[实用新型]一种新型电解水制氢电解槽装置

说明书

本实用新型涉及一种新型电解水制氢电解槽装置，所述电解槽装置依次包括上端板、正极板、膜材料、负极板和下端板，在所述正极板和负极板之间填充导电材料，所述上端板设有流水孔，所述流水孔与电解槽内部连通，所述上端板的上部与水箱一体化设计，所述水箱底部开设出水口并直接与上端板的流水孔连通。本实用新型的结构简单，且能避免水流逆向流动的发生，能有效保护电解槽的性能。

技术领域

本实用新型涉及制氢领域技术，具体涉及一种新型电解水制氢电解槽装置。

背景技术

氢气反应或燃烧生成水并放出热能和电能，因此，氢气被公认为一种清洁能源，是21世纪大力开发、推广的能源。目前，氢气的制备方法有很多，如化学制氢、电解水制氢等。其中，电解水制氢方式的氢气产量大，因此多被用于工业制氢。

电解水制氢需要电解槽，其结构如图1所示，电解槽由端板、正极板、电极或膜、负极板、端板组成，在正极板和负极板之间填充导电材料。水从正极板一侧进入电解槽内，在电解槽内电解成氢气和氧气，其中，氢气从负极板一侧排出，氧气从正极板一侧排出。由于制氢属于连续生产，因此要保证水能够持续进入电解槽，这就对阳极侧水流有一定水压和水流的要求，当水压不够工作时会水流会逆向流动，会影响电解槽性能、干烧、电极或膜破损等致命破坏。同时电解槽工作还需要外加独立的水箱及管理供水，增加系统的复杂性。

因此，本领域急需一种结构更简单、且能避免水流逆向的电解水制氢电解槽装置。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电解水制氢电解槽装置。

为了实现本实用新型之目的，本申请提供以下技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种新型电解水制氢电解槽装置，所述电解槽装置依次包括上端板、正极板、膜材料、负极板和下端板，在所述正极板和负极板之间填充导电材料，所述上端板设有流水孔，所述流水孔与电解槽内部连通，所述上端板的上部与水箱一体化设计，所述水箱直接与上端板的流水孔连通。本申请将水箱与上端板一体化设计，并设置水箱中的水直接通过通水孔连通，由于重力作用，相当于水箱内的水直接压在导电材料上方，只要保证水箱内有水，就能保证电解槽内有水，没有水流逆向的情况，避免了干烧、电极或膜破损等致命破坏。另外，由于本装置不需要额外设置供水单元，结构更加简单。

在第一方面的一种实施方式中，所述上端板上开设通水孔，所述通水口兼顾通气功能，所述氧气排气口即为水箱的加水口。

在第一方面的一种实施方式中，所述水箱内设有液位传感器。液位传感器用于监控水箱内水位，避免水箱内的水用完。

在第一方面的一种实施方式中，所述水箱的顶部与大气连接。在本装置中，电解生成的氧气通过通水孔直接排入水箱内，然后直接排入大气。

在第一方面的一种实施方式中，所述水箱和上端板一体化固定。该设置可以减少水箱与上端板之间的管路。

在第一方面的一种实施方式中，所述下端板设有氢气排气口。

在第一方面的一种实施方式中，所述导电材料为碳纤维材料或金属纤维材料，其他既透水又透气的导电材料也可以。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

(1)水箱直接一体化固定在上端板上，相当于水箱内的水直接与导电材料、膜接触，避免了水流逆向流动的情况，保护电解槽；

(2)减少了通水管路，使得整个电解槽结构更加简单。

附图说明

图1为现有的电解槽结构示意图；

图2为本实用新型的电解槽结构示意图。