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電解槽端板、電解槽以及制氫設(shè)備

526   編輯:管理員   來(lái)源:比亞迪股份有限公司  
2024-05-21 09:10:07
權(quán)利要求書: 1.一種電解槽端板,其特征在于,包括端板本體,所述端板本體上設(shè)置有用于安裝功能件的安裝結(jié)構(gòu),所述功能件為加熱件或測(cè)溫件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽端板,其特征在于,所述安裝結(jié)構(gòu)包括安裝孔,所述功能件插接在所述安裝孔內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解槽端板,其特征在于,所述端板本體具有內(nèi)表面、外表面以及連接在所述內(nèi)表面與所述外表面之間的側(cè)面,所述安裝孔的開口位于所述端板本體的側(cè)面上。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解槽端板,其特征在于,所述安裝孔設(shè)置有多個(gè),多個(gè)所述安裝孔的軸線平行;

所述功能件設(shè)置有多個(gè),多個(gè)所述功能件與多個(gè)所述安裝孔一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解槽端板,其特征在于,所述電解槽端板還包括端板支架,所述端板本體與所述端板支架相接;

所述安裝孔的軸線垂直于所述端板支架背向所述端板本體的一側(cè)表面。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解槽端板,其特征在于,所述安裝孔為盲孔;

所述安裝孔的開口朝向所述端板本體背向所述端板支架的一側(cè);

所述端板本體的中心和所述端板支架背向所述端板本體的一側(cè)表面之間的距離與所述安裝孔的孔底和所述端板支架背向所述端板本體的一側(cè)表面之間的距離相等。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽端板,其特征在于,所述端板本體包括中心板部、繞所述中心板部的外周形成的內(nèi)環(huán)部、繞所述內(nèi)環(huán)部的外周形成的中環(huán)部以及繞所述中環(huán)部的外周形成的外環(huán)部,所述外環(huán)部上設(shè)置有電解槽拆裝孔,所述內(nèi)環(huán)部上設(shè)置有極板安裝槽,所述中環(huán)部上設(shè)置有電解液入口、第一氣液出口以及第二氣液出口,所述第一氣液出口用于導(dǎo)出氫氣及電解液,所述第二氣液出口用于導(dǎo)出氧氣及電解液。

8.一種電解槽,其特征在于,包括權(quán)利要求1?7任意一項(xiàng)所述的電解槽端板。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電解槽,其特征在于,所述電解槽端板設(shè)置有兩個(gè),且兩個(gè)所述電解槽端板相對(duì)設(shè)置;

所述電解槽還包括極板組件以及連接組件,所述極板組件設(shè)置在兩個(gè)所述電解槽端板之間并通過(guò)兩個(gè)所述電解槽端板進(jìn)行定位,所述連接組件可拆卸地連接在兩個(gè)所述電解槽端板之間。

10.一種制氫設(shè)備,其特征在于,包括權(quán)利要求1?7任意一項(xiàng)所述的電解槽端板,或包括權(quán)利要求8或9所述的電解槽。

說(shuō)明書: 電解槽端板、電解槽以及制氫設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實(shí)用新型屬于電解槽技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種電解槽端板、電解槽以及制氫設(shè)備。背景技術(shù)[0002] 在眾多可再生能源制氫方式中,光伏電解水制氫是目前最為直接有效的制氫方式之一,而電解制氫中最為關(guān)鍵的設(shè)備便是電解槽。電解槽中對(duì)制氫效率影響最大的因素有槽體工作溫度、電極隔膜類型以及雙極板流場(chǎng)結(jié)構(gòu),因此,槽體溫度的確定、電極隔膜的選型與雙極板流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的改良是提高制氫效率的重要途徑。其中,槽體溫度的確定以及雙極板流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的改良通常與電解槽端板的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中,電解槽端板的形狀大體分為矩形和圓形,但無(wú)論形狀如何,其均缺少可保溫的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),無(wú)法對(duì)電解槽進(jìn)行整體保溫,難以使槽內(nèi)溫度保持在化學(xué)反應(yīng)的最佳溫度。實(shí)用新型內(nèi)容

