专利名称：燃料电池用储氢罐的制作方法
技术领域：
本实用新型属于氢气储存技术领域，特别是涉及一种燃料电池用储氢罐的制造技术。
储氢合金吸氢时放出一定的热量，放氢时需要从外部吸收一定的热量。为使储氢罐的放氢速率达到足够的水平，储氢罐内部的储氢合金应达到相应的温度条件与罐体的环境进行热交换。
目前，现有的储氢罐一般采用GB11640-2001缩口的方式，但存在导热机构(导热铝片或导热不锈钢片或导热铜片)的安置困难问题，普遍采用真空钎焊的方式焊接导热机构。
另外，还要在下盖焊接阻挡细颗粒的过滤器。焊接的过滤器不与气体阀门相连通，制造成本高。
由于储氢罐真空钎焊无疑使筒体受到加热而使材料软化，材料的强度没有发挥到极大，同时真空钎焊存在效率低、加工工艺复杂，成本高的缺点。另外如果出气盖、筒体、下盖采用硬态铝合金材质，其间采用真空钎焊，钎焊接头的强度为软铝状态，强度不高。
本实用新型的目的是提供一种具有瓶体强度大，结构简单、安装使用方便等特点的储氢罐。
本新型实用燃料电池用储氢罐采用氩弧焊或激光焊焊接，出气盖、下盖采用半椭圆形、或蝶形或球形，筒体、出气盖、下盖如果采用硬态铝合金，选择合适的铝合金焊料(4043、5356)使接头强度接近基体的强度。下盖与筒体也可采用热挤压制成连体。
导热片的外径与筒体的内径过盈配合，导热片挤入筒体；导热片上分布包括中心孔在内的通孔，为储氢合金灌装用，中心孔为过滤器的通入用。气体阀门与出气盖、过滤器螺纹连接，在其螺纹间填上聚四氟乙烯作为密封。过滤器的头部为锥体，使储氢罐充满合金粉末时过滤器的插入更省力。过滤器的精度为0.5～30μm，精度越细，阻挡储氢合金粉末效果越好，但太细容易使滤孔堵住，影响放气速率。
燃料电池用储氢罐充入合金粉末后，需要经过活化工艺，活化条件在4MPa以下，20℃放氢压力在1MPa以下。因此考虑到活化时候需要在80℃的条件下，设计焊接储氢气瓶使用压力为6.4MPa。新型实用燃料电池用储氢罐通过水压试验9.6MPa，满足储氢气瓶80℃以下的工艺操作条件。
本实用新型采用如下技术方案燃料电池用储氢罐由筒体、阀门、过滤器组成，其结构和连接方式为筒体和出气盖用氩弧焊或激光焊焊接在一起，筒体和下盖热挤压连体或用氩弧焊或激光焊焊接在一起；气体阀门与过滤器连通固定于出气盖。
本实用新型还可以采用如下技术措施上述的燃料电池用储氢罐，其特点是筒体内有导热片，导热片与筒体过盈配合装配在一起，导热片上有中心孔和漏料孔。
上述的燃料电池用储氢罐，其特点是气体阀门与过滤器、气体阀门与出气盖通过螺纹相连接。
上述的燃料电池用储氢罐，其特点是出气盖、下盖呈半椭圆形、蝶形或球形。
上述的燃料电池用储氢罐，其特点是筒体、出气盖和下盖的材质为硬态铝合金或全为不锈钢。
上述的燃料电池用储氢罐，其特点是导热片为纯铝、不锈钢或紫铜材料。
上述的燃料电池用储氢罐，其特点是过滤器的材质为铜或不锈钢，头部呈锥形。
上述的燃料电池用储氢罐，其特点是过滤器孔径为0.5-30μm。
上述的燃料电池用储氢罐，其特点是过滤器孔径为1-10μm。
本发明具有的优点和积极效果1.采用氩弧焊或激光焊，筒整体未受热，瓶整体硬态强度与钎焊整体软态强度相比较高，使材料强度发挥极大。同时，加工工艺简单，生产效率高。
2.过滤器与气体阀门相连，减少了下盖钎焊过滤器工艺，制造成本低；而且安装使用方便。
3.导热片采用过盈配合安装，减少了钎焊工艺，保证了筒体整体强度，降低了生产制造成本。
总之，本实用新型具有制造工艺简单、过程易控制、设备投资少，产品瓶体强度大、成本低和安装使用方便的优点，可广泛应用于燃料电池的氢气供给系统。
