引言本公開總體上涉及電解器，且更具體地涉及包括電解槽(cell)塊和用于將力施加到電解槽塊的囊的電解器堆、包括這種電解器堆的電解系統和用于操作這種電解系統的方法。

背景技術：

1、電解器是一種電化學裝置，其使用電解過程將水轉化為氫和氧。電解器通常用于制氫。氫在許多工業(yè)應用(諸如例如制氨)中被使用。電解器可用于局部制氫，例如作為用于配備有氫燃料電池的車輛的燃料。電解器還可用于儲存來自動態(tài)電源(諸如，風力渦輪機和太陽能電池)的能量。

技術實現思路

1、提供了一種用于電解系統的電解器堆。電解器堆包括電解槽塊和囊。電解槽塊包括多個電解槽，所述多個電解槽被構造成接收并轉化水以形成氫產物流。囊被構造成用于與氫產物流流體連通并操作性地設置成在由氫產物流的一部分加壓時將力施加到電解槽塊。

2、在一些實施例中，電解器堆進一步包括側流管路，該側流管路在氫產物流和囊之間提供流體連通以使氫產物流的這部分前進到囊。

3、在一些實施例中，電解器堆進一步包括設置在囊和電解槽塊之間的壓縮板，其中，囊在被加壓時將力施加到壓縮板，該壓縮板將力傳遞到電解槽塊。

4、在一些實施例中，電解器堆進一步包括第一端板，該第一端板與囊相鄰設置并與壓縮板相對。

5、在一些實施例中，權利要求4的電解器堆進一步包括第二端板，該第二端板在與壓縮板相對的一側上與電解槽塊相鄰設置，其中，第一端板和第二端板連接在一起以約束電解器堆的膨脹，包括約束囊沿遠離電解槽塊的方向的膨脹。

6、在一些實施例中，電解器堆進一步包括拉伸桿，該拉伸桿在第一端板和第二端板之間延伸并至少部分地將第一端板和第二端板連接在一起。

7、在一些實施例中，電解器堆進一步包括彈簧，該彈簧聯接到拉伸桿并與其合作以將第一端板和第二端板連接在一起。

8、在一些實施例中，所述多個電解槽相應地包括多個密封件，所述多個密封件設置在壓縮板和第二端板之間并且彼此覆蓋(overlie)以限定繞電解槽塊的作用區(qū)(activezone)設置的周界區(qū)域。

9、在一些實施例中，囊覆蓋電解槽塊的作用區(qū)。

10、在一些實施例中，囊具有外周界，該外周界與壓縮板對接并與由所述多個密封件限定的周界區(qū)域基本上重疊。

11、在一些實施例中，電解器堆進一步包括成對端子板，該成對端子板包括設置在電解槽塊和壓縮板之間的第一端子板、以及設置在電解槽塊和第二端板之間的第二端子板，其中，囊覆蓋第一端子板。

12、在一些實施例中，該成對端子板被構造成將電輸送到電解槽塊以推動水的電解，從而形成氫產物流。

13、根據替代性實施例，一種電解系統包括水源、電源和電解器堆。電解器堆包括電解槽塊和囊。電解槽塊包括多個電解槽，所述多個電解槽與水源流體連通以接收水并與電源連通以電解水從而形成氫產物流。囊被構造成用于與氫產物流流體連通并操作性地設置成在由氫產物流的一部分加壓時將力施加到電解槽塊。

14、在一些實施例中，電解系統進一步包括電力電子器件，該電力電子器件與電解器堆連通并被構造成控制電解槽塊的操作以產生氫產物流。

15、在一些實施例中，電解系統進一步包括再循環(huán)流管路，該再循環(huán)流管路與電解器堆和水源流體連通以將剩余部分的水從電解器堆再循環(huán)到水源。

16、根據替代性實施例，提供了一種用于操作電解系統的方法。該方法包括：將水引入到包括電解槽塊的電解器堆；在電解槽塊中電解水以形成氫產物流；以及利用氫產物流的一部分對囊加壓以將壓力施加到電解槽塊。

17、在一些實施例中，電解器堆進一步包括與氫產物流和囊流體連通的側流管路，并且其中，加壓包括使氫產物流的這部分沿著側流管路前進到囊。

18、在一些實施例中，電解器堆進一步包括設置在囊和電解槽塊之間的壓縮板，并且其中，加壓包括對囊加壓以將力施加到壓縮板，該壓縮板將力傳遞到電解槽塊。

19、在一些實施例中，電解器堆進一步包括端板，該端板與囊相鄰設置并與壓縮板相對，并且其中，加壓包括利用端板來約束囊沿遠離電解槽塊的方向的膨脹。

20、在一些實施例中，電解系統結合到車輛中，并且該方法進一步包括操作車輛中的電解系統。

21、本公開還提供以下技術方案：

22、1.一種電解器堆，包括：

23、電解槽塊，所述電解槽塊包括多個電解槽，所述多個電解槽被構造成接收并轉化水以形成氫產物流；以及

24、囊，所述囊被構造成用于與所述氫產物流流體連通并操作性地設置成在由所述氫產物流的一部分加壓時將力施加到所述電解槽塊。

25、2.根據技術方案1所述的電解器堆，其進一步包括側流管路，所述側流管路在所述氫產物流和所述囊之間提供流體連通以使所述氫產物流的所述部分前進到囊。

26、3.根據技術方案1所述的電解器堆，其進一步包括設置在所述囊和所述電解槽塊之間的壓縮板，其中，所述囊在被加壓時將所述力施加到所述壓縮板，所述壓縮板將所述力傳遞到所述電解槽塊。

