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CN117845244A - 一种电解槽、电解制氢装置及氢燃料电池 - Google Patents

一种电解槽、电解制氢装置及氢燃料电池 Download PDF

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CN117845244A
CN117845244A CN202311697294.3A CN202311697294A CN117845244A CN 117845244 A CN117845244 A CN 117845244A CN 202311697294 A CN202311697294 A CN 202311697294A CN 117845244 A CN117845244 A CN 117845244A
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CN
China
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anode
cathode
gas diffusion
catalytic
electrolytic
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Application number
CN202311697294.3A
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Inventor
孙雪敬
马军
任俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xi'an Longji Hydrogen Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Xi'an Longji Hydrogen Energy Technology Co ltd
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Publication date
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    • H01M8/0656—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants by electrochemical means
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    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
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Abstract

本申请实施例提供了一种电解槽、电解制氢装置及氢燃料电池，电解槽包括槽体、离子交换膜、电源、及电极，电极包括至少两个阳极及至少两个阴极；阳极、阴极及离子交换膜连接于槽体内；阳极包括阳极气体扩散部及阳极催化部，至少一个阳极气体扩散部的两侧各设置有一个阳极催化部；阴极包括阴极气体扩散部及阴极催化部，至少一个阴极气体扩散部的两侧各设置有一个阴极催化部；至少两个阳极并联连接于电源的正极；至少两个阴极并联连接于电源的负极；离子交换膜设置于至少一个阳极与相邻阴极之间。本申请不需要在电解槽内设置金属双极板，且气体扩散部可供两侧的催化部传输气体，减少了扩散部的设置数量，降低了材料制备成本。

Description

一种电解槽、电解制氢装置及氢燃料电池
技术领域
本申请涉及电解制氢技术领域，尤其涉及一种电解槽、电解制氢装置及氢燃料电池。
背景技术
氢气由于具有清洁无污染、能量密度高、可存储运输等优点在碳中和路径中发挥着重要作用。电解水制氢是目前获得高纯氢气最简单有效的方式，其可与可再生能源发电技术，如光伏发电、水力发电和风力发电，相结合制备绿氢，实现制氢过程零碳排放。其具有环境友好及经济效益高的优势，获得良好的发展前景。
在电解制氢技术中的主要结构为电解槽，电解槽中设置金属双极板隔开阴极与阳极，实现多个阴极与阳极之间的串联导电。而双极板制备工艺较为复杂且材料成本较高。
