电解槽端板、电解槽以及制氢设备

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2024-05-21 09:10:07

权利要求书： 1.一种电解槽端板，其特征在于，包括端板本体，所述端板本体上设置有用于安装功能件的安装结构，所述功能件为加热件或测温件。

2.根据权利要求1所述的电解槽端板，其特征在于，所述安装结构包括安装孔，所述功能件插接在所述安装孔内。

3.根据权利要求2所述的电解槽端板，其特征在于，所述端板本体具有内表面、外表面以及连接在所述内表面与所述外表面之间的侧面，所述安装孔的开口位于所述端板本体的侧面上。

4.根据权利要求2所述的电解槽端板，其特征在于，所述安装孔设置有多个，多个所述安装孔的轴线平行；

所述功能件设置有多个，多个所述功能件与多个所述安装孔一一对应设置。

5.根据权利要求2所述的电解槽端板，其特征在于，所述电解槽端板还包括端板支架，所述端板本体与所述端板支架相接；

所述安装孔的轴线垂直于所述端板支架背向所述端板本体的一侧表面。

6.根据权利要求5所述的电解槽端板，其特征在于，所述安装孔为盲孔；

所述安装孔的开口朝向所述端板本体背向所述端板支架的一侧；

所述端板本体的中心和所述端板支架背向所述端板本体的一侧表面之间的距离与所述安装孔的孔底和所述端板支架背向所述端板本体的一侧表面之间的距离相等。

7.根据权利要求1所述的电解槽端板，其特征在于，所述端板本体包括中心板部、绕所述中心板部的外周形成的内环部、绕所述内环部的外周形成的中环部以及绕所述中环部的外周形成的外环部，所述外环部上设置有电解槽拆装孔，所述内环部上设置有极板安装槽，所述中环部上设置有电解液入口、第一气液出口以及第二气液出口，所述第一气液出口用于导出氢气及电解液，所述第二气液出口用于导出氧气及电解液。

8.一种电解槽，其特征在于，包括权利要求1?7任意一项所述的电解槽端板。

9.根据权利要求8所述的电解槽，其特征在于，所述电解槽端板设置有两个，且两个所述电解槽端板相对设置；

所述电解槽还包括极板组件以及连接组件，所述极板组件设置在两个所述电解槽端板之间并通过两个所述电解槽端板进行定位，所述连接组件可拆卸地连接在两个所述电解槽端板之间。

10.一种制氢设备，其特征在于，包括权利要求1?7任意一项所述的电解槽端板，或包括权利要求8或9所述的电解槽。

说明书：电解槽端板、电解槽以及制氢设备技术领域[0001] 本实用新型属于电解槽技术领域，特别是涉及一种电解槽端板、电解槽以及制氢设备。背景技术[0002] 在众多可再生能源制氢方式中，光伏电解水制氢是目前最为直接有效的制氢方式之一，而电解制氢中最为关键的设备便是电解槽。电解槽中对制氢效率影响最大的因素有槽体工作温度、电极隔膜类型以及双极板流场结构，因此，槽体温度的确定、电极隔膜的选型与双极板流场结构的改良是提高制氢效率的重要途径。其中，槽体温度的确定以及双极板流场结构的改良通常与电解槽端板的设计结构有着密切的关系。[0003] 现有技术中，电解槽端板的形状大体分为矩形和圆形，但无论形状如何，其均缺少可保温的设计结构，无法对电解槽进行整体保温，难以使槽内温度保持在化学反应的最佳温度。实用新型内容

