CN114059080B - 一种电解极片及包括其的氢气发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电解极片，包括电解极片本体，电解极片本体的第一侧面上设有第一凹槽，电解极片本体的第二侧面上设有第二凹槽；电解极片本体上设有与第二凹槽连通的氢气输出口；电解极片本体上还设有与第一凹槽连通的电解液输入口、电解液输出口；电解极片本体的外周缘设有多个连接臂，任意两个连接臂之间形成间距，每个连接臂上间隔设有第一连接孔和第二连接孔。本发明还公开了包括上述电解极片的氢气发生器。本发明可以实现单个电解极片的单独拆卸及更换，单个电解极片可单独供应电解水介质、单独排放氢气，具有拆装方便、管路布置简洁和更换成本低的特点；当需要更换其中任意一块电解极片时，可以保证其它电解极片还保持锁紧固定。

Description

一种电解极片及包括其的氢气发生器

技术领域

本发明涉及一种用于生产氢气的设备，具体涉及一种电解极片及包括其的氢气发生器。

背景技术

氢能作为一种原料无限的清洁、高效能源和载能体，可与太阳能发电以及氢氧燃料电池联用，是清洁、高效利用可再生能源的关键环节。因此，目前市场上出现了多种氢气制备设备，如现有技术中，专利申请号为CN201410035707.6的发明专利公开了一种质子交换膜水电解装置，包括两个阳极板、一个阴双极板以及两个阳极板与阴双极板之间的膜电极。此外阳极板两端依次排列有阳极端板、绝缘垫片，阳极板与膜电极以及膜电极与阴双极板之间有密封垫片，有螺杆和螺母紧固成一体。该装置所采用的工作介质为纯水，具备工作条件温和、电解效率高、产气纯度高的特点；但是该装置还存在如下问题：它的阳极板与膜电极以及膜电极与阴双极板之间有密封垫片，并且通过螺杆和螺母紧固成一体，当阳极板、膜电极及阴极板中任何一个被损坏或异常后，必须整体更换或整体拆装，存在拆装麻烦和更换成本高的缺点；另外，它由前、后端板以及对应垫片、阳极板上的水入口、前阳极板流道、水氧出口构成膜电极阳极侧的气液通路，阴双极板以及对应垫片、前阳极板、前端板上的氢出口、阴极板上的贯通流道构成膜电极阴极侧的气体通路，存在气液通路及气体通路构成复杂，无法对单个电解水单元供应电解水介质，无法实现单个电解水单元排放氢气。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种电解极片，便于多块电解极片在竖直方向上错位叠加连接，当多块电解极片错位叠加连接后，能够形成多个用于布置管路的螺旋形的布管通道，单片可拆卸，可单独供应电解水介质，可单独排放氢气。进一步地，还可独立检测每一个电解水单元的温度、电流、电压等参数。

本发明的目的之二在于提供一种包括上述电解极片的氢气发生器，它可以实现单个电解极片的单独拆卸及更换，单个电解极片可单独供应电解水介质、单独排放氢气，具有拆装方便、管路布置简洁和更换成本低的特点；进一步地，当需要更换其中的任意一块电解极片时，可以保证其它电解极片还保持锁紧固定，避免其它电解极片发生位移或因碰撞而受损。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种电解极片，包括电解极片本体，所述电解极片本体沿厚度方向的第一侧面上设置有第一凹槽，所述电解极片本体沿厚度方向的第二侧面上设置有与第一凹槽相匹配的第二凹槽；所述电解极片本体上设有与第二凹槽连通的氢气输出口；所述电解极片本体上还设有与所述第一凹槽连通的电解液输入口、电解液输出口；

所述电解极片本体的外周缘还设置有多个沿径向向外延伸的连接臂，任意两个所述连接臂之间形成间距，每个所述连接臂上间隔设置有第一连接孔和第二连接孔。

在本发明中，作为一种优选的实施例，所述第一连接孔为贯通孔，所述第二连接孔为螺纹孔；或，所述第一连接孔为螺纹孔，所述第二连接孔为贯通孔；或，所述第一连接孔、所述第二连接孔均为贯通孔。

