CN114622232A - 一种电解泵 - Google Patents
一种电解泵 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114622232A CN114622232A CN202210336135.XA CN202210336135A CN114622232A CN 114622232 A CN114622232 A CN 114622232A CN 202210336135 A CN202210336135 A CN 202210336135A CN 114622232 A CN114622232 A CN 114622232A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- electrolytic
- chamber
- pump
- current collector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 127
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 19
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 15
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 15
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 4
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 11
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 229910003389 CeO2-δ Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003385 CeO2–δ Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003411 CeO2−δ Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
- C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
- C25B9/21—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms two or more diaphragms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/32—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/508—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by selective and reversible uptake by an appropriate medium, i.e. the uptake being based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
本发明提供一种电解泵，所述电解泵包括电解泵本体，所述电解泵本体内形成至少两个相互间隔设置的密闭腔室，每个所述密闭腔室内的设有电解体，用以将相应的所述密闭腔室分隔成第一腔与第二腔，所述电解泵本体具有连通每个所述第一腔的第一进气口和连通每个所述第二腔的第一出气口。本发明中，通过设计多个含有电解体的密闭腔室，可在多个密闭腔同时进行电解反应，在加大气体处理量的同时又无需使用大体积电解体，进而降低制造难度。
Description
技术领域
本发明涉电解提纯气体技术领域，特别涉及一种电解泵。
背景技术
电解泵具备核心电解体，可以在电力驱动下通过电解反应制备高纯度气体。如在电力的驱动下，用于氢气的分离提纯的电化学氢泵；又如在电力驱动下，进行电解反应将氧离子进行氧化的电化学氧泵。
不过，由于电解单体的运行功率较小，通气量也较低，但是如果为满足气体流量增大的目的将电解泵的腔体做大，其相应的电解体也需要进行匹配，现有的固体电解体通常采用多层结构设计，且每层结构需要一定的平整度才能使电解单体工作的时候不出现机械分离，保证使用寿命，而现有的工艺制造出平整度高的电解体难度较大。因此，设计出处理气体量大且制造工艺难度小的电解泵十分必要。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种电解泵，旨在解决现有技术中电解泵结构处理气体量小且制造工艺难度大的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明提供一种电解泵，所述电解泵包括电解泵本体，所述电解泵本体内形成至少两个沿上下方向设置且相互间隔的密闭腔室，每个所述密闭腔室内设有电解体，所述电解体用以将相应的所述密闭腔室分隔成上下分布的第一腔和第二腔，所述电解泵本体具有连通每个所述第一腔的第一进气口和连通每个所述第二腔的第一出气口。