[0004] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)現(xiàn)有的電解槽端板無(wú)法對(duì)電解槽進(jìn)行整體保溫的技術(shù)問(wèn)題,提供一種電解槽端板以及電解槽。[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題,一方面,本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電解槽端板,包括端板本體,所述端板本體上設(shè)置有用于安裝功能件的安裝結(jié)構(gòu),所述功能件為加熱件或測(cè)溫件。[0006] 根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電解槽端板,在端板本體上設(shè)置安裝結(jié)構(gòu),以將功能件安裝在端板本體上,以實(shí)現(xiàn)保溫及/或測(cè)溫功能,保證使用該電解槽端板的小微型電解槽在運(yùn)行過(guò)程中能保持在適宜的工作溫度,使槽體內(nèi)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)能夠更加充分,從而提高氫氣的生產(chǎn)效率。該電解槽端板可適用于小微型電解槽,實(shí)現(xiàn)了堿性電解槽的微型化,填補(bǔ)了電解槽市場(chǎng)中小微型電解槽的部分空白。[0007] 可選地,所述安裝結(jié)構(gòu)包括安裝孔,所述功能件插接在所述安裝孔內(nèi)。[0008] 可選地,所述端板本體具有內(nèi)表面、外表面以及連接在所述內(nèi)表面與所述外表面之間的側(cè)面,所述安裝孔的開口位于所述端板本體的側(cè)面上。[0009] 可選地,所述安裝孔設(shè)置有多個(gè),多個(gè)所述安裝孔的軸線平行;[0010] 所述功能件設(shè)置有多個(gè),多個(gè)所述功能件與多個(gè)所述安裝孔一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。[0011] 可選地,所述電解槽端板還包括端板支架,所述端板本體與所述端板支架相接;[0012] 所述安裝孔的軸線垂直于所述端板支架背向所述端板本體的一側(cè)表面。[0013] 可選地,所述安裝孔為盲孔;[0014] 所述安裝孔的開口朝向所述端板本體背向所述端板支架的一側(cè);[0015] 所述端板本體的中心和所述端板支架背向所述端板本體的一側(cè)表面之間的距離與所述安裝孔的孔底和所述端板支架背向所述端板本體的一側(cè)表面之間的距離相等。[0016] 可選地,所述端板本體包括中心板部、繞所述中心板部的外周形成的內(nèi)環(huán)部、繞所述內(nèi)環(huán)部的外周形成的中環(huán)部以及繞所述中環(huán)部的外周形成的外環(huán)部,所述外環(huán)部上設(shè)置有電解槽拆裝孔,所述內(nèi)環(huán)部上設(shè)置有極板安裝槽,所述中環(huán)部上設(shè)置有電解液入口、第一氣液出口以及第二氣液出口,所述第一氣液出口用于導(dǎo)出氫氣及電解液,所述第二氣液出口用于導(dǎo)出氧氣及電解液。[0017] 另一方面,本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電解槽,其包括上述的電解槽端板。[0018] 可選地,所述電解槽端板設(shè)置有兩個(gè),且兩個(gè)所述電解槽端板相對(duì)設(shè)置;[0019] 所述電解槽還包括極板組件以及連接組件,所述極板組件設(shè)置在兩個(gè)所述電解槽端板之間并通過(guò)兩個(gè)所述電解槽端板進(jìn)行定位,所述連接組件可拆卸地連接在兩個(gè)所述電解槽端板之間。[0020] 再一方面,本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種制氫設(shè)備,其包括上述的電解槽端板,或包括上述的電解槽。附圖說(shuō)明[0021] 圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的電解槽端板的示意圖;[0022] 圖2是圖1的電解槽端板的另一角度的示意圖;[0023] 圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的電解槽的示意圖。[0024] 說(shuō)明書中的附圖標(biāo)記如下:[0025] 10、電解槽端板;[0026] 1、端板本體;11、安裝結(jié)構(gòu);111、安裝孔;12、中心板部;13、內(nèi)環(huán)部;131、極板安裝槽;14、中環(huán)部;141、電解液入口;142、第一氣液出口;143、第二氣液出口;15、外環(huán)部;151、電解槽拆裝孔;[0027] 2、端板支架;21、通孔;[0028] 20、極板組件;201、雙極板;202、密封墊;[0029] 30、連接組件;301、螺栓;302、螺母。