电解槽的制作方法

电解槽
1.本技术要求于2023年02月21日提交中国专利局、申请号为2023101484237、申请名称为“电解槽”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
2.本实用新型实施例涉及电解制氢技术领域，尤其涉及一种电解槽。


背景技术：

3.随着化石燃料的不断消耗，环境问题和能源危机日益突出，氢气因其具有高效、清洁、环保等特点而得到广泛应用。碱性电解水制氢是工业上制备氢气的一种重要方法，其将直流电通过碱性水溶液，将水分解为氢气和氧气，易于操作，不易产生环境污染。
4.目前，碱性电解水制氢通常在电解槽内进行，电解槽往往采用压滤式水电解槽(又称双极式电解槽)。压滤式电解槽包括规律叠压的多个电解小室，每个电解小室包括阳极板、阴极板、以及设置在阳极板和阴极板之间的隔膜，每个电解小室的阳极板同时是紧邻的电解小室的阴极板，每个电解小室的阴极板同时也是紧邻的电解小室的阳极板。然而，上述电解槽的密封效果较差。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本实用新型实施例提供一种电解槽，用于提高电解槽的密封性。
6.为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：
7.本实用新型实施例提供一种电解槽，其包括：
8.相对设置的第一端压板和第二端压板；
9.分别设置在所述第一端压板和所述第二端压板彼此朝向的表面上的第一端极板和第二端极板，且所述第一端压板和所述第二端压板均具有外伸于所述第一端极板和所述第二端极板的外环；
10.设置在所述第一端极板和所述第二端极板之间的中间极板；
11.双极性极板，所述第一端极板与所述中间极板之间，以及所述第二端极板与所述中间极板之间设置有至少一个所述双极性极板；
12.第一紧固件，所述第一紧固件穿设于所述第一端压板、所述第二端压板、所述第一端极板、所述第二端极板、所述中间极板和所述双极性极板；
13.第二紧固件，所述第二紧固件穿设于所述第一端压板和所述第二端压板的外环，所述第二紧固件和所述第一紧固件将所述第一端压板、所述第二端压板、所述第一端极板、所述第二端极板、所述中间极板和所述双极性极板压紧。
14.在一些可能的实施例中，所述第一紧固件包括第一拉紧螺杆，以及分别连接在所述第一拉紧螺杆两端的第一拉紧螺母和第二拉紧螺母；
15.所述第一拉紧螺杆穿设于所述第一端压板、所述第二端压板、所述第一端极板、所述第二端极板、所述中间极板和所述双极性极板，且所述第一拉紧螺母和所述第二拉紧螺
母分别压合在所述第一端压板和所述第二端压板彼此背离的表面上。
16.在一些可能的实施例中，第一端压板、所述第二端压板、所述第一端极板、所述第二端极板、所述双极性极板以及所述中间极板均设置有沿第一方向延伸的第一通孔，沿所述第一方向相对的多个所述第一通孔形成第一通孔组，所述第一通孔组内的各所述第一通孔穿设有同一个所述第一拉紧螺杆；
17.所述第一端极板和所述第二端极板朝向所述中间极板的表面、所述中间极板沿所述第一方向相对的两个表面、所述双极性极板沿所述第一方向相对的两个表面均设置有环形槽，所述环形槽套设在相对应的所述第一通孔上，且相对应的所述环形槽与所述第一通孔不相连通。
18.在一些可能的实施例中，所述第一通孔组的数量为多个，多个所述第一通孔组沿虚拟圆形轨迹周向间隔排布；
19.所述第一拉紧螺杆的数量为多个，每个所述第一通孔组内穿设有一个所述第一拉紧螺杆。
20.在一些可能的实施例中，所述第二紧固件包括第二拉紧螺杆，以及分别连接在所述第二拉紧螺杆两端的第三拉紧螺母和第四拉紧螺母；
21.所述第二拉紧螺杆贯穿所述第一端压板和所述第二端压板的外环，且所述第三拉紧螺母和所述第四拉紧螺母分别压合在所述第一端压板和所述第二端压板彼此背离的表面。
22.在一些可能的实施例中，所述电解槽还包括第一密封垫和第二密封垫；
23.所述第一端极板与所述双极性极板之间、相邻的所述双极性极板之间、所述双极性极板与所述中间极板之间均夹设有所述第一密封垫和所述第二密封垫，所述第二密封垫套设在所述第一密封垫外，所述第一密封垫套设在所述第一拉紧螺杆上，且所述第二密封垫和所述第一密封垫分别位于所述环形槽的外侧和内侧。
24.在一些可能的实施例中，所述电解槽还包括环形隔膜；
25.所述第一端极板与所述双极性极板之间、相邻的所述双极性极板之间、所述双极性极板与所述中间极板之间均设置有所述环形隔膜，所述环形隔膜覆盖所述环形槽的开口，且所述环形隔膜的内侧边缘与外侧边缘分别与所述第一密封垫和所述第二密封垫相接触。
26.在一些可能的实施例中，所述电解槽还包括分别设置在所述第一端压板和所述第二端压板底部的底脚；
27.所述底脚设置在所述第一端压板和所述第二端压板的外周面上，所述底脚包括对称设置两个支撑板，且两个所述支撑板的底面齐平。