现有电解制氢技术中由于采用了双极板结构，增加了电解制氢装置的材料制备成本。
发明内容
本申请实施例提供一种电解槽、电解制氢装置及氢燃料电池，以解决现有电解技术中材料制备成本较高的问题。
为了解决上述问题，本申请是这样实现的：
本申请实施例提供了一种电解槽，其特征在于，包括：槽体、离子交换膜、电源及电极，电极包括至少两个阳极及至少两个阴极；
所述阳极、所述阴极及所述离子交换膜连接于所述槽体内；
所述阳极包括阳极气体扩散部及阳极催化部，至少一个所述阳极气体扩散部的两侧各设置有一个所述阳极催化部；
所述阴极包括阴极气体扩散部及阴极催化部，至少一个所述阴极气体扩散部的两侧各设置有一个所述阴极催化部；
至少两个所述阳极并联连接于所述电源的正极；
至少两个所述阴极并联连接于所述电源的负极；
所述离子交换膜设置于至少一个所述阳极催化部与相邻所述阴极催化部之间。
可选地，所述电解槽还包括绝缘支撑板；
所述绝缘支撑板连接于所述槽体内，绝缘支撑板设置在相邻的两个所述电极之间；即绝缘支撑板的相邻两侧可以同时为阳极、同时为阴极，或者一个阳极一个阴极。
当绝缘支撑板的两侧为一个阳极一个阴极的情况时，所述阳极催化部与相邻所述阴极催化部之间设置有所述离子交换膜或绝缘支撑板；
可选地，至少两个所述阳极与至少两个所述阴极交替分布。
可选地，所述阳极催化部及所述阴极催化部中的至少一个贴附于所述离子交换膜的表面，和/或，所述阳极催化部及所述阴极催化部中的至少一个贴附于对应所述气体扩散部的表面。
可选地，所述槽体包括端板；
所述端板位于所述槽体的侧边；
靠近所述端板的阳极的阳极催化部设置于所述阳极气体扩散部背离所述端板的一侧，和/或；
靠近所述端板的阴极的阴极催化部设置于所述阴极气体扩散部背离所述端板的一侧。
可选地，所述阳极为刚性支撑阳极，和/或，所述阴极为刚性支撑阴极。
可选地，所述槽体还包括密封件；
所述阳极、所述阴极及所述离子交换膜连接于所述槽体的腔体内，所述腔体具有开口，所述密封件嵌设于所述开口内。
可选地，所述密封件上设置有补液孔及气体收集孔。
可选地，所述密封件包括第一密封件及第二密封件；
所述第一密封件与所述第二密封件相对设置，所述补液孔设置于所述第一密封件上，所述气体收集孔设置于所述第二密封件上。
本申请实施例还提供一种电解制氢装置，包括上述任一项实施例所述的电解槽。
本申请实施例还提供一种氢燃料电池，包括上述实施例所述的电解制氢装置。
本实施例所提供的电解槽，包括槽体、离子交换膜、电源、至少两个阳极及至少两个阴极。阳极包括阳极气体扩散部及阳极催化部，阴极包括阴极气体扩散部及阴极催化部。离子交换膜设置于至少一个阳极的阳极催化部与相邻阴极的阴极催化部之间，用于通过电解液中的氢离子或金属离子。至少两个阳极并联连接于电源的正极，即至少两个阳极的阳极气体扩散部并联连接于电源的正极；至少两个阴极并联连接于电源的负极，即至少两个阴极的阴极气体扩散部并联连接于电源的负极。由于使用了多个阳极和多个阴极并联连接的方式，不需要在电解槽内设置金属双极板用于形成阳极和阴极之间的串联导通，因此相比于采用双极板的相关电解技术，降低了材料制备成本。此外，至少一个阳极的阳极气体扩散部的两侧各设置有一个阳极催化部，使得阳极气体扩散部可供两侧的阳极催化部同时传输气体；至少一个阴极的阴极气体扩散部的两侧各设置有一个阴极催化部，使得阴极气体扩散部可供两侧的阴极催化部同时传输气体。因此，本实施例减少了阳极气体扩散部与阴极气体扩散部的设置数量，降低了材料制备成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的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是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1表示本申请实施例所提供的电解槽结构示意图。
附图标记说明：
1-槽体，11-端板，12-密封件，121-第一密封件，1211-补液孔，122-第二密封件，1221-气体收集孔，1221a-阳极气体收集孔，1221b-阴极气体收集孔，2-阳极，21-阳极气体扩散部，22-阳极催化部，3-阴极，31-阴极气体扩散部，32-阴极催化部，4-离子交换膜，5-绝缘支撑板，61-阳极连接线，62-阴极连接线。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
