DE102014006376A1 - Hydrogen-storing component from a melt - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer wasserstoffspeichernden Komponente eines Wasserstoffspeichers mit den folgenden Schritten: a) Herstellen einer flüssigen Schmelze aufweisend ein hydrierbares Metall, b) Erstellen einer Komponente, vorzugsweise einer Lage, aus der flüssigen Phase, c) Einsetzen der Komponente, insbesondere der Lage, in einen Wasserstoffspeicher.The invention relates to a method for producing a hydrogen-storing component of a hydrogen storage device with the following steps: a) producing a liquid melt comprising a hydrogenatable metal, b) preparing a component, preferably a layer, from the liquid phase, c) inserting the component, in particular able to put in a hydrogen storage.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein eine wasserstoffspeichernde Komponente aus einer Schmelze, ein Verfahren zur Herstellung, eine Vorrichtung zur Herstellung, ein Laminat wie auch eine Komponente, bevorzugt eine Lage, ein Film wie auch eine geriffelte Struktur.The present invention relates to a hydrogen storage component of a melt, a method of manufacture, a device for the production, a laminate as well as a component, preferably a layer, a film as well as a corrugated structure.

Wasserstoffspeicher werden oftmals aus Pulvermaterialien hergestellt. Das Pulver hat aber seine Besonderheiten, da es lose sich im Wasserstoffspeicher verteilen kann, insbesondere entsprechend einer Kornung eine Entmischung im Einsatz des Wasserstoffspeichers durch Hydrierung und Dehydrierung nebst damit verbundener Volumenänderung erfährt.Hydrogen stores are often made from powder materials. But the powder has its peculiarities, since it can be distributed loosely in the hydrogen storage, especially according to a Kornung a segregation in the use of the hydrogen storage by hydrogenation and dehydrogenation along with associated volume change undergoes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine besser fixierbare hydrierbare Komponente eines Wasserstoffspeichers vorzusehen.Object of the present invention is to provide a better fixable hydrogenatable component of a hydrogen storage.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einem Laminat mit den Merkmalen des Anspruchs 15 und mit einer Komponente mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Vorteilhafte Merkmale, Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Figuren wie auch aus den Ansprüchen hervor, wobei einzelne Merkmale aus einer Ausgestaltung nicht auf diese beschränkt sind. Vielmehr sind ein oder mehrere Merkmale aus einer Ausgestaltung mit einem oder mehreren Merkmalen einer anderen Ausgestaltung zu weiteren Ausgestaltungen verknüpfbar. Auch dienen die Formulierungen der unabhängigen Ansprüche 1, 15 und 19 in ihrer angemeldeten Form nur als ein erster Entwurf der Formulierungen der zu beanspruchenden Gegenstände. Ein oder mehrere Merkmale der Formulierungen können daher ausgetauscht wie auch weggelassen werden, ebenso aber auch zusätzlich ergänzt werden. Auch können die anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels angeführten Merkmale auch verallgemeinert beziehungsweise bei anderen Ausführungsbeispielen, insbesondere Anwendungen ebenfalls eingesetzt werden.This object is achieved by a method having the features of claim 1, by a device having the features of claim 1, by a laminate having the features of claim 15 and by a component having the features of claim 19. Advantageous features, embodiments and further developments will become apparent from the following description, the figures as well as from the claims, wherein individual features of an embodiment are not limited to these. Rather, one or more features of one embodiment can be linked to one or more features of another embodiment to form further embodiments. Also, the formulations of independent claims 1, 15 and 19 in their filed form serve only as a first draft of the formulations of the claimed subject-matter. One or more features of the formulations can therefore be exchanged as well as omitted, but also be supplemented in addition. Also, the features cited with reference to a specific embodiment can also be generalized or used in other embodiments, in particular applications as well.

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer wasserstoffspeichernden Komponente eines Wasserstoffspeichers mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:

  • a) Herstellen einer flüssigen Schmelze aufweisend ein hydrierbares Metall,
  • b) Erstellen einer Komponente, vorzugsweise einer Lage, aus der flüssigen Phase,
  • c) Einsetzen der Komponente, insbesondere der Lage, in einen Wasserstoffspeicher.
A method for producing a hydrogen storage component of a hydrogen storage device comprising the following steps is proposed:
  • a) producing a liquid melt comprising a hydrogenatable metal,
  • b) preparing a component, preferably a layer, from the liquid phase,
  • c) inserting the component, in particular the position, into a hydrogen storage.

