權(quán)利要求書： 1.一種迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板，其特征在于，包括板體和設(shè)置于所述板體上的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)包括在所述板體徑向上層層間隔設(shè)置的多個導(dǎo)流層以對電解液層層導(dǎo)流，多個所述導(dǎo)流層在所述板體上同心設(shè)置且相互套合，各所述導(dǎo)流層包括在圓周方向上間隔設(shè)置的多個導(dǎo)流板，相鄰兩層的所述導(dǎo)流層的各所述導(dǎo)流板在圓周方向上交錯設(shè)置以逐層對電解液導(dǎo)流分散。

2.如權(quán)利要求1所述的迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板，其特征在于，所述導(dǎo)流板為弧形結(jié)構(gòu)，且所述導(dǎo)流板的凹部朝向所述板體的圓心設(shè)置。

3.如權(quán)利要求1所述的迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板，其特征在于，所述導(dǎo)流板的上頂面為平面結(jié)構(gòu)。

4.如權(quán)利要求1所述的迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板，其特征在于，在所述板體的徑向方向上，靠近所述板體圓心位置的所述導(dǎo)流層的導(dǎo)流板的弧長與相鄰且遠(yuǎn)離所述板體圓心位置的所述導(dǎo)流層的導(dǎo)流板之間的間隙距離相等。

5.如權(quán)利要求1所述的迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板，其特征在于，還包括設(shè)置于所述板體邊緣的入口流道和出口流道，所述入口流道和所述出口流道在所述板體的徑向方向上相對設(shè)置。

6.如權(quán)利要求5所述的迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板，其特征在于，還包括擾流結(jié)構(gòu)，所述擾流結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述入口流道處和所述出口流道處，所述擾流結(jié)構(gòu)用于對經(jīng)過的電解液進(jìn)行擾流分散。

7.如權(quán)利要求6所述的迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板，其特征在于，所述擾流結(jié)構(gòu)包括左側(cè)擾流板和右側(cè)擾流板，所述左側(cè)擾流板和所述右側(cè)擾流板在圓周方向上間隔設(shè)置。

8.如權(quán)利要求7所述的迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板，其特征在于，所述入口流道和所述出口流道分別朝向所述左側(cè)擾流板和所述右側(cè)擾流板之間的間隙。

9.如權(quán)利要求7所述的迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板，其特征在于，所述左側(cè)擾流板和所述右側(cè)擾流板之間的間隙在徑向上漸漸縮小。

10.如權(quán)利要求1所述的迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板，其特征在于，各所述導(dǎo)流層的導(dǎo)流板的數(shù)量相同。

11.一種電解槽，其特征在于，包括上述權(quán)利要求1?10任一項(xiàng)所述的迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板。

說明書： 一種迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板及電解槽技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本申請涉及電解槽技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板及電解槽。背景技術(shù)[0002] 目前壓濾式電解槽電解單元內(nèi)部的主極板表面多采用凹凸相間的乳凸結(jié)構(gòu)，極板表面的凹凸結(jié)構(gòu)使兩側(cè)極板為“頂對頂”接觸，即并未完全接觸，隨著電解的進(jìn)行，小室產(chǎn)生

的大量氣泡運(yùn)動至凹凸頂點(diǎn)附近位置，將會增加電極板的接觸電阻，增大電解能耗，而且堿

液在小室內(nèi)流動時，凹凸結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生垂直于電極板的流動，但缺乏橫向流動，將導(dǎo)致堿液

在電極板徑向的分布不均勻，且隨著電解槽尺寸的增加，堿液的非均勻分布越嚴(yán)重，將大大

阻礙電解槽設(shè)備大型化的發(fā)展，其次電解單元內(nèi)的氣泡經(jīng)過凹凸結(jié)構(gòu)時，有可能會被“卡”

在凹陷處，增加氣泡的停留時間，增加電解能耗。

發(fā)明內(nèi)容[0003] 本申請旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。[0004] 為此，本申請的目的在于提出一種迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板，通過在所述板體徑向上層層間隔設(shè)置的多個導(dǎo)流層以對電解液層層導(dǎo)流，對流經(jīng)的電解液起到了均勻分布的作