参照图1，本申请实施例提供了一种电解槽，包括槽体1、离子交换膜4、电源及电极，电极包括至少两个阳极2及至少两个阴极3；
所述阳极2、所述阴极3及所述离子交换膜4连接于所述槽体1内；
所述阳极2包括阳极气体扩散部21及阳极催化部22，至少一个所述阳极气体扩散部21的两侧各设置有一个所述阳极催化部22；
所述阴极3包括阴极气体扩散部31及阴极催化部32，至少一个所述阴极气体扩散部31的两侧各设置有一个所述阴极催化部32；
至少两个所述阳极2并联连接于所述电源的正极；
至少两个所述阴极3并联连接于所述电源的负极；
所述离子交换膜设4设置于至少一个所述阳极2与相邻所述阴极3之间。
具体而言，如图1示出了本申请实施例所提供的电解槽结构示意图，电解槽包括槽体1、离子交换膜4、电源及电极，电极包括至少两个阳极2及至少两个阴极3。槽体1为电解反应发生的容器，当接通电源时，在阳极2与溶液界面处发生氧化反应生成氧气，在阴极3与溶液界面处发生还原反应生成氢气。阳极2、阴极3及离子交换膜4连接于槽体1内。阳极2可设置为两个、三个或更多，阴极3的数量与阳极2的数量一致。阳极2包括阳极气体扩散部21及设置于阳极气体扩散部21上的阳极催化部22，即阳极催化部22设置于阳极气体扩散部21的任意一侧或两侧，具体地，阳极催化部22通过涂覆工艺制备在阳极气体扩散部21的表面或靠近表面处。阴极3包括阴极气体扩散部31及设置于阴极气体扩散部31上的阴极催化部32，即阴极催化部32设置于阴极气体扩散部31的任意一侧或两侧，具体地，阴极催化部32通过涂覆工艺制备在阴极气体扩散部31的表面或靠近表面处。阳极气体扩散部21与阴极气体扩散部31提供了去离子水和反应生成的气体流通的场所，阳极催化部22和阴极催化部32是氧化还原反应的主要场所，本实例的阳极催化部22选取氧化铱催化剂，阴极催化部32选取铂碳催化剂。气体扩散部为多孔结构，其中，本实施例的阳极气体扩散部21为多孔钛材质，包括但不限于钛毡、泡沫钛或压合的多孔钛板；本实施例的阴极气体扩散部31包括但不限于炭纸、碳布、金属毡或金属泡沫。离子交换膜4设置于至少一个阳极2的阳极催化部22与相邻的阴极3的阴极催化部32之间，用于透过质子或其他离子，适用于PEM(Proton ExchangeMembrane，质子交换膜)电解槽、AEM(Anion Exchange Membrane，阴离子交换膜)电解槽及ALK(Alkaline，碱性)电解槽。
具体而言，电源外接在电解槽极板上，提供电解所需的电压。至少两个阳极2并联连接于电源的正极，具体地，至少两个阳极气体扩散部21通过阳极连接线61并联连接在电源的正极上。至少两个阴极3并联连接于电源的负极，具体地，至少两个阴极气体扩散部31通过阴极连接线62并联连接在电源的负极上。由于相关技术中金属双极板用于通过电解槽中的电子，形成串联电流通路，而本实施例中各个阳极2以及各个阴极3之间采用并联连接的方式，省去了金属双极板结构，降低了材料制备成本。
具体而言，如图1所示，至少一个阳极2包括阳极气体扩散部21及两个阳极催化部22，即至少一个阳极气体扩散部21两侧各设置有一个阳极催化部22。此种结构的阳极2，阳极气体扩散部21可供两侧的阳极催化部22同时传输气体。至少一个阴极3包括阴极气体扩散部31及两个阴极催化部32，即至少一个阴极气体扩散部31两侧各设置有一个阴极催化部32，此种结构的阴极3，阴极气体扩散部31可供两侧的阴极催化部32同时传输气体。相比于相关技术中气体扩散部与催化部一一对应的结构，减少了阳极气体扩散部21及阴极气体扩散部31的设置数量，降低了材料制备成本。此种结构的阳极2及阴极3设置越多，所能减少的气体扩散部的数量越多，当全部阳极2的阳极气体扩散部21两侧各设置有一个阳极催化部22时，以及全部阴极3的阴极气体扩散部31两侧各设置有一个阴极催化部32时，可减少一半数量的气体扩散部。
本实施例所提供的电解槽，气体扩散部提供了去离子水和反应生成的气体流通的场所，催化部提供了氧化还原反应的主要场所。至少两个阳极2并联连接于电源的正极，至少两个阴极3并联连接于电源的负极，相比于现有采用串联方式进行电解的相关技术，省去了金属双极板结构，降低了材料制备成本及制备双极板带来的工艺复杂度。此外，至少一个阳极气体扩散部21的两侧各设置有一个阳极催化部22，至少一个阴极气体扩散部31的两侧各设置有一个阴极催化部32，使得气体扩散部可供两侧的催化部同时传输气体，减少了气体扩散部的设置数量，降低了材料制备成本。