28.在一些可能的实施例中，所述双极性极板和所述中间极板均设置有沿所述第一方向延伸的进液通孔和出液通孔；
29.所述中间极板沿所述第一方向相对的表面均设置有连通所述环形槽与所述进液通孔的第一进液通道，以及连通所述环形槽与所述出液通孔的第一出液通道；
30.所述双极性极板的所述进液通孔与所述环形槽不相连通，所述双极性极板沿所述第一方向相对的表面均设置有连通所述环形槽与所述出液通孔的第二出液通道；
31.所述第一端极板和所述第二端极板朝向所述中间极板的表面均设置有第一盲孔
和第二盲孔，所述第一盲孔与所述进液通孔相对，所述第二盲孔与所述出液通孔相对；
32.所述第一端极板和所述第二端极板的外周面上均设置有与所述第一盲孔连通的第二进液通道，以及与所述第二盲孔连通的第三出液通道。
33.在一些可能的实施例中，所述双极性极板和所述中间极板均设置有沿所述第一方向延伸的出氧通孔和出氢通孔，且沿所述第一方向，所述双极性极板和所述中间极板相对的表面中的一个表面设置有连通所述环形槽与所述出氧通孔的第一出氧通道，另一个表面设置有连通所述环形槽与所述出氢通孔的第一出氢通道；
34.所述第一端极板和所述第二端极板朝向所述中间极板的表面均设置有出氧盲孔和出氢盲孔，所述出氧盲孔与所述出氧通孔相对，所述出氢盲孔与所述出氢通道相对；
35.所述第一端极板和/或所述第二端极板的外周面上设置有与所述出氢盲孔连通的第二出氢通道，所述第一端极板和/或所述第二端极板的外周面上设置有与所述出氧盲孔连通的第二出氧通道。
36.本实用新型实施例提供的电解槽至少具有如下优点：
37.本实用新型实施例提供的电解槽包括穿设于第一端压板、第二端压板、第一端极板、第二端极板、中间极板和双极性极板的第一紧固件，以及穿设于第一端压板和第二端压板的外环的第二紧固件，第二紧固件和第一紧固件将第一端压板、第二端压板、第一端极板、第二端极板、中间极板和双极性极板压紧。第一紧固件相较于第二紧固件靠近电解槽端面的中心位置，通过增加第一紧固件，增加了电解槽两端的压力，可以增加电解槽的密封性，减少漏液。此外，增加第一紧固件可以使得电解槽受力均匀，减少第一端压板和第二端压板中间应力集中向外变形，从而防止氢氧串气，也便于减少第二紧固件、第一端压板和第二端压板的尺寸。
38.除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型实施例提供的电解槽所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
39.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为本实用新型实施例中的电解槽的整体结构示意图；
41.图2为本实用新型实施例中的第一端压板的结构示意图；
42.图3为图2中a-a处的剖视图；
43.图4为本实用新型实施例中的第二端极板的结构示意图；
44.图5为图4中b-b处的剖视图；
45.图6为图5中c处的局部放大图；
46.图7为本实用新型实施例中的双极性极板的结构示意图；
47.图8为图7中d-d处的剖视图；
48.图9为本实用新型实施例中的中间极板的结构示意图；
49.图10为图9中e-e处的剖视图；
50.图11为本实用新型实施例中的第一通孔组的一种示意图；
51.图12为本实用新型实施例中的第一通孔组的另一种示意图。
52.附图标记说明：
53.10-第一端压板；
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11-第一通孔；
54.12-第二通孔；
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13-底脚；
55.14-外环；
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20-第二端压板；
56.30-第二端极板；
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31-环形槽；
57.32-第一盲孔；
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33-第二盲孔；
58.34-第三出液通道；
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35-出氧盲孔；
59.36-出氢盲孔；
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40-中间极板；
60.41-进液通孔；
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42-出液通孔；
61.43-第一进液通道；
