CN220685261U - 电解槽和制氢系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电解槽和制氢系统，属于氢气制备技术领域。所述电解槽包括：第一电极板和第二电极板，所述第一电极板和第二电极板层叠设置；换热管道，所述换热管道夹持在所述第一电极板和所述第二电极板之间，且所述换热管道用于流通换热介质。根据本申请的电解槽，通过设置夹持在第一电极板和第二电极板之间的换热管道，可以实现电解槽温度的高精度控制以及温度的快速调节，且该调节方式不影响电极板厚度，且对电解液的循环无影响。

Description

电解槽和制氢系统

技术领域

本申请属于氢气制备技术领域，尤其涉及一种电解槽和制氢系统。

背景技术

电解槽一般包括数百个电解小室，电解槽在运行过程中会产生大量余热，热量若不能及时带出会导致电解槽工作温度不断升高，严重时会引起系统连锁停机。相关技术中，电解槽是通过电解液的流动将热量带出，但这种控制方式存在电解槽温度波动幅度大和温度调控响应缓慢的问题，不利于电解槽温度、高效的运行，增大了电解槽的能耗。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种电解槽和制氢系统，以实现电解槽温度的高精度控制以及温度的快速调节。

第一方面，本申请提供了一种电解槽，包括：

第一电极板和第二电极板，所述第一电极板和第二电极板层叠设置；

换热管道，所述换热管道夹持在所述第一电极板和所述第二电极板之间，且所述换热管道用于流通换热介质。

根据本申请的电解槽，通过设置夹持在第一电极板和第二电极板之间的换热管道，可以实现电解槽温度的高精度控制以及温度的快速调节，且该调节方式不影响电极板厚度，且对电解液的循环无影响。

根据本申请的一个实施例，所述换热管道与所述第一电极板和所述第二电极板中的至少一个固定连接。

根据本申请的一个实施例，所述第一电极板和所述第二电极板中的至少一个设有容纳槽，所述换热管道的至少部分嵌入所述容纳槽内。

根据本申请的一个实施例，所述第一电极板和第二电极板中的至少一个的极框设有换热介质进口，所述第一电极板和第二电极板中的至少一个的极框设有换热介质出口，所述换热管道的两端分别与所述换热介质进口和所述换热介质出口连通。

根据本申请的一个实施例，所述换热管道包括：

主管道，所述主管道与所述换热介质进口和所述换热介质出口连通；

分支管道，所述分支管道与所述主管道连通，且所述分支管道分布于与所述第一电极板和第二电极板的极板对应的区域。

根据本申请的一个实施例，所述分支管道包括：

多个第一支管，所述多个第一支管沿第一方向平行间隔开分布，所述第一支管沿与第一方向垂直的方向延伸至靠近所述极框的位置；所述换热介质进口和所述换热介质出口的连线与所述第一方向平行；

多个第二支管，相邻的两个所述第一支管之间连接有多个间隔开分布的第二支管，所述第二支管沿第一方向延伸；其中

所述主管道与最外侧的两个所述第一支管相连。

根据本申请的一个实施例，所述换热管道的高度为所述极板厚度的2/5～4/5。

根据本申请的一个实施例，所述极框设有氢气出口流道和氧气出口流道，所述氢气出口流道与所述电解槽的中心轴的夹角为θ1，所述氧气出口流道与所述电解槽的中心轴的夹角为θ2，所述换热介质进口与所述电解槽的中心轴的夹角为θ3，所述换热介质出口与所述电解槽的中心轴的夹角为θ4，满足：

5°≤θ1≤20°，5°≤θ2≤20°，5°≤θ3≤30°，10°≤θ4≤35°。

根据本申请的一个实施例，所述主管道包括第一主管道和两个第二主管道，所述第一主管道与所述换热介质进口相连且向靠近所述换热介质出口的方向延伸，所述第二主管道与所述换热介质出口相连且先向靠近所述极框的方向再向靠近所述换热介质进口的方向延伸；