Weiterhin wird die flüssige Schmelze als eine metallische Legierung mit einem geschmolzenen, hydrierbaren Metall hergestellt. Vorzugsweise unter Schutzgas.Furthermore, the liquid melt is produced as a metallic alloy with a molten, hydrogenatable metal. Preferably under protective gas.

Der Begriff Wasserstoffspeicher beschreibt einen Vorratsbehälter in dem Wasserstoff gespeichert werden kann. Dabei können konventionelle Methoden zur Speicherung und Lagerung von Wasserstoff verwendet werden, beispielsweise Druckgasspeicherung, wie Speicherung in Druckbehältern durch Verdichten mit Kompressoren oder Flüssiggasspeicherung, wie Speicherung in verflüssigter Form durch Kühlung und Verdichten. Weitere alternative Formen der Speicherung von Wasserstoff basieren auf Feststoffen oder Flüssigkeiten, beispielsweise Metallhydridspeicher, wie Speicherung als chemische Verbindung zwischen Wasserstoff und einem Metall bzw. einer Legierung, oder Adsorptionsspeicherung, wie adsorptive Speicherung von Wasserstoff in hochporösen Materialien. Weiterhin sind für Lagerung und Transport von Wasserstoff auch Wasserstoffspeicher möglich, die den Wasserstoff temporär an organische Substanzen binden, wobei flüssige, drucklos speicherbare Verbindungen entstehen, so genannter ”chemisch gebundener Wasserstoff”.The term hydrogen storage describes a reservoir in which hydrogen can be stored. In this case, conventional methods for storage and storage of hydrogen may be used, for example compressed gas storage, such as storage in pressure vessels by compression with compressors or liquid gas storage, such as storage in liquefied form by cooling and compression. Other alternative forms of storage of hydrogen are based on solids or liquids, for example, metal hydride storage, such as storage as a chemical bond between hydrogen and a metal or alloy, or adsorption storage, such as adsorptive storage of hydrogen in highly porous materials. Furthermore, hydrogen storage is also possible for storage and transport of hydrogen, which temporarily bind the hydrogen to organic substances, whereby liquid, pressure-less storable compounds arise, so-called "chemically bonded hydrogen".

Gemäß einer Ausgestaltung wird die Komponente einer schnellen Kühlung unterworfen, vorzugsweise die flüssige Phase als Lage auf eine gekühlte Oberfläche geführt wird, bevorzugt zur Herstellung einer nanokristallinen Struktur der Komponente.According to one embodiment, the component is subjected to a rapid cooling, preferably the liquid phase is guided as a layer on a cooled surface, preferably for producing a nanocrystalline structure of the component.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Komponente mit einem zweiten Material verbunden wird, wobei das zweite Material eine wärmeleitende Funktion im Wasserstoffspeicher ausführen wird.Furthermore, it can be provided that the component is connected to a second material, wherein the second material will perform a heat-conducting function in the hydrogen storage.

Auch besteht die Möglichkeit, dass die Komponente eine Profilierung an der Oberfläche während des Herstellungsvorgangs erhält.There is also the possibility that the component receives a profiling on the surface during the manufacturing process.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Herstellung als In-Line-Prozess abläuft, wobei die Komponente durch einen Kalander aufweisend zumindest zwei Walzen geführt und gepresst wird, vorzugsweise zum Verringern einer Dicke der Komponente und/oder zum Erzeugen einer Struktur, insbesondere einer Mikrostruktur auf der Oberfläche.A further development provides that the production proceeds as an in-line process, wherein the component is guided and pressed by a calender having at least two rollers, preferably for reducing a thickness of the component and / or for producing a structure, in particular a microstructure the surface.

Auch kann vorgesehen sein, dass die Komponente durch einen Kalander aufweisend zumindest zwei Walzen geführt wird, wobei die zwei Walzen unterschiedliche Walzengeschwindigkeiten im Kalanderspalt aufweisen, und die Komponente dadurch eine ungleiche Verstreckung erhält, die zu einem Biegen der Komponente führt, vorzugsweise zum Erzeugen einer helixförmigen Geomerie.It can also be provided that the component is guided by a calender having at least two rollers, wherein the two rollers have different roller speeds in the calendering gap, and the component thereby receives an uneven stretching, which leads to a bending of the component, preferably for generating a helical Geomerie.

