一种电解水制氢用极板的制作方法

本发明涉及电解水制氢，具体为一种电解水制氢用极板。

背景技术：

1、现有技术中，在进行制氢过程中，电解水的方式是制氢最佳的方法，而电解水的方法最常见的两种是碱液电解和质子膜，其中质子膜的方式制氢的纯度高、速度快，但其制备的成本高，难以实现大批量的量产使用，因此现有的工厂实际使用的还是碱液电解的方式。

2、现有专利：cn202410113852.5一种电解水制氢用极板，旨在解决现有制氢电解槽在热机时电能以及时间浪费的问题。其技术方案要点是：包括主极板，主极板的内部开设有若干微通道，若干微通道贯穿主极板的侧壁并与外界相导通，主极板的两端开设有入液孔，主极板的表面设置有与入液孔相互导通的阳极反应区或阴极反应区。水/碱液沿微通道注入至主极板内后会通过热传导直接提高主极板的温度，进而加快后续注入至电解槽内的水/碱液流至主极板上的反应，从而提高电解槽整体的温度，并且微通道与阳极反应区、阴极反应区相互分隔，在利用微通道提高主极板温度的同时可以进行制氢工作，互不干扰，因此后续可以利用同种方式调节主极板的温度，进而控制电解槽的温度。

3、因此，现有技术公开了在极板上设置微通道进行快速预热的技术，但其只能进行预热，而无法达到温度实时调节的目的，从而导致调节方向单一，无法进行电解过程的精确温度调节，且对电解液也无法进行精确的控制，制氢的效率不佳，且微通道的内径有限，无法实现快速的温度调节，而增大内径，则会导致极板的厚度几何增长。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电解水制氢用极板，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种电解水制氢用极板，所述极板包括阳极板组件和阴极板组件，所述阳极板组件和阴极板组件之间固定连接，且通过隔膜分隔，阳极板组件和阴极板组件均是由极片和外圈组成，其中极片的外缘固定有外圈，极片上设置有功能孔，极片上设置有多组微管，多组微管外接进水的管道组件，

4、所述外圈的内侧设置有阶梯环槽，所述极片的一侧外缘设置有圆环状的第一翼环，所述第一翼环固定在阶梯环槽中，微管沿第一翼环贯穿延伸，第一翼环的中间设置有内环槽，所述内环槽中设置有贴合极片的导热板，内环槽的中间设置有回流箱，多组所述微管贯穿导热板并连通回流箱，回流箱外接循环泵，微管的另一端设置有贯穿外圈的软管，软管延伸至外圈的外侧并连通环形的外环管，外环管的下端设置有连通电解池的延伸管，延伸管上设置有温度传感器，温度传感器用于检测电解池和延伸管中电解液的温度。

5、优选的，所述外圈的侧壁上设置有圆周阵列分布的多组螺孔，外圈上设置有压环，所述压环的外侧压合在外圈的侧壁上，压环的内侧插接在阶梯环槽中并压合在第一翼环上，压环通过插接在螺孔中的紧固螺钉固定，且压环压合在外圈的侧壁上。

6、优选的，所述压环与极片之间留有圆环状的间隙环槽，极片的端面上设置有密集分布的多组凹槽，间隙环槽连通凹槽，外圈上的功能孔连通间隙环槽和凹槽，功能孔包括排气孔、进水孔。

7、优选的，所述外圈的外侧外缘设置有第二翼板，阳极板组件和阴极板组件上的外圈之间通过固定在第二翼板之间的密封环固定连接，隔膜设置在密封环上，第二翼板上设置有圆周阵列分布的耳座，阳极板组件和阴极板组件上的耳座相互对应并通过螺杆固定连接。

8、优选的，所述阳极板组件和阴极板组件上均设置有回流箱，所述回流箱靠近密封环的一侧均设置有连接口，相邻连接口分别连通三通水管的下端左右分布的端口，三通水管的延伸方向与延伸管的方向相反，三通水管滑动贯穿密封环并延伸至外侧，导热板设置为圆环状，且导热板上设置有多组圆周阵列分布的通孔，微管的中间段滑动贯穿插接在通孔中。

9、优选的，所述外环管上设置有与微管一一对应的多组聚液球，所述聚液球设置为空心球体，多组聚液球呈圆周阵列分布，聚液球通过连管连通软管，软管的中间段贯穿外圈。

10、优选的，所述外圈上设置有与微管一一对应的多组弧槽，弧槽内设置有振动马达，所述振动马达的上端位于弧槽中，振动马达的下端固定在微管的外壁上，振动马达的两侧与弧槽的内壁之间设置有弹簧，弹簧处于压缩状态。

11、优选的，所述弧槽的两侧内壁设置有伸缩槽，振动马达的两侧对称设置有插杆，所述插杆的一端设置有与振动马达贴合的端板，插杆的另一端滑动插接在伸缩槽中，弹簧套接在插杆上，插杆的端部与伸缩槽的端部内壁之间留有间隙。

12、优选的，所述插杆滑动套接有挡环，所述挡环的外径大于伸缩槽的端口内径，弹簧的一端抵在挡环上，弹簧的另一端抵在端板上，挡环的另一侧压合在伸缩槽的端口外。

13、优选的，所述第一翼环固定焊接在极片上，所述第二翼板与外圈一体成型，阶梯环槽的内径大于内环槽的内径，且阶梯环槽与内环槽连通。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、本发明通过在现有的极板上增加了连通微管的外环管，并配合温度传感器，实现对电解池的温度进行实时的监控，初始时，通过向电解池和微管中同时注液，实现预热的目的，随着制氢反应的进行，电解池温度升高或电解水位下降，此时反应效率降低，需要实时的补充电解液或将高温电解液泵出再补入低温的电解液进行温度中和调节，如此实现加工过程中的精确温控，从而提高制氢的效率和纯度。

