【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及電解水設備，具體涉及一種聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置及具有其的電解槽。
技術介紹
1、聚合物質(zhì)子交換膜電解槽是一種由聚合物質(zhì)子交換膜(pem)、電極、電解液和容器等組成，可以用于各種水處理、化學反應、電解反應等工藝。pem電解水制氫裝置中，通常包括層疊設置的雙極板，和設于雙極板之間的擴散層。
2、在pem電解槽內(nèi)，為了使水、氫、氧等過流介質(zhì)沿雙極板進行輸送，通常在兩塊雙極板的左右兩側均設置流道結構?，F(xiàn)有技術中，流道結構通常采用刻蝕工藝，刻蝕成型在雙極板上，但是由于雙極板孔徑小且厚度較薄，導致在雙極板上刻蝕成型流道結構的加工時間長，制作成本高，且刻蝕后雙極板的平面度很難保證，流道深度的一致性較差，影響后續(xù)pem電解槽在制氫工作時的電解效率。
技術實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術提供了一種聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置及具有其的電解槽，以解決現(xiàn)有技術中pem電解槽中流道成型質(zhì)量差影響電解效率的問題。
2、第一方面，本專利技術提供了一種聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置，包括：導電極板，設置有一對，導電極板至少一面為平面；平板擴散層，設置有一對，一對平板擴散層設置在一對導電極板之間，平板擴散層與導電極板之間設置有過流流道，相鄰的平板擴散層與導電極板之間的過流流道成型于平板擴散層朝向導電極板的一面或導電極板朝向平板擴散層的一面；膜電極，設于一對平板擴散層之間。
3、在聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置內(nèi)，導電極板成對設置，通常由不銹鋼、鈦合金等材質(zhì)制成。成對設置的導電
4、在一種可選的實施方式中，平板擴散層朝向相鄰的導電極板的一面設置有過流流道。通過在平板擴散層上設置過流流道，能夠優(yōu)化電解生成的氣體的流動路徑，提高電解效率。同時，由于平板擴散層材質(zhì)較軟，過流流道在平板擴散層更易于成型，因此可以更容易地制造出精確的過流流道結構，提高電解質(zhì)量和電解效率。
5、在一種可選的實施方式中，導電極板朝向平板擴散層的一面為平面，導電極板背離平板擴散層的一面上設置有過流流道，使得在導電極板背離平板擴散層的一面上生成的氣體能夠通過過流流道快速流走，從而降低導電極板附近的氣體濃度，保證在導電極板背離平板擴散層的一面上電解反應的順利進行，
6、在一種可選的實施方式中，導電極板朝向和背離平板擴散層的兩面均為平面，能夠降低導電極板的制造難度，降低電解裝置的制造成本，同時保證導電極板兩面的平整程度，還能夠提升電解效率和電解質(zhì)量。
7、在一種可選的實施方式中，平板擴散層朝向和背離導電極板的兩面均為平面，導電極板朝向平板擴散層的一面上設置有過流流道。
8、在一種可選的實施方式中，導電極板包括陽極板和陰極板，平板擴散層包含陽極擴散層和陰極擴散層，陽極板、陽極擴散層、膜電極、陰極擴散層和陰極板依次排布。
9、在一種可選的實施方式中，平板擴散層上設置的過流流道通過壓制工藝成型，能夠確保過流流道的形狀、尺寸和位置滿足更高的精度要求，壓制工藝包括：將待成型的平板擴散層材料放置在帶有過流流道特征的模具上進行壓制，在待成型的平板擴散層材料上壓制出過流流道形狀后，進行燒結定型。通過預先成型過流流道并在后續(xù)燒結定型。確保過流流道的形狀和尺寸與模具上的過流流道特征一致，從而過流流道的成型精度和一致性。燒結定型后平板擴散層能夠有更高的強度和硬度，使其能夠承受電解過程中的浸液和高壓高溫環(huán)境。
10、在一種可選的實施方式中，平板擴散層表面的孔徑大小為10～50μm，平板擴散層表面的孔隙率為10％～80％。
11、在一種可選的實施方式中，過流流道的脊寬度為0.5～3mm，過流流道的谷寬度為0.5～3mm，過流流道的深度為0.2～2mm，且過流流道的深度不大于過流流道的谷寬度。
12、第二方面，本專利技術還提供了一種電解槽，具有本專利技術所述的聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置。因為電解槽包括聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置，具有與聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置相同的效果，在此不再贅述。在電解槽內(nèi)，聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置依次排列設置有多組，相鄰聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置在相向的一側可以共用其中一個導電極板，或者每組聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置獨立設置。
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1.一種聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置，其特征在于，所述平板擴散層朝向相鄰的所述導電極板的一面設置有所述過流流道(7)。
3.根據(jù)權利要求2所述的聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置，其特征在于，所述導電極板朝向所述平板擴散層的一面為平面，所述導電極板背離所述平板擴散層的一面上設置有過流流道(7)。
4.根據(jù)權利要求2所述的聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置，其特征在于，所述導電極板朝向和背離所述平板擴散層的兩面均為平面。
5.根據(jù)權利要求1所述的聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置，其特征在于，所述平板擴散層朝向和背離所述導電極板的兩面均為平面，所述導電極板朝向所述平板擴散層的一面上設置有所述過流流道(7)。
6.根據(jù)權利要求1至5任一項所述的聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置，其特征在于，所述導電極板包括陽極板(1)和陰極板(5)，所述平板擴散層包含陽極擴散層(2)和陰極擴散層(4)，所述陽極板(1)、所述陽極擴散層(2)、所述膜電極(3)、所述陰極擴散層(4)和所述陰極板(5)依次排布。
...【技術特征摘要】
1.一種聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置，其特征在于，所述平板擴散層朝向相鄰的所述導電極板的一面設置有所述過流流道(7)。
3.根據(jù)權利要求2所述的聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置，其特征在于，所述導電極板朝向所述平板擴散層的一面為平面，所述導電極板背離所述平板擴散層的一面上設置有過流流道(7)。
4.根據(jù)權利要求2所述的聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置，其特征在于，所述導電極板朝向和背離所述平板擴散層的兩面均為平面。
5.根據(jù)權利要求1所述的聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置，其特征在于，所述平板擴散層朝向和背離所述導電極板的兩面均為平面，所述導電極板朝向所述平板擴散層的一面上設置有所述過流流道(7)。
6.根據(jù)權利要求1至5任一項所述的聚合物質(zhì)子交換膜電解裝置，其特征在于，所述導電極板包括陽極板(1)和陰極板(5)，所述平板擴散層包含陽極擴散層(2)和陰極擴散層(4)，所述陽極板(1)、所述陽極擴散層(2)、...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王俊華，白建明，房佳，單小勇，周鐵梁，王昕，侯朋飛，王崢，童波，
申請(專利權)人：華電科工股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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