[发明专利]一种电解水制氢装置及其应用

说明书

本发明提供了一种电解水制氢装置及其应用，涉及电解装置技术领域。该装置包括罐体、罐体底座、电解电极以及电解隔膜；罐体包括壳体与分隔片，分隔片设置于壳体内并将壳体分隔成多个独立腔室；壳体与罐体底座配合连接，罐体底座内设有与分隔片可拆卸的紧固槽，电解电极安装于罐体底座且每个腔室内均对应有一个电解电极，罐体底座设有与电解电极配合的接电触点；分隔片的靠近罐体底座的一端的设有电解隔膜装配口及电解隔膜窗，电解隔膜通过电解隔膜装配口插入至分隔片内并通过电解隔膜窗与电解液接触；罐体的顶部设有气液孔，气液孔内设有气芯。该装置可作为紧急情况或日常备用气源，可不依赖加氢站为氢燃料电池汽车等用气设备提供氢气和氧气。

技术领域

本发明涉及电解装置技术领域，具体而言，涉及一种电解水制氢装置及其应用。

背景技术

当前，世界各国均不同程度地面临着环境恶化及能源资源短缺问题，因此需要大力发展清洁能源技术和可再生能源技术。

氢气是一种极为清洁的能源载体，其使用过程中仅产生水，而无其他排放物，因此受到广泛的关注。氢气的制取有多种途径，其中电解水制氢是一种仅消耗电能和水就能源源不断获得高纯氢气的工艺，该技术与可再生能源结合可进行大规模低成本制氢。所制取的氢气可以用于发电、冶金、化学、交通、运输等领域。

氢燃料电池汽车是一种以氢气为燃料、以燃料电池为动力源的汽车，其通过燃料电池将氢气的化学能转换为电能，以驱动汽车电机，为汽车提供动力。然而氢燃料电池汽车的发展需要匹配大量的加氢站，加氢站建设成本高、场地要求高，对周围环境要求也高，因此导致加氢站站点分布存在缺陷，部分地区无法建设加氢站，尤其是一些偏远和经济比较落后的区域。当前，这一问题尚无较好的解决方案。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种电解水制氢装置，该装置对场地和环境要求低，使用方便快捷，安全可靠，可作为便携式制氢装置。

本发明的目的之二在于提供一种上述电解水制氢装置的应用。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种电解水制氢装置，其包括电解单元，电解单元包括罐体、罐体底座、电解电极以及电解隔膜；

罐体包括壳体与分隔片，分隔片设置于壳体内并沿壳体的周向将壳体分隔成多个独立的沿壳体轴向延伸的腔室；

壳体的一端与罐体底座配合连接，罐体底座内设有紧固槽，分隔片的靠近罐体底座的一端与紧固槽可拆卸连接；

电解电极安装于罐体底座，且每个腔室内均对应有一个电解电极，罐体底座设有与电解电极配合的接电触点；

分隔片的靠近罐体底座的一端的端部开设有电解隔膜装配口，且分隔片的靠近罐体底座的一端还设有在分隔片厚度方向上贯穿的电解隔膜窗，电解隔膜用于通过电解隔膜装配口插入至分隔片内并在电解过程中通过电解隔膜窗与腔室内的电解液接触；

罐体的顶部设有与分隔片数量一致的用于出气或注液的气液孔，每个气液孔内均设有用于对腔室顶部进行密封的气芯。

在可选的实施方式中，分隔片将壳体分隔成2个或3个腔室；

当腔室数量为2个时，其中一个腔室的体积为另一个腔室的2倍；当腔室的数量为3个时，每个腔室的体积均相等。

在可选的实施方式中，每个腔室内设有填充物。

在可选的实施方式中，填充物呈网状、多孔状、泡沫状或海绵状。

在可选的实施方式中，填充物的材料为高分子材料、金属材料、陶瓷材料或木质材料。

在可选的实施方式中，壳体的用于与罐体底座配合连接的一端设有罐体紧固套，罐体紧固套设有内螺纹，罐体底座的边沿设有与内螺纹配合的外螺纹。