本技術(shù)涉及電解槽的，具體為一種用于pem和aem電解槽的陽極邊框設(shè)計。

背景技術(shù)：

1、電解水制氫技術(shù)主要有堿性水電解槽(ae)、質(zhì)子交換膜水電解槽(pem)堿性離子交換膜電解槽(aem)和固體氧化物水電解槽(soe)，目前通用的pem電解槽與aem電解槽內(nèi)均有雙極板和陽極邊框。

2、電解槽主要部件包括膜電極、多孔傳輸層、陽極邊框和極板等，在裝配膜電極時，通用設(shè)計是先做好膜電極封裝好，即將膜電極封邊，然后再安裝到陽極陽極邊框和陰極陽極邊框之間，這種安裝方法費時、費材也費力。另外電解槽電堆的密封設(shè)計是做平面型的即為在極板和其他結(jié)構(gòu)件之間夾入大面積的密封片，耗材嚴(yán)重，又或者直接在金屬極板上上做嵌入式密封，而在金屬極板上做密封則要求金屬的厚度加大。

3、另外，膜電極鋪裝在陽極邊框的中空區(qū)域內(nèi)，陽極邊框上具有純水/堿液流道口，通常在純水/堿液流道口和中空區(qū)域之間的表面上具有多個平行流道或者無流道，通過純水/堿液流道口和平行流道向膜電極輸送電解液，采用平行流道或者無流道的形式，可能導(dǎo)致輸送到平行流道正前方膜電極的電解液量多，輸送到平行流道前方左右兩側(cè)的電解液量少，即電解液無法均勻的分布在膜電極上。

4、比如，專利號cn218880072u的中國實用新型專利，公開了一種擴散層結(jié)構(gòu)及質(zhì)子交換膜水電解槽，包括合成擴散層、第一陽極邊框、第二陽極邊框和陰極擴散層，第一陽極邊框設(shè)置有第一通孔，第二陽極邊框設(shè)置有第二通孔，和合成擴散層套設(shè)在第一通孔中，陰極擴散層套設(shè)在第二通孔中，第一陽極邊框上設(shè)有第一導(dǎo)流孔，第二陽極邊框上設(shè)有第二導(dǎo)流孔，從附圖1可知，在第一陽極邊框和第二陽極邊框上，導(dǎo)流孔與通孔之間均未設(shè)流道。

5、另外，專利號為cn219861605u的中國實用新型專利，公開了一種pem電解槽，包括陽極陽極邊框和陰極陽極邊框，陽極陽極邊框和陰極陽極邊框的中部均形成中空區(qū)域，陽極陽極邊框和陰極陽極邊框的左右兩側(cè)均設(shè)有歧管進(jìn)出口，從附圖4可知，陽極陽極邊框和陰極陽極邊框的歧管進(jìn)出口和中空區(qū)域之間無流道。

6、因此，亟需發(fā)明一種可降低電解槽厚度、新型流道設(shè)計的電解槽邊框。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種用于pem和aem電解槽的邊框，邊框包括陽極邊框和陰極邊框。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

3、一種電解槽陽極邊框，所述陽極邊框具有正面和背面，所述陽極邊框與極板的接觸面為正面，所述陽極邊框與膜電極的接觸面為背面，其特征在于：

4、所述陽極邊框的中部為第一中空區(qū)域，所述第一中空區(qū)域沿陽極邊框的厚度方向貫穿陽極邊框，所述陽極邊框的左右兩側(cè)沿其長度方向均設(shè)有至少兩個第一純水/堿液流道口，每個所述第一純水/堿液流道口與第一中空區(qū)域之間均設(shè)有多個第一流道，所述第一純水/堿液流道口和第一中空區(qū)域之間通過多個第一流道相連通；

5、所述多個第一流道包括多個第一中間齒狀流道和對稱設(shè)于多個第一中間齒狀流道兩側(cè)的多個第一側(cè)向齒狀流道，所述多個第一中間齒狀流道之間均相平行，所述多個第一側(cè)向齒狀流道均向遠(yuǎn)離第一中間齒狀流道的方向傾斜設(shè)置；

6、沿所述陽極邊框的正面和背面均設(shè)有第一嵌入式凹槽，所述第一嵌入式凹槽位于至少兩個第一純水/堿液流道口的外側(cè)一圈，在所述第一嵌入式內(nèi)嵌入密封條。

7、通過采用上述技術(shù)方案，將多個第一流道分為第一中間齒狀流道和對稱設(shè)于多個第一中間齒狀流道兩側(cè)的多個第一側(cè)向齒狀流道，可快速將電解液從第一中間齒狀流道和第一側(cè)向齒狀流道導(dǎo)入到第一中空區(qū)域，即夾在陽極邊框內(nèi)的膜電極上，且第一側(cè)向齒狀流道可以讓電解液更均勻的分布在膜電極上。

