新型燃料电池系统、发电系统及电动交通工具
阅读：169发布：2023-05-29
专利汇可以提供新型燃料电池系统、发电系统及电动交通工具专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种新型 燃料 电池 系统、发电系统及电动交通工具，改进了现有结构，将燃料 电池组 件、 电解 水 设备相结合，从而解决了现有 燃料电池 系统中对储氢容器的不断更换问题，提高了使用方便性；此外，利用 水循环 管道，使得燃料电池组件产生的水循环进入到水容器以供电解水设备循环使用，而且燃料电池组件产生的 电能 可以供电解水设备使用，互相供给 能源 ，无需外界额外供给 能量 ，节约了能量，提高了能源使用效率。，下面是新型燃料电池系统、发电系统及电动交通工具专利的具体信息内容。
1.一种新型燃料电池系统，其特征在于，包括：
光电转换单元，与电解水设备连接，用于将光能转换为电能，向电解水设备供电；
燃料电池组件，与储氢单元、电解水设备连接，接收储氢单元输送的氢气和/或电解水设备直接输送的氢气；燃料电池组件具有电能输出端，用于产生电能；
电解水设备，具有第一气路和第二气路；第一气路与储氢单元连接，第二气路与燃料电池组件连接；
储氢单元，其一端与第一气路连接，电解水设备产生的氢气一部分通过第一气路存储于所述储氢单元中；储氢单元的另一端与所述燃料电池组件连接，用于向燃料电池组件输送氢气；
水容器，与电解水设备连接，用于向电解水设备输送水；燃料电池组件还具有一水循环通道，与水容器连接，燃料电池组件消耗氢气反应生成的水通过所述水循环通道输送到水容器中；
一风机，与燃料电池组件连接，用于向燃料电池组件输送空气。
2.根据权利要求1所述的新型燃料电池系统，其特征在于，第一气路和第二气路不同时开启；第二气路开启且向所述燃料电池组件直接输送氢气时，第一气路关闭；第二气路关闭时，第一气路开启，电解水设备产生的氢气通过第一气路进入储氢单元中。
3.根据权利要求1所述的新型燃料电池系统，其特征在于，所述第一气路上设置有加压装置，对第二气路中的气体向储氢单元的方向施加压力。
4.根据权利要求1所述的新型燃料电池系统，其特征在于，所述电解水设备还同时产生氧气，氧气通过一排气管道排出。
5.根据权利要求4所述的新型燃料电池系统，其特征在于，氧气通过所述排气管道排出被一收集装置收集；或者所述排气管道连接室内空调系统。
6.根据权利要求5所述的新型燃料电池系统，其特征在于，所述室内空调系统中具有氧液压监控单元，用于实时监控空调内的氧含量。
7.根据权利要求5所述的新型燃料电池系统，其特征在于，所述室内空调系统还具有换气单元，将从所述排气管出来的氧气释放到室内。
8.根据权利要求7所述的新型燃料电池系统，其特征在于，所述室内空调系统还具有氧浓度检测器，来检测室内的氧浓度，从而控制所述室内空调系统释放氧气的流速。
9.根据权利要求1所述的新型燃料电池系统，其特征在于，燃料电池组件还具有一电路与所述电解水设备连接，使得燃料电池组件产生的电能传输给所述电解水制氢设备。
10.一种采用权利要求1所述的新型燃料电池系统的发电系统，其特征在于，所述燃料电池组件连接有二级电池组件，用于存储电能。
11.根据权利要求10所述的新型燃料电池系统的发电系统，其特征在于，所述二级电池组件还设置有USB接口，用于对外界传输电能。
12.一种电动交通工具，其特征在于，具有权利要求1所述的新型燃料电池系统。
13.根据权利要求12所述的电动交通工具，其特征在于，所述电动交通工具还包括：电容器、驱动电机；电容器与燃料电池组件连接，燃料电池组件发电存储到电容器中；同时，燃料电池组件还与驱动电机电连，向驱动电机输送电流。
新型燃料电池系统、发电系统及电动交通工具
技术领域
背景技术
