一种水电解制氢电解槽装置的制作方法

1.本实用新型涉及制氢技术领域，具体涉及一种水电解制氢电解槽装置。

背景技术：

2.水电解制氢电解槽装置是获得高纯度氢气的重要手段之一，其主要通过阴极组件和阳极组件在通电条件下进行导电快速电离，进而产生氢气。现有的电解槽通常在其相对的两侧设置有进水口和出水口，造成电解槽的体积大，使用安装上不够方便，并且水路流通存在较多的死角，供水不均匀。再者，现有多数电解槽的整体厚度较高、安装复杂且密封性一般，容易导致电解槽失效。

技术实现要素：

3.为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种水电解制氢电解槽装置，所述装置的结构简单稳定、安装使用方便，并且电解槽的体积小，用于水电解制氢反应时安全可靠、电解效率高且使用寿命长。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种水电解制氢电解槽装置，包括由下至上依次设置的第一面板、第一绝缘片、阴极片、第一叠加层、隔离件、第二叠加层、阳极片、第二绝缘片和第二面板，所述第二面板的一端设置有至少一个进水口，所述第二面板相对的另一端设置有出水口和氢气出口，所述第一面板通过多个紧固件依次贯穿第一绝缘片、阴极片、第一叠加层、隔离件、第二叠加层、阳极片和第二绝缘片并与第二面板连接。
6.进一步的，所述第一叠加层和第二叠加层均包括依次设置的第一扩散层、第二扩散层、第一连接件、膜电极组件、第二连接件、第三扩散层和第四扩散层，所述第一扩散层设置于靠近阴极片的一端，所述第四扩散层设置于靠近阳极片的一端。
7.进一步的，所述第一连接件和第二连接件均包括第一密封件、塑胶连接件和第二密封件，所述塑胶连接件相对的两侧面均设置有向内凹陷的凹槽，第一密封件和第二密封件分别嵌设于对应的凹槽内。
8.进一步的，所述膜电极组件包括第一保护层、膜电极和第二保护层，所述膜电极位于第一保护层和第二保护层之间，所述第一保护层设置于膜电极组件靠近第一连接件的一侧，所述第二保护层设置于膜电极组件靠近第二连接件的一侧。
9.进一步的，所述第一连接件、第一保护层、第二保护层和第二连接件的中部均设置有中空腔体，所述中空腔体的尺寸与膜电极的尺寸相适应。
10.进一步的，第一面板、第一绝缘片、阴极片、第一叠加层、隔离件、第二叠加层、阳极片、第二绝缘片和第二面板的横截面均为八边形。
11.进一步的，所述第一面板、第一绝缘片、阴极片、第一叠加层、隔离件、第二叠加层、阳极片、第二绝缘片和第二面板的外周边缘均设置有多个安装孔，所述紧固件贯穿安装孔。
12.进一步的，所述阴极片的一端和阳极片的一端均向外突伸设置有导电凸耳，所述
导电凸耳用于与外部的电源连接。
13.进一步的，所述进水口、出水口和氢气出口均设置有快速接头。
14.本实用新型的有益效果在于：本实用新型公开了一种水电解制氢电解槽装置，通过第一面板、第一绝缘片、阴极片、第一叠加层、隔离件、第二叠加层、阳极片、第二绝缘片和第二面板组成所述电解槽装置，所述电解槽装置的结构精简、装配方便且稳定性高；其中，采用将进水口、出水口和氢气出口设置于电解槽的同侧方向的结构设计，使电解槽的内部流道水流均匀顺畅、不集气，并且能够有效减小电解槽的体积，安装使用方便。将其用于水电解制氢反应时安全可靠、电解效率高且使用寿命长。
附图说明
15.图1是本实用新型的结构示意图。
16.图2是本实用新型的正视图。
17.图3是本实用新型的俯视图。
18.图4是本实用新型的仰视图。
19.图5是本实用新型所述装置的爆炸结构示意图。
20.图6是本实用新型所述第一叠加层的爆炸结构示意图。
21.附图标记为：1-第一面板、2-第一绝缘片、3-阴极片、31-导电凸耳、4-第一叠加层、5-隔离件、6-第二叠加层、7-阳极片、8-第二绝缘片、9-第二面板、91-进水口、92-出水口、93-氢气出口、94-安装孔、10-紧固件、11-第一扩散层、12-第二扩散层、13-第一连接件、14-膜电极组件、15-第二连接件、16-第三扩散层、17-第四扩散层、18-第一密封件、191-凹槽、19-塑胶连接件、20-第二密封件、21-第一保护层、22-膜电极、23-第二保护层、24-快速接头。
