[发明专利]一种基于固体电解质电解池的制氢器

说明书

技术领域

本发明涉及一种氢气制备装置，具体地涉及一种用于为移动工具发动机提供氢气作为燃料的一种基于固体电解质电解池的制氢器。

背景技术

出于对可再生清洁能源的利用，现代工业正积极寻求各种技术方案以实现对包括氢气在内的清洁能源作为替代能源，进而应用于诸如汽车、轮船等需要消耗大量不可再生能源的领域。

现有技术当中，利用膜电极进行水电解的制氢装置虽然已有相关探索和研发，诸如专利CN200510110421.0以及专利CN200910078823.5所提出的技术方案，现有的上述技术虽然提出了相关制氢解决方案，但存在以下需要改进的技术问题：

1、现有该类制氢装置普遍采用单组电解池，制氢效率不能够满足移动工具的需要；

2、制氢装置在电解过程中产生的大量热量不能尽快散去，使得电解池内部温度增高，一方面影响电解效率，另一方面降低了产品的使用寿命。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种基于固体电解质电解池的制氢器，包括设置在制氢器两端用于定位和紧固电解池的前端板和后端板，在所述前端板和后端板之间设置有前端电极板和后端电极板，前端电极板和后端电极板之间设置有薄膜电极，前端电极板的外侧面紧贴所述前端板的内侧面，后端电极板的外侧面紧贴所述后端板的内侧面，前端电极板和后端电极板分别电连接电源的正负极，所述后端电极板的一端设置有进水孔，所述后端电极板的内侧面设置有与进水孔连通的呈直条形分布的凹槽，所述前端电极板设置有出气孔，所述前端电极板的内侧面设置有与后端电极板对称并与出气孔连通的呈直条形分布的凹槽，所述前端电极板和后端电极板之间还设置有一中间电极板，所述中间电极板对应进水孔的位置设置有进水孔，对应出气孔的位置设置有出气孔，所述中间电极板的两侧面均设置有与前端电极板和后端电极板对称的呈直条形分布的凹槽，所述中间电极板与前端电极板之间以及中间电极板与后端电极板之间设置有薄膜电极，薄膜电极上对应设置有进水孔和出气孔，薄膜电极与前端电极板以及后端电极板的内侧面之间密封连接，所述薄膜电极与中间电极板的侧面密封连接。

更好地，为提供制氢效率，所述薄膜电极与所述中间电极板的侧面之间设置有一扩散网，所述扩散网可采用钛网、镍网或钛镍合金材质，所述前端电极板、后端电极板和中间电极板为钛电极板。

更好地，为提供制氢效率，所述中间电极板可设置多个，组成多组固体电解质电解池。

更好地，为提高散热性能，所述中间电极板设置有散热通道。

更好地，为了增加各电极板和扩散网的抗氧化能力，所述前端电极板、后端电极板、中间电极板和扩散网的表面镀有一层厚度为10-100微米的铂、金或铂金合金。

更好地，所述前端电极板和后端电极板的内侧面、中间电极板的两侧面均设置有密封槽，所述密封槽设置有密封圈，所述薄膜电极通过密封圈与前端电极板和后端电极板的内侧面以及中间电极板的侧面之间密封连接。

更好地，所述前端电极板的外侧面设置有散热凹槽，所述后端电极板的外侧面设置有散热凹槽。

更好地，所述薄膜电极采用质子交换膜作为固体电解质，在质子交换膜的两面均沉积有纯铂或含铂催化剂或铂-铱合金或铂黑-铂铱黑作为阳极和阴极。

本发明的有益效果是：

1、提供一种基于固体电解质电解池的制氢器，通过中间电极板的设置，可形成多组电解池，提高制氢的效率，也可根据制氢量的需要，对电解池的数量进行自由增减；

2、通过在中间电极板上设置散热通道，提高了固体电解质电解池的散热性能，延长了产品使用寿命。

附图说明

图1，固体电解质电解池的制氢器组装图。

图2，固体电解质电解池的制氢器分解图

图3，前端板的外侧面视图。

图4，后端板的外侧面视图。

图5，后端电极板内侧面视图。

图6，前端电极板内侧面视图。

图7，薄膜电极侧面视图。

图8，中间电极板侧面视图。

图9，密封圈的结构图。

图中：

1前端板、11前端板接线柱孔位、12螺栓孔位、1B前端板出气孔、

2后端板、21后端板接线柱孔位、22螺栓孔位、2C后端板进水孔、

3前端电极板、31前端电极板接线柱孔位、3B前端电极板出气孔、3C前端电极板凹槽、

4后端电极板、41后端电极板接线柱孔位、4A后端电极板进水孔、4C后端电极板凹槽、

5薄膜电极、5A薄膜电极进水孔、5B薄膜电极出气孔、