[发明专利]高效交换膜电解水制氢装置

权利要求书

1.一种高效交换膜电解水制氢装置，其特征在于：多孔透性离子组件（2）及普通加强膜组件（4）分别固定设置在箱体内，并将箱体分隔为储水腔（1）、氢气生成腔（3）及氧气生成腔（5）；所述的多孔透性离子组件（2）及普通加强膜组件（4）的两侧表面的周边均设置绝缘层。

2.根据权利要求1所述的高效交换膜电解水制氢装置，其特征在于：所述的多孔透性离子组件（2）由顺序压合在一起的左侧支撑抗压金属件（16）、左侧多孔催化层（17）、多孔透性离子膜（18）、右侧多孔催化层（19）及右侧支撑抗压金属件（20）构成，其中左侧支撑抗压金属件（16）与储水腔（1）相接触，右侧支撑抗压金属件（20）与氢气生成腔（3）相接触。

3.根据权利要求2所述的高效交换膜电解水制氢装置，其特征在于：所述的左侧支撑抗压金属件（16）覆盖在左侧多孔催化层（17）上，并设有一个接线端子Ⅰ（6）与外界电源正极相连；左侧多孔催化层（17）用于将氢气分解成氢离子，材料采用表面布满小孔的碳载铂介质催化层；左侧多孔催化层（17）只允许水分子和质子通过，而不允许氢分子自由通过；多孔透性离子膜（18）为表面布满小孔的全氟磺酸离子交换膜；右侧多孔催化层（19）用于促进氢离子重新生成氢气，材料采用表面布满小孔的碳载铂介质催化层；右侧支撑抗压金属件（20）覆盖在右侧多孔催化层（19）上，并设有一个接线端子Ⅱ（7）与外界电源负极相连。

4.根据权利要求2或3所述的高效交换膜电解水制氢装置，其特征在于：所述的左、右侧支撑抗压金属件（16、20）均采用表面布满小孔的钛合金。

5.根据权利要求1所述的高效交换膜电解水制氢装置，其特征在于：所述的氢气生成腔（3）的宽度小于2毫米，在顶端设有氢气出口（11）。

6.根据权利要求1所述的高效交换膜电解水制氢装置，其特征在于：所述的普通加强膜组件（4）由左侧膜电极支撑金属件（21）、普通膜电极（22）及右侧膜电极支撑金属件（23）依序压合成型的高活性零极距电极。

7.根据权利要求6所述的高效交换膜电解水制氢装置，其特征在于：所述的左、右侧膜电极支撑金属件（21、23）均采用表面布满小孔的介质材料，且分别完全覆盖在它们中间的普通膜电极（22）上，外部分别设置接线端子Ⅵ、Ⅲ（13、12）外界电源连接；其中，左侧膜电极支撑金属件（21）的接线端子Ⅵ（13）与外界的电源负极连接，右侧膜电极支撑金属件（23）的接线端子Ⅲ（12）与外界的电源正极连接；左、右侧膜电极支撑金属件（21、23）材料分别采用表面布满小孔的316L和301L不锈钢。

8.根据权利要求1所述的高效交换膜电解水制氢装置，其特征在于：所述的储水腔（1）的顶端设有进水口（15）与进水管路（14）相连，底端设有出水口（9）与出水管路（8）相连；氧气生成腔（5）的顶端设有氧气输出口（10）。