專利名稱：氫儲存容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氫儲存容器，并特別地涉及用于容納能夠形成金屬氫化物的金屬粒子的容器。
背景技術(shù)：
以金屬粒子為形式的金屬氫化物用于在許多不同尺寸和形狀的容器內(nèi)儲存氫。為了促進氫的充吸和釋放，需要對金屬氫化物并從而對容器進行冷卻或加熱。為促進容器的良好性能(解吸速率、裝填時間等)，容器的內(nèi)部需要有效的熱交換裝置以改善充吸/釋放動力過程。
反復的吸收和解吸循環(huán)通常導致金屬氫化物粒子的爆裂。由于這一爆裂，觀察到金屬粒子填充比率的局部增加。與在吸收過程中的粒子膨脹相伴隨的這一填充比率的增加潛在地產(chǎn)生容器上的局部應力。期望在容器內(nèi)部具有用于吸收這一體積膨脹的一部分的裝置，從而減輕或避免容器上的應力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種設(shè)置用于至少容納金屬粒子的容器，這些金屬粒子能夠吸收氫，使得這些金屬粒子在吸收氫時膨脹，該容器包括內(nèi)表面，該容器包括襯墊，該襯墊放置在該容器內(nèi)，使得在所述襯墊與所述內(nèi)表面之間提供空隙空間；其中所述襯墊與所述內(nèi)表面接合以在金屬粒子容納在所述容器內(nèi)時大致防止金屬粒子進入所述空隙空間內(nèi)。
在另一廣泛的方面中，本發(fā)明提供一種設(shè)置用于至少容納金屬粒子的容器，這些金屬粒子能夠吸收氫，使得這些金屬粒子在吸收氫時膨脹，該容器形成容器空間并包括內(nèi)表面，該容器包括襯墊，該襯墊放置在該容器空間內(nèi)并與所述內(nèi)表面接合，用于形成(i)設(shè)置為容納金屬粒子的儲存空間和(ii)設(shè)置成隨著金屬粒子在吸收氫時膨脹而收縮的空隙空間，其中，在所述金屬粒子容納在所述儲存空間內(nèi)時，所述襯墊與所述內(nèi)表面的接合限制所述金屬粒子從所述儲存空間進入所述空隙空間內(nèi)。
在又一廣泛的方面中，本發(fā)明提供一種設(shè)置用于至少容納金屬粒子和氣態(tài)氫的容器，這些金屬粒子能夠吸收氫，使得這些金屬粒子在吸收氫時膨脹，該容器包括內(nèi)表面，該容器包括襯墊，該襯墊放置在該容器內(nèi)，使得在所述襯墊與所述內(nèi)表面之間提供空隙空間，其中所述襯墊與所述內(nèi)表面接合以在所述金屬粒子容納在所述容器內(nèi)時限制金屬粒子進入所述空隙空間內(nèi)。
在又一廣泛的方面中，本發(fā)明提供一種設(shè)置用于至少容納氣態(tài)氫和金屬粒子的容器，這些金屬粒子能夠吸收氫，使得這些金屬粒子在吸收氫時膨脹，該容器形成容器空間并包括內(nèi)表面，該容器包括襯墊，該襯墊放置在該容器空間內(nèi)并與所述內(nèi)表面接合，用于形成(i)設(shè)置為容納金屬粒子的儲存空間和(ii)設(shè)置成隨著金屬粒子在吸收氫時膨脹而收縮的空隙空間，其中，在所述金屬粒子容納在所述儲存空間內(nèi)時，所述襯墊與所述內(nèi)表面的接合大致防止所述金屬粒子從所述儲存空間進入所述空隙空間內(nèi)。
在一個方面中，本發(fā)明提供所述容器，其中所述襯墊是足夠柔性的以響應金屬粒子的膨脹而變形。
在另一方面中，本發(fā)明提供所述容器，其中對所述襯墊成形以形成(i)設(shè)置為容納金屬粒子的儲存空間和(ii)設(shè)置成隨著金屬粒子在吸收氫時膨脹而收縮的空隙空間。
在另外又一方面中，本發(fā)明提供所述容器，其中所述襯墊支靠壁，以在儲存空間容納金屬粒子時大致防止或限制所述金屬粒子從所述儲存空間進入所述空隙空間內(nèi)。
在又一方面中，本發(fā)明提供所述容器，其中所述襯墊與壁鄰接，以在儲存空間容納金屬粒子時大致防止或限制所述金屬粒子從所述儲存空間進入所述空隙空間內(nèi)。
在另外又一方面中，本發(fā)明提供所述容器，其中將所述襯墊推壓在壁上以在所述儲存空間容納金屬粒子時大致防止或限制所述金屬粒子從所述儲存空間進入所述空隙空間內(nèi)。
在另外又一方面中，本發(fā)明提供所述容器，其中所述襯墊是足夠彈性的，使得所述襯墊具有對從金屬粒子中釋放氫作出響應而逆轉(zhuǎn)至少一部分變形的傾向。
在又一方面中，本發(fā)明提供所述容器，其中該容器包括側(cè)壁和軸線，該側(cè)壁形成所述內(nèi)表面的至少一部分，并與該軸線隔開且在平面內(nèi)繞該軸線延伸360°，而且其中所述襯墊的至少一部分置于該側(cè)壁和該軸線之間并在該平面內(nèi)繞該軸線延伸360°。
在另一方面中，本發(fā)明提供所述容器，其中所述襯墊的所述至少一部分與所述側(cè)壁對置。
在另外又一方面中，本發(fā)明提供所述容器，其中所述空隙空間的至少一部分置于所述側(cè)壁和所述襯墊的所述至少一部分之間。
在又一方面中，本發(fā)明提供所述容器，其中所述側(cè)壁和所述襯墊中的每一個大致為管狀。
在另外一個方面中，本發(fā)明提供所述容器，其中所述襯墊包括由交替的隆起和凹槽形成的皺褶，這些隆起和凹槽中的每一個相對于所述平面橫向延伸。
在另外又一方面中，本發(fā)明提供所述容器，其中所述隆起中的至少一個隆起設(shè)置成在金屬粒子容納在所述儲存空間內(nèi)時與所述側(cè)壁接觸。
在另一個方面中，本發(fā)明提供所述容器，該容器進一步包括置于所述儲存空間內(nèi)并與所述襯墊接觸的熱傳導結(jié)構(gòu)，構(gòu)造該熱傳導結(jié)構(gòu)用于實現(xiàn)在所述金屬粒子和所述襯墊之間的傳熱。
在另一個方面中，本發(fā)明提供所述容器，其中所述襯墊比所述容器剛硬。
本發(fā)明還提供一種對用于容納能夠吸收氫而變得充吸有氫的金屬粒子的儲存系統(tǒng)進行裝配的方法，該方法包括提供容器，該容器包括進口和形成容器空間的內(nèi)表面；通過所述進口將磁響應襯墊插入容器空間；以及施加足夠的磁性力以將所述襯墊推壓在所述容器的所述內(nèi)表面上。