Es besteht ebenfalls die Möglichkeit, dass die Komponente zu einer Filmlage weiterverarbeitet wird, die mit einem wärmeleitenden Film verbunden und in einen Behälter des Wasserstoffspeichers eingesetzt wird. It is also possible that the component is further processed into a film layer, which is connected to a thermally conductive film and inserted into a container of the hydrogen storage.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Komponente eine Beschichtung aufweist, insbesondere eine elektrochemische Beschichtung.A further embodiment provides that the component has a coating, in particular an electrochemical coating.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass ein Laminat mit dem hydrierbaren Metall aus der flüssigen Phase hergestellt wird, wobei das Laminat in einer Helix- oder Schrauben-Form, in einer aufgewickelten Rolle, als gefaltete oder aufeinanderliegende Lagen abgelegt wird.Furthermore, it can be provided that a laminate with the hydrogenatable metal is prepared from the liquid phase, wherein the laminate is deposited in a helical or helical form, in a wound roll, as folded or superimposed layers.

Das hydrierbare Material des Laminats bzw. der Komponente kann den Wasserstoff aufnehmen und bei Bedarf wieder abgeben. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Material aber beispielsweise zusätzlich auch Partikel, Granulate, Fasern, vorzugsweise geschnittene Fasern, Flakes und/oder sonstige Geometrien. Insbesondere kann das Material auch plattenförmig oder pulverartig ausgebildet sein. Durch eine Vielzahl an unterschiedlichen Geometrien des Materials kann das Material in einer Vielzahl an unterschiedlichen Wasserstoffspeichern verwendet werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung kann das Material aus Metall bestehen, insbesondere aus Magnesium, Titan, Eisen und/oder aus einer Metalllegierung umfassend Magnesium, Titan oder Eisen bestehen. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann das Material Metall, insbesondere Magnesium, Titan, Eisen und/oder eine Metalllegierung daraus umfassen. So kann neben Magnesium, Titan oder Eisen das Material andere hydrierbare aber auch nichthydrierbare Metalle umfassen bzw. daraus bestehen, beispielweise als Reinmetalle, als Metalllegierungen, als intermetallische Phasen sowie Mischungen daraus. Insbesondere können zum Einsatz kommen:

  • – Erdalkalimetall- und Alkalimetallalanate,
  • – Erdalkalimetall- und Alkalimetallborhydride,
  • – Metal-Organic-Framewoks (MOF's)/Metall-organische Gerüste, und/oder
  • – Clathrate,
The hydrogenatable material of the laminate or the component can absorb the hydrogen and release it again when needed. In a preferred embodiment, however, the material additionally comprises, for example, also particles, granules, fibers, preferably cut fibers, flakes and / or other geometries. In particular, the material may also be plate-shaped or powder-like. Through a variety of different geometries of the material, the material can be used in a variety of different hydrogen storage. In a preferred embodiment, the material may consist of metal, in particular of magnesium, titanium, iron and / or consist of a metal alloy comprising magnesium, titanium or iron. In a further preferred embodiment, the material may comprise metal, in particular magnesium, titanium, iron and / or a metal alloy thereof. Thus, in addition to magnesium, titanium or iron, the material may comprise or consist of other hydrogenatable but also non-hydrogenatable metals, for example as pure metals, as metal alloys, as intermetallic phases and mixtures thereof. In particular, can be used:
  • - alkaline earth metal and alkali metal alanates,
  • - alkaline earth metal and alkali metal borohydrides,
  • - Metal-Organic-Framewoks (MOF's) / metal-organic frameworks, and / or
  • - Clathrates,

