统水电解制氢设备的双极板均采用极板底部进碱，极板顶部出气体和碱液混合物的结构。随着电解槽产气能力的不断增加，双极板尺寸越做越大，以及电流密度加大，单个电解小室内气体的产量也达到一个新的高度。利用传统的结构的双极板存在许多不足：电解小室内温度不均匀、碱液分配不均匀、小室内电流分布不均匀。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，提供一种大型水电解制氢设备的双极板，本技术方案解决了上述背景技术中提出的电解小室内温度不均匀、碱液分配不均匀、小室内电流分布不均匀。
6.为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：
7.一种大型水电解制氢设备的双极板，包括：
8.极板框，所述极板框上半部分开设阳极气碱通道一，所述极板框上半部分开设阴极气碱通道一，所述极板框上部右侧靠近阳极气碱通道一的位置开设阳极气碱通道二，所述极板框上部左侧靠近阴极气碱通道一的位置开设阴极气碱通道二，所述极板框下半部分开设进碱通道。
9.优选的，所述阳极气体碱液通道一至少有6个，其中3个所述阳极气碱通道一开设在极板框的顶部右侧，所述阳极气碱通道一相较于传统双极板的阳极气碱通道，其单个面积更小，数量更多。
10.优选的，所述阴极气碱通道一至少有6个，其中3个所述阴极气碱通道开设在极板框的顶部左侧。
11.优选的，所述进碱通道有6个，对称开设于极板框的底部和中间偏下的位置。
12.本实用新型的优点在于：通过进碱通道的分散分布使电解小室中碱液分布更加均匀，通过在极板框中部偏上的位置开设气碱通道，使电解小室下半部分产生的气体尽快排出，能及时带走小室各处电解过程中产生的废热，使电解槽内温度更加均匀，能使电解小室下半部分产生的气体尽快排出，降低小室上半部分气体的浓度，降低碱液电阻，使电流在电解小室中分布更加均匀。
附图说明
13.图1为本实用新型的一种大型水电解制氢设备的双极板的结构示意图；
14.图2为本实用新型的一种大型水电解制氢设备的双极板中进碱通道放大图；
15.图3为本实用新型的一种大型水电解制氢设备的双极板中阴极气碱通道一放大图；
16.图4为本实用新型的一种大型水电解制氢设备的双极板中阳极气碱通道一放大图。
17.图中标号为：1、极板框；2、阴极气碱通道一；3、阳极气碱通道一；4、进碱通道；5、阳极气碱通道二；6、阴极气碱通道二。
具体实施方式
18.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
19.参照图1所示，一种大型水电解制氢设备的双极板，包括:
20.极板框1，所述极板框1上半部分开设阴极气碱通道一2，所述极板框1上半部分开设阳极气碱通道一3，所述极板框1上部右侧靠近阳极气碱通道一3的位置开设阳极气碱通道二5，所述极板框1上部左侧靠近阴极气碱通道一2的位置开设阴极气碱通道二6，所述极板框1下半部分开设进碱通道4。
21.阴极气碱通道一2至少有6个，其中3个阴极气碱通道一2开设在极板框1的顶部左侧，本实用新型的阴极气碱通道相较于传统双极板的阴极气碱通道，其单个面积更小，数量更多。
22.阳极气碱通道一3至少有6个，其中3个阳极气碱通道一3开设在极板框1的顶部右侧，本实用新型的阳极气碱通道相较于传统双极板的阳极气碱通道，其单个面积更小，数量更多，分散设置的气碱通道使得电解小室下半部分产生的气体可以尽快排出，减低电解小室气体浓度，同时气体的排出带走电解过程中产生的废热。
23.进碱通道4有6个，对称开设于极板框1的底部和中间偏下的位置，相较于传统双极板将进碱通道全设置在极板底部，本实用新型将进碱通道分散设置在极板框1下半部分，使得碱液可以在电解小室中更加均匀的分配。
24.综上所述，本实用新型的优点在于：通过对进碱通道进行分散设置，使碱液在小室中能更均匀的分配；在中部偏上的位置设置气碱通道，使电解小室下半部分产生的气体能尽快排出，能及时带走小室各处电解过程中产生的废热，使电解槽内温度更加均匀；同时降低小室上半部分气体的浓度，降低碱液电阻，使电流在电解小室中分布更加均匀。
25.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。


技术特征：
1.一种大型水电解制氢设备的双极板，其特征在于，包括极板框(1)，所述极板框(1)上半部分开设阴极气碱通道一(2)，所述极板框(1)上半部分开设阳极气碱通道一(3)，所述极板框(1)上部右侧靠近阳极气碱通道一(3)的位置开设阳极气碱通道二(5)，所述极板框(1)上部左侧靠近阴极气碱通道一(2)的位置开设阴极气碱通道二(6)，所述极板框(1)下半部分开设进碱通道(4)。2.根据权利要求1所述的一种大型水电解制氢设备的双极板，其特征在于：所述阴极气碱通道一(2)至少有6个，其中3个所述阴极气碱通道一(2)开设在极板框(1)的顶部左侧。3.根据权利要求1所述的一种大型水电解制氢设备的双极板，其特征在于：所述阳极气碱通道一(3)至少有6个，其中3个所述阳极气碱通道一(3)开设在极板框(1)的顶部右侧。4.根据权利要求1所述的一种大型水电解制氢设备的双极板，其特征在于：所述进碱通道(4)有6个，对称开设于极板框(1)的底部和中间偏下的位置。

技术总结
本实用新型公开了一种大型水电解制氢设备的双极板，涉及水电解制氢领域，其采用将进碱通道分散设置在双极板底部和中间偏下的位置，在不改变气体碱液通道面的基础上，减小单个气体碱液通道的面积，增加气体碱液通道的数量，达到了使两块双极板组成的电解小室中碱液分配更加均匀，能及时带走小室各处电解过程中产生的废热，使电解槽内温度更加均匀，同时使电解小室下半部分产生的气体尽快排出，降低小室上半部分气体的浓度，达到降低碱液电阻，使电流在电解小室中分布更加均匀的目的。电流在电解小室中分布更加均匀的目的。电流在电解小室中分布更加均匀的目的。


技术研发人员：廖多香 马军 唐暑芹 裴斐
受保护的技术使用者：考克利尔竞立（苏州）氢能科技有限公司
技术研发日：2021.01.29
技术公布日：2021/10/8