所述分支管道包括沿第一方向平行间隔开分布的多个，所述第一主管道和所述第二主管道通过所述分支管道相连，所述换热介质进口和所述换热介质出口的连线与所述第一方向平行。

根据本申请的一个实施例，所述换热管道的高度为所述极板厚度的1/5～4/5。

根据本申请的一个实施例，所述极框设有氢气出口流道和氧气出口流道，所述氢气出口流道与所述电解槽的中心轴的夹角为θ1，所述氧气出口流道与所述电解槽的中心轴的夹角为θ2，所述换热介质进口与所述电解槽的中心轴的夹角为θ3，所述换热介质出口与所述电解槽的中心轴的夹角为θ4，满足：

5°≤θ1≤40°，5°≤θ2≤40°，5°≤θ3≤35°，5°≤θ4≤35°。

根据本申请的一个实施例，所述主管道包括：

主进口管，所述主进口管与所述换热介质进口相连，且向所述换热介质出口的方向延伸；

主出口管，所述主出口管与所述换热介质出口相连，且向所述换热介质进口的方向延伸，所述主出口管通过所述分支管道与所述主进口管相连，且所述主出口管在与所述极板中心区域正对的位置设有面积大于所述主出口管其他段的换热腔。

根据本申请的一个实施例，所述换热管道的高度为所述极板厚度的2/5～4/5。

根据本申请的一个实施例，所述极框设有氢气出口流道和氧气出口流道，所述氢气出口流道与所述电解槽的中心轴的夹角为θ1，所述氧气出口流道与所述电解槽的中心轴的夹角为θ2，所述换热介质进口与所述电解槽的中心轴的夹角为θ3，所述换热介质出口与所述电解槽的中心轴的夹角为θ4，满足：

5°≤θ1≤30°，5°≤θ2≤30°，5°≤θ3≤30°，5°≤θ4≤35°。

第二方面，本申请提供了一种制氢系统，该制氢系统包括：上述任一种电解槽

根据本申请的制氢系统，通过上述电解槽，可以实现电解槽温度的高精度控制以及温度的快速调节，且该调节方式不影响电极板厚度，且对电解液的循环无影响。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例提供的电解槽的结构示意图之一；

图2是本申请实施例提供的电解槽的结构示意图之二；

图3是本申请实施例提供的电解槽的结构示意图之三；

图4是本申请实施例提供的电解槽的结构示意图之四；

图5是本申请实施例提供的电解槽的结构示意图之五。

附图标记：

第一电极板100，第二电极板200，极框110，氢气出口流道111，氧气出口流道112，换热介质进口113，换热介质出口114，电解液入口流道115；

极板120，

换热管道300，主管道310，第一主管道313，第二主管道314，主进口管315，主出口管316，换热腔317，分支管道320，第一支管321，第二支管322。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，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，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考图1-图5描述根据本申请实施例的电解槽。

如图1-图5所示，本申请实施例提供的电解槽包括：第一电极板100、第二电极板200和换热管道300。

第一电极板100和第二电极板200层叠设置，第一电极板100和第二电极板200中的一个为阳极板，第一电极板100和第二电极板200中的另一个为阴极板。

换热管道300夹持在第一电极板100和第二电极板200之间，且换热管道300用于流通换热介质。

可以理解的是，在电解槽工作过程，第一电极板100和第二电极板200会通电，通电产生的热能以及电解液反应产生的热能会使得电解槽温度升高，从而影响电解槽工作的能耗。

相关技术中，为了改善纯粹依靠电解液来调节电解槽温度响应缓慢的缺陷，也设计了一些其他散热结构，包括在电极板内挖流道来流通散热介质，但是这种方式会导致极板实质变薄，严重影响了其电流通过性，进而影响到电解性能。部分技术在此基础上，又增大电极板厚度，使得整个电极板厚度剧增50％以上，电极板的制造成本大幅上涨。

本申请的电解槽，换热管道300与第一电极板100和第二电极板200接触，电解槽的热量可以通过热传导以及热辐射传递给换热管道300，再被换热介质带走。即该电解槽可以通过换热管道300内流通的换热介质来调节电解槽的温度，这样该结构对电极板厚度基本无影响。