具体实施方式
22.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1-6对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
23.实施例
24.如图1-6所示，本实用新型所述的一种水电解制氢电解槽装置，包括由下至上依次设置的第一面板1、第一绝缘片2、阴极片3、第一叠加层4、隔离件5、第二叠加层6、阳极片7、第二绝缘片8和第二面板9，所述第二面板9的一端设置有至少一个进水口91，所述第二面板9相对的另一端设置有出水口92和氢气出口93，所述第一面板1通过多个紧固件10依次贯穿第一绝缘片2、阴极片3、第一叠加层4、隔离件5、第二叠加层6、阳极片7和第二绝缘片8并与第二面板9连接。具体地，所述紧固件10为螺杆，螺杆外套设有绝缘套，防止短路；所述螺杆的两端均设置有垫片或o型圈，提高该电解槽装置的结构稳定性和密封性。
25.在本实施例中，通过第一面板1、第一绝缘片2、阴极片3、第一叠加层4、隔离件5、第二叠加层6、阳极片7、第二绝缘片8和第二面板9组成所述电解槽装置，所述电解槽装置的结构精简、装配方便且稳定性高；其中，所述阴极片3、第一叠加层4、隔离件5、第二叠加层6和阳极片7之间形成电解腔室，所述进水口91、出水口92和氢气出口93分别与电解腔室连通，采用将进水口91、出水口92和氢气出口93设置于电解槽的同侧方向(即第二面板9)的结构
设计，使电解槽的内部流道水流均匀顺畅、不集气，并且能够有效减小电解槽的体积，安装使用方便。将所述电解槽装置用于水电解制氢反应时安全可靠、电解效率高且使用寿命长。
26.进一步的，所述第一叠加层5和第二叠加层6均包括依次设置的第一扩散层11、第二扩散层12、第一连接件13、膜电极组件14、第二连接件15、第三扩散层16和第四扩散层17，所述第一扩散层11设置于靠近阴极片3的一端，所述第四扩散层17设置于靠近阳极片7的一端。具体地，所述第一扩散层11和第四扩散层17均为导电金属网，所述第二扩散层12和第三扩散层16均为碳毡或导电金属毡。通过第一扩散层11和第二扩散层12、第三扩散层16和第四扩散层17的配合起到固定膜组件、传导气体以及有助于提高电解效率的作用。在本实施例中国，所述第一扩散层11和第是扩散层17均为钛网，所述第二扩散层12和第三扩散层16均为钛毡。
27.进一步的，所述第一连接件13和第二连接件15均包括第一密封件18、塑胶连接件19和第二密封件20，所述塑胶连接件19相对的两侧面均设置有向内凹陷的凹槽191，第一密封件18和第二密封件20分别嵌设于对应的凹槽191内。所述第一连接件13和第二连接件15分别设置于膜电极组件14的两侧，能更好的固定膜电极组件14；同时塑胶连接件19开设内嵌式的凹槽191将第一密封件18和第二密封件20嵌设于凹槽191内，能够有效降低电解槽的厚度，并且提高电解槽的防水密封和耐高压性能。
28.进一步的，所述膜电极组件14包括第一保护层21、膜电极22和第二保护层23，所述膜电极22位于第一保护层21和第二保护层23之间，所述第一保护层21设置于膜电极组件14靠近第一连接件13的一侧，所述第二保护层23设置于膜电极组件14靠近第二连接件15的一侧。具体地，所述第一保护层21和第二保护层23均为塑胶保护层，通过在膜电极22的两侧设置塑胶保护层能够更好的固定膜电极22，并使膜电极22不易变形、压力均衡。
29.进一步的，所述第一连接件13、第一保护层21、第二保护层23和第二连接件15的中部均设置有中空腔体，所述中空腔体的尺寸与膜电极22的尺寸相适应。
30.进一步的，第一面板1、第一绝缘片2、阴极片3、第一叠加层4、隔离件5、第二叠加层6、阳极片7、第二绝缘片8和第二面板9的横截面均为八边形。通过八边形的结构设计使电解槽外型美观，且受力更加均匀，安装更方便。