[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的电解槽端板无法对电解槽进行整体保温的技术问题，提供一种电解槽端板以及电解槽。[0005] 为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供了一种电解槽端板，包括端板本体，所述端板本体上设置有用于安装功能件的安装结构，所述功能件为加热件或测温件。[0006] 根据本实用新型实施例的电解槽端板，在端板本体上设置安装结构，以将功能件安装在端板本体上，以实现保温及/或测温功能，保证使用该电解槽端板的小微型电解槽在运行过程中能保持在适宜的工作温度，使槽体内所发生的化学反应能够更加充分，从而提高氢气的生产效率。该电解槽端板可适用于小微型电解槽，实现了碱性电解槽的微型化，填补了电解槽市场中小微型电解槽的部分空白。[0007] 可选地，所述安装结构包括安装孔，所述功能件插接在所述安装孔内。[0008] 可选地，所述端板本体具有内表面、外表面以及连接在所述内表面与所述外表面之间的侧面，所述安装孔的开口位于所述端板本体的侧面上。[0009] 可选地，所述安装孔设置有多个，多个所述安装孔的轴线平行；[0010] 所述功能件设置有多个，多个所述功能件与多个所述安装孔一一对应设置。[0011] 可选地，所述电解槽端板还包括端板支架，所述端板本体与所述端板支架相接；[0012] 所述安装孔的轴线垂直于所述端板支架背向所述端板本体的一侧表面。[0013] 可选地，所述安装孔为盲孔；[0014] 所述安装孔的开口朝向所述端板本体背向所述端板支架的一侧；[0015] 所述端板本体的中心和所述端板支架背向所述端板本体的一侧表面之间的距离与所述安装孔的孔底和所述端板支架背向所述端板本体的一侧表面之间的距离相等。[0016] 可选地，所述端板本体包括中心板部、绕所述中心板部的外周形成的内环部、绕所述内环部的外周形成的中环部以及绕所述中环部的外周形成的外环部，所述外环部上设置有电解槽拆装孔，所述内环部上设置有极板安装槽，所述中环部上设置有电解液入口、第一气液出口以及第二气液出口，所述第一气液出口用于导出氢气及电解液，所述第二气液出口用于导出氧气及电解液。[0017] 另一方面，本实用新型实施例提供了一种电解槽，其包括上述的电解槽端板。[0018] 可选地，所述电解槽端板设置有两个，且两个所述电解槽端板相对设置；[0019] 所述电解槽还包括极板组件以及连接组件，所述极板组件设置在两个所述电解槽端板之间并通过两个所述电解槽端板进行定位，所述连接组件可拆卸地连接在两个所述电解槽端板之间。[0020] 再一方面，本实用新型实施例提供了一种制氢设备，其包括上述的电解槽端板，或包括上述的电解槽。附图说明[0021] 图1是本实用新型一实施例提供的电解槽端板的示意图；[0022] 图2是图1的电解槽端板的另一角度的示意图；[0023] 图3是本实用新型一实施例提供的电解槽的示意图。[0024] 说明书中的附图标记如下：[0025] 10、电解槽端板；[0026] 1、端板本体；11、安装结构；111、安装孔；12、中心板部；13、内环部；131、极板安装槽；14、中环部；141、电解液入口；142、第一气液出口；143、第二气液出口；15、外环部；151、电解槽拆装孔；[0027] 2、端板支架；21、通孔；[0028] 20、极板组件；201、双极板；202、密封垫；[0029] 30、连接组件；301、螺栓；302、螺母。具体实施方式[0030] 为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0031] 如图1及图2所示，本实用新型实施例提供的电解槽端板10，包括端板本体1，所述端板本体1上设置有用于安装功能件的安装结构11，所述功能件为加热件(如加热棒)或测温件(如测温探头)。[0032] 本实用新型实施例提供的电解槽端板10，在端板本体1上设置安装结构11，以将功能件安装在端板本体1上，以实现保温及/或测温功能，保证使用该电解槽端板10的小微型电解槽在运行过程中能保持在适宜的工作温度，使槽体内所发生的化学反应能够更加充分，从而提高氢气的生产效率。该电解槽端板10可适用于小微型电解槽，实现了碱性电解槽的微型化，填补了电解槽市场中小微型电解槽的部分空白。[0033] 本实用新型实施例提供的电解槽端板10的尺寸可设计得较小，使得用其所组装的电解槽整体尺寸相比于传统工业用电解槽要小许多，有着小巧轻便及便于挪动的优点。小微型电解槽可适用于各种少量用氢情形，例如高校科研、企业或户用小规模制氢等。[0034] 在一实施例中，如图1及图2所示，所述安装结构11包括安装孔111，所述功能件插接在所述安装孔111内，实现所述功能件的安装。[0035] 在一实施例中，如图1及图2所示，所述端板本体1具有内表面、外表面以及连接在所述内表面与所述外表面之间的侧面。需要说明的是，所述端板本体1的内表面指所述端板本体1在应用于电解槽时朝向极板组件20的一侧表面，所述端板本体1的外表面指所述端板本体1在应用于电解槽时背向极板组件20的一侧表面。