在实际执行中，可以通过控制换热管道300内流通的换热介质的流量大小，来实现电解槽温度的高精度控制以及温度的快速调节。

另外，上述方式还可以实现电解反应过程中余热回收。换热介质可以为水或油等介质。

根据本申请实施例提供的电解槽，通过设置夹持在第一电极板100和第二电极板200之间的换热管道300，可以实现电解槽温度的高精度控制以及温度的快速调节，且该调节方式不影响电极板厚度，且对电解液的循环无影响。

在一些实施例中，换热管道300与第一电极板100和第二电极板200中的至少一个固定连接。这样，可以确保换热管道300与电极板之间保持紧密的接触，换热管道300与电极板之间的热传递效率更高。

比如，换热管道300可以为金属管，换热管道300可以与电极板焊接相连。

在一些实施例中，第一电极板100和第二电极板200中的至少一个设有容纳槽，换热管道300的至少部分嵌入容纳槽内。这样，换热管道300与电极板之间的接触面积更大，热传递效率更高。

在一些示例中，第一电极板100和第二电极板200均设有容纳槽，单个容纳槽的厚度为换热管道300的高度(如换热管道300为圆形管，高度即为直径)的一半，这样容纳槽对电极板的强度和导电性能影响较少。

电极板与换热管道300之间还可以通过绝缘体隔离。

在一些实施例中，如图1-图5所示，第一电极板100和第二电极板200中的至少一个的极框110设有换热介质进口113，第一电极板100和第二电极板200中的至少一个的极框110设有换热介质出口114，换热管道300的两端分别与换热介质进口113和换热介质出口114连通。

比如，第一电极板100的极框110设有换热介质进口113，第一电极板100的极框110设有换热介质出口114；或者第二电极板200的极框110设有换热介质进口113，第二电极板200的极框110设有换热介质出口114；或者，第一电极板100的极框110设有换热介质进口113，第二电极板200的极框110设有换热介质出口114；或者，第二电极板200的极框110设有换热介质进口113，第一电极板100的极框110设有换热介质出口114；或者，第一电极板100和第二电极板200的极框110设有换热介质进口113，第一电极板100的极框110设有换热介质出口114等等。

通过在极框110设置换热介质进口113和换热介质出口114，可以省去管路接口的设置。

在一些实施例中，如图1-图4所示，换热管道300包括：主管道310和分支管道320。

主管道310与换热介质进口113和换热介质出口114连通；分支管道320与主管道310连通，且分支管道320分布于与第一电极板100和第二电极板200的极板120对应的区域。

主管道310主要用于引入或导出换热介质，分支管道320用于将换热介质散布于极板120对应的区域，这样可以对发热的主区域进行定向散热。

下面分别从两种不同的实现角度，对本申请实施例进行具体说明。

一、工字型换热管道。

如图1所示，在该实施例中，分支管道320包括：多个第一支管321和多个第二支管322。

换热介质进口113和换热介质出口114的连线与第一方向平行，多个第一支管321沿第一方向平行间隔开分布，第一支管321沿与第一方向垂直的方向延伸至靠近极框110的位置，相邻的两个第一支管321之间连接有多个间隔开分布的第二支管322，第二支管322沿第一方向延伸；其中主管道310与最外侧的两个第一支管321相连。

换言之，如以换热介质进口113和换热介质出口114的连线为纵向。第一支管321相当于横向管，靠近换热介质进口113或换热介质出口114的第一支管321所处的位置，远离极板120中心，相应地，第一支管321受空间所限，长度较短，远离换热介质进口113或换热介质出口114的第一支管321所处的位置，靠近极板120中心，相应地，第一支管321的长度较长；第二支管322相当于纵向管，相邻的两个第一支管321之间通过多个平行的第一支管321相连。

这样，第一支管321和第二支管322组成工字型网状结构，可以更为均衡地对极板120的各个区域散热，温度的均衡控制性能更强。

在该实施方式中，相邻的两排第二支管322不共线，且第二支管322与主管道310也不共线，这样可防止换热介质直接通过主管道310与第二支管322流走，这样换热介质可最大程度地流经第二支管322和第一支管321，对各处降温。

在该实施方式中，换热管道300的高度可以为极板120厚度的2/5～4/5。比如换热管道300的高度为极板120厚度的3/5，发明人经过大量实验发现，在该实施方式中，换热管道300的高度为极板120厚度的上述关系，可以较好地实现换热效率与小尺寸的平衡。