可选地，参照图1，所述电解槽还包括绝缘支撑板5；
所述绝缘支撑板5设置在相邻的两个所述电极之间。
具体而言，如图1所示，绝缘支撑板5连接于槽体1内，用于机械支撑，以提升电解槽的结构强度。由于绝缘支撑板5起到辅助支撑作用，因此绝缘支撑板5可以设在支撑力较弱的位置，根据实际需要绝缘支撑板5的左右两侧可以同时为阳极2、同时为阴极3，或者一个阳极2和一个阴极3。为进一步理解，当绝缘支撑板5左右两侧同为阳极2或阴极3时，可以理解为绝缘支撑板5夹设在两个阳极气体扩散部21之间，或两个阴极气体扩散部31之间。当绝缘支撑板5左右两侧为一个阳极2和一个阴极3时，可以理解为绝缘支撑板5取代了离子交换膜4。由于本实施例省略了双极板结构，为提升支撑强度，设置有绝缘支撑板5，绝缘支撑板5连接于槽体1的上端与下端之间。绝缘支撑板5的材质包括但不限于聚四氟乙烯或聚苯硫醚，且其材料制备成本加工复杂度低于金属双极板。由于绝缘支撑板5不可通过离子或电子，因此绝缘支撑板5不与离子交换膜4同时设置。绝缘支撑板5的数量可设置为一个、两个或多个，一方面，绝缘支撑板5的数量设置越多，越有利于提升电解槽的结构强度。另一方面，由于绝缘支撑板5隔绝了两侧的离子自由通过，使得两侧的阳极和阴极无法连通形成一个电解槽小室，因此绝缘支撑板5的数量设置越多，会降低电解效率。为节省催化剂材料，与绝缘支撑板5相邻两侧的气体扩散部上不设置催化层。本实施例仅在其中一个阳极气体扩散部21与一个阴极气体扩散部31之间设置有绝缘支撑板5。阳极催化部22与相邻的阴极催化部32之间均设置有离子交换膜4，在确保了电解效率的同时，提升了槽体1的支撑强度。需要说明的是，若采用刚性较强的阳极2与阴极3，使得槽体1的支撑强度满足要求时，则不需要设置绝缘支撑板5。
可选地，参照图1，至少两个所述阳极2与至少两个所述阴极3交替分布。
具体而言，如图1所示，如上述实施例所述的，当槽体1内设置有绝缘支撑板5时，或，当阳极2与阴极3的支撑强度足够，不需要设置绝缘支撑板5时，至少两个阳极2与至少两个阴极3交替分布，即每两个阳极2之间设置有一个阴极3，每两个阴极3之间设置有一个阳极2。当阳极2的阳极催化部22与相邻阴极3的阴极催化部32之间设置有离子交换膜4时，此处的阳极气体扩散部21、阳极催化部22、离子交换膜4、阴极催化部32与阴极气体扩散部31形成一个电解槽小室，为电解槽的最小工作单元。阳极2与阴极3交替分布的结构，可形成多个电解槽小室，有效利用阳极与阴极材料，提升电解效率。电解槽小室的数量依据阳极2和阴极3的数量而定，可设置为四个、五个、六个或更多。
可选地，参照图1，所述阳极催化部22及所述阴极催化部32中的至少一个贴附于所述离子交换膜4的表面，和/或，所述阳极催化部22及所述阴极催化部32中的至少一个贴附于对应所述气体扩散部的表面。
具体而言，如图1所示，如上述实施例所述的，当槽体1内设置有绝缘支撑板5时，或，当阳极2与阴极3的支撑强度足够，不需要设置绝缘支撑板5时，可采用不同的膜电极制备方法，其中，CCM(catalyst coating membrane，催化剂涂膜)工艺是将催化部涂覆在离子交换膜4的表面。CCS(catalyst-coated substrate，催化剂涂覆气体扩散层)工艺是将催化部涂覆在所对应的气体扩散部的表面，即阳极催化部22涂覆在阳极气体扩散部21的表面，阴极催化部32涂覆在阴极气体扩散部31的表面。或采用CCM与CCS混合工艺，包括：阳极催化部22涂覆在阳极气体扩散部21的表面，同时阴极催化部32涂覆在离子交换膜4的表面，或，阳极催化部22涂覆在离子交换膜4的表面，同时阴极催化部32涂覆在阴极气体扩散部31的表面。与CCS方法相比，CCM方法可有效降低离子交换膜4与催化部之间的质子或其他离子传递阻力，因此催化剂利用率更高。
在一些实施例中，采用不同膜电极制备方法，测试电解槽的电流密度以衡量电解效率，结果如下：
