一种合金储氢装置的制作方法

本发明涉及合金储氢，尤其涉及一种合金储氢装置。

背景技术：

1、随着能源危机的加剧，氢能的利用得到大力发展，其中氢能的储能问题的研究应运而生，常规的手段上采用金属氢化物固态储氢技术。

2、例如申请号为：cn201510681013.4的中国发明专利，名称为：一种翅片与螺旋盘管式热交换器耦合的储氢反应器及系统，以及申请号为：cn 201510706560.3的中国发明专利，一种吸氢低应变的金属氢化物储氢罐，以上两种装置均由于储氢合金材料自身导热系数小，使得换热结构方案中储氢合金之间距离大，造成传热热阻高，导致换热结构整体换热系数低，难以满足燃料电池等用氢负载对储氢装置持续大流量、快响应的放氢性能要求。

3、因此，亟需一种合金储氢装置，用于解决现有技术中换热结构整体换热系数低的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种合金储氢装置，解决现有技术中换热结构整体换热系数低的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种合金储氢装置，包括：

3、壳体，所述壳体的内部形成相互独立且依次设置的第一空腔和第二空腔；

4、多个储氢组件，所述储氢组件包括储氢管和储氢合金，多个所述储氢管相互平行且间隔设置，并均内置于所述第一空腔，所述储氢管的一端与所述第二空腔相连通，且所述储氢管的内部形成有大小可调的储氢腔，所述储氢合金内置于所述储氢腔；

5、进气管，与所述第二空腔相连通；

6、进液管，与所述第一空腔相连通，用于输入换热介质；

7、出液管，与所述第一空腔相连通，用于排出换热介质。

8、进一步的，多个所述储氢管呈阵列式分布，并均匀分布于所述第一空腔内，且相邻地两个所述储氢管之间形成有用于流经换热介质的换热间隙。

9、进一步的，所述储氢合金沿所述储氢管的长度方向均匀分布，所述储氢组件还包括缓冲件，所述缓冲件内置于所述储氢管，并可沿所述储氢管的长度方向滑动，用于调整所述储氢腔的大小。

10、进一步的，所述缓冲件包括封板，所述封板内置于所述储氢管，并将所述储氢管的内部分隔为相互独立的缓冲腔和所述储氢腔，且所述封板可沿所述储氢管的长度方向滑动密封连接于所述储氢管，用于调整所述缓冲腔相对所述储氢腔的大小。

11、进一步的，所述缓冲件还包括弹性部，所述弹性部内置于所述缓冲腔，且所述弹性部的一端连接于所述缓冲腔的底部内壁、另一端连接于所述封板。

12、进一步的，所述储氢组件还包括引导部，所述引导部内置于所述储氢腔，并呈螺旋状沿所述储氢管的长度方向靠近所述封板的方向延伸，用于引导气体流动。

13、进一步的，所述引导部的横截面包括第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段、第四圆弧段及第五圆弧段，所述第一圆弧段的切线与水平面之间形成第一夹角，所述第二圆弧段的切线与水平面之间形成第二夹角，所述第三圆弧段的切线与水平面之间形成第三夹角，所述第四圆弧段的切线与水平面之间形成第四夹角，所述第五圆弧段的切线与水平面之间形成第五夹角。

14、进一步的，所述壳体包括由上至下依次设置且相互密封连接的上封头、筒体及下封头，所述筒体的内部开设有所述第一空腔，所述筒体与所述下封头之间形成所述第二空腔，多个所述储氢管呈阵列式分布于所述第一空腔，且所述储氢管的一端连接于所述筒体的底部，并与所述第二空腔相连通。

