CN219315097U - 碱性水电解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种碱性水电解装置，具有较佳的电解反应效率。碱性水电解装置包括：氢气侧电极；氧气侧电极；框体，收纳所述氢气侧电极以及所述氧气侧电极，且所述框体包括供给口、排出口以及连接流路；以及供给装置，其中所述氢气侧电极以及所述氧气侧电极中的其中一者形成为柱状部，另一者形成为设置于所述柱状部的周围的圆筒部，所述柱状部包括绝缘膜以及配管部，所述绝缘膜设置于所述柱状部相向于所述圆筒部的外周面，所述配管部贯通于所述柱状部的中心以供所述电解液流通，所述柱状部与所述圆筒部之间形成有间隙，且所述连接流路连接于所述配管部以供给所述电解液至所述间隙，所述排出口排出反应后生成的氢气、氧气以及所述电解液。

Description

碱性水电解装置

技术领域

本实用新型涉及一种碱性水电解装置。

背景技术

为了让更多人接触到永续且先进的能源，致力于能源效率化的相关研究开发。在现有的技术中，燃料电池中的阳极与阴极之间设置有分隔膜以分离氢气与氧气。然而，为了设置分隔膜，阳极与阴极之间需要保持一定的距离，使得水电解的效率较低。本实用新型为了解决所述课题而以提高水电解的效率为目的，期许改善能源效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种碱性水电解装置，具有较佳的电解反应效率。

本实用新型的碱性水电解装置包括：氢气侧电极；氧气侧电极；框体，收纳所述氢气侧电极以及所述氧气侧电极，且所述框体包括供给口、排出口以及连接流路；以及供给装置，其中所述氢气侧电极以及所述氧气侧电极中的其中一者形成为柱状部，另一者形成为设置于所述柱状部的周围的圆筒部，所述柱状部包括绝缘膜以及配管部，所述绝缘膜设置于所述柱状部相向于所述圆筒部的外周面，所述配管部贯通于所述柱状部的中心以供所述电解液流通，所述柱状部与所述圆筒部之间形成有间隙，且所述连接流路连接于所述配管部以供给所述电解液至所述间隙，所述排出口排出反应后生成的氢气、氧气以及所述电解液。

在本实用新型的实施例中，所述排出口包括氢气侧配管、氧气侧配管以及循环配管，所述氢气侧配管连通于所述柱状部与所述圆筒部之间的所述间隙，以供给生成的所述氢气至氢气储藏部，所述氧气侧配管连通于所述配管部，以供给生成的所述氧气至氧气储藏部，所述循环配管连通于所述供给装置，以循环从所述间隙排出的所述电解液。

基于上述，在本实用新型的碱性水电解装置中，氢气侧电极以及氧气侧电极之间未设有分隔膜，电解液通过柱状部的配管部与氧气侧电极反应生成氧气、再流经柱状部与圆筒部之间的间隙而与氢气侧电极反应生成氢气。如此，可以减少水电解装置的零件的数量之外，还能使电极之间的距离拉近而提升电解效率。并且，通过前述的流路设计不需要分隔膜也能分别地采集氢气与氧气，也不须另外设置气液分离装置。据此，本实用新型的碱性水电解装置具有较佳的电解反应效率。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的碱性水电解装置的示意图。

图2是图1的碱性水电解装置的框体内部剖视示意图。

附图标记说明

100：碱性水电解装置；

110：供给装置；

120：框体；

122：供给口；

124：排出口；

124a：氢气侧配管；

124b：氧气侧配管；

124c：循环配管；

126：连接流路；

128：板状件；

130：氢气侧电极；

140：氧气侧电极；

150：氢气储藏部；

160：氧气储藏部；

C：圆筒部；

H：氢气；

I：绝缘膜；

O：氧气；

P：柱状部；

S：间隙；

T：配管部；

W：电解液。

具体实施方式

图1是本实用新型一实施例的碱性水电解装置的示意图。图2是图1的碱性水电解装置的框体内部剖视示意图。在本实施例中，碱性水电解装置100用于汽车的燃料电池以供给氢气H以及氧气O进行燃烧，但本实用新型不以此为限制，也可以用于在其他需要水电解的场合。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。以下将搭配图1与图2说明本实施例的碱性水电解装置100的具体结构。

请参考图1与图2，在本实施例中，碱性水电解装置100包括供给装置110、框体120、氢气侧电极130(如图2)以及氧气侧电极140(如图2)。供给装置110供给电解液W至框体120中。框体120收纳氢气侧电极130以及氧气侧电极140，且框体120包括供给口122(如图2)、排出口124(如图2)以及连接流路126(如图2)。供给装置110通过供给口122供给电解液W至框体120中。排出口124排出氢气侧电极130以及氧气侧电极140反应后生成的氢气H、氧气O以及电解液W。其中，氢气侧电极130以及氧气侧电极140的数量可以是单个或是多个，本实用新型不对此加以限制，依据实际需要调整即可；此外，电解液W例如是水，但本实用新型不以此为限。