在本发明中，作为一种优选的实施例，所述电解极片本体上还间隔设有电解液输入通道、电解液输出通道和氢气输送通道；

电解液输入通道包括第一通孔和第二通孔，所述第一通孔沿着所述电解极片本体的轴向贯通，所述第一通孔与所述第一凹槽连通；所述第二通孔沿着所述电解极片本体的径向延伸，所述第二通孔的一端贯通所述电解极片本体的外周壁、形成所述电解液输入口，其另一端与所述第一通孔连通；

电解液输出通道包括第三通孔和第四通孔，所述第三通孔沿着所述电解极片本体的轴向贯通，所述第三通孔与所述第一凹槽连通；所述第四通孔沿着所述电解极片本体的径向延伸，所述第四通孔的一端贯通所述电解极片本体的外周壁、形成所述电解液输出口，其另一端与所述第三通孔连通；

氢气输送通道包括第五通孔和第六通孔，所述第五通孔沿着所述电解极片本体的轴向贯通，所述第五通孔与所述第二凹槽连通；所述第六通孔沿着所述电解极片本体的径向延伸，所述第六通孔的一端贯通所述电解极片本体的外周壁、形成所述氢气输出口，其另一端与所述第五通孔连通。

在本发明中，作为一种优选的实施例，还包括：

第一弧形槽，所述第一弧形槽形成于所述电解极片本体的第一侧面上，所述第一弧形槽的一端与所述第一通孔连通；

第二弧形槽，所述第二弧形槽形成于所述电解极片本体的第一侧面上，所述第二弧形槽的一端与所述第三通孔连通；

第三弧形槽，所述第三弧形槽形成于所述电解极片本体的第二侧面上，所述第三弧形槽的一端与所述第五通孔连通。

在本发明中，作为一种优选的实施例，多个所述连接臂均匀分布于所述电解极片本体的外周缘、使得任意两个所述连接臂之间的间距相同；和/或，所述连接臂上还设置有用于安装温度传感器、电流传感器或电压传感器的装配孔；和/或，所述电解极片本体的形状为圆形，所述连接臂的形状为扇形，所述连接臂的数量为六个，所述电解液输入通道的数量为一个，所述电解液输出通道的数量为两个，所述氢气输出通道的数量为三个。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种氢气发生器，包括：

下端板，所述下端板上间隔设置有多个第一安装孔，所述下端板上还间隔设置有多个第一管道穿出孔；

上端板，所述上端板上间隔设置有多个第二安装孔，所述上端板上还间隔设置有多个第二管道穿出孔；

电解极片组件，电解极片组件包括M个本发明目的之一所述的电解极片；其中，M≥2；M个所述电解极片沿竖直方向错位堆叠在上端板和下端板之间，电解极片组件的相邻连接臂之间形成螺旋形布管通道，螺旋形布管通道的数量与每个电解极片的连接臂的数量相同。

在本发明中，作为一种优选的实施例，电解极片组件的具体连接方式如下：

位于最下层的所述电解极片，其第一连接孔与所述下端板的第一安装孔一一对应、并通过紧固件锁紧，其第二连接孔与位于其上方相邻的所述电解极片的第一连接孔一一对应、并通过紧固件锁紧；

位于中间的任意一个所述电解极片，其第一连接孔与位于其下方相邻的电解极片的第二连接孔一一对应、并通过紧固件锁紧，其第二连接孔与位于其上方相邻的电解极片的第一连接孔一一对应、并通过紧固件锁紧；

位于最上层的所述电解极片的，其第一连接孔与位于其下方相邻的电解极片的第二连接孔一一对应、并通过紧固件锁紧，其第二连接孔与所述上端板的第二安装孔一一对应、并通过紧固件锁紧。

在本发明中，作为一种优选的实施例，所述第一连接孔为贯通孔，所述第二连接孔为螺纹孔，所述紧固件为螺钉，该螺钉穿过贯通孔与螺纹孔螺纹连接；或，所述第一连接孔为螺纹孔，所述第二连接孔为贯通孔，所述紧固件为螺钉，该螺钉穿过贯通孔与螺纹孔螺纹连接；或，所述第一连接孔、所述第二连接孔均为贯通孔，所述紧固件为螺钉及锁紧螺母，该螺钉穿过两个贯通孔后通过锁紧螺母锁紧。

