本发明涉及电解水制氢领域，具体而言，涉及一种装配式电解单元及装配式电解集。
背景技术：
1、电解水制氢是当前应用广泛的绿氢制取方式。按电解介质分类，电解水技术主要有碱式电解水、酸式电解水(又称质子交换膜电解水)和高温水蒸气电解。但不管采用何种电解方式，均需将多个电解小室叠加组合，得到具有较大功率或产气量的电解槽。如将300个直径1.85米的碱性电解小室组合，可以得到产气量约为1000m3/小时的碱性电解槽；又如将100个直径为1米的酸式电解小室叠加组合，可以得到产气量约为300m3/小时的酸式电解槽。
2、目前，市场上主流电解槽均存在体积庞大、笨重的问题，产气量为1000m3/小时的碱性电解槽其重量可达50吨、长度可达10米，在组装、运输、安装等环节均需要大型吊装设备。随着技术进步和市场的发展，今后将需要产气量更大的电解槽，如产气量为10000m3/小时的碱性电解槽，若仍采用当前的叠加组合方案，则今后电解槽重量可能超过100吨、长度可达100米，这严重限制了大型制氢电解槽的应用和维护，同时其成本也会大幅上升。
3、因此，目前亟需改进电解装置，以在获得更大产气量的同时还可以显著降低成本、减小体积和重量。
4、鉴于此，特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供了一种装配式电解单元及装配式电解集，其能够在获得更大产气量的同时显著降低成本、减小体积和重量。
2、本发明的实施例可以这样实现：
3、第一方面，本发明提供一种装配式电解单元，包括阴极组件、隔膜和阳极组件，阴极组件用于安装于隔膜的一侧，阳极组件用于安装于隔膜的另一侧；
4、阴极组件包括阴极底板、阴极极框和阴极本体，阴极本体包括具有电解水析氢催化能力的导电介质，阴极极框上具有阴极中空槽，以通过阴极中空槽安装阴极本体；阴极底板具有与阴极极框组装的安装面，在阴极底板的安装面上设置有多个阴极导流柱；
5、阳极组件包括阳极底板、阳极极框和阳极本体，阳极本体包括具有电解水析氧催化能力的导电介质，阳极极框上具有阳极中空槽，以通过阳极中空槽安装阳极本体；阳极底板具有与阳极极框组装的安装面，在阳极底板的安装面上设置有多个阳极导流柱；
6、在阴极底板、阴极极框、阳极底板和阳极极框上均设置有位置对应的安装孔，以通过安装孔使阴极底板、阴极极框、阳极底板和阳极极框进行组装；
7、在阴极底板、阴极极框、阳极底板和阳极极框上均设置有定位槽，以通过定位槽将多个装配式电解单元进行组装。
8、在可选的实施方式中，阴极底板上的阴极导流柱包括多个第一阴极导流柱、多个第二阴极导流柱和多个第三阴极导流柱，第一阴极导流柱均分布于第一阴极导流区，第二阴极导流柱均分布于第二阴极导流区，第三阴极导流柱均分布于第三阴极导流区，第一阴极导流区和第三阴极导流区位于第二阴极导流区的两侧；第二阴极导流区占阴极底板面积的40％-60％；
9、和/或，阳极底板上的阳极导流柱包括多个第一阳极导流柱、多个第二阳极导流柱和多个第三阳极导流柱，第一阳极导流柱均分布于第一阳极导流区，第二阳极导流柱均分布于第二阳极导流区，第三阳极导流柱均分布于第三阳极导流区，第一阳极导流区和第三阳极导流区位于第二阳极导流区的两侧；第二阳极导流区占阳极底板面积的40％-60％。
10、在可选的实施方式中，阴极导流柱的高度与阳极导流柱的高度之比为(1.5-2.5)：1；
11、和/或，第二阴极导流柱在阴极底板上的投影为椭圆形或水滴形，第二阳极导流柱在阳极底板上的投影为椭圆形或水滴形；
12、和/或，第一阴极导流柱、第三阴极导流柱、第一阳极导流柱和第三阳极导流柱的形状均选自梳状、齿状、栅格状、网格状和点阵状中的至少一种；
13、和/或，装配式电解单元呈长方形，边长为0.5m-5m，相邻的阴极导流柱之间的间距为0.5cm-5cm，相邻的阳极导流柱之间的间距为0.5cm-5cm。
14、在可选的实施方式中，阴极底板、阴极极框、阳极底板和阳极极框上的定位槽均位于边缘，且定位槽为两个以上，阴极底板、阴极极框、阳极底板和阳极极框上的定位槽位置对应；
15、和/或，还包括阴极密封件和阳极密封件，阴极密封件位于阴极底板和阴极极框之间，阳极密封件位于阳极底板和阳极极框之间。
16、在可选的实施方式中，阴极底板、阴极极框、阳极底板和阳极极框均具有第一定位侧、与第一定位侧相对的第二定位侧和位于第一定位侧和第二定位侧之间的第三定位侧，在第一定位侧均设置有第一定位槽，在第二定位侧均设置有第二定位槽，在第三定位侧均设置有第三定位槽和第四定位槽；
17、和/或，阴极极框上设置有阴极接线柱，阳极极框上设置有阳极接线柱，在使用状态时，阴极接线柱通过阴极导线与电源负极相连，阳极接线柱通过阳极导线与电源正极相连；