15、进一步的，所述进液管连接于所述筒体的底部侧壁，并与所述第一空腔相连通，所述出液管连接于所述筒体的顶部侧壁，并与所述第一空腔相连通。

16、进一步的，所述进气管连接于所述下封头的底部，并与所述第二空腔相连通。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果包括：壳体的内部形成有相互独立的第一空腔和第二空腔，其中多个储氢管内置于第一空腔，并与第二空腔相连通，储氢管内形成有大小可调的储氢腔，储氢合金内置于储氢腔，进气管与第二空腔相连通，用于进气或排气，进液管和出液管均与第一空腔相连通，分别用于输入或输出换热介质。相较于现有技术，氢气经由第二空腔进入或排出，且氢气充放过程中产生的热量通过第一空腔内的换热介质进行热交换，其中换热介质由进液管和出液管进出，形成高效地换热，有效地减少传热热阻，同时利用储氢腔的大小可调，可以有效地缓解储氢合金膨胀引起的变形，提高储氢罐的安全性，能解决现有技术中因储氢合金之间距离大造成传热热阻高，从而导致换热结构整体换热系数低的技术问题。

技术特征：

1.一种合金储氢装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的合金储氢装置，其特征在于，多个所述储氢管呈阵列式分布，并均匀分布于所述第一空腔内，且相邻地两个所述储氢管之间形成有用于流经换热介质的换热间隙。

3.根据权利要求2所述的合金储氢装置，其特征在于，所述储氢合金沿所述储氢管的长度方向均匀分布，所述储氢组件还包括缓冲件，所述缓冲件内置于所述储氢管，并可沿所述储氢管的长度方向滑动，用于调整所述储氢腔的大小。

4.根据权利要求3所述的合金储氢装置，其特征在于，所述缓冲件包括封板，所述封板内置于所述储氢管，并将所述储氢管的内部分隔为相互独立的缓冲腔和所述储氢腔，且所述封板可沿所述储氢管的长度方向滑动密封连接于所述储氢管，用于调整所述缓冲腔相对所述储氢腔的大小。

5.根据权利要求4所述的合金储氢装置，其特征在于，所述缓冲件还包括弹性部，所述弹性部内置于所述缓冲腔，且所述弹性部的一端连接于所述缓冲腔的底部内壁、另一端连接于所述封板。

6.根据权利要求4所述的合金储氢装置，其特征在于，所述储氢组件还包括引导部，所述引导部内置于所述储氢腔，并呈螺旋状沿所述储氢管的长度方向靠近所述封板的方向延伸，用于引导气体流动。

7.根据权利要求6所述的合金储氢装置，其特征在于，所述引导部的横截面包括第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段、第四圆弧段及第五圆弧段，所述第一圆弧段的切线与水平面之间形成第一夹角，所述第二圆弧段的切线与水平面之间形成第二夹角，所述第三圆弧段的切线与水平面之间形成第三夹角，所述第四圆弧段的切线与水平面之间形成第四夹角，所述第五圆弧段的切线与水平面之间形成第五夹角。

8.根据权利要求2所述的合金储氢装置，其特征在于，所述壳体包括由上至下依次设置且相互密封连接的上封头、筒体及下封头，所述筒体的内部开设有所述第一空腔，所述筒体与所述下封头之间形成所述第二空腔，多个所述储氢管呈阵列式分布于所述第一空腔，且所述储氢管的一端连接于所述筒体的底部，并与所述第二空腔相连通。

9.根据权利要求8所述的合金储氢装置，其特征在于，所述进液管连接于所述筒体的底部侧壁，并与所述第一空腔相连通，所述出液管连接于所述筒体的顶部侧壁，并与所述第一空腔相连通。

10.根据权利要求8所述的合金储氢装置，其特征在于，所述进气管连接于所述下封头的底部，并与所述第二空腔相连通。

技术总结
本发明公开了一种合金储氢装置，包括：壳体、多个储氢组件、进气管、进液管及出液管，壳体的内部形成相互独立且依次设置的第一空腔和第二空腔，储氢组件包括储氢管和储氢合金，多个储氢管相互平行且间隔设置，并均内置于第一空腔，储氢管的一端与第二空腔相连通，且储氢管的内部形成有大小可调的储氢腔，储氢合金内置于储氢腔，进气管与第二空腔相连通，进液管与第一空腔相连通，用于输入换热介质，出液管与第一空腔相连通，用于排出换热介质。本发明能解决换热结构整体换热系数低的问题。

技术研发人员：张浩,曾辉,汪尚,吴飞,袁智
受保护的技术使用者：武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22