在本发明中，作为一种优选的实施例，所述电解极片组件还包括：

电解液输入管组件，所述电解液输入管组件包括第一主管和M个第一支管，所述第一主管设置于螺旋形布管通道，其下端部从下端板上与之对应的第一管道穿出孔中穿出，其上端部从上端板上与之对应的第二管道穿出孔中穿出；M个所述第一支管的一端与M个电解极片的电解液输入口一一对应连通，M个所述第一支管的另一端分别与第一主管连通；

电解液输出管组件，所述电解液输出管组件包括第二主管和M个第二支管，所述第二主管设置于螺旋形布管通道，其下端部从下端板上与之对应的第一管道穿出孔中穿出，其上端部从上端板上与之对应的第二管道穿出孔中穿出；M个所述第二支管的一端与M个电解极片的电解液输出口一一对应连通，M个所述第二支管的另一端分别与第二主管连通；

氢气输出管组件，所述氢气输出管组件包括第三主管和M个第三支管，所述第三主管设置于螺旋形布管通道，其下端部从下端板上与之对应的第一管道穿出孔中穿出，其上端部从上端板上与之对应的第二管道穿出孔中穿出；M个所述第三支管的一端与M个电解极片的氢气输出口一一对应连通，M个所述第三支管的另一端分别与第三主管连通。

在本发明中，作为一种优选的实施例，所述电解极片本体的第一凹槽内设有阳极板，其第二凹槽内设有阴极板；M个所述电解极片围合后形成N个电解室，N＝M-1；每个所述电解室内均设有质子交换膜，所述质子交换膜的两侧分别设有介质扩散层；所述质子交换膜位于阳极板和阴极板之间，所述质子交换膜用于将电解室分隔成阳极室和阴极室；所述阳极室形成有所述电解液输入口和所述电解液输出口，所述阴极室形成有所述氢气输出口；

或，所述第一凹槽、第二凹槽中均嵌设有密封圈，每个电解室中的离子交换膜位于两个密封圈之间；每相邻的两个电解极片本体之间设有绝缘垫片。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明的电解极片本体的外周缘还设置有多个沿径向向外延伸的连接臂，任意两个所述连接臂之间形成间距，每个所述连接臂上间隔设置有第一连接孔和第二连接孔，连接臂的设计，便于多块电解极片在竖直方向上通过第一连接孔、第二连接孔错位叠加连接，当多块电解极片错位叠加连接后，相邻的连接臂之间能够形成多个用于布置管路的螺旋形的布管通道，单片可拆卸，可单独供应电解水介质，可单独排放氢气。进一步地，连接臂上还设置有用于安装温度传感器、电流传感器或电压传感器的装配孔，还可独立检测每一个电解水单元的温度、电流、电压等参数。

2、本发明的氢气发生器包括下端板、上端板和电解极片组件，电解极片组件包括M个电解极片；其中，M≥2；M个电解极片沿竖直方向错位堆叠在上端板和下端板之间，电解极片组件的相邻连接臂之间形成螺旋形布管通道；它可以实现单个电解极片的单独拆卸及更换，单个电解极片可单独供应电解水介质、单独排放氢气，具有拆装方便、管路布置简洁和更换成本低的特点；进一步地，位于最下层的电解极片，其第一连接孔与下端板的第一安装孔一一对应、并通过紧固件锁紧，其第二连接孔与位于其上方相邻的电解极片的第一连接孔一一对应、并通过紧固件锁紧；位于中间的任意一个电解极片，其第一连接孔与位于其下方相邻的电解极片的第二连接孔一一对应、并通过紧固件锁紧，其第二连接孔与位于其上方相邻的电解极片的第一连接孔一一对应、并通过紧固件锁紧；位于最上层的电解极片的，其第一连接孔与位于其下方相邻的电解极片的第二连接孔一一对应、并通过紧固件锁紧，其第二连接孔与上端板的第二安装孔一一对应、并通过紧固件锁紧；当需要更换其中的任意一块电解极片时，可以保证其它电解极片还保持锁紧固定，避免其它电解极片发生位移或因碰撞而受损。

