本发明专利技术涉及一种金属氢化物贮氢装置及其制造方法，装置包括壳体，壳体内充满迭置的贮氢物料片，贮氢物料片由不吸氢的泡沫状金属基板和填充在泡沫状金属基板孔隙中的贮氢合金粉末与粘结剂的混合物构成，贮氢物料片具有中心孔，贮氢物料片的中心孔与壳体封头的中心孔重合，并通过嵌于封头的过滤片与封头的中心孔连接，在封头的中心孔上固定有带阀门的接管。本发明专利技术的贮氢装置能有效提高贮氢合金及其氢化物粉末的传热性能，有效防止贮氢合金及其氢化物粉末流动堆积，解决贮氢合金粉末的吸氢膨胀问题，因此具有运行高效、安全可靠的特点。适合于各种场合应用的金属氢化物贮氢装置生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及是，属于氢气的贮存、 输送和压縮
技术介绍
氢是一种理想的洁净燃料和未来的重要二次能源。目前实际应用的氢气贮 存与输送的方式主要有三种即高压容器贮氢、液氢贮罐贮氢以及氢化物贮氢 装置固态贮氢。用金属氢化物贮氢装置贮存、输送氢气的突出优点是安全性好， 单位重量贮氢密度远高于高压容器和液氢贮罐。把金属氢化物贮氢合金放入一个带阀门的容器内就可构成一个金属氢化 物贮氢装置。容器内的贮氢合金在吸、放氢气的过程中存在热效应，热效应值 因贮氢合金不同而异，通常为20 80千焦耳/摩尔。要维持贮氢装置内贮氢合金的吸、放氢的顺利进行，就必须向贮氢装置输入热量或从贮氢装置导出热量。贮氢合金在吸氢转变为氢化物时会产生体积膨胀，体积膨胀率通常为10 25%,并逐渐粉化为微米级的细粉。目前存在的问题是 一方面，由于金属氢化物粉末本身的导热性很差(与玻璃、砂石的导热性相当)，不能及时向贮氢装置内输入热量或从贮氢装置输 出热量，使得吸入氢气时贮氢合金温度急剧升高，放出氢气时贮氢合金温度又快速下降，从而造成吸放氢速度缓慢甚至停止；另一方面，贮氢合金细粉的流 动性好，在吸放氢操作过程中，因受氢气流的驱动会在贮氢装置内容易形成局 部过量堆积，并导致容器变形或破坏。因此，有效改善贮氢装置内粉体的传热 性能和防止粉体的局部过量堆积，便成了需要解决的关键问题。文献《M. Ron and M. Elemelach. Heat transfer characteristics of porous metallic matrix metal-hydrides. Proceeding of International Symposium on Hydrides for Energy Storage, Pergamon, Oxford, 1978, pp. 417-430.》和文献《M. Ron, D. Gruen， M. Mendelsohn and I. Sheft. Preparation and properties of porous metal hydride compacts. Journal of the Less-Common Metals, Vol. 74， 1980, pp. 445-448.》中报道了一种金属氢化物贮氢合金粉末压块烧结技术。即采用不吸 氢的金属粉末，如铝粉、铜粉、镍粉与贮氢合金粉末混合烧结方法，由于烧结 物不能提供材料吸氢膨胀所需的空间，结果实验失败了。后来改成了对贮氢合 金预先进行数次至数十次吸放氢操作，然后在吸氢状态下通入so2，使合金中毒以保持体积膨胀状态，再进行压块烧结的工艺。虽然此法压块经1000次吸放氢循环而不碎裂，但制备过程复杂，而且贮氢合金经中毒和烧结，会使贮氢容量降低15%以上。文献《Qi画dong Wang, Jing Wu and Hui Gao. Vacuum sintered porous metal Hydride Compacts. Z. flier Phys. Chem., Vol. 164， 1989, pp. 1367-1372.》中报道了 另一种烧结方法。即将金属氢化物贮氢合金与铝粉及造孔剂构成混合料，并压 制成块状；再经60 8(TC烘烤去除大部分造孔剂后，在真空下烧结定型。该 压块经1000次循环吸放氢而不发生碎裂。省略了预先多次吸放氢循环和"中毒" 操作，而且工序简化，成本降低，但贮氢容量仍降低15%左右。文献《H. Ishikawa, K. Oguro， A. Kato, H. Suzuki and E. Ishii. Preparation and properties of hydrogen storage alloy-copper microcapsules. Journal of the Less-Common Metals, Vol. 107， 1985, pp. 105-110.》