CN115323415A - 一种pem电解槽 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电解制氢技术领域，公开了一种结构简便且实用的PEM电解槽，具备：阳极板(103a)，其形成为方形或圆形结构；阴极板(103b)，其与阳极板(103a)配合，用于限定框架、质子交换膜及填充层的放置空间；在阳极板(103a)及阴极板(103b)的一侧设置向外延伸的接线部件(对应103a1、103b1)。
Description
技术领域
本发明涉及电解制氢技术领域，更具体地说，涉及一种PEM电解槽。
背景技术
电解槽在制氢系统中是较为常用器件。目前，制氢系统通常包括布置以堆叠体的形式布置的多个单槽体，其中，每个单槽体包括阴极、质子交换膜、填充层和阳极。电解时，在阴极及阳极的侧边开设内置螺纹的通孔，在设有的螺纹的通孔内配置接线柱或接线端子，再接入电源，流经槽体内的流场的水体进行电解。
然而，现有的阴极或阳极的侧边开设通孔，再与接线柱或接线端子连接，在电解槽在电解制氢的过程中，当接线柱或接线端子与电源线未拧紧或被氧化时，使得在接线柱或接线端子处的电阻最大，输入电流变小，导致电解的效果不佳。
因此，如何改善输入电源的连接方式以保证输入电流的稳定成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述采用分离的接线方式，当接线柱或接线端子与电源线未拧紧或被氧化时，使得在接线柱或接线端子处的电阻最大，输入电流变小的缺陷，提供一种结构简便且实用的PEM电解槽。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种PEM电解槽，具备：
阳极板，其形成为方形或圆形结构；
阴极板，其与所述阳极板配合，用于限定框架、质子交换膜及填充层的放置空间；
在所述阳极板及所述阴极板的一侧设置向外延伸的接线部件。
在一些实施方式中，在所述接线部件开设有多个连接通孔。
在一些实施方式中，所述阳极板的接线部件及所述阴极板的接线部件与本体形成钝角。
在一些实施方式中，所述阳极板的接线部件及所述阴极板的接线部件背向设置。
在一些实施方式中，所述阳极板及所述阴极板采用钛板制成。
在一些实施方式中，在所述阳极板及所述阴极板的外缘开设有多个通孔。
在一些实施方式中，在所述阳极板及所述阴极板的外侧设有第一端板及第二端板，所述第一端板及所述第二端板用于对所述阳极板及所述阴极板进行固定。
在一些实施方式中，在所述第一端板与所述阳极板之间；及
在所述第二端板与所述阴极板之间均设有绝缘板。
在一些实施方式中，所述填充层设置为至少一层钛网和至少一层毡布。
在本发明所述的PEM电解槽中，包括阳极板及阴极板，其中，阴极板与阳极板配合，用于限定框架、质子交换膜及填充层的放置空间；在阳极板及阴极板的一侧设置向外延伸的接线部件。与现有技术相比，通过在阳极板及阴极板的一侧设置向外延伸的接线部件，以解决阴极板或阳极板的侧边开设通孔，再与接线柱或接线端子连接，在电解槽在电解制氢的过程中，当接线柱或接线端子与电源线未拧紧或被氧化时，使得在接线柱或接线端子处的电阻最大，输入电流变小，导致电解的效果不佳的问题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明提供PEM电解槽一实施例的立体图；
图2是本发明提供PEM电解槽一实施例的爆炸图；
图3是本发明提供PEM电解槽另一实施例的立体图；
图4是本发明提供PEM电解槽一实施例的剖视图；
图5是本发明提供阳极板一实施例的立体图；
图6是本发明提供阴极板一实施例的立体图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，在本发明的PEM电解槽第一实施例中，PEM电解槽10包括第一端板101a、第二端板101b、阳极板103a及阴极板103b。
其中，第一端板101a及第二端板101b设置在PEM电解槽10的外侧，其用于对阳极板103a及阴极板103b进行限定。
其中，第一端板101a与第二端板101b层叠时，通过螺杆对阳极板103a及阴极板103b进行固定。
进一步地，在第一端板101a的一侧开设有多个进水孔101a1及回水孔(未图示)及出氢孔(未图示)。
具体地，在第一端板101a与第二端板101b层叠设置有组成绝缘板、导电板、钛板、框架、阳极集电层、质子交换膜、框架、阴极集电层及双极板组件及绝缘板的电解组件200。
其中，参考图3及图5，电解组件200设置在第一端板101a及第二端板101b两端之间。
如图2及图3所示，电解组件200包括设置在第一端板101a及第二端板101b内侧的绝缘板(对应102a及102b)，其中，绝缘板(对应102a及102b)包括第一绝缘板102a及第二绝缘板102b，其设置为方形结构或圆形结构。
第一绝缘板102a贴合在第一端板101a的内侧面，第二绝缘板102b贴合在第二端板101b的内侧面。