可选地，所述电解体包括沿上下方向叠设的阴极、电解质膜和阳极。
可选地，所述阳极的材质包括金属、合金、电子导电氧化物、第一混合离子-电子导电氧化物中的至少一种；和/或，
所述阴的材质包括金属、合金、电子导电氧化物、第二混合离子-电子导电氧化物；和/或，
所述电解质膜包括质子性导电氧化物和氧离子导电氧化物中的至少一种。
可选地，所述电解泵本体还具有至少一个连通每个所述第一腔的第二出气口；和/或，
所述电解泵本体还具有至少一个连通每个所述第二腔的第二进气口。
可选地，所述电解泵本体包括至少三个依次间隔设置的导电部以及至少两个绝缘部，每相邻两个所述的导电部之间设有一个所述绝缘部，所述绝缘部与相邻的两个所述导电部限定出一所述密闭腔室，且所述绝缘部与相应的所述电解体的外周侧密封连接。
可选地，所述导电部的制备材质包括合金和导电氧化物中的至少一种；和/或，
所述导电部的表面涂覆有导电防护涂层；和/或，
所述绝缘部的制备材质包括玻璃和云母中的至少一种。
可选地，所述绝缘部包括上下层叠设置的绝缘层和过渡层，且所述绝缘层与所述电解体的外周侧密封连接。
可选地，所述电解体至少一侧设有密封件，所述密封件呈环形，且所述密封件的外周侧与所述密闭腔室的内壁贴合。
可选地，所述第一腔内设有第一集流体，所述第一集流体的上下方向上的两端分别与所述电解体和所述密闭腔室的内壁抵接；和/或，
所述第二腔内设有第二集流体，所述第二集流体的上下方向上的两端分别与所述电解体和所述密闭腔室的内壁抵接。
可选地，所述第一集流体形成有多个第一气孔，多个所述第一气孔中的至少部分相互连通形成第一气体通道，且所述第一气体通道与所述第一腔连通；和/或，
所述第二集流体形成有多个第二气孔，多个所述第二气孔中的至少部分相互连通形成第二气体通道，且所述第二气体通道与所述第二腔连通；
和/或，
所述第一集流体靠近所述电解体的一端形成有多个间隔设置的第一凸起，多个第一凸起与所述电解体抵接；和/或，
所述第二集流体靠近所述电解体的一端形成有多个间隔设置的第二凸起，多个第二凸起与所述电解体抵接。
本发明中，通过设计多个含有电解体的密闭腔室，可在多个密闭强同时进行电解反应，在加大气体处理量的同时又无需使用大体积的电解体，进而降低装置的整体制造难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，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相关的附图。
图1为本发明电解泵一实施例的剖视图；
图2为本发明电解泵另一实施例的剖视图；
图3为图2所示电解泵的分解图；
图4为本发明的第一集流体一实施例的结构图；
图5为本发明的第一集流体另一实施例的结构图；
附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
电解泵具备核心电解体，可以在电力驱动下通过电解反应制备高纯度气体。如在电力的驱动下，用于氢气的分离提纯的电化学氢泵；又如在电力驱动下，进行电解反应将氧离子进行氧化的电化学氧泵。
不过，由于电解单体的运行功率较小，通气量也较低，但是如果为满足气体流量增大的目的将电解泵的腔体做大，其相应的电解体也需要进行匹配，现有的固体电解体通常采用多层结构设计，且每层结构需要一定的平整度才能使电解单体工作的时候不出现机械分离，保证使用寿命，而现有的工艺制造出平整度高的电解体难度较大。因此，设计出处理气体量大且制造工艺难度小的电解泵十分必要。
有鉴于此，本发明提供提供一种电解泵，参见图1～图5，所述电解泵本体1内形成至少两个相互间隔设置的密闭腔室2，每个所述密闭腔室2内的设有电解体3，用以将相应的所述密闭腔室2分隔成沿上下方向设置的第一腔201与第二腔202，所述电解泵本体1具有连通每个所述第一腔201的第一进气口4和连通每个所述第二腔202的第一出气口5。
本发明通过设计多个含有电解体3的密闭腔室2，将可在多个密闭强同时进行电解反应，在加大气体处理量的同时又无需使用大体积电解体3，进而降低制造难度。同时，通过将第一腔201与第二腔202相互隔离，则可避免串气，提高产物纯度。
在本发明中，每个所述电解体包括沿上下方向叠设的阴极301、电解质膜302与阳极303，第一腔201与第二腔202根据阴极301与阳极303的朝向而功能不同。具体来说，当阳极303的一侧与所述电解质膜302的一侧连接，阳极303的另一侧朝向第一腔201，阴极301的一侧与所述电解质膜302的另一侧连接，阴极301的另一侧朝向第二腔202，此时第一腔201作为进行待处理气体在阳极进行氧化反应的腔室使用，第二腔202作为收集阴极进行还原反应后的气体使用；例如制备纯氢时，待处理气体从第一进气口4进入，在阳极303进行氧化的反应产生氢离子，氢离子在阴极301进行还原反应得到纯氢，纯氢从第一出气口5收集。当阳极303的一侧与所述电解质膜302的一侧连接，阳极303的另一侧朝向第二腔202，阴极301的一侧与所述电解质膜302的另一侧连接，阴极301的另一侧朝向第一腔201，此时第一腔201作为进行待处理气体在阴极进行还原反应的腔室使用，第二腔202作为收集阳极进行氧化反应后的气体使用；例如制备纯氧时，待处理气体从第一进气口4进入，在阴极301进行还原的反应产生氧离子，氧离子在阳极303进行氧化反应得到纯氧，纯氧从第一出气口5收集。
