一种金属氢化物储氢罐制造技术

本发明专利技术涉及储氢合金装置技术领域。本发明专利技术公开一种金属氢化物储氢罐，包括罐体、气体阀门、过滤头以及若干储氢单元；该储氢罐主要包括导气管、罐体封头、泡沫金属盘、金属圆盘、罐体、储氢材料粉末、散热翅片、膨胀石墨盘。若干储氢单元依次填充于罐体内，每个储氢单元内均填充有储氢材料粉末，且各储氢单元之间依次紧密贴合，与罐体封头相邻的储氢单元与罐体封头之间的空腔由泡沫金属盘支撑，有效防止储氢单元的移位，导气管贯穿若干储氢单元，够防止储氢合金粉末在储氢罐内的局部聚集，以确保储氢合金粉末在罐体内均匀分布，防止因应力过大导致罐体过量变形，保证使用安全性和寿命。本发明专利技术的金属氢化物储氢罐结构简单、易实现工业化生产。生产。生产。

【技术实现步骤摘要】
一种金属氢化物储氢罐


[0001]本专利技术涉及储氢装置
,具体为一种吸放氢速度稳定、传热传质效果好的金属氢化物储氢罐。

技术介绍

[0002]氢气是重要的工业原料，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工等方面都有着广泛地应用，除此之外，氢也是一种新型的二次能源，在新能源氢燃料电池汽车以及各类匹配氢燃料电池装置有者非常良好的应用前景，而在氢能源的使用过程中，不可避免的涉及到氢气的储存问题。
[0003]氢气的储存技术主要有高压气态储氢、低温液态储氢，以及金属氢化物储氢。高压气态储氢存在体积储氢密度低、使用压力高、容器和加氢设施价格昂贵以及安全性差等问题。而低温液态储氢存在低温储氢容器的体积过大、耗能大、易蒸发、成本高等问题。相比之下，采用金属合金作为氢气储存介质的固态储氢技术，具有使用压力低、安全性高、体积储氢密度高、使用条件温和等优点，目前是储氢技术的重要发展方向。
[0004]而采用金属合金材料作为储氢介质，在循环吸放氢过程中会不断粉化成细小粉末颗粒，在重力的作用下，在容器底部堆积，造成传热传质性能恶化进而造成吸放氢速度变慢；另外堆积的细粉在吸氢过程会发生膨胀，对容器壁产生较大应力，严重时会发生变形甚至破裂，造成安全事故。
[0005]此外，仍存在吸放氢传导热性能差，金属合金材料填充量少，吸放氢容量低、金属合金材料板结的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决现有储氢合金反应床装置存在的储氢密度低、导热性能差、合金填充量少、吸放氢容量低、储氢合金容易板结的问题中的至少一个。
[0007]本专利技术提供一种吸放氢速度稳定、传热传质效果好的金属氢化物储氢罐，包括包括罐体、罐体封头、罐底、气体阀门、导气、储氢材料粉末和若干储氢单元，其中：所述罐体一端固接有罐体封头，罐体的另一端固接有罐底以形成密闭的储气罐，若干所述储氢单元依次填充于所述罐体内，每个储氢单元内均填充有所述储氢材料粉末，且各储氢单元之间依次紧密贴合，所述导气管贯穿全部所述储氢单元，所述罐体封头外部的连接所述气体阀门。
[0008]在一个实施例中，所述储氢单元包括散热翅片、金属圆盘、膨胀石墨盘，所述散热翅片连接在所述金属圆盘靠近所述气体阀门的一侧；所述膨胀石墨盘固接在所述金属圆盘远离气体阀门的一侧；所述金属圆盘与膨胀石墨盘上均开设有通孔，所述导气管通过所述通孔贯穿所述散热翅片、金属圆盘、所述膨胀石墨盘并导通连接所述储氢单元；所述散热翅片与金属圆盘可导热的连接在一起，所述储氢材料粉末填充在所述散热翅片与金属圆盘的空腔中。
[0009]在一个实施例中，所述散热翅片的直径、金属圆盘、膨胀石墨盘的直径均稍小于所
述罐体的内径，使得所述散热翅片、金属圆盘、膨胀石墨盘稳固的置于所述罐体内，同时使得所述散热翅片与所述罐体的内壁为间隙配合。
[0010]在一个实施例中，所述膨胀石墨盘是由膨胀后的膨胀石墨蠕虫压制而成。
[0011]在一个实施例中，所述金属圆盘上开设有若干金属圆盘气孔。
[0012]在一个实施例中，所述储氢材料粉末中混有2％质量分数膨胀石墨。
[0013]在一个实施例中，所述导气管为不锈钢多孔管。
[0014]在一个实施例中，还包括过滤头，所述过滤头设置于所述罐体内；从而所述罐体的气体经由所述过滤头过滤后再与所述气体阀门连通。
[0015]在一个实施例中，所述过滤头的孔隙率为1μm～5μm。
[0016]在一个实施例中，还包括泡沫金属盘，与所述罐体封头相邻的储氢单元与所述罐体封头之间的空腔由所述泡沫金属盘支撑。
