CN115789497B - 一种氢能车辆用固态储氢瓶 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种氢能车辆用固态储氢瓶，其包括：主罐体、导气管、内胆及多个储氢单元，所述导气管沿内胆的轴线方向贯穿所述内胆，且所述导气管和内胆通过上固定盘和下固定盘组装固定在主罐体内部；多个所述储氢单元串联于所述导气管上；所述主罐体的一端设置有充放氢接口。该氢能车辆用固态储氢瓶可以改善现有氢能车辆用固态储氢瓶在实际运用中主罐体安全性差、换热性能差、储氢材料，如储氢合金等在罐体中分布不均匀而导致局部应力集中、储氢量低以及结构复杂，难以快速组装等问题。

Description

一种氢能车辆用固态储氢瓶

技术领域

本发明涉及一种氢能车辆用固态储氢瓶，属于储氢技术领域。

背景技术

氢能作为清洁高效的二次能源一直备受人们关注，如能将其当作能源载体更好地利用在现代可再生能源系统中，将解决风能和太阳能在其运行中所存在的间歇性问题。当前，已具有实用化的储氢方式主要为三种：高压气态储氢、低温液态储氢和基于储氢合金的固态储氢。相较于前两种储氢方式，固态储氢具有储氢密度高、压力低、安全性好、氢气纯度高等优点，是未来氢能储运技术的重要发展方向。

氢能车辆，顾名思义，是以氢气作为能源，通过化学反应实现化学能转换为电能，再由电能转换为机械能推动车辆前进，来实现氢的利用。最大的好处在于它是与空气中的氧反应，产物只有水蒸气，真正意义上的零污染，有效减少了传统汽油车辆造成的环境污染。

目前，固态储氢瓶运用在氢能车辆上主要有以下几个问题：

1)保证固态储氢罐体在使用过程中的安全。由于社会上氢气球自燃爆炸事件屡见不鲜，导致人们已经到谈氢色变的地步。虽然相较于高压储氢方式，固态储氢瓶在安全方面具有较大优势，但如何保证罐体在储运、装卸、维护过程或发生不可控事件过程中不漏气一直是首要问题。

2)提高固态储氢罐体的有效储氢效率。目前，车载储氢罐正朝着反应快、低压力、大容量、轻量化的目标发展。由于氢气在利用的过程中受到化学反应的影响，虽然储氢合金自身具有很快的吸/放氢速度，但由于热效应的产生，对储氢罐体的快速传热有很高的要求，如何进行热管理是设计储氢罐体过程中不可不考虑的问题。再者，较为成熟的储氢合金多为碱金属或碱土金属，密度较大，不利于在车辆上大量使用，大容量无法满足轻量化。如何权衡分配合理用量，也是重要问题。

3)降低生产制造固态储氢罐体成本。现有固态储氢罐体设计结构较为复杂，相比于传统燃油车和锂电能源车成本高，不利于大规模生产制造。

为解决上述问题，中国专利申请CN213177651U公开了一种固态储氢罐，其通过设有多个储氢床体原件元件、导气管、过滤片和阀门，以及储氢床体元件之间的柔性包裹层来提高储氢罐体的综合性能，在一定程度上解决了罐体换热问题，加快了充放氢效率，提高了固态储氢罐的使用寿命。但是其存在的弊端在于：(1)制造工艺复杂，难以大规模生产；(2)虽储氢罐体容量有所提高，但罐体总质量较大，不适合应用在移动设备上。

中国专利申请CN102242861A公开了一种储氢合金罐，其通过设置管状热交换器，提高系统的热交换效率，并将储氢合金粉末装填在多孔或纤维结构中，用于避免合金粉化聚集而导致的板结和应力集中。尽管该储氢合金罐采用了环形多孔传质模块，但其所采用的多孔或纤维结构对于提高储氢材料床体的传热性能效果不佳，且热交换器设置复杂，使得环形多孔传质模块难以装填均匀。

因此，提供一种新型的氢能车辆用固态储氢瓶已经成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种氢能车辆用固态储氢瓶。本发明提供的氢能车辆用固态储氢瓶可以改善现有氢能车辆用固态储氢瓶在实际运用中主罐体安全性差、换热性能差、储氢材料，如储氢合金等在罐体中分布不均匀而导致局部应力集中、储氢量低以及结构复杂，难以快速组装等问题。

