一种稀土合金浆液储氢装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种稀土合金浆液储氢装置；该装置包括氢源瓶1、管道2，还包括高压反应釜3、氢库4、热电耦6、搅拌装置7，高压反应釜3上设置有氢源充入接口31、排气口32、真空抽取接口33、加料口34和出料口35，热电耦设置在高压反应釜内，所述氢库、氢源充入口、排气口、真空抽取接口上分别设置有压力表或压力传感器；其优点是，利用本设备进行储氢，较好地解决了固体稀土合金储氢技术造成的管路堵塞和容器破裂等问题，克服了液体储氢其释氢效率偏低的不足，通过浆液中稀土合金与有机溶剂的调节，改变了稀土合金浆液体系性能，为制作大容量高性能电池提供了电池材料。
【专利说明】一种稀土合金楽液储氢装置
【技术领域】
:
[0001]本实用新型涉及一种电池材料的储能装置及储能方法，尤其是涉及到稀土类电池材料的储氢装置及其储氢方法，具体讲是一种稀土合金浆液储氢装置及其储氢方法。
[0002]【背景技术】:
[0003]随着全球石油、煤炭等资源的日益枯竭和对环境保护要求的日益提高，各国政府投入了大量资金开发新的清洁能源，其中氢能是最为看好和最具潜力的新能源，各国学者普遍认为21世纪将是氢能世纪，并提出了 “氢经济”的新概念。氢是一种完全无污染的理想能源材料，具有单位质量热量高于汽油两倍以上的高能量密度。但在氢能开发应用中，其应用范围已扩大到能源、化工、电子、宇航、军事及民用各个方面。其中，在镍氢电池和燃料电池中得到了最广泛的应用。镍氢电池和燃料电池是新型电动汽车的首选动力，随着环保电动和混合动力汽车的市场化，对镍氢电池和燃料电池提出了大容量高性能的要求，同时对储氢材料也提出了更高要求。据本 申请人:所知，目前高性能的稀土是制造镍氢电池和燃料电池的极好储氢材料。然而，对于如何将氢能储存于稀土合金内，使其成为大容量高性能的电池材料，是本行业开发高性能大容量的稀土储氢电池材料的重大研究开发课题。目前稀土储氢主要有固体稀土合金储氢(也称金属氢化物储氢或合金储氢)和液体储氢方式:固体稀土储氢，该稀土储氢合金，通常是采用研磨技术，通过收集与包装以干粉的形式提供给用户。由于该储氢合金电池材料是一种粉末状，存在体积易膨胀往往造成管路堵塞和容器破裂，并有导热能力差等问题。而液体储氢又由于加脱氢反应所需温度较高，实际释氢效率偏低，因而存在成本高氢利用率低的问题。
[0004]实用新型内容:
[0005]本实用新型要解决的技术问题是，提供一种稀土合金浆液储氢装置及其储氢方法，该储氢装置及方法可以解决单纯的固体稀土合金储氢电池材料在工程应用上因合金粉化和体积膨胀造成的管路堵塞和容器破裂等问题，以及克服液体储氢由于加脱氢反应所需温度较高，实际释氢效率偏低的不足。
[0006]本实用新型的技术解决方案之一是，提供一种具有以下结构的稀土合金浆液液体储氢装置，该装置包括氢源瓶、管道，其特征在于，还包括高压反应釜、氢库、热电耦、搅拌装置，所述的氢库通过管道分别与氢源瓶和高压反应釜连接，所述的高压反应釜上设置有氢源充入接口、排气口、真空抽取接口、加料口和出料口，所述的热电耦设置在高压反应釜内，所述氢库、氢源充入口、排气口、真空抽取接口上分别设置有压力表或压力传感器。
[0007]作为上述技术方案的补充和完善，本实用新型还具有如下特征和优点:
[0008]所述的热电耦6上连接一 AD转换器I。设置AD转换器，主要是为了能够与计算机连接。
[0009]所述的搅拌装置7连接一 AD转换器II。设置AD转换器，主要是为了能够与计算机连接。
[0010]所述的氢库上连接的压力传感器是压力传感器I。
[0011]所述的氢源充入口连接的压力传感器是压力传感器II。
[0012]所述的排气口连接的压力传感器是压力传感器III。
[0013]所述的真空抽取接口连接的压力传感器是压力传感器IV。
[0014]所述的压力传感器1、I1、II1、IV以及AD转换器I和AD转换器II通过I/O接口与计算机连接。这样设置，主要是能够实现计算机自动控制操作。
[0015]本实用新型的技术解决方案之二是，利用上述稀土合金浆液储氢装置对稀土合金浆液进行储氢的方法。该方法包括如下步骤:
[0016](1)进料:将稀土合金原料粉末加入高压反应釜内；
[0017](2)抽真空:对高压反应釜抽真空；
[0018](3)活化反应:向高压反应釜内充入高纯度氢气，使稀土合金在氢气的作用下反复进行活化反应；
[0019](4)制作浆液:向高压反应釜中加入甲苯，并开动搅拌机对釜内原料进行搅拌，使釜内稀土合金原料形成浆液；
[0020](5)吸氢反应:向高压反应釜内加热至250_350°C，同时不断搅拌及不断向反应釜补充氢气，使浆液不断进行吸氢反应；
[0021](6)检测:对上述步骤吸氢反应后的产品进行取样检测；
[0022](7)出料:检测达到标准要求，即可出料。
[0023]本实用新型具有以下优点:
[0024]本实用新型较好地解决了固体稀土合金储氢技术在工程应用上因合金粉化和体积膨胀造成的管路堵塞和容器破裂等问题，克服液体储氢由于加脱氢反应所需温度较高，实际释氢效率偏低的不足，通过浆液中稀土合金与有机溶剂的调节，改变了稀土合金浆液体系性能，使其储氢量大为提高，为制作大容量高性能电池提供了电池材料。
【专利附图】