在另一方面中，本發(fā)明提供所述方法，其中在所述容器之外產(chǎn)生所述磁性力。
在另一方面中，本發(fā)明提供所述方法，其中正被插入所述容器空間內(nèi)的所述襯墊具有螺旋結(jié)構(gòu)，而且磁性力的施加實現(xiàn)所述襯墊從所述螺旋結(jié)構(gòu)的膨脹。
在另一方面中，本發(fā)明提供所述方法，該方法進一步包括在所述磁性力作用在所述襯墊上時通過所述進口將多個管插入所述容器空間內(nèi)的步驟。
在另一廣泛的方面中，本發(fā)明提供一種對用于容納能夠吸收氫而變得充吸有氫的金屬粒子的容器進行裝配的方法，該方法包括提供容器，該容器包括進口和形成容器空間的內(nèi)表面；通過所述進口將磁響應襯墊插入容器空間；施加足夠的磁性力以將所述襯墊推壓在所述容器的所述內(nèi)表面上；在所述磁性力作用在所述襯墊上時通過所述進口將多個管插入所述容器空間內(nèi)，以將所述襯墊推壓至與所述內(nèi)表面接合，從而形成(i)設(shè)置為容納金屬粒子的儲存空間和(ii)設(shè)置成隨著金屬粒子在吸收氫時膨脹而收縮的空隙空間；終止施加所述磁性力；以及將多個金屬粒子注入至所述儲存空間內(nèi)。
關(guān)于這一方面，在一個方面中，本發(fā)明提供所述方法，其中在所述容器之外產(chǎn)生所述磁性力。
在另一方面中，本發(fā)明提供所述方法，其中正被插入所述容器空間內(nèi)的所述襯墊具有螺旋結(jié)構(gòu)，而且磁性力的施加實現(xiàn)所述襯墊從所述螺旋結(jié)構(gòu)的膨脹。
在另外又一廣泛的方面中，本發(fā)明提供一種對用于容納能夠吸收氫而變得充吸有氫的金屬粒子的容器進行裝配的方法，該方法包括提供容器，該容器包括進口和形成容器空間的內(nèi)表面；繞心軸卷起磁響應襯墊，使得所述襯墊呈現(xiàn)繞所述心軸的螺旋結(jié)構(gòu)；在所述襯墊繞所述心軸卷起時，通過所述進口將所述襯墊插入所述容器空間內(nèi)；將所述襯墊從所述心軸松開；通過所述進口將所述心軸從所述容器空間移開；以及施加足夠的磁性力以將所述襯墊推壓在所述容器的所述內(nèi)表面上。
在另一方面中，本發(fā)明提供所述方法，其中在所述容器之外產(chǎn)生所述磁性力。
關(guān)于這一方面，在一個方面中，本發(fā)明提供所述方法，其中正被插入所述容器空間內(nèi)的所述襯墊具有螺旋結(jié)構(gòu)，而且磁性力的施加實現(xiàn)所述襯墊從所述螺旋結(jié)構(gòu)的膨脹。
在另一方面中，本發(fā)明提供所述方法，該方法進一步包括在所述磁性力作用在所述襯墊上時通過所述進口將多個管插入所述容器空間內(nèi)的步驟。
本發(fā)明還提供一種對用于容納能夠吸收氫而變得充吸有氫的金屬粒子的容器進行裝配的方法，該方法包括提供容器，該容器包括進口和形成容器空間的內(nèi)表面；繞心軸卷起磁響應襯墊，使得所述襯墊呈現(xiàn)繞所述心軸的螺旋結(jié)構(gòu)；在所述襯墊繞所述心軸卷起時，通過所述進口將所述襯墊插入所述容器空間內(nèi)；將所述襯墊從所述心軸松開；通過所述進口將所述心軸從所述容器空間移開；施加足夠的磁性力以將所述襯墊推壓在所述容器的所述內(nèi)表面上；在所述磁性力作用在所述襯墊上時通過所述進口將多個管插入所述容器空間內(nèi)，以將所述襯墊推壓至與所述內(nèi)表面接合，從而形成(i)設(shè)置為容納金屬粒子的儲存空間和(ii)設(shè)置成隨著金屬粒子在吸收氫時膨脹而收縮的空隙空間；終止施加所述磁性力；以及將多個金屬粒子注入至所述儲存空間內(nèi)。
在另一方面中，本發(fā)明提供所述方法，其中在所述容器之外產(chǎn)生所述磁性力。
在另一方面中，本發(fā)明提供所述方法，其中正被插入所述容器空間內(nèi)的所述襯墊具有螺旋結(jié)構(gòu)，而且磁性力的施加實現(xiàn)所述襯墊從所述螺旋結(jié)構(gòu)的膨脹。


結(jié)合附圖參考以下對本發(fā)明的詳細描述將更好地理解本發(fā)明，在附圖中圖1為本發(fā)明的容器的前視立面圖；圖2為注入金屬粒子之前的圖1中的容器的剖視側(cè)視立面圖，并為了清楚的目的將襯墊皺褶移開；圖3為金屬粒子已經(jīng)注入后的容器沿圖2的直線A-A的橫截面平面圖；圖4a和4b分別為注入金屬粒子之前的容器沿圖2的直線A-A和C-C的橫截面平面圖；圖5為根據(jù)圖11至15中示出的方法裝配的容器的一個實施例的處于“未卷起狀態(tài)”的襯墊的頂視透視圖；圖6為圖4中示出的容器的襯墊在襯墊的唇緣之間的橫截面圖；圖7為圖2示出的容器的橫截面平面圖，其中已經(jīng)注入并充吸金屬粒子；圖8示出了用于本發(fā)明的容器的典型閥布置；圖9為本發(fā)明的浸在用于傳熱的液池內(nèi)的容器的一個實施例的示意圖；圖10為本發(fā)明的容器的一個實施例的示意圖，其中機械風扇產(chǎn)生的空氣流實現(xiàn)所需的傳熱；而圖11至15為對本發(fā)明的一個實施例進行裝配的方法的示意圖。
圖16為用于在根據(jù)圖11至15中示出的方法對本發(fā)明的一個實施例進行裝配的過程中施加磁性力的設(shè)備的頂視透視圖；圖17為圖16中示出的設(shè)備的頂視剖視平面圖；圖18為圖16中示出的設(shè)備沿直線A-A的剖視立面圖；而圖19a和19b分別為在注入金屬粒子之前的容器的另一實施例的沿圖2中的直線A-A和C-C的橫截面平面圖。
具體實施例方式
參考圖1和2，本發(fā)明提供一種用于容納能夠形成金屬氫化物的金屬粒子12的容器10。