[0002] 燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成能的电化学装置。通常采用燃料和氧气作为原料。氢氧燃料电池中，负极通入氢气，正极通入氧气，氢气和氧气发生反应生成水，在此过程中，电荷由外部回路返回到空气极，参与空气极的反应，从而一系列的反应促成了电子不间断地经外部回路，从而构成了发电。氢气所具有的化学能转变成了电能。
[0003] 通常，燃料电池系统中，配备有氢气储存容器、空气储存容器，用于向燃料电池输送氢气和氧气，氢气储存容器用一段时间就消耗殆尽，需要及时更换，费时费力。并且氢气储存容器体积较大，不利于燃料电池系统的轻质化、微型化以及便携性。
发明内容
[0004] 为了克服以上问题，本发明旨在提供一种燃料电池系统，将水与电能循环利用，减少了外界水和电能的不断供给。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种新型燃料电池系统，其包括：
[0006] 光电转换单元，与电解水设备连接，用于将光能转换为电能，向电解水设备供电；
[0007] 燃料电池组件，与储氢单元、电解水设备连接，接收储氢单元输送的氢气和/或电解水设备直接输送的氢气；燃料电池组件具有电能输出端，用于产生电能；
[0008] 电解水设备，具有第一气路和第二气路；第一气路与储氢单元连接，第二气路与燃料电池组件连接；
[0009] 储氢单元，其一端与第一气路连接，电解水设备产生的氢气一部分通过第一气路存储于所述储氢单元中；储氢单元的另一端与所述燃料电池组件连接，用于向燃料电池组件输送氢气；
[0010] 水容器，与电解水设备连接，用于向电解水设备输送水；燃料电池组件还具有一水循环通道，与水容器连接，燃料电池组件消耗氢气反应生成的水通过所述水循环通道输送到水容器中；
[0012] 在一些实施例中，第一气路和第二气路不同时开启；第二气路开启且向所述燃料电池组件直接输送氢气时，第一气路关闭；第二气路关闭时，第一气路开启，电解水设备产生的氢气通过第一气路进入储氢单元中。
[0013] 在一些实施例中，所述第一气路上设置有加压装置，对第二气路中的气体向储氢单元的方向施加压力。
[0014] 在一些实施例中，所述电解水设备还同时产生氧气，氧气通过一排气管道排出。
[0015] 在一些实施例中，氧气通过所述排气管道排出被一收集装置收集；或者所述排气管道连接室内空调系统。
[0016] 在一些实施例中，所述室内空调系统中具有氧液压监控单元，用于实时监控空调内的氧含量。
[0017] 在一些实施例中，所述室内空调系统还具有换气单元，将从所述排气管出来的氧气释放到室内。
[0018] 在一些实施例中，所述室内空调系统还具有氧浓度检测器，来检测室内的氧浓度，从而控制所述室内空调系统释放氧气的流速。
[0019] 在一些实施例中，燃料电池组件还具有一电路与所述电解水设备连接，使得燃料电池组件产生的电能传输给所述电解水制氢设备。
[0020] 为了达到上述目的，本发明还提供了一种采用上述的新型燃料电池系统的发电系统，所述燃料电池组件连接有二级电池组件，用于存储电能。
[0022] 为了达到上述目的，本发明还提供了一种电动交通工具，具有上述的新型燃料电池系统。
[0024] 本发明的新型燃料电池系统，改进了现有结构，将燃料电池组件、电解水设备相结合，从而解决了现有燃料电池系统中对储氢容器的不断更换问题，提高了使用方便性；此外，利用水循环管道，使得燃料电池组件产生的水循环进入到水容器以供电解水设备循环使用，而且燃料电池组件产生的电能可以供电解水设备使用，互相供给能源，无需外界额外供给能量，节约了能量，提高了能源使用效率。
[0025] 并且，进一步采用插片堆叠式电解水制氢氧设备，降低了制氢设备体积；对电解水制氢氧设备产生的氧气进行进一步利用，提高了能量利用率，具体的例如连接收集器或者空调系统，氧气不仅可以作为空调系统的能源之一，还可以为室内提供氧，提高室内氧含量和空气质量。此外，又有采用上述电解水制氢氧设备，还解决了现有的燃料电池系统体积大、质量大的问题，使得燃料电池系统更加小型化和轻质化，有利于便携式设备的制备。附图说明