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44-第一出液通道；
62.45-出氧通孔；
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46-出氢通孔；
63.47-第一出氧通道；
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50-双极性极板；
64.51-第一出氢通道；
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52-第二出液通道；
65.60-第一紧固件；
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70-第二紧固件。
具体实施方式
66.本实用新型实施例提供一种电解槽，电解槽包括穿设于第一端压板、第二端压板、第一端极板、第二端极板、中间极板和双极性极板的第一紧固件，以及穿设于第一端压板和第二端压板的外环的第二紧固件，第二紧固件和第一紧固件将第一端压板、第二端压板、第一端极板、第二端极板、中间极板和双极性极板压紧。第一紧固件相较于第二紧固件靠近电解槽端面的中心位置，通过增加第一紧固件，增加了电解槽两端的压力，可以增加电解槽的密封性，减少漏液。
67.为了使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。
68.本实用新型实施例提供一种电解槽，参阅图1，该电解槽包括第一端压板10、第二端压板20、第一端极板、第二端极板30、中间极板40、双极性极板50、第一紧固件60和第二紧固件70。其中，第一端压板10、第二端压板20、第一端极板、第二端极板30、中间极板40、双极性极板50沿第一方向排布，第一方向可以为电解槽的轴线方向，如图1所示的x方向。
69.具体的，第一端压板10和第二端压板20相对设置，其中，第一端压板10和第二端压板20沿第一方向间隔设置。第一端压板10和第二端压板20位于电解槽的两端，例如，第一端压板10设置在电解槽的左端，第二端压板20设置在电解槽的右端。通过对第一端压板10和第二端压板20施加压力，以压紧位于第一端压板10和第二端压板20之间的第一端极板、第
二端极板30、中间极板40和双极性极板50，便于实现电解槽的密封。同时，第一端压板10与第一端极板之间，以及第二端压板20与第二端极板30之间接触面积较大，使得第一端极板和第二端极板30受力均匀，避免损坏第一端极板和第二端极板30。
70.在一些示例中，参阅图2和图3，第一端压板10和第二端压板20可以呈圆板状或者椭圆板状，第一端压板10和第二端压板20的底部均设置有底脚13，底脚13设置在第一端压板10和第二端压板20的外周面上，底脚13包括对称设置两个支撑板，且两个支撑板的底面齐平。
71.如图2和图3所示，第一端压板10的底部外周面上对称设置有两个间隔设置的支撑板，该支撑板与第一端压板10的厚度相等，且与第一端压板10为一体结构。第二端压板20的底部外周面上对称设置有两个间隔设置的支撑板，该支撑板与第二端压板20的厚度相等，且与第二端压板20为一体结构，这四个支撑板的底面齐平，以对电解槽进行支撑。
72.继续参阅图1，第一端极板和第二端极板30分别设置在第一端压板10和第二端压板20彼此朝向的表面上，即第一端极板设置在第一端压板10朝向第二端压板20的表面上(例如右表面)，第二端极板30设置在第二端压板20朝向第一端压板10的表面上(例如左表面)，以使第一端极板和第二端极板30均位于第一端压板10和第二端压板20之间。
73.在一些示例中，第一端极板固定连接在第一端压板10上，第二端极板30固定连接在第二端压板20上。第一端极板和第二端极板30的极性相同，例如第一端极板和第二端极板30均为阴极(负极)。
74.如图1和图2所示，第一端极板位于第一端压板10的表面，且与第一端压板10的中间区域正对，以使第一端极板的边缘区域相对第一端极板外伸，形成第一端压板10的外环14。即第一端极板的板面尺寸小于第一端压板10的板面尺寸，且第一端压板10具有与第一端极板相错的外环14。
75.第二端极板30位于第二端压板20的表面，且与第二端压板20的中间区域正对，以使第二端极板30的边缘区域相对第二端极板30外伸，形成第二端压板20的外环14。即第二端极板30的板面尺寸小于第二端压板20的板面尺寸，且第二端压板20具有与第二端极板30相错的外环14。
76.可选地，第一端极板和第二端极板30可以为圆板、椭圆板或矩形板。第一端极板、第二端极板30、第一端压板10和第二端压板20的形状可以相适配，以便于在第一端压板10和第二端压板20的外环14设置第二紧固件70，以便于将第一端压板10和第二端压板20的边缘区域压紧。
