一種高傳熱效率的鎂基儲氫裝置的制作方法

本技術涉及固體儲氫，尤其是一種高傳熱效率的鎂基儲氫裝置。

背景技術：

1、隨著全球能源結構的轉型和可再生能源的快速發展，氫能作為清潔、高效、可再生的二次能源，正日益受到世界各國的關注。然而，氫氣的儲存和運輸一直是制約氫能大規模應用的瓶頸。金屬氧化物儲氫技術是一種通過氫氣與新型合金材料發生化學反應，從而將氫原子吸引到金屬空隙中實現存儲的方法，具有更高的安全性和更低的成本。

2、現有技術中的金屬氫化物儲氫裝置通常采用儲罐內置儲氫合金的形式，如鈦系、稀土系和鎂系等；其中，鎂系材料具有儲氫質量密度高、資源豐富的優點。但是，由于鎂基儲氫合金吸氫溫度和放氫溫度差別較大(吸氫溫度為280℃、釋氫溫度為340℃)，傳統的固態儲氫裝置在進行儲氫或放氫時需要額外設置加熱裝置對其進行加熱，以達到鎂基儲氫合金對應的工作溫度，其熱傳遞效率差，耗費能量高，且加熱不均勻，嚴重影響降低了鎂基儲氫合金的吸放氫速率。

技術實現思路

1、本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種高傳熱效率的鎂基儲氫裝置，通過采用儲氫模塊和能量傳遞模塊一體化設計，能夠提高熱傳遞效率，減少能量損耗，提高加熱均勻性，從而提高了鎂基儲氫合金的吸放氫速率。

2、本實用新型所采用的技術方案如下：

3、一種高傳熱效率的鎂基儲氫裝置，包括：

4、至少一個儲氫模塊，每個儲氫模塊均采用鎂基儲氫材料進行氫氣吸收或釋放；

5、至少一個能量傳遞模塊，其可拆卸安裝于儲氫模塊的底部和/或頂部，與儲氫模塊交替疊加布置，其內部設置有用于導熱流體流通的管道；

6、所述能量傳遞模塊的壁面與對應相鄰儲氫模塊的壁面貼合，從而通過熱傳導方式對儲氫模塊進行加熱或冷卻，進而使得儲氫模塊穩定吸氫或放氫。

7、作為上述技術方案的進一步改進：

8、所述儲氫模塊的結構為：包括呈圓盤狀的儲氫板，所述儲氫板的內部設置有空腔，所述空腔內部放置有至少一塊鎂餅，所述鎂餅采用鎂基合金。

9、所述鎂餅的體積小于空腔的容積。

10、所述鎂餅呈圓盤狀，鎂餅的厚度為10mm，鎂餅的直徑為300mm。

11、所述儲氫板的頂壁面上開設氣孔，所述氣孔內安裝有連接氣管，所述空腔通過連接氣管與外部氣源連通。

12、所述能量傳遞模塊的結構為：包括兩塊鋁板，單塊鋁板呈圓盤狀，單塊鋁板的工作端面上開設安裝槽，兩塊鋁板同心對稱布置使得兩工作端面貼合，從而使得兩安裝槽對接形成安裝腔，所述安裝腔內安裝有蛇形管。

13、所述蛇形管內流通導熱流體，所述導熱流體采用導熱油或熱/冷空氣。

14、單塊鋁板的外壁面上沿圓周設置有卡環，能量傳遞模塊通過所述卡環與相鄰的儲氫模塊可拆卸安裝。

15、所述鋁板的厚度為8mm。

16、所述蛇形管的管外徑為6mm。

17、本實用新型的有益效果如下：

18、本實用新型結構緊湊、合理，操作方便，通過設置儲氫模塊和能量傳遞模塊，能夠基于熱傳導方式進行傳熱，其熱傳遞效率高，能量利用率高；同時，儲氫模塊和能量傳遞模塊的壁面貼合，能夠提高加熱均勻，提高了鎂基儲氫合金的吸、放氫速率。