在该实施方式中，如图5所示，极框110设有氢气出口流道111和氧气出口流道112，氢气出口流道111与电解槽的中心轴的夹角为θ1，氧气出口流道112与电解槽的中心轴的夹角为θ2，换热介质进口113与电解槽的中心轴的夹角为θ3，换热介质出口114与电解槽的中心轴的夹角为θ4，满足：

5°≤θ1≤20°，5°≤θ2≤20°，5°≤θ3≤30°，10°≤θ4≤35°。

比如，θ1＝10°，θ2＝10°，θ3＝25°，θ4＝25°。

氢气出口流道111、氧气出口流道112、换热介质进口113和换热介质出口114可以布置在极框110的同一环形线上，且换热介质出口114可以布置在氧气出口流道112背离中轴线的一侧。

如图5所示，极框110还设有电解液入口流道115，中轴线穿过极框110电解液入口流道115，换热介质进口113设在靠近电解液入口流道115的位置，且换热介质进口113和换热介质出口114分别设在中轴线两侧。

发明人经过大量实验发现，通过在上述范围内设置氢气出口流道111、氧气出口流道112、换热介质进口113和换热介质出口114，可以不影响极框110的强度，且流道之间无影响。

上述电解槽，通过控制换热管道300内流通的换热介质的流量大小，来实现电解槽温度的高精度控制以及温度的快速调节，以及实现电解反应过程中余热回收。

二、伞字型换热管道。

如图2所示，在该实施例中，主管道310包括第一主管道313和两个第二主管道314。

第一主管道313与换热介质进口113相连，且第一主管道313向靠近换热介质出口114的方向延伸，第一主管道313不延伸至与换热介质出口114相连，而是延伸至靠近极框110的位置。

第二主管道314与换热介质出口114相连，且第二主管道314先向靠近极框110的方向再向靠近换热介质进口113的方向延伸。

如图2所示，第二主管道314可以为折线形，比如包括弯折的两段，第一段从换热介质出口114向靠近极框110的目标位置的方向延伸，极框110的目标位置为极框110上到换热介质出口114与换热介质进口113距离相等的位置，第二段从第一段的末端向靠近换热介质进口113的方向延伸，且第二段不延伸到与换热介质进口113相连，而是延伸至靠近极框110的位置。两侧的第二主管道314可以对称布置。

如图2所示，分支管道320包括沿第一方向平行间隔开分布的多个，第一主管道313和第二主管道314通过分支管道320相连，换热介质进口113和换热介质出口114的连线与第一方向平行。

在工作时，换热介质从换热介质进口113流入，在通过第一主管道313流向各个分支管道320，再汇流到两个第二主管道314，最后从换热介质出口114流出。

该实施方式中，换热介质从中心向两侧流动，这与极板120中间温度高，两侧温度低的温区特性匹配，可以更好地实现均温性。

在该实施方式中，换热管道300的高度可以为极板120厚度的1/5～4/5。比如换热管道300的高度为极板120厚度的2/5，发明人经过大量实验发现，在该实施方式中，换热管道300的高度为极板120厚度的上述关系，可以较好地实现换热效率与小尺寸的平衡。

在该实施方式中，如图5所示，极框110设有氢气出口流道111和氧气出口流道112，氢气出口流道111与电解槽的中心轴的夹角为θ1，氧气出口流道112与电解槽的中心轴的夹角为θ2，换热介质进口113与电解槽的中心轴的夹角为θ3，换热介质出口114与电解槽的中心轴的夹角为θ4，满足：

5°≤θ1≤40°，5°≤θ2≤40°，5°≤θ3≤35°，5°≤θ4≤35°。

比如，θ1＝20°，θ2＝20°，θ3＝32°，θ4＝32°。

氢气出口流道111、氧气出口流道112、换热介质进口113和换热介质出口114可以布置在极框110的同一环形线上，且换热介质出口114可以布置在氧气出口流道112背离中轴线的一侧。

如图5所示，极框110还设有电解液入口流道115，中轴线穿过极框110电解液入口流道115，换热介质进口113设在靠近电解液入口流道115的位置，且换热介质进口113和换热介质出口114分别设在中轴线两侧。

