CN101420042A

CN101420042A - 质子交换膜氢气电化学增压装置

Info

Publication number: CN101420042A
Application number: CNA2007100474296A
Authority: CN
Inventors: 王东; 张伟; 刘向; 王涛; 郭振波; 卢志远
Original assignee: Shanghai Institute of Space Power Sources
Current assignee: Shanghai Institute of Space Power Sources
Priority date: 2007-10-25
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2009-04-29

Abstract

本发明涉及一种质子交换膜氢气电化学增压装置，包括：阳极绝缘缓冲垫、阳极导电板、阳极密封环、带扩散层的阳极流场板、膜电极、带扩散层的阴极流场板、膜电极支撑层、阴极密封环、气体分隔板、压力缓冲弹垫、阴极密封环、气体分隔板、阳极密封环、带扩散层的阳极流场板、膜电极、带扩散层的阴极流场板、膜电极支撑层、阴极密封环、气体分隔板、压力缓冲弹垫、阴极密封环、阴极导电板、阴极绝缘缓冲垫依次堆叠组成电池堆，其两端为锁紧电池堆的前、后端板。本发明将水电解产生的低压氢气增压后可直接储存使用，取得了降低成本，提高安全可靠性等有益效果。

Description

质子交换膜氢气电化学增压装置

技术领域

本发明涉及燃料电池和高压氢气发生装置，特别涉及一种质子交换膜氢气电化学增压装置。

背景技术

氢气是再生燃料电池、固定式加氢站，以及应用燃料电池的交通运输工具的动力源，为了满足它们的需要，必须产生可以直接储存于气瓶内的高压氢气。目前，采用常压水电解技术制取的氢气，如果要达到储存的目的，就必须提供气体压缩泵，使之达到设定的高压值，才能储存于气瓶内，从而导致水电解系统整体装备沉重，能耗大，可靠性降低，而且降低了电解效率。

而采用高压水泵供水式高压或者部分高压操作的水电解器，则存在有结构复杂，费用高昂等缺陷，而且存在安全隐患。因此，需要开发一个工艺相对简单、安全、价廉的可以产生高压氢气的装置提供上述的需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种质子交换膜氢气电化学增压装置，利用本发明，可以将水电解器产生的低压或常压氢气增加到设定的高压值，产生的高压氢气可以直接储存使用。

为了达到上述发明目的，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种质子交换膜氢气电化学增压装置，该装置包括：

阳极绝缘缓冲垫、阳极导电板、阳极密封环、带扩散层的阳极流场板、膜电极、带扩散层的阴极流场板、膜电极支撑层、阴极密封环、气体分隔板、压力缓冲弹垫、阴极密封环、气体分隔板、阳极密封环、带扩散层的阳极流场板、膜电极、带扩散层的阴极流场板、膜电极支撑层、阴极密封环、气体分隔板、压力缓冲弹垫、阴极密封环、阴极导电板、阴极绝缘缓冲垫依次堆叠组成的电池堆；

电池堆的两端分别安装前端板和后端板；前端板和后端板的外缘大于上述电池堆的其它部件，其突出于电池堆部件的区域等距离设置有若干边缘孔，分别安装螺杆，锁紧电池堆。

上述前端板、阳极绝缘缓冲垫、阳极导电板、阳极密封环、阴极密封环、分隔板或膜电极的边缘设置有三个通孔，由阳极密封环或阴极密封环对三个通孔四周进行密封或提供导流缺口。

如果增加高压氢气的输出量，只需重复叠加上述电池堆的单体数，即只需增加流场板、膜电极组件、膜电极支撑层、压力缓冲弹垫、气体分隔板(极板)，密封环部分即可。电池堆叠加时，相邻堆叠部件上对应的通孔由阳极密封环A4或阴极密封环C4密封连接后构成低压氢气和高压氢气进出通道的分配歧管。

本发明质子交换膜氢气电化学增压装置可以直接和常压水电解器装在同一个电池堆或系统中，作为高压水电解器使用，它既克服了传统高压水电解系统需要机械压缩系统或高压水泵的缺点，又继承了产生高压氢气的优点，减化了高压水电解的系统结构，降低了系统的体积和重量，提高了高压水电解系统的安全性和可靠性。同时，质子交换膜氢气电化学增压装置还可以进行不纯氢气的提纯，制备高纯氢气。产生的高压氢气可以直接储存在气瓶内，满足固定式或者交通运输使用，包括交通运输工具和加油站。因此，取得了降低成本，提高安全可靠性等有益效果。