容器10的內(nèi)部空間20容納能夠形成金屬氫化物的金屬粒子12。金屬粒子12以粉末為形式。粉末的合適粒子大小的實例在1微米至3000微米的范圍內(nèi)。金屬粒子12必須能夠吸收氫(也稱為“充吸”)以實現(xiàn)以金屬氫化物為形式儲存氫。進而，在這些金屬粒子12已經(jīng)吸收氫以后，在有來自單元操作的要求時，如在需要用作為燃料電池內(nèi)或內(nèi)燃機內(nèi)的燃料時，(以金屬氫化物為形式的)這些金屬粒子12必須能夠解吸氫(也稱為“釋放”)。在吸收氫時，金屬粒子12膨脹，并從而增加占用的體積。在解吸過程中，金屬粒子12收縮并從而減小占用的體積。理解到并非所有的金屬粒子12一定必須已經(jīng)將氫吸收到它們的最大容量才將容納在容器10內(nèi)的金屬粒子12描述為“已充吸”。還理解到一旦已充吸并非一定必須已經(jīng)將所有以前吸收的氫解吸才將容納在容器10內(nèi)的金屬粒子12描述為“已釋放”。用氫對金屬粒子12進行充吸是放熱過程。相反，從金屬粒子12中釋放被吸收的氫是吸熱過程。
由金屬粒子12吸收氫是指氫與金屬粒子12締合。締合的可能機理包括溶解、共價鍵合或離子鍵合。溶解描述將氫原子結(jié)合在金屬或金屬間合金的晶格結(jié)構(gòu)的空隙內(nèi)的過程。這些金屬氫化物的實例包括氫化釩、氫化鈦和釩-鈦合金氫化物。共價鍵合氫化物的實例為二氫化鎂。離子鍵氫化物的實例是氫化鈉和氫化鉀。配位氫化物為顯示出在準金屬原子和氫原子之間如下鍵合的金屬氫化物，該鍵合的特征在于部分共價的和部分離子的。實例包括氫化鋁鈉和氫化鋁鋰。
容器10包括形成具有容器體積的容器空間20的內(nèi)表面16。內(nèi)表面16包括第一端161、第二端162和大致管狀的側(cè)壁163，該側(cè)壁163在第一和第二端161、162之間延伸，并還繞容器的軸線11延伸360°。第一端161包括圓形肩部169，該圓形肩部169從側(cè)壁163延伸并在形成孔241的噴嘴24處終止?？?41實現(xiàn)在容器空間20和容器10的外部(如下游操作例如燃料電池或內(nèi)燃機，只要這種單元操作合適地流體連接至孔241)之間的流體連通。在充吸過程中孔241起到進口的作用，而在釋放時起到出口的作用。通過連接至噴嘴24的閥300對通過孔241的流體連通進行有選擇地控制。閥300可在打開和關(guān)閉的狀態(tài)之間操作以分別實現(xiàn)和密封該流體連通。第二端162從側(cè)壁163伸并封閉。
彈性襯墊22放置在容器10內(nèi)。如這里進一步描述的那樣，在襯墊和內(nèi)表面16之間提供空隙空間202以適應金屬粒子12的膨脹。參考圖3和4，襯墊22在容器空間20內(nèi)形成儲存空間201。儲存空間201設(shè)置成容納金屬粒子12。金屬粒子12的布置通常向上延伸至圓形肩部169并一直到噴嘴24。在容器空間20內(nèi)并在襯墊22與內(nèi)表面16之間提供空隙空間202?？障犊臻g202不容納金屬粒子12?？障犊臻g202具有空隙空間體積以適應襯墊22的移位，如以下將要描述的那樣。理解到空隙空間202并非僅僅指緊密填充的金屬粒子12之間的空間。
襯墊22與內(nèi)表面16接合或鄰接，以形成空隙空間202并限制金屬粒子12從儲存空間201進入空隙空間202。在這一方面，將襯墊22推壓至與內(nèi)表面16接觸(或支靠)，以形成空隙空間202并限制上述進入空隙空間202。襯墊22的第一端221支靠在容器的第二端162上，而襯墊22的第二端222支靠在側(cè)壁163或肩部169上，從而形成空隙空間202。
理解到盡管在離散的時間間隔內(nèi)阻止這一進入，但是襯墊22與內(nèi)表面16的接合或鄰接不必完全阻止金屬粒子12進入在襯墊22和內(nèi)表面16之間的空間。作為襯墊22暫時從內(nèi)表面16移位的結(jié)果，可能發(fā)生非常少量的金屬粒子12的進入，從而提供如下通道，金屬粒子12能夠通過該通道從儲存空間201遷移至空隙空間202。在根據(jù)以下描述的并在圖11至15中示出的方法制造容器10的實施例的情形下，也可能發(fā)生相對不顯著的進入。在這一方面，在襯墊22和內(nèi)表面16之間的空間可能不一定完全由空隙空間202構(gòu)成。而且理解到，在使用容器10的過程中，由于金屬粒子12的周期性進入，在襯墊22和內(nèi)表面16之間的空間的由空隙空間202構(gòu)成的部分在容積上可能變小。在這一方面，將襯墊22與內(nèi)表面16的接合或鄰接稱為大致防止或限制金屬粒子12從儲存空間201進入空隙空間202。
因為空隙空間202不容納任何金屬粒子12，所以空隙空間202對襯墊22在金屬粒子12施加至襯墊22上的力的作用下向內(nèi)表面16的任何移位提供相對少的阻力。在這一方面，空隙空間202促進襯墊22的這一移置，從而至少部分地將容器10從這些力和機械應力中隔離，否則容器10將經(jīng)受這些力和機械應力。金屬粒子12由于充吸有氫而引起的膨脹可能引起這些力。由于金屬粒子12的爆裂(金屬粒子12粉碎，導致金屬粒子12的尺寸減小)和金屬粒子12的濃縮而引起的金屬粒子12的填充密度的局部增加加重了這一情形。進一步理解到盡管襯墊22是彈性的，一旦金屬粒子在釋放氫時收縮，襯墊22并不必須恢復到它精確的最初狀態(tài)。
在對金屬粒子12進行充吸時(即在吸收氫的過程中)，空間202對由金屬粒子12施加至襯墊22上的力作出響應而收縮。這是因為金屬粒子12在吸收氫時膨脹，引起襯墊22變形并發(fā)生移位而變得更加靠近內(nèi)表面16。隨著填充密度的增加，在金屬粒子12之間的用于適應金屬粒子12的膨脹的可用空間減小，導致向襯墊22施加應力。通過(i)襯墊22的彈性變形和(ii)通過襯墊22的應力分布，至少部分地消除了這一應力。在金屬粒子12正被釋放的同時(即在解吸氫的過程中)，金屬粒子12在體積上收縮，從而消除在以前金屬粒子12處于已充吸狀態(tài)時已經(jīng)由金屬粒子12施加的力中的至少一些力。結(jié)果，而且由于襯墊22的彈性，在釋放的過程中襯墊22對它的變形(即由于以前金屬粒子12的充吸而引起的變形)的至少一部分進行逆轉(zhuǎn)。