发明人经过大量实验发现，通过在上述范围内设置氢气出口流道111、氧气出口流道112、换热介质进口113和换热介质出口114，可以不影响极框110的强度，且流道之间无影响。

上述电解槽，通过控制换热管道300内流通的换热介质的流量大小，来实现电解槽温度的高精度控制以及温度的快速调节，以及实现电解反应过程中余热回收。

三、环绕型换热管道。

如图3和图4所示，在该实施例中，主管道310包括：主进口管315和主出口管316。

主进口管315与换热介质进口113相连，且主进口管315向换热介质出口114的方向延伸，主进口管315延伸至超过极框110的边沿即可，主出口管316与换热介质出口114相连，且主出口管316向换热介质进口113的方向延伸，主出口管316延伸至超过极板120中心的位置，主出口管316通过分支管道320与主进口管315相连，且主出口管316在与极板120中心区域正对的位置设有面积大于主出口管316其他段的换热腔317。

在工作时，换热介质从换热介质进口113流入，在通过主进口管315流向分支管道320，分支管道320中的一部分换热介质流向侧部，另一部分流向主出口管316的换热腔317，最后都经过主出口管316从换热介质出口114流出。

可以理解的是，电解槽运行过程中，其电解反应区域主要集中在极板120的圆心附近区域，其极板120圆心附近会产生大量的热，热量若不能及时带出会导致电解槽工作温度不断升高，严重时会引起系统连锁停机。

该实施例通过在极板120中心区域正对的位置设置换热腔317，可以有效对高温区域换热。

换热腔317可以设置为各种形状，如图3所示，换热腔317可以为圆柱形，如图4所示，换热腔317可以为四棱柱型。

在该实施方式中，换热管道300的高度为极板120厚度的2/5～4/5。比如换热管道300的高度为极板120厚度的3/5，发明人经过大量实验发现，在该实施方式中，换热管道300的高度为极板120厚度的上述关系，可以较好地实现换热效率与小尺寸的平衡。

在该实施方式中，如图5所示，极框110设有氢气出口流道111和氧气出口流道112，氢气出口流道111与电解槽的中心轴的夹角为θ1，氧气出口流道112与电解槽的中心轴的夹角为θ2，换热介质进口113与电解槽的中心轴的夹角为θ3，换热介质出口114与电解槽的中心轴的夹角为θ4，满足：

5°≤θ1≤30°，5°≤θ2≤30°，5°≤θ3≤30°，5°≤θ4≤35°。

比如，θ1＝15°，θ2＝15°，θ3＝30°，θ4＝30°。

氢气出口流道111、氧气出口流道112、换热介质进口113和换热介质出口114可以布置在极框110的同一环形线上，且换热介质出口114可以布置在氧气出口流道112背离中轴线的一侧。

如图5所示，极框110还设有电解液入口流道115，中轴线穿过极框110电解液入口流道115，换热介质进口113设在靠近电解液入口流道115的位置，且换热介质进口113和换热介质出口114分别设在中轴线两侧。

发明人经过大量实验发现，通过在上述范围内设置氢气出口流道111、氧气出口流道112、换热介质进口113和换热介质出口114，可以不影响极框110的强度，且流道之间无影响。

上述电解槽，通过控制换热管道300内流通的换热介质的流量大小，来实现电解槽温度的高精度控制以及温度的快速调节，通过在极板120中心区域正对的位置设置换热腔317，可以有效对高温区域换热，以及实现电解反应过程中余热回收。

本申请实施例还提供一种制氢系统。

该制氢系统包括：上述任一种电解槽。

根据本申请实施例提供的制氢系统，通过上述电解槽，可以实现电解槽温度的高精度控制以及温度的快速调节，且该调节方式不影响电极板厚度，且对电解液的循环无影响。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或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，而不是指示或暗示所指的装置或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，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种电解槽，其特征在于，包括：