在本发明中，所述第一腔201与所述第二腔202的排布方向可根据气体的实际情况进行调节，以提高收集效率。例如，在一实施例中，所述第二腔202设于所述第一腔201的上方，该种设计利于收集比空气轻且在第二腔202的生成的产物气体，增加收集效率。
在本发明中，阳极303与阴极301为多孔导电材料，所述电解质膜302为致密材料，其中，所述阴极301的材料与所述阳极303的材料可以不同也可以相同。在一些实施例中，所述阴极301的材料与所述阳极303的材料相同或相似，便可以一起烧结，进一步简化制备电解体3的工艺。
在本发明中，所述阴极301、所述阳极303及所述电解质膜302的材料根据所要处理的气体在现有材质中进行选择，如处理气体为氢气时，就选取对氢气进行氧化还原的电解体即可。在一些实施例中，所述阳极303的材质与所述阴极301的制备材料各独自包括金属(如Ni、Fe、Co等)、合金(如FeNi3)、电子导电氧化物(如(La1-xSrx)(Cr1-yFey)O3–δ、(La1-xSrx)TiO3–δ等)、第一混合离子-电子导电氧化物(如Ce1-xSmxO2–δ、Ce1-xGdxO2–δ、(La1-xSrx)(Cr1- yMny)O3–δ、La2-xSrxFe2-y-zNiyMozO6-δ等)中的至少一种，其中，0<x<1,0<y<1，0<z<1,0<δ<1；所述电解质的材料包括质子导电氧化物，包括但不限于包括但不限于掺杂CeO2–δ、掺杂LaGaO3–c、掺杂BaCeO3–c、掺杂BaZrO3–c、BaZr1-a-yCeaYbO3–c、Sr2Sc1+aNb1–aO6–c、Ba3Ca1+aNb2–aO9等，其中，0<a<1,0<b<1，0<c<1，具体不一一列举。
如处理气体为氧气时，所述阳极303的材质与所述阴极301的制备材料各独自包括电子导电氧化物(如(La1-dSrd)(Cr1-eFee)O3–g、(La1-dSrd)TiO3–g等)、第三离子-电子混合导电氧化物(如Ce1-dSmdO2–δ、Ce1-dGddO2–δ、(La1-dSrd)(Cr1-eMne)O3–g、(La1-dSrd(Co1-eFee)O3-g、(Sm1- dSrd)CoO3-g、(Ba1-dSrd)(Co1-eFee)O3-g、SmBa0.5Sr0.5Co2O5+g、BaGd0.8La0.2Co2O6-g、La2-dSrdFe2-e- fNieMofO6-g)中的至少一种，其中，0<d<1,0<e<1，0<f<1,0<g<1；所述电解质的制备材料包括氧离子导电氧化物，包括但不限于掺杂CeO2–h、掺杂LaGaO3–h、掺杂ZrO2–h、掺杂Bi2O3–h等，其中，0<h<1，具体不一一列举。在本发明一实施例中，所述电解泵本体1包括至少三个依次间隔设置的导电部101以及至少两个绝缘部102，每相邻两个所述的导电部101之间设有一个所述绝缘部102，且所述绝缘部102与相邻的两个所述导电部101限定出一所述密闭腔室2。采用绝缘部102与导电部101间隔设置，避免相邻的密闭腔室2发生短路。
在本发明中，所述阴极301与所述阳极303可以分别直接接通外部电源，但是该方法需要增加多个通孔等对应的设置；在一些实施例中，所述阴极301和所述阳极303分别与所述电解泵本体1进行电连接，以此实现外部电源的连通，可以在实现电通的前提下，进一步简化设计，进而简化制造工艺。具体地，将同一所述电解体3的所述阳极303与所述阴极301分别与不同的所述导电部101电连接。
同时，在本发明一实施例中，所述电解体3的外周侧与所述绝缘部102密封连接，以此避免同一电解体3的阴极301与阳极303出现短路。在发明中，外周侧指的是同时具有阴极301、电解质膜302和阳极303的侧面。
在本发明中，所述绝缘部102的材质包括玻璃和云母中的至少一种，所述导电部101的材料是热膨胀系数与所述电解质膜302相接近的高温合金或者导电氧化物材料，其中高温合金包括430L、446、Crofer等，所述导电氧化物包括(La1-xSrx)TiO3–δ、La2-xSrxFe2-y- zNiyMozO6-δ等。在本发明的一些实施例中，在导电部101的表面涂覆有导电防护涂层，对所述导电部101进行防护的同时增强导电性，所述导电防护层的材料可为Ni、Fe、Co、FeNi3、(La1-iSri)(Cr1-jFej)O3–l、(La1-iSri)(Cr1-jMnj)O3–l、(La1-iSri)TiO3–l和La2-iSriFe2-j- kNijMokO6-l等，其中，0<i<1,0<j<1，0<k<1,0<l<1。
