堿水制氫電解槽是堿性電解水制氫系統的“心臟”，即為核心設備。之所以這么說，是因為：

電解槽的性能與整個制氫系統的制氫效率有著直接的關系

電解槽的制造成本在整個設備制造成本中占有很大的比例，而且設備在單位時間內的產氫量越大，電解槽所占整個設備制造成本的比例就越高

堿性電解水制氫設備的電解槽的結構及工作原理

雖然不同廠家生產的電解槽的內部結構形式多有不同，但大體上包括雙極板、極框、陽極電極、陰極電極、隔膜、密封墊等，部分電解槽還專門設置有集流器，外部有端壓板、螺栓和螺母緊固件等

在堿水制氫電解槽的外側，分別設置有外接氫側出口、外接氧側出口及電解液進口。電解槽運行時，電解液從下側的進口進入電解槽，在每個電解小室內將水電解為氫氣和氧氣，氫氣與電解液的混合液從氫側出口流出，氧氣與電解液的混合液從氧側出口流出

堿水制氫電解槽主要零部件

01雙極板

雙極板也稱為主極板，通過將電解槽的內部空間分開，形成多個電解小室。

部分類型的雙極板上設計有凹凸不平的結構，其作用是提高電流密度，進而提高制氫效率。通常使用耐堿性腐蝕并且具有良好導電性的金屬材料制造雙極板。如圖3所示。

02極框

一般在雙極板的外側安裝極框，上面有流體的流道和密封線，采用金屬或塑料材質制作。在制造工藝上，為了方便電解槽組裝，并且減少漏點，可將極框與雙極板直接做為一體，形成的部件被稱為極板。

03電極

電解槽的產氫效率取決于陽極電極和陰極電極。堿性電解水制氫的電極材料需具備三個性能：

快速的吸氫、脫氫能力，材料結構穩定，良好的導電性能

高比表面積，進而增大有效電解表觀電解面積的電流密度

具有成本優勢的非貴金屬催化劑

目前堿性電解水所用的電極材料多為鎳基材料，包含鎳基合金析氫電極、鎳基復合析氫電極等。

04隔膜

堿水制氫電解槽所用隔膜為滲透隔膜，具有耐堿腐蝕、孔徑小、孔隙率大、親水性好等特點，能夠防止電解小室中的氫氧側氣體混合。

傳統電解槽所用隔膜為石棉材料，但由于其危害性大，已被非石棉材料所代替。

05集流器

集流器與電極、雙極板緊挨，具有較高的比表面積。其作用與雙極板上凹凸不平的結構一致，都是用來提高制氫電解槽的電流密度。

電解水制氫設備電解槽工作流程

當電解水（電阻率大于1MΩ/cm，電子或分析行業用的去離子水或二次蒸餾水皆可）送入電解槽陽極室，通電后水便立刻在陽極分解：2H2O=4H+2O-2，分解成的負氧離子（O-2），隨即在陽極放出電子，形成氧氣（O2），從陽極室排出，攜帶部份水進入水槽，水可循環使用，氧氣從水槽上蓋小孔放入大氣。氫質子以水合離子（H+XH2O）的形式，在電場力的作用下，通過SPE離子膜，到達陰極吸收電子形成氫氣，從陰極室排出后，進入氣水分離器，在此除去從電解槽攜帶出的大部分水份，含微量水份的氫氣再經干燥器吸濕后，純度便達到99.99以上。