专利名称：一种金属氢化物固态储氢装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种储氢装置，具体是一种金属氢化物固态储氢装置。
背景技术：
目前氢气储存主要有液态储氢、气态储氢、固态储氢等方式。液态储氢的重量比和体积比均较高，但由于为产生低温，将消耗大量的能量，同时需专门的绝热容器，成本较高， 不太适合中小型PEMFC系统使用。高压气态储氢体积比较低，而重量比也不高，采用复合材料，会相应提高其重量和体积比，但价格也将增加很多，同时其安全性不好，故用于大功率 PEMFC尚可，不适用于中小功率的PEMFC则。近些年固态储氢技术由于其安全性好、体积储氢密度高、提供的氢气纯度高受到关注，在小型燃料电池及某些特定环境的应用中具有极强的竞争力。氢的储存问题，由于尚缺乏大容量储氢材料，缺乏高效、安全和廉价的储氢手段，使得氢的供应量不足，供给成本偏高；一种安全、高能量密度、低成本、使用寿命长的储氢技术的应用需求已越来越迫切。如中国专利CN200410094188. 7采用分隔物将罐体分为几个隔间，分隔物具有一方型蜂巢式结构或扇形蜂巢式结构，巢室的内壁与储氢罐的长轴相垂直，有利于氢气的进出；如另一中国专利CN200310101758. 6则是在储氢合金粉中混入导热剂、抗板结剂，还将若干散热片镶套于容器外边。但这两个专利均存在着储氢器热交换效率还不足的缺陷，因此难以获得更好的储氢性能。
发明内容针对上述现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、具有良好散热效果的的金属氢化物固态储氢装置。为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种金属氢化物固态储氢装置，其特点是包括筒体、设置在筒体上方的控制氢气排放的阀门、设置在筒体的瓶颈处起过滤作用的氢气过滤片以及设置在筒体内部的散热结构，所述散热结构由铝箔或泡沫铝压制叠加成蜂巢式结构，所述散热结构的空隙内设有储氢合金粉。其中，上述散热结构由多个压制后的铝箔或泡沫铝叠加成一个圆柱体形状的蜂巢式结构。为了进一步达到更好的散热效果，上述圆柱体形状的散热结构的直径稍大于筒体内径，通过过盈配合装置于筒体内；且在上述铝箔或泡沫铝的表面镀设有一层具有高导热率的镀层，该镀层可以用各种导热性能好的材料制成，本实用新型的镀层可以为金属铜或银或类金刚石。本实用新型的储氢合金粉为AB5或AB2或A2B7型的储氢合金粉，这些储氢合金通过真空感应熔炼，再经快淬制成储氢合金片，合金片经热处理后，最后通过机械球磨制成粒度小于3mm储氢合金粉。储氢合金粉装入筒体内后，该储氢装置经活化后才能用于储氢。本实用新型的储氢装置的活化方法是将筒体在60-90°C抽真空时间保持大于2小时，在0-10°C条件下
3充入氢气，氢气压力2-3MPa，保持2小时以上；然后在50°C条件下放氢，放氢至压力小于 0. lMPa，50°C抽真空时间保持大于2小时，再在50°C条件下放氢。本实用新型由于采用在带有阀门和氢气过滤片的筒体内部设有由铝箔或泡沫铝压制叠加成蜂巢式结构的散热结构，在散热结构的空隙内设有储氢合金粉，从而提高了筒体的散热方式，该散热结构的特殊结构设计，使得筒体内的储氢合金粉与散热结构都足够的多，且两者能够充分接触，从而有利于反应热的快速有效传导，故能有效提高储氢装置的整体导热性能，保证了该储氢装置的使用寿命更长更安全；又由于在散热结构的铝箔或泡沫铝的表面镀设有一层具有高导热率的镀层，进一步提高材料的导热性能，同时可降低材料的加工、安装性能及成本。综上所述，本实用新型的金属氢化物固态储氢装置，其结构简单、设计巧妙、相对现有的储氢器具有更为良好的散热效果，属于一种安全、成本低、使用寿命长的储氢技术。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的竖向剖视结构示意图。图2是本实用新型散热结构的结构示意图。图3是本实用新型的横向剖视结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种金属氢化物固态储氢装置，其中包括筒体1、设置在筒体1 上方的控制氢气排放的阀门2、设置在筒体1的瓶颈处起过滤作用的氢气过滤片3以及设置在筒体1内部的散热结构4，该散热结构4由铝箔或泡沫铝压制叠加成蜂巢式结构，该散热结构4的空隙内设有储氢合金粉。