18、和/或，还包括第一支撑轨道、第二支撑轨道、第三支撑轨道和第四支撑轨道，阴极底板、阴极极框、阳极底板和阳极极框上的第一定位槽与第一支撑轨道配合，第二定位槽与第二支撑轨道配合，第三定位槽与第三支撑轨道配合，第四定位槽与第四支撑轨道配合。
19、在可选的实施方式中，阴极极框上设置有阴极电解液入口和与阴极电解液入口相对的阴极气液出口；
20、阳极极框上设置有阳极电解液入口和与阳极电解液入口相对的阳极气液出口。
21、在可选的实施方式中，还包括连接件，安装孔为多个，且多个安装孔均位于阴极底板、阴极极框、阳极底板和阳极极框的四周；
22、连接件穿过阴极底板、阴极极框、阳极底板和阳极极框上的安装孔，实现电解单元的组装；
23、和/或，阴极电解液入口和阳极电解液入口分别位于电解单元的两侧，阴极气液出口和阳极气液出口分别位于电解单元的两侧。
24、在可选的实施方式中，阴极电解液入口通过三通阀与阴极电解液输入管道和电解液回收管道相连，阴极电解液输入管道与电解液循环泵或碱液箱相连；阴极气液出口通过三通阀与阴极气液输出管道和惰性气管道相连，阴极气液输出管道与阴极气液处理部件相连；
25、和/或，阳极电解液入口通过三通阀与阳极电解液输入管道和电解液回收管道相连，阳极电解液输入管道与电解液循环泵或碱液箱相连，阳极气液出口通过三通阀与阳极气液输出管道和惰性气管道相连，阳极气液输出管道与阳极气液处理部件相连。
26、第二方面，本发明提供一种装配式电解集，包括电解堆，电解堆由多个前述实施方式中任一项的装配式电解单元累加组合而成。
27、第三方面，本发明提供前述实施方式中装配式电解集在电解水制氢中的应用。
28、本发明实施例的有益效果包括：本发明利用阴极极框安装阴极本体，利用阳极极框安装阳极本体，通过阴极底板、阴极极框、阳极底板和阳极极框上的安装孔进行组装，实现阴极组件、隔膜和阳极组件的快捷安装，利用阴极底板、阴极极框、阳极底板和阳极极框上的定位槽可以将多个装配式电解单元进行组装，形成装配式电解集。采用本发明提供的装配式电解单元便于实现扩大化组装，可以减少对吊装设备的要求，提高电解槽的可维护性和稳定性，大幅减少电解槽重量、降低成本。
1.一种装配式电解单元，其特征在于，包括阴极组件、隔膜和阳极组件，所述阴极组件用于安装于所述隔膜的一侧，所述阳极组件用于安装于所述隔膜的另一侧；
2.根据权利要求1所述的装配式电解单元，其特征在于，所述阴极底板上的所述阴极导流柱包括多个第一阴极导流柱、多个第二阴极导流柱和多个第三阴极导流柱，所述第一阴极导流柱均分布于第一阴极导流区，所述第二阴极导流柱均分布于第二阴极导流区，所述第三阴极导流柱均分布于第三阴极导流区，所述第一阴极导流区和所述第三阴极导流区位于所述第二阴极导流区的两侧；所述第二阴极导流区占所述阴极底板面积的40％-60％；
3.根据权利要求2所述的装配式电解单元，其特征在于，所述阴极导流柱的高度与所述阳极导流柱的高度之比为(1.5-2.5)：1；
4.根据权利要求1所述的装配式电解单元，其特征在于，所述阴极底板、所述阴极极框、所述阳极底板和所述阳极极框上的所述定位槽均位于边缘，且所述定位槽为两个以上，所述阴极底板、所述阴极极框、所述阳极底板和所述阳极极框上的所述定位槽位置对应；
5.根据权利要求4所述的装配式电解单元，其特征在于，所述阴极底板、所述阴极极框、所述阳极底板和所述阳极极框均具有第一定位侧、与所述第一定位侧相对的第二定位侧和位于所述第一定位侧和所述第二定位侧之间的第三定位侧，在所述第一定位侧均设置有第一定位槽，在所述第二定位侧均设置有第二定位槽，在所述第三定位侧均设置有第三定位槽和第四定位槽；
6.根据权利要求1-5中任一项所述的装配式电解单元，其特征在于，所述阴极极框上设置有阴极电解液入口和与所述阴极电解液入口相对的阴极气液出口；
7.根据权利要求6所述的装配式电解单元，其特征在于，还包括连接件，所述安装孔为多个，且多个所述安装孔均位于所述阴极底板、所述阴极极框、所述阳极底板和所述阳极极框的四周；
8.根据权利要求6所述的装配式电解单元，其特征在于，所述阴极电解液入口通过三通阀与阴极电解液输入管道和电解液回收管道相连，所述阴极电解液输入管道与电解液循环泵或碱液箱相连；所述阴极气液出口通过三通阀与阴极气液输出管道和惰性气管道相连，所述阴极气液输出管道与阴极气液处理部件相连；
9.一种装配式电解集，其特征在于，包括电解堆，所述电解堆由多个权利要求1-8中任一项所述的装配式电解单元累加组合而成。
10.权利要求9所述的装配式电解集在电解水制氢中的应用。
