[实用新型]一种海绵式常温固态储氢装置

说明书

本实用新型海绵式常温固态储氢装置由罐体外围吸氢气路系统、放氢气路系统、外壳、顶部密封盖、带通气孔的分层托盘、以及圆柱形海绵构成。其中，带通气孔的分层托盘用来放置和分离两块填充有固态储氢材料的圆柱形海绵；加氢进气口和放氢出气口均位于顶部密封盖，通过分层托盘上的大小通气孔与罐内各腔室连接起来，从而构建各腔室与吸放氢进出气口的连接通道，提升氢气流通速率；通过引入高比表面积的圆柱形海绵来固定和分散纳米固态储氢材料能有效地优化固态储氢材料的三维空间分布，提高储固态储氢材料的吸放氢能力。本专利安全可靠，工作范围宽，能适用不同的常温型固态储氢材料，装置高度一体化，工作效率高，可配合不同需求的负载使用。

技术领域

本专利属于储氢设备领域，尤其涉及一种固态储氢装置。

背景技术

对能源使用和环境保护的兼顾，引发了人们对氢能的关注。目前对氢能的研究主要分为制氢、储氢和氢应用三个方面，其中储氢一般分为气态储氢、液态储氢、固态储氢等，而气态储氢所需钢瓶体积大，储氢密度低，液态储氢需要低温维持，能量转换率。随着相关研究深入，固态储氢技术日益受到重视，特别是随着较多价格低廉的固态储氢材料的出现，使得固态储氢实用化成为可能。对于固态储氢而言，除了固态储氢材料本身以及固态储氢装置外，如何控制吸放氢速率也是影响其特性的关键因素之一。如中国专利CN105715943A，其装置包括金属内胆、纤维增强外胆及内部金属方管组成，虽然其装置结构简单，工作压力较高，但其放氢速率非常快，难以有效地稳定地控制装置的放氢速率。再如中国专利CN202510969U，其装置包括罐体、充放氢的气路系统、外部循环水系统、内部分层导热构架、合金粉容器和分气阀等装置，虽然其吸放氢速率可控，散热效率较高，但其装置复杂，内置分层导热架构及循环水系统，工艺复杂，制造成本极高。

实用新型内容

本专利所要解决的技术问题是提供一种具有一体化高效的、低成本的、适合室温工作的、可以控制吸放氢速率的新型固态储氢装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型是一种集成可更换圆柱形海绵于内部的固态储氢装置，由罐体外围加氢气路系统、放氢气路系统、外壳、顶部密封盖、带通气孔的分层托盘、以及圆柱形海绵构成。

内部的带通气孔的分层托盘采用高导热的金属片为基体，在其中心及十字线分别开1个大通气孔和4个小通气孔，先在带通气孔的分层托盘下层放置一块填充有固态储氢材料的圆柱形海绵，然后安装好带通气孔的分层托盘，之后在带通气孔的分层托盘上方也放置一块填充有固态储氢材料的圆柱形海绵。

加氢进气口和放氢出气口均位于顶部密封盖内，通过分层托盘上的大小通气孔与罐内各腔室连接起来，从而构建各腔室与吸放氢进出气口的连接通道，提升氢气流通速率。

由于填充固态储氢材料的圆柱形海绵，其孔隙大小与300目左右颗粒大小相仿，所以如果固态储氢材料不是粉体材料，则要机械粉碎至300目后才能均匀填充到圆柱形海绵之中，如果是固态储氢材料是小于或等于300目的粉体材料则可以直接使用。

本实用新型的有益效果：

由于该装置内部的圆柱形海绵里可放入一种或者多种均匀混合的固态储氢材料，实现了材料配比多样，吸放氢性能可变，固态储氢材料成本可调。

通过引入高比表面积的圆柱形海绵来固定和分散纳米固态储氢材料能有效地优化固态储氢材料的三维空间分布，提高储固态储氢材料的吸放氢能力。

3、高导热的分层托盘可将罐体内部空间与装置外部壳体连为一体，从而提高罐体内部热量传输效率，实现了罐体内部热量均匀分布的效果。

4、本装置具有高度一体化特性，加氢和放氢过程均在一个密封的罐体之中进行，降低了危险系数，增加了便携性，可作为野外快速供氢技术。

附图说明

图1是本实用新型专利的总体剖面图；