專利名稱：燃料電池儲氫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及燃料電池領(lǐng)域，尤其是一種燃料電池儲氫裝置。
技術(shù)背景隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類對煤、石油和天然氣等傳統(tǒng)能源的需求量日益增大，而這些 傳統(tǒng)能源一般為不可再生資源，且消耗產(chǎn)物一般具有污染性。目前許多國家都在尋找和研 究新的可替代能源，如太陽能、風(fēng)能、氫能、核能等。而氫能以能量轉(zhuǎn)換率高、來源廣泛、產(chǎn)物 無污染等優(yōu)點成為最理想、最長遠(yuǎn)的能源之一。目前氫氣的使用方式一般為兩種一種是燃燒，將氫能轉(zhuǎn)換為熱能或電能；還有 一種是采用先進(jìn)的發(fā)電裝置(如燃料電池)，將氫能轉(zhuǎn)換為電能。燃料電池是氫能應(yīng)用的 重要途徑，通常以儲藏在儲氫裝置中的氫氣為燃料。對于氣態(tài)氫，常見的儲藏方式一般有兩 種，即高壓鋼瓶儲氫和金屬氫化物固態(tài)儲氫。金屬氫化物固態(tài)儲氫一般是將金屬氫化物儲 氫材料放置在儲氫容器中，是一種 固態(tài)儲氫技術(shù)，與其他方式相比，具有安全性好、儲氫密 度高、儲氫純度高等優(yōu)點。但采用金屬氫化物固態(tài)儲氫存在著這樣的缺點當(dāng)向儲氫裝置中充入氫氣時，金 屬氫化物儲氫材料在吸收氫氣的同時，會放出大量的熱量，當(dāng)金屬氫化物儲氫材料向外釋 放氫氣的同時，需吸收一定的熱量。這種冷熱交替，如果沒有有效的傳熱裝置，一方面容易 造成儲氫裝置變形或破裂，另一方面還會嚴(yán)重影響儲氫裝置的充放氫氣的速度和效率，從 而影響燃料電池工作的穩(wěn)定性，因此儲氫裝置應(yīng)設(shè)有必要的散熱器。而目前一般是利用儲 氫容器與散熱器接觸進(jìn)行熱交換，從而達(dá)到散熱或吸熱的目的。ZL200520127709公開了一 種儲氫裝置，該裝置在儲氫器外部設(shè)有散熱器(即散熱片)，起到了一定的散熱效果，但散 熱器僅與儲氫容器的外壁接觸，儲氫材料不能與散熱器進(jìn)行快速的熱交換，有可能造成儲 氫裝置變形或破裂，在一定程度上也降低了充放氫氣的速度和效率，從而影響了燃料電池 工作的穩(wěn)定性
實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種不易變形或破裂，充放氫氣速度快，進(jìn) 而使燃料電池工作穩(wěn)定的燃料電池儲氫裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用這樣一種燃料電池儲氫裝置它包括外殼、 多個裝有金屬氫化物儲氫合金粉末的儲氫容器；所述儲氫容器設(shè)置在外殼內(nèi)；所述儲氫容 器和外殼之間設(shè)有多片散熱片；每片散熱片與儲氫容器的外側(cè)壁及外殼的內(nèi)側(cè)壁緊配；所 述儲氫容器內(nèi)設(shè)有散熱器；所述散熱器與儲氫容器的內(nèi)壁緊配；所述散熱器上設(shè)有若干個 氫氣通孔。采用以上結(jié)構(gòu)后，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點由于儲氫容器內(nèi)也 設(shè)有散熱器，一方面金屬氫化物儲氫合金粉末釋放出或需吸收的熱量不但能通過散熱器進(jìn) 行有效的熱交換，使燃料電池平穩(wěn)有效的工作，另一方面避免了儲氫裝置因劇烈冷熱變化帶來的變形泄露甚至破裂的現(xiàn)象發(fā)生，使用起來更加安全。作為改進(jìn)，它還包括水平設(shè)置的充放氫氣總管和豎直設(shè)置的多根充放氫氣管，所 述充放氫氣總管伸出外殼的一端與充氫氣閥相連通，所述充放氫氣總管伸出外殼的另一端 與放氫氣閥相連通，所述充放氫氣總管還與每根充放氫氣管相連通，所述充放氫氣管設(shè)置 在儲氫容器的頂端，氫氣流通管路簡潔，大大縮短了氫氣流通的時間。