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Niedertemperaturhydrid mit einem Hochtemperaturhydrid zusammen eingesetzt werden. So kann gemäß einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass beispielweise das Niedertemperaturhydrid und das Hochtemperaturhydrid gemischt in einer Schicht eines zweiten Bereichs vorgesehen sind. Auch können diese jeweils getrennt voneinander in unterschiedlichen Schichten, insbesondere auch in unterschiedlichen zweiten Bereichen angeordnet sein. So kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass zwischen diesen zweiten Bereichen ein erster Bereich angeordnet ist. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass ein erster Bereich eine Mischung aus Nieder- und Hochtemperaturhydrid in der Matrix verteilt aufweist. Auch besteht die Möglichkeit, dass verschiedene erste Bereiche entweder ein Niedertemperaturhydrid oder ein Hochtemperaturhydrid aufweisen.For example, it can be provided that a low-temperature hydride are used together with a high-temperature hydride. Thus, according to one embodiment, it can be provided that, for example, the low-temperature hydride and the high-temperature hydride are mixed in a layer of a second region. These may also be arranged separately from one another in different layers, in particular also in different second regions. For example, it may be provided that a first region is arranged between these second regions. A further embodiment provides that a first region has a mixture of low and high temperature hydride distributed in the matrix. There is also the possibility that different first regions have either a low-temperature hydride or a high-temperature hydride.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Wasserstoffspeicher einen Hochtemperaturhydridbehälter und einen Niedertemperaturbehälter aufweist. Die Hochtemperaturhydride können Temperaturen von über 350°C erzeugen, welches abgeführt werden muss. Diese Wärme wird sehr schnell freigesetzt und kann zum Beispiel zu einer Aufheizung von einer Komponente genutzt werden, die in Verbindung mit dem Wasserstoffspeicher steht. Als Hochtemperaturhydrid kann beispielweise Metallpulver auf der Basis von Magnesium (Ti-Legierungen gehen runter bis RT) genutzt werden. Das Niedertemperaturhydrid hingegen weist bevorzugt eine Temperatur in einem Bereich vorzugsweise zwischen –55°C und 155°C auf, insbesondere bevorzugt in einem Temperaturbereich zwischen 80°C Und 140°C auf. Ein Niedertemperaturhydrid ist beispielsweise Ti0,8Zr0,2CrMn oder Ti0,98Zr0,02V0,43 Cr0,05 Mn1,2 Eine Ausgestaltung sieht vor, dass Wasserstoff vom Hochtemperaturhydridbehälter in den Niedertemperaturhydridbehälter übergeht oder umgekehrt, und jeweils dort gespeichert wird. Beispielhaft und im Rahmen der Offenbarung wird hierfür hiermit auf die DE 36 39 545 C1 verwiesen.A further embodiment provides that the hydrogen storage has a high-temperature hydride tank and a low-temperature tank. The high temperature hydrides can produce temperatures of over 350 ° C, which must be dissipated. This heat is released very quickly and can be used, for example, to heat up a component that is in communication with the hydrogen storage. For example, metal powder based on magnesium (Ti alloys going down to RT) can be used as the high-temperature hydride. The low-temperature hydride, however, preferably has a temperature in a range preferably between -55 ° C and 155 ° C, particularly preferably in a temperature range between 80 ° C and 140 ° C. A low-temperature hydride is, for example, Ti 0.8 Zr 0.2 CrMn or Ti 0.98 Zr 0.02 V 0.43 Cr 0.05 Mn 1.2. One embodiment provides that hydrogen passes from the high-temperature hydride container into the low-temperature hydride container, or vice versa, and each stored there. By way of example and within the scope of the disclosure, this is hereby incorporated by reference DE 36 39 545 C1 directed.

Bezüglich Hydride und deren Eigenschaften wird auf die Tabellen 1 bis 4 in S. Sakietuna et al, International Journal of Energy, 32 (2007), S. 1121–1140 im Rahmen der Offenbarung verwiesen.With regard to hydrides and their properties, reference is made to Tables 1 to 4 in S. Sakietuna et al, International Journal of Energy, 32 (2007), p. 1121-1140 in the context of the disclosure.