实施例一、CCM方法。设置四个电解槽小室，其中阳极气体扩散部21选用金属钛毡，阳极催化部22选取氧化铱催化剂，涂覆在离子交换膜4的表面。离子交换膜4的表面选用Nafion 115膜。阴极催化部32选取铂碳催化剂涂覆在离子交换膜4的表面，阴极气体扩散部31选用炭纸作为支撑结构，并形成微孔结构，槽体1顶部连接导线处的密封材料选用聚四氟乙烯材料。在两极施加1.9V电压，此时电解槽可顺利运行产生氢气和氧气，且电流密度达到1.3A/cm2。
实施例二、阳极采用CCS方法，阴极采用CCM方法。设置四个电解槽小室，其中阳极气体扩散部21选用金属钛毡，阳极催化部22选取氧化铱催化剂，涂覆在阳极气体扩散部21的表面。离子交换膜4的表面选用Nafion 115膜。阴极催化部32选取铂碳催化剂涂覆在离子交换膜4的表面，阴极气体扩散部31选用炭纸作为支撑结构，并形成微孔结构，槽体1顶部连接导线处的密封材料选用聚四氟乙烯材料。在两极施加1.9V电压，此时电解槽可顺利运行产生氢气和氧气，且电流密度达到1.26A/cm2。
实施例三、阳极采用CCM方法，阴极采用CCS方法。设置四个电解槽小室，其中阳极气体扩散部21选用金属钛毡，阳极催化部22选取氧化铱催化剂，涂覆在离子交换膜4的表面。离子交换膜4的表面选用Nafion 115膜。阴极催化部32选取铂碳催化剂涂覆在阴极气体扩散部31的表面，阴极气体扩散部31选用炭纸作为支撑结构，并形成微孔结构，槽体1顶部连接导线处的密封材料选用聚四氟乙烯材料。在两极施加1.9V电压，此时电解槽可顺利运行产生氢气和氧气，且电流密度达到1.21A/cm2。
实施例四、CCS方法。设置四个电解槽小室，其中阳极气体扩散部21选用金属钛毡，阳极催化部22选取氧化铱催化剂，涂覆在阳极气体扩散部21的表面。离子交换膜4的表面选用Nafion 115膜。阴极催化部32选取铂碳催化剂涂覆在阴极气体扩散部31的表面，阴极气体扩散部31选用炭纸作为支撑结构，并形成微孔结构，槽体1顶部连接导线处的密封材料选用聚四氟乙烯材料。在两极施加1.9V电压，此时电解槽可顺利运行产生氢气和氧气，且电流密度达到1.1A/cm2。
而在采用双极板进行电极串联的相关技术中，在与上述实施例一采用相同材质并设置相同数量电解槽小室，同样采用CCM方法，施加相同电压的情况下，测得电流密度同样达到1.3A/cm2。因此，本实施例所提供的电解槽可确保电解槽的电解效率，同时，由于省去了金属双极板结构，降低了材料制备成本。
可选地，参照图1，所述槽体1包括端板11；
所述端板11位于所述槽体1的侧边；
靠近所述端板11的阳极2的阳极催化部22设置于所述阳极气体扩散部21背离所述端板11的一侧，和/或；
靠近所述端板11的阴极3的阴极催化部32设置于所述阴极气体扩散部31背离所述端板11的一侧。
具体而言，如图1所示，如上述实施例所述的，当槽体1内设置有绝缘支撑板5时，或，当阳极2与阴极3的支撑强度足够，不需要设置绝缘支撑板5时，端板11位于槽体1的两侧，以支撑结构。由于端板11非导电，设置于此处的催化部所产生的气体需要跨越较大距离进入到离子交换膜，因此为避免材料浪费，在靠近左侧端板11的阳极2仅设置有一个阳极催化部22，其阳极催化部22设置于阳极气体扩散部21背离端板11的一侧。在靠近右侧端板11的阴极3仅设置有一个阴极催化部32，其阴极催化部32设置于阴极气体扩散部31背离端板11的一侧。
可选地，参照图1，所述阳极2为刚性支撑阳极，和/或，所述阴极3为刚性支撑阴极。
具体而言，在进行阳极2与阴极3材料选择时，应使得阳极2与阴极3中的至少一个具备一定的支撑强度以支撑槽体1结构。具体地，阳极气体扩散部21与阴极气体扩散部31中的至少一个应为刚性支撑结构。本实施的阳极气体扩散部21选用金属钛毡，阴极气体扩散部31选用炭纸作为支撑结构，提升支撑强度。
可选地，参照图1，所述槽体1还包括密封件12；
所述阳极2、所述阴极3及所述离子交换膜4连接于所述槽体1的腔体内，所述腔体具有开口，所述密封件12嵌设于所述开口内。
具体而言，如图1所示，如上述实施例所述的，当槽体1内设置有绝缘支撑板5时，或，当阳极2与阴极3的支撑强度足够，不需要设置绝缘支撑板5时，槽体1上端及下端设置有密封件12，密封件12嵌设于槽体1的开口处，即密封件12与端板11形成槽体封闭结构，形成封闭的电解环境。密封件12上设置有通孔，用于穿设阳极连接线61与阴极连接线62。本实施例的密封件12选取聚四氟乙烯或三元乙丙橡胶材料。
可选地，参照图1，所述密封件12上设置有补液孔1211及气体收集孔1221。
