[发明专利]一种用于电解水制气的电解单元、电解水制气装置及其应用与电解水制气工艺

权利要求书

1.一种用于电解水制气的电解单元，其特征在于，所述电解单元包括第一阴极、共用阳极和第二阴极，所述第一阴极和所述第二阴极相对设置，所述共用阳极设置于所述第一阴极和所第二阴极之间且所述共用阳极的侧面分别与所述第一阴极和所述第二阴极相对；

所述第一阴极、所述共用阳极以及所述第二阴极分别均具有电极板和电极片，每个电极板均设有用于容纳电极片的腔室，所述共用阳极与两个阴极之间均设有隔膜以将阴极和阳极隔离形成多个用于电解电解液的电解小室；

各电极的所述电极板均分别设有第一进孔、第二进孔、第三进孔、第一出孔、第二出孔和第三出孔，且各电极板的各进孔分别一一对应连通，各出孔也分别一一对应连通，所述第一进孔、所述第二进孔和所述第三进孔均用于将待电解的电解液流进电解小室，所述第一出孔、所述第二出孔和所述第三出孔均用于将电解后生成的气体和/或电解后多余的液体流出电解小室；

其中，所述第一阴极的电极板上的所述第一进孔和所述第一出孔均与所述第一阴极对应的电解小室连通，所述共用阳极的电极板上的所述第二进孔和所述第二出孔均与所述共用阳极对应的电解小室连通，所述第二阴极的电极板上的所述第三进孔和所述第三出孔均与所述第二阴极对应的电解小室连通。

2.根据权利要求1所述的电解单元，其特征在于，所述第一阴极的电极板、所述第二阴极的电极板以及所述共用阳极的电极板均为对称结构，每个电极板均具有相互对称的第一部和第二部，所述第一进孔、所述第二进孔和所述第三进孔沿逆时针方向开设于所述第一部，所述第一出孔、所述第二出孔和所述第三出孔沿逆时针方向开设于所述第二部。

3.根据权利要求2所述的电解单元，其特征在于，所述第一部的三个进孔与所述第二部的三个出孔相互对称。

4.根据权利要求3所述的电解单元，其特征在于，所述第一进孔和第三进孔沿所述第二进孔对称，所述第一出孔和所述第三出孔沿所述第二出孔对称。

5.根据权利要求4所述的电解单元，其特征在于，所述第一阴极的电极板、所述第二阴极的电极板以及所述共用阳极的电极板均为正方形或圆形。

6.根据权利要求2所述的电解单元，其特征在于，所述第一阴极对应的电解小室、所述共用阳极对应的电解小室和所述第二阴极对应的电解小室体积相同。

7.根据权利要求2所述的电解单元，其特征在于，所述第一阴极、所述共用阳极和所述第二阴极的大小相同。

8.根据权利要求7所述的电解单元，其特征在于，所述第一阴极、所述共用阳极和所述第二阴极的大小和材料均相同。

9.根据权利要求1所述的电解单元，其特征在于，所述隔膜的制备材料为只允许离子透过的膜。

10.根据权利要求9所述的电解单元，其特征在于，所述隔膜包括阴离子交换膜、阳离子交换膜、阳离子导体氧化物隔膜或质子导体氧化物隔膜。

11.根据权利要求9所述的电解单元，其特征在于，制备所述隔膜的材料具有孔洞结构。

12.根据权利要求11所述的电解单元，其特征在于，所述孔洞的直径不超过100μm。

13.根据权利要求1至12任一项所述的电解单元，其特征在于，每个电极板均设有卡槽，各电极片分别与对应的电极板卡接。

14.根据权利要求13所述的电解单元，其特征在于，所述电解单元还包括用于电解的电解液。

15.根据权利要求14所述的电解单元，其特征在于，所述电解液包括酸性水溶液、碱性水溶液、水和水蒸气中的任意一种。