襯墊22放置在容器空間20內(nèi)，使得空隙空間202的至少一部分布置在側(cè)壁163和襯墊22的至少一部分之間。在示出的實施例中，襯墊22具有大致管狀的形式。在這一方面，襯墊22布置在側(cè)壁163和容器10的軸線11之間，并繞軸線11延伸360°。襯墊22的至少一部分與側(cè)壁163對置。在這一方面，側(cè)壁163在與軸線11垂直的平面13內(nèi)繞軸線11延伸360°，并且襯墊22的至少一部分布置在側(cè)壁163和軸線11之間并在平面13內(nèi)繞軸線11延伸360°。
參考圖1、2和6，在示出的實施例中，在將襯墊22布置在容器空間20內(nèi)時，襯墊22包括形成皺褶2202的側(cè)壁223。通過交替的隆起2204和凹槽2206形成皺褶2202，隆起2204和凹槽2206中的每一個相對于平面13橫向延伸。在將襯墊22布置在容器10的容器空間20內(nèi)時，隆起2204與側(cè)壁163接觸，從而改善在金屬粒子12與側(cè)壁163之間的熱連通和傳熱。在將襯墊22布置在容器空間20內(nèi)時，凹槽2206在內(nèi)壁16和襯墊22之間留出空間。在金屬粒子12膨脹時，金屬粒子12就向襯墊22施加力，引起皺褶2202變平(見圖7)。
參考圖1、4a和4b，為了支靠在容器側(cè)壁163或肩部169上，襯墊22的第一和第二端221、222的每一端包括從襯墊側(cè)壁223的周界徑向向外凸出并繞襯墊側(cè)壁223的周界延伸的各個唇緣224a、224b。唇緣224a、224b與內(nèi)表面16接觸并實現(xiàn)襯墊22與內(nèi)表面16的接合或支靠，用于實現(xiàn)空隙空間202的形成。唇緣224a、224b與內(nèi)表面16的接合大致防止金屬粒子12以上述方式從儲存空間201進入空隙空間202。
襯墊22由彈簧鋼(低碳鋼)SAE1010(具有50至60ksi的抗拉強度、30至40ksi的屈服強度、約29,000,000psi的彈性模量以及約11,000,000psi的剛性模量)構(gòu)成。由于包括皺褶2202在內(nèi)的這些特征和幾何形狀的組合，襯墊22設(shè)置成促進在容器10內(nèi)的應力分布(相對于沒有襯墊22的情形而言)。
設(shè)置噴嘴24用于流體連接至導管，以實現(xiàn)將正從金屬粒子12釋放的氫從容器空間20內(nèi)輸送至下游操作，如燃料電池或內(nèi)燃機。該導管還促進向容器10供應氫以實現(xiàn)金屬粒子12的充吸。圖8示出了用于容器10的典型閥布置。閥300安裝至噴嘴24，以實現(xiàn)對儲存空間201與下游操作或供氫源之間的流體連通進行控制。除此之外，提供在閥300與內(nèi)部空間20之間的噴嘴24內(nèi)布置的過濾器元件，該過濾器元件包括316L不銹鋼固體燒結(jié)過濾器。該過濾器元件起到用于將金屬粒子12保持在空間20內(nèi)的保持器的作用。
通過使容器10與根據(jù)需要起到散熱件或熱源作用的流體(液體或氣體，如水或環(huán)境空氣)接觸，將熱傳遞至容器10或使熱從容器10耗散。必須冷卻容器10以實現(xiàn)充吸，并且必須加熱容器10以實現(xiàn)釋放。圖9示出了浸在用于實現(xiàn)必需的傳熱的液池400內(nèi)的容器10。圖10示出了由空氣流實現(xiàn)的容器10必需的熱傳入和傳出，通過機械風扇500產(chǎn)生該空氣流，然后引導空氣流在與容器10的外表面接觸之前穿過傳熱介質(zhì)510(如容納加熱或冷卻流體的管道)。
參考圖2、3、4a和4b，將結(jié)構(gòu)18布置在空間201內(nèi)，并將結(jié)構(gòu)18設(shè)置成實現(xiàn)或改善在內(nèi)表面16和布置在儲存空間201內(nèi)的金屬粒子12之間的熱連通。結(jié)構(gòu)18包括多個細長的鋁管30。管30從容器10的第二端162延伸并終止在第一端161的正下方。由襯墊22將管30與內(nèi)表面16隔離，而且管30通過襯墊22與內(nèi)表面16熱連通。相對于管30，金屬粒子12占用管30內(nèi)的空間以及這些管30之間的空間。金屬粒子12還占用容器10的第一端161內(nèi)的空間。為了促進金屬粒子12與內(nèi)表面16之間的傳熱，這些管30被緊密填充而且與襯墊22直接物理接觸以促進襯墊22與金屬粒子12之間的傳熱。管30的緊密填充的結(jié)構(gòu)推壓襯墊22特別是唇緣224a、224b與內(nèi)表面16接觸接合。
這些管30在容納膨脹的金屬粒子12的膨脹力的一部分膨脹力中起到作用，從而減小在襯墊22及因此在容器10上的應力。在這一方面，這些管減小了膨脹的金屬粒子12對容器10的影響。
這些管30還在限制儲存空間201內(nèi)產(chǎn)生的金屬粒子12局部填充密度的差異中起到作用。這是因為管30起到限制金屬粒子遷移的物理屏障的功能。
為了在充吸和釋放過程中促進氫氣的遷移，管30中的每一個管能夠包括多個非常小的孔或穿孔301。優(yōu)選地，這些孔或穿孔具有1/32”或更小的最大直徑。這些孔足夠小以允許氫氣的遷移，但防止管30內(nèi)的金屬粒子12遷移到管30的外部并由此在膨脹過程中向相鄰的材料或表面施加額外的力。
所述多個管30中的至少一個管能夠以固體燒結(jié)過濾器筒為形式，該固體燒結(jié)過濾器筒將提供可透過的固體，以在不允許金屬粒子12遷移的同時有助于氫氣的吸收和解吸。在一個實施例中，固體燒結(jié)過濾器筒包括316L不銹鋼。
