专利名称：贮氢罐活化制作装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种贮氢罐活化制作装置，尤其涉及一种无氧化、易操作的贮氢罐活化制作装置，属氢贮存和运输技术领域。
背景技术：
近年来，为了人类赖依生存的地球环境得到保护，减少二氧化碳对大气的污染，各色各样的电动汽车开发迅速发展，其中之一的燃料电池电动汽车发展很快。燃料电池是通过氢和空气中的氧进行电化学反应而产生电能的。燃料电池包括以下重要的几部分能够不断地提供压缩空气的空气供给装置；能够释放多余空气的空气释放装置；能够不断地提供氢气的氢气供给装置；能够释放多余氢气和把多余氢气送回到氢气供给装置进行循环利用的氢气释放装置；能够使燃料电池的温度保持在一定范围内的冷却装置。这些重要装置的正常运转才能使燃料电池不断地产生电。
燃料电池系统的氢气供给装置典型的有从含氢的液化石油如甲醇等重整制氢的重整反应器；贮存有高压氢气的高压氢贮存装置；和高压氢贮存装置相比能够在低压下贮存氢气的金属氢化物贮氢罐。金属氢化物贮氢罐是由铝或不锈钢外壳和内部金属氢化物贮氢合金组成，金属氢化物贮氢罐贮氢密度高于高压氢贮存装置的贮氢密度。金属氢化物贮氢合金在贮存和释放氢气的过程中要产生体积膨胀和压缩，反复吸放氢循环后金属氢化物颗粒发生粉化。
在制作金属氢化物贮氢罐的过程中，先将块状的贮氢合金机械破碎至要求尺寸的颗粒，随后将颗粒状贮氢合金装入贮氢罐中。装入多少颗粒状贮氢合金合适，必须考虑到松装密度、振实密度和贮氢合金吸氢后的体积膨胀等因素。然后就要对贮氢罐中的贮氢合金进行活化，通常是将贮氢罐直接联在活化装置上进行。当贮氢罐中装入的颗粒状贮氢合金太多，在活化过程中由于贮氢合金吸氢后体积膨胀容易把贮氢罐外壳胀破；当贮氢罐中装入的颗粒状贮氢合金太少，活化后就要打开贮氢罐补加贮氢合金，这样贮氢合金易受空气中的氧气氧化，需要重新活化。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种无氧化、易操作的贮氢罐活化制作装置。
本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的。
一种贮氢罐活化制作装置，它是由活化瓶1、联接法兰2、中间阀3、联接法兰4和贮氢瓶5组成，其特征在于活化瓶1上部左边设置有抽真空阀6和压力表阀7，上部右边设置有充氢阀8和放氢阀9；活化瓶1开口向下，贮氢瓶5开口向上，活化瓶1通过联接法兰2、中间阀3和联接法兰4与贮氢瓶5紧密联接。
适用于本实用新型的贮氢合金可以为MmNi5基、TiFe基、TiMn1.5基和TiV基贮氢合金；贮氢合金的状态可以为铸态、快速凝固状态和退火处理状态。将块状的贮氢合金机械破碎至几毫米大小的颗粒，随后将颗粒状贮氢合金装入活化瓶中，通过抽真空阀将活化瓶抽真空。然后通过充氢阀充氢至4Mpa，贮氢合金在氢气作用下吸氢并产生体积膨胀，在随后的吸放氢过程中由于体积膨胀贮氢合金会不断地开裂和粉化。
活化瓶通过两个联接法兰和中间阀与贮氢瓶相联，这种联接是紧密不透空气的。中间阀可以是球阀，贮氢瓶中是抽真空状态。这样活化瓶中活化好的粉末状贮氢合金通过中间阀装入贮氢瓶时就不会受空气氧化。
本实用新型的贮氢罐活化制作装置不仅能有效的阻止贮氢合金在活化和装瓶过程中空气的氧化，而且操作简单、成本低廉。非常适合于制作氢储存器、氢气净化器和燃料电池氢源用贮氢罐。
图1为贮氢罐活化制作装置的示意图。