在本发明一实施例中，所述电解泵本体1还具有连通每个所述第一腔201的第二出气口6，通过第二出气口6的设计可以待反应完成后将未反应的待处理气体，避免待处理气体的浪费，同时也可收集产生的副产物进行处理。具体地，当第一腔201作为通入待处理气体在阳极303进行氧化反应时，以氢气为例，待处理气体从第一进气口4进入第一腔201，从第二出气口6收集未反应的待处理气体，从第一出气口5接收产物。当第一腔201作为待处理气体在阴极301进行还原反应时，以CO2电解制备氧气为例，待处理气体从第一进气口4进入第一腔201，从第一出气口5产物，待反应完成后从第二出气口6收集未反应的CO2和生成的CO。
在本发明的一些实施例中，所述电解泵本体1还具有连通每个所述第二腔202的第二进气口7，通过第二进气口7通入携带气体将产物进行携带出第二腔202，在本发明中，所述携带气体为与产物气体一致的气体，以此可以提高产物气体的收集效率。具体地，当第二腔202作为收集阴极进行还原反应后的体时，以氢气为例，待处理气体从第一进气口4进入第一腔201，作为携带气体的纯氢从第二进气口7进入第二腔202，从第一出气口5收集携带气体和产物；当第二腔202作为收集阳极进行氧化反应后的气体时，以CO2电解制备氧气为例，待处理气体从第一进气口4进入第一腔201，作为携带气体的纯氧从第二进气口7进入第一腔201，从第一出气口5收集纯氧。
在本发明的一实施例中，所述电解泵本体1同时具有连通每个所述第一腔201的第二出气口6和连通每个所述第二腔202的第二进气口7，则可同时实现余气收集与携带气体的通入。
需要说明的是，在满足接通关系的前提下，第一进气口4与第一出气口5可设于电解泵本体1的任何位置且数量不限。进一步，将所述第一进气口4与所述第一出气口5分别设于最下方的导电部101和最上的导电部101，以此缩短气体路径长度，提高产物收集效率；在一些实施例中，所述电解泵本体1具有两个第一进气口4和一个第一出气口5。
在本发明中，在满足接通关系的前提下，第二出气口6与第二进气口7可设于电解泵本体1的任何位置且数量不限。进一步，所述第二出气口6与所述第一出气口5均设于最上方的所述导电部101；所述第四接通口与所述第一进气口4均设于最下方的导电部101，以此缩短气体路径的长度。在一些实施例中，所述电解泵本体1具有两个所述第二进气口7；在一些实施例中，所述电解泵本体1具有一个所述第二出气口6，具体地，通入第一腔的气体流向11与通入第二腔的气体流向12如图1～3所示，而第一进气口4与第一腔201的连通通道、第二进气口5与第二腔的连通通道，第二进气口与第二腔的连通通道，第二出气口与第一腔的连通通道按照如图1～3的气体流向设置。
在本发明中，每个所述电解体3的至少一侧设有密封件8，所述密封件8呈环形设置，且所述密封件8的外周侧与所述密闭腔室2的内壁贴合，通过密封件8的设计进一步提高第一腔201与所述第二腔202的隔离性，避免气体串气。在一些实施例中，每个所述电解体3的至少一侧设有密封件8，且所述密封件8的外周侧与所述绝缘部102的内侧贴合。
在本发明中，所述密封件8为高温封接材料，包括但不限于钎焊、玻璃、云母。
在本发明中，所述第一腔内设有第一集流体9，所述第一集流体9的上下方向上的两端分别与所述电解体和所述密闭腔室的内壁抵接；
进一步，所述第一集流体9的上端与所述阳极303抵接，下端与所述密闭腔室2的内壁抵接。
采用上述设置，可以进行将第一集流体9的两侧分别接触阳极303，加快电子传导的速度。
具体地，在一些实施例中，如图4所示，所述第一集流体9形成有多个第一气孔901，多个所述第一气孔901中的至少部分相互连通形成第一气流通道，且所述第一气体通道与所述第一腔连通。
在另一些实施例中，如图5所示，所述第一集流体9靠近所述电解体的一端形成有多个间隔设置的第一凸起902，多个第一凸起902与所述电解体抵接，相邻所述第一导电柱的间隙共同构成所述第一气体流道。
在本发明中，所述第二腔内设有第二集流体10，所述第二集流体10的上下方向上的两端分别与所述电解体和所述密闭腔室的内壁抵接；
进一步，所述第二集流体的上端与所述阴极303抵接，下端与所述密闭腔室2的内壁抵接。
采用上述设置，可以进行将第二集流体10的两侧分别大面积接触阴极301，加快电子传导的速度。
具体地，所述第二集流体10形成有多个第二气孔(图中未示出)，多个所述第二气孔中的至少部分相互连通形成第二气流通道，且所述第二气体通道与所述第二腔连通；
在另一些实施例中，所述第二集流体10靠近所述电解体的一端形成有多个间隔设置的第二凸起(图中未示出)，多个第二凸起与所述电解体抵接，相邻所述第一导电柱的间隙共同构成所述第二气体流道。
在本发明的一实施例中，所述第一集流体9的材质包括金属、合金和导电氧化物中的至少一种；所述第二集流体10的材质包括金属、合金和导电氧化物中的至少一种。
