一种公斤级常温固态储供氢罐制造技术

本实用新型专利技术公开了一种公斤级常温固态储供氢罐，涉及固态储氢领域，该储供氢罐主要包括储氢罐体、罐体支架、换热夹层、换热鳍片、固态储氢材料、加热套管、氢气出入口、粉末过滤器、加料口、阀门。该公斤级常温固态储供氢罐可同时利用换热介质和电加热的方式实现储供氢罐的快速吸放氢，并模块化的储供氢罐可简单并联，实现储氢系统规模的可调，适用于分布式发电等应用场景。电等应用场景。电等应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种公斤级常温固态储供氢罐


[0001]本技术涉及固态储氢领域，尤其涉及一种公斤级常温固态储供氢罐。

技术介绍

[0002]氢气的储存与供给是限制氢能产业应用的关键瓶颈。目前的储氢方式以高压气氢、液氢和固态氢为主。但是高压气氢和液氢均存在安全风险大、体积储氢密度不高、加压/液化能耗高等缺点，液氢同时存在易挥发难以长期存储的问题，限制了高压气氢和液氢的推广。而固态储氢是基于固态储氢材料的氢气储存技术，具有体积储氢密度高，工作温度和压力适中、氢气可长期存储、安全性高等优点，被认为是未来氢气存储的主要方式之一，尤其适合用于分布式发电、车载储氢等领域。但是由于固态储氢材料吸氢放热/放氢吸热，在吸氢时需要外部冷却，放氢时需要外部供给热量，以便实现储氢材料的快速可控吸放氢。因此，在设计固态储供氢罐时，需要设计高效的换热结构用于提升储供氢罐的吸放氢速率。现有储供氢罐多仅采用电加热或循环水换热两种方式中的一种。前者设计简单，但是在吸氢过程中无法快速使用循环水带走吸氢的热量；后者可以利用燃料电池余热水或太阳能热水器的热水加热储供氢罐，但是当燃料电池余热水或太阳能热水不足时，难以持续加热储供氢罐供氢。
[0003]因此，本技术专利开发同时具备换热介质换热和电加热功能的模块化固态储供氢罐，吸氢时可利用循环冷水降低储供氢罐的温度，放氢时可利用无需额外能耗的太阳能热水或燃料电池余热水加热储供氢罐，并辅助电加热装置，实现进而实现固态储氢系统的快速低能耗可控的吸放氢。同时，模块化的储供氢罐可通过简单的并联，即可实现储氢规模的递增。
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技术实现思路