附图说明

图1：本发明质子交换膜氢气电化学增压装置的结构示意图；

图2：膜电极支撑层的结构示意图；

图3：压力缓冲弹垫的结构示意图；

图4：带扩散层的阳极流场板的结构示意图；

图5：带扩散层的阴极流场板的结构示意图；

图6：质子交换膜氢气电化学增压原理示意图；

图7：膜电极组件的结构示意图；

图8：阳极密封环的结构示意图；

图9：阴极密封环的结构示意图；

图10：绝缘缓冲垫的结构示意图；

图11：导电板的结构示意图；

图12：前端板的结构示意图；

图13：后端板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的优选实施例。

图1为本发明质子交换膜氢气电化学增压装置的结构示意图，该装置包括：阳极绝缘缓冲垫A2、阳极导电板A3、阳极密封环A4、带扩散层的阳极流场板A5、膜电极M1、带扩散层的阴极流场板C5、膜电极支撑层P1、阴极密封环C4、气体分隔板S1、压力缓冲弹垫P2、阴极密封环C4、气体分隔板S1、阳极密封环A4、带扩散层的阳极流场板A5、膜电极M1、带扩散层的阴极流场板C5、膜电极支撑层P1、阴极密封环C4、气体分隔板S1、压力缓冲弹垫P2、阴极密封环C4、阴极导电板C3、阴极绝缘缓冲垫C2依次堆叠组成的电池堆；

电池堆的两端分别安装前端板A1和后端板C1；前端板A1和后端板C1的外缘大于上述电池堆的其它部件，其突出于电池堆部件的区域等距离设置有若干边缘孔，分别安装螺杆，锁紧电池堆。

膜电极M1的阴极侧设置有支撑层P1和压力缓冲弹垫P2，目的是对膜电极M1起支撑作用，以及对膜电极两侧的高压力差起平衡和缓冲作用，提高膜电极的性能和使用寿命。

上述前端板A1、阳极绝缘缓冲垫A2、阳极导电板A3、阳极密封环A4、阴极密封环C4、分隔板S1和膜电极M1的边缘都设置有三个通孔，由阳极密封环或阴极密封环对三个通孔四周进行密封或提供导流缺口；电池堆叠加时，相邻堆叠部件上对应的通孔由阳极密封环A4或阴极密封环C4密封连接后构成低压氢气和高压氢气进出通道的分配歧管。在前端板A1内侧边缘设置有密封槽，采用O型密封结构形式。

在前端板A1上的3个通孔也可分别开在前端板A1和后端板C1上，相应地，前、后绝缘缓冲垫A2、C2的通孔位置也应作调整，但这对电池功能并无影响，只是改变了电池内氢气导入、导出的方向。前端板A1和后端板C1的材料可以使用硬质铝合金或不锈钢加工制作。本发明实施例中，前、后端板A1、C1使用阳极化表面处理硬质铝合金板加工。

如果增加高压氢气的输出量，只需重复叠加上述电池堆的单体数，即只需增加流场板A5、C5、膜电极组件M1、膜电极支撑层P1、压力缓冲弹垫P2、气体分隔板S1(极板)，密封环A4、C5部分即可。

图2所示是膜电极M1的支撑层P1的结构图，P1表面平整有弹性，放置于阴极流场板C5和气体分隔板S1之间，其主要作用是防止高压力环境下气体分隔板S1的变形、膜电极M1和气体分隔板S1之间形成空腔层，保证膜电极M1、阴极流场板C5和气体分隔板S1之间充分的面接触，对膜电极起支撑作用，防止膜电极撕裂受损，提高膜电极的使用寿命。P1是薄型多孔金属网结构，可以是圆形网眼、菱形网眼、或者编织网等多种网眼结构。