第一电极板和第二电极板，所述第一电极板和第二电极板层叠设置；

换热管道，所述换热管道夹持在所述第一电极板和所述第二电极板之间，且所述换热管道用于流通换热介质；

所述第一电极板和第二电极板中的至少一个的极框设有换热介质进口，所述第一电极板和第二电极板中的至少一个的极框设有换热介质出口，所述换热管道的两端分别与所述换热介质进口和所述换热介质出口连通；

所述换热管道包括：

主管道，所述主管道与所述换热介质进口和所述换热介质出口连通；

分支管道，所述分支管道与所述主管道连通，且所述分支管道分布于与所述第一电极板和第二电极板的极板对应的区域；

所述分支管道包括：

多个第一支管，所述多个第一支管沿第一方向平行间隔开分布，所述第一支管沿与第一方向垂直的方向延伸至靠近所述极框的位置；所述换热介质进口和所述换热介质出口的连线与所述第一方向平行；

多个第二支管，相邻的两个所述第一支管之间连接有多个间隔开分布的第二支管，所述第二支管沿第一方向延伸；其中

所述主管道与最外侧的两个所述第一支管相连。

2.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于，所述换热管道与所述第一电极板和所述第二电极板中的至少一个固定连接。

3.根据权利要求2所述的电解槽，其特征在于，所述第一电极板和所述第二电极板中的至少一个设有容纳槽，所述换热管道的至少部分嵌入所述容纳槽内。

4.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于，所述换热管道的高度为所述极板厚度的2/5～4/5。

5.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于，所述极框设有氢气出口流道和氧气出口流道，所述氢气出口流道与所述电解槽的中心轴的夹角为θ1，所述氧气出口流道与所述电解槽的中心轴的夹角为θ2，所述换热介质进口与所述电解槽的中心轴的夹角为θ3，所述换热介质出口与所述电解槽的中心轴的夹角为θ4，满足：

5°≤θ1≤20°，5°≤θ2≤20°，5°≤θ3≤30°，10°≤θ4≤35°。

6.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于，所述主管道包括第一主管道和两个第二主管道，所述第一主管道与所述换热介质进口相连且向靠近所述换热介质出口的方向延伸，所述第二主管道与所述换热介质出口相连且先向靠近所述极框的方向再向靠近所述换热介质进口的方向延伸；

所述分支管道包括沿第一方向平行间隔开分布的多个，所述第一主管道和所述第二主管道通过所述分支管道相连，所述换热介质进口和所述换热介质出口的连线与所述第一方向平行。

7.根据权利要求6所述的电解槽，其特征在于，所述换热管道的高度为所述极板厚度的1/5～4/5。

8.根据权利要求6所述的电解槽，其特征在于，所述极框设有氢气出口流道和氧气出口流道，所述氢气出口流道与所述电解槽的中心轴的夹角为θ1，所述氧气出口流道与所述电解槽的中心轴的夹角为θ2，所述换热介质进口与所述电解槽的中心轴的夹角为θ3，所述换热介质出口与所述电解槽的中心轴的夹角为θ4，满足：

5°≤θ1≤40°，5°≤θ2≤40°，5°≤θ3≤35°，5°≤θ4≤35°。

9.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于，所述主管道包括：

主进口管，所述主进口管与所述换热介质进口相连，且向所述换热介质出口的方向延伸；

主出口管，所述主出口管与所述换热介质出口相连，且向所述换热介质进口的方向延伸，所述主出口管通过所述分支管道与所述主进口管相连，且所述主出口管在与所述极板中心区域正对的位置设有面积大于所述主出口管其他段的换热腔。

10.根据权利要求9所述的电解槽，其特征在于，所述换热管道的高度为所述极板厚度的2/5～4/5。

11.根据权利要求9所述的电解槽，其特征在于，所述极框设有氢气出口流道和氧气出口流道，所述氢气出口流道与所述电解槽的中心轴的夹角为θ1，所述氧气出口流道与所述电解槽的中心轴的夹角为θ2，所述换热介质进口与所述电解槽的中心轴的夹角为θ3，所述换热介质出口与所述电解槽的中心轴的夹角为θ4，满足：

5°≤θ1≤30°，5°≤θ2≤30°，5°≤θ3≤30°，5°≤θ4≤35°。

12.一种制氢系统，其特征在于，包括：如权利要求1-11中任一项所述的电解槽。