Des Weiteren kann zum Beispiel für eine Matrix eine Carbonmatrix genutzt werden, in die das Niedertemperaturhydrid eingelassen ist. Zum Beispiel geht aus der Dissertation an der Universität Utrecht mit dem Titel „Carbon matrix confined sodium alanate for reversible hydrogen storage” von J. Gao, abrufbar unter http://dspace.library.uu.nl/handle/1874/256764 hervor, wie denn für das zu verwendende hydrierbare Material und die Matrix aufeinander abgestimmt werden können, so dass auch bei niedrigeren Temperaturen der daraus hergestellte Wasserstoffspeicher betrieben werden kann. Im Rahmen der Offenbarung wird auf den diesbezüglichen Inhalt dieser Druckschrift verwiesen.Furthermore, for example, for a matrix, a carbon matrix can be used in which the low-temperature hydride is embedded. For example, the dissertation at the University of Utrecht goes by the title "Carbon matrix confined sodium alanates for reversible hydrogen storage" by J. Gao, available at http://dspace.library.uu.nl/handle/1874/256764 show how then can be matched to each other for the hydrogenatable material to be used and the matrix, so that even at lower temperatures of the hydrogen storage produced therefrom can be operated. In the context of the disclosure, reference is made to the relevant content of this document.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung einer wasserstoffspeichernden Komponente eines Wasserstoffspeichers vorgeschlagen, wobei ein Behälter vorgesehen ist zur Aufnahme einer flüssigen Schmelze enthaltend hydrierbares Metall, mit einer Schutzgasvorrichtung zur Abdeckung der flüssigen Schmelze mit Schutzgas zur Vermeidung einer Oxidation der Schmelze, mit einer Öffnung, durch der die flüssige Schmelze austritt, mit einer Ablage, auf der die flüssige Schmelze aufgebracht wird, und mit einer Weiterverarbeitungseinheit, die in Verbindung mit einer Ablageeinheit steht.According to a further aspect of the invention, an apparatus for producing a hydrogen storage component of a hydrogen storage is proposed, wherein a container is provided for receiving a liquid melt containing hydrogenatable metal, with a protective gas device for covering the liquid melt with inert gas to prevent oxidation of the Melt, with an opening through which the liquid melt emerges, with a tray on which the liquid melt is applied, and with a further processing unit, which is in communication with a storage unit.

Vorzugsweise fließt die Schmelze unter Schutzgas aus der Öffnung heraus.Preferably, the melt flows out of the opening under protective gas.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Ablage eine gekühlte Walze ist, die direkt unterhalb der Öffnung angeordnet ist. Aber auch andere Ablagen, auch gekühlte Ablagen sind möglich.A development provides that the tray is a cooled roller, which is located directly below the opening. But other shelves, and refrigerated shelves are possible.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Weiterverarbeitungseinheit einen Kalander aufweist zur Dickenreduzierung und/oder zur Oberflächenstrukturierung zur Gasleitung.A further embodiment provides that the further processing unit has a calender for reducing the thickness and / or surface structuring of the gas line.

Des Weiteren wird beispielsweise vorgesehen, dass eine Laminatstation vorgesehen ist, mittels der eine zugeführte Lage mit dem hydrierbaren Metall verbunden wird.Furthermore, it is provided, for example, that a laminate station is provided, by means of which a supplied layer is connected to the hydrogenatable metal.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung wird eine Komponente wie oben beschrieben vorgeschlagen, sowie ein Laminat, vorzugsweise hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere vorzugsweise hergestellt mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, aufweisend zumindest eine erste Lage mit einem hydrierbaren Metall und eine zweite Lage mit einem wärmeleitenden Material, wobei das Laminat in einem Wasserstoffspeicher eingesetzt wird.According to a further aspect of the invention, a component is proposed as described above, and a laminate, preferably produced by a method according to one of claims 1 to 10, in particular preferably produced by a device according to one of claims 11 to 13, comprising at least one first layer with a hydrogenatable metal and a second layer with a thermally conductive material, wherein the laminate is used in a hydrogen storage.

Eine Weiterbildung des Laminats sieht vor, dass zumindest die erste Lage des Laminats eine Oberflächenprofilierung aufweist.A development of the laminate provides that at least the first layer of the laminate has a surface profiling.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Laminat in einem Behälter eines Wasserstoffspeichers angeordnet ist, wobei das Laminat den Wasserstoffspeicher zumindest teilweise bildet.Furthermore, it can be provided that the laminate is arranged in a container of a hydrogen storage, wherein the laminate forms the hydrogen storage at least partially.

Eine weiter Ausgestaltung sieht vor, dass das Laminat in dem Behälter helixförmig, in gewickelter Struktur und/oder übereinander gestapelt angeordnet ist.A further embodiment provides that the laminate is arranged helically in the container, in a wound structure and / or stacked on top of one another.