图3所示的是高压差情况下压力缓冲弹垫P2的结构示意图，放置于高压力侧和低压力侧的两块气体分隔板S1之间，作为弹性支撑网，对电池整体的高压力差环境具有缓冲和平衡作用，提高膜电极的使用寿命。压力缓冲弹垫P2选用三层薄型金属网叠加组成交叉网眼结构，也可以是多层网眼结构组合。

图4所示的是带扩散层的阳极流场板A5的结构示意图；图5所示的是带扩散层的阴极流场板C5的结构示意图；其中，图4(a)和图5(a)是正面视图；图4(b)和图5(b)是背面视图。

流场板A5、C5的中间部分是流场沟槽；外围由密封环A4、C4对进出流场的氢气密封，密封环上设置有通孔P1、P2、P3；这些通孔同其它相邻堆叠部件上对应的通孔密封连接后构成低压氢气和高压氢气进出通道的分配歧管。上述流场板A5、C5是一种单面流场板，其中，与膜电极M1接触的一面是平面，起扩散作用，通过流场沟槽进入的氢气通过扩散层进入膜电极催化层反应区开始反应；与膜电极相背对的一面中间部分是流场沟槽，是氢气进出的流道，流场板A5流场沟槽边缘的两个导流沟槽E1、E2分别用于低压氢气进出流场的出入口，C5流场沟槽的边缘有一个导流沟槽E3，用于高压氢气流出流场的出口，E1、E2、E3导流缺口将中间流场沟槽与通孔直接连通。流场板A5、C5是多孔透气、透水性金属材料，厚度控制在0.8～3mm，经粉末烧结、轧制、铸模等各种方法加工而成。流场沟槽可以设计为线条形(如图4～5所示)、圆环形、点状等多种形式。

如上所述，阳极流场板A5的E1、E2和阴极流场板C5的E3是将低压氢气和高压氢气导入、导出流场的导流槽，导流槽E1、E2是低压氢气进出口，E3是产生的高压氢气出口，E1、E2、E3导流槽将中间流场沟槽与通孔直接连通。

图6为质子交换膜氢气电化学增压原理示意图，显示了氢气在阳极流场板A5和阴极流场板C5中的具体工作过程：水电解产生的低压湿氢气流经阳极密封环A4上的通孔和导流缺口，然后经过阳极流场板A5上的导流槽E1、E2和流道沟槽均匀分散到整个流场板，由于流场板是多孔透气和透水结构，流场板同时起扩散作用，氢气扩散到阳极流场板和膜电极接触的平面侧，反应气体均匀扩散到膜电极阳极催化层反应区，在图6左端阳极催化层反应区，在外加直流电的作用下，低压氢气氧化失去电子形成氢质子，氢质子携带水分子穿过图6中间的质子交换膜迁移到图6右端的膜电极的阴极催化层反应区，在这里氢质子得到电子被还原形成氢气，氢气通过与膜电极相邻的阴极流场板C5平面扩散层扩散到流场沟槽，然后经过流场沟槽汇集到导流槽E3输送到外部，通过控制外加电流和出口氢气流速，在阴极侧得到所需要的高压氢气。因此，本发明装置中，阳极侧是低压反应氢气区，阴极侧是产生的高压氢气区，膜电极两侧具有高偏压差。

上述电化学反应过程的原理是利用质子交换膜只允许质子通过的特性，根据浓差电池的逆过程，采用电化学的原理使水电解产生的低压或常压氢气增加到设定高压值，其反应过程如下所示：

阳极：H₂(低压)＝2H⁺+2e

阴极：2H⁺+2e＝H₂(高压)

质子交换膜(PEM)水电解器产生的常压湿氢气输送到PEM氢气电化学增压装置的阳极，在阳极催化层反应区，在外加直流电通过时氢气氧化失去电子形成质子，质子穿过质子交换膜到达阴极，在阴极催化层反应区得到电子被还原形成氢气，通过合理设计电池结构、调控电流密度和输出氢气的流量，可以控制氢气压力到设定的高压值。

