[發(fā)明專利]一種金屬氫化物儲氫裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310629109.7
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN104676239A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 葉建華;李志念;劉曉鵬;蔣利軍;王樹茂;袁寶龍;郭秀梅;趙旭山;姬江峰;邱昊辰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: F17C1/00
• 分類號: F17C1/00;F17C13/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

技術領域

本發(fā)明屬于氫能領域的儲氫技術，特別涉及一種金屬氫化物儲氫裝置。

背景技術

隨著社會的發(fā)展，煤、石油、天然氣等化石燃料已無法滿足人類日益增長的需求，同時化石燃料的使用又造成了生態(tài)環(huán)境的惡化，如溫室效應。另外，煤、石油、天然氣等為不可再生資源，且在地球上的儲量有限，人類不可能一直依賴于它們。因此許多國家都在研究和開發(fā)新的替代能源，如風能、太陽能、氫能、核能、生物質(zhì)能、水能、海洋能等。氫的燃燒熱值高，每千克氫燃燒后的能量，約為汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍；氫燃燒的產(chǎn)物是水，對環(huán)境零污染；氫是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì)，其構(gòu)成了宇宙總質(zhì)量的75%，在地球的儲量極其豐富，可再生和重復利用，因此氫能被認為是人類最理想的能源，得到了全世界的廣泛關注。

燃料電池是氫能應用的重要方式之一，具有高效、環(huán)保、低噪等諸多優(yōu)點，在交通運輸、備用電源等領域具有良好的應用前景。金屬氫化物儲氫是一種固態(tài)儲氫技術，與高壓氫瓶和液氫相比，金屬氫化物儲氫壓力低，安全，靈活，且體積小，是燃料電池的理想氫源。但是金屬氫化物儲氫也存在不足，例如金屬氫化物放氫是個吸熱過程，若換熱不充分，溫度迅速降低，會導致金屬氫化物無法快速放氫，使得無法滿足燃料電池的要求。專利CN2861702Y、CN1609499A、CN201562717U及CN2658543Y等提供的金屬氫化物儲氫裝置，在儲氫罐外部設置了方形套管換熱翅片，增加了儲氫罐與環(huán)境的換熱面積，提高了換熱效率，但是其存在的最大缺點是換熱不均勻，儲氫裝置朝向熱源的一側(cè)可有效獲取熱量，但另一側(cè)則無法獲得熱量，這會致使儲氫罐兩側(cè)溫度不均勻，同時儲氫罐內(nèi)的不同位置的儲氫合金放氫也不均勻，從而影響儲氫裝置的放氫性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種金屬氫化物儲氫裝置，其特征在于，該裝置由閥門1、前蓋2、氣路管3、瓶口接頭4、卡套5、密封墊圈6、過濾片7、外殼8、風扇9、縱向換熱翅片管10、儲氫瓶體11、儲氫材料床體12、多孔導氣管13組成；

瓶口接頭4的一端通過密封墊圈6與儲氫瓶體11連接密封，另一端由卡套5與氣路管3連接；氣路管3通過過濾片7和多孔導氣管13連接，另一端和閥門1連接；外殼8上靠近閥門1一端安裝前蓋2，背離閥門1一端安裝兩個風扇9；縱向換熱翅片管10和儲氫瓶體11置于外殼8中；儲氫瓶體11內(nèi)有儲氫材料床體12和多孔導氣管13，儲氫瓶體11放置于縱向換熱翅片管10內(nèi)；不銹鋼多孔導氣管13置于儲氫材料床體12中心位置。

所述前蓋2上面置有條形散熱孔。

所述縱向換熱翅片管10由基管和翅片組成，材質(zhì)為鋁或鋁合金，其基管內(nèi)徑與儲氫瓶體11外徑相同，翅片的方向與儲氫瓶體11縱向一致，翅片數(shù)量為4片～60片，厚度為0.1mm～3mm。

所述儲氫瓶體11為鋁合金無縫瓶，瓶體外徑25mm～250mm，容積0.1L～15L，工作壓力達20MPa；儲氫瓶體11的數(shù)量根據(jù)實際使用需求任意選擇。

所述儲氫瓶體11和縱向換熱翅片管10的接觸面上涂覆一層薄導熱硅脂，減少兩者間的接觸熱阻。

所述儲氫材料床體12為儲氫材料與導熱纖維的均勻混合物。

所述儲氫材料為稀土系AB₅型、鈦系AB₂型和AB型、鈦釩固溶體型儲氫材料中的一種或幾種。

所述導熱纖維的材質(zhì)為鋁、銅和碳中的一種或幾種。

所述儲氫材料與導熱纖維的質(zhì)量比在98:2～90:10之間。

所述過濾片7和多孔導氣管13為銅粉或不銹鋼粉的燒結(jié)體，過濾精度為0.5微米～5微米。

發(fā)明的有益效果：1）本發(fā)明提供的儲氫裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造加工容易；2）設置的縱向換熱翅片管可以增加換熱面積，提高儲氫容器的換熱效率，由于翅片的方向與儲氫裝置內(nèi)的儲氫瓶體縱向一致，可保證儲氫容器均勻換熱，確保儲氫容器內(nèi)部的儲氫材料床體放氫的均勻性，放氫性能大幅提高；3）裝置自帶有換熱風扇，當與空冷型燃料電池聯(lián)用時，可充分利用燃料電池運行時所產(chǎn)生的廢熱。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的金屬氫化物儲氫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖（剖視）；

圖2是本發(fā)明提供的金屬氫化物儲氫裝置的外形示意圖；

圖3是縱向換熱翅片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例的金屬氫化物儲氫裝置的放氫曲線。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明做進一步詳細的說明，但本發(fā)明不局限于下面實施例。