CN218345555U - 一种金属双面板 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种金属双面板，涉及电解槽技术领域，包括板体，所述板体上设置有第一流道面和第二流道面，所述第二流道面位于所述第一流道面的背面，所述第一流道面上开设有第一流槽，所述第一流槽为蛇形状，所述板体上贯穿有第一开孔和第二开孔，所述第一开孔连通所述第一流槽，所述第一流槽远离所述第一开孔的一端连通所述第二开孔，所述第一流槽的外侧环绕有第一密封槽，所述第一密封槽开设在所述第一流道面上。本实用新型可作为电解槽使用的双极板，将各项技术测试后得到的正确的流道深度和流畅的流道形状开凿在自身上，提高导电和散热性能，使电压下降，散热增强后，能耗再减小，制氢成本降低。

Description

一种金属双面板

技术领域

本实用新型涉及电解槽技术领域，具体为一种金属双面板。

背景技术

电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开，按电解液的不同分为水溶液电解槽、碱性电解槽和非水溶液电解槽三类。

对电解槽结构进行优化设计，合理选择电极、板材和隔膜材料，是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗、提高密封性的关键。

现有的电解槽内部的结构件一般包括双极板、膜电极、两侧端板和一些密封塑料件等，其中双极板在电解水制氢、氧的过程中发挥中良好的导电和导水的作用，而现有的双极板在流道开凿在自身上后，错误的槽深和不流畅的流道形状，不仅降低了导电和散热性能，还使电压升高，能耗增大，最终让制氢成本变高，市场竞争力差，因此亟需设计一种金属双面板来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种金属双面板，以解决上述背景技术中提出的现有的双极板在流道开凿在自身上后，错误的槽深和不流畅的流道形状，不仅降低了导电和散热性能，还使电压升高，能耗增大，最终让制氢成本变高，市场竞争力差的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种金属双面板，包括至少两个板体，每一个板体上设置有第一流道面和第二流道面，所述第二流道面位于所述第一流道面的背面，所述第一流道面上开设有第一流槽，所述第一流槽为蛇形状，每一个板体上贯穿有第一开孔和第二开孔，所述第一开孔连通所述第一流槽，所述第一流槽远离所述第一开孔的一端连通所述第二开孔，所述第一流槽的外侧环绕有第一密封槽，所述第一密封槽开设在所述第一流道面上。

优选的，所述第二流道面上开设有第二流槽，所述第二流槽为蛇形状，每一个板体上贯穿有第三开孔，所述第三开孔连通所述第二流槽，所述第二流槽的外侧环绕有第二密封槽，所述第二密封槽开设在所述第二流道面上。

优选的，所述第三开孔的外侧环绕有第一圆槽，所述第一圆槽开设在所述第一流道面上，所述第一开孔的外侧环绕有第二圆槽，所述第二圆槽开设在所述第二流道面上，所述第二开孔的外侧环绕有第三圆槽，所述第三圆槽开设在所述第二流道面上。

优选的，每一个板体上贯穿有至少四个通孔，所述第一开孔、所述第二开孔和/或所述第三开孔均分别位于其中两个通孔的中间，且设于所述第一流槽和/或所述第二流槽的一侧。

优选的，所述第一流槽和所述第二流槽的槽深为0.28-0.72mm，所述板体的材料为钛金属，所述板体的厚度为0.5-5mm。

优选的，所述第一密封槽、所述第一圆槽、所述第二密封槽、所述第二圆槽和/或所述第三圆槽的槽深为0.18-0.62mm。

优选的，所述板体表面镀有银、铂、碳、金或铱，且镀层厚度为0.001-1mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该金属双面板可作为电解槽使用的双极板，将各项技术测试后得到的正确的流道深度和流畅的流道形状开凿在自身上，提高导电和散热性能，使电压下降，散热增强后，能耗再减小，制氢成本降低。

一是通过设置在板体上第一流道面和第二流道面上的第一流槽和第二流槽，以及贯穿板体的第一开孔、第二开孔和第三开孔，有序的将水引入并发生电化学反应，让氢离子穿过两块板体中间的质子交换膜，汇聚在另一个板体第二流道面的第二流槽上，第一流槽和第二流槽的蛇形四流道设计，使各流道内流量分配得以均匀，但蛇形流道压降较大，因此槽深不宜过小，同时脊宽和沟宽的比值保持在1.5左右，使得电解槽具有良好电导率的同时兼顾散热性。

二是通过设置第一密封槽、第二密封槽、第一圆槽、第二圆槽和第三圆槽，还有填充进第一密封槽、第二密封槽、第一圆槽、第二圆槽和第三圆槽的密封胶，在板体与其他结构件组成电解槽并参与电解槽的电解水制氢后，氢气、氧气和水都不会轻易的泄露出来，提高电解槽的整体密封性，避免浪费水资源，提升了单位时间内的产氢量。

附图说明

图1为本实用新型的正视结构示意图；

图2为本实用新型的后视结构示意图；

图3为本实用新型的局部侧视结构示意图。

图中：1、板体；2、第一流道面；21、第一流槽；22、第一开孔；23、第二开孔；24、第一密封槽；25、第一圆槽；3、第二流道面；31、第二流槽；32、第三开孔；33、第二密封槽；34、第二圆槽；35、第三圆槽；4、通孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图3，本实用新型提供的一种实施例：一种金属双面板，包括至少两个板体1，每一个板体1上设置有第一流道面2和第二流道面3，第二流道面3位于第一流道面2的背面，第一流道面2上开设有第一流槽21，第一流槽21为蛇形状，每一个板体1上贯穿有第一开孔22和第二开孔23，第一开孔22连通第一流槽21，第一流槽21远离第一开孔22的一端连通第二开孔23，第一流槽21的外侧环绕有第一密封槽24，第一密封槽24开设在第一流道面2上。