【附图说明】
:
[0025]图1为本实用新型稀土合金浆液储氢装置结构示意图。
[0026]图中所示:1、氢源瓶，2、管道，3、高压反应釜，31、氢源充入接口，32、排气口，33、真空抽取接口，34、加料口，35、出料口，4、氢库，5、计算机，51、I/O接口，6、热电耦，61、AD转换器1，7、搅拌装置，71、AD转换器11，81、压力传感器1，82、压力传感器11，83、压力传感器111，84、压力传感器IV。
【具体实施方式】
:
[0027]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明:
[0028]如图1所示，一种稀土合金浆液液体储氢装置，该装置包括氢源瓶1、管道2，其特征在于，还包括一高压反应釜3、氢库4，热电耦6，搅拌装置7。所述的氢库4通过管道2分别与氢源瓶1和高压反应釜3连接，所述的搅拌装置7是由电机和搅拌桨构成，所述的搅拌桨置7入高压反应釜3内。所述的高压反应釜3上设置有氢源充入接口 31、排气口 32、真空抽取接口 33和加料口 34和出料口 35，所述的热电耦6设置在高压反应釜3内，所述氢库4连接有压力表或压力传感器181，所述的氢源充入口 31连接有压力表或压力传感器1182，所述的排气口 32连接有压力表或压力传感器11183，所述的真空抽取接口 33连接有压力表或压力传感器IV84。所述的热电耦6上连接AD转换器161。所述的搅拌装置7连接AD转换器1171。所述的压力传感器1、I1、II1、IV以及AD转换器I和AD转换器III通过1/0接口 51与计算机5连接。
[0029]本实用新型的技术解决方案之二是，利用上述稀土合金浆液储氢装置对稀土合金浆液进行储氢的方法。该方法包括如下步骤:
[0030](1)进料:将稀土合金原料粉末加入高压反应爸内；
[0031](2)抽真空:对高压反应釜抽真空；
[0032](3)活化反应:向高压反应釜内充入高纯度氢气，使稀土合金在氢气的作用下反复进行活化反应；要求氢气纯度为99.99% ;加入氢气后，使釜内压力升至5.0-5.5Mpa ；
[0033](4)制作浆液:向高压反应釜中加入甲苯，并开动搅拌机对釜内原料进行搅拌，使釜内稀土合金原料形成浆液；甲苯的加入量为按稀土合金粉末与甲苯的质量比为1: 2.5-3，搅拌转速不低于10001..?.!!!;
[0034](5)吸氢反应:通过热电耦加热，使高压反应釜内温度升至250_350°C，同时不断搅拌及不断向反应釜补充氢气，使浆液不断进行吸氢反应；要求搅拌转速不低于lOOOr.P.m ；
[0035](6)检测:对上述步骤吸氢反应后的产品进行取样检测；质量要求为反应釜中的浆液稀土合金充分吸氢至饱和状态；
[0036](7)出料:达到标准要求，即可出料。
[0037]实施例
[0038]本实施例是在计算机自动控制下操作:
[0039](1)进料:称取10公斤稀土合金原料粉末加入高压反应釜；
[0040](2)抽真空:通过计算机控制抽真空机，对高压反应釜抽取真空；使高压反应釜内处在真空状态；
[0041](3)活化:通过计算机控制氢库，缓慢向高压反应釜内充入高纯度氢气，氢气纯度要求为99.99%;加入氢气后，釜内压力增加，通过计算机控制釜内压力为5.0Mpa，使稀土合金粉末与氢气产生活化反应；
[0042](4)制作浆液:按质量比为1: 2.5的比例，称取甲苯25公斤。将甲苯加入高压反应釜中，在计算机上设置搅拌速度为lOOOr.P.m.条件下，并开动搅拌机对釜内原料进行搅拌，使釜内活化后的原料与甲苯形成浆液；
[0043](5)吸氢反应:在爸内衆液充分活化后，在计算机上设置反应爸内温度为300°C,搅拌速度为lOOOr.P.m.条件下，继续向反应釜补充氢气，使浆液不断进行吸氢反应；
[0044](6)检测:对上述步骤吸氢反应后的产品进行取样检测；质量要求为反应釜中的浆液充分吸氢至饱和状态；如不符合要求，再继续进行加氢反应，直到符合要求；
[0045](7)出料:达到标准要求，即可出料。
【权利要求】
1.一种稀土合金浆液液体储氢装置，该装置包括氢源瓶(I)、管道(2)，其特征在于，还包括高压反应釜(3)、氢库(4)、热电耦￠)、搅拌装置(7)，所述的氢库(4)通过管道(2)分别与氢源瓶(I)和高压反应釜(3)连接，所述的高压反应釜(3)上设置有氢源充入接口(31)、排气口(32)、真空抽取接口(33)、加料口(34)和出料口(35)，所述的热电耦(6)设置在高压反应釜(3)内，所述氢库(4)、氢源充入口(31)、排气口(32)、真空抽取接口(33)上分别设置有压力表或压力传感器(81、82、83、84)。
2.如权利要求1所述的一种稀土合金浆液液体储氢装置，其特征在于，所述的热电耦(6)上连接一 AD转换器I (61)。
3.如权利要求1所述的一种稀土合金浆液液体储氢装置，其特征在于，所述的搅拌装置(7)连接一 AD转换器II (71)。
【文档编号】C01B6/02GK204125165SQ201420290653
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年5月24日 优先权日:2014年5月24日
【发明者】罗文浪, 曾小荟, 冷明, 谢安东 申请人:罗文浪