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述儲氫容器內(nèi)還設(shè)有與充放氫氣管相連通的粉末冶金燒燒結(jié) 管，所述粉末冶金燒燒結(jié)管上設(shè)有若干個均勻排布的氫氣通孔，氫氣可以自由通過氫氣通 孔，而金屬氫化物儲氫合金粉末不能通過氫氣通孔進(jìn)入粉末冶金燒燒結(jié)管，該裝置的導(dǎo)氣 效果更佳。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述充放氫氣管和粉末冶金燒結(jié)管相連通處設(shè)有粉末冶金燒結(jié) 過濾片，所述粉末冶金燒結(jié)過濾片上設(shè)有若干個均勻排布的氫氣通孔，該氫氣通孔只允許 氫氣通過，而不允許金屬氫化物儲氫合金粉末通過，有效的避免了因金屬氫化物儲氫合金 粉末被氫氣流帶入充放氫氣管而造成管路堵塞的現(xiàn)象發(fā)生。

圖1是本實用新型燃料電池儲氫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A剖視示意圖。圖3是本實用新型燃料電池儲氫裝置的單個儲氫容器的剖視示意圖。如附圖所示1、外殼，2、儲氫容器，3、AB5S金屬氫化物儲氫合金粉末，4、散熱片， 5、散熱器，6、充放氫氣管，7、充放氫氣總管，8、充氫氣閥，9、放氫氣閥，10、粉末冶金燒結(jié)管， 11、粉末冶金燒結(jié)過濾片。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步說明。如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型的燃料電池儲氫裝置，它包括外殼1，豎直設(shè) 置在外殼1內(nèi)的十二個儲氫容器2。十二個儲氫容器2沿外殼1的長度方向分兩排設(shè)置在 外殼1內(nèi)，每排均勻設(shè)有六個儲氫容器2。十二個儲氫容器2的圓桶部分和外殼1之間設(shè)有多片散熱片4，每片散熱片4與儲 氫容器2的外側(cè)壁及外殼1的內(nèi)側(cè)壁緊配，每片散熱片4上設(shè)有與六個儲氫容器2相對應(yīng) 的、在同一方向翻邊的沖孔，翻邊可以將散熱片4之間彼此分隔開來。每個儲氫容器2內(nèi)裝有金屬氫化物儲氫合金粉末，該金屬氫化物儲氫合金粉末為 AB5型金屬氫化物儲氫合金粉末3，AB5型金屬氫化物儲氫合金粉末3能在低溫、常溫以及高 溫環(huán)境下實現(xiàn)大量地吸放氫氣。每個儲氫容器2內(nèi)還設(shè)有散熱器5，散熱器5豎直設(shè)置在儲氫容器2的圓桶部分， 散熱器5為橫截面呈網(wǎng)狀的圓柱體形散熱器，散熱器5上設(shè)有若干個均勻排布的氫氣通孔， 散熱器5與儲氫容器2的內(nèi)壁緊配，即散熱器5的側(cè)壁與儲氫容器2圓桶部分的內(nèi)側(cè)壁緊 配，散熱器5的底端與儲氫容器2的內(nèi)底面緊配。它還包括水平設(shè)置的充放氫氣總管7和豎直設(shè)置的多根充放氫氣管6，所述充放 氫氣總管7伸出外殼1的一端與充氫氣閥8相連通，所述充放氫氣總管7伸出外殼1的另一端與放氫氣閥9相連通。所述充放氫氣總管7還與每根充放氫氣管6相連通，所述充放 氫氣管6設(shè)置在儲氫容器2的瓶口。儲氫容器2內(nèi)還設(shè)有與充放氫氣管6相連通的粉末冶金燒結(jié)管10 (即現(xiàn)有技術(shù)的 用粉末冶金燒結(jié)而成的管)，粉末冶金燒結(jié)管10豎直設(shè)置在儲氫容器2的中間，且接近儲 氫容器2的內(nèi)底面，粉末冶金燒結(jié)管10上還設(shè)有若干個均勻排布的氫氣通孔，該氫氣通孔 只允許氫氣通過，而不允許AB5型金屬氫化物儲氫合金粉末3通過，氫氣能通過氫氣通孔被 AB5型金屬氫化物儲氫合金粉末3均勻吸放。充放氫氣管6與粉末冶金燒結(jié)管10相連通處還設(shè)有粉末冶金過濾片11，粉末冶 金過濾片11上設(shè)有若干個均勻排布的氫氣通孔，該氫氣通孔只允許氫氣通過，而不允許AB5 型金屬氫化物儲氫合金粉末3通過，可阻止AB5型金屬氫化物儲氫合金粉末3被氫氣流帶 入充放氫氣管6而造成管路堵塞的現(xiàn)象發(fā)生。