本发明属于电解制氢，具体涉及一种碱性电解水制氢气隔膜、电极模块及电解装置。
背景技术：
1、在碱性电解水制氢中，隔膜作为核心部件起到了离子导通以及隔绝阴极和阳极分别产生的氢气和氧气的重要作用。这类碱性电解水制氢隔膜通常由中间的支撑层和两侧的无机-有机浆料涂层共同构成。在装入碱性电解槽后，由于边缘密封的需求，通常需要将隔膜边缘压得较紧，因此在隔膜边缘往往受到较高的剪切力作用，导致表面的无机-有机涂层破裂，进一步带来串气等严重安全性问题。
2、因此，针对上述技术问题，有必要提供一种碱性电解水制氢气隔膜、电极模块及电解装置。
3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种碱性电解水制氢气隔膜、电极模块及电解装置。
2、为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供的技术方案如下：
3、碱性电解水制氢气隔膜，包括支撑层以及形成于支撑层两侧的亲水多孔涂层，隔膜的边沿的至少部分区域还形成有一增强结构，增强结构至少为如下任一：增强填充结构：采用增强填充材料对隔膜的边沿进行填充，以降低亲水多孔涂层的孔隙率；
4、强化层结构：以固化树脂在隔膜的边沿形成层状，再进行固化(这里的固化可以包括体型结构的单体在固化条件下进行固化，也可以为链状树脂的溶液在干燥后形成固体，也可以为熔融树脂在降温后形成固体)；
5、强化贴合结构：将由强化原料形成的增强件贴合到隔膜的边沿。强化层结构还可以与强化贴合结构之间配合应用，也就是说固化树脂在隔膜的边沿形成层状固化结构外侧可以再贴合增强件；当然增强填充结构同样可以与强化贴合结构组合应用。
6、在本发明的一个或多个实施例中，固化树脂选自如下一种或几种：硅橡胶、环氧树脂、氟橡胶、酚醛固化树脂、脲醛树脂、呋喃树脂胶、聚硫橡胶、氯丁橡胶、紫外线固化uv胶、聚乳酸、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物eva。
7、在本发明的一个或多个实施例中，强化原料选自如下一种或几种：聚醚砜、聚亚苯基砜、聚砜、聚醚醚酮、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚氨酯、聚氨酯聚苯醚、聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、尼龙、abs塑料、金属片材料。其中金属片材料可以选自不锈钢片、铜片等。
8、在本发明的一个或多个实施例中，增强填充材料选自如下一种或几种：聚醚砜、聚亚苯基砜、聚砜、聚醚醚酮、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚氨酯、聚氨酯聚苯醚、聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、尼龙、abs塑料、硅橡胶、环氧树脂、氟橡胶、酚醛固化树脂、脲醛树脂、呋喃树脂胶、聚硫橡胶、氯丁橡胶、紫外线固化uv胶。
9、在本发明的一个或多个实施例中，增强填充材料进行填充的隔膜的边沿在填充后孔隙率相较于原始孔隙率降低5％及以上。
10、在本发明的一个或多个实施例中，增强填充材料的填充为：将待增强的隔膜的边沿浸泡于具有增强填充材料的溶液中，再进行固化。
11、在本发明的一个或多个实施例中，溶液中增强填充材料的浓度为5-100wt％。
12、在本发明的一个或多个实施例中，溶液中的溶剂选自：水、乙醇、甲醇、异丙醇、二甲亚砜、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、乙腈、吡啶、苯酚、酯类溶剂、羧酸类溶剂、醚类溶剂、脂肪烃类溶剂、芳香烃类溶剂、卤代烃类溶剂。优选的溶剂为二甲基亚砜。
13、在本发明的一个或多个实施例中，增强结构的厚度与隔膜的中心处的厚度的差小于5mm。
14、在本发明的一个或多个实施例中，电极模块，包括阳极电极、阴极电极以及形成于两者之间的至少一层碱性电解水制氢气隔膜，当碱性电解水制氢气隔膜为多层时处于层叠状态。
15、在本发明的一个或多个实施例中，电解装置，至少包括具有电解室的电解槽，以及设置于电解室内的电极模块。
16、与现有技术相比，本发明的这种碱性电解水制氢气隔膜、电极模块及电解装置，通过边缘强化的方法，将易出问题的边缘区域外表面再覆盖一层材料，或者对边缘部分进行增强，提升碱性电解水使用过程的安全性。
1.一种碱性电解水制氢气隔膜，包括支撑层以及形成于所述支撑层两侧的亲水多孔涂层，其特征在于，所述隔膜的边沿的至少部分区域还形成有一增强结构，所述增强结构至少为如下任一：
2.根据权利要求1所述的碱性电解水制氢气隔膜，其特征在于，所述固化树脂选自如下一种或几种：硅橡胶、环氧树脂、氟橡胶、酚醛固化树脂、脲醛树脂、呋喃树脂胶、聚硫橡胶、氯丁橡胶、紫外线固化uv胶、聚乳酸、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物eva。
3.根据权利要求1所述的碱性电解水制氢气隔膜，其特征在于，所述强化原料选自如下一种或几种：聚醚砜、聚亚苯基砜、聚砜、聚醚醚酮、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚氨酯、聚氨酯聚苯醚、聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、尼龙、abs塑料、金属片材料。
4.根据权利要求1所述的碱性电解水制氢气隔膜，其特征在于，所述增强填充材料选自如下一种或几种：聚醚砜、聚亚苯基砜、聚砜、聚醚醚酮、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚氨酯、聚氨酯聚苯醚、聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、尼龙、abs塑料、硅橡胶、环氧树脂、氟橡胶、酚醛固化树脂、脲醛树脂、呋喃树脂胶、聚硫橡胶、氯丁橡胶、紫外线固化uv胶。
5.根据权利要求4所述的碱性电解水制氢气隔膜，其特征在于，所述增强填充材料进行填充的隔膜的边沿在填充后孔隙率相较于原始孔隙率降低5％及以上。
6.根据权利要求5所述的碱性电解水制氢气隔膜，其特征在于，所述增强填充材料的填充为：将待增强的隔膜的边沿浸泡于具有所述增强填充材料的溶液中，再进行固化。
7.根据权利要求6所述的碱性电解水制氢气隔膜，其特征在于，所述溶液中增强填充材料的浓度为5-100wt％。
8.根据权利要求1所述的碱性电解水制氢气隔膜，其特征在于，所述增强结构的厚度与隔膜的中心处的厚度的差小于5mm。
9.电极模块，包括阳极电极、阴极电极以及形成于两者之间的至少一层根据权利要求1-8任一所述的碱性电解水制氢气隔膜，当碱性电解水制氢气隔膜为多层时处于层叠状态。
10.电解装置，至少包括具有电解室的电解槽，以及设置于电解室内的根据权利要求9所述的电极模块。