氢气电化学增压反应热力学方程式为：

E = 29.5 \frac{T}{298} \log \frac{P}{P_{atm}} mV

根据氢气增压反应热力学方程式，假设阳极气流压力在207KPa，阴极气流压力为20.7MPa，在80℃工作时，理论工作电压是E＝70mV。216μm湿的Nafion膜，在2000mA/cm²操作时，电阻压降为360mV，活化过电位是10mV，可以计算出在PEM氢气电化学增压装置操作状态下，总电池电压降为70+10+360＝440mV。根据前面分析可以看出，氢气电化学增压反应是析氢和溶氢过程，由于析氢和溶氢反应是高度可逆的，所以氢气电化学增压理论电压很低，电极极化很小。所以氢气电化学增压过程中，电池电压很低的情况下，电流密度可以很高，氢气电化学增压效率很高。

本发明采用PEM氢气电化学增压技术将PEM水电解产生的常压氢气增压到高压氢气的优点是：1)提高水电解系统的安全性、可靠性。氢气电化学增压装置产生的高压氢气和水电解器是相互独立的，相对于同样高压力差工作的质子交换膜水电解器而言，质子交换膜氢气电化学增压装置结构相对简单，操作安全，可靠性高。在增压过程中，即使质子交换膜破损，阳极和阴极互漏，由于只有一种气体，只要关闭压力切断阀，危险相对减小。因此，质子交换膜氢气电化学增压装置可以采用相对薄的Nafion膜，降低膜内阻，减少极化和工作电压。2)提高使用寿命。氢气电化学压缩比绝热压缩更有效，因为没有机械移动部件的引入，具有更长的寿命和免维修的优势。3)提高电解效率。在氢气电化学增压装置中，随着阴极产生氢气压力增加，电池的效率降低和氢气压力增加的数量级远小于高压或高偏压差工作的水电解器。氢气电化学增压装置和常压水电解器联合工作后，水电解器在常压工作时可以低电流密度条件下运行，低电流密度下运行的水电解器的电流效率几乎接近100％。

图7所示的是膜电极组件M1的结构，其中：图7(a)为正面视图，图7(b)为分解图；膜电极组件M1由保护边框M2、阳极催化层M3、质子交换膜M4和阴极催化层M5热压组合而成。由于氢电极高度可逆，阴极催化层M5和阳极催化层M3相同，由催化剂和粘结剂混合物组成，催化剂为Pt黑或Pt/C，粘结剂为Nafion^TM树脂。质子交换膜M4采用纤维加强型Nafion膜，具有耐高偏压差的特性。保护边框M2边缘有三个通孔(P1、P2、P3)分别用作低压氢气和高压氢气进出流场的通道，可以使用聚酰亚胺、聚酯、聚砜等高分子薄模材料，边框起到保护中间质子交换膜的作用，同时还有密封和绝缘的作用。

图8为阳极密封环A4的结构示意图，图9为阴极密封环C4的结构示意图；其中，图8(a)和图9(a)是正面视图，图8(b)和图9(b)是背面视图。密封环是面密封结构，主要功能是配合膜电极和流场板进行阳极侧和阴极侧氢气的密封以及各进出口通孔之间的密封。密封环A4或C4上有三个通孔P1、P2、P3，如图8(b)所示，阳极密封环A4背面的P1、P2通孔内侧具有导流缺口；如图9(b)所示，阴极密封环C4背面的P3通孔内侧具有导流缺口，密封环连接后三个通孔的导流缺口构成氢气进出流场的分配歧管。密封环A4或C4可选用硅橡胶、氟橡胶、改性聚四氟乙烯材料制作。

图10所示的是绝缘缓冲垫的结构；其中：图10(a)为阳极绝缘缓冲垫A2、图10(b)为阴极绝缘缓冲垫C2的结构示意图；阳极绝缘缓冲垫A2边缘有3个通孔P1、P2、P3，分别用于低压和高压氢气进出口的导流通道，阳极绝缘缓冲垫A2的3个通孔P1、P2、P3四周和前端板上的密封结构相互配合完成密封作用。如图10(b)所示，阴极绝缘缓冲垫C2上没有通孔，因为它与后端板C1之间不需要进行密封，主要起绝缘缓冲作用。阳极和阴极绝缘缓冲垫将电池堆中间通电工作部分与前端板A1和后端板C1之间绝缘，同时对整个电池堆的高压力差环境起缓冲作用。阳极和阴极绝缘缓冲垫可以使用硅橡胶、氟橡胶、改性聚四氟乙烯等多种绝缘材料加工制作。

