Principes structurels et processus de production des électrolyseurs alcalins et PEM

Principes structurels et processus de production des électrolyseurs alcalins et PEM

Les électrolyseurs peuvent être divisés en quatre types : ALK, PEM, AEM et SOEC selon la technologie d'électrolyse de l'eau. Cet article présente principalement les principes structurels et les processus de production des électrolyseurs alcalins et PEM.

1.Électrolyseur alcalin

La structure de l'électrolyseur alcalin de production d'hydrogène comprend principalement un diaphragme, une grille d'électrode positive/négative, une plaque d'électrode, un cadre d'électrode, un joint, une vis et un écrou de fixation, une plaque d'extrémité, etc.

L’assemblage d’un électrolyseur alcalin est similaire à une pile à combustible à hydrogène. Sur la base des plaques d'extrémité, les plaques, les filets de support, les filets d'électrodes négatives, les séparateurs, les filets d'électrodes positives, les filets de support, les cadres de poteaux et les joints sont assemblés un par un, répétez cette opération et installez enfin la plaque d'extrémité de l'autre côté. fin et fixez-le avec la vis de fixation.

Les électrodes, les séparateurs et les joints sont des matériaux clés pour les électrolyseurs alcalins. Les électrodes utilisent généralement un treillis de nickel ou une mousse de nickel, dont les performances ont un impact décisif sur la densité de courant et l'efficacité de l'électrolyse, et leur coût représente environ 28 % du coût du système ; le séparateur sert à séparer les deux pôles, et il est nécessaire pour assurer l'étanchéité à l'air tout en réduisant la résistance. Pour réduire la perte de puissance, des joints d'étanchéité sont utilisés pour résoudre le problème d'isolation entre les pièces polaires. Ses performances d'isolation ont un impact sur l'efficacité de l'électrolyse, la sécurité et la durée de vie du système.

2.Électrolyseur PEM

L'électrolyseur PEM utilise une membrane échangeuse de protons comme électrolyte, ce qui présente certains avantages en termes de structure et de performances. Les électrolyseurs PEM sont également empilés par plusieurs unités d'électrolyse, chaque unité étant constituée d'une membrane échangeuse de protons, d'un catalyseur, d'une couche de diffusion gazeuse et d'une plaque bipolaire.

Les électrolyseurs PEM utilisent des membranes échangeuses de protons comme électrolytes solides, remplaçant les séparateurs et les électrolytes liquides (solutions KOH) utilisés dans les électrolyseurs alcalins. La résistance interne est plus petite, la structure interne est plus compacte, l'efficacité de l'électrolyse est grandement améliorée et la sélection d'échelle est plus flexible.