所述安装孔111的开口位于所述端板本体1的侧面上，以便于功能件的安装。[0036] 在一实施例中，如图1及图2所示，所述安装孔111设置有多个，多个所述安装孔111的轴线之间相互平行设置，避免相互干扰。所述功能件设置有多个，多个所述功能件与多个所述安装孔111一一对应设置，实现安装。[0037] 优选地，所述功能件设置有多个时，多个所述功能件中，至少一个为加热件，至少一个为测温件，以同时实现保温及温度监测。[0038] 在一实施例中，如图1所示，所述电解槽端板10还包括端板支架2，所述端板本体1与所述端板支架2相接。优选地，所述端板本体1与所述端板支架2可采用焊接的方式紧固连接。通过设置所述端板支架2，从而使电解槽端板10可固定在工作台上。[0039] 在一实施例中，如图1所示，所述端板支架2的底部可设有两个通孔21，可通过螺栓使其固定在工作平台上，以保证工作环境的稳定。[0040] 在一实施例中，所述安装孔111的轴线垂直于所述端板支架2背向所述端板本体1的一侧表面。[0041] 在一实施例中，所述安装孔111为盲孔。进一步地，所述安装孔111的开口朝向所述端板本体1背向所述端板支架2的一侧，所述端板本体1的中心和所述端板支架2背向所述端板本体1的一侧表面之间的距离与所述安装孔111的孔底和所述端板支架2背向所述端板本体1的一侧表面之间的距离相等。[0042] 通过使所述安装孔111为盲孔，以避免安装功能件时功能件穿出安装孔111。[0043] 在一实施例中，所述端板本体1上可设置有2个或以上的所述安装孔111，所述安装孔111的数量与所述端板本体1的大小尺寸相关，即，所述端板本体1越大，则所述安装孔111的个数越多。所述安装孔111的数量形状不局限于圆形孔，所述安装孔111内可插入加热棒来达到保持所述端板本体1温度的目的，也可插入测温探头以进行实时测温。[0044] 如图1及图2所示实施例中，所述安装孔111设有两个。两个所述安装孔111关于所述端板本体1的轴线对称。[0045] 在一实施例中，所述端板本体1与所述端板支架2的材质均为镀镍不锈钢，以保证所述端板本体1的强度，同时可使所述端板本体1作为单极板使用。[0046] 在一实施例中，如图1所示，所述端板本体1包括中心板部12、绕所述中心板部12的外周形成的内环部13、绕所述内环部13的外周形成的中环部14以及绕所述中环部14的外周形成的外环部15，所述中心板部12、内环部13、所述中环部14及所述外环部15依次沿垂直于所述中心板部12的中轴线的方向排布。[0047] 所述内环部13上设置有极板安装槽131，以实现极板组件20的安装。同时，由于该极板安装槽131的设置，可根据实际需要，通过更换极板组件20的流场极板，使所述电解槽端板10适配不同类型的流场，以满足不同的运用场景，使之可与双极板流场相适配。进一步地，所述极板安装槽131的槽位深度可根据所使用的流场极板进行确定，以保证良好的密封性能。[0048] 所述中环部14上设置有电解液入口141、第一气液出口142以及第二气液出口143，所述电解液入口141用于提供电解液导入接口，所述第一气液出口142用于导出氢气及电解液，所述第二气液出口143用于导出氧气及电解液。优选地，所述电解液入口141、所述第一气液出口142及所述第二气液出口143的内壁均可形成内螺纹，以适配标准G1/2、G1/4、G1/8管接口。[0049] 所述外环部15上设置有电解槽拆装孔151。具体地，所述电解槽拆装孔151可为直径22mm的通孔，用于通过螺栓，以配合电解槽其他部分(极板组件20及连接组件30)共同组成电解槽。[0050] 如图3所示，本实用新型实施例提供的电解槽，其包括上述的电解槽端板10。[0051] 在一实施例中，如图3所示，所述电解槽端板10设置有两个，且两个所述电解槽端板10相对设置。[0052] 所述电解槽还包括极板组件20以及连接组件30，所述极板组件20设置在两个所述电解槽端板10之间并通过两个所述电解槽端板10进行定位，所述连接组件30可拆卸地连接在两个所述电解槽端板10之间，形成整个所述电解槽。[0053] 该电解槽结构的安装便捷，由于所述连接组件30的可拆卸连接，使得电解槽可根据需要更换极板组件20，形成不同类型的流场，以满足不同的运用场景。[0054] 在一实施例中，如图3所示，两个所述电解槽端板10分别位于电解槽的左右两端作为单极板使用。所述极板组件20包括双极板201以及密封垫202，所述双极板201与各所述电解槽端板10相互配合形成若干电解小室，每个电解小室均通过所述密封垫202进行密封，形成内部结构。[0055] 所述连接组件包括螺栓301以及螺母302，所述螺栓301依次穿过两个所述电解槽端板10上对应的电解槽拆装孔151，之后，所述螺栓301的两端分别与一所述螺母302螺纹连接，以连接固定整个所述电解槽。[0056] 本实用新型实施例提供的制氢设备，其包括上述的电解槽端板10，或包括上述的电解槽。[0057] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。