图11中，图11(a)所示为阳极导电板A3；图11(b)所示为阴极导电板C3的结构，导电板采用耐蚀高导电合金制造，外部电源通过其提供氢气电化学增压装置所需电能。同样，阳极导电板A3边缘有3个通孔P1、P2、P3，分别用于低压和高压氢气进出口的导流通道。阴极导电板C3边缘没有通孔。阳极导电板A3和阴极导电板C3边缘各有一个极耳，分别与外部电源的正负极连接，用于引入外部电源。

图12所示为前端板A1的结构示意图；图13所示为后端板C1的结构示意图。其中，图12(a)和图13(a)是正面视图；图12(b)和图13(b)是背面视图。前端板A1、和后端板C1的作用是支撑、固定电池堆中间其它部件，它们的边缘均布有若干边缘孔，用于穿螺杆锁紧电池堆。前端板内侧边缘设置有密封槽，采用O型密封结构形式，与绝缘缓冲垫之间起到密封作用，其边缘孔的内侧还有3个通孔分别对应P1、P2、P3，用于低压氢气和高压氢气的注入与导出。3个通孔也可分别开在A1和C1上，例如，将P1、P2开在A1上，将P3开在C1上；相应地，前、后绝缘缓冲垫A2、C2通孔位置也需调整，但这对电池功能并无影响，只是改变了电池内氢气的导入和导出的方向。A1、C1材料可以使用较厚的金属、高分子聚合物板材加工制作。

本发明质子交换膜氢气电化学增压装置可以直接和常压水电解器装在同一个电堆或系统中，作为高压水电解器使用，它既克服了传统高压水电解系统需要机械压缩系统或高压水泵的缺点，又继承了产生高压氢气的优点，减化了高压水电解的系统结构，降低了系统的体积和重量，提高了高压水电解系统的安全性和可靠性。同时，质子交换膜氢气电化学增压装置还可以进行不纯氢气的提纯，制备高纯氢气。产生的高压氢气可以直接储存在气瓶内，满足固定式或者交通运输使用，包括交通运输工具和加氢站。

Claims

1、一种质子交换膜氢气电化学增压装置：其特征在于，该装置包括：

阳极绝缘缓冲垫[A2]、阳极导电板[A3]、阳极密封环[A4]、带扩散层的阳极流场板[A5]、膜电极[M1]、带扩散层的阴极流场板[C5]、膜电极支撑层[P1]、阴极密封环[C4]、气体分隔板[S1]、压力缓冲弹垫[P2]、阴极密封环[C4]、气体分隔板[S1]、阳极密封环[A4]、带扩散层的阳极流场板[A5]、膜电极[M1]、带扩散层的阴极流场板[C5]、膜电极支撑层[P1]、阴极密封环[C4]、气体分隔板[S1]、压力缓冲弹垫[P2]、阴极密封环[C4]、阴极导电板[C3]、阴极绝缘缓冲垫[C2]依次堆叠组成的电池堆；

所述电池堆的两端分别安装前端板[A1]和后端板[C1]；前端板[A1]和后端板[C1]的外缘大于上述电池堆的其它部件，其突出于电池堆部件的区域等距离设置有若干边缘孔，分别安装螺杆，锁紧电池堆。

2、根据权利要求1所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述前端板[A1]、阳极绝缘缓冲垫[A2]、阳极导电板[A3]、阳极密封环[A4]、阴极密封环[C4]、分隔板[S1]或膜电极[M1]的边缘设置有三个通孔，由所述阳极密封环[A4]或阴极密封环[C4]对三个通孔四周进行密封或提供导流缺口。

3、根据权利要求1所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述电池堆的单体数可重复叠加；电池堆叠加时，相邻堆叠部件上对应的通孔由阳极密封环[A4]或阴极密封环[C4]密封连接后构成低压氢气和高压氢气进出通道的分配歧管。

4、根据权利要求1所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述前端板[A1]内侧边缘设置有密封槽，采用O型密封结构形式；所述前端板[A1]上的3个通孔可分别开在前端板[A1]和后端板[C1]上，相应地，前绝缘缓冲垫[A2]、后绝缘缓冲垫[C2]的通孔位置也作调整。