技术特征：

1.一种电解水制氢用极板，所述极板包括阳极板组件和阴极板组件，所述阳极板组件和阴极板组件之间固定连接，且通过隔膜（33）分隔，阳极板组件和阴极板组件均是由极片（1）和外圈（3）组成，其中极片（1）的外缘固定有外圈（3），极片（1）上设置有功能孔（18），极片（1）上设置有多组微管（11），多组微管（11）外接进水的管道组件，

2.根据权利要求1所述的一种电解水制氢用极板，其特征在于：所述外圈（3）的侧壁上设置有圆周阵列分布的多组螺孔（10），外圈（3）上设置有压环（17），所述压环（17）的外侧压合在外圈（3）的侧壁上，压环（17）的内侧插接在阶梯环槽（23）中并压合在第一翼环（2）上，压环（17）通过插接在螺孔（10）中的紧固螺钉（16）固定，且压环（17）压合在外圈（3）的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的一种电解水制氢用极板，其特征在于：所述压环（17）与极片（1）之间留有圆环状的间隙环槽（15），极片（1）的端面上设置有密集分布的多组凹槽，间隙环槽（15）连通凹槽，外圈（3）上的功能孔（18）连通间隙环槽（15）和凹槽，功能孔（18）包括排气孔、进水孔。

4.根据权利要求3所述的一种电解水制氢用极板，其特征在于：所述外圈（3）的外侧外缘设置有第二翼板（4），阳极板组件和阴极板组件上的外圈（3）之间通过固定在第二翼板（4）之间的密封环（32）固定连接，隔膜（33）设置在密封环（32）上，第二翼板（4）上设置有圆周阵列分布的耳座（5），阳极板组件和阴极板组件上的耳座（5）相互对应并通过螺杆固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种电解水制氢用极板，其特征在于：所述阳极板组件和阴极板组件上均设置有回流箱（9），所述回流箱（9）靠近密封环（32）的一侧均设置有连接口（28），相邻连接口（28）分别连通三通水管（8）的下端左右分布的端口，三通水管（8）的延伸方向与延伸管（13）的方向相反，三通水管（8）滑动贯穿密封环（32）并延伸至外侧，导热板（6）设置为圆环状，且导热板（6）上设置有多组圆周阵列分布的通孔（30），微管（11）的中间段滑动贯穿插接在通孔（30）中。

6.根据权利要求1所述的一种电解水制氢用极板，其特征在于：所述外环管（7）上设置有与微管（11）一一对应的多组聚液球（31），所述聚液球（31）设置为空心球体，多组聚液球（31）呈圆周阵列分布，聚液球（31）通过连管（12）连通软管（27），软管（27）的中间段贯穿外圈（3）。

7.根据权利要求5所述的一种电解水制氢用极板，其特征在于：所述外圈（3）上设置有与微管（11）一一对应的多组弧槽（19），弧槽（19）内设置有振动马达（20），所述振动马达（20）的上端位于弧槽（19）中，振动马达（20）的下端固定在微管（11）的外壁上，振动马达（20）的两侧与弧槽（19）的内壁之间设置有弹簧（25），弹簧（25）处于压缩状态。

8.根据权利要求7所述的一种电解水制氢用极板，其特征在于：所述弧槽（19）的两侧内壁设置有伸缩槽（21），振动马达（20）的两侧对称设置有插杆（22），所述插杆（22）的一端设置有与振动马达（20）贴合的端板（26），插杆（22）的另一端滑动插接在伸缩槽（21）中，弹簧（25）套接在插杆（22）上，插杆（22）的端部与伸缩槽（21）的端部内壁之间留有间隙。

9.根据权利要求8所述的一种电解水制氢用极板，其特征在于：所述插杆（22）滑动套接有挡环（24），所述挡环（24）的外径大于伸缩槽（21）的端口内径，弹簧（25）的一端抵在挡环（24）上，弹簧（25）的另一端抵在端板（26）上，挡环（24）的另一侧压合在伸缩槽（21）的端口外。

10.根据权利要求4所述的一种电解水制氢用极板，其特征在于：所述第一翼环（2）固定焊接在极片（1）上，所述第二翼板（4）与外圈（3）一体成型，阶梯环槽（23）的内径大于内环槽（29）的内径，且阶梯环槽（23）与内环槽（29）连通。

技术总结
本发明涉及电解水制氢技术领域，具体为一种电解水制氢用极板，微管的另一端设置有贯穿外圈的软管，软管延伸至外圈的外侧并连通环形的外环管，外环管的下端设置有连通电解池的延伸管，延伸管上设置有温度传感器，温度传感器用于检测电解池和延伸管中电解液的温度，有益效果为：通过在现有的极板上增加了连通微管的外环管，并配合温度传感器，实现对电解池的温度进行实时的监控，初始时，通过向电解池和微管中同时注液，实现预热的目的，随着制氢反应的进行，电解池温度升高或电解水位下降，此时反应效率降低，需要实时的补充电解液或将高温电解液泵出再补入低温的电解液进行温度中和调节，从而提高制氢的效率和纯度。

技术研发人员：何赞果,朱清清,何鑫统,黄博文
受保护的技术使用者：浙江菲尔特过滤科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/26