附图说明

图1为实施例1的电解极片的结构示意图；

图2为实施例1的另一角度的电解极片的结构示意图；

图3为实施例2的氢气发生器的结构示意图；

图4为实施例2的电解液输入管组件的结构示意图；

图5为实施例2的电解液输出管组件的结构示意图；

图6为实施例2的氢气输出管组件的结构示意图；

图7为实施例2的下端板的结构示意图；

图8为实施例2的上端板的结构示意图；

图9为实施例2的质子交换膜、介质扩散层、密封圈的装配结构示意图。

图中：

10、电解极片本体；11、第一凹槽；12、第二凹槽；13、连接臂；131、第一连接孔；132、第二连接孔；133、装配孔；14、电解液输入通道；141、第一通孔；142、第二通孔；143、第一弧形槽；15、电解液输出通道；151、第三通孔；152、第四通孔；153、第二弧形槽；16、氢气输送通道；161、第五通孔；162、第六通孔；163、第三弧形槽；

20、下端板；21、第一安装孔；22、第一管道穿出孔；

30、上端板；31、第二安装孔；32、第二管道穿出孔；

40、螺旋形布管通道；

50、电解液输入管组件；51、第一主管；52、第一支管；

60、电解液输出管组件；61、第二主管；62、第二支管；

70、氢气输出管组件；71、第三主管；72、第三支管；

81、质子交换膜；82、介质扩散层；83、密封圈；84、阳极板；85、阴极板；

90、过水槽。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。除特殊说明的之外，本实施例中所采用到的材料及设备均可从市场购得。所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连通”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中介媒介间相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1：

请参照图1-2所示，本实施例提供一种电解极片，包括电解极片本体10；

具体地，电解极片本体10沿厚度方向的第一侧面上设置有第一凹槽11，电解极片本体10沿厚度方向的第二侧面上设置有与第一凹槽11相匹配的第二凹槽12；电解极片本体10上设有与第二凹槽12连通的氢气输出口；电解极片本体10上还设有与第一凹槽11连通的电解液输入口、电解液输出口；

具体地，电解极片本体10的外周缘还设置有多个沿径向向外延伸的连接臂13，任意两个连接臂13之间形成间距，每个连接臂13上间隔设置有第一连接孔131和第二连接孔132。

在上述结构的基础上，使用过程中，连接臂13的设计，便于多块电解极片在竖直方向上通过第一连接孔131、第二连接孔132错位叠加连接，当多块电解极片错位叠加连接后，相邻的连接臂13之间能够形成多个用于布置管路的螺旋形的布管通道，单片可拆卸，可单独供应电解水介质，可单独排放氢气。

在本发明的较佳的实施例中，第一连接孔131为贯通孔，第二连接孔132为螺纹孔；

作为一种替代方案，第一连接孔131为螺纹孔，第二连接孔132为贯通孔；作为另一种替代方案，第一连接孔131、第二连接孔132均为贯通孔。

在本发明的较佳的实施例中，电解极片本体10上还间隔设有电解液输入通道14、电解液输出通道15和氢气输送通道16；

电解液输入通道14包括第一通孔141和第二通孔142，第一通孔141沿着电解极片本体10的轴向贯通，第一通孔141与第一凹槽11连通；第二通孔142沿着电解极片本体10的径向延伸，第二通孔142的一端贯通电解极片本体10的外周壁、形成电解液输入口，其另一端与第一通孔141连通；

电解液输出通道15包括第三通孔151和第四通孔152，第三通孔151沿着电解极片本体10的轴向贯通，第三通孔151与第一凹槽11连通；第四通孔152沿着电解极片本体10的径向延伸，第四通孔152的一端贯通电解极片本体10的外周壁、形成电解液输出口，其另一端与第三通孔151连通；