进一步地，第二流道面3上开设有第二流槽31，第二流槽31为蛇形状，每一个板体1上贯穿有第三开孔32，第三开孔32连通第二流槽31，第二流槽31的外侧环绕有第二密封槽33，第二密封槽33开设在第二流道面3上。

需要说明的是，可采用蛇形四流道的设计，使各流道内流量分配得以均匀，但蛇形流道压降较大，因此槽深不宜过小，同时脊宽和沟宽的比值保持在1.5左右，使得电解槽具有良好电导率的同时兼顾散热性。

进一步地，第三开孔32的外侧环绕有第一圆槽25，第一圆槽25开设在第一流道面2上，第一开孔22的外侧环绕有第二圆槽34，第二圆槽34开设在第二流道面3上，第二开孔23的外侧环绕有第三圆槽35，第三圆槽35开设在第二流道面3上。

需要说明的是，第一圆槽25对应第三开孔32的位置，第二圆槽34对应第一开孔22的位置，第三圆槽35对应第二开孔23的位置，使第三开孔32、第一开孔22和第二开孔23在安装于电解槽内后，避免气体或水外露，保证足量的水和生成的全量的气通过第三开孔32、第一开孔22或第二开孔23。

进一步地，每一个板体1上贯穿有至少四个通孔4，第一开孔22、第二开孔23和/或第三开孔32均分别位于其中两个通孔4的中间，且设于第一流槽21和/或第二流槽31的一侧。

需要说明的是，板体1可以通过至少四个通孔4套接至少四个螺钉，并用螺钉将电解槽内部的其他结构件和板体1连接起来，再采用适当的压力，完成电解槽的组装，结合第一密封槽24、第二密封槽33、第一圆槽25、第二圆槽34和第三圆槽35，加强电解槽的密封性。

进一步地，第一流槽21和第二流槽31的槽深为0.28-0.72mm，板体1的材料为钛金属，板体1的厚度为0.5-5mm。

进一步地，第一密封槽24、第一圆槽25、第二密封槽33、第二圆槽34和/或第三圆槽35的槽深为0.18-0.62mm。

需要说明的是，第一密封槽24、第一圆槽25、第二密封槽33、第二圆槽34和/或第三圆槽35的内壁上还填充有密封胶。

进一步地，板体1表面镀有银、铂、碳、金或铱，且镀层厚度为0.001-1mm。

在一些实施例中，第三开孔32为氢气出入口，第一开孔22为氧气出入口和水出口，第二开孔23为水进口，当板体1与其他结构件组成电解槽后，将水从第二开孔23引入，流经第一流槽21，通过质子交换膜和上面喷涂的催化剂，氢离子经质子交换膜到达另一侧，在另一个板体1上的第二流槽31上汇聚，生成氢气，水和氧气从第一开孔22中流出，氢气从另一个板体1上的第三开孔32流出。

在一些实施例中，第一密封槽24、第一圆槽25、第二密封槽33、第二圆槽34和/或第三圆槽35及它们内壁上填充的密封胶可以有效的阻挡水、氢气和/或氧气的外泄，节约原材料，促进单位时间内产氢量的提高。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种金属双面板，其特征在于，包括：

至少两个板体(1)，每一个板体(1)上设置有第一流道面(2)和第二流道面(3)，所述第二流道面(3)位于所述第一流道面(2)的背面，所述第一流道面(2)上开设有第一流槽(21)，所述第一流槽(21)为蛇形状，每一个板体(1)上贯穿有第一开孔(22)和第二开孔(23)，所述第一开孔(22)连通所述第一流槽(21)，所述第一流槽(21)远离所述第一开孔(22)的一端连通所述第二开孔(23)，所述第一流槽(21)的外侧环绕有第一密封槽(24)，所述第一密封槽(24)开设在所述第一流道面(2)上。

2.根据权利要求1所述的一种金属双面板，其特征在于，所述第二流道面(3)上开设有第二流槽(31)，所述第二流槽(31)为蛇形状，每一个板体(1)上贯穿有第三开孔(32)，所述第三开孔(32)连通所述第二流槽(31)，所述第二流槽(31)的外侧环绕有第二密封槽(33)，所述第二密封槽(33)开设在所述第二流道面(3)上。

3.根据权利要求2所述的一种金属双面板，其特征在于，所述第三开孔(32)的外侧环绕有第一圆槽(25)，所述第一圆槽(25)开设在所述第一流道面(2)上，所述第一开孔(22)的外侧环绕有第二圆槽(34)，所述第二圆槽(34)开设在所述第二流道面(3)上，所述第二开孔(23)的外侧环绕有第三圆槽(35)，所述第三圆槽(35)开设在所述第二流道面(3)上。

4.根据权利要求2所述的一种金属双面板，其特征在于，每一个板体(1)上贯穿有至少四个通孔(4)，所述第一开孔(22)、所述第二开孔(23)和/或所述第三开孔(32)均分别位于其中两个通孔(4)的中间，且设于所述第一流槽(21)和/或所述第二流槽(31)的一侧。

5.根据权利要求2所述的一种金属双面板，其特征在于，所述第一流槽(21)和所述第二流槽(31)的槽深为0.28-0.72mm，所述板体(1)的材料为钛金属，所述板体(1)的厚度为0.5-5mm。

6.根据权利要求3所述的一种金属双面板，其特征在于，所述第一密封槽(24)、所述第一圆槽(25)、所述第二密封槽(33)、所述第二圆槽(34)和/或所述第三圆槽(35)的槽深为0.18-0.62mm。

7.根据权利要求5所述的一种金属双面板，其特征在于，所述板体(1)表面镀有银、铂、碳、金或铱，且镀层厚度为0.001-1mm。

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