由于采用在带有阀门2和氢气过滤片3的筒体1内部设有由铝箔或泡沫铝压制叠加成蜂巢式结构的散热结构4，并在散热结构4的空隙内设有储氢合金粉，从而提高了筒体1的散热方式，该散热结构4的特殊结构设计，使得筒体1内的储氢合金粉与散热结构4都足够的多，且两者能够充分接触，从而有利于反应热的快速有效传导，故能有效提高储氢装置的整体导热性能，保证了该储氢装置的使用寿命更长更安全。如图2或图3所示，该实施例的散热结构4由多个压制后的铝箔或泡沫铝叠加成一个圆柱体形状的蜂巢式结构，其中图2为铝箔或泡沫铝压制后的示意图，图3为散热结构 4装置在筒体1内后的横向剖面视图，从图3中可看出该散热结构4叠加后形成一个蜂巢式结构。该圆柱体形状的散热结构4的直径稍大于筒体1内径，通过过盈配合装置于筒体 1内，从而使得散热结构4能够稳固的设置在筒体1的内部且能与筒体1的内壁紧密接触。 为增加散热结构4的导热性能，该实施例在铝箔或泡沫铝的表面镀设有一层具有高导热率的镀层，该镀层可以为金属铜或银或类金刚石。该实施例的筒体1是由6061铝合金旋压而成，热处理后其极限压力大于IOMPa以上。该实施例氢氢过滤片3是由316不锈钢粉末经压制、烧结而成。而该实施例的储氢合金粉可以为或或A2B7型的储氢合金粉，这些储氢合金通过真空感应熔炼，再经快淬制成储氢合金片，合金片经热处理后，最后通过机械球磨制成粒度小于3mm储氢合金粉。[0016]将上述的储氢合金粉装在筒体1内的散热结构4形成的空隙中后，将筒体1密封后即可进行活化，该实施例的储氢装置的活化过程为将筒体1在80°c抽真空时间保持3 小时，在5°C条件下充入氢气，氢气压力3MPa，保持2小时以上；然后在50°C条件下放氢，放氢至压力0. IMPa，在50°C条件下抽真空时间保持3小时，在5°C条件下充入氢气，氢气压力3MPa，保持2小时以上，然后在50°C条件下放氢，即完成储氢装置的活化。活化后的储氢装置可在常温条件下作为燃料电池储氢用。尽管本实用新型是参照具体实施例来描述，但这种描述并不意味着对本实用新型构成限制。参照本实用新型的描述，所公开的实施例的其他变化，对于本领域技术人员都是可以预料的，这种的变化应属于所属权利要求所限定的范围内。
权利要求1.一种金属氢化物固态储氢装置，其特征在于包括筒体(1)、设置在筒体(1)上方的控制氢气进出的阀门(2)、设置在筒体(1)的瓶颈处起过滤作用的氢气过滤片(3)以及设置在筒体(1)内部的散热结构(4)，所述散热结构(4)由铝箔或泡沫铝压制叠加成蜂巢式结构， 所述散热结构(4)的空隙内设有储氢合金粉。
2.根据权利要求1所述的金属氢化物固态储氢装置，其特征在于上述散热结构(4)由多个压制后的铝箔或泡沫铝叠加成一个圆柱体形状的蜂巢式结构。
3.根据权利要求2所述的金属氢化物固态储氢装置，其特征在于上述圆柱体形状的散热结构(4)的直径稍大于筒体(1)内径，通过过盈配合装置于筒体(1)内。
4.根据权利要求2所述的金属氢化物固态储氢装置，其特征在于上述散热结构(4)的铝箔或泡沫铝的表面镀设有一层具有高导热率的镀层。
5.根据权利要求4所述的金属氢化物固态储氢装置，其特征在于上述镀层为金属铜或银或类金刚石。
6.根据权利要求2所述的金属氢化物固态储氢装置，其特征在于上述筒体(1)由6061 铝合金旋压而成，热处理后其极限压力大于IOMPa以上。
7.根据权利要求6所述的金属氢化物固态储氢装置，其特征在于上述氢氢过滤片(3) 由316不锈钢粉末经压制、烧结而成。
8.根据权利要求2所述的金属氢化物固态储氢装置，其特征在于上述储氢合金粉为 AB5或AB2或A2B7型的储氢合金粉。
专利摘要本实用新型提供一种金属氢化物固态储氢装置，包括筒体、设置在筒体上方的控制氢气进出的阀门、设置在筒体的瓶颈处起过滤作用的氢气过滤片以及设置在筒体内部的散热结构，散热结构由铝箔或泡沫铝压制叠加成蜂巢式结构，散热结构的空隙内设有储氢合金粉。由于采用在带有阀门和氢气过滤片的筒体内部设有由铝箔或泡沫铝压制叠加成蜂巢式结构的散热结构，从而提高了筒体的散热方式，该散热结构的特殊结构设计，使得筒体内的储氢合金粉与散热结构都足够的多，且两者能够充分接触，从而有利于反应热的快速有效传导，故能有效提高储氢装置的整体导热性能，保证了该储氢装置的使用寿命更长更安全，属于一种安全、成本低、使用寿命长的储氢技术。
文档编号F17C1/00GK202048351SQ201020675169
公开日2011年11月23日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者唐仁衡, 孙泰, 王英, 肖方明 申请人:广州有色金属研究院