參考圖19a和19b，在一個實施例中，所述多個管30中的至少一個管包括流體通道管3001，該流體通道管3001相對于所述至少一個管30以大致同心的關(guān)系布置在所述至少一個管30內(nèi)。流體通道管3001基本不容納金屬粒子12。金屬粒子12占用在管30和3001之間的空間3003。流體通道管3001大致沿管30的整個長度延伸。將流體通道管3001設(shè)置成提供相對較低壓力的流體通道，用于實現(xiàn)在孔241和至少在管30與3001之間的金屬粒子12之間的氫氣連通。
現(xiàn)在將描述一種對容器10的一個實施例進行裝配的方法。提供容器10，該容器10具有由容器10的由圖2中的附圖標記101、102標識的終端之間的距離形成的355mm的長度；89mm的外部最大直徑；和3.68mm的壁厚；而且該容器10由鋁SAE 6061-T6構(gòu)成。然后通過噴嘴24的孔241將襯墊22插入容器空間20內(nèi)。
參考圖5，以具有0.15mm厚度的273mm×268mm的片的形式提供襯墊22，用于與具有上述尺寸的容器10配合。進一步由第一和第二側(cè)緣225、226形成襯墊22。分別在第一和第二端161、162處沒有皺褶地形成唇緣224a、224b。襯墊22由彈簧鋼(低碳鋼)SAE1010構(gòu)成。
參考圖11，為了能夠?qū)⒁r墊插入，將襯墊22的側(cè)緣225、226中的一個側(cè)緣插入到在心軸700內(nèi)設(shè)置的凹槽702內(nèi)。隨著將側(cè)緣225或226中的一個側(cè)緣布置在凹槽702內(nèi)，然后通過人工操作者用手繞心軸700緊緊地卷起襯墊22。心軸700以具有圓柱形表面的桿狀結(jié)構(gòu)為形式，并起到用于促進卷起襯墊22的裝置的作用。通過繞心軸700卷起襯墊22，對襯墊22進行調(diào)整以實現(xiàn)第一和第二側(cè)緣225、226的重疊。優(yōu)選地，將襯墊22調(diào)整成螺旋結(jié)構(gòu)，并且在以下面描述的方式將襯墊22置于容器10內(nèi)時維持第一和第二側(cè)緣225、226的重疊。
參考圖12，隨著通過人工操作者的手將襯墊22緊緊地纏繞在心軸700上并維持(即擠壓)在這一狀態(tài)，通過噴嘴24將心軸700與襯墊22一起插入容器空間20內(nèi)。一旦襯墊22的大約50％的長度已經(jīng)通過噴嘴24插入，能夠?qū)⑹┘觼砭S持襯墊22處于在心軸700上的卷起狀態(tài)的力解除，因為在這一位置，在襯墊22從心軸700松開時，襯墊不能夠從容器空間20內(nèi)松開。一旦維持襯墊22在心軸700上卷起的力被去除，襯墊22就呈現(xiàn)繞心軸700的徑向膨脹狀態(tài)(圖13)。然后通過噴嘴24將心軸700從容器空間20中移開。襯墊22被推入至容器空間20內(nèi)(見圖4)，并且一旦不受噴嘴24的限制就進一步在徑向方向上膨脹。
隨著將襯墊22布置在容器空間20內(nèi)，向容器10施加磁性力以使襯墊靠著容器10的內(nèi)壁16的定位得以實現(xiàn)。在這一方面，這些磁性力向著內(nèi)壁16吸引襯墊22(見圖15)。
在圖16-18內(nèi)示出了一種用于施加上述磁性力的設(shè)備600。該設(shè)備600是超高分子量聚乙烯的塑料管602，該塑料管602形成用于容納容器10的通道604。該管602具有311mm的長度、162mm的外徑和89mm的內(nèi)徑，以適應根據(jù)當前正描述的方法裝配的系統(tǒng)8的一個實施例。在該塑料管的外表面中提供用于容納磁性材料608的凹槽606。提供磁性材料608用于實現(xiàn)上述磁性力。合適的磁性材料608的一個實例為由美國俄亥俄州西爾韋尼亞的Dura Magnetics公司(DuraMagnetics，Inc.of Sylvania，Ohio，U.S.A.)生產(chǎn)的稀土磁體(釹鐵硼)(見www.duramag.com)。一旦布置在塑料管602的通道604內(nèi)，由磁性材料608施加的磁性力就將襯墊22推壓在容器10的內(nèi)表面16上。
在繼續(xù)向襯墊22施加磁性力時，通過噴嘴24將管30插入容器空間20內(nèi)。隨著容器10具有以上指定的尺寸，將每根具有12.7mm的外徑、0.8mm的壁厚和263mm的長度的28根管30插入容器空間20內(nèi)。一旦所有的31根管30布置在容器空間20內(nèi)，管30就置于緊密填充的結(jié)構(gòu)并將襯墊22壓在容器10的內(nèi)表面16上。結(jié)果，不再需要由磁性材料608施加的磁性力來將襯墊22推壓在襯墊22上并由此實現(xiàn)襯墊22靠著內(nèi)壁16的布置(即，唇緣224a、224b支靠在內(nèi)壁16上)。現(xiàn)在能夠?qū)⑷萜?0從塑料管602的通道604中移開。
在這一狀態(tài)中，襯墊22的唇緣224a、224b與內(nèi)表面16接合用于(i)形成設(shè)置為容納金屬粒子12的儲存空間201，并且還(ii)用于形成設(shè)置成隨著金屬粒子12在吸收氫時膨脹而收縮的空隙空間202，使得襯墊22與內(nèi)表面16的接合大致防止并限制金屬粒子12從儲存空間201進入空隙空間202內(nèi)。此時，根據(jù)剛才描述的方法裝配的容器10的一個實施例大致呈現(xiàn)圖2中示出的狀態(tài)。在襯墊22處于這一狀態(tài)時，通過噴嘴24用金屬粒子12裝填容器10的儲存空間201。繼續(xù)向容器10裝填金屬粒子12，直到儲存空間201內(nèi)的金屬粒子12的水平面達到噴嘴24。