使用時，先將高純氫氣經(jīng)充氫氣閥8經(jīng)充放氫氣總管7、充放氫氣管6、粉末冶金過 濾片11、粉末冶金燒結(jié)管10導(dǎo)引給AB5型金屬氫化物儲氫合金粉末3，然后將儲存在AB5S 金屬氫化物儲氫合金粉末3內(nèi)的氫氣完全釋放，如 此重復(fù)，待氫氣用完后，再繼續(xù)充高純氫 氣。本實用新型燃料電池儲氫裝置側(cè)重用于千瓦級燃料電池產(chǎn)品中，主要用于通信基 站以及大功率(千瓦級)應(yīng)急電源。以上僅就對本實用新型實施例的最佳方案作了說明，但不能理解為是對權(quán)利要求 的限制。本實用新型不僅局限于以上實施例，其具體結(jié)構(gòu)允許有多種變化，只要在本權(quán)利要 求書內(nèi)的變化都在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種燃料電池儲氫裝置，它包括外殼(1)、多個裝有金屬氫化物儲氫合金粉末的儲氫容器(2)；所述儲氫容器(2)設(shè)置在外殼(1)內(nèi)；所述儲氫容器(2)和外殼(1)之間設(shè)有多片散熱片(4)；每片散熱片(4)與儲氫容器(2)的外側(cè)壁及外殼(1)的內(nèi)側(cè)壁緊配；其特征在于所述儲氫容器(2)內(nèi)設(shè)有散熱器(5)；所述散熱器(5)與儲氫容器(2)的內(nèi)壁緊配；所述散熱器(5)上設(shè)有若干個氫氣通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池儲氫裝置，其特征在于所述散熱器(5)豎直設(shè)置 在儲氫容器(2)的圓桶部分；所述散熱器(5)為橫截面呈網(wǎng)狀的圓柱體形散熱器；所述散 熱器(5)的側(cè)壁與儲氫容器(2)圓桶部分的內(nèi)側(cè)壁緊配；所述散熱器(5)的底端與儲氫容 器(2)的內(nèi)底面緊配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池儲氫裝置，其特征在于它還包括水平設(shè)置的充放 氫氣總管(7)和豎直設(shè)置的多根充放氫氣管(6)；所述充放氫氣總管(7)伸出外殼(1)的 一端與充氫氣閥(8)相連通，所述充放氫氣總管(7)伸出外殼(1)的另一端與放氫氣閥(9) 相連通；所述充放氫氣總管(7)還與每根充放氫氣管(6)相連通；所述充放氫氣管(6)設(shè)置 在儲氫容器(2)的頂端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料電池儲氫裝置，其特征在于所述儲氫容器(2)內(nèi)設(shè)有 與充放氫氣管(6)相連通的粉末冶金燒結(jié)管(10)，所述粉末冶金燒結(jié)管(10)上設(shè)有若干個 均勻排布的氫氣通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池儲氫裝置，其特征在于所述充放氫氣管(6)和粉 末冶金燒結(jié)管(10)相連通處設(shè)有粉末冶金燒結(jié)過濾片(11)，所述粉末冶金過濾片(11)上 設(shè)有若干個均勻排布的氫氣通孔。
專利摘要本實用新型公開了一種燃料電池儲氫裝置，它包括外殼(1)、多個裝有金屬氫化物儲氫合金粉末的儲氫容器(2)；所述儲氫容器(2)設(shè)置在外殼(1)內(nèi)；所述儲氫容器(2)和外殼(1)之間設(shè)有多片散熱片(4)；每片散熱片(4)與儲氫容器(2)的外側(cè)壁及外殼(1)的內(nèi)側(cè)壁緊配；所述儲氫容器(2)內(nèi)設(shè)有散熱器(5)；所述散熱器(5)與儲氫容器(2)的內(nèi)壁緊配；所述散熱器(5)上設(shè)有若干個氫氣通孔。該燃料電池儲氫裝置具有不易變形或破裂，充放氫氣速度快，進(jìn)而使燃料電池工作穩(wěn)定的優(yōu)點。
文檔編號H01M8/04GK201562717SQ20092019958
公開日2010年8月25日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者吳鑄, 朱雪軍, 蔣乾勇, 蒲朝輝, 黃鐵生 申請人:寧波申江科技股份有限公司