储氢容器和储氢装置的制作方法

本发明涉及氢能源领域，具体涉及固态储氢容器的改进。

背景技术：

1、固态储氢作为最具前景的储氢形式形式之一，具有高安全性、高体积储氢密度和高放氢纯度等独特优势。固态储氢是通过储氢合金与氢气发生可逆反应，形成金属氢化物，来实现氢气的存储。

2、一方面，储氢合金在吸氢时会放出大量热量，放氢时需要吸收大量热量，如不能及时将吸氢放出的热量导出，或补充放氢所需的热量，反应都会受限，甚至停止。而现有的储氢设备往往存在换热效率不够高的问题。

3、另一方面，储氢合金在吸放氢过程中由于氢原子在晶格中的进出，会产生晶格膨胀和收缩，宏观上导致合金粉化，降低使用寿命。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出一种结构优化的储氢容器，并基于该储氢容器提出全新的储氢装置。

2、本发明采用如下技术方案实现：

3、本发明提出一种储氢容器，包括管体、储氢单元和承压垫片，所述管体具有内部容纳腔，所述储氢单元设有数个，数个所述储氢单元沿管体的延伸方向在所述内部容纳腔中间隔排列，所述储氢单元由能够反复可逆地吸入氢气或释放氢气的储氢材料制成，每个储氢单元均被紧密夹持在两个承压垫片之间，通过所述承压垫片阻止储氢单元的体积膨胀变形。

4、在一个实施例中，优选的，所述储氢单元的表面包裹有透氢膜。

5、在一个实施例中，优选的，储氢容器还包括封头，所述管体的两端开口，两个所述封头分别固定连接于所述管体的两端并密封所述管体的两端开口，所述封头上设有连通至所述内部容纳腔的氢气通道，数个所述储氢单元和承压垫片被压紧在两个所述封头之间。

6、在一个实施例中，优选的，所述封头的内侧固定设有过滤片。

7、基于上述的储氢容器，本发明还提出一种储氢装置，包括载体和装载在所述载体上的至少一个上述的储氢容器。

8、在一个实施例中，优选的，储氢装置还包括加热系统，用于加热所述储氢容器。

9、在一个实施例中，优选的，所述加热系统包括缠绕在所述储氢容器的管体上的导流管，所述导流管内注有导热媒介。

10、在一个实施例中，优选的，相邻的储氢容器间隔设置，一条导流管连续地缠绕在所有的所述储氢容器上。

11、在一个实施例中，优选的，数个所述储氢容器中的至少部分相互串联或并联。

12、在一个实施例中，优选的，所述载体还装载有与储氢容器连通的空管，用于平衡氢压；或者，还包括外接于储氢装置的氢气缓冲罐。

13、在一个实施例中，优选的，每一所述储氢容器配备有温度传感器，用于侦测并反馈储氢容器的温度。

14、在一个实施例中，优选的，还包括装置识别单元，装置识别单元用于存储储氢装置的相关参数。

15、在一个实施例中，优选的，所述载体为管状结构，所述载体的管腔内间隔固定有数个支撑板，所述支撑板上开有穿孔，用于供所述储氢容器穿伸。

16、在一个实施例中，优选的，所述载体为管状结构，所述储氢容器装载于所述载体的管腔内，还包括端盖，两个所述端盖分别固定连接于所述载体的两端，两个所述端盖夹持限位所述储氢容器的两端。

17、在一个实施例中，优选的，所述储氢容器上设有凸伸出所述载体的氢气接头，还包括换热系统，所述换热系统包括缠绕在所述储氢容器的管体上的导流管，所述导流管内注有导热媒介，所述端盖上设有供所述氢气接头和导流管穿行的让位孔。

18、在一个实施例中，优选的，储氢装置还包括联接管，用于联接在不同的所述储氢容器的氢气接头之间，以及还包括保护罩，所述保护罩固定连接于所述载体的两端并围挡所述氢气接头和联接管。

