[发明专利]用于热能储存的制品和装置及其方法

权利要求书

1.一种制品，其包含：

金属底部片材；

金属覆盖片材，其中所述金属底部片材和所述金属覆盖片材密封连接，形成一个或多个密封空间；

热能储存材料，其中所述热能储存材料包含在所述密封空间内；

其中所述密封空间基本上不含水，或在约25℃的温度下包含基于所述密封空间的总体积，浓度为以体积计约1％或更少的液态水；并且

其中所述制品包括一个或多个如下特点：

a)当所述热能储存材料的温度为约25℃时，密封空间中的压力为约700Torr或更低；

b)所述金属覆盖片材包括一个或多个加固部件，其中所述加固部件包括凹进所述密封空间的凹口、突出所述密封空间的突出部或两者，其尺寸和数量足以降低热循环期间所述覆盖片材中的最大冯米斯应力；

c)所述金属覆盖片材和/或所述金属底部片材包括一个或多个体积膨胀部件；或者

d)所述金属覆盖片材具有厚度t_c，所述金属底部片材具有厚度t_b，其中t_c大于t_b；

使得所述制品在约25℃至约240℃之间热循环1,000个循环后不泄漏。

2.权利要求1的制品，其中密封空间内的压力在约25℃的温度下为约600Torr或更低的真空。

3.权利要求1或2的制品，其中所述制品通过包括如下步骤的方法来制备：当所述热能储存材料处于至少所述热能储存材料的液相线温度(T_L，TESM)的连接温度(T_j)时，将所述金属底部片材与所述金属覆盖片材连接。

4.权利要求1至3任一项的制品，其中：

i)所述金属覆盖片材的厚度与所述金属底部片材的厚度的比率t_c/t_b，为约1.05或更大；

ii)所述金属覆盖片材的厚度与所述金属底部片材的厚度之差t_c-t_b，为约0.02mm或更大；或者

iii)同时满足i)和ii)两者。

5.权利要求1至4任一项的制品，其中所述制品包括连接所述金属覆盖片材与所述金属底部片材的一个或多个焊接部，其中所述一个或多个焊接部完全包围所述密封空间；所述制品在所述制品的中心附近具有开口，以使传热流体可以流过所述开口；并且所述制品围绕所述开口的周边被密封，使得所述传热流体不接触所述密封空间中的热能储存材料。

6.权利要求1至5任一项的制品，其中所述金属覆盖片材包括一个或多个加固部件。

7.权利要求1至6任一项的制品，其中所述金属覆盖片材、金属底部片材或两者包括一个或多个体积膨胀部件。

8.权利要求7的制品，其中所述一个或多个体积膨胀部件包括凹座、人字纹、皱褶、折叠、卷曲或其任何组合。

9.权利要求1至8任一项的制品，其中所述金属覆盖片材被压印，使得所述制品与其中金属覆盖片材基本上平坦的制品相比，在约250℃温度下的冯米斯应力减少约10％或更多。

10.权利要求1至9任一项的制品，其中在约30℃至约250℃之间的重复热循环期间，由所述热能储存材料的热膨胀造成的所述金属底部片材与金属覆盖片材两者中的冯米斯应力，小于所述覆盖片材的金属的屈服应力。

11.权利要求1至10任一项的制品，其中所述制品的所述密封空间在加热至约400℃约4小时后不泄漏。

12.权利要求1至11任一项的制品，其中所述热能储存材料具有约25℃或更高的液相线温度。

13.权利要求1至12任一项的制品，其中所述热能储存材料具有约150℃或更高的液相线温度，并且所述热能储存材料是基本上无水的。

14.一种用于形成权利要求1至13任一项的制品的方法，其中所述金属底部片材包括能够容纳液体的一个或多个槽，并且所述方法包括用所述热能储存材料至少部分填充一个或多个槽的步骤。

15.权利要求14的方法，其中当所述底部片材与覆盖片材密封连接时，所述热能储存材料处于至少所述热能储存材料的液相线温度的预定温度下，使得在将所述制品冷却至约25℃后，在所述密封空间中形成真空。