[0004]有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是技术问题
[0005]为实现上述目的，本技术提供了一种公斤级常温固态储供氢罐，包括储氢罐体(1)、罐体支架(2)、换热夹层(3)、换热鳍片(4)、固态储氢材料(5)、加热套管(6)、氢气出入口(7)、粉末过滤器(8)、加料口(9)、阀门(10)；
[0006]所述储氢罐体(1)置于所述罐体支架(2)上；
[0007]所述换热夹层(3)与所述储氢罐体(1)同轴线设置，并位于所述储氢罐体(1)侧壁外部；
[0008]所述换热夹层(3)下部设置有换热介质入口(3.1)，上部设置有换热介质出口(3.2)；
[0009]所述加热套管(6)位于所述储氢罐体(1)的中心；
[0010]所述换热鳍片(4)位于所述加热套管(6)外部并与所述加热套管(6)接触；
[0011]所述加料口(9)、所述阀门(10)位于所述储氢罐体(1)顶部；
[0012]所述氢气出入口(7)与所述阀门(10)连接；
[0013]所述粉末过滤器(8)位于所述储氢罐体(1)内部，与所述氢气出入口(7)连接；
[0014]所述固态储氢材料(5)通过所述加料口(9)装填于所述储氢罐体(1)内，并与所述换热鳍片(4)接触。
[0015]进一步地，所述固态储氢材料(5)为稀土系、钛系或钒系储氢合金的中或多种。
[0016]进一步地，所述换热夹层(3)内壁为光滑的或螺旋线的、麻花片的。
[0017]进一步地，所述换热夹层(3)可以通入换热介质，所述换热介质从所述换热介质入口(3.1)流入，从所述换热介质出口(3.2)流出。
[0018]进一步地，所述换热介质为水或油。
[0019]进一步地，所述粉末过滤器(8)与所述氢气出入口(7)的下部通过焊接连接。
[0020]进一步地，所述粉末过滤器(8)的过滤尺寸为过滤效率为98％时所阻挡的颗粒尺寸值不大于5μm。
[0021]进一步地，所述换热鳍片(4)的材质为铝合金或铜合金。
[0022]进一步地，所述换热鳍片(4)由鳍片环(4.1)、主鳍片(4.2)和次鳍片(4.3)组成，所述主鳍片(4.2)与所述鳍片环(4.1)连接，所述次鳍片(4.3)与所述主鳍片(4.2)连接。
[0023]进一步地，所述鳍片环(4.1)套在所述加热套管(6)上，所述主鳍片(4.2)从所述鳍片环(4.1)上往四周延伸，所述次鳍片(4.3)从所述主鳍片(4.2)上向两侧延伸。
[0024]本技术提供了一种同时具备换热介质换热和电加热功能的模块化固态储供氢罐，吸氢时可利用循环冷水降低储供氢罐的温度，放氢时可利用无需额外能耗的太阳能热水或燃料电池余热水加热储供氢罐，并辅助电加热装置，以提供足够的热量，进而实现固态储氢系统的快速低能耗可控的吸放氢。同时，模块化的储供氢罐可通过简单的并联，即可实现储氢规模的递增。适用于分布式发电等应用场景。
[0025]以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0026]图1是本技术的一个较佳实施例的2.5kg级固态储供氢罐结构示意图；
[0027]图2是本技术的一个较佳实施例的2.5kg级固态储供氢罐的横截面图；
[0028]图3是本技术的一个较佳实施例的3个2.5kg级固态储供氢罐并联示意图；
[0029]其中：
[0030]1‑
储氢罐体、2
‑
罐体支架、3
‑
换热夹层、4
‑
换热鳍片、5
‑
固态储氢材料、6
‑
加热套管、7
‑
氢气出入口、8
‑
粉末过滤器、9
‑
加料口、10
‑
阀门、3.1
‑
换热介质入口，3.2
‑
换热介质出口、4.1
‑
鳍片环、4.2
‑
主鳍片、4.3
‑
次鳍片。
具体实施方式
[0031]以下参考说明书附图介绍本技术的多个优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
[0032]在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本技术并没有
限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
[0033]实施例1
[0034]2.5kg级固态储供氢罐，如图1所示，主要包括储氢罐体1、罐体支架2、换热夹层3、换热鳍片4、固态储氢材料5、加热套管6、氢气出入口7、粉末过滤器8、加料口9、阀门10。储氢罐体1置于罐体支架2上；换热夹层3与储氢罐体1同轴线设置，并位于储氢罐体1侧壁外部；换热夹层3下部设置有换热介质入口3.1，上部设置有换热介质出口3.2；加热套管6位于储氢罐体1的中心；换热鳍片4位于加热套管6外部并与加热套管6连接；加料口9、阀门10分布于储氢罐体1顶部；氢气出入口7与阀门1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种公斤级常温固态储供氢罐，其特征在于，包括储氢罐体(1)、罐体支架(2)、换热夹层(3)、换热鳍片(4)、固态储氢材料(5)、加热套管(6)、氢气出入口(7)、粉末过滤器(8)、加料口(9)、阀门(10)；所述储氢罐体(1)置于所述罐体支架(2)上；所述换热夹层(3)与所述储氢罐体(1)同轴线设置，并位于所述储氢罐体(1)侧壁外部；所述换热夹层(3)下部设置有换热介质入口(3.1)，上部设置有换热介质出口(3.2)；所述加热套管(6)位于所述储氢罐体(1)的中心；所述换热鳍片(4)位于所述加热套管(6)外部并与所述加热套管(6)接触；所述加料口(9)、所述阀门(10)位于所述储氢罐体(1)顶部；所述氢气出入口(7)与所述阀门(10)连接；所述粉末过滤器(8)位于所述储氢罐体(1)内部，与所述氢气出入口(7)连接；所述固态储氢材料(5)通过所述加料口(9)装填于所述储氢罐体(1)内，并与所述换热鳍片(4)接触。2.如权利要求1所述的公斤级常温固态储供氢罐，其特征在于，所述换热夹层(3)内壁为光滑的或螺旋线的、麻花片的。3.如权利要求1所述的公斤级常温固态储供氢罐，其特征在于，所述换热夹层...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹建新，陆洋，林羲，冯毅，周宇，康映龙，孟云雷，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：新型
国别省市：