中提供了一种镀铜-压块的 制备方法。金属氢化物贮氢合金粉经敏化处理后放入镀铜溶液中镀铜；镀覆后 的贮氢合金粉末在真空或者氩气中加热释放出氢气(镀铜过程中合金粉吸收的 氢)；然后在100 1000 MPa压力下压制成块状。镀铜之前，贮氢合金粉必须 预先进行IO次以上的吸放氢循环，以确保合金粉化充分和粒度稳定，避免镀 铜后的合金粉因吸氢膨胀而破坏镀层。显然，该方案增加了 IO次以上的吸放 氢操作和镀铜工序，成本明显提高，且镀覆的铜层不能吸氢，贮氢容量也下降 了 10%以上。文献《J. J. Reilly and J. R. Johnson. The kinetics of the absorption of hydrogen by LaNisHfW-undecane suspensions. Journal of the Less-Common Metals, Vol. 104, 1985， pp. 175-190,》和文献《J. J. Reilly, J. R. Johnson and T. Gamo. The effect of methane on the rate of hydrogen absorption by LaNi孔in liquid suspension. Journal of the Less-Common Metals， Vol. 131， 1987， pp. 41-49.》中由美国布鲁克海文国家实验室提出了采用化学溶剂与贮氢合金颗粒 形成悬浮液的方法向盛装金属氢化物贮氢合金的容器内注入正十一垸、正辛 烷或者硅油之类有机溶剂。贮氢合金在这类有机溶剂中照样能进行可逆吸放氢 反应，传热性能得到改善，容器也不会胀坏，但由于加入了大量不吸氢的有机 溶剂，使贮氢装置的单位重量和单位体积的贮氢密度均大幅度降低。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是提出一种传热性能优 良，同时能有效防止贮氢合金粉末的流动、堆积，在反复吸放氢过程中不会损坏贮氢容器的金属氢化物贮氢装置及其制造方法。本专利技术的金属氢化物贮氢装置包括一端封闭，另一端具有封头的壳体，封 头上有中心孔，壳体内充满迭置的贮氢物料片，贮氢物料片由不吸氢的泡沫状 金属基板和填充在泡沬状金属基板孔隙中的贮氢合金粉末与粘结剂的混合物 构成，贮氢物料片具有中心孔，贮氢物料片的中心孔与封头的中心孔重合，并 通过嵌于封头的过滤片与封头的中心孔连接，在封头的中心孔上固定有带阀门 的接管。本专利技术中，所说的不吸氢的泡沫状金属基板可以是泡沫铝基板、泡沫镍基 板、泡沫铜基板、泡沫铝合金基板、泡沫镍合金基板和泡沫铜合金基板中的一 种，或者包括其中的二种或二种以上。本专利技术中，不吸氢的泡沫状金属基板的孔隙率为91 98%，厚度为2 15、本专利技术置中，所说的贮氢合金是稀土系贮氢合金，钛系贮氢合金，锆系贮 氢合金，钒系贮氢合金，镁系贮氢合金和钙系贮氢合金中的一种或数种。 本专利技术中，所说的贮氢物料片中心孔和封头中心孔的孔径为3 10mm。 本专利技术的金属氢化物贮氢装置的制造方法，其步骤如下 先预制一端封闭，另一端开口的壳体；将贮氢合金粉末和粘结剂溶液混匀 后填入泡沫状金属基板孔隙中，在30 6(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种金属氢化物贮氢装置，其特征在于：包括一端封闭，另一端具有封头（７）的壳体（１），封头（７）上有中心孔，壳体内充满迭置的贮氢物料片（２），贮氢物料片（２）由不吸氢的泡沫状金属基板和填充在泡沫状金属基板孔隙中的贮氢合金粉末与粘结剂的混合物构成，贮氢物料片（２）具有中心孔（３），贮氢物料片的中心孔与封头的中心孔重合，并通过嵌于封头（７）的过滤片（６）与封头的中心孔连接，在封头的中心孔上固定有带阀门（４）的接管（５）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈立新，陈长聘，肖学章，杭州明，王新华，李寿权，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]
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