一种车载储氢瓶的制作方法

1.本发明涉及储氢技术领域，具体地涉及一种车载储氢瓶。


背景技术：

2.目前，现有的储氢瓶主要以高压气态的方式储氢。这样，一方面导致储氢瓶内的压力过高极易引发安全性的问题。另一方面由于氢气的分子量小、氢气的储氢密度较低，从而导致储氢罐内的氢能储量无法满足氢能源汽车的续航。
3.当前市面上虽然存在一些以纯固态的方式储氢的储氢瓶，但其通常采用电池结构，该结构复杂不易操作，并且成本高昂。
4.然而，仍没有能够解决上述问题的装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提出一种车载储氢瓶，其公开了三种不同构造的车载储氢瓶，并且这三种不同结构的车载储氢瓶中均通过对通道组件进行改造，从而使得车载储氢瓶内的氢气的储存/释放速率更快、更稳定，从而有效地满足氢能源汽车的续航和安全性的要求。另外，由于本发明结构设计简单合理，从而有效地提高车载储氢瓶的经济性。
6.根据本发明，提供了一种车载储氢瓶，包括外筒；设置在所述外筒内的通道组件，所述通道组件包括第一通道件，以及与所述第一通道件连通的第二通道件；以及填充在所述外筒与所述通道组件之间的储氢物质；其中，所述第一通道件与所述第二通道件均构造成能够向所述储氢物质输送氢气以及接收来自所述储氢物质所释放的氢气。
7.在一个实施例中，所述通道组件包括由氢气可透过的金属制成的骨架，以及附接于所述骨架外的渗透膜。
8.在一个实施例中，所述储氢物质包括氨硼烷、六方氮化硼纳米片和金属铝氢化物中的至少一种。
9.在一个实施例中，所述第一通道件构造成空心柱体结构，并且从所述第一通道件沿径向向外伸出若干个彼此间隔开的构造成空心盘体的第二通道件。
10.在一个实施例中，所述通道组件还包括第三通道件，所述第三通道件将各所述第二通道件的末端连接起来。
11.在一个实施例中，所述第二通道件垂直于所述第一通道件布置。
12.在一个实施例中，所述第二通道件相对于所述第一通道件倾斜地布置，并且各个所述第二通道件相对于所述第一通道件的倾角在从所述车载储氢瓶的两端至中间的方向上逐渐增大。
13.在一个实施例中，所述第一通道件构造成空心柱体状结构，所述第二通道件构造成围绕着所述第一通道件的螺旋叶片。
14.在一个实施例中，所述车载储氢瓶还包括设置在所述外筒的两端的通道口、与所述通道口连接的接口组件，以及设置在所述通道口与所述接口组件之间的密封件。
15.在一个实施例中，所述接口组件包括第一接口和第二接口，其中，所述第一接口构造成用于将所述车载储氢瓶与外部的储氢罐连接，所述第二接口构造成用于将所述车载储氢瓶与车电池连接。
附图说明
16.下面将结合附图来对本发明进行详细地描述，在图中：
17.图1显示了根据本发明的车载储氢瓶的第一种内部结构；
18.图2显示了根据本发明的车载储氢瓶的第二种内部结构。
19.在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
20.下面将结合附图对本发明做进一步说明。
21.图1显示了根据本发明的车载储氢瓶100的第一种内部结构。如图1所示，根据本发明的车载储氢瓶100主要包括外筒10、通道组件20以及储氢物质30。其中，外筒10构造成内部中空的筒状结构，并且作为车载储氢瓶100的主体结构。优选地，外筒10由金属材料或有机高分子材料制成。通道组件20设置在外筒10的内部，用于将来自外部的氢气引导至储氢物质30或者将来自储氢物质30内的氢气引导至外部。储氢物质30填充在外筒10与通道组件20之间，用于储存来自通道组件20引导来的氢气或者将氢气向通道组件20中释放。
22.根据本发明，通道组件20是由可透过氢气的金属制成的骨架结构。具体地说，该金属骨架上设置有若干个空隙，使得储氢物质30内的氢气能够通过骨架进入到通道组件20或者使得通道组件20内的氢气能够通过骨架进入到储氢物质30。
23.根据本发明，通道组件20包括附接在骨架外的渗透膜(未示出)。优选地，渗透膜为高分子渗透膜。通过这种方式，使得通过渗透膜来实现对氢气的过滤效果，从而保证流向氢能源汽车的氢气始终处于纯净的状态，进而提高氢能源汽车的续航能力。高分子渗透膜是本领域技术人员所熟知的，因此不再进行赘述。
24.根据本发明，储氢物质30通过化合吸附的方式进行储氢。优选地，储氢物质30设置为固态储氢物质。由于固态储氢物质能够对氢气进行有效地封存，从而使得车载储氢瓶100内的储氢量能够满足氢能源汽车的续航。此外，通过固态储氢物质还能够提高车载储氢瓶100向氢能源汽车输送氢气的稳定性，由此为氢能源汽车的行驶安全提供了保障。在本发明的一个实施例中，固态储氢物质包括但不限于氨硼烷、六方氮化硼纳米片和金属铝氢化物中的至少一种。
25.根据本发明，如图1所示，通道组件20还包括第一通道件21。第一通道件21作为车载储氢瓶100的主通道，用于汇聚氢气，并且将汇聚的氢气输送至储氢物质30，或者将储氢物质30释放出来的氢气输送至外部。优选地，第一通道件21设置为空心的柱体结构。这样，使得氢气更容易地在第一通道件21内流动，从而提高了充/放氢气的工作效率。