[0026] 图1为本发明的一个实施例的新型燃料电池系统的结构示意图；
[0027] 图2为本发明的一个实施例的发电系统的结构示意图；
[0028] 图3为本发明的一个实施例的电解制氢氧装置的组装结构示意图；
[0029] 图4为本发明的一个实施例的电解制氢氧装置的局部剖面结构示意图；
[0030] 图5为本发明的一个实施例的第一槽片的结构示意图；
[0031] 图6为图5的第一槽片的侧面结构示意图；
[0032] 图7为沿图4中AA’方向的第一槽片的截面示意图；
[0033] 图8为沿图4中BB’方向的第二槽片的截面示意图；
[0035] 图10为本发明的一个实施例的第一槽片和第一电极片的组装结构示意图；
[0036] 图11为本发明的一个实施例的第二槽片和第二电极片的组装结构示意图；
[0037] 图12为本发明的一个实施例的第一密封膜的示意图；
[0038] 图13为本发明的一个实施例的第一密封膜与第一电极片的组装示意图；
[0039] 图14为本发明的一个实施例的第三密封膜的示意图；
[0040] 图15为本发明的一个实施例的质子交换膜的示意图；
[0041] 图16为本发明的一个实施例的第三密封膜与质子交换膜的组装示意图；
[0042] 图17为本发明的一个实施例的制氢单元的分解装配示意图；
[0043] 图18为本发明的一个实施例的制氧单元的分解装配示意图；
[0044] 图19为本发明的一个实施例的第制氢单元与制氧单元的分解装配示意图。
具体实施方式
[0045] 为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合具体实施例，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
[0046] 请参阅图1，本实施例的一种新型燃料电池系统，包括：光电转换单元、燃料电池组件、电解水设备、储氢单元、水容器、风机。
[0047] 具体的，光电转换单元与电解水设备连接，用于将光能转换为电能，向电解水设备供电。燃料电池组件用于向外界产生电能；燃料电池组件，与储氢单元、电解水设备连接，接收储氢单元输送的氢气和/或电解水设备直接输送的氢气；燃料电池组件具有电能输出端，用于产生电能。
[0048] 这里，电解水设备，具有第一气路和第二气路；第一气路与储氢单元连接，第二气路与燃料电池组件连接。储氢单元的一端与第一气路连接，电解水设备产生的氢气一部分通过第一气路存储于所述储氢单元中；储氢单元的另一端与所述燃料电池组件连接，用于向燃料电池组件输送氢气。
[0049] 此外，水容器与电解水设备连接，用于向电解水设备输送水；燃料电池组件还具有一水循环通道，与水容器连接，燃料电池组件消耗氢气反应生成的水通过所述水循环通道输送到水容器中；此外，燃料电池组件还具有一电路与所述电解水设备连接，使得燃料电池组件产生的电能传输给电解水制氢设备。例如，当燃料电池组件不向外界供电或者向外界供电之后还有剩余电量时，可以供给给电解水设备，从而减小外界能量的供给，提高能源利用率。
[0050] 本实施例中的新型燃料电池系统，利用光能转换单元、电解水设备与燃料电池组件的连接实现在线发电。利用储氢单元和电解水设备的组合起到存储电能的作用。改变了现有电池中存储电能的方式。光能转换单元可以为太阳能转换单元。例如，白天，太阳能转换单元转换太阳能为电能为电解水设备供电，电解水设备电解水产生氢气和氧气，氢气直接输送给燃料电池组件，可以对外发电；同时，过量的氢气可以存储在储氢单元中，等到晚上没有太阳的时候来为燃料电池组件提供氢气。