用，各所述導(dǎo)流層包括在圓周方向上間隔設(shè)置的多個導(dǎo)流板，相鄰兩層的所述導(dǎo)流層的各

所述導(dǎo)流板在圓周方向上交錯設(shè)置以逐層對電解液導(dǎo)流分散，迷宮型布置可有效避免電極

板邊緣催化劑無法有效利用的情況，大大增加了流動的湍動程度，可加快氣泡運(yùn)輸，減小氣

泡在腔室內(nèi)的停留時間，強(qiáng)化產(chǎn)氫反應(yīng)的傳質(zhì)過程，提高系統(tǒng)的產(chǎn)氫效率。

[0005] 為達(dá)到上述目的，本申請?zhí)岢龅囊环N迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板，包括板體和設(shè)置于所述板體上的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)包括在所述板體徑向上層層間隔設(shè)置的多個導(dǎo)流層以

對電解液層層導(dǎo)流，多個所述導(dǎo)流層在所述板體上同心設(shè)置且相互套合，各所述導(dǎo)流層包

括在圓周方向上間隔設(shè)置的多個導(dǎo)流板，相鄰兩層的所述導(dǎo)流層的各所述導(dǎo)流板在圓周方

向上交錯設(shè)置以逐層對電解液導(dǎo)流分散。

[0006] 進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流板為弧形結(jié)構(gòu)，且所述導(dǎo)流板的凹部朝向所述板體的圓心設(shè)置。

[0007] 進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流板的上頂面為平面結(jié)構(gòu)。[0008] 進(jìn)一步地，在所述板體的徑向方向上，靠近所述板體圓心位置的所述導(dǎo)流層的導(dǎo)流板的弧長與相鄰且遠(yuǎn)離所述板體圓心位置的所述導(dǎo)流層的導(dǎo)流板之間的間隙距離相等。

[0009] 進(jìn)一步地，還包括設(shè)置于所述板體邊緣的入口流道和出口流道，所述入口流道和所述出口流道在所述板體的徑向方向上相對設(shè)置。

[0010] 進(jìn)一步地，還包括擾流結(jié)構(gòu)，所述擾流結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述入口流道處和所述出口流道處，所述擾流結(jié)構(gòu)用于對經(jīng)過的電解液進(jìn)行擾流分散。

[0011] 進(jìn)一步地，所述擾流結(jié)構(gòu)包括左側(cè)擾流板和右側(cè)擾流板，所述左側(cè)擾流板和所述右側(cè)擾流板在圓周方向上間隔設(shè)置。

[0012] 進(jìn)一步地，所述入口流道和所述出口流道分別朝向所述左側(cè)擾流板和所述右側(cè)擾流板之間的間隙。

[0013] 進(jìn)一步地，所述左側(cè)擾流板和所述右側(cè)擾流板之間的間隙在徑向上漸漸縮小。[0014] 進(jìn)一步地，各所述導(dǎo)流層的導(dǎo)流板的數(shù)量相同。[0015] 一種電解槽，包括上述迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板。[0016] 本申請附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實(shí)踐了解到。

附圖說明[0017] 本申請上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

[0018] 圖1是本申請一實(shí)施例提出的一種迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板的結(jié)構(gòu)示意圖；[0019] 圖2是本申請一實(shí)施例提出的一種迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板的速度場分布圖；[0020] 圖3是本申請一實(shí)施例提出的一種迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板在穩(wěn)態(tài)流場下0?2s的粒子分布圖；

[0021] 圖4是本申請一實(shí)施例提出的一種迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板在穩(wěn)態(tài)流場下3?5s的粒子分布圖；

[0022] 圖5是本申請一實(shí)施例提出的一種迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板在穩(wěn)態(tài)流場下10?20s的粒子分布圖。

具體實(shí)施方式[0023] 下面詳細(xì)描述本申請的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附

圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本申請，而不能理解為對本申請的限制。相反，本

申請的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同

物。

[0024] 圖1是本申請一實(shí)施例提出的一種迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板的結(jié)構(gòu)示意圖。[0025] 參見圖1?圖5，一種迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板，包括板體1和設(shè)置于所述板體1上的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)包括在所述板體1徑向上層層間隔設(shè)置的多個導(dǎo)流層2以對電解液層層

導(dǎo)流，多個所述導(dǎo)流層2在所述板體1上同心設(shè)置且相互套合，各所述導(dǎo)流層2包括在圓周方

向上間隔設(shè)置的多個導(dǎo)流板3，相鄰兩層的所述導(dǎo)流層2的各所述導(dǎo)流板3在圓周方向上交

錯設(shè)置以逐層對電解液導(dǎo)流分散。在電解槽結(jié)構(gòu)中，兩側(cè)的電極板能夠以“頂對頂”的形式

形成多點(diǎn)接觸，另一方面增加了流動的擾動程度，減小流道內(nèi)各處電解液的濃度差，使電解

液分布更均勻。

[0026] 本實(shí)施例中，具體地，板體1可以采用鋼板制成，采用冷軋深沖的方式在鋼板上加工出迷宮型導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)，并與鋼制電極框焊接于一體?；蛘咴谄渌麑?shí)施例中，也可以采用模

具鑄模的方式加工出迷宮型導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)。本申請對此不作限制。該電極板可以起到支撐催

化電極和均勻分布電解液的作用。

[0027] 板體1可以為圓形板，多個導(dǎo)流層2呈環(huán)狀同心設(shè)置于板體上，且多個導(dǎo)流層2之間間隔設(shè)置，以便于電解液經(jīng)過多個導(dǎo)流層2進(jìn)行導(dǎo)流擴(kuò)散，每個導(dǎo)流層2包括在其環(huán)形所在

圓形軌跡上間隔設(shè)置的多個導(dǎo)流板3，且相鄰的兩層導(dǎo)流層2的導(dǎo)流板3交錯設(shè)置，整體組合

構(gòu)造為迷宮型結(jié)構(gòu)，電解液在經(jīng)過多個導(dǎo)流板層層導(dǎo)流擴(kuò)散，充分?jǐn)U散至板體邊緣，且導(dǎo)流

板凸出設(shè)置于板體上，板體的表面為平面結(jié)構(gòu)，導(dǎo)流板豎向垂直設(shè)置板體上，電解液經(jīng)過導(dǎo)

流板被其逐層分流，避免了電解液經(jīng)過電極板時的垂直流動，可促進(jìn)電解液在極板上的均

勻分布，減小接觸電阻及氣泡在小室內(nèi)的停留時間，提高電解效率，降低能耗。

[0028] 所述導(dǎo)流板3為弧形結(jié)構(gòu)，且所述導(dǎo)流板3的凹部朝向所述板體的圓心設(shè)置。在電解液的流向上，導(dǎo)流板3背向設(shè)置，借助于其導(dǎo)流板3的外側(cè)弧度將其導(dǎo)流兩側(cè)，并經(jīng)過鄰側(cè)

的導(dǎo)流板逐層擴(kuò)散至整個電極板。增加了流動的湍動程度，可加快氣泡運(yùn)輸，減小氣泡在腔

室內(nèi)的停留時間，強(qiáng)化產(chǎn)氫反應(yīng)的傳質(zhì)過程，提高系統(tǒng)的產(chǎn)氫效率。

[0029] 所述導(dǎo)流板3的上頂面為平面結(jié)構(gòu)。迷宮型結(jié)構(gòu)小單元結(jié)構(gòu)導(dǎo)流板的頂部為水平結(jié)構(gòu)，因此兩側(cè)電極板可以實(shí)現(xiàn)“面與面”的緊密接觸，接觸面平齊，避免了氣泡經(jīng)過時積聚

導(dǎo)致的接觸電阻的增大，降低了電解能耗。

[0030] 在所述板體1的徑向方向上，靠近所述板體1圓心位置的所述導(dǎo)流層2的導(dǎo)流板3的弧長與相鄰且遠(yuǎn)離所述板體1圓心位置的所述導(dǎo)流層2的導(dǎo)流板3之間的間隙距離相等。通