27、4.根據技術方案3所述的電解器堆，其進一步包括第一端板，所述第一端板與所述囊相鄰設置并與所述壓縮板相對。

28、5.根據技術方案4所述的電解器堆，其進一步包括第二端板，所述第二端板在與所述壓縮板相對的一側上與所述電解槽塊相鄰設置，其中，所述第一端板和所述第二端板連接在一起以約束所述電解器堆的膨脹，包括約束所述囊沿遠離所述電解槽塊的方向的膨脹。

29、6.根據技術方案5所述的電解器堆，其進一步包括拉伸桿，所述拉伸桿在所述第一端板和所述第二端板之間延伸并至少部分地將所述第一端板和所述第二端板連接在一起。

30、7.根據技術方案6所述的電解器堆，其進一步包括彈簧，所述彈簧聯接到拉伸桿并與其合作以將所述第一端板和所述第二端板連接在一起。

31、8.根據技術方案5所述的電解器堆，其中，所述多個電解槽相應地包括多個密封件，所述多個密封件設置在所述壓縮板和所述第二端板之間并且彼此覆蓋以限定繞所述電解槽塊的作用區(qū)設置的周界區(qū)域。

32、9.根據技術方案8所述的電解器堆，其中，所述囊覆蓋所述電解槽塊的所述作用區(qū)。

33、10.根據技術方案9所述的電解器堆，其中，所述囊具有外周界，所述外周界與所述壓縮板對接并與由所述多個密封件限定的所述周界區(qū)域基本上重疊。

34、11.根據技術方案5所述的電解器堆，其進一步包括成對端子板，所述成對端子板包括設置在所述電解槽塊和所述壓縮板之間的第一端子板、以及設置在所述電解槽塊和所述第二端板之間的第二端子板，其中，所述囊覆蓋所述第一端子板。

35、12.根據技術方案11所述的電解器堆，其中，所述成對端子板被構造成將電輸送到所述電解槽塊以推動水的電解，從而形成所述氫產物流。

36、13.一種電解系統，包括：

37、水源；

38、電源；以及

39、電解器堆，其包括：

40、電解槽塊，所述電解槽塊包括多個電解槽，所述多個電解槽與所述水源流體連通以接收水并與所述電源連通以電解水從而形成氫產物流；以及

41、囊，所述囊被構造成用于與所述氫產物流流體連通并操作性地設置成在由所述氫產物流的一部分加壓時將力施加到所述電解槽塊。

42、14.根據技術方案13所述的電解系統，其進一步包括電力電子器件，所述電力電子器件與所述電解器堆連通并被構造成控制所述電解槽塊的操作以產生所述氫產物流。

43、15.根據技術方案13所述的電解系統，其進一步包括再循環(huán)流管路，所述再循環(huán)流管路與所述電解器堆和所述水源流體連通以將剩余部分的水從所述電解器堆再循環(huán)到所述水源。

44、16.一種用于操作電解系統的方法，所述方法包括：

45、將水引入到包括所述電解槽塊的電解器堆；

46、在所述電解槽塊中電解水以形成氫產物流；以及

47、利用所述氫產物流的一部分對囊加壓以將壓力施加到所述電解槽塊。

48、17.根據技術方案16所述的方法，其中，所述電解器堆進一步包括與所述氫產物流和所述囊流體連通的側流管路，并且其中，加壓包括使所述氫產物流的所述部分沿著所述側流管路前進到所述囊。

49、18.根據技術方案16所述的方法，其中，所述電解器堆進一步包括設置在所述囊和所述電解槽塊之間的壓縮板，并且其中，加壓包括對所述囊加壓以將所述力施加到所述壓縮板，所述壓縮板將所述力傳遞到所述電解槽塊。

50、19.根據技術方案18所述的方法，其中，所述電解器堆進一步包括端板，所述端板與所述囊相鄰設置并與所述壓縮板相對，并且其中，加壓包括利用所述端板來約束所述囊沿遠離所述電解槽塊的方向的膨脹。

51、20.根據技術方案16所述的方法，其中，所述電解系統結合到車輛中，并且其中，所述方法進一步包括操作所述車輛中的所述電解系統。

52、當結合附圖理解時，本公開的以上特征和優(yōu)點以及其它特征和優(yōu)點容易從以下對用于實施本公開的最佳模式的詳細描述中顯而易見。