具體實(shí)施方式[0030] 為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。[0031] 如圖1及圖2所示,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電解槽端板10,包括端板本體1,所述端板本體1上設(shè)置有用于安裝功能件的安裝結(jié)構(gòu)11,所述功能件為加熱件(如加熱棒)或測(cè)溫件(如測(cè)溫探頭)。[0032] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電解槽端板10,在端板本體1上設(shè)置安裝結(jié)構(gòu)11,以將功能件安裝在端板本體1上,以實(shí)現(xiàn)保溫及/或測(cè)溫功能,保證使用該電解槽端板10的小微型電解槽在運(yùn)行過(guò)程中能保持在適宜的工作溫度,使槽體內(nèi)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)能夠更加充分,從而提高氫氣的生產(chǎn)效率。該電解槽端板10可適用于小微型電解槽,實(shí)現(xiàn)了堿性電解槽的微型化,填補(bǔ)了電解槽市場(chǎng)中小微型電解槽的部分空白。[0033] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電解槽端板10的尺寸可設(shè)計(jì)得較小,使得用其所組裝的電解槽整體尺寸相比于傳統(tǒng)工業(yè)用電解槽要小許多,有著小巧輕便及便于挪動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。小微型電解槽可適用于各種少量用氫情形,例如高校科研、企業(yè)或戶用小規(guī)模制氫等。[0034] 在一實(shí)施例中,如圖1及圖2所示,所述安裝結(jié)構(gòu)11包括安裝孔111,所述功能件插接在所述安裝孔111內(nèi),實(shí)現(xiàn)所述功能件的安裝。[0035] 在一實(shí)施例中,如圖1及圖2所示,所述端板本體1具有內(nèi)表面、外表面以及連接在所述內(nèi)表面與所述外表面之間的側(cè)面。需要說(shuō)明的是,所述端板本體1的內(nèi)表面指所述端板本體1在應(yīng)用于電解槽時(shí)朝向極板組件20的一側(cè)表面,所述端板本體1的外表面指所述端板本體1在應(yīng)用于電解槽時(shí)背向極板組件20的一側(cè)表面。所述安裝孔111的開口位于所述端板本體1的側(cè)面上,以便于功能件的安裝。[0036] 在一實(shí)施例中,如圖1及圖2所示,所述安裝孔111設(shè)置有多個(gè),多個(gè)所述安裝孔111的軸線之間相互平行設(shè)置,避免相互干擾。所述功能件設(shè)置有多個(gè),多個(gè)所述功能件與多個(gè)所述安裝孔111一一對(duì)應(yīng)設(shè)置,實(shí)現(xiàn)安裝。[0037] 優(yōu)選地,所述功能件設(shè)置有多個(gè)時(shí),多個(gè)所述功能件中,至少一個(gè)為加熱件,至少一個(gè)為測(cè)溫件,以同時(shí)實(shí)現(xiàn)保溫及溫度監(jiān)測(cè)。[0038] 在一實(shí)施例中,如圖1所示,所述電解槽端板10還包括端板支架2,所述端板本體1與所述端板支架2相接。優(yōu)選地,所述端板本體1與所述端板支架2可采用焊接的方式緊固連接。通過(guò)設(shè)置所述端板支架2,從而使電解槽端板10可固定在工作臺(tái)上。[0039] 在一實(shí)施例中,如圖1所示,所述端板支架2的底部可設(shè)有兩個(gè)通孔21,可通過(guò)螺栓使其固定在工作平臺(tái)上,以保證工作環(huán)境的穩(wěn)定。[0040] 在一實(shí)施例中,所述安裝孔111的軸線垂直于所述端板支架2背向所述端板本體1的一側(cè)表面。[0041] 在一實(shí)施例中,所述安裝孔111為盲孔。進(jìn)一步地,所述安裝孔111的開口朝向所述端板本體1背向所述端板支架2的一側(cè),所述端板本體1的中心和所述端板支架2背向所述端板本體1的一側(cè)表面之間的距離與所述安裝孔111的孔底和所述端板支架2背向所述端板本體1的一側(cè)表面之間的距離相等。[0042] 通過(guò)使所述安裝孔111為盲孔,以避免安裝功能件時(shí)功能件穿出安裝孔111。[0043] 在一實(shí)施例中,所述端板本體1上可設(shè)置有2個(gè)或以上的所述安裝孔111,所述安裝孔111的數(shù)量與所述端板本體1的大小尺寸相關(guān),即,所述端板本體1越大,則所述安裝孔111的個(gè)數(shù)越多。