[发明专利]一种碱性水电解槽用极板

说明书

本发明公开了一种碱性水电解槽用极板，包括：极框和板面；极框为环形板；极框的内环面上设有安装槽，板面的外周嵌入极框的安装槽内；极框上设有进液孔、氢气出气孔和氧气出气孔；氢气出气孔和氧气出气孔分别与极框的中心轴线之间的轴间连线形成设定阈值的角度；进液孔位于氢气出气孔和氧气出气孔与极框的中心轴线之间形成的夹角的角平分线的反向延长线所在的极框上；极框的正反两面分别设置有阳极进液道和阴极进液道；极框的正反两面还分别设置有氢气出气道和氧气出气道，氢气出气道与氢气出气孔连通，氧气出气道与氧气出气孔连通，氢气出气道和氧气出气道之间的夹角等于氢气出气孔和氧气出气孔与极框的中心轴线之间形成的夹角。

技术领域

本发明涉及碱性水电解制氢设备技术领域，具体涉及一种碱性水电解槽用极板。

背景技术

碱性电解槽是碱性水电解制氢设备的核心，它一般由数个到数十个电解小室串联组成，每个电解小室又由极板、电极、隔膜和密封垫片等组件组成。其中，极板是碱性电解槽的支撑组件，起到支撑电极和隔膜以及导电的作用。目前，现有技术中的碱性电解槽的极板一般采用铸铁金属板、镍板或不锈钢金属板经机加工制成，其加工工序繁多、制作成本昂贵。采用该极板组装出的电解槽不仅重量大，还需注意避免极板间可能发生的短路问题。此外，由于碱性电解槽严苛的工况环境，此类极板的极框部分极易发生腐蚀，影响电解槽的正常运行。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种碱性水电解槽用极板，将极板分为板面和极框两部分，板面采用薄金属板作为支撑件和导电体，而极框采用工程塑料注塑或模压而成，能够显著减少极板加工工序、提高加工效率，有效降低电解槽的重量和成本，同时，能够避免极框的腐蚀问题。

本发明的技术方案为：一种碱性水电解槽用极板，包括：极框和板面；所述板面为设定厚度的金属板，所述极框为工程塑料注塑或模压而成的环形板；

所述极框的内环面上设有安装槽，所述板面的外周嵌入极框的安装槽内；

所述极框上设有进液孔、氢气出气孔和氧气出气孔，三者均为通孔，且孔轴线均与极框的中心轴线平行；所述氢气出气孔和氧气出气孔分别与极框的中心轴线之间的轴间连线形成设定阈值的角度；进液孔位于氢气出气孔和氧气出气孔与极框的中心轴线之间形成的夹角的角平分线的反向延长线所在的极框上；

所述极框的正反两面分别设置有阳极进液道和阴极进液道，二者之间相互平行，且阳极进液道和阴极进液道均与进液孔连通；

所述极框的正反两面还分别设置有氢气出气道和氧气出气道，所述氢气出气道与氢气出气孔连通，所述氧气出气道与氧气出气孔连通，所述氢气出气道和氧气出气道之间的夹角等于氢气出气孔和氧气出气孔与极框的中心轴线之间形成的夹角。

优选地，所述工程塑料的材质采用聚砜或聚醚砜或聚醚醚酮或聚苯硫醚。

优选地，所述极框中添加一种以上导电材料，用于形成导电极框。

优选地，所述导电材料包括：碳纳米管、石墨烯、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩。

优选地，所述导电材料的添加比例为极框重量的10～30％。

优选地，所述氢气出气孔和氧气出气孔与极框的中心轴线之间形成的夹角小于等于30°。

优选地，所述氧气出气道、氢气出气道、阳极进液道和阴极进液道的流道截面均为矩形。

有益效果：

本发明的极板包括能够一体成型的板面和极框两部分，板面采用薄金属板作为支撑件和导电体，而极框采用工程塑料注塑或模压而成，能够显著减少极板加工工序、提高加工效率，有效降低电解槽的重量和成本，同时，碱性水电解槽使用该极板替代现有技术中的极板，能够有效避免传统极板的金属极框的易腐蚀问题，并降低设备重量及成本，产生较好的经济效益。

附图说明