本实用新型公开了一种高纯度氢气分离装置，包括氢气分离装置的壳体，壳体内设有可容置水的第一容置腔，壳体上端面设有连通第一容置腔的的第一进水口，第一容置腔底部通过第一出水管连通电解分离装置，电解分离装置通过第二出水管连通第一容置腔内部，壳体上端外侧壁设有第一凹槽，第一凹槽内滑动连接有第一浮块，第一凹槽底面设有连通第一容置腔的第一通孔，第一凹槽上端开口处设有密封第一凹槽的第一端盖，第一端盖下端面和第一浮块上端面之间留有可容置气体的第二容置腔，电解分离装置通过第三出水管连通第二容置腔，第一端盖下端面设有可供第二容置腔内的气体排出的第一出气口，第一容置腔内设有控制第一容置腔排水的控制单元，控制单元高于第一凹槽底面。