理解到通過以上述方法對容器10的一個實施例的裝配，襯墊22與內(nèi)表面16的接合基本上防止金屬粒子進入空隙空間202內(nèi)，但不完全防止進入空隙空間202內(nèi)。這是因為即使在將管30插入至容器空間20內(nèi)并從而壓在襯墊22上后，特別是在同時相互擠壓襯墊22的在相對邊緣225、226處的部分以實現(xiàn)邊緣225、226的重疊時將第一和第二端221、222壓在內(nèi)表面16上后，在襯墊22和內(nèi)表面16之間的非常小的一個或一些空間繼續(xù)存在并形成用于金屬粒子12從儲存空間201進入空隙空間202的潛在的一個或一些通道。然而在金屬粒子12足夠大時(如其中77％的金屬粒子12具有大于150微米的粒子大小，而且更具體地，其中20％在1000至2800微米的范圍內(nèi)，23％在500至1000微米的范圍內(nèi)，34％在150微米的范圍內(nèi)，而其余在150微米以下)，在由上述方法產(chǎn)生的容器10的一個實施例中形成的這一或這些空間是足夠小的使得任何周期性的進入是相對不顯著的。在這一方面，這一進入也能夠描述為被大致防止的或限制的。
盡管本公開內(nèi)容描述并示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應理解本發(fā)明不限于這些特定的實施例。對本發(fā)明范圍內(nèi)的熟練技術(shù)人員而言，可以出現(xiàn)許多變化和改變。關(guān)于本發(fā)明的限定，參考所附權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)置用于至少容納金屬粒子的容器，這些金屬粒子能夠吸收氫，使得這些金屬粒子在吸收氫時膨脹，該容器包括內(nèi)表面，該容器包括襯墊，該襯墊放置在該容器內(nèi)，使得在所述襯墊與所述內(nèi)表面之間提供空隙空間；其中所述襯墊與所述內(nèi)表面接合以在所述金屬粒子容納在所述容器內(nèi)時大致防止金屬粒子進入所述空隙空間內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的容器，其中所述襯墊是足夠柔性的以響應金屬粒子的膨脹而變形。
3.如權(quán)利要求1所述的容器，其中對所述襯墊成形以形成(i)設(shè)置為容納金屬粒子的儲存空間和(ii)所述空隙空間，其中所述空隙空間設(shè)置成隨著金屬粒子在吸收氫時膨脹而收縮。
4.如權(quán)利要求3所述的容器，其中所述襯墊支靠在壁上，以在儲存空間容納金屬粒子時大致防止所述金屬粒子從所述儲存空間進入所述空隙空間內(nèi)。
5.如權(quán)利要求3所述的容器，其中所述襯墊與壁鄰接，以在所述儲存空間容納金屬粒子時大致防止所述金屬粒子從所述儲存空間進入所述空隙空間內(nèi)。
6.如權(quán)利要求3所述的容器，其中將所述襯墊推壓在壁上以在所述儲存空間容納金屬粒子時大致防止所述金屬粒子從所述儲存空間進入所述空隙空間內(nèi)。
7.如權(quán)利要求4、5或6中的任何權(quán)利要求所述的容器，其中所述襯墊是足夠彈性的，使得該襯墊具有對從金屬粒子中釋放氫作出響應而逆轉(zhuǎn)至少一部分變形的傾向。
8.如權(quán)利要求7所述的容器，其中所述容器包括側(cè)壁和軸線，該側(cè)壁形成所述內(nèi)表面的至少一部分，并與該軸線隔開且在平面內(nèi)繞該軸線延伸360°，而且其中所述襯墊的至少一部分置于該側(cè)壁和該軸線之間并在該平面內(nèi)繞該軸線延伸360°。
9.如權(quán)利要求8所述的容器，其中所述襯墊的所述至少一部分與所述側(cè)壁對置。
10.如權(quán)利要求9所述的容器，其中所述空隙空間的至少一部分置于所述側(cè)壁和所述襯墊的所述至少一部分之間。
11.如權(quán)利要求10所述的容器，其中所述側(cè)壁和所述襯墊中的每一個大致為管狀。
12.如權(quán)利要求10或11所述的容器，其中所述襯墊包括由交替的隆起和凹槽形成的皺褶，這些隆起和凹槽中的每一個相對于所述平面橫向延伸。
13.如權(quán)利要求12所述的容器，其中所述隆起中的至少一個隆起設(shè)置成在金屬粒子容納在所述儲存空間內(nèi)時與所述側(cè)壁接觸。
14.如權(quán)利要求13所述的容器，進一步包括置于所述儲存空間內(nèi)并與所述襯墊接觸的熱傳導結(jié)構(gòu)，構(gòu)造該熱傳導結(jié)構(gòu)用于實現(xiàn)在所述金屬粒子和所述襯墊之間的傳熱。
15.如權(quán)利要求4、5或6中的任何權(quán)利要求所述的容器，其中所述襯墊包括由交替的隆起和凹槽形成的皺褶。
16.如權(quán)利要求15所述的容器，其中所述隆起中的至少一個隆起與所述側(cè)壁接觸。
17.如權(quán)利要求16所述的容器，進一步包括置于所述儲存空間內(nèi)并與所述襯墊接觸的熱傳導結(jié)構(gòu)，構(gòu)造該熱傳導結(jié)構(gòu)用于實現(xiàn)在所述金屬粒子和所述襯墊之間的傳熱。
18.如權(quán)利要求17所述的容器，其中所述熱傳導結(jié)構(gòu)將所述襯墊推壓在壁上。
19.如權(quán)利要求4、5或6中的任何權(quán)利要求所述的容器，進一步包括置于所述儲存空間內(nèi)并與所述襯墊接觸的熱傳導結(jié)構(gòu)，構(gòu)造該熱傳導結(jié)構(gòu)用于實現(xiàn)在所述金屬粒子和所述襯墊之間的傳熱。
20.如權(quán)利要求19所述的容器，其中所述熱傳導結(jié)構(gòu)將所述襯墊推壓在壁上，并且實現(xiàn)所述襯墊與所述內(nèi)表面的接合或鄰接或支靠。
21.如權(quán)利要求7所述的容器，其中所述襯墊比所述容器剛硬。
22.一種設(shè)置用于至少容納金屬粒子和氣態(tài)氫的容器，這些金屬粒子能夠吸收氫，使得這些金屬粒子在吸收氫時膨脹，該容器包括內(nèi)表面，該容器包括襯墊，該襯墊放置在該容器內(nèi)，使得在所述襯墊與所述內(nèi)表面之間提供空隙空間；其中所述襯墊與所述內(nèi)表面接合以在所述金屬粒子容納在所述容器內(nèi)時限制金屬粒子進入所述空隙空間內(nèi)。