Auch kann vorgesehen sein, dass der Wasserstoffspeicher Komponenten in Form einer Kern-Mantel-Struktur aufweist, bei der der Kern ein erstes Material umfasst und der Mantel ein davon verschiedenes zweites Material umfasst, wobei das erste Material und/oder das zweite Material ein wasserstoffspeicherndes Material aufweisen. Dieses wird zum Beispiel bevorzugt in den Schichten des Verbundmaterials vorgesehen. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das zweite Material des Mantels ein Polymer aufweist, was zumindest wasserstoffdurchlässig gestaltet ist. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Kern ein wärmeleitendes Material aufweist und der Mantel ein wasserstoffspeicherndes Material. Wiederum kann vorgesehen sein, dass der Kern ein primär wasserstoffspeicherndes Material aufweist und der Mantel ein primär wärmeleitendes Material, wobei das wärmeleitende Material wasserstoffdurchlässig ist.It can also be provided that the hydrogen storage comprises components in the form of a core-shell structure in which the core comprises a first material and the shell comprises a second material different therefrom, wherein the first material and / or the second material is a hydrogen-storing material exhibit. For example, this is preferably provided in the layers of the composite material. An embodiment provides that the second material of the shell comprises a polymer, which is at least designed hydrogen-permeable. A further embodiment provides that the core has a heat-conducting material and the jacket a hydrogen-storing material. Again, it can be provided that the core has a primary hydrogen-storing material and the jacket is a primary heat-conducting material, wherein the heat-conductive material is hydrogen-permeable.

Weiterhin kann eine Oberflächenbehandlung der Komponente vorgesehen sein, von wasserstoffspeicherfähigen Materialien bevorzugt metallischen Werkstoffen durch Entfetten, Reinigen und „Beizen” oder gezielten chemischen Angriff zur späteren erleichterten Aktivierung, oder, was in den meisten Fällen abseits der Wasserstoffspeicherung vermieden werden soll, hier jedoch angestrebt wird, durch das Beizen bereits Wasserstoff in die Metalloberfläche einzubringen.Furthermore, a surface treatment of the component may be provided, of hydrogen storage materials preferably metallic materials by degreasing, cleaning and "pickling" or targeted chemical attack for later facilitated activation, or, which is to be avoided in most cases away from the hydrogen storage, but here is desired to introduce hydrogen into the metal surface by pickling.

Weiterhin kann jegliche Art der Wärmebehandlung, falls möglich integriert in den Fertigungsprozess, vorgesehen, z. B. Bildung intermetallischer Phasen, Kristallit- bzw. Kornvergröberung, Rekristallisation amorpher Bereiche.Furthermore, any type of heat treatment, if possible integrated in the manufacturing process, provided, for. B. formation of intermetallic phases, crystallite or grain coarsening, recrystallization of amorphous regions.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen wie auch Merkmale gehen aus den nachfolgenden Figuren und der dazugehörigen Beschreibung hervor. Die aus den Figuren und der Beschreibung hervorgehenden einzelnen Merkmale sind nur beispielhaft und nicht auf die jeweilige Ausgestaltung beschränkt. Vielmehr können aus ein oder mehrere Figuren ein oder mehrere Merkmale mit anderen Merkmalen aus der obigen Beschreibung zu weiteren Ausgestaltungen verbunden werden. Daher sind die Merkmale nicht beschränkend sondern beispielhaft angegeben.Further advantageous embodiments as well as features will become apparent from the following figures and the associated description. The resulting from the figures and the description of individual features are exemplary only and not limited to the particular embodiment. Rather, from one or more figures, one or more features with other features from the above description may be combined into further embodiments. Therefore, the features are not limiting but exemplified.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3639545 C1 [0018] DE 3639545 C1 [0018]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • S. Sakietuna et al, International Journal of Energy, 32 (2007), S. 1121–1140 [0019] S. Sakietuna et al, International Journal of Energy, 32 (2007), p. 1121-1140 [0019]
  • „Carbon matrix confined sodium alanate for reversible hydrogen storage” von J. Gao, abrufbar unter http://dspace.library.uu.nl/handle/1874/256764 [0020] "Carbon matrix confined sodium alanate for reversible hydrogen storage" by J. Gao, available at http://dspace.library.uu.nl/handle/1874/256764 [0020]