19、本實用新型還包括如下優點：

20、(1)本實用新型中儲氫模塊與能量傳遞模塊結構緊湊，能夠實現多種組合布置方式，使用靈活方便。

21、(2)本實用新型中通過使得鎂餅的底壁面與儲氫板的內底壁面貼合，并使得鎂餅的厚度略小于或等于空腔的高度，能夠進一步提高熱傳遞效率。

22、(3)本實用新型中通過使得鎂餅的體積小于空腔的容積，能夠保證吸氫、釋氫過程的穩定性。

23、(4)本實用新型中設置卡環，實現能量傳遞模塊與儲氫模塊之間的可拆卸安裝，能夠防止能量傳遞模塊相對儲氫模塊移位，保證空腔內部升溫過程的穩定。

24、(5)本實用新型中通過設置蛇形管，能夠提高能量利用率。

技術特征：

1.一種高傳熱效率的鎂基儲氫裝置，其特征在于：包括：

2.如權利要求1所述的一種高傳熱效率的鎂基儲氫裝置，其特征在于：所述儲氫模塊(1)的結構為：包括呈圓盤狀的儲氫板(101)，所述儲氫板(101)的內部設置有空腔(102)，所述空腔(102)內部放置有至少一塊鎂餅(103)，所述鎂餅(103)采用鎂基合金。

3.如權利要求2所述的一種高傳熱效率的鎂基儲氫裝置，其特征在于：所述鎂餅(103)的體積小于空腔(102)的容積。

4.如權利要求2所述的一種高傳熱效率的鎂基儲氫裝置，其特征在于：所述鎂餅(103)呈圓盤狀，鎂餅(103)的厚度為10mm，鎂餅(103)的直徑為300mm。

5.如權利要求2所述的一種高傳熱效率的鎂基儲氫裝置，其特征在于：所述儲氫板(101)的頂壁面上開設氣孔，所述氣孔內安裝有連接氣管(3)，所述空腔(102)通過連接氣管(3)與外部氣源連通。

6.如權利要求1所述的一種高傳熱效率的鎂基儲氫裝置，其特征在于：所述能量傳遞模塊(2)的結構為：包括兩塊鋁板(201)，單塊鋁板(201)呈圓盤狀，單塊鋁板(201)的工作端面上開設安裝槽(202)，兩塊鋁板(201)同心對稱布置使得兩工作端面貼合，從而使得兩安裝槽(202)對接形成安裝腔，所述安裝腔內安裝有蛇形管(203)。

7.如權利要求6所述的一種高傳熱效率的鎂基儲氫裝置，其特征在于：所述蛇形管(203)內流通導熱流體，所述導熱流體采用導熱油或熱/冷空氣。

8.如權利要求6所述的一種高傳熱效率的鎂基儲氫裝置，其特征在于：單塊鋁板(201)的外壁面上沿圓周設置有卡環，能量傳遞模塊(2)通過所述卡環與相鄰的儲氫模塊(1)可拆卸安裝。

9.如權利要求6所述的一種高傳熱效率的鎂基儲氫裝置，其特征在于：所述鋁板(201)的厚度為8mm。

10.如權利要求6所述的一種高傳熱效率的鎂基儲氫裝置，其特征在于：所述蛇形管(203)的管外徑為6mm。

技術總結
本技術涉及一種高傳熱效率的鎂基儲氫裝置，包括：至少一個儲氫模塊，每個儲氫模塊均采用鎂基儲氫材料進行氫氣吸收或釋放；至少一個能量傳遞模塊，其可拆卸安裝于儲氫模塊的底部和/或頂部，與儲氫模塊交替疊加布置，其內部設置有用于導熱流體流通的管道；所述能量傳遞模塊的壁面與對應相鄰儲氫模塊的壁面貼合，從而通過熱傳導方式對儲氫模塊進行加熱或冷卻，進而使得儲氫模塊穩定吸氫或放氫。通過采用儲氫模塊和能量傳遞模塊一體化設計，能夠提高熱傳遞效率，減少能量損耗，提高加熱均勻性，從而提高了鎂基儲氫合金的吸放氫速率。

技術研發人員：尹美宗,馬兆偉,王資鋼
受保護的技術使用者：江蘇華鎂時代科技有限公司
技術研發日：20240531
技術公布日：2025/3/13