为了实现以上目的，本发明提供了一种氢能车辆用固态储氢瓶，其中，所述氢能车辆用固态储氢瓶包括：

主罐体、导气管、内胆及多个储氢单元，所述导气管沿内胆的轴线方向贯穿所述内胆，且所述导气管和内胆通过上固定盘和下固定盘组装固定在主罐体内部；

多个所述储氢单元串联于所述导气管上；

所述主罐体的一端设置有充放氢接口。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述内胆的两端分别焊接固定于上固定盘和下固定盘，所述导气管的两端分别与上固定盘和下固定盘通过螺纹连接固定。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述主罐体为圆柱体，相应地，所述上固定盘和下固定盘分别为上固定圆盘和下固定圆盘。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述导气管表面设有导气开孔，且其外壁缠绕若干层高导热金属网或金属合金网；

优选地，所述高导热金属网或金属合金网的网孔尺寸为10000目以上(更优选为10000-20000目)，高导热金属的熔点为300℃以上；更优选地，所述高导热金属网为铝丝网或者铜丝网。

其中，于导气管的外壁缠绕若干层高导热金属网或金属合金网可以保证以粉体形式存在的储氢材料，如储氢合金等在放氢过程中不会外漏。使用过程中，如细小的储氢合金粉末从储氢单元中溢出，其可以通过导气管朝向下固定盘方向的一端开口落入主罐体的底部并进行沉积。

本发明对所述导气开孔的形状和其于导气管表面的分布形式均不做具体要求，可根据实际作业需要进行合理调整。例如，所述导气开孔可为规则导气开孔，也可为不规则导气开孔，优选为规则导气开孔，更优选为圆形导气开孔；所述导气开孔可均匀地分布于导气管表面，也可非均匀地分布于导气管的表面，优选为均匀地分布于导气管表面。此外，本发明对高导热金属网或金属合金网的缠绕层数也不做具体要求，其也可根据现场实际作业需要进行合理调整。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述主罐体的一端焊接固定有罐体封头，所述充放氢接口和罐体封头通过螺纹连接。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述充放氢接口采用快插式接头，可实现主罐体与氢能车辆快速连接供氢。此外，在所述充放氢接口和罐体封头的螺纹连接退刀槽处可叠加多层金属网，如铜网等，以形成主罐体二级过滤，防止储氢材料外漏。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述充放氢接口上设置有罐体瓶阀，优选地，所述罐体瓶阀通过螺纹连接固定于所述充放氢接口上。

本发明中，当氢能车辆用固态储氢瓶的体量较多时，使用罐体瓶阀可以更好地控制单个氢能车辆用固态储氢瓶。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述主罐体的一端焊接固定有气瓶保护罩，所述气瓶保护罩设置有能够开启或者关闭的活动面，所述罐体瓶阀、所述充放氢接口及罐体封头均位于所述气瓶保护罩内。

本发明中，所述主罐体与气瓶保护罩和罐体封头分别通过焊接固定，可以保证主罐体具有良好的气密性。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述活动面的一侧通过合页与气瓶保护罩中的其他相邻面相连，以通过控制所述活动面的开启或者关闭实现充放氢接口与外界相连或者隔绝。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述气瓶保护罩的外表面上设有氢气报警仪；优选地，所述外表面为所述活动面。其中，在气瓶保护罩外设置氢气报警仪，可以保证固态储氢瓶的主罐体在使用过程中如有漏气可被及时发现。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述主罐体通过不锈钢扎带或者不锈钢卡套固定在减震装置上。

本发明中，所述减震装置采用弹力来缓解主罐体在氢能车辆行驶过程中的颠簸振动，减少使用过程中的主罐体的损耗，保证其可以长期使用。在本发明的一些实施例中，所述减震装置可为常规弹簧。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述储氢单元是通过将多层高导热材料网进行缠绕形成中空结构，再采用高导热材料包裹所述中空结构的两端口后制得的；所述储氢单元内部装填(散装填放)有储氢材料，且储氢材料均匀分布；优选地，所述储氢材料的装填量为储氢单元总容积的40-90％，剩余容积可为储氢材料在吸氢过程中的膨胀留有空间。