Claims (18)

Verfahren zur Herstellung einer wasserstoffspeichernden Komponente eines Wasserstoffspeichers mit den folgenden Schritten: a) Herstellen einer flüssigen Schmelze aufweisend ein hydrierbares Metall, b) Erstellen einer Komponente, vorzugsweise einer Lage, aus der flüssigen Phase, c) Einsetzen der Komponente, insbesondere der Lage, in einen Wasserstoffspeicher.A process for producing a hydrogen storage component of a hydrogen storage comprising the steps of: a) producing a liquid melt comprising a hydrogenatable metal, b) preparing a component, preferably a layer, from the liquid phase, c) inserting the component, in particular the position, into a hydrogen storage. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Schmelze als eine metallische Legierung mit einem geschmolzenen, hydrierbaren Metall hergestellt wird.A method according to claim 1, characterized in that the liquid melt is produced as a metallic alloy with a molten, hydrogenatable metal. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente einer schnellen Kühlung unterworfen wird, vorzugsweise die flüssige Phase als Lage auf eine gekühlte Oberfläche geführt wird, bevorzugt zur Herstellung einer nanokristallinen Struktur der Komponente.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the component is subjected to rapid cooling, preferably the liquid phase is guided as a layer on a cooled surface, preferably for producing a nanocrystalline structure of the component. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente mit einem zweiten Material verbunden wird, wobei das zweite Material eine wärmeleitende Funktion im Wasserstoffspeicher ausführen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component is connected to a second material, wherein the second material will perform a thermally conductive function in the hydrogen storage. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente eine Profilierung an der Oberfläche während des Herstellungsvorgangs erhält.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component receives a profiling on the surface during the manufacturing process. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung als In-Line-Prozess abläuft, wobei die Komponente durch einen Kalander aufweisend zumindest zwei Walzen geführt und gepresst wird, vorzugsweise zum Verringern einer Dicke der Komponente und/oder zum Erzeugen einer Struktur, insbesondere einer Mikrostruktur auf der Oberfläche.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the production proceeds as an in-line process, wherein the component is guided and pressed by a calender comprising at least two rollers, preferably for reducing a thickness of the component and / or for producing a structure , in particular a microstructure on the surface. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente durch einen Kalander aufweisend zumindest zwei Walzen geführt wird, wobei die zwei Walzen unterschiedliche Walzengeschwindigkeiten im Kalanderspalt aufweisen, und die Komponente dadurch eine ungleiche Verstreckung erhält, die zu einem Biegen der Komponente führt, vorzugsweise zum Erzeugen einer helixförmigen Geomerie.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component is guided by a calender having at least two rollers, wherein the two rollers have different roller speeds in the calendering gap, and the component thereby receives an uneven stretching, which leads to a bending of the component, preferably for generating a helical geomerism. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente zu einer Filmlage weiterverarbeitet wird, die mit einem wärmeleitenden Film verbunden und in einen Behälter des Wasserstoffspeichers eingesetzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component is further processed into a film layer, which is connected to a thermally conductive film and inserted into a container of the hydrogen storage. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente eine Beschichtung aufweist, insbesondere eine elektrochemische Beschichtung.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component has a coating, in particular an electrochemical coating. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laminat mit dem hydrierbaren Metall aus der flüssigen Phase hergestellt wird, wobei das Laminat in einer Helix- oder Schrauben-Form, in einer aufgewickelten Rolle, als gefaltete oder aufeinanderliegende Lagen abgelegt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a laminate is prepared with the hydrogenatable metal from the liquid phase, wherein the laminate is deposited in a helical or helical form, in a wound roll, as folded or superimposed layers. Vorrichtung zur Herstellung einer wasserstoffspeichernden Komponente eines Wasserstoffspeichers, wobei ein Behälter vorgesehen ist zur Aufnahme einer flüssigen Schmelze enthaltend hydrierbares Metall, mit einer Schutzgasvorrichtung zur Abdeckung der flüssigen Schmelze mit Schutzgas zur Vermeidung einer Oxidation der Schmelze, mit einer Öffnung, durch der die flüssige Schmelze austritt, mit einer Ablage, auf der