77.继续参阅图1，中间极板40位于第一端极板和第二端极板30之间，中间极板40的极性与第一端极板的极性相反，且与第二端极板30的极性相反，例如中间极板40为阳极(正极)。中间极板40与第一端极板之间，以及中间极板40与第二端极板30之间均形成电解室。在一些示例中，中间极板40、第一端极板和第二端极板30的形状相适配。
78.第一端极板与中间极板40之间，以及第二端极板30与中间极板40之间设置有至少一个双极性极板50，以将电解室分隔成沿第一方向排布的多个电解小室。其中，双极性极板50与中间极板40的形状和尺寸相适配，以使第一端压板10和第二端压板20之间的结构沿第一方向的轮廓较为一致。
79.继续参阅图1和图2，第一紧固件60和第二紧固件70将第一端压板10、第二端压板
20、第一端极板、第二端极板30、中间极板40和双极性极板50压紧。其中，第一紧固件60穿设于第一端压板10、第二端压板20、第一端极板、第二端极板30、中间极板40和双极性极板50，第二紧固件70穿设于第一端压板10和第二端压板20的外环14。
80.如图1和图2所示，第二紧固件70位于第一端压板10和第二端压板20的边缘区域，其穿过将第一端压板10和第二端压板20的外环14并锁紧。第一紧固件60位于第一端压板10和第二端压板20的中心区域，其穿过第一端压板10、第二端压板20、第一端极板、第二端极板30、中间极板40和双极性极板50并压紧。
81.如此设置，在第一端压板10和第二端压板20的中心区域设置第一紧固件60，并在边缘区域设置第二紧固件70，通过增设第一紧固件60，可以使得第一端压板10和第二端压板20的板面受力均匀，保证电解槽的密封效果，并且防止第一端压板10和第二端压板20的板面的中间应力集中而向外变形，从而防止氢氧串气，以使电解槽可以长期运行。此外，第一紧固件60还可以分担外围第二紧固件70受力，从而减少第二紧固件70的径向尺寸，以及第一端压板10和第二端压板20的厚度尺寸。
82.在一些可能的实现方式中，第二紧固件70包括第二拉紧螺杆，以及分别连接在第二拉紧螺杆两端的第三拉紧螺母和第四拉紧螺母；第二拉紧螺杆贯穿第一端压板10和第二端压板20的外环14，且第三拉紧螺母和第四拉紧螺母分别压合在第一端压板10和第二端压板20彼此背离的表面。
83.如图3和图3所示，第一端压板10和第二端压板20的外环14均设置有多个沿第一方向延伸的第二通孔12，第一端压板10上的多个第二通孔12与第二端压板20的多个第二通孔12一一对应。第二拉紧螺杆穿设于相对应的两个第二通孔12中，且第二拉紧螺杆的两端分别位于第一端压板10和第二端压板20彼此背离的两侧。第三拉紧螺母和第四拉紧螺母分别螺纹连接在第二拉紧螺杆的两端，且压合第一端压板10和第二端压板20彼此背离的表面，从而将第一端压板10和第二端压板20锁紧。
84.可选地，第一端压板10上的多个第二通孔12可以沿轴向间隔分布，例如等间隔分布；第二端压板20上的多个第二通孔12可以沿轴向间隔分布，例如等间隔分布，以使第一端压板10和第二端压板20的外环14上受力较为均匀。
85.在一些可能的实现方式中，第一紧固件60包括第一拉紧螺杆，以及分别连接在第一拉紧螺杆两端的第一拉紧螺母和第二拉紧螺母；第一拉紧螺杆穿设于第一端压板10、第二端压板20、第一端极板、第二端极板30、中间极板40和双极性极板50，且第一拉紧螺母和第二拉紧螺母分别压合在第一端压板10和第二端压板20彼此背离的表面上。
86.具体的，第一拉紧螺杆贯穿第一端压板10、第二端压板20、第一端极板、第二端极板30、中间极板40和双极性极板50，且第一拉紧螺杆的两端分别位于第一端压板10和第二端压板20彼此背离的两侧。第一拉紧螺母和第二拉紧螺母分别螺纹连接在第一拉紧螺杆的两端，且压合第一端压板10和第二端压板20彼此背离的表面，以将第一端压板10和第二端压板20锁紧。
87.在一些可能的示例中，参阅图2至图10，第一端压板10、第二端压板20、第一端极板、第二端极板30、双极性极板50以及中间极板40均设置有沿第一方向延伸的第一通孔11，沿第一方向相对的多个第一通孔11形成第一通孔组，第一通孔组内的各第一通孔11穿设有同一个第一拉紧螺杆；第一端极板和第二端极板30朝向中间极板40的表面、中间极板40沿
第一方向相对的两个表面、双极性极板50沿第一方向相对的两个表面均设置有环形槽31，环形槽31套设在相对应的第一通孔11上，且相对应的环形槽31与第一通孔11不相连通。
88.其中，第一端压板10、第二端压板20、第一端极板、第二端极板30、双极性极板50以及中间极板40均设置第一通孔11，第一通孔11沿第一方向延伸，以供第一拉紧螺杆穿过。相对应(例如同轴)的第一端压板10的第一通孔11、第二端压板20的第一通孔11、第一端极板的第一通孔11、第二端极板30的第一通孔11、双极性极板50的第一通孔11以及中间极板40的第一通孔11形成第一通孔组，第一拉紧螺杆穿设在第一通孔组内的各第一通孔11中。