本发明一实施例装置其制造方法是采用现有普遍的刻蚀工艺分别制造出带有多个孔洞的导电部101前体与带有多个且大小不一孔洞的绝缘部102前体，如图3所示，使其导电部101与绝缘部102可在组装后可形成密闭腔室2、气体流通通道，然后将所述导电部101、绝缘部102、电解体3、第一集流体9、第二集流体10以及密封件8组装后烧结。基于上述工艺，电解体3、第一集流体9、第二集流体10及密封件8由于均在腔室内部，不易于固定，同时，同一板材的孔洞数量越多，形状样式越多，刻蚀工艺的难度越大。因此本发明采用如图2设计，所述绝缘部包括上下层叠设置的绝缘层1021和过渡层1022，以此降低刻蚀工艺的难度，且所述绝缘层1021与所述电解体的外周侧密封连接，所述过渡层1022呈环形。
基于上述，所述过渡层1022可以选择导电材料和/或绝缘材料制造均可，在本发明一些实施例中，所述过渡层1022包括均为环形的导电材料与环形的绝缘材料，导电材料的一侧与所述绝缘层1021的一侧连接，导电材料的另一侧与绝缘材料连接，绝缘材料的另一侧与所述导电部101连接。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电解泵，其特征在于，所述电解泵包括电解泵本体，所述电解泵本体内形成至少两个沿上下方向设置且相互间隔的密闭腔室，每个所述密闭腔室内设有电解体，所述电解体用以将相应的所述密闭腔室分隔成上下分布的第一腔和第二腔，所述电解泵本体具有连通每个所述第一腔的第一进气口和连通每个所述第二腔的第一出气口。
2.如权利要求1所述的电解泵，其特征在于，所述电解体包括沿上下方向叠设的阴极、电解质膜和阳极。
3.如权利要求2所述的电解泵，其特征在于，所述阳极的材质包括金属、合金、电子导电氧化物、第一混合离子-电子导电氧化物中的至少一种；和/或，
所述阴极的材质包括金属、合金、电子导电氧化物、第二混合离子-电子导电氧化物中的至少一种；和/或，
所述电解质膜的材质包括质子性导电氧化物和氧离子导电氧化物中的至少一种。
4.如权利要求1所述的电解泵，其特征在于，所述电解泵本体还具有连通每个所述第一腔的第二出气口；和/或，
所述电解泵本体还具有连通每个所述第二腔的第二进气口。
5.如权利要求1所述的电解泵，其特征在于，所述电解泵本体包括至少三个依次间隔设置的导电部以及至少两个绝缘部，每相邻两个所述的导电部之间设有一个所述绝缘部，所述绝缘部与相邻的两个所述导电部限定出一所述密闭腔室，且所述绝缘部与相应的所述电解体的外周侧密封连接。
6.如权利要求5所述的电解泵，其特征在于，所述导电部的制备材质包括合金和导电氧化物中的至少一种；和/或，
所述导电部的表面涂覆有导电防护涂层；和/或，
所述绝缘部的制备材质包括玻璃和云母中的至少一种。
7.如权利要求5所述的电解泵，其特征在于，所述绝缘部包括上下层叠设置的绝缘层和过渡层，且所述绝缘层与所述电解体的外周侧密封连接。
8.如权利要求1所述的电解泵，其特征在于，所述电解体至少一侧设有密封件，所述密封件呈环形，且所述密封件的外周侧与所述密闭腔室的内壁贴合。
9.如权利要求1所述的电解泵，其特征在于，所述第一腔内设有第一集流体，所述第一集流体的上下方向上的两端分别与所述电解体和所述密闭腔室的内壁抵接；和/或，
所述第二腔内设有第二集流体，所述第二集流体的上下方向上的两端分别与所述电解体和所述密闭腔室的内壁抵接。
10.如权利要求9所述的电解泵，其特征在于，所述第一集流体形成有多个第一气孔，多个所述第一气孔中的至少部分相互连通形成第一气体通道，且所述第一气体通道与所述第一腔连通；和/或，
所述第二集流体形成有多个第二气孔，多个所述第一气孔中的至少部分相互连通形成第二气体通道，且所述第二气体通道与所述第二腔连通；和/或，
所述第一集流体靠近所述电解体的一端形成有多个间隔设置的第一凸起，多个所述第一凸起与所述电解体抵接；和/或，
所述第二集流体靠近所述电解体的一端形成有多个间隔设置的第二凸起，多个所述第二凸起与所述电解体抵接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210336135.XA CN114622232A (zh) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | 一种电解泵 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210336135.XA CN114622232A (zh) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | 一种电解泵 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114622232A true CN114622232A (zh) | 2022-06-14 |
Family
ID=81905138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210336135.XA Pending CN114622232A (zh) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | 一种电解泵 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114622232A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR559807A (fr) * | 1922-12-14 | 1923-09-22 | Electrolyseur et ses électrodes | |