图中各数字代号表示如下1.活化瓶 2.联接法兰 3.中间阀 4.联接法兰 5.贮氢瓶 6.抽真空阀 7.压力表阀 8.充氢阀 9.放氢阀具体实施方式
以下结合附图1对本实用新型进行详细描述。
本实用新型的主要结构为活化瓶1、联接法兰2、中间阀3、联接法兰4和贮氢瓶5(见图1)所组成的贮氢罐活化制作装置，活化瓶1上部设置有抽真空阀6、压力表阀7、充氢阀8和放氢阀9。将块状的贮氢合金机械破碎至几毫米大小的颗粒。适用于本实用新型的贮氢合金可以为MmNi5基、TiFe基、TiMn1.5基和TiV基贮氢合金；贮氢合金的状态可以为铸态、快速凝固状态和退火处理状态。将颗粒状贮氢合金装入活化瓶1中，打开抽真空阀6将活化瓶1抽真空至1×10-3～1×103Mpa范围，随后关闭抽真空阀6。然后打开充氢阀8在室温下充氢至4Mpa，也可以在10～80℃下充氢，充氢温度越低，贮氢合金吸氢量越多；充氢压力可以在2～6Mpa范围内进行，充氢压力越高，贮氢合金吸氢量越多。当活化瓶1中的氢气压力达到预设压力，且打开压力表阀7和关闭充氢阀8，压力表显示活化瓶1中氢气压力基本不下降时认为充氢充足。放氢时打开放氢阀9并将氢气引入室外，放氢完毕关闭放氢阀9，吸氢一次和随后的放氢一次为吸放氢循环一次。贮氢合金在活化瓶1内在氢气作用下活化吸氢并产生体积膨胀，在随后的吸放氢过程中由于体积膨胀贮氢合金会不断地开裂和粉化。贮氢合金的颗粒可达到-300目，随吸放氢循环次数的增多贮氢合金的颗粒尺寸可更小。贮氢合金的整个活化过程都是密闭在活化瓶1内进行的，空气中的氧气是不会进入活化瓶内，这样就能有效的阻止贮氢合金在活化过程中的氧化。
活化瓶1通过中间阀3和两个联接法兰与贮氢瓶5相联，这种联接是紧密不透空气的。中间阀3可以是球阀，贮氢瓶5中是抽真空状态。活化瓶1内活化好的粉末状贮氢合金通过打开中间阀3装入贮氢瓶5中，由于贮氢瓶5中是真空状态，贮氢合金粉末装入过程有真空吸力作用进行得较快，且不会受到空气的氧化。
权利要求1.一种贮氢罐活化制作装置，它是由活化瓶(1)、联接法兰(2)、中间阀(3)、联接法兰(4)和贮氢瓶(5)组成，其特征在于活化瓶(1)上部左边设置有抽真空阀(6)和压力表阀(7)，上部右边设置有充氢阀(8)和放氢阀(9)；活化瓶(1)开口向下，贮氢瓶(5)开口向上，活化瓶(1)通过联接法兰(2)、中间阀(3)和联接法兰(4)与贮氢瓶(5)紧密联接。
2.根据权利要求1所述的贮氢罐活化制作装置，其特征在于所述的中间阀是球阀。
3.根据权利要求1所述的贮氢罐活化制作装置，其特征在于充氢温度在10～80℃范围。
4.根据权利要求1所述的贮氢罐活化制作装置，其特征在于充氢压力在2～6Mpa范围。
5.根据权利要求1所述的贮氢罐活化制作装置，其特征在于活化瓶1抽真空至1×10-3～1×10-5Mpa范围。
专利摘要本实用新型涉及一种贮氢罐活化制作装置，它是由活化瓶、两个联接法兰、中间阀和贮氢瓶组成，活化瓶上部有抽真空阀、压力表阀、充氢阀和放氢阀。本实用新型的贮氢罐活化制作装置不仅能有效的阻止贮氢合金在活化和装瓶过程中空气的氧化，而且操作简单、成本低廉。非常适合于制作氢储存器、氢气净化器和燃料电池氢源用贮氢罐。
文档编号F17C11/00GK2898556SQ20052004563
公开日2007年5月9日 申请日期2005年10月14日 优先权日2005年10月14日
发明者张金龙, 方守狮, 林根文, 李晓春, 葛建生, 魏霓 申请人:上海大学