[实用新型]一种汇流型水流纹电解槽极板及电解水制氢单元

说明书

为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种汇流型水流纹电解槽极板，包括：板体，所述板体的两个板面上均设有水流纹槽。所述水流纹槽为凹槽，或为数个固定在板体板面上的微导流板，由相邻微导流板夹设得到的导流通槽。本实用新型通过在电解槽极板板体的两个板面上分别加设水流纹槽的方式，使得电解水制氢单元内的气液流体，尤其是位于底端的气液流体，可通过水流纹槽的引导形成相对规则的气液流体流动通道，从而引导电解水制氢单元内的气液流体沿相对规则的低阻力气液流体流动通道流动，可以显著降低电解槽内气液流动阻力，降低整个碱水电解制氢系统总能耗。

技术领域

本实用新型属于电解水制氢技术领域，具体涉及一种汇流型水流纹电解槽极板及电解水制氢单元。

背景技术

氢能源作为环保新能源，是目前比较重要的能源之一。现有技术一般采用煤气化制氢或电解水制氢技术，其中电解水制氢技术几乎不存在副产物或污染物，相比煤气化制氢具有更佳的运用前景。

现有碱水电解制氢工艺的核心设备为电解槽，电解槽的核心部件主要包括：极板、阴极材料、阳极材料、隔膜等。碱水电解制氢系统的能耗主要来自于电极电解、气液流动、后期气体纯化等方面，其中：电极电解能耗相对固定，目前暂无显著地技术突破，气体纯化过程主要取决于膜分离(阻隔)的效果，而通过降低电解槽内气液流动阻力可以降低整个系统的能耗。因此，如何进一步降低电解槽内气液流动阻力成为降低整个碱水电解制氢系统总能耗的关键所在。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种汇流型水流纹电解槽极板，包括：板体，所述板体的两个板面上均设有水流纹槽。所述水流纹槽为凹槽，或为数个固定在板体板面上的微导流板，由相邻微导流板夹设得到的导流通槽。

进一步的，所述板体底端设有电解液流通孔，所述电解液流通孔的孔轴线沿板体的截面方向设置，且所述电解液流通孔穿透板体。

进一步的，所述板体在外边缘设有平滑的边缘区，所述水流纹槽在边缘区处截止。

进一步的，所述电解液流通孔底端与边缘区对应位置的顶端贴合。

进一步的，所述板体顶端设有气液出口，所述气液出口与部分水流纹槽连通。

进一步的，位于气液出口处以及位于气液出口两侧且靠近气液出口处的水流纹槽，其顶端部分在气液出口处逐渐汇聚。

进一步的，所述板体的厚度在气液出口处呈弧形递减。

进一步的，所述水流纹槽包括：位于板体一侧板面上的第一水流纹槽，位于板体另一侧板面上的第二水流纹槽。所述第一水流纹槽和第二水流纹槽分别与对应侧的气液流体相对应。

进一步的，所述水流纹槽为波浪形或鱼鳞形。

此外，本实用新型还提供了一种电解水制氢单元，包括：依次排列设置的电解槽极板、阴极材料、隔膜、阳极材料、电解槽极板，其中电解槽极板采用上述的汇流型水流纹电解槽极板。

本实用新型至少具有以下优点之一：

1.本实用新型通过在电解槽极板板体的两个板面上分别加设水流纹槽的方式，使得电解水制氢单元内的气液流体，尤其是位于底端的气液流体，可通过水流纹槽的引导形成相对规则的流动通道，从而促使气液流体沿相对规则的低流动阻力的气液流体流动通道流动，从而降低电解槽内气液流动阻力，降低整个碱水电解制氢系统总能耗。

2.本实用新型在电解槽极板板体边缘设置平滑的边缘区，避免气液流体经水流纹槽的引导后在水流纹槽末端汇聚，影响气液流体的流动。

3.本实用新型通过设置的气液出口，使得气液流体可沿气液出口快速排出，进一步降低气液流体的流动阻力。

附图说明

图1所示为本实用新型一种汇流型水流纹电解槽极板的一侧正视结构示意图；