氢气输送通道16包括第五通孔161和第六通孔162，第五通孔161沿着电解极片本体10的轴向贯通，第五通孔161与第二凹槽12连通；第六通孔162沿着电解极片本体10的径向延伸，第六通孔162的一端贯通电解极片本体10的外周壁、形成氢气输出口，其另一端与第五通孔161连通。

在本发明的较佳的实施例中，还包括：

第一弧形槽143，第一弧形槽143形成于电解极片本体10的第一侧面上，第一弧形槽143的一端与第一通孔141连通；第一弧形槽143的长度大于第一连接孔131和第二连接孔132之间的距离，如此，当两个以上的电解极片错位叠加时，各个电解极片的第一通孔141能够通过第一弧形槽143连通。

第二弧形槽153，第二弧形槽153形成于电解极片本体10的第一侧面上，第二弧形槽153的一端与第三通孔151连通；第二弧形槽153的长度大于第一连接孔131和第二连接孔132之间的距离，如此，当两个以上的电解极片错位叠加时，各个电解极片的第三通孔151能够通过第二弧形槽153连通。

第三弧形槽163，第三弧形槽163形成于电解极片本体10的第二侧面上，第三弧形槽163的一端与第五通孔161连通。第三弧形槽163的长度大于第一连接孔131和第二连接孔132之间的距离，如此，当两个以上的电解极片错位叠加时，各个电解极片的第五通孔161能够通过第一弧形槽143连通。

优选地，第一弧形槽143、第二弧形槽153、第三弧形槽163的形状大小相同。

在本发明的较佳的实施例中，多个连接臂13均匀分布于电解极片本体10的外周缘、使得任意两个连接臂13之间的间距相同；如此，使得结构更加紧凑，便于拆装及布管。

在本发明的较佳的实施例中，连接臂13上还设置有用于安装温度传感器、电流传感器或电压传感器的装配孔133；这样设计，能够对温度、电流及电压等参数进行实时监测。

在本发明的较佳的实施例中，电解极片本体10的形状为圆形，连接臂13的形状为扇形，其固定方式在扇形面，并且电解极片为通用型，叠加安装时，只要在同一面，按顺序叠加即可。

连接臂13的数量为六个，电解液输入通道14的数量为一个，电解液输出通道15的数量为两个，氢气输出通道的数量为三个。电解液输入通道14、电解液输出通道15、氢气输出通道依次间隔设置于电解极片本体10上位于第一凹槽11及第二凹槽12外围的区域。

实施例2：

请参照图1-9所示，本实施例提供一种氢气发生器，包括：

下端板20，下端板20上间隔设置有多个第一安装孔21，下端板20上还间隔设置有多个第一管道穿出孔22；

上端板30，上端板30上间隔设置有多个第二安装孔31，上端板30上还间隔设置有多个第二管道穿出孔32；

电解极片组件，电解极片组件包括M个实施例的电解极片；其中，M≥2；M个电解极片沿竖直方向错位堆叠在上端板30和下端板20之间，电解极片组件的相邻连接臂13之间形成螺旋形布管通道40，螺旋形布管通道40的数量与每个电解极片的连接臂13的数量相同。

在上述结构的基础上，可以实现单个电解极片的单独拆卸及更换，单个电解极片可单独供应电解水介质、单独排放氢气，具有拆装方便、管路布置简洁和更换成本低的特点。

在本发明的较佳的实施例中，电解极片组件的具体连接方式如下：

位于最下层的电解极片，其第一连接孔131与下端板20的第一安装孔21一一对应、并通过紧固件锁紧，其第二连接孔132与位于其上方相邻的电解极片的第一连接孔131一一对应、并通过紧固件锁紧；

位于中间的任意一个电解极片，其第一连接孔131与位于其下方相邻的电解极片的第二连接孔132一一对应、并通过紧固件锁紧，其第二连接孔132与位于其上方相邻的电解极片的第一连接孔131一一对应、并通过紧固件锁紧；

位于最上层的电解极片的，其第一连接孔131与位于其下方相邻的电解极片的第二连接孔132一一对应、并通过紧固件锁紧，其第二连接孔132与上端板30的第二安装孔31一一对应、并通过紧固件锁紧。