89.在一些示例中，参阅图11和图12，第一通孔组的数量为多个，多个第一通孔组沿虚拟圆形轨迹周向间隔排布；第一拉紧螺杆的数量为多个，每个第一通孔组内穿设有一个第一拉紧螺杆。电解槽包括多个沿第一方向延伸的第一拉紧螺杆，从而增强电解槽的端面受力的均匀性。
90.参阅图4至图10，第一端极板朝向中间极板40的表面、第二端极板30朝向中间极板40的表面、中间极板40沿第一方向相对的两个表面、双极性极板50沿第一方向相对的两个表面均设置有环形槽31。相邻且彼此相对的两个表面上的环形槽31形成一个电解小室，例如，第一端极板和与其最接近的一个双极性极板50彼此相对的表面上的环形槽31形成一个电解小室。可以理解的是，沿第一方向，从第一端极板至第二端极板30，每相对的两个环形槽31拼合成一个电解小室。
91.第一端极板、第二端极板30、中间极板40、双极性极板50表面上的环形槽31套设在其所在极板的第一通孔11上，且相对应的环形槽31与第一通孔11不相连通。具体的，第一端极板的环形槽31套设在第一端极板的第一通孔11上且相间隔。第二端极板30的环形槽31套设在第二端极板30的第一通孔11上且相间隔。中间极板40的两个环形槽31均套设在中间极板40的第一通孔11上，且中间极板40的两个环形槽31和中间极板40的第一通孔11环形两两相间隔。双极性极板50的两个环形槽31均套设在双极性极板50的第一通孔11上，且双极性极板50的两个环形槽31和双极性极板50的第一通孔11环形两两相间隔。
92.可以理解的是，第一端极板、第二端极板30、中间极板40、双极性极板50中的任一极板表面上的环形槽31将该表面划分成两部分，这两部分分别为位于环形槽31内侧和环形槽31外侧。其中，位于环形槽31内侧是指位于环形槽31的内边缘所围合的封闭区域内，位于环形槽31外侧是指位于环形槽31的外边缘所围合的封闭区域外。位于环形槽31内侧的部分表面和位于环形槽31外侧的部分表面均高于环形槽31的槽底，以方便在这两部分的表面上分别设置密封垫，以实现电解小室的密封，从而实现电解槽的密封。
93.在一些可能的实施例中，第一端极板与双极性极板50之间、相邻的双极性极板50之间、双极性极板50与中间极板40之间均夹设有第一密封垫和第二密封垫，第二密封垫套设在第一密封垫外，第一密封垫套设在第一拉紧螺杆上，第一密封垫套设在第一通孔11上，第二密封垫和第一密封垫分别位于环形槽31的外侧和内侧。即每个电解小室均对应设置有第一密封垫和第二密封垫，第二密封垫套设在第一密封垫外，第一密封垫套设在第一拉紧螺杆上。第二密封垫形成大环，第一密封垫形成小环，第二密封垫、第一密封垫、第一拉紧螺杆依次套设。
94.其中，第一密封垫位于环形槽31内侧的表面上，以将环形槽31内侧的表面之间密封，避免电解液从环形槽31内侧的表面之间泄露。第二密封垫位于环形槽31外侧的表面上，
以将环形槽31外侧的表面之间密封，避免电解液从环形槽31外侧的表面之间泄露，从而保证电解槽的密封性。
95.在电解槽包括第一密封垫和第二密封垫的实施例中，电解槽还包括环形隔膜，第一端极板与双极性极板50之间、相邻的双极性极板50之间、双极性极板50与中间极板40之间均设置有环形隔膜，环形隔膜覆盖环形槽31的开口，且环形隔膜的内侧边缘与外侧边缘分别与第一密封垫和第二密封垫相接触。
96.具体的，密封同一电解小室的第一密封垫和第二密封垫之间设置有环形隔膜，环形隔膜覆盖环形槽31的开口，从而将电解小室分为两部分。环形隔膜的内侧边缘与第一密封垫接触，环形隔膜的外侧边缘与第二密封垫接触。可以理解的是，沿第一通孔11的径向且远离第一通孔11的中心的方向上，第一密封垫、环形隔膜和第二密封垫依次排布。第一密封垫与环形隔膜具有部分区域重合，第二密封垫与环形隔膜具有部分区域重合，第一密封垫与环形隔膜的重合区域，且第一密封垫与环形隔膜的重合区域，以及第二密封垫与环形隔膜的重合区域均呈环形，以通过第一密封垫和第二密封垫固定环形隔膜。
97.在一些实施例中，电解槽还需要通入和排出电解液，以在电解小室内形成氢气和氧气，并将产生的氢气和氧气排出。电解液可以由第一端极板、中间极板40或者第二端极板30中的至少一者通入或排出，氢气和氧气可以由第一端极板、中间极板40或者第二端极板30中的至少一者排出。第一端极板、中间极板40和第二端极板30沿第一方向的厚度较大，便于实现电解液的通入和排出，以及氢气和氧气的排出。
98.在一种可能的实现方式中，参阅图4至图10，双极性极板50和中间极板40均设置有沿第一方向延伸的进液通孔41和出液通孔42；中间极板40沿第一方向相对的表面均设置有连通环形槽31与进液通孔41的第一进液通道43，以及连通环形槽31与出液通孔42的第一出液通道44。