优选地，所述高导热材料网包括铝丝网或者铜丝网，所述高导热材料包括铝箔或者铜箔。其中，本发明对制作储氢单元时使用的高导热材料网的层数也不做具体要求，其也可以根据现场实际作业需要进行合理调整。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，多个所述储氢单元是以相邻储氢单元的被高导热材料包裹的端口相接的方式串联于所述导气管上。其中，本发明采用该种方式将多个所述储氢单元串联于所述导气管上，可使所述高导热材料起到分隔相邻储氢单元的作用，从而在内胆内部形成良好的结构支撑，防止储氢材料料体分布不均而导致局部应力过大。

本发明中，所述储氢材料被包裹于储氢单元中，于主罐体内，所述储氢材料与主罐体形成分隔，方便后期加工集成。

本发明对所述储氢单元的个数不做具体要求，可以根据现场实际作业需要，如主罐体和内胆的尺寸等合理设置储氢单元的个数，只要保证可以实现本发明的目的即可。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述内胆的表面开设有内胆开孔和导气槽，所述导气槽用于连通内胆长度方向上的相邻两个内胆开孔。

本发明对所述内胆开孔的形状和其于内胆表面的分布形式均不做具体要求，可根据实际作业需要进行合理调整。例如，所述内胆开孔可为规则内胆开孔，也可为不规则内胆开孔，优选为规则内胆开孔，更优选为圆形内胆开孔；所述内胆开孔可均匀地分布于内胆表面，也可非均匀地分布于内胆的表面，优选为均匀地分布于内胆的表面。另外，本发明对储氢单元和内胆开孔之间的位置关系不做具体要求，可根据现场实际作业需要进行合理设置。例如储氢单元未被高导热材料包裹的部分可以正对着内胆开孔，也可以不正对着内胆开孔。

本发明中，于导气管表面设有导气开孔，以及于内胆表面设有内胆开孔以及导气槽，可以保证主罐体内的储氢材料，如储氢合金等与氢气充分接触，从而提高充放氢性能。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述内胆的内壁环绕多层金属网，优选地，所述金属网的网孔尺寸为10000-20000目，进一步优选地，所述金属网包括铝丝网或者铜丝网。

本发明中，于内胆的内壁环绕多层金属网可挡住储氢材料粉体从内胆溢出，还可以使氢气更好地渗透进去。其中，本发明对内胆的内壁环绕金属网的层数也不做具体要求，其也可以根据现场实际作业需要进行合理调整。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述导气管、内胆、上固定盘和下固定盘的材质均为高导热金属材料或者合金材料；优选地，所述导气管、内胆、上固定盘和下固定盘的材质为铜、铝、锌及其合金中的一种。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述主罐体的材质为抗冲击抗腐蚀且符合下述承压标准的金属材料及其合金中的一种，以保证主罐体具有优异的抗冲击能力和抗腐蚀能力。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述主罐体的压力承受标准为最高承压15MPa、工作压力为1-8MPa。

作为本发明以上所述氢能车辆用固态储氢瓶的一具体实施方式，其中，所述主罐体的气密性标准为罐体周围2cm内氢气浓度指标为0.1-15LEL。

与现有技术相比，本发明提供的氢能车辆用固态储氢瓶所能达成的有益技术效果包括：

(1)本发明提供的氢能车辆用固态储氢瓶中，主罐体和内胆等多个零部件可以同时加工，大大地缩减了常规方法制造固态储氢瓶罐体周期长的问题，并且本发明提供的固态储氢瓶的结构简单，而且降低了生产成本，适合大规模生产。

(2)本发明提供的氢能车辆用固态储氢瓶中，储氢单元作为储氢材料，如储氢合金等的直接接触容器，采用高导热材料，如铝箔或者铜箔等对储氢单元进行间隔，相较于常规隔板式和包裹式间隔方式，本发明所使用的铝箔或者铜箔等的厚度减小，从而可节省固态储氢瓶主罐体内部的有限空间，还可以增加储氢单元之间的结构稳定性，并可大大提高储氢单元与储氢材料，如储氢合金等的接触面积，进而提高了固态储氢瓶主罐体的换热性能。