| US5484514A (en) * | 1993-04-30 | 1996-01-16 | Chlorine Engineers Corp., Ltd. | Electrolyzer |
| AU5839299A (en) * | 1998-09-02 | 2000-03-27 | Dimko Toseski | Apparatus for electrolytic generation of gas |
| CA2312058A1 (en) * | 2000-06-22 | 2001-12-22 | John Lee | Electrolytic tank for the electrolysis of a liquid |
| US20050077174A1 (en) * | 2001-10-15 | 2005-04-14 | Brand Rolf August | Pressure electrolyser and method for operating one such electrolyser |
| JP2005298938A (ja) * | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | 水電解装置及びその運転方法 |
| US20160083854A1 (en) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | Honda Motor Co., Ltd. | Differential pressure water electrolysis apparatus |
| CN212152448U (zh) * | 2020-02-16 | 2020-12-15 | 中科院大连化学物理研究所张家港产业技术研究院有限公司 | 罐式密封电解槽 |
-
2022
- 2022-03-31 CN CN202210336135.XA patent/CN114622232A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR559807A (fr) * | 1922-12-14 | 1923-09-22 | Electrolyseur et ses électrodes | |
| US5484514A (en) * | 1993-04-30 | 1996-01-16 | Chlorine Engineers Corp., Ltd. | Electrolyzer |
| AU5839299A (en) * | 1998-09-02 | 2000-03-27 | Dimko Toseski | Apparatus for electrolytic generation of gas |
| CA2312058A1 (en) * | 2000-06-22 | 2001-12-22 | John Lee | Electrolytic tank for the electrolysis of a liquid |
| US20050077174A1 (en) * | 2001-10-15 | 2005-04-14 | Brand Rolf August | Pressure electrolyser and method for operating one such electrolyser |
| JP2005298938A (ja) * | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | 水電解装置及びその運転方法 |
| US20160083854A1 (en) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | Honda Motor Co., Ltd. | Differential pressure water electrolysis apparatus |
| CN212152448U (zh) * | 2020-02-16 | 2020-12-15 | 中科院大连化学物理研究所张家港产业技术研究院有限公司 | 罐式密封电解槽 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100341402B1 (ko) | 고체산화물 연료전지의 단전지와 스택구조 | |
| EP2680360B1 (en) | Junction for electrically connecting power generation units of solid oxide fuel cell | |