这样设计，当需要更换其中的任意一块电解极片时，可以保证其它电解极片还保持锁紧固定，避免其它电解极片发生位移或因碰撞而受损。

在本发明的较佳的实施例中，第一连接孔131为贯通孔，第二连接孔132为螺纹孔，紧固件为螺钉，该螺钉穿过贯通孔与螺纹孔螺纹连接；这样设计，只需要拧紧螺钉就能够实现固定，拆装更加方便，而且不占用空间。

作为一种替代方式，第一连接孔131为螺纹孔，第二连接孔132为贯通孔，紧固件为螺钉，该螺钉穿过贯通孔与螺纹孔螺纹连接；这样设计，只需要拧紧螺钉就能够实现固定，拆装更加方便，而且不占用空间。

作为另一种替代方式，第一连接孔131、第二连接孔132均为贯通孔，紧固件为螺钉及锁紧螺母，该螺钉穿过两个贯通孔后通过锁紧螺母锁紧。锁紧螺母需要占用一定空间，安装相对以上两种方式来说更麻烦。

在本发明的较佳的实施例中，电解极片组件还包括：

电解液输入管组件50，电解液输入管组件50包括第一主管51和M个第一支管52，第一主管51设置于螺旋形布管通道40，其下端部从下端板20上与之对应的第一管道穿出孔22中穿出，其上端部从上端板30上与之对应的第二管道穿出孔32中穿出；M个第一支管52的一端与M个电解极片的电解液输入口一一对应连通，M个第一支管52的另一端分别与第一主管51连通；

电解液输出管组件60，电解液输出管组件60包括第二主管61和M个第二支管62，第二主管61设置于螺旋形布管通道40，其下端部从下端板20上与之对应的第一管道穿出孔22中穿出，其上端部从上端板30上与之对应的第二管道穿出孔32中穿出；M个第二支管62的一端与M个电解极片的电解液输出口一一对应连通，M个第二支管62的另一端分别与第二主管61连通；

氢气输出管组件70，氢气输出管组件70包括第三主管71和M个第三支管72，第三主管71设置于螺旋形布管通道40，其下端部从下端板20上与之对应的第一管道穿出孔22中穿出，其上端部从上端板30上与之对应的第二管道穿出孔32中穿出；M个第三支管72的一端与M个电解极片的氢气输出口一一对应连通，M个第三支管72的另一端分别与第三主管71连通。

如此设计，各组管道之间相互隔离开，能够避免相互之间造成干扰，而且各组管道位于电解极片的外侧，便于拆装。

在本发明的较佳的实施例中，当电解极片本体为金属材料时，电解极片本体10的第一凹槽11的内壁形成阳极板84，其第二凹槽12的内壁形成阴极板85；当电解极片本体为非金属材料时，电解极片本体10的第一凹槽11内设有阳极板84，其第二凹槽12内设有阴极板85；M个电解极片围合后形成N个电解室，N＝M-1；每个电解室内均设有质子交换膜81，质子交换膜81的两侧分别设有介质扩散层82；质子交换膜81位于阳极板84和阴极板85之间，质子交换膜81用于将电解室分隔成阳极室和阴极室；阳极室形成有电解液输入口和电解液输出口，阴极室形成有氢气输出口；本实施例中，M＝15个。进一步地，第一凹槽11、第二凹槽12的内壁上形成有过水槽90或过气槽，便于透气和冷却。

在本发明的较佳的实施例中，第一凹槽11、第二凹槽12中均嵌设有密封圈83，每个电解室中的离子交换膜位于两个密封圈83之间；每相邻的两个电解极片本体10之间设有绝缘垫片。采用嵌入式的密封设计，由于两个密封圈83之间由质子交换膜81隔开，确保两块板之间不会串通。绝缘垫片的设计，可以确保两板不导通，避免造成两极短路失效。