进而，如图2所示，在本实施例中，氢气侧电极130以及氧气侧电极140中的其中一者形成为柱状部P，另一者形成为设置于柱状部P的周围的圆筒部C。具体地说，本实施例的氢气侧电极130设为圆筒部C，氧气侧电极140设为柱状部P，而圆筒部C将柱状部P围住于其中间。柱状部P包括绝缘膜I以及配管部T。绝缘膜I设置于柱状部P相向于圆筒部C的外周面，配管部T贯通于柱状部P的中心以供电解液W流通。柱状部P与圆筒部C之间形成有间隙S，且连接流路126连接于配管部T以供给电解液W至间隙S。也就是说，从供给口122进来的电解液W依序通过柱状部P(氧气侧电极140)的配管部T进行反应而生成氧气O、剩余的电解液W部分通过连接流路126流至柱状部P与圆筒部C之间与圆筒部C(氢气侧电极130)进行反应而生成氢气H。其中，柱状部P的与圆筒部C相向的外周面设有绝缘膜I，因此电解液W流经间隙S时不会与柱状部P(氧气侧电极140)反应。

由此可知，在本实施例的碱性水电解装置100中，氢气侧电极130以及氧气侧电极140之间未设有分隔膜，电解液W通过柱状部P(氧气侧电极140)的配管部T与氧气侧电极140反应生成氧气O、再流经柱状部P与圆筒部C(氢气侧电极130)之间的间隙S而与氢气侧电极130反应生成氢气H。如此，可以减少水电解装置的零件的数量之外，还能使电极之间的距离拉近而提升电解效率。并且，通过前述的流路设计不需要分隔膜也能分别地采集氢气H与氧气O，也不须另外设置气液分离装置。据此，本实施例的碱性水电解装置100具有较佳的电解反应效率。

优选地，在本实施例中，柱状部P为氧气侧电极140，圆筒部C为氢气侧电极130。电解后氢气H与氧气O的比例大致为2：1，因此，由表面积较大的圆筒部C设为氢气侧电极130、表面积较小的柱状部P设为氧气侧电极140，也就是表面积对应气体生成量的设置方式能够进一步提升反应效率。

请继续参考图1与图2，在本实施例中，排出口124包括氢气侧配管124a、氧气侧配管124b以及循环配管124c。氢气侧配管124a连通于柱状部P与圆筒部C之间的间隙S，以供给生成的氢气H至氢气储藏部150。氧气侧配管124b连通于配管部T，以供给生成的氧气O至氧气储藏部160。循环配管124c连通于供给装置110，以循环从间隙S排出的电解液W。由此，生成的氢气H以及氧气O能够被储藏，并且反应后的电解液W能够再度进入循环进行二次电解反应，有效提升电解液W的利用率。

另外，在本实施例中，如图2所示，圆筒部C的上方设有板状件128而形成封闭空间，且板状件128具有水密性，电解液W需通过连接流路126进入圆筒部C与柱状部P之间。如此，可以确保生成的氢气H以及电解液W能够沿着排出口124的氢气侧配管124a以及循环配管124c排出。在其他未示出的实施例中，也可以不设置板状件128而采用其他能够保持密封的构件，本实用新型不对此加以限制。

综上所述，在本实用新型的碱性水电解装置中，氢气侧电极以及氧气侧电极之间未设有分隔膜，电解液通过柱状部的配管部与氧气侧电极反应生成氧气、再流经柱状部与圆筒部之间的间隙而与氢气侧电极反应生成氢气。如此，可以减少水电解装置的零件的数量之外，还能使电极之间的距离拉近而提升电解效率。并且，通过前述的流路设计不需要分隔膜也能分别地采集氢气与氧气，也不须另外设置气液分离装置。优选地，排出口包括氢气侧配管、氧气侧配管以及循环配管，生成的氢气以及氧气能够被储藏，并且反应后的电解液能够再度进入循环进行二次电解反应，有效提升电解液的利用率。据此，本实用新型的碱性水电解装置具有较佳的电解反应效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种碱性水电解装置，其特征在于，包括：

氢气侧电极；

氧气侧电极；

框体，收纳所述氢气侧电极以及所述氧气侧电极，且所述框体包括供给口、排出口以及连接流路；以及

供给装置，通过所述供给口供给电解液至所述框体中，其中

所述氢气侧电极以及所述氧气侧电极中的其中一者形成为柱状部，另一者形成为设置于所述柱状部的周围的圆筒部，

所述柱状部包括绝缘膜以及配管部，所述绝缘膜设置于所述柱状部相向于所述圆筒部的外周面，所述配管部贯通于所述柱状部的中心以供所述电解液流通，

所述柱状部与所述圆筒部之间形成有间隙，且所述连接流路连接于所述配管部以供给所述电解液至所述间隙，

所述排出口排出所述氢气侧电极以及所述氧气侧电极反应后生成的氢气、氧气以及所述电解液。

2.根据权利要求1所述的碱性水电解装置，其特征在于，

所述排出口包括氢气侧配管、氧气侧配管以及循环配管，

所述氢气侧配管连通于所述柱状部与所述圆筒部之间的所述间隙，以供给生成的所述氢气至氢气储藏部，

所述氧气侧配管连通于所述配管部，以供给生成的所述氧气至氧气储藏部，

所述循环配管连通于所述供给装置，以循环从所述间隙排出的所述电解液。

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