23.如權(quán)利要求22所述的容器，其中所述襯墊是足夠柔性的以響應金屬粒子的膨脹而變形。
24.如權(quán)利要求22所述的容器，其中對所述襯墊成形以形成(i)設(shè)置為容納金屬粒子的儲存空間和(ii)所述空隙空間，其中所述空隙空間設(shè)置成隨著金屬粒子在吸收氫時膨脹而收縮。
25.如權(quán)利要求22所述的容器，其中所述襯墊支靠在壁上，以在儲存空間容納金屬粒子時大致防止所述金屬粒子從所述儲存空間進入所述空隙空間內(nèi)。
26.如權(quán)利要求22所述的容器，其中所述襯墊與壁鄰接，以在所述儲存空間容納金屬粒子時大致防止所述金屬粒子從所述儲存空間進入所述空隙空間內(nèi)。
27.如權(quán)利要求22所述的容器，其中將所述襯墊推壓在壁上以在所述儲存空間容納金屬粒子時大致防止所述金屬粒子從所述儲存空間進入所述空隙空間內(nèi)。
28.如權(quán)利要求25、26或27中的任何權(quán)利要求所述的容器，其中所述襯墊是足夠彈性的，使得該襯墊具有對從金屬粒子中釋放氫作出響應而逆轉(zhuǎn)至少一部分變形的傾向。
29.如權(quán)利要求28所述的容器，其中所述容器包括側(cè)壁和軸線，該側(cè)壁形成所述內(nèi)表面的至少一部分，并與該軸線隔開且在平面內(nèi)繞該軸線延伸360°，而且其中所述襯墊的至少一部分置于該側(cè)壁和該軸線之間并在該平面內(nèi)繞該軸線延伸360°。
30.如權(quán)利要求29所述的容器，其中所述襯墊的所述至少一部分與所述側(cè)壁對置。
31.如權(quán)利要求30所述的容器，其中所述空隙空間的至少一部分置于所述側(cè)壁和所述襯墊的所述至少一部分之間。
32.如權(quán)利要求31所述的容器，其中所述側(cè)壁和所述襯墊中的每一個大致為管狀。
33.如權(quán)利要求31或32所述的容器，其中所述襯墊包括由交替的隆起和凹槽形成的皺褶，這些隆起和凹槽中的每一個相對于所述平面橫向延伸。
34.如權(quán)利要求33所述的容器，其中所述隆起中的至少一個隆起設(shè)置成在金屬粒子容納在所述儲存空間內(nèi)時與所述側(cè)壁接觸。
35.如權(quán)利要求34所述的容器，進一步包括置于所述儲存空間內(nèi)并與所述襯墊接觸的熱傳導結(jié)構(gòu)，構(gòu)造該熱傳導結(jié)構(gòu)用于實現(xiàn)在所述金屬粒子和所述襯墊之間的傳熱。
36.如權(quán)利要求4、5或6中的任何權(quán)利要求所述的容器，其中所述襯墊包括由交替的隆起和凹槽形成的皺褶。
37.如權(quán)利要求36所述的容器，其中所述隆起中的至少一個隆起與所述側(cè)壁接觸。
38.如權(quán)利要求37所述的容器，進一步包括置于所述儲存空間內(nèi)并與所述襯墊接觸的熱傳導結(jié)構(gòu)，構(gòu)造該熱傳導結(jié)構(gòu)用于實現(xiàn)在所述金屬粒子和所述襯墊之間的傳熱。
39.如權(quán)利要求38所述的容器，其中所述熱傳導結(jié)構(gòu)將所述襯墊推壓在壁上。
40.如權(quán)利要求25、26或27中的任何權(quán)利要求所述的容器，進一步包括置于所述儲存空間內(nèi)并與所述襯墊接觸的熱傳導結(jié)構(gòu)，構(gòu)造該熱傳導結(jié)構(gòu)用于實現(xiàn)在所述金屬粒子和所述襯墊之間的傳熱。
41.如權(quán)利要求40所述的容器，其中所述熱傳導結(jié)構(gòu)將所述襯墊推壓在壁上，并且實現(xiàn)所述襯墊與所述內(nèi)表面的接合或鄰接或支靠。
42.如權(quán)利要求28所述的容器，其中所述襯墊比所述容器剛硬。
43.一種設(shè)置用于至少容納金屬粒子的容器，這些金屬粒子能夠吸收氫，使得這些金屬粒子在吸收氫時膨脹，該容器形成容器空間并包括內(nèi)表面，該容器包括襯墊，該襯墊放置在該容器空間內(nèi)并與所述內(nèi)表面接合，用于形成(i)設(shè)置為容納金屬粒子的儲存空間和(ii)設(shè)置成隨著金屬粒子在吸收氫時膨脹而收縮的空隙空間；其中，在所述金屬粒子容納在所述儲存空間內(nèi)時，所述襯墊與所述內(nèi)表面的接合大致防止所述金屬粒子從所述儲存空間進入所述空隙空間內(nèi)。
44.一種設(shè)置用于至少容納氣態(tài)氫和金屬粒子的容器，這些金屬粒子能夠吸收氫，使得這些金屬粒子在吸收氫時膨脹，該容器形成容器空間并包括內(nèi)表面，該容器包括襯墊，該襯墊放置在該容器空間內(nèi)并與所述內(nèi)表面接合，用于形成(i)設(shè)置為容納金屬粒子的儲存空間和(ii)設(shè)置成隨著金屬粒子在吸收氫時膨脹而收縮的空隙空間；其中，在所述金屬粒子容納在所述儲存空間內(nèi)時，所述襯墊與所述內(nèi)表面的接合限制所述金屬粒子從所述儲存空間進入所述空隙空間內(nèi)。
45.一種對用于容納能夠吸收氫的金屬粒子的容器進行裝配的方法，包括提供容器，該容器包括進口和內(nèi)表面并形成容器空間；通過所述進口將磁響應襯墊插入容器空間；以及施加足夠的磁性力以將所述襯墊推壓在所述容器的所述內(nèi)表面上。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其中在所述容器之外產(chǎn)生所述磁性力。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其中正被插入所述容器空間內(nèi)的所述襯墊具有螺旋結(jié)構(gòu)，而且磁性力的施加實現(xiàn)所述襯墊從所述螺旋結(jié)構(gòu)的膨脹。
48.如權(quán)利要求47所述的方法，進一步包括在所述磁性力作用在所述襯墊上時通過所述進口將多個管插入所述容器空間內(nèi)的步驟。