26.容易理解，外筒10和通道组件20均具有一定的耐氢脆性。这样，车载储氢罐100在长时间的使用过程中能够有效地保障氢能源汽车的行驶安全。
27.在本发明的第一个实施例中，如图1所示，通道组件20还包括第二通道件22。第二通道件22设置有若干段，并且作为车载储氢瓶100的次通道。另外，第二通道件22与第一通
道件21连通，用于向第一通道21输送氢气或者用于接收来自第一通道件21的氢气。通过这种布置，能够促进将氢气从第一通道21经第二通道件22输送到填充在车载储氢瓶100内的各个位置处的储氢物质30中，并且促进从填充在车载储氢瓶100内的各个位置的储氢物质30中释放出来的氢气经第二通道件22进入到第一通道件21中。
28.根据本发明一个实施例，如图1所示，车载储氢瓶100还包括通道口40、接口组件41以及密封件。其中，通道口40设置在外筒10的两端。接口组件41与通道口40连接，从而能够将外部的氢气引导至第一通道件21内或将第一通道件21内的氢气引导至外部。密封件设置在通道口40与接口组件41之间以确保车载储氢瓶100的密封性。
29.根据本发明一个实施例，如图1所示，接口组件41包括第一接口411和第二接口412。其中，第一接口411与外部的储氢罐连接，用于向车载储氢瓶100内充入氢气。第二接口412与氢能源汽车内的电池负极连接，使得车载储氢瓶100能够作为燃烧电池安装在氢能源汽车内。
30.在本发明的一个实施例中，如图1所示，第二通道件22垂直于第一通道件21。通过这种方式，有效地增大了第二通道件22与储氢物质30之间的接触面积，使得车载储氢瓶100中的储氢物质30能够更容易的储存/释放氢气。
31.在本发明的一个实施例中，如图1所示，通道组件20还包括第三通道件23。第三通道件23构造成能够将各个第二通道件22的末端连接起来。这样，使得车载储氢瓶100内靠近外筒10处的边缘储氢物质30一方面能够通过第三通道件23吸收来自外部输入的氢气，从而有效地提高车载储氢瓶100内氢气的存储量以满足氢能源汽车的续航；另一方面能够通过第三通道件23将储存的氢气进行有效地释放，从而提高了车载储氢瓶100内氢气的释放量以满足氢能源汽车的续航。
32.为简便起见，在下文中仅描述第二实施例和第三实施例中与第一实施例不同的结构/部件，而与第一实施例相同的结构/部件将略去。
33.图2显示了根据本发明的车载储氢瓶的第二种内部结构。在本发明的第二实施例中，如图2所示，第二通道件22相对于第一通道件21倾斜地布置，并且各个第二通道件22相对于第一通道21的倾角在从车载储氢瓶100的两端向中间的方向上逐渐增大。也就是说，第二通道件22均朝向车载储氢瓶100的中间处倾斜，并且倾斜角越靠近车载储氢瓶100的中间处越大。通过这种方式，能够有效地增大第二通道件22与储氢物质30之间的接触面积，使得车载储氢瓶100中的储氢物质30能够更容易的储存/释放氢气。
34.此外，由于设置在车载储氢瓶100的两端的第二通道件22均朝向车载储氢瓶100的中间倾斜。这样，使得通过第一接口411充入车载储氢瓶100内的氢气在第二通道件22的引导下更容易的流向储氢物质30，或者使得从储氢物质30释放的氢气更容易在第二通道件22的引导下通过第二接口412输送至外部。
35.在本发明的未示出的第三个实施例中，通道组件20还包括第二通道件22。第二通道件22围绕第一通道件21而设置，并且作为车载储氢瓶100的次通道。在该实施例中，第二通道件22设置为螺旋叶片状结构。另外，第二通道件22与第一通道件21连通，用于向第一通道21输送氢气或者用于接收来自第一通道件21的氢气。通过这种方式，有效地增大了第二通道件22与储氢物质30之间的接触面积，使得车载储氢瓶100中的储氢物质30能够更容易的储存/释放氢气。此外，由于第二通道件22采用螺旋的结构，使得氢气更容易地在第二通
道件22内的流动，进一步地加快了来自储氢罐的氢气流向储氢物质30和来自储氢物质30所释放的氢气流向外部的速度，使得氢能源汽车的续航得到了有力的保障。
36.容易理解，在上述实施例的基础上还可以设计出多个其它的实施例，从而使得车载储氢瓶100内的氢气的储存/释放速率更快、更稳定以满足氢能源汽车的续航和安全性的要求。
37.在本发明中，公开了三种不同构造的车载储氢瓶100。在这三种不同结构的车载储氢瓶100中均通过对通道组件20进行改造，从而使得车载储氢瓶100内的氢气的储存/释放速率更快、更稳定，进而有效地满足氢能源汽车的续航和安全性的要求。另外，由于本发明结构设计简单合理，从而有效地提高车载储氢瓶100的经济性。
38.以上仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。本领域的技术人员在本发明的公开范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