過這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免了少量電解液從相鄰層的導(dǎo)流板的間隙滲入，進(jìn)一步保證電解液

充分逐層擴(kuò)散，保證了電極板的導(dǎo)流擴(kuò)散效果。

[0031] 一種迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板還包括設(shè)置于所述板體邊緣的入口流道4和出口流道5，所述入口流道4和所述出口流道5在所述板體1的徑向方向上相對設(shè)置。電解液通過堿液入

口流道4流入，在電極上發(fā)生電解反應(yīng)生成氫氣或氧氣，之后堿液與氣體的混合物從氣液出

口流道5流出，進(jìn)入下一工段。入口流道4和所述出口流道5相對設(shè)置能夠保證電解液流向一

致性的情況下，電解液充分?jǐn)U散整個電極板后在其相對側(cè)流出，避免積液。

[0032] 一種迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板還包括擾流結(jié)構(gòu)，所述擾流結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述入口流道處和所述出口流道處，所述擾流結(jié)構(gòu)用于對經(jīng)過的電解液進(jìn)行擾流分散。本實(shí)施例中，鑒于電

解液剛進(jìn)入電極板時流速較快，在其電解液入口處加設(shè)擾流結(jié)構(gòu)，對其降速分流，提高電極

板整體的導(dǎo)流效果，使其剛進(jìn)入電極板即擴(kuò)散至電極板兩側(cè)，進(jìn)而依次被導(dǎo)流板層層導(dǎo)流

擴(kuò)散。

[0033] 所述擾流結(jié)構(gòu)包括左側(cè)擾流板6和右側(cè)擾流板7，所述左側(cè)擾流板6和所述右側(cè)擾流板7在圓周方向上間隔設(shè)置。具體地，左側(cè)擾流板左側(cè)邊緣和其鄰近的導(dǎo)流板的右側(cè)邊緣

對齊，右側(cè)擾流板的右側(cè)邊緣和其鄰近的導(dǎo)流板的左側(cè)邊緣對齊，左側(cè)導(dǎo)流板和右側(cè)導(dǎo)流

板之間設(shè)置間隙，電解液經(jīng)過左側(cè)導(dǎo)流板和右側(cè)導(dǎo)流板時被其導(dǎo)向至左右兩側(cè)，從而進(jìn)一

步被其鄰近的導(dǎo)流板分流。

[0034] 所述入口流道4和所述出口流道5分別朝向所述左側(cè)擾流板6和所述右側(cè)擾流板7之間的間隙。降低電解液的流動阻礙，使其能夠快速通入電極板內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)流擴(kuò)散。

[0035] 所述左側(cè)擾流板6和所述右側(cè)擾流板7之間的間隙在徑向上漸漸縮小。在電解液流入過程中，由于路徑減小，迫使電解液流動過程中擴(kuò)散分流至兩側(cè)。

[0036] 各所述導(dǎo)流層2的導(dǎo)流板3的數(shù)量相同。從而形成規(guī)整的迷宮型結(jié)構(gòu)，各層導(dǎo)流板在徑向上隨著環(huán)形軌跡的內(nèi)縮，尺寸依次減小，保證了各層導(dǎo)流板均具有相同的導(dǎo)流擴(kuò)散

效果，當(dāng)然在其他實(shí)施例中，也可以有其他形式的設(shè)計，本申請對此不作限制。

[0037] 一種電解槽，包括上述的迷宮型結(jié)構(gòu)的電極板。本實(shí)施例中，電解槽所具有的技術(shù)效果和電極板等同，在此不再贅述。

[0038] 需要說明的是，在本申請的描述中，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本申請的描述中，除非另有說明，“多個”的含義

是兩個或兩個以上。

[0039] 流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部

分，并且本申請的優(yōu)選實(shí)施方式的范圍包括另外的實(shí)現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順

序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本申請

的實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

[0040] 在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特

點(diǎn)包含于本申請的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不

一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何

的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

[0041] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本申請的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本申請的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本申請的范圍內(nèi)可以對上述

實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。