一种适用于氢能源电池的电解槽的制作方法

1.本技术涉及氢气制备技术领域，具体涉及一种适用于氢能源电池的电解槽。


背景技术：

2.电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用离子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、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取氢气和氧气。
3.中国实用新型专利公开一种水电解氢氧分离发生器(cn202120765403.0)，包括进水储水板、正极电解板、正极钛纤维毡、膜电极、负极钛纤维毡、负极电解板和固定板；所述正极电解板和负极电解板分别与直流电源连接；进水储水板开设有储水槽、进水口以及用于出水和出氧气的出水口，储水槽分别与出水口和进水口连通，出水口和进水口分别与水箱连接；储水槽设置有支撑条一；正极电解板开设有透水孔，支撑条一与相邻透水孔之间的连接部相抵；固定板设置有出气口和支撑条二；负极电解板开设有透气孔，支撑条二与相邻透气孔之间的连接部相抵。该申请的水电解氢氧分离发生器可避免发生器在大电流工作下产生高温，可靠生成氢气，从而保证电解率和延长使用寿命。
4.但上述水电解氢氧分离发生器还存在如下不足：电解槽具有工作和停机两种状态，正极电解板和负极电解板均存在一定程度的热胀冷缩，会对夹设于电极之间的离子膜所受的应力造成变化，由于应力的变化，会对离子膜的使用寿命造成降低，由此在一定程度上缩短了离子膜的使用寿命，而且离子膜是整个电解槽最核心、最昂贵的核心部件，因此，亟需一种水电解氢氧分离发生器，以有效保护离子膜，进而延长离子膜的使用寿命。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提出一种适用于氢能源电池的电解槽，以提高离子膜的寿命。
6.本技术提供一种适用于氢能源电池的电解槽，包括进水端板、多孔阳极板、离子膜、多孔阴极板以及固定端板，所述多孔阳极板、离子膜以及多孔阴极板依次密封夹设于进水端板和固定端板之间，所述多孔阳极板和多孔阴极板分别具有直流接电端，所述进水端板朝向多孔阳极板的端面开设有储水腔，所述进水端板背离多孔阳极板的端面开设有均与储水腔连通的进液孔和气液出孔，所述固定端板朝向多孔阴极板的端面开设有储气腔，所述固定端板背离多孔阴极板的端面开设有与储气腔连通的氢气出气孔，所述离子膜与多孔阳极板之间、离子膜与多孔阴极板之间均设有弹性网状吸能层，且离子膜、多孔阳极板、多孔阴极板均与弹性网状吸能层接触。
7.可选的，所述弹性网状吸能层采用金属导电材料制成。
8.可选的，还包括夹设于多孔阴极板与多孔阳极板之间、且紧套设在离子膜和弹性网状吸能层外围的绝缘密封胶圈，所述多孔阳极板、离子膜、多孔阴极板以及固定端板具有多个用于穿设连接螺栓且同轴同径的通孔。
9.可选的，所述储水腔朝向多孔阳极板的端面开设有第一环形台阶面，所述第一环形台阶面上固设有位于储水腔内的分流板，所述分流板朝向多孔阳极板的端面设有多个第一定位凸起，所述第一定位凸起与多孔阳极板的部分通孔相卡接。
10.可选的，所述储水腔朝向多孔阳极板的端面开设有位于第一环形台阶面外围的第三环形台阶面，所述第三环形台阶面上装设有与多孔阳极板弹性抵接的第一弹性密封圈。
11.可选的，所述储气腔朝向多孔阴极板的端面开设有第二环形台阶面，所述第二环形台阶面上固设有位于储气腔内的支撑板，所述支撑板朝向多孔阴极板的端面设有多个第二定位凸起，所述第二定位凸起与多孔阴极板的部分通孔相卡接。
12.可选的，所述储气腔朝向多孔阴极板的端面开设有位于第二环形台阶面外围的第四环形台阶面，所述第四环形台阶面上装设有与多孔阴极板弹性抵接的第二弹性密封圈。
13.本技术的有益效果：
14.本技术一种适用于氢能源电池的电解槽，通过在离子膜与多孔阳极板之间、离子膜与多孔阴极板之间均设有弹性网状吸能层，电解槽在工作和停机切换过程中，多孔阳极板、多孔阴极板和离子膜会产生热胀冷缩，由于弹性网状吸能层的存在，可吸收多孔阳极板、多孔阴极板以及离子膜热胀产生的应力，降低离子膜受到来自于多孔阳极板和多孔阴极板的应力，进而降低离子膜的损耗，提升离子膜的寿命。
附图说明
15.图1是本技术实施例一种适用于氢能源电池的电解槽的立体示意图。
16.图2是图1的内部结构示意图；
17.附图中：