所述安裝孔111的數(shù)量形狀不局限于圓形孔,所述安裝孔111內(nèi)可插入加熱棒來(lái)達(dá)到保持所述端板本體1溫度的目的,也可插入測(cè)溫探頭以進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)溫。[0044] 如圖1及圖2所示實(shí)施例中,所述安裝孔111設(shè)有兩個(gè)。兩個(gè)所述安裝孔111關(guān)于所述端板本體1的軸線對(duì)稱。[0045] 在一實(shí)施例中,所述端板本體1與所述端板支架2的材質(zhì)均為鍍鎳不銹鋼,以保證所述端板本體1的強(qiáng)度,同時(shí)可使所述端板本體1作為單極板使用。[0046] 在一實(shí)施例中,如圖1所示,所述端板本體1包括中心板部12、繞所述中心板部12的外周形成的內(nèi)環(huán)部13、繞所述內(nèi)環(huán)部13的外周形成的中環(huán)部14以及繞所述中環(huán)部14的外周形成的外環(huán)部15,所述中心板部12、內(nèi)環(huán)部13、所述中環(huán)部14及所述外環(huán)部15依次沿垂直于所述中心板部12的中軸線的方向排布。[0047] 所述內(nèi)環(huán)部13上設(shè)置有極板安裝槽131,以實(shí)現(xiàn)極板組件20的安裝。同時(shí),由于該極板安裝槽131的設(shè)置,可根據(jù)實(shí)際需要,通過(guò)更換極板組件20的流場(chǎng)極板,使所述電解槽端板10適配不同類型的流場(chǎng),以滿足不同的運(yùn)用場(chǎng)景,使之可與雙極板流場(chǎng)相適配。進(jìn)一步地,所述極板安裝槽131的槽位深度可根據(jù)所使用的流場(chǎng)極板進(jìn)行確定,以保證良好的密封性能。[0048] 所述中環(huán)部14上設(shè)置有電解液入口141、第一氣液出口142以及第二氣液出口143,所述電解液入口141用于提供電解液導(dǎo)入接口,所述第一氣液出口142用于導(dǎo)出氫氣及電解液,所述第二氣液出口143用于導(dǎo)出氧氣及電解液。優(yōu)選地,所述電解液入口141、所述第一氣液出口142及所述第二氣液出口143的內(nèi)壁均可形成內(nèi)螺紋,以適配標(biāo)準(zhǔn)G1/2、G1/4、G1/8管接口。[0049] 所述外環(huán)部15上設(shè)置有電解槽拆裝孔151。具體地,所述電解槽拆裝孔151可為直徑22mm的通孔,用于通過(guò)螺栓,以配合電解槽其他部分(極板組件20及連接組件30)共同組成電解槽。[0050] 如圖3所示,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電解槽,其包括上述的電解槽端板10。[0051] 在一實(shí)施例中,如圖3所示,所述電解槽端板10設(shè)置有兩個(gè),且兩個(gè)所述電解槽端板10相對(duì)設(shè)置。[0052] 所述電解槽還包括極板組件20以及連接組件30,所述極板組件20設(shè)置在兩個(gè)所述電解槽端板10之間并通過(guò)兩個(gè)所述電解槽端板10進(jìn)行定位,所述連接組件30可拆卸地連接在兩個(gè)所述電解槽端板10之間,形成整個(gè)所述電解槽。[0053] 該電解槽結(jié)構(gòu)的安裝便捷,由于所述連接組件30的可拆卸連接,使得電解槽可根據(jù)需要更換極板組件20,形成不同類型的流場(chǎng),以滿足不同的運(yùn)用場(chǎng)景。[0054] 在一實(shí)施例中,如圖3所示,兩個(gè)所述電解槽端板10分別位于電解槽的左右兩端作為單極板使用。所述極板組件20包括雙極板201以及密封墊202,所述雙極板201與各所述電解槽端板10相互配合形成若干電解小室,每個(gè)電解小室均通過(guò)所述密封墊202進(jìn)行密封,形成內(nèi)部結(jié)構(gòu)。[0055] 所述連接組件包括螺栓301以及螺母302,所述螺栓301依次穿過(guò)兩個(gè)所述電解槽端板10上對(duì)應(yīng)的電解槽拆裝孔151,之后,所述螺栓301的兩端分別與一所述螺母302螺紋連接,以連接固定整個(gè)所述電解槽。[0056] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的制氫設(shè)備,其包括上述的電解槽端板10,或包括上述的電解槽。[0057] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。



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“電解槽端板、電解槽以及制氫設(shè)備” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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