極板是堿性制氫電解槽的關鍵部件之一,它主要起到傳導電子、阻隔陰極堿液和陽極堿液的作用。一臺1000Nm3/h的電解槽一般需要200-300塊極板。
1、極板結構及作用
在結構上,為增大電流密度,降低制氫能耗,極板被設計成兩部分:主極板+極框。
主極板:有乳突板和平面板,其中乳突板更為常見。乳突板表面布有球形的凹凸結構,這種凹凸結構可以降低接觸電阻,同時使堿液分布更均勻,最終實現降低能耗的目的。
極框:位于主極板的外部,上面設置有上端的兩組氣道孔和下端的一組液道孔,極框上與主極板焊接的部分被稱為舌板,極框最外側為剖面為鋸齒狀的密封線區,其余為隔膜和密封墊的重合區。它主要起到電解液的注入、分區流動的作用。
極板,圖源自?常州瓦思特能源機械有限公司
乳突板,圖攝于?蘇州青騏驥科技(集團)有限公司
平板,圖攝于?蘇州青騏驥科技(集團)有限公司
2、極板生產工序
極板常見的材質是碳鋼,乳突板、極框分別加工完成后,再焊接成最終組裝用到的極板。
- 乳突板一般是通過沖壓工藝來制作,會用到大型的液壓機。
- 極框的加工涉及:原料切割、卷圓、粗加工、精車等工序。
制氫裝置極板液壓機,圖源自?天津太平洋超高壓設備有限公司
極框與乳突板激光焊接線,圖源自 蘇州晨華智能裝備有限公司
除此之外,還有些企業會采用塑料極框,主要塑料材質有PTFE(聚四氟乙烯)、PSU(聚砜),加工工藝是注塑成型,具有減重、縮小體積、不懼電腐蝕等優點。
非金屬極框,圖源自?氟達氫能源科技(鎮江)有限公司
非金屬極框式堿性電解槽,圖源自?浙江溫州高企氫能科技有限公司
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