再例如，白天，第一气路关闭，第二气路开启，太阳能转换单元转换太阳能为电能为电解水设备供电，电解水设备电解水产生氢气和氧气，氢气直接输送给燃料电池组件对外发电；晚上，第一气路开启，第二气路关闭，利用非光电转换单元的能源来向电解水设备提供电能，例如，市电，此时，电解水设备产生的氢气通过第一气路进入储氢单元，储氢单元不向燃料电池组件输送氢气；充电完毕，关闭第一气路，且保持第二气路关闭；等到对外发电时，由于第二气路关闭，因此，由储氢单元向燃料电池组件输送氢气，用于发电。进一步的，当白天没有太阳时，可以利用储氢单元向燃料电池组件输送氢气，由此可见，本实施例的新型燃料电池系统，改进了现有电池的电能存储方式，利用新能源发电，克服了传统燃料电池依赖市电的弊端，随时随地，自由灵活发电，从而扩展了本实施例的燃料电池系统的应用领域和使用灵活性。
[0051] 接下来，继续详细描述本实施例的燃料电池组件。这里，风机与燃料电池组件连接，用于向燃料电池组件输送空气。燃料电池反应过程中需要氧气的浓度不能太高，因此，通过风机吸入空气中含有一定比例的氧气相当于对氧浓度进行了稀释，满足燃料电池组件对氧浓度的要求。
[0052] 需要说明的是，电解水设备可以为电解水产氢设备，也可以为电解水产氢氧设备，针对电解水产氢氧设备，需要将氧气通过排气管道排出。氧气通过排气管道排出到外界，也可以采用收集装置收集起来，也可以将排气管道连接室内空调系统。
[0053] 针对室内空调系统，可以设置氧液压监控单元，用于实时监控空调内的氧含量。还可以设置换气单元将从排气管出来的氧气释放到室内。室内空调系统还可以设置氧浓度检测器，来检测室内的氧浓度，从而控制室内空调系统释放氧气的流速。燃料电池组件还具有一电路与电解水设备连接，使得燃料电池组件产生的电能传输给电解水制氢设备，从而实现电能的循环利用，减少外界供给，提高能源利用率。
[0054] 在上述燃料电池系统的基础上，请参阅图2，还可以设计发电系统。进一步的，燃料电池组件连接有二级电池组件，二级电池组件可以存储电能，并且能够对电压进行转换，以适应各种电路的需求。在二级电池组件上还可以设置USB接口，对外界传输电能更加方便。
[0056] 接下来，具体描述本实施例中可以采用的电解水制氢氧装置。该电解水制氢氧装置包括堆叠设置的制氢单元和制氧单元。两条气路通道分别为制氢气路通道和制氧气路通道，这两条通道均穿透制氢单元的顶部和制氧单元顶部，并且制氢气路通道与制氢单元相连通，制氧气路通道与制氧单元相连通；且两条液路通道包括制氢液路通道和制氧液路通道，这两条液路通道均穿透制氢单元的底部和制氧单元的底部，其中制氢液路通道与制氢单元相连通，制氧液路通道与制氧单元相连通。
[0057] 请参阅图3和图4，图4中为了显示出制氢气路通道、制氧气路通道、制氢液路通道和制氧液路通道以及第一电极片和第二电极片的位置关系，将用于遮挡的部分都抛开，同时虚线框中也将部分第一槽片和第二槽片去除掉来显示出制氢气路通道、制氧气路通道、制氢液路通道和制氧液路通道。制氢单元H和制氧单元0堆叠设置。在制氢单元H和制氧单元0的顶部具有制氢气路通道A1和制氧气路通道(图4中制氧单元顶部的带有沙粒填充图案的通孔所连接的，由于A1遮挡，制氧气路通道未示出)。制氢气路通道A1穿透制氢单元H和制氧单元0，制氧气路通道A1穿透制氢单元H和制氧单元O。制氢气路通道A1与制氢单元H相连通，制氧气路通道与制氧单元O相连通。此外，在制氢单元H和制氧单元O的底部具有制氢液路通道A2和制氧液路通道(图 4中制氧单元底部的带有沙粒填充图案的通孔所连接的，由于A2遮挡，制氧液路通道未示出)。制氢液路通道A1穿透制氢单元H和制氧单元O，制氧液路通道穿透制氢单元H和制氧单元O，其中制氢液路通道A2与制氢单元H相连通，制氧液路通道与制氧单元O相连通。
[0058] 以下具体来看本实施例的制氢单元的结构和制氧单元的结构。
[0059] 请参阅图4～10、图17，制氢单元H包括：两片第一槽片01以及夹设于两片第一槽片01之间的第一密封膜M11和第一电极片031。请参阅图18，制氧单元O包括：两片第二槽片02，夹设于两片第二槽片02之间的第二密封膜M12和第二电极片032。多个制氢单元H与多个制氧单元O交替排布且堆叠夹紧设置。在制氢单元H和制氧单元O之间采用质子交换膜来隔离。