| US7329471B2 (en) | Methods and apparatus for assembling solid oxide fuel cells | |
| CA2800518C (en) | Solid oxide fuel cell including gas sealing with at least first and second gas flowing paths | |
| CN107408711B (zh) | 燃料电池堆 | |
| US6921557B2 (en) | Process for making dense thin films | |
| CN106374120A (zh) | 一种自密封平板状固体氧化物燃料电池/电解池的结构 | |
| CN108701843A (zh) | 固体氧化物型燃料电池 | |
| CN103443979B (zh) | 燃料电池 | |
| JPH10189017A (ja) | ハニカム構造固体電解質型燃料電池のガスシール構造 | |
| JP2002151091A (ja) | アルカリ土類添加ニッケル−鉄系ペロブスカイト型低温動作固体燃料電池用空気極材料 | |
| JP2011165379A (ja) | 固体酸化物形燃料電池セル | |
| EP3217457B1 (en) | Conductive member, cell stack device, module and module housing device | |
| CN114622232A (zh) | 一种电解泵 | |
| CN114634164B (zh) | 陶瓷氧泵及氢氧燃料电池的氧气提纯装置 | |
| CN110121806B (zh) | 燃料电池的制备方法及燃料电池 | |
| CN114388813B (zh) | 集流体 | |
| CN105080294A (zh) | 稀土陶瓷膜及其制备方法、稀土陶瓷膜电化学制氧结构 | |
| KR20200094876A (ko) | 고체산화물 연료전지와 고체산화물 전해셀 | |
| CN112803054B (zh) | 一种电化学反应装置及其制作方法 | |
| KR20120075244A (ko) | 매니폴드 밀봉이 없는 평판형 고체산화물 연료 전지 | |
| KR101606161B1 (ko) | 관형 금속 지지체 기반의 고체산화물 연료전지 제조 방법 | |
| EP4181243A2 (en) | Fuel cell interconnect optimized for operation in hydrogen fuel | |
| EP3979378B1 (en) | Cell, cell stack device, module, and module housing device | |
| KR20120116739A (ko) | 연료 전지용 분리판 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20231123 Address after: Room 713, 7th Floor, Zhiyuan Building, No. 5089 Wangjiang West Road, High tech Zone, Hefei City, Anhui Province, 230000 Applicant after: Hefei Hecheng Technology Co.,Ltd. Address before: 230031 No. 5089, Wangjiang West Road, high tech Zone, Hefei, Anhui Applicant before: INSTITUTE OF ADVANCED TECHNOLOGY University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: Room 713, 7th Floor, Zhiyuan Building, No. 5089 Wangjiang West Road, High tech Zone, Hefei City, Anhui Province, 230000 Applicant after: Electric Stack Technology (Hefei) Co.,Ltd. Address before: Room 713, 7th Floor, Zhiyuan Building, No. 5089 Wangjiang West Road, High tech Zone, Hefei City, Anhui Province, 230000 Applicant before: Hefei Hecheng Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| CB02 | Change of applicant information |