19、本发明具有以下有益效果：

20、1.本发明通过在储氢单元表面包覆透氢膜，可以避免粉化的储氢材料阻塞储氢容器的管体。

21、2.本发明通过设置承压垫片对储氢单元形成夹持作用，能够承担储氢单元的膨胀压力，进而减缓储氢材料粉化，阻止储氢单元的体积膨胀变形。

22、3.本发明采用数个单支的储氢容器装载在载体内，可以在每个储氢容器周围的换热区域中设置加热系统，即每一支储氢容器都可以单独配置加热系统，从而大幅提高加热效率。同时，本发明采用数个单支的储氢容器装载在载体内，可以在充氢放热的过程中借助冷氢充入热氢放出的过程导出大量的热量。

23、4.本发明设置导流管缠绕在储氢容器的管体上，能够形成密集的加热区域，提高加热效率。

技术特征：

1.储氢容器，其特征在于：包括管体、储氢单元和承压垫片，所述管体具有内部容纳腔，所述储氢单元设有数个，数个所述储氢单元沿管体的延伸方向在所述内部容纳腔中间隔排列，所述储氢单元由能够反复可逆地吸入氢气或释放氢气的储氢材料制成，每个储氢单元均被紧密夹持在两个承压垫片之间，通过所述承压垫片阻止储氢单元的体积膨胀变形。

2.根据权利要求1所述的储氢容器，其特征在于：所述储氢单元的表面包裹有透氢膜。

3.根据权利要求1所述的储氢容器，其特征在于：还包括封头，所述管体的两端开口，两个所述封头分别固定连接于所述管体的两端并密封所述管体的两端开口，所述封头上设有连通至所述内部容纳腔的氢气通道，数个所述储氢单元和承压垫片被压紧在两个所述封头之间。

4.储氢装置，包括载体和装载在所述载体上的至少一个储氢容器，其特征在于：所述储氢容器是权利要求1-3任一所述的储氢容器。

5.根据权利要求4所述的储氢装置，其特征在于：还包括加热系统，用于加热所述储氢容器。

6.根据权利要求4所述的储氢装置，其特征在于：所述加热系统包括缠绕在所述储氢容器的管体上的导流管，所述导流管内注有导热媒介。

7.根据权利要求4所述的储氢装置，其特征在于：所述载体还装载有与储氢容器连通的空管，用于平衡氢压；或者，还包括外接于储氢装置的氢气缓冲罐。

8.根据权利要求4所述的储氢装置，其特征在于：每一所述储氢容器配备有温度传感器，用于侦测并反馈储氢容器的温度。

9.根据权利要求4所述的储氢装置，其特征在于：还包括装置识别单元，装置识别单元用于存储储氢装置的相关参数。

10.根据权利要求4所述的储氢装置，其特征在于：所述载体为管状结构，所述储氢容器装载于所述载体的管腔内，还包括端盖，两个所述端盖分别固定连接于所述载体的两端，两个所述端盖夹持限位所述储氢容器的两端，所述储氢容器上设有凸伸出所述载体的氢气接头，还包括加热系统，所述加热系统包括缠绕在所述储氢容器的管体上的导流管，所述导流管内注有导热媒介，所述端盖上设有供所述氢气接头和导流管穿行的让位孔，还包括联接管，用于联接在不同的所述储氢容器的氢气接头之间，以及还包括保护罩，所述保护罩固定连接于所述载体的两端并围挡所述氢气接头和联接管。

技术总结本发明涉及储氢容器和储氢装置，储氢容器包括管体、储氢单元和承压垫片，所述管体具有内部容纳腔，所述储氢单元设有数个，数个所述储氢单元沿管体的延伸方向在所述内部容纳腔中间隔排列，所述储氢单元由能够反复可逆地吸入氢气或释放氢气的储氢材料制成，每个储氢单元均被紧密夹持在两个承压垫片之间，通过所述承压垫片阻止储氢单元的体积膨胀，减缓储氢单元的粉化。储氢单元的表面包裹有透氢膜，即使储氢材料粉化，透氢膜将整个储氢单元包裹住，放置粉化材料外漏，也可以避免粉化的储氢单元阻塞储氢容器的管体。技术研发人员：吴刚,郭腾骏,时光受保护的技术使用者：厦门氢鸢科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15