18.进水端板10、储水腔101、分流板11、第一定位凸起111、第一弹性密封圈12、多孔阳极板20、离子膜30、多孔阴极板40、固定端板50、储气腔501、支撑板51、第二弹性密封圈52、弹性网状吸能层60、绝缘密封胶圈70。
具体实施方式
19.以下结合附图以及具体实施例，对本技术的技术方案进行详细描述。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
20.请参阅图1和图2，本技术公开一种适用于氢能源电池的电解槽，包括进水端板10、多孔阳极板20、离子膜30、多孔阴极板40以及固定端板50，其中，多孔阳极板20、离子膜30以及多孔阴极板40依次密封夹设于进水端板10和固定端板50之间，多孔阳极板20和多孔阴极板40分别具有直流接电端，进水端板10朝向多孔阳极板20的端面开设有储水腔101，进水端板10背离多孔阳极板20的端面开设有均与储水腔101连通的进液孔和气液出孔，气液出孔用于排出制备的氧气，固定端板50朝向多孔阴极板40的端面开设有储气腔501，固定端板50背离多孔阴极板40的端面开设有与储气腔501连通的氢气出气孔，离子膜30与多孔阳极板20之间、离子膜30与多孔阴极板40之间均设有弹性网状吸能层60，且离子膜30、多孔阳极板20、多孔阴极板40均与弹性网状吸能层60接触。
21.本技术的一种适用于氢能源电池的电解槽，通过在离子膜30与多孔阳极板20之间、离子膜30与多孔阴极板40之间均设有弹性网状吸能层60，电解槽在工作和停机切换过
程中，多孔阳极板20、多孔阴极板40和离子膜30会产生热胀冷缩，由于弹性网状吸能层60的存在，可吸收多孔阳极板20、多孔阴极板40以及离子膜30热胀产生的应力，降低离子膜30受到来自于多孔阳极板20和多孔阴极板40的应力，进而降低离子膜30的损耗，提升离子膜30的寿命。
22.在本技术的实施例中，弹性网状吸能层60采用金属导电材料制成，金属导电材料包括铜和不锈钢，金属材质的弹性网状吸能层60一方面因自身具有的弹性特性可使多孔阳极板20、多孔阴极板40与离子膜30紧密贴合，另一面作为导电体增加与电解液的接触面积，进而提高电解率。
23.在本技术的一个可选的实施例中，还包括夹设于多孔阴极板40与多孔阳极板20之间、且紧套设在离子膜30和弹性网状吸能层60外围的绝缘密封胶圈70，进水端板10、多孔阳极板20、离子膜30、多孔阴极板40以及固定端板50具有多个用于穿设螺栓且同轴同径的通孔，通过设置绝缘密封胶圈70一方面可对离子膜30和弹性网状吸能层60的安装位置进行限定，另一方面可起到绝缘的目的。
24.在本技术的一个可选的实施例中，储水腔101朝向多孔阳极板20的端面开设有第一环形台阶面，第一环形台阶面上固设有位于储水腔101内的分流板11，分流板11朝向多孔阳极板20的端面设有多个第一定位凸起111，第一定位凸起111与多孔阳极板20的部分通孔相卡接。
25.具体的，分流板11为在板体上均匀开设有导流孔的非金属板体，导流孔可对液体的流动路径和分布区域进行限定，从而提高液体扩散速度，可有效增加液体与多孔阳极板20和离子膜30的接触面积，而设置第一定位凸起111有助于对多孔阳极板20进行定位，以方便安装。
26.在本技术的一个可选的实施例中，储水腔101朝向多孔阳极板20的端面开设有位于第一定位凸起111外围的第三环形台阶面，第三环形台阶面上装设有与多孔阳极板20弹性抵接的第一弹性密封圈12，通过设置第一弹性密封圈12可增加进水端板10与多孔阳极板20连接面的密封性，第一弹性密封圈12优选硅胶垫。
27.在本技术的一个可选的实施例中，储气腔501朝向多孔阴极板40的端面开设有第二环形台阶面，第二环形台阶面上固设有位于储气腔501内的支撑板51，支撑板51朝向多孔阴极板40的端面设有多个第二定位凸起501，第二定位凸起501与多孔阴极板40的部分通孔相卡接，设置第二定位凸起501有助于对多孔阴极板20进行定位，以方便安装，同时可对储气腔501内的氢气进行导流，从而便于氢气持续稳定的输出。
28.在本技术的一个可选的实施例中，储气腔501朝向多孔阴极板40的端面开设有位于第二环形台阶面外围的第四环形台阶面，第四环形台阶面上装设有与多孔阴极板40弹性抵接的第二弹性密封圈52，通过设置第二弹性密封圈52可增加固定端板50与多孔阴极板40连接面的密封性，第二弹性密封圈52优选硅胶垫。
29.以上，结合具体实施例对本技术的技术方案进行了详细介绍，所描述的具体实施例用于帮助理解本技术的思想。本领域技术人员在本技术具体实施例的基础上做出的推导和变型也属于本技术保护范围之内。