[0060] 本实施例中，请参阅图5，第一槽片01和第二槽片的外形尺寸和结构可以完全相同，外形尺寸为100mm*80mm*6mm(高*宽*厚)，内部容纳电解液部分尺寸为80 mm*64mm*6mm(高*宽*厚)。请参阅图13并结合图5，第一密封膜M11的形状与第一槽片01的形状相同，请结合图18，第二密封膜M12的形状与第一密封膜M11的形状相同，第二密封膜M12的形状与第二槽片02的形状相同。
[0061] 较佳的，为了提高密封效果，如图15所示，在质子交换膜Z外围设置有第三密封膜M3，请结合图3，第三密封膜M3也夹设于制氢单元H和制氧单元O之间。
[0062] 为了进一步简化制备工艺，第一槽片01、第二槽片02、第一密封膜M11、第二密封膜M12和第三密封膜M13的形状、结构和尺寸相同。
[0065] 如图3和4所示，为了进一步夹紧堆叠交替的制氢单元H和制氧单元O，在堆叠的制氢单元H和制氧单元O的两侧外表面设置有外层槽片04，外层槽片04边缘开设有侧孔，如图19中所示的外层槽片04，通过螺栓05插入侧孔中拧紧来夹紧堆叠的制氢单元H和制氧单元O。在外层槽片04的表面覆盖有聚四氟乙烯，提高抗强碱腐蚀。这里，请结合图3、4和图17～
19，第一槽片01、第二槽片02、第一密封膜M11、第二密封膜M12和第三密封膜M3的边缘都开设有侧孔，且这些结构之间的侧孔通过第一槽片01、第二槽片02、第一密封膜M11、第二密封膜M12和第三密封膜M3的堆叠而连通，使得螺栓05可以穿透这些侧孔而使得两片外层槽片
04向内夹紧。
19，第一槽片01、第二槽片02、第一密封膜M11、第二密封膜M12和第三密封膜M3的边缘都开设有侧孔，且这些结构之间的侧孔通过第一槽片01、第二槽片02、第一密封膜M11、第二密封膜M12和第三密封膜M3的堆叠而连通，使得螺栓05可以穿透这些侧孔而使得两片外层槽片
04向内夹紧。
[0066] 这里，在外层槽片04和制氢单元H、制氧单元O之间还夹设有第四密封膜M2，如图19所示。可以结合图10，第四密封膜M2的形状和结构与第一密封膜M11相同。
[0067] 接下来，详细描述本实施例的第一槽片01、第二槽片02、第一密封膜M11、第二密封膜M12、第三密封膜M3、第一电极片031、第二电极片032和质子交换膜Z之间的具体结构及其之间的配合关系。
[0068] 请再次参阅图5～8并结合图3、图4和图12，制氢单元中，第一槽片01具有第一镂空区域，第一密封膜M11具有与第一镂空区域相匹配的第二镂空区域，两片第一槽 01的第一镂空区域以及第一密封膜M11的第二镂空区域经堆叠构成第一反应腔。
[0069] 请参阅图5～7，图5为第一槽片01的主视结构示意图，图7为第一槽片01的沿图 4中AA’方向的截面结构示意图，图6为第一槽片01的侧视示意图，图6中虚线表示第一顶部槽孔101和第三底部槽孔103的位置。请参阅图5，第一槽片01顶部具有第一顶部槽孔101、第二顶部槽孔102以及位于第一顶部槽孔101和第二顶部槽孔102之间的第一顶部半通孔106；请参阅图7，第一顶部槽孔101在横向上穿透第一槽片01 且在纵向上与第一镂空区域连通；第二顶部槽孔102仅在横向上穿透第一槽片01但不与第一镂空区域连通；请结合图4，堆叠的第一槽片01使得第一顶部槽孔101横向上连通形成第一气路通道，第二顶部槽孔102横向上连通形成第二气路通道；第一气路通道通过第一顶部槽孔101与第一反应腔连通；
[0070] 请参阅图5～7，第一槽片01底部具有第一底部槽孔103、第二底部槽孔104；请参阅图7，第一底部槽孔103在横向上穿透第一槽片01且在纵向上与第一镂空区域连通；第二底部槽孔104仅在横向上穿透第一槽片01但不与第一镂空区域连通，堆叠的第一槽片01使得第一底部槽孔103横向上连通形成第一液路通道，第二底部槽孔104横向上连通形成第二液路通道；第一液路通道通过第一底部槽孔103与第一反应腔连通。