图2是本实用新型下盖为连体方式的内部结构示意图。
实施例2参照附图2，储氢罐的内部结构为6061铝合金热挤压加工成筒体4，再经过固溶和时效热处理T6状态。导热铝片5采用纯铝板，厚度为0.5mm，经过冲制加工中心孔1个、在中心孔周围均布6个漏料孔；该8片导热铝片5是挤入筒体4的，呈过盈状态。6061铝合金的出气盖2经过热挤压成毛坯，经固溶和时效热处理T6状态，再加工成椭圆半球形，坡口为α60°，出气盖2和筒体4用氩弧焊焊接在一起。罐体经过表面处理，灌装储氢合金粉末。过滤器3的精度为51μm，采用铜质；过滤器3有中心通气空腔，头部呈圆锥形。阀门1与过滤器3螺纹连接，带有过滤器3的阀门1螺纹方式安装于出气盖2上。
实施例3参见附
图1。储氢罐的结构为不锈钢1Cr18Ni9Ti筒体4的外径Φ60mm、内径Φ52mm、长140mm；导热不锈钢片5的厚度为0.5mm，有中心孔1个、在中心孔周围均布6个漏料孔，该8片导热不锈钢片5是挤入筒体4的，呈过盈状态。不锈钢1Cr18Ni9Ti的出气盖2、下盖6呈椭圆半球形，坡口为α18°，出气盖2和下盖6与筒体用激光焊焊接。罐体经过表面处理，灌装储氢合金粉末。过滤器3的精度为10μm，采用不锈钢质，过滤器3有中心通气空腔7，头部8呈圆锥形。阀门1与过滤器3在螺纹间缠上聚四氟乙烯后拧固在一起，带过滤器3的阀门1靠螺纹紧固于出气盖2。
本实用新型实例具有所述的结构简单、瓶体强度大、制造成本低、安装使用方便等积极效果。
权利要求1.燃料电池用储氢罐由筒体、阀门、过滤器组成，其特征在于筒体和出气盖用氩弧焊或激光焊焊接在一起，筒体和下盖热挤压连体或用氩弧焊或激光焊焊接在一起；气体阀门与过滤器连通固定于出气盖。
2.根据权利要求1所述的燃料电池用储氢罐，其特征在于筒体内有导热片，导热片与筒体过盈配合装配在一起，导热片上有中心孔和漏料孔。
3.根据权利要求1所述的燃料电池用储氢罐，其特征在于气体阀门与过滤器、气体阀门与出气盖通过螺纹相连接。
4.根据权利要求1所述的燃料电池用储氢罐，其特征在于出气盖、下盖呈半椭圆形、蝶形或球形。
5.根据权利要求1所述的燃料电池用储氢罐，其特征在于筒体、出气盖和下盖的材质为硬态铝合金或全为不锈钢。
6.根据权利要求2所述的燃料电池用储氢罐，其特征在于导热片为纯铝、不锈钢或紫铜材料。
7.根据权利要求1-6所述的燃料电池用储氢罐，其特征在于过滤器的材质为铜或不锈钢，头部呈锥形。
8.根据权利要求1-6所述的燃料电池用储氢罐，其特征在于过滤器孔径为0.5-30μm。
9.根据权利要求8所述的燃料电池用储氢罐，其特征在于过滤器孔径为1-10μm。
专利摘要燃料电池用储氢罐属于氢气储存技术领域。燃料电池用储氢罐由筒体、阀门、过滤器组成，其结构和连接方式为筒体和出气盖用氩弧焊或激光焊焊接在一起，筒体和下盖热挤压连体或用氩弧焊或激光焊焊接在一起；气体阀门与过滤器连通固定于出气盖。筒体内有导热片，导热片与筒体过盈配合装配在一起，导热片上有中心孔和漏料孔。气体阀门与过滤器、气体阀门与出气盖通过螺纹相连接。本实用新型具有制造工艺简单、过程易控制、设备投资少，产品瓶体强度大、成本低和安装使用方便的优点，可广泛应用于燃料电池的氢气供给系统。
文档编号F17C13/00GK2534455SQ0220937
公开日2003年2月5日 申请日期2002年3月29日 优先权日2002年3月29日
发明者沈国迪, 黄岳祥, 孙元明 申请人:天津海蓝德能源技术发展有限公司