本实施例中，电解液为水，实际应用过程中，电解液输入管组件50外接电解液输入装置，电解液输出管组件60外接电解液处理装置，氢气输出管组件70外接氢气处理装置。质子交换膜81、介质扩散层82均为现有技术中的常规结构，例如：质子交换膜81可以采用杜邦的nafion膜等，介质扩散层82可以采用具有多孔结构的透气棉、钛网、泡沫钛或两者的组合等。氢气发生器可以采用脉冲直流电源驱动。

其它实施例：

电解极片组件中的电解极片的数量为两个、三个、四个、五个、十个、二十个、五十个、一百个或更多个，每个电解极片包括三个、四个、五个、七个、八个或更多个连接臂。质子交换膜、介质扩散层还可以采用现有技术中的其它结构。虽然仅仅已经对本申请的某些部件和实施例进行了图示并且描述，但是在不实际脱离在权利要求书中的范围和精神的情况下，本领域技术人员可以想到许多修改和改变(例如，各个元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、安装布置、材料使用、颜色、取向等的变化)。

最后应说明的是：上述实施方式仅为本发明的优选实施例方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种氢气发生器，其特征在于，包括：

下端板，所述下端板上间隔设置有多个第一安装孔，所述下端板上还间隔设置有多个第一管道穿出孔；

上端板，所述上端板上间隔设置有多个第二安装孔，所述上端板上还间隔设置有多个第二管道穿出孔；

电解极片组件，电解极片组件包括M个电解极片；电解极片包括电解极片本体，所述电解极片本体沿厚度方向的第一侧面上设置有第一凹槽，所述电解极片本体沿厚度方向的第二侧面上设置有与第一凹槽相匹配的第二凹槽；所述电解极片本体上设有与第二凹槽连通的氢气输出口；所述电解极片本体上还设有与所述第一凹槽连通的电解液输入口、电解液输出口；所述电解极片本体的外周缘还设置有多个沿径向向外延伸的连接臂，任意两个所述连接臂之间形成间距，每个所述连接臂上间隔设置有第一连接孔和第二连接孔；

其中，M≥2；M个所述电解极片沿竖直方向错位堆叠在上端板和下端板之间，电解极片组件的相邻连接臂之间形成螺旋形布管通道，螺旋形布管通道的数量与每个电解极片的连接臂的数量相同；

所述电解极片组件还包括：电解液输入管组件，所述电解液输入管组件包括第一主管和M个第一支管，所述第一主管设置于螺旋形布管通道，其下端部从下端板上与之对应的第一管道穿出孔中穿出，其上端部从上端板上与之对应的第二管道穿出孔中穿出；M个所述第一支管的一端与M个电解极片的电解液输入口一一对应连通，M个所述第一支管的另一端分别与第一主管连通；电解液输出管组件，所述电解液输出管组件包括第二主管和M个第二支管，所述第二主管设置于螺旋形布管通道，其下端部从下端板上与之对应的第一管道穿出孔中穿出，其上端部从上端板上与之对应的第二管道穿出孔中穿出；M个所述第二支管的一端与M个电解极片的电解液输出口一一对应连通，M个所述第二支管的另一端分别与第二主管连通；氢气输出管组件，所述氢气输出管组件包括第三主管和M个第三支管，所述第三主管设置于螺旋形布管通道，其下端部从下端板上与之对应的第一管道穿出孔中穿出，其上端部从上端板上与之对应的第二管道穿出孔中穿出；M个所述第三支管的一端与M个电解极片的氢气输出口一一对应连通，M个所述第三支管的另一端分别与第三主管连通；

所述电解极片本体上还间隔设有电解液输入通道、电解液输出通道和氢气输送通道；

电解液输入通道包括第一通孔和第二通孔，所述第一通孔沿着所述电解极片本体的轴向贯通，所述第一通孔与所述第一凹槽连通；所述第二通孔沿着所述电解极片本体的径向延伸，所述第二通孔的一端贯通所述电解极片本体的外周壁、形成所述电解液输入口，其另一端与所述第一通孔连通；