[0071] 请参阅图9和图10，再来看第一电极片031和第一顶部半通孔106的配合关系，两片第一槽片01紧密堆叠使得相邻的第一顶部半通孔106对准形成第一顶部通孔；第一电极片031穿过第一顶部通孔插入到第一反应腔中。
[0072] 请参阅图12和图5，第一密封膜M11的结构和形状与第一槽片01的相同。均具有顶部的通气槽孔和通液槽孔，以及侧边的侧孔。这都是用于本实施例的制氢氧配组装置的装配所设计的。如图13所示，为第一电极片031和第一密封膜M11的组装关系，第一密封膜M11由于与第一槽片01的形状和结构相同，因此，当第一电极片031插入到第一槽片01构成的第一反应腔中时，第一密封膜M11起到密封第一反应腔的作用。具体方式为两片第一密封膜M11夹住第一电极片031，从而起到密封保护作用。
[0073] 请参阅图8和图18并结合图3和图4，制氧单元O中，两片第二槽片02呈加紧状态，使得第二槽片02具有第三镂空区域，第二密封膜M12具有与第三镂空区域相匹配的第四镂空区域，两片第二槽片02的第三镂空区域以及第二密封膜M12的第四镂空区域经堆叠构成第二反应腔；
[0074] 请参阅图7和图8，第二槽片02的结构和第一槽片01的结构形状完全相同，从主视图上看完全相同，唯一区别在于，顶部槽孔结构不同。请参阅图8，第二槽片02顶部具有第三顶部槽孔202、第四顶部槽孔201以及位于第三顶部槽孔202和第四顶部槽孔201之间的第二顶部半通孔206；第三顶部槽孔202在横向上穿透第二槽片02且在纵向上与第三镂空区域连通；第三顶部槽孔202仅在横向上穿透第二槽片02但不与第三镂空区域连通；堆叠的第二槽片02使得第三顶部槽孔202横向上连通形成第三气路通道，第四顶部槽孔201横向上连通形成第四气路通道；第三气路通道通过第二顶部槽孔202与第二反应腔连通。
[0075] 请参阅图8，第二槽片02底部具有第三底部槽孔203、第四底部槽孔204；第三底部槽孔203在横向上穿透第二槽片02且在纵向上与第三镂空区域连通；第四底部槽孔 204仅在横向上穿透第二槽片02但不与第三镂空区域连通，堆叠的第二槽片02使得第三底部槽孔203横向上连通形成第三液路通道，第四底部槽孔204横向上连通形成第四液路通道；第三液路通道通过第三底部槽孔203与第二反应腔连通；其中，第一气路通道和第四气路通道构成制氢气路通道A1，第二气路通道和第三气路通道构成制氧气路通道；第一液路通道和第四液路通道构成制氢液路通道A2，第二液路通道和第三液路通道构成制氧液路通道。也即是，第一气路通道和第四气路通道为通一通道，第二气路通道和第三气路通道为同一通道。
第一液路通道和第四液路通道为同一通道，第二液路通道和第三液路通道为同一通道。
第一液路通道和第四液路通道为同一通道，第二液路通道和第三液路通道为同一通道。
[0076] 本实施例中，请参阅图7和图8，第二顶部半通孔206的结构与第一顶部半通孔 106相同，请结合图11，第二顶部半通孔206与第二电极片032的配合关系与图10中第一顶部半通孔106与第一电极片031的配合关系相同。两片第二槽片02紧密堆叠使得相邻的第二顶部半通孔206对准形成第二顶部通孔；第二电极片032穿过第二顶部通孔插入到第二反应腔中。
[0077] 请再次参阅图18和图13，这里的第二电极片031和第二密封膜M12的组装关系，第二密封膜M12由于与第二槽片02的形状和结构相同，因此，当第二电极片032插入到第二槽片02构成的第二反应腔中时，第二密封膜M12起到密封第二反应腔的作用。具体方式为两片第二密封膜M12夹住第二电极片032，从而起到密封保护作用。