(3)本发明提供的氢能车辆用固态储氢瓶中，于主罐体内设有多级储氢材料防泄漏装置，即于导气管的外壁缠绕若干层高导热金属网或金属合金网，通过将多层高导热材料网进行缠绕形成中空结构，再采用高导热材料包裹所述中空结构的两端口后制得储氢单元以及于内胆内壁环绕多层金属网等，且对主罐体厚度要求压力标准，即最高承压远高于工作压力，使其适合多种储氢材料，并且在保证安全的前提下，同时可争取更大的储氢量。另外，所述氢能车辆用固态储氢瓶还配有氢气报警仪和减震装置，可保证其能长期安全使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的氢能车辆用固态储氢瓶的平面正剖视图。

图2为本发明提供的氢能车辆用固态储氢瓶中使用的导气管的平面侧视图。

图3为本发明提供的氢能车辆用固态储氢瓶中使用的内胆的结构侧视图。

图4为本发明提供的氢能车辆用固态储氢瓶中使用的储氢单元的组合平面正视图。

主要附图标号说明：

1、主罐体，2、导气管，3、内胆，4、气瓶保护罩，5、罐体瓶阀，6、氢气报警仪，7、充放氢接口，8、罐体封头，9、上固定盘，10、储氢单元，11、下固定盘，12、减震装置，13、导气管螺纹，14、导气开孔，15、铜丝网，16、内胆开孔，17、导气槽，18、铜箔，19、储氢材料。

具体实施方式

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明中，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分技术术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“设置”、“连接”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述技术术语在本发明中的具体含义。

本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式给出。可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。给定的范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的。选定的下限和上限限定了特别范围的边界。所有以这种方式进行限定的范围是可组合的，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是可以预料到的。此外，如果列出的最小范围值为1和2，列出的最大范围值为3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。

在本发明中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本发明中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。

在本发明中，如果没有特别的说明，本发明所提到的所有实施方式以及优选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。

在本发明中，如果没有特别的说明，本发明所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

本实施例提供了一种氢能车辆用固态储氢瓶，其平面正剖视图如图1所示，从图1中可以看出，所述氢能车辆用固态储氢瓶包括：

主罐体1、导气管2、内胆3及多个储氢单元10，所述导气管2沿内胆3的轴线方向贯穿所述内胆3，且所述导气管2和内胆3通过上固定盘9和下固定盘11组装固定在主罐体1内部；具体而言，所述内胆3的两端分别焊接固定于上固定盘9和下固定盘11，所述导气管2的两端分别与上固定盘9和下固定盘11通过导气管螺纹13(如图2所示，导气管螺纹13设置于所述导气管2的两端上，相应地，所述导气管2的两端分别穿过上固定盘9和下固定盘11，如图1所示)连接固定；

其中，所述主罐体1为圆柱体，相应地，所述上固定盘9和下固定盘11分别为上固定圆盘和下固定圆盘；

其中，多个所述储氢单元10的组合平面正视图如图4所示，从图4中可以看出，每一储氢单元10是通过将多层铜丝网15进行缠绕形成中空结构，再采用铜箔18包裹所述中空结构的两端口后制得的；所述储氢单元10内部装填有储氢材料19，且储氢材料19均匀分布；其中，所述储氢材料19的装填量为储氢单元10总容积的40-90％，其所述储氢材料19为储氢合金；本实施例中，通过将多层铜丝网15进行缠绕从而制得储氢单元10具有以下有点：一是便于导气传质，二是可以防泄漏，三是可以提高导热效率；

多个所述储氢单元10是以相邻储氢单元10的被铜箔18包裹的端口相接的方式串联于所述导气管2上；

所述主罐体1外部的一端焊接固定有罐体封头8，充放氢接口7和罐体封头8通过螺纹连接，罐体瓶阀5通过螺纹连接固定于所述充放氢接口7上；所述主罐体1外部的一端焊接固定有气瓶保护罩4，所述罐体瓶阀5、所述充放氢接口7及罐体封头8均位于所述气瓶保护罩4内；所述气瓶保护罩4设置有能够开启或者关闭的活动面；所述活动面的一侧通过合页与气瓶保护罩4中的其他相邻面相连，以通过控制所述活动面的开启或者关闭实现充放氢接口7与外界相连或者隔绝；