8、在陽極邊框的正面和背面上開設(shè)第一嵌入式凹槽，并嵌入密封條，實現(xiàn)陽極邊框與極板、陽極邊框與膜電極之間的密封，由于不在金屬極板上開設(shè)用于密封的槽，可以降低極板的厚度，或者省去陽極邊框與極板之間的密封片，進(jìn)而降低整個電解槽的厚度。

9、優(yōu)選的，所述陽極邊框的背面靠近第一中空區(qū)域的端面上均勻設(shè)有多個第一點狀凸起。

10、通過采用上述技術(shù)方案，采用第一點狀凸起，可以起到支撐膜電極的作用，可非常方便鋪裝膜電極，省去了膜電極做陽極邊框封裝這一工序，將膜電極的陽極邊框封裝直接咬合在了陽極邊框的背面。同時，電解槽的多孔傳輸層是設(shè)在第一中空區(qū)域內(nèi)，第一點狀凸起也可以卡住多孔傳輸層，便于在陽極邊框上安裝多孔傳輸層。

11、優(yōu)選的，所述陽極邊框的材質(zhì)為工程塑料，采用一體注塑成型。

12、通過采用上述技術(shù)方案，在工程塑料陽極邊框上設(shè)計流道或流場，可以降低生產(chǎn)制造費用。

13、優(yōu)選的，所述陽極邊框的外形為矩形，所述陽極邊框適用于pem電解槽或aem電解槽。

14、優(yōu)選的，所述第一純水/堿液流道口的外形為矩形。

15、通過采用上述技術(shù)方案，呈矩形的第一純水/堿液流道口與多個第一流道相正對，便于將電解液快速進(jìn)入到多個第一流道內(nèi)。

16、一種電解槽陰極邊框，其中，所述陰極邊框的中部為第二中空區(qū)域，所述第二中空區(qū)域沿陰極邊框的厚度方向貫穿陰極邊框，所述陰極邊框的上下兩側(cè)沿其寬度方向均設(shè)有至少兩個第二純水/堿液流道口，每個所述第二純水/堿液流道口與第二中空區(qū)域之間均設(shè)有多個第二流道，所述第二純水/堿液流道口和第二中空區(qū)域之間通過多個第二流道相連通；

17、所述多個第二流道包括多個第二中間齒狀流道和對稱設(shè)于多個第二中間齒狀流道兩側(cè)的多個第二側(cè)向齒狀流道，所述多個第二中間齒狀流道之間均相平行，所述多個第二側(cè)向齒狀流道均向遠(yuǎn)離第二中間齒狀流道的方向傾斜設(shè)置；

18、沿所述陰極邊框的正面和背面均設(shè)有第二嵌入式凹槽，所述第二嵌入式凹槽位于多個第二純水/堿液流道口的外側(cè)一圈，在所述第二嵌入式凹槽內(nèi)嵌入密封條。

19、優(yōu)選的，所述陰極邊框的背面靠近第二中空區(qū)域的端面上均勻設(shè)有多個第二點狀凸起。

20、與相關(guān)技術(shù)相比較，本實用新型提供的一種電解槽陽極邊框和陰極邊框，具有如下有益效果：

21、1、在純水/堿液流道口和中空區(qū)域之間設(shè)置多個流道，多個流道分為中間齒狀流道和對稱設(shè)于多個中間齒狀流道兩側(cè)的多個側(cè)向齒狀流道，可快速將電解液從中間齒狀流道和側(cè)向齒狀流道導(dǎo)入到中空區(qū)域，快速進(jìn)入反應(yīng)區(qū)域發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，且側(cè)向齒狀流道可以讓電解液更均勻的分布在膜電極上。

22、2、陽極邊框和陰極邊框的正面和背面均設(shè)有嵌入式凹槽，并嵌入密封條，即可節(jié)約密封材料，通過點膠或者其它工藝可快速成型制造，同時由于式嵌入式設(shè)計，會大大降低整個電解槽單電池的厚度，從而極大降低電解槽的厚度。

23、3、采用點狀凸起，可以起到支撐膜電極的作用，可非常方便鋪裝膜電極，省去了膜電極做陽極邊框及陰極邊框封裝這一工序，將膜電極的封裝直接咬合在了陽極邊框和陰極邊框的背面。同時，點狀凸起也可以卡住電解槽的多孔傳輸層，起到定位作用。

24、4、陽極邊框和陰極邊框采用工程塑料一體注塑成型，在工程塑料材質(zhì)的邊框上設(shè)計流道或流場，可以降低生產(chǎn)制造費用。