49.如權(quán)利要求48所述的方法，其中在所述容器之外產(chǎn)生所述磁性力。
50.如權(quán)利要求49所述的方法，其中正被插入所述容器空間內(nèi)的所述襯墊具有螺旋結(jié)構(gòu)，而且磁性力的施加實現(xiàn)所述襯墊從所述螺旋結(jié)構(gòu)的膨脹。
51.一種對用于容納能夠吸收氫的金屬粒子的容器進行裝配的方法，包括提供容器，該容器包括進口和內(nèi)表面并形成容器空間；通過所述進口將磁響應襯墊插入容器空間；施加足夠的磁性力以將所述襯墊推壓在所述容器的所述內(nèi)表面上；在所述磁性力作用在所述襯墊上時通過所述進口將多個管插入所述容器空間內(nèi)，以將所述襯墊推壓至與所述內(nèi)表面接合，從而形成(i)設(shè)置為容納金屬粒子的儲存空間和(ii)設(shè)置成隨著金屬粒子在吸收氫時膨脹而收縮的空隙空間；終止施加所述磁性力；以及將多個金屬粒子注入至所述儲存空間內(nèi)。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，其中在所述容器之外產(chǎn)生所述磁性力。
53.如權(quán)利要求52所述的方法，其中正被插入所述容器空間內(nèi)的所述襯墊具有螺旋結(jié)構(gòu)，而且磁性力的施加實現(xiàn)所述襯墊從所述螺旋結(jié)構(gòu)的膨脹。
54.一種對用于容納能夠吸收氫的金屬粒子的容器進行裝配的方法，包括提供容器，該容器包括進口和內(nèi)表面并形成容器空間；繞心軸卷起磁響應襯墊，使得所述襯墊呈現(xiàn)繞所述心軸的螺旋結(jié)構(gòu)；在所述襯墊繞所述心軸卷起時，通過所述進口將所述襯墊插入所述容器空間內(nèi)；將所述襯墊從所述心軸松開；通過所述進口將所述心軸從所述容器空間移開；以及施加足夠的磁性力以將所述襯墊推壓在所述容器的所述內(nèi)表面上。
55.如權(quán)利要求54所述的方法，其中在所述容器之外產(chǎn)生所述磁性力。
56.如權(quán)利要求55所述的方法，其中正被插入所述容器空間內(nèi)的所述襯墊具有螺旋結(jié)構(gòu)，而且磁性力的施加實現(xiàn)所述襯墊從所述螺旋結(jié)構(gòu)的膨脹。
57.如權(quán)利要求56所述的方法，進一步包括在所述磁性力作用在所述襯墊上時通過所述進口將多個管插入所述容器空間內(nèi)的步驟。
58.如權(quán)利要求57所述的方法，其中正被插入所述容器空間內(nèi)的所述襯墊具有螺旋結(jié)構(gòu)，而且磁性力的施加實現(xiàn)所述襯墊從所述螺旋結(jié)構(gòu)的膨脹。
59.一種對用于容納能夠吸收氫的金屬粒子的容器進行裝配的方法，包括提供容器，該容器包括進口和內(nèi)表面并形成容器空間；繞心軸卷起磁響應襯墊，使得所述襯墊呈現(xiàn)繞所述心軸的螺旋結(jié)構(gòu)；在所述襯墊繞所述心軸卷起時，通過所述進口將所述襯墊插入所述容器空間內(nèi)；將所述襯墊從所述心軸松開；通過所述進口將所述心軸從所述容器空間移開；施加足夠的磁性力以將所述襯墊推壓在所述容器的所述內(nèi)表面上；在所述磁性力作用在所述襯墊上時通過所述進口將多個管插入所述容器空間內(nèi)，以將所述襯墊推壓至與所述內(nèi)表面接合，從而形成(i)設(shè)置為容納金屬粒子的儲存空間和(ii)設(shè)置成隨著金屬粒子在吸收氫時膨脹而收縮的空隙空間；終止施加所述磁性力；以及將多個金屬粒子注入至所述儲存空間內(nèi)。
60.如權(quán)利要求59所述的方法，其中在所述容器之外產(chǎn)生所述磁性力。
61.如權(quán)利要求60所述的方法，其中正被插入所述容器空間內(nèi)的所述襯墊具有螺旋結(jié)構(gòu)，而且磁性力的施加實現(xiàn)所述襯墊從所述螺旋結(jié)構(gòu)的膨脹。
全文摘要
一種設(shè)置用于至少容納金屬粒子(12)的容器(10)，這些金屬粒子(12)能夠吸收氫，使得這些金屬粒子(12)在吸收氫時膨脹，該容器(10)包括內(nèi)表面(16)，該容器包括襯墊(22)，該襯墊放置在該容器(10)內(nèi)，使得在所述襯墊(22)與所述內(nèi)表面(16)之間提供空隙空間(202)；其中所述襯墊(22)與所述內(nèi)表面(16)接合以在所述金屬粒子(12)容納在所述容器(10)內(nèi)時大致防止金屬粒子(12)進入所述空隙空間(202)內(nèi)。提供一種對用于容納能夠吸收氫的金屬粒子(12)的容器(10)進行裝配的方法，該方法包括容器(10)，該容器(10)包括進口和形成容器空間(202)的內(nèi)表面(16)；繞心軸卷起磁響應襯墊，使得所述襯墊呈現(xiàn)繞所述心軸的螺旋結(jié)構(gòu)；在所述襯墊繞所述心軸卷起時，通過所述進口將所述襯墊插入所述容器空間內(nèi)；將所述襯墊從所述心軸松開；通過所述進口將所述心軸從所述容器空間移開；施加足夠的磁性力以將所述襯墊推壓在所述容器的所述內(nèi)表面上；在所述磁性力作用在所述襯墊上時通過所述進口將多個管插入所述容器空間內(nèi)，以將所述襯墊推壓至與所述內(nèi)表面接合，從而形成(i)設(shè)置為容納金屬粒子的儲存空間和(ii)設(shè)置成隨著金屬粒子在吸收氫時膨脹而收縮的空隙空間；終止施加所述磁性力；以及將多個金屬粒子注入至所述儲存空間內(nèi)。
文檔編號B65D81/28GK1784571SQ200480011843
公開日2006年6月7日 申請日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月1日
發(fā)明者弗雷德里克·加格農(nóng), 羅伯特·舒爾茨, 帕特里克·拉羅謝勒, 斯蒂芬妮·根德龍 申請人:赫拉氫存儲系統(tǒng)公司