技术特征：
1.一种车载储氢瓶(100)，其特征在于，包括：外筒(10)；设置在所述外筒(10)内的通道组件(20)，所述通道组件(20)包括第一通道件(21)，以及与所述第一通道件(21)连通的第二通道件(22)；以及填充在所述外筒(10)与所述通道组件(20)之间的储氢物质(30)；其中，所述第一通道件(21)与所述第二通道件(22)均构造成能够向所述储氢物质(30)输送氢气以及接收来自所述储氢物质(30)所释放的氢气。2.根据权利要求1所述的车载储氢瓶，其特征在于，所述通道组件(20)包括由氢气可透过的金属制成的骨架，以及附接于所述骨架外的渗透膜。3.根据权利要求2所述的车载储氢瓶，其特征在于，所述储氢物质(30)包括氨硼烷、六方氮化硼纳米片和金属铝氢化物中的至少一种。4.根据权利要求3所述的车载储氢瓶，其特征在于，所述第一通道件(21)构造成空心柱体结构，并且从所述第一通道件(21)沿径向向外伸出若干个彼此间隔开的构造成空心盘体的第二通道件(22)。5.根据权利要求4所述的车载储氢瓶，其特征在于，所述通道组件(20)还包括第三通道件(23)，所述第三通道件(23)将各所述第二通道件(22)的末端连接起来。6.根据权利要求5所述的车载储氢瓶，其特征在于，所述第二通道件(22)垂直于所述第一通道件(21)布置。7.根据权利要求5所述的车载储氢瓶，其特征在于，所述第二通道件(22)相对于所述第一通道件(21)倾斜地布置，并且各个所述第二通道件(22)相对于所述第一通道件(21)的倾角在从所述车载储氢瓶(100)的两端至中间的方向上逐渐增大。8.根据权利要求3所述的车载储氢瓶，其特征在于，所述第一通道件(21)构造成空心柱体状结构，所述第二通道件(22)构造成围绕着所述第一通道件(21)的螺旋叶片。9.根据权利要求1到3中任一项所述的车载储氢瓶，其特征在于，所述车载储氢瓶(100)还包括设置在所述外筒(10)的两端的通道口(40)、与所述通道口(40)连接的接口组件(41)，以及设置在所述通道口(40)与所述接口组件(41)之间的密封件。10.根据权利要求9所述的车载储氢瓶，其特征在于，所述接口组件(41)包括第一接口(411)和第二接口(412)，其中，所述第一接口(411)构造成用于将所述车载储氢瓶(100)与外部的储氢罐连接，所述第二接口(412)构造成用于将所述车载储氢瓶(100)与车电池连接。

技术总结
本发明属于储氢技术领域，具体公开了一种车载储氢瓶。其包括外筒；设置在外筒内的通道组件，通道组件包括第一通道件，以及与第一通道件连通的第二通道件；以及填充在外筒与通道组件之间的储氢物质；其中，第一通道件与第二通道件均构造成能够向储氢物质输送氢气以及接收来自储氢物质所释放的氢气。本装置能够使储氢瓶内的氢气的储存/释放速率更快、更稳定，从而有效地满足氢能源汽车的续航和安全性的要求。此外，本发明由于结构设计简单且合理，从而具有一定的经济性。而具有一定的经济性。而具有一定的经济性。


技术研发人员：蒋海军 王晓慧 光新军
受保护的技术使用者：中石化石油工程技术研究院有限公司
技术研发日：2022.03.18
技术公布日：2023/9/22