99.双极性极板50的进液通孔41与环形槽31不相连通，双极性极板50沿第一方向相对的表面均设置有连通环形槽31与出液通孔42的第二出液通道52；第一端极板和第二端极板30朝向中间极板40的表面均设置有第一盲孔32和第二盲孔33，第一盲孔32与进液通孔41相对，第二盲孔33与出液通孔42相对；第一端极板和第二端极板30的外周面上均设置有与第一盲孔32连通的第二进液通道，以及与第二盲孔33连通的第三出液通道34。
100.其中，进液通孔41和出液通孔42均设置在电解槽的底部，进液通孔41可以设置有两个，两个进液通孔41分别位于出液通孔42的两侧。例如，两个进液通孔41相对于出液通孔42对称设置。
101.如图7和图8所示，中间极板40设置进液通孔41和出液通孔42，中间极板40的进液通孔41和出液通孔42沿第一方向贯穿中间极板40。中间极板40的进液通孔41，以及中间极板40的出液通孔42均与环形槽31连通，以向中间极板40的两个环形槽31通入电解液，并由中间极板40的出液通孔42向外排出电解液，即向位于中间的电解小室通入电解液，并依次向两侧的电解小室进液。
102.在一些示例中，中间极板40沿第一方向相对的表面均设置有第一进液通道43和第一出液通道44。中间极板40两表面的第一进液通道43与中间极板40的进液通孔41连通，中间极板40两侧的第一进液通道43分别与该中间极板40的进液通孔41的两端连通。中间极板40的第一出液通道44与中间极板40的出液通孔42连通，中间极板40两侧的第一出液通道44
分别与该中间极板40的出液通孔42的两端连通。中间极板40的第一进液通道43与第一出液通道44可以均呈梳齿状，以保证进液和出液的平稳、均匀。
103.如图9和图10所示，双极性极板50设置进液通孔41和出液通孔42，双极性极板50的进液通孔41和出液通孔42沿第一方向贯穿双极性极板50。双极性极板50的进液通孔41与该双极性极板50的环形槽31互不连通，双极性极板50的出液通孔42与该双极性极板50的环形槽31连通。
104.在一些示例中，双极性极板50沿第一方向相对的表面均设置有第二出液通道52，双极性极板50两侧的第二出液通道52分别与该双极性极板50的出液通孔42的两端连通，以向该双极性极板50的两个环形槽31通入电解液，即向双极性极板50两侧的电解小室通入电解液。其中，双极性极板50的第二出液通道52可以呈梳齿状，以保证进液的平稳、均匀。
105.如图4至图6所示，第一端极板朝向中间极板40的表面设置有第一盲孔32和第二盲孔33，第一端极板的第一盲孔32与中间极板40的进液通孔41相对，第一端极板的第二盲孔33与中间极板40的出液通孔42相对。第一端极板的外周面上设置有第二进液通道和第三出液通道34，第一端极板的第二进液通道与第一端极板的第一盲孔32连通，第一端极板的第三出液通道34与第一端极板的第二盲孔33。第一端极板的第二进液通道和第三出液通道34可以为圆形或者椭圆形。
106.第二端极板30朝向中间极板40的表面设置有第一盲孔32和第二盲孔33，第二端极板30的第一盲孔32与中间极板40的进液通孔41相对，第二端极板30的第二盲孔33与中间极板40的出液通孔42相对。第二端极板30的外周面上设置有第二进液通道和第三出液通道34，第二端极板30的第二进液通道与第二端极板30的第一盲孔32连通，第二端极板30的第三出液通道34与第二端极板30的第二盲孔33。第二端极板30的第二进液通道和第三出液通道34可以为圆形或者椭圆形。
107.通过上述设置，向电解槽通入电解液时，电解液由第一端极板和第二端极板30的第二进液通道进入第一盲孔32，并经双极性极板50的进液通孔41至中间极板40的进液通孔41，由中间极板40的第一进液通道43至电解槽中间的电解小室中。再由中间极板40的第一出液通道44经中间极板40的出液通孔42至双极性极板50的出液通孔42，经双极性极板50的第二出液通道52进入两侧的电解小室。当电解液充满所有的电解小室后，电解液由第一端极板和第二端极板30的第二盲孔33，经第一端极板和第二端极板30的第三出液通道34排出。电解液由中间向两侧流通，以均匀地进入各个电解小室中，一方面减少了电解液的流通长度，使得进入各个电解小室中的电解液更加均匀；另一方面中间进液也使得电解反应更加均匀。
108.继续参阅图4至图10，为了实现氢气和氧气的排出，双极性极板50和中间极板40均设置有沿第一方向延伸的出氧通孔45和出氢通孔46，且沿第一方向，双极性极板50和中间极板40相对的表面中的一个表面设置有连通环形槽31与出氧通孔45的第一出氧通道47，另一个表面设置有连通环形槽31与出氢通孔46的第一出氢通道51；