其中，所述气瓶保护罩4的活动面上设有氢气报警仪6；

其中，所述导气管2的平面侧视图如图2所示，其表面设有多个均匀分布的规则导气开孔14，且其外壁缠绕多层铜丝网15，铜丝网15的网孔尺寸为10000-20000目；

其中，所述内胆3的结构侧视图如图3所示，其表面开设有多个均匀分布且规则的内胆开孔16和导气槽17，所述导气槽17用于连通内胆3长度方向上的相邻两个内胆开孔16；并且所述内胆3的内壁环绕多层铜丝网15，铜丝网15的网孔尺寸为10000-20000目；

其中，所述主罐体1通过不锈钢扎带或者不锈钢卡套固定在减震装置12上；

其中，所述导气管2、内胆3、上固定盘9和下固定盘11的材质均为高导热金属材料或者合金材料；具体而言，所述导气管2、内胆3、上固定盘9和下固定盘11的材质可为铜、铝、锌及其合金中的一种；

其中，所述主罐体1的材质为抗冲击抗腐蚀金属材料及其合金中的一种；具体地，所述主罐体1的压力承受标准为最高承压15MPa、工作压力为1-8MPa；此外，所述主罐体1的气密性标准为罐体周围2cm内氢气浓度指标为0.1-15LEL。

装载有本实施例提供的氢能车辆用固态储氢瓶的氢能车辆在使用过程中，考虑到实际工作状况较为复杂，氢能车辆行驶在颠簸路段或急加速、急刹车情况下，固态储氢瓶会发生危险性晃动，因此本申请在固态储氢瓶的主罐体1外壁架设固定减震装置12，可以有效减缓固态储氢瓶主罐体1和车身之间的机械碰撞，提高固态储氢瓶主罐体1的使用寿命。同时，在气瓶保护罩4上架设氢气报警仪6，可以时时监控固态储氢瓶的罐体瓶阀5处是否漏气，从而可以保证氢能车辆在行车过程中的安全性能。

本实施例提供的氢能车辆用固态储氢瓶在实际充氢过程中，氢气通过导气管2、内胆开孔16和导气槽17可以快速进入储氢单元10与储氢合金等储氢材料19充分接触，为储氢合金吸氢提供有力保障。其中，该氢能车辆用固态储氢瓶的主罐体1内部设有多个储氢单元10，储氢单元10的材质(包括多层铜丝网15和铜箔18)均为高导热材料，大大提高了其与储氢合金的接触面积，进而大大提高了该氢能车辆用固态储氢瓶的主罐体1的换热性能。可见，本实施例提供的氢能车辆用固态储氢瓶的主罐体1的内部结构综合提高了该氢能车辆用固态储氢瓶的吸氢性能。

与现有技术相比，本发明实施例提供的氢能车辆用固态储氢瓶所能达成的有益技术效果包括：

(1)本发明实施例提供的氢能车辆用固态储氢瓶中，主罐体和内胆等多个零部件可以同时加工，大大地缩减了常规方法制造固态储氢瓶罐体周期长的问题，并且本发明提供的固态储氢瓶的结构简单，而且降低了生产成本，适合大规模生产。

(2)本发明实施例提供的氢能车辆用固态储氢瓶中，储氢单元作为储氢材料，如储氢合金等的直接接触容器，采用高导热材料，如铝箔或者铜箔等对储氢单元进行间隔，相较于常规隔板式和包裹式间隔方式，本发明实施例所使用的铝箔或者铜箔等的厚度减小，从而可节省固态储氢瓶主罐体内部的有限空间，还可以增加储氢单元之间的结构稳定性，并可大大提高储氢单元与储氢材料，如储氢合金等的接触面积，进而提高了固态储氢瓶主罐体的换热性能。

(3)本发明实施例提供的氢能车辆用固态储氢瓶中，于主罐体内设有多级储氢材料防泄漏装置，即于导气管的外壁缠绕若干层高导热金属网或金属合金网，通过将多层高导热材料网进行缠绕形成中空结构，再采用高导热材料包裹所述中空结构的两端口后制得储氢单元以及于内胆内壁环绕多层金属网等，且对主罐体厚度要求压力标准，即最高承压远高于工作压力，使其适合多种储氢材料，并且在保证安全的前提下，同时可争取更大的储氢量。另外，所述氢能车辆用固态储氢瓶还配有氢气报警仪和减震装置，可保证其能长期安全使用。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术发明之间、技术发明与技术发明之间均可以自由组合使用。