电解液输出通道包括第三通孔和第四通孔，所述第三通孔沿着所述电解极片本体的轴向贯通，所述第三通孔与所述第一凹槽连通；所述第四通孔沿着所述电解极片本体的径向延伸，所述第四通孔的一端贯通所述电解极片本体的外周壁、形成所述电解液输出口，其另一端与所述第三通孔连通；

氢气输送通道包括第五通孔和第六通孔，所述第五通孔沿着所述电解极片本体的轴向贯通，所述第五通孔与所述第二凹槽连通；所述第六通孔沿着所述电解极片本体的径向延伸，所述第六通孔的一端贯通所述电解极片本体的外周壁、形成所述氢气输出口，其另一端与所述第五通孔连通；

所述电解极片本体的第一凹槽内设有阳极板，其第二凹槽内设有阴极板；M个所述电解极片围合后形成N个电解室，N＝M-1；每个所述电解室内均设有质子交换膜，所述质子交换膜的两侧分别设有介质扩散层；所述质子交换膜位于阳极板和阴极板之间，所述质子交换膜用于将电解室分隔成阳极室和阴极室；所述阳极室形成有所述电解液输入口和所述电解液输出口，所述阴极室形成有所述氢气输出口；或，所述第一凹槽、第二凹槽中均嵌设有密封圈，每个电解室中的离子交换膜位于两个密封圈之间；每相邻的两个电解极片本体之间设有绝缘垫片。

2.根据权利要求1所述的氢气发生器，其特征在于，所述第一连接孔为贯通孔，所述第二连接孔为螺纹孔；或，所述第一连接孔为螺纹孔，所述第二连接孔为贯通孔；或，所述第一连接孔、所述第二连接孔均为贯通孔。

3.根据权利要求1所述的氢气发生器，其特征在于，还包括：第一弧形槽，所述第一弧形槽形成于所述电解极片本体的第一侧面上，所述第一弧形槽的一端与所述第一通孔连通；第二弧形槽，所述第二弧形槽形成于所述电解极片本体的第一侧面上，所述第二弧形槽的一端与所述第三通孔连通；第三弧形槽，所述第三弧形槽形成于所述电解极片本体的第二侧面上，所述第三弧形槽的一端与所述第五通孔连通。

4.根据权利要求1所述的氢气发生器，其特征在于，多个所述连接臂均匀分布于所述电解极片本体的外周缘、使得任意两个所述连接臂之间的间距相同；和/或，所述连接臂上还设置有用于安装温度传感器、电流传感器或电压传感器的装配孔；和/或，所述电解极片本体的形状为圆形，所述连接臂的形状为扇形，所述连接臂的数量为六个，所述电解液输入通道的数量为一个，所述电解液输出通道的数量为两个，所述氢气输出通道的数量为三个。

5.根据权利要求1所述的氢气发生器，其特征在于，电解极片组件的具体连接方式如下：位于最下层的所述电解极片，其第一连接孔与所述下端板的第一安装孔一一对应、并通过紧固件锁紧，其第二连接孔与位于其上方相邻的所述电解极片的第一连接孔一一对应、并通过紧固件锁紧；位于中间的任意一个所述电解极片，其第一连接孔与位于其下方相邻的电解极片的第二连接孔一一对应、并通过紧固件锁紧，其第二连接孔与位于其上方相邻的电解极片的第一连接孔一一对应、并通过紧固件锁紧；位于最上层的所述电解极片的，其第一连接孔与位于其下方相邻的电解极片的第二连接孔一一对应、并通过紧固件锁紧，其第二连接孔与所述上端板的第二安装孔一一对应、并通过紧固件锁紧。

6.根据权利要求5所述的氢气发生器，其特征在于，所述第一连接孔为贯通孔，所述第二连接孔为螺纹孔，所述紧固件为螺钉，该螺钉穿过贯通孔与螺纹孔螺纹连接；或，所述第一连接孔为螺纹孔，所述第二连接孔为贯通孔，所述紧固件为螺钉，该螺钉穿过贯通孔与螺纹孔螺纹连接；或，所述第一连接孔、所述第二连接孔均为贯通孔，所述紧固件为螺钉及锁紧螺母，该螺钉穿过两个贯通孔后通过锁紧螺母锁紧。