109.第一端极板和第二端极板30朝向中间极板40的表面均设置有出氧盲孔35和出氢盲孔36，出氧盲孔35与出氧通孔45相对，出氢盲孔36与出氢通孔46相对；第一端极板和/或第二端极板30的外周面上设置有与出氢盲孔36连通的第二出氢通道，第一端极板和/或第二端极板30的外周面上设置有与出氧盲孔35连通的第二出氧通道。
110.其中，出氧通孔45和出氢通孔46位于电解槽的上方，出氧通孔45和出氢通孔46可以设置有多个，且多个出氧通孔45相邻，多个出氢通孔46相邻。沿左右方向，多个出氧通孔45同侧设置，多个出氢通孔46同侧设置。例如，多个出氧通孔45位于右半侧，出氢通孔46位于左半侧。
111.如图9和图10所示，双极性极板50设置有出氧通孔45和出氢通孔46，双极性极板50的出氧通孔45和出氢通孔46均沿第一方向延伸且贯穿该双极性极板50。双极性极板50沿第一方向相对的表面中的一个表面设置第一出氧通道，另一个表面设置有第一出氢通道51。双极性极板50的第一出氧通道连通该双极性极板50的环形槽31与出氧通孔45，双极性极板50的第一出氢通道51连通该双极性极板50的环形槽31与出氢通孔46。
112.如图7和图8所示，中间极板40设置有出氧通孔45和出氢通孔46，中间极板40的出氧通孔45和出氢通孔46均沿第一方向延伸且贯穿该中间极板40。中间极板40沿第一方向相对的表面中的一个表面设置第一出氧通道47，另一个表面设置有第一出氢通道51。中间极板40的第一出氧通道47连通该中间极板40的环形槽31与出氧通孔45，中间极板40的第一出氢通道51连通该中间极板40的环形槽31与出氢通孔46。
113.如图4和图5所示，第一端极板朝向中间极板40的表面设置有出氧盲孔35和出氢盲孔36，第一端极板的出氧盲孔35与中间极板40的出氧通孔45相对，第一端极板的出氢盲孔36与中间极板40的出氢通孔46相对。第一端极板和第二端极板30中的至少一者的外周面上设置有与第二出氢通道，第二出氢通道对应的出氢盲孔36连通。第一端极板和第二端极板30中的至少一者的外周面上设置有第二出氧通道，第二出氧通道对应的出氧盲孔35连通。示例性的，第一端极板设置有第二出氧通道，第二端极板30设置有第二出氢通道，以使氢气和氧气分别从电解槽的两端排出，减少串扰。
114.综上，本实用新型实施例中的电解槽包括穿设于第一端压板10、第二端压板20、第一端极板、第二端极板30、中间极板40和双极性极板50的第一紧固件60，以及穿设于第一端压板10和第二端压板20的外环14的第二紧固件70，第二紧固件70和第一紧固件60将第一端压板10、第二端压板20、第一端极板、第二端极板、中间极板40和双极性极板50压紧。第一紧固件60相较于第二紧固件70靠近电解槽端面的中心位置，通过增加第一紧固件60，增加了电解槽两端的压力，可以增加电解槽的密封性，减少漏液。此外，增加第一紧固件60可以使得电解槽受力均匀，减少第一端压板10和第二端压板20中间应力集中向外变形，从而防止氢氧串气，也便于减少第二紧固件70、第一端压板10和第二端压板20的尺寸。
115.本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
116.本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
117.在本说明书的描述中，参考术“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，
对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
118.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种电解槽，其特征在于，包括：相对设置的第一端压板和第二端压板；分别设置在所述第一端压板和所述第二端压板彼此朝向的表面上的第一端极板和第二端极板，且所述第一端压板和所述第二端压板均具有外伸于所述第一端极板和所述第二端极板的外环；设置在所述第一端极板和所述第二端极板之间的中间极板；双极性极板，所述第一端极板与所述中间极板之间，以及所述第二端极板与所述中间极板之间设置有至少一个所述双极性极板；第一紧固件，所述第一紧固件穿设于所述第一端压板、所述第二端压板、所述第一端极板、所述第二端极板、所述中间极板和所述双极性极板；第二紧固件，所述第二紧固件穿设于所述第一端压板和所述第二端压板的外环，所述第二紧固件和所述第一紧固件将所述第一端压板、所述第二端压板、所述第一端极板、所述第二端极板、所述中间极板和所述双极性极板压紧。2.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于，所述第一紧固件包括第一拉紧螺杆，以及分别连接在所述第一拉紧螺杆两端的第一拉紧螺母和第二拉紧螺母；所述第一拉紧螺杆穿设于所述第一端压板、所述第二端压板、所述第一端极板、所述第二端极板、所述中间极板和所述双极性极板，且所述第一拉紧螺母和所述第二拉紧螺母分别压合在所述第一端压板和所述第二端压板彼此背离的表面上。