[0017]本专利技术具有以下技术效果：
[0018]1、本专利技术通过分段式的装填将金属氢化物粉末分装填在储氢单元中，能够吸收储氢材料吸氢膨胀而产生的应力，避免了储氢材料粉末吸氢膨胀施加在罐体的应力以及多次吸放氢的自压实效应而引起的储氢罐罐体的破坏，提高了储氢罐的安全性。
[0019]2、本专利技术通过储氢单元能够大大提高了金属氢化物储氢罐内部的传热效率使得吸放氢速率增大，可以在较短的时间内完成吸放氢过程。
[0020]3、本专利技术的金属氢化物储氢罐结构简单、易实现工业化生产。
[0021]4、本专利技术通过设置散热翅片，在径向上分隔储氢单元空间，使储氢材料粉末在径向空间上均匀分布，这有利于罐体与外部环境形成快速换热，以及避免应力集中，对罐体造成破坏。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术一种吸放氢速度稳定、传热传质效果好的金属氢化物储氢罐的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术中散热翅片与金属圆盘的结构俯视图；
[0025]图3为本专利技术中膨胀石墨圆的结构俯视图；
[0026]图4为本专利技术中散热翅片与金属圆盘的结构透视图；
[0027]图5为本专利技术中散热翅片与金属圆盘与膨胀石墨圆盘层与导气管组合结构透视图；
[0028]其中：气体阀门(1)、罐体封头(2)、泡沫金属盘(3)、散热翅片
[0029](4)、导气管气孔(5)、金属圆盘(6)、罐底(7)、垫片(8)、过滤头(9)、导气管(10)、储氢材料粉末(11)、膨胀石墨盘(12)、罐体(13)、通孔(14)、金属圆盘气孔(15)、散热翅片气孔(16)。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0032]如图1～4，本专利技术公开一种吸放氢速度稳定、传热传质效果好的金属氢化物储氢罐，包括气体阀门1、罐体13、导气管10以及若干储氢单元；
[0033]罐体13一端固接有罐体封头2，罐体13的另一端固接有罐底7，以形成密闭的储气罐，罐体封头2厚为10mm～20mm，罐底7厚为5mm～10mm。
[0034]气体阀门1位于罐体外，罐体封头2外部通过螺旋接口连接所述气体阀门1；过滤头9位于罐体内；从而罐体13的气体经由过滤头9过滤后再与气体阀门1连通。
[0035]若干储氢单元依次填充于所述罐体内，每个储氢单元内均填充有储氢材料粉末11，且各储氢单元之间依次紧密贴合，与所述罐体封头相邻的储氢单元与所述罐体封头之间的空腔由泡沫金属盘3支撑，有效防止储氢单元的移位，导气管10贯穿全部的所述储氢单元。本专利技术的金属氢化物储氢罐结构简单、易实现工业化生产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属氢化物储氢罐，其特征在于，包括：罐体(13)、罐体封头(2)、罐底(7)、气体阀门(1)、导气管(10)、储氢材料粉末(11)和若干储氢单元，其中：所述罐体(13)一端固接有罐体封头(2)，罐体(13)的另一端固接有罐底(7)以形成密闭的储气罐，若干所述储氢单元依次填充于所述罐体(13)内，每个储氢单元内均填充有所述储氢材料粉末(11)，且各储氢单元之间依次紧密贴合，所述导气管(10)贯穿全部所述储氢单元，所述罐体封头(2)外部的连接所述气体阀门(1)。2.根据权利要求1所述的一种金属氢化物储氢罐，其特征在于：所述储氢单元包括散热翅片(4)、金属圆盘(6)、膨胀石墨盘(12)，所述散热翅片(4)连接在所述金属圆盘(6)靠近所述气体阀门(1)的一侧；所述膨胀石墨盘(12)固接在所述金属圆盘(6)远离气体阀门(1)的一侧；所述金属圆盘(6)与膨胀石墨盘(12)上均开设有通孔(14)，所述导气管(10)通过所述通孔(14)贯穿所述散热翅片(4)、金属圆盘(6)、所述膨胀石墨盘(12)并导通连接所述储氢单元；所述散热翅片(4)与金属圆盘(6)可导热的连接在一起，所述储氢材料粉末(11)填充在所述散热翅片(4)与金属圆盘(6)的空腔中。3.根据权利要求2所述的一种金属氢化物储氢罐，其特征在于：所述散热翅片(4)的直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱恒冰，钟能霞，马兆伟，闫雷，范旭，施宏翔，
申请(专利权)人：厦门圣元绿色能源有限公司，
类型：发明
国别省市：