Claims (20)

1.一种氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述氢能车辆用固态储氢瓶包括：主罐体(1)、导气管(2)、内胆(3)及多个储氢单元(10)，所述导气管(2)沿内胆(3)的轴线方向贯穿所述内胆(3)，且所述导气管(2)和内胆(3)通过上固定盘(9)和下固定盘(11)组装固定在主罐体(1)内部；其中，所述内胆(3)的表面开设有内胆开孔(16)和导气槽(17)，所述导气槽(17)用于连通内胆(3)长度方向上的相邻两个内胆开孔(16)，所述内胆(3)的内壁环绕多层金属网；

所述导气管(2)表面设有导气开孔(14)，且其外壁缠绕若干层高导热金属网或金属合金网；

多个所述储氢单元(10)串联于所述导气管(2)上；所述储氢单元(10)是通过将多层高导热材料网进行缠绕形成中空结构，再采用高导热材料包裹所述中空结构的两端口后制得的；所述储氢单元(10)内部装填有储氢材料(19)，且储氢材料(19)均匀分布；多个所述储氢单元(10)是以相邻储氢单元(10)的被高导热材料包裹的端口相接的方式串联于所述导气管(2)上；

所述主罐体(1)的一端设置有充放氢接口(7)。

2.根据权利要求1所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述内胆(3)的两端分别焊接固定于上固定盘(9)和下固定盘(11)，所述导气管(2)的两端分别与上固定盘(9)和下固定盘(11)通过螺纹连接固定。

3.根据权利要求1或2所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述高导热金属网或金属合金网的网孔尺寸为10000目以上，高导热金属的熔点为300℃以上。

4.根据权利要求3所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述高导热金属网为铝丝网或者铜丝网。

5.根据权利要求1所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述主罐体(1)的一端焊接固定有罐体封头(8)，所述充放氢接口(7)和罐体封头(8)通过螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述充放氢接口(7)上设置有罐体瓶阀(5)。

7.根据权利要求6所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述罐体瓶阀(5)通过螺纹连接固定于所述充放氢接口(7)上。

8.根据权利要求1或5-7任一项所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述主罐体(1)的一端焊接固定有气瓶保护罩(4)，所述气瓶保护罩(4)设置有能够开启或者关闭的活动面；罐体瓶阀(5)、充放氢接口(7)及罐体封头(8)均位于所述气瓶保护罩(4)内。

9.根据权利要求8所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述气瓶保护罩(4)的外表面上设有氢气报警仪(6)。

10.根据权利要求9所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述外表面为所述活动面。

11.根据权利要求1所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述主罐体(1)通过不锈钢扎带或者不锈钢卡套固定在减震装置(12)上。

12.根据权利要求1所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述储氢材料(19)的装填量为储氢单元(10)总容积的40-90％。

13.根据权利要求1或12所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述高导热材料网包括铝丝网或者铜丝网，所述高导热材料包括铝箔或者铜箔。

14.根据权利要求1所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，内胆(3)的内壁环绕的多层金属网的网孔尺寸为10000-20000目。

15.根据权利要求14所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述金属网包括铝丝网或者铜丝网。

16.根据权利要求1所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述导气管(2)、内胆(3)、上固定盘(9)和下固定盘(11)的材质均为高导热金属材料或者合金材料。

17.根据权利要求16所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述导气管(2)、内胆(3)、上固定盘(9)和下固定盘(11)的材质为铜、铝、锌及其合金中的一种。

18.根据权利要求1所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述主罐体(1)的材质为抗冲击抗腐蚀金属材料及其合金中的一种。

19.根据权利要求1或18所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述主罐体(1)的压力承受标准为最高承压15MPa、工作压力为1-8MPa。

20.根据权利要求1或18所述的氢能车辆用固态储氢瓶，其特征在于，所述主罐体(1)的气密性标准为罐体周围2cm内氢气浓度指标为0.1-15LEL。