31.进一步的，所述第一面板1、第一绝缘片2、阴极片3、第一叠加层4、隔离件5、第二叠加层6、阳极片7、第二绝缘片8和第二面板9的外周边缘均设置有多个安装孔94，所述紧固件10贯穿安装孔94。具体地，所述安装孔94为8个，8个所述安装孔94呈环形分布，使紧固件锁紧电解槽，并使电解槽各处受压均匀。
32.进一步的，所述阴极片3的一端和阳极片7的一端均向外突伸设置有导电凸耳31，所述导电凸耳31用于与外部的电源连接。具体地，阳极片7接外部电源的正极，阴极片3接外部电源的负极。所述阴极3片和导电凸耳31、以及阳极片7和导电凸耳31均为一体成型结构。
33.进一步的，所述进水口91、出水口92和氢气出口93均设置有快速接头24。具体地，所述进水口91为两个，其中一个进水口92作为备用口。所述进水口91、出水口92和氢气出口93内均设置有支撑柱，所述支撑柱呈米字型，所述快速接头24与支撑柱配合连接，支撑柱的设置能够有效防止进水口91、出水口92和氢气出口93在使用过程中的塌陷，避免了堵水堵气的问题。
34.上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方
式实现，在不脱离本实用新型构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种水电解制氢电解槽装置，其特征在于：包括由下至上依次设置的第一面板、第一绝缘片、阴极片、第一叠加层、隔离件、第二叠加层、阳极片、第二绝缘片和第二面板，所述第二面板的一端设置有至少一个进水口，所述第二面板相对的另一端设置有出水口和氢气出口，所述第一面板通过多个紧固件依次贯穿第一绝缘片、阴极片、第一叠加层、隔离件、第二叠加层、阳极片和第二绝缘片并与第二面板连接。2.根据权利要求1所述的一种水电解制氢电解槽装置，其特征在于：所述第一叠加层和第二叠加层均包括依次设置的第一扩散层、第二扩散层、第一连接件、膜电极组件、第二连接件、第三扩散层和第四扩散层，所述第一扩散层设置于靠近阴极片的一端，所述第四扩散层设置于靠近阳极片的一端。3.根据权利要求2所述的一种水电解制氢电解槽装置，其特征在于：所述第一连接件和第二连接件均包括第一密封件、塑胶连接件和第二密封件，所述塑胶连接件相对的两侧面均设置有向内凹陷的凹槽，第一密封件和第二密封件分别嵌设于对应的凹槽内。4.根据权利要求3所述的一种水电解制氢电解槽装置，其特征在于：所述膜电极组件包括第一保护层、膜电极和第二保护层，所述膜电极位于第一保护层和第二保护层之间，所述第一保护层设置于膜电极组件靠近第一连接件的一侧，所述第二保护层设置于膜电极组件靠近第二连接件的一侧。5.根据权利要求4所述的一种水电解制氢电解槽装置，其特征在于：所述第一连接件、第一保护层、第二保护层和第二连接件的中部均设置有中空腔体，所述中空腔体的尺寸与膜电极的尺寸相适应。6.根据权利要求1所述的一种水电解制氢电解槽装置，其特征在于：第一面板、第一绝缘片、阴极片、第一叠加层、隔离件、第二叠加层、阳极片、第二绝缘片和第二面板的横截面均为八边形。7.根据权利要求6所述的一种水电解制氢电解槽装置，其特征在于：所述第一面板、第一绝缘片、阴极片、第一叠加层、隔离件、第二叠加层、阳极片、第二绝缘片和第二面板的外周边缘均设置有多个安装孔，所述紧固件贯穿安装孔。8.根据权利要求1所述的一种水电解制氢电解槽装置，其特征在于：所述阴极片的一端和阳极片的一端均向外突伸设置有导电凸耳，所述导电凸耳用于与外部的电源连接。9.根据权利要求1所述的一种水电解制氢电解槽装置，其特征在于：所述进水口、出水口和氢气出口均设置有快速接头。

技术总结

本实用新型公开了一种水电解制氢电解槽装置，包括由下至上依次设置的第一面板、第一绝缘片、阴极片、第一叠加层、隔离件、第二叠加层、阳极片、第二绝缘片和第二面板，所述第二面板的一端设置有至少一个进水口，所述第二面板相对的另一端设置有出水口和氢气出口，所述第一面板通过多个紧固件依次贯穿第一绝缘片、阴极片、第一叠加层、隔离件、第二叠加层、阳极片和第二绝缘片并与第二面板连接。所述装置的结构简单稳定、安装使用方便，并且电解槽的体积小，用于水电解制氢反应时安全可靠、电解效率高且使用寿命长。高且使用寿命长。高且使用寿命长。