一种储氢器及其导热系统及氢动力车的制作方法

本发明涉及一种固态储氢器及其导热系统及氢动力车。

背景技术：

1、目前，随着能源危机的加剧和环保意识的加强，氢能的利用越来越受到广泛的关注，其中氢的存储是在氢能在实用过程中的主要技术瓶颈之一。

2、现有技术中较为实用的储氢方式主要有三种：高压容器储氢(如钢瓶)、低温液氢储罐(低温杜瓦罐)以及金属氢化物固态储氢。其中的金属氢化物固态储氢技术是利用氢气与储氢合金的反应来实现氢气的储存，与其他储氢方式相比，具有储氢密度高、压力低、安全性好、氢气纯度高等优点，是储氢技术发展的一个重要方向。

3、但本申请发明人在进行技术研发的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

4、(1)储氢合金发生粉化影响储氢罐的传热性能。储氢合金吸氢时产生大量热量，放氢时需从外部吸收大量热量，而温度则严重影响储氢合金的吸/放氢速率；此外储氢合金在吸/放氢过程中会发生剧烈的晶格膨胀/收缩，使得储氢合金发生粉化，粉化后导致储氢合金的传热性能极差(其有效热导率约为1w/m/k左右)，使得金属氢化物储氢罐内部的储氢合金粉末床体的传热是影响储氢罐性能的主要因素之一。

5、(2)储氢合金粉末的局部聚集易引发储氢罐安全事故。在储氢合金膨胀/收缩和重力的作用下，使得储氢合金粉末会逐渐发生沉降，这将导致储氢合金粉末在储氢罐内某些部位集聚，聚集的储氢合金在吸氢膨胀时会对罐体施加极大的应力，将导致罐体发生过量塑性变形甚至破裂，引发安全事故。

6、为了防止出现上述问题，第一应改善储氢合金粉末床体的换热性能，以确保金属氢化物储氢罐吸/放氢的快速进行；第二应防止储氢合金粉末在储氢罐内的局部聚集，以确保储氢合金粉末在罐体内均匀分布，防止因应力过大导致罐体过量变形，保证使用安全性和寿命。

7、因此，亟需研制一种高效换热且低变形的固态储氢器，以保证储氢系统使用的安全性。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种能改善储氢合金粉末床体的换热性能的导热系统。

2、实现本发明目的的技术方案是一种导热系统，包括：

3、导热件；

4、罩管；

5、其中，所述罩管在导热系统使用前将所述导热件约束于管内；所述导热件在自然状态下的外径大于所述罩管的内径。

6、优选的，一种导热系统，还包括：

7、导气管；

8、其中，所述导热件为多个一端与导气管连接的导热翅。

9、进一步的，其中，多个所述导热翅沿所述导热管的轴向均匀分布。

10、进一步的，其中，所述导气管为金属基多孔烧结体。

11、进一步的，其中，所述导热件为多个导热翅，所述多个导热翅的一端均与一导向件连接。

12、进一步的，其中，所述导向件为球形或者锥形。

13、进一步的，其中，所述导热件为具有弹性的编织网。

14、优选的，一种导热系统，还包括：

15、弹性件；所述弹性件为中空结构，套设于所述导气管外部。

16、本发明还提供一种固态储氢器，包括储氢瓶和导热系统，所述导热系统采用前述的导热系统。

17、本发明还提供一种氢动力车，包括车体和储氢瓶，所述储氢瓶采用前述的一种低形变的储氢器。

18、采用了上述技术方案后，本发明具有以下的积极的效果：

19、(1)本发明的导热系统能够拥有收拢和打开两种状态，方便安装，采用本发明导热系统的储氢器能够增加储氢合金粉末床体的换热性能。

20、(2)本发明的导热系统中，由于导热件本身具有弹性、弹性件也具有弹性，能够吸收储氢材料吸氢膨胀的压力，从而避免了在罐体上产生的应力集中，有效提高固态储氢罐的使用寿命和安全性。

21、(3)本发明的弹性件、导气管和过滤片能够起到过滤合金粉尘，防止合金粉尘逸出，导致输出氢气不纯，甚至堵塞气阀件的作用。

22、(4)本发明的导热系统设计科学，能更加安全的充/放氢气，同时有导气管将氢气往瓶底输送，并且不用担心合金粉尘逸出，因此可以加快充/放氢速度。

23、(5)本发明的储氢器为一体无缝气瓶，安全性高，而且结构简单、易于组装、可实施性强，导热件损坏后可取出维修，节省成本。

技术特征：

1.一种导热系统，包括：

2.根据权利要求1所述的一种导热系统，还包括：

3.根据权利要求2所述的一种导热系统，其中，多个所述导热翅沿所述导热管的轴向均匀分布。

4.根据权利要求3所述的一种导热系统，其中，所述导气管为金属基多孔烧结体。

5.根据权利要求1所述的一种导热系统，其中，所述导热件为多个导热翅，所述多个导热翅的一端均与一导向件连接。

6.根据权利要求5所述的一种导热系统，其中，所述导向件为球形或者锥形。

7.根据权利要求1所述的一种导热系统，其中，所述导热件为具有弹性的编织网。

8.根据权利要求4所述的一种导热系统，还包括：

9.一种固态储氢器，包括储氢瓶和导热系统，所述导热系统采用如权利要求1-8之一所述的导热系统。

10.一种氢动力车，包括车体和储氢器，所述储氢器采用如权利要求9所述的一种低形变的储氢器。

技术总结
本发明公开了一种储氢器及其导热系统及氢动力车，其中导热系统包括：导热件；导热件安装辅助件，所述导热件安装辅助件为一罩管；其中，所述罩管在导热系统使用前将所述导热件约束于管内；所述导热件在自然状态下的外径大于所述罩管的内径。本发明的导热系统能够拥有收拢和打开两种状态，方便安装，采用本发明导热系统的储氢器能够增加储氢合金粉末床体的换热性能。

技术研发人员：孙继胜,岑健,朱佳浩,宁景霞
受保护的技术使用者：永安行科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15