[发明专利]一种稀土合金浆液储氢装置及其储氢方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种电池材料的储能装置及储能方法，尤其是涉及到稀土类电池材料的储氢装置及其储氢方法，具体讲是一种稀土合金浆液储氢装置及其储氢方法。

背景技术：

随着全球石油、煤炭等资源的日益枯竭和对环境保护要求的日益提高，各国政府投入了大量资金开发新的清洁能源，其中氢能是最为看好和最具潜力的新能源，各国学者普遍认为21世纪将是氢能世纪，并提出了“氢经济”的新概念。氢是一种完全无污染的理想能源材料，具有单位质量热量高于汽油两倍以上的高能量密度。但在氢能开发应用中，其应用范围已扩大到能源、化工、电子、宇航、军事及民用各个方面。其中，在镍氢电池和燃料电池中得到了最广泛的应用。镍氢电池和燃料电池是新型电动汽车的首选动力，随着环保电动和混合动力汽车的市场化，对镍氢电池和燃料电池提出了大容量高性能的要求，同时对储氢材料也提出了更高要求。据本申请人所知，目前高性能的稀土是制造镍氢电池和燃料电池的极好储氢材料。然而，对于如何将氢能储存于稀土合金内，使其成为大容量高性能的电池材料，是本行业开发高性能大容量的稀土储氢电池材料的重大研究开发课题。目前稀土储氢主要有固体稀土合金储氢(也称金属氢化物储氢或合金储氢)和液体储氢方式：固体稀土储氢，该稀土储氢合金，通常是采用研磨技术，通过收集与包装以干粉的形式提供给用户。由于该储氢合金电池材料是一种粉末状，存在体积易膨胀往往造成管路堵塞和容器破裂，并有导热能力差等问题。而液体储氢又由于加脱氢反应所需温度较高，实际释氢效率偏低，因而存在成本高氢利用率低的问题。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是，提供一种稀土合金浆液储氢装置及其储氢方法，该储氢装置及方法可以解决单纯的固体稀土合金储氢电池材料在工程应用上因合金粉化和体积膨胀造成的管路堵塞和容器破裂等问题，以及克服液体储氢由于加脱氢反应所需温度较高，实际释氢效率偏低的不足。

本发明的技术解决方案之一是，提供一种具有以下结构的稀土合金浆液液体储氢装置，该装置包括氢源瓶、管道，其特征在于，还包括高压反应釜、氢库、热电耦、搅拌装置，所述的高压反应釜上设置有氢源充入接口、排气口、真空抽取接口、加料口和出料口，所述的热电耦设置在高压反应釜内，所述氢库、氢源充入口、排气口、真空抽取接口上分别设置有压力表或压力传感器。

作为上述技术方案的补充和完善，本发明还具有如下特征和优点：

所述的热电耦6上连接一AD转换器I。设置AD转换器，主要是为了能够够与计算机连接。

所述的搅拌装置7连接一AD转换器II。设置AD转换器，主要是为了能够够与计算机连接。

所述的氢库上连接的压力传感器是压力传感器I。

所述的氢源充入口连接的压力传感器是压力传感器II。

所述的排气口连接的压力传感器是压力传感器III。

所述的真空抽取接口连接的压力传感器是压力传感器IV。

所述的压力传感器I、II、III、IV以及AD转换器I和AD转换器II通过I/O接口与计算机连接。这样设置，主要是能够实现计算机自动控制操作。

本发明的技术解决方案之二是，利用上述稀土合金浆液储氢装置对稀土合金浆液进行储氢的方法。该方法包括如下步骤：

(1)进料：将稀土合金原料粉末加入高压反应釜内；

(2)抽真空：对高压反应釜抽真空；

(3)活化反应：向高压反应釜内充入高纯度氢气，使稀土合金在氢气的作用下反复进行活化反应；

(4)制作浆液：向高压反应釜中加入甲苯，并开动搅拌机对釜内原料进行搅拌，使釜内稀土合金原料形成浆液；

(5)吸氢反应：向高压反应釜内加热至250-350℃，同时不断搅拌及不断向反应釜补充氢气，使浆液不断进行吸氢反应；

(6)检测：对上述步骤吸氢反应后的产品进行取样检测；

(7)出料：检测达到标准要求，即可出料。

本发明具有以下优点：

本发明不但解决了固体稀土合金储氢技术在工程应用上因合金粉化和体积膨胀造成的管路堵塞和容器破裂等问题，克服液体储氢由于加脱氢反应所需温度较高，实际释氢效率偏低的不足，通过浆液中稀土合金与有机溶剂的调节，改变了稀土合金浆液体系性能，使其储氢量大为提高，为制作大容量高性能电池提供了电池材料。

附图说明：

图1为本发明稀土合金浆液储氢装置结构示意图。