[0078] 请参阅图14，本实施例中的第三密封膜M3与上述第一镂空区域、第二镂空区域、第三镂空区域、第四镂空区域相配合的设置有第五镂空区域。第五镂空区域与第一镂空区域、第三镂空区域相匹配且比第一镂空区域和第二镂空区域小，将质子交换膜与第三密封膜M3叠置时，会出现重合区域。此外，第三密封膜M3顶部设置有第五顶部槽孔(图14中左上)和第六顶部槽孔(图14中右上)，请结合图7和8，第五顶部槽孔与第一顶部槽孔101、第三顶部槽孔202相配合，第六顶部槽孔与第二顶部槽孔102、第四顶部槽孔201相配合；第三密封膜M3底部设置有第五底部槽孔(图14中左下)和第六底部槽孔(图14中右下)，第五底部槽孔与第一底部槽孔103、第三底部槽孔203相配合，第六底部槽孔与第二底部槽孔104、第四底部槽孔204相配合。
[0079] 需要说明的是，本实施例中，第一槽片01、第二槽片02、第一密封膜M11、第二密封膜M12、以及第四密封膜的结构和形状、尺寸可以完全相同。这样使得制备工艺更简单。
[0080] 此外，请参阅图15并结合图19，质子交换膜Z起到隔离制氢单元H和制氧单元 O的作用。这里，请结合图14，夹设于第一槽片01和第二槽片01之间的质子交换膜 Z与第三密封膜M3叠置时，也遮挡住第三镂空区域。质子交换膜Z的面积可以大于第一镂空区域，也大于第二镂空区域，此时，质子交换膜Z的边缘与第三密封膜M3有部分重叠。质子交换膜的厚度可以小于1mm。如图16所示，为质子交换膜Z与第三密封膜M3叠置时的组装结构。
[0082] 请参阅图19，图19中只是示例出了一个制氢单元和一个制氧单元来示例出制氢单元、制氧单元与第四密封膜、质子交换膜和第三密封膜以及外层槽片的组装配合关系，但不用于限制本发明的保护范围。与本实施例的电解制氢氧配组装置中，制氢单元H 和制氧单元O可以分别不少于3组。在一测试试验中，制氢单元为3组，制氧单元为 3组，制氢单元的3组并联，制氧单元的3组并联，电解液组份为氢氧化钾浓度为5.3％ (重量百分比)，溶液用量400mL，电压2V，电流21安培，时间30分钟，试验结果为，得到氢气4.86L，氧气2.43L，共耗电0.021度(约4.3kWh/Nm3 H2)，电解效率为83％。由此可见，本实施例的电解制氢氧配组装置，不仅结构简单，而且电解效率得到有效提升。
[0083] 接下来，详细描述本实施例的上述电解制氢氧装置的制备方法，包括：
[0084] 步骤1：制备制氢单元和制氧单元；
[0085] 具体的，本步骤1包括如下步骤：
[0086] 步骤101：制备两片第一槽片、制备第一密封膜和第一电极片；制备两片第二槽片、制备第二密封膜和第二电极片；以及制备质子交换膜；
[0087] 步骤102：将第一密封膜和第一电极片夹设在两片所述第一槽片之间构成制氢单元，将第二密封膜和第二电极片夹设在两片所述第二槽片之间构成制氧单元；将质子交换膜夹设在所述制氢单元和所述制氧单元之间；
[0088] 步骤103：将所述制氢单元、所述制氧单元以及夹设在所述制氢单元和所述制氧单元之间的质子交换膜夹紧呈压缩状态；其中，所形成的制氢单元和制氧单元为本实施例上述描述的制氢单元和制氧单元，可以参见上述描述，这里不再赘述。
[0089] 这里，由于多个制氢单元与制氧单元交替排布且堆叠夹紧设置；外层槽片边缘开设有侧孔；步骤102中，堆叠的制氢单元和制氧单元的两侧外表面还设置有外层槽片。
[0090] 步骤103中，通过螺栓插入侧孔中拧紧来夹紧且压缩堆叠的制氢单元和制氧单元。
[0091] 步骤2：将制氢单元和制氧单元堆叠设置，从而形成制氢气路通道和制氧气路通道穿透所述制氢单元的顶部和制氧单元顶部，制氢液路通道和制氧液路通道穿透所述制氢单元的底部和制氧单元的底部。
[0092] 因此，本实施例的电解制氢氧配组装置结构简单，制备方法大为简化，提高了生产效率，特别适用于大规模生产。
[0093] 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。
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