进一步地，在第一绝缘板102a及第二绝缘板102b的另一侧面(即未与端板的另一面)设有极板(对应103a及103b)。其中，极板包括阳极板103a及阴极板103b。
进一步地，如图2所示，阳极板103a及阴极板103b形成为方形或圆形结构，层扁平状，其采用钛板制成，用于与电源输入端连接。
具体地，阴极板103b与阳极板103a配合，用于限定框架105a、质子交换膜及填充层的放置空间。
其中，在阳极板103a及阴极板103b的一侧设置向外延伸的接线部件(103a1及103b1)。
具体为，在阳极板103a及阴极板103b的外延(未覆盖绝缘板)设有接线部件(103a1及103b1)或接线端子，通过接线部件(103a1及103b1)或接线端子连接外部的直流电源。
使用本技术方案，通过在阳极板103a及阴极板103b的一侧设置向外延伸的接线部件(103a1及103b1)，以解决需在阴极板或阳极板的侧边开设通孔，再与接线柱或接线端子连接，在电解槽在电解制氢的过程中，当接线柱或接线端子与电源线未拧紧或被氧化时，使得在接线柱或接线端子处的电阻最大，输入电流变小，导致电解的效果不佳的问题。
另一方面，通过阳极板103a及阴极板103b与端板(对应101a及101b)分别设置绝缘板(对应102a及102b)，以保证在通电时，在端板(对应101a及101b)携带的电流低，进而提高电解槽使用的安全性。
在一些实施方式中，如图5及图6所示，为了提高阳极板103a及阴极板103b电源接头连接的紧密度，可在接线部件(103a1及103b1)上开设有多个连接通孔(103a2及103b2)。
具体地，外接直流电源时，可将电源线的端子贴合在接线部件(103a1及103b1)的表面，再通过螺杆(未图示)对二者进行拧紧，进而提高电流传导的稳定性。
在一些实施方式中，如图5及图6所示，为了提高阳极板103a及阴极板103b电源连接的可靠性，可将阳极板103a的接线部件103a1及阴极板103b的接线部件103b1与本体(对应阳极板103a或阴极板103b)形成钝角。
进一步地，阳极板103a的接线部件103a1及阴极板103b的接线部件103b1背向设置。即，阳极板103a与阴极板103b层叠配合时，阳极板103a的接线部件103a1朝下设置，阴极板103b的接线部件103b1朝上设置。
在一些实施方式中，如图5及图6所示，为了提高电解槽的使用性能，可在阳极板103a及阴极板103b的外缘开设有多个通孔。其中，多个通孔包括进水通孔(对应103a3、103b3)回水通孔(对应103a4、103b4)、出氢通孔(对应103a5、103b5)及定位通孔(对应103a6、103b6)。其中，上述通孔设置在同一轴线上。
在一些实施方式中，为了提高质子交换膜工作的稳定性，可将填充层设置为至少一层钛网104c和至少一层毡布(未图示)。
其中，钛网104c用于输送电解水，毡布(未图示)用于保护质子交换膜(未图示)。
具体地，钛网104c的厚度大于毡布的厚度，其均呈方形结构，其相互贴合设置，以形成阳极集电层。
需要说明的是，阴极集电层与阳极集电层的层叠结构相似，就不再赘述。
在阳极板103a与一框架105a之间设置有用于导电的第一钛板104a，阴极板103b与另一框架(未图示)之间设置有用于导电的第二钛板104d。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (9)
1.一种PEM电解槽，其特征在于，具备：
阳极板，其形成为方形或圆形结构；
阴极板，其与所述阳极板配合，用于限定框架、质子交换膜及填充层的放置空间；
在所述阳极板及所述阴极板的一侧设置向外延伸的接线部件。
2.根据权利要求1所述的PEM电解槽，其特征在于，
在所述接线部件开设有多个连接通孔。
3.根据权利要求1所述的PEM电解槽，其特征在于，
所述阳极板的接线部件及所述阴极板的接线部件与本体形成钝角。
4.根据权利要求3所述的PEM电解槽，其特征在于，
所述阳极板的接线部件及所述阴极板的接线部件背向设置。
5.根据权利要求1-4任一所述的PEM电解槽，其特征在于，
所述阳极板及所述阴极板采用钛板制成。
6.根据权利要求5所述的PEM电解槽，其特征在于，
在所述阳极板及所述阴极板的外缘开设有多个通孔。
7.根据权利要求6所述的PEM电解槽，其特征在于，
在所述阳极板及所述阴极板的外侧设有第一端板及第二端板，所述第一端板及所述第二端板用于对所述阳极板及所述阴极板进行固定。
8.根据权利要求7所述的PEM电解槽，其特征在于，
在所述第一端板与所述阳极板之间；及
在所述第二端板与所述阴极板之间均设有绝缘板。
9.根据权利要求1所述的PEM电解槽，其特征在于，
所述填充层设置为至少一层钛网和至少一层毡布。
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