3.根据权利要求2所述的电解槽，其特征在于，第一端压板、所述第二端压板、所述第一端极板、所述第二端极板、所述双极性极板以及所述中间极板均设置有沿第一方向延伸的第一通孔，沿所述第一方向相对的多个所述第一通孔形成第一通孔组，所述第一通孔组内的各所述第一通孔穿设有同一个所述第一拉紧螺杆；所述第一端极板和所述第二端极板朝向所述中间极板的表面、所述中间极板沿所述第一方向相对的两个表面、所述双极性极板沿所述第一方向相对的两个表面均设置有环形槽，所述环形槽套设在相对应的所述第一通孔上，且相对应的所述环形槽与所述第一通孔不相连通。4.根据权利要求3所述的电解槽，其特征在于，所述第一通孔组的数量为多个，多个所述第一通孔组沿虚拟圆形轨迹周向间隔排布；所述第一拉紧螺杆的数量为多个，每个所述第一通孔组内穿设有一个所述第一拉紧螺杆。5.根据权利要求3所述的电解槽，其特征在于，所述第二紧固件包括第二拉紧螺杆，以及分别连接在所述第二拉紧螺杆两端的第三拉紧螺母和第四拉紧螺母；所述第二拉紧螺杆贯穿所述第一端压板和所述第二端压板的外环，且所述第三拉紧螺母和所述第四拉紧螺母分别压合在所述第一端压板和所述第二端压板彼此背离的表面。6.根据权利要求3所述的电解槽，其特征在于，所述电解槽还包括第一密封垫和第二密封垫；所述第一端极板与所述双极性极板之间、相邻的所述双极性极板之间、所述双极性极板与所述中间极板之间均夹设有所述第一密封垫和所述第二密封垫，所述第二密封垫套设在所述第一密封垫外，所述第一密封垫套设在所述第一拉紧螺杆上，且所述第二密封垫和
所述第一密封垫分别位于所述环形槽的外侧和内侧。7.根据权利要求6所述的电解槽，其特征在于，所述电解槽还包括环形隔膜；所述第一端极板与所述双极性极板之间、相邻的所述双极性极板之间、所述双极性极板与所述中间极板之间均设置有所述环形隔膜，所述环形隔膜覆盖所述环形槽的开口，且所述环形隔膜的内侧边缘与外侧边缘分别与所述第一密封垫和所述第二密封垫相接触。8.根据权利要求3-7任一项所述的电解槽，其特征在于，所述电解槽还包括分别设置在所述第一端压板和所述第二端压板底部的底脚；所述底脚设置在所述第一端压板和所述第二端压板的外周面上，所述底脚包括对称设置两个支撑板，且两个所述支撑板的底面齐平。9.根据权利要求3-7任一项所述的电解槽，其特征在于，所述双极性极板和所述中间极板均设置有沿所述第一方向延伸的进液通孔和出液通孔；所述中间极板沿所述第一方向相对的表面均设置有连通所述环形槽与所述进液通孔的第一进液通道，以及连通所述环形槽与所述出液通孔的第一出液通道；所述双极性极板的所述进液通孔与所述环形槽不相连通，所述双极性极板沿所述第一方向相对的表面均设置有连通所述环形槽与所述出液通孔的第二出液通道；所述第一端极板和所述第二端极板朝向所述中间极板的表面均设置有第一盲孔和第二盲孔，所述第一盲孔与所述进液通孔相对，所述第二盲孔与所述出液通孔相对；所述第一端极板和所述第二端极板的外周面上均设置有与所述第一盲孔连通的第二进液通道，以及与所述第二盲孔连通的第三出液通道。10.根据权利要求3-7任一项所述的电解槽，其特征在于，所述双极性极板和所述中间极板均设置有沿所述第一方向延伸的出氧通孔和出氢通孔，且沿所述第一方向，所述双极性极板和所述中间极板相对的表面中的一个表面设置有连通所述环形槽与所述出氧通孔的第一出氧通道，另一个表面设置有连通所述环形槽与所述出氢通孔的第一出氢通道；所述第一端极板和所述第二端极板朝向所述中间极板的表面均设置有出氧盲孔和出氢盲孔，所述出氧盲孔与所述出氧通孔相对，所述出氢盲孔与所述出氢通孔相对；所述第一端极板和/或所述第二端极板的外周面上设置有与所述出氢盲孔连通的第二出氢通道，所述第一端极板和/或所述第二端极板的外周面上设置有与所述出氧盲孔连通的第二出氧通道。

技术总结
本实用新型属于电解制氢技术领域，具体涉及一种电解槽，用于解决电解槽密封效果差的技术问题。该电解槽包括：第一端压板和第二端压板，分别设置在第一端压板和第二端压板彼此相对的表面上的第一端极板和第二端极板，且第一端压板和第二端压板具有外伸于第一端极板和第二端极板的外环；双极性极板，第一端极板与中间极板之间以及第二端极板与中间极板之间设置有至少一个双极性极板，穿设于第一端压板、第二端压板、第一端极板、第二端极板、中间极板和双极性极板的第一紧固件，穿设于第一端压板和第二端压板的外环的第二紧固件。通过增加第一紧固件，增加了电解槽两端的压力，可以增加电解槽的密封性，减少漏液。减少漏液。减少漏液。


技术研发人员：张俊 包磊 张明明 陈奇 李中中 曹冬林 叶智
受保护的技术使用者：中天华氢有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/9/1