5、根据权利要求1或4所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述前端板[A1]、后端板[C1]选用以下材料的一种：阳极化表面处理硬质铝合金板、不锈钢、高分子聚合物板材。

6、根据权利要求1所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述支撑层[P1]是薄型多孔金属网结构，可以是圆形网眼、菱形网眼或者编织网。

7、根据权利要求1所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述压力缓冲弹垫[P2]是三层薄型金属网叠加组成的交叉网眼结构，或者是多层网眼结构组合。

8、根据权利要求1所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述带扩散层的阳极流场板[A5]或带扩散层的阴极流场板[C5]的中间部分是流场沟槽；外围由阳极密封环[A4]或阴极密封环[C4]对进出流场的氢气密封，阳极密封环[A4]或阴极密封环[C4]上设置有通孔[P1]、[P2]、[P3]；这些通孔同其它相邻堆叠部件上对应的通孔密封连接后构成低压氢气和高压氢气进出通道的分配歧管。

9、根据权利要求1或8所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述带扩散层的阳极流场板[A5]或带扩散层的阴极流场板[C5]是单面流场板，其中，与膜电极[M1]接触的一面是平面；与膜电极相背对的一面中间部分是流场沟槽，是氢气进出的流道；带扩散层的阳极流场板[A5]的流场沟槽的边缘具有两个导流沟槽[E1]、[E2]，分别用于低压氢气进出流场的出入口；带扩散层的阴极流场板[C5]流场沟槽的边缘有一个导流沟槽[E3]，用于高压氢气流出流场的出口；所述导流沟槽[E1]、[E2]、[E3]上的导流缺口将中间流场沟槽与通孔直接连通。

10、根据权利要求1或8所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述带扩散层的阳极流场板[A5]或带扩散层的阴极流场板[C5]是多孔透气、透水性金属材料，厚度为0.8～3mm，用粉末烧结、轧制、铸模等方法加工而成；流场沟槽为线条形、或圆环形、或点状。

11、根据权利要求1所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述膜电极组件[M1]由保护边框[M2]、阳极催化层[M3]、质子交换膜[M4]和阴极催化层[M5]、保护边框[M2]依次叠加；保护边框[M2]边缘有三个通孔[P1]、[P2]、[P3]，分别用作低压氢气和高压氢气进出流场的通道；保护边框[M2]采用以下高分子薄模材料中的一种：聚酰亚胺、聚酯、聚砜。

12、根据权利要求11所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述阳极催化层[M3]或阴极催化层[M5]由催化剂和粘结剂混合物组成，催化剂为Pt黑或Pt/C，粘结剂为NafionTM树脂；所述的质子交换膜[M4]采用纤维加强型Nafion膜。

13、根据权利要求1所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述阳极密封环[A4]或阴极密封环[C4]上具有三个通孔[P1]、[P2]、[P3]，所述的阳极密封环[A4]背面的通孔[P1]、[P2]内侧具有导流缺口；所述的阴极密封环[A4]背面的通孔[P3]内侧具有导流缺口，密封环连接后三个通孔的导流缺口构成氢气进出流场的分配歧管；所述的阳极密封环[A4]或阴极密封环[C4]可选用以下材料的一种：硅橡胶、氟橡胶、改性聚四氟乙烯材料。

14、根据权利要求1所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述阳极绝缘缓冲垫[A2]边缘有3个通孔[P1]、[P2]、[P3]，分别用于低压和高压氢气进出口的导流通道；3个通孔四周和前端板[A1]上的密封结构相互配合完成密封作用。

15、根据权利要求1或14所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述阳极绝缘缓冲垫[A2]和阴极绝缘缓冲垫[C2]选用以下绝缘材料的一种：硅橡胶、氟橡胶、改性聚四氟乙烯。

16、根据权利要求1所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述阳极导电板[A3]边缘有3个通孔[P1]、[P2]、[P3]，分别用于低压和高压氢气进出口的导流通道；所述阳极导电板[A3]或阴极导电板[C3]边缘各具有一个极耳，分别与外部电源的正负极连接。

17、根据权利要求1所述的氢气电化学增压装置：其特征在于：所述前端板[A1]边缘孔的内侧有3个通孔，分别对应[P1]、[P2]、[P3]，用于低压氢气和高压氢气的注入与导出。