具体而言，如图1所示，沿槽体1的高度方向，密封件12上开设有补液孔1211及气体收集孔1221。电解槽在通电情况下，由补液孔1211补充去离子水，在阳极催化部22上发生氧化反应生成氧气，在阴极催化部32上发生还原反应生成氢气，反应生成的气体分别经过阳极气体扩散部21及阴极气体扩散部31，最终由气体收集孔1221排除进行收集。每一个阳极2对应位置处均设置有一个阳极气体收集孔1221a，每一个阴极3对应位置处均设置有一个阴极气体收集孔1221b，每一组阳极2和阴极3上设置有一个补液孔1211。
可选地，参照图1，所述密封件12包括第一密封件121及第二密封件122；
所述第一密封件121与所述第二密封件122相对设置，所述补液孔1211设置于所述第一密封件121上，所述气体收集孔1221设置于所述第二密封件122上。
具体而言，如图1所示，密封件12包括第一密封件121及第二密封件122，第一密封件121设置于槽体1的下端，第二密封件122设置于槽体1的上端。由于气体密度较小，会上升汇集到槽体1的上端，因此在第二密封件122上设置气体收集孔1221，第一密封件121上设置补液孔1211，避免气体上升堵塞补液孔1211。
本申请实施例还提供一种电解制氢装置，包括上述任一项实施例所述的电解槽。电解制氢装置包括电解槽、氢氧气液分离器、氢氧气冷却器、氢氧气洗涤器。由于电解槽内省去了金属双极板结构，因此降低了电解制氢装置整体材料制备成本。
本申请实施例还提供一种氢燃料电池，包括上述实施例所述的电解制氢装置。上述实施例所提供的电解槽或电解制氢装置为氢燃料电池提供氢气，便于产生电能。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (11)

1.一种电解槽，其特征在于，包括：槽体、离子交换膜、电源及电极，所述电极包括至少两个阳极及至少两个阴极；
所述阳极、所述阴极及所述离子交换膜连接于所述槽体内；
所述阳极包括阳极气体扩散部及阳极催化部，至少一个所述阳极气体扩散部的两侧各设置有一个所述阳极催化部；
所述阴极包括阴极气体扩散部及阴极催化部，至少一个所述阴极气体扩散部的两侧各设置有一个所述阴极催化部；
至少两个所述阳极并联连接于所述电源的正极；
至少两个所述阴极并联连接于所述电源的负极；
所述离子交换膜设置于至少一个所述阳极催化部与相邻所述阴极催化部之间。
2.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于，所述电解槽还包括绝缘支撑板；
所述绝缘支撑板连接于所述槽体内，所述绝缘支撑板设置在相邻的两个所述电极之间。
3.根据权利要求1或2所述的电解槽，其特征在于，至少两个所述阳极与至少两个所述阴极交替分布。
4.根据权利要求1或2所述的电解槽，其特征在于，所述阳极催化部及所述阴极催化部中的至少一个贴附于所述离子交换膜的表面，和/或，所述阳极催化部及所述阴极催化部中的至少一个贴附于对应所述气体扩散部的表面。
5.根据权利要求1或2所述的电解槽，其特征在于，所述槽体包括端板；
所述端板位于所述槽体的侧边；
靠近所述端板的阳极的阳极催化部设置于所述阳极气体扩散部背离所述端板的一侧，和/或；
靠近所述端板的阴极的阴极催化部设置于所述阴极气体扩散部背离所述端板的一侧。
6.根据权利要求1或2所述的电解槽，其特征在于，所述阳极为刚性支撑阳极，和/或，所述阴极为刚性支撑阴极。
7.根据权利要求1或2所述的电解槽，其特征在于，所述槽体还包括密封件；
所述阳极、所述阴极及所述离子交换膜连接于所述槽体的腔体内，所述腔体具有开口，所述密封件嵌设于所述开口内。
8.根据权利要求7所述的电解槽，其特征在于，所述密封件上设置有补液孔及气体收集孔。
9.根据权利要求8所述的电解槽，其特征在于，所述密封件包括第一密封件及第二密封件；
所述第一密封件与所述第二密封件相对设置，所述补液孔设置于所述第一密封件上，所述气体收集孔设置于所述第二密封件上。
10.一种电解制氢装置，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的电解槽。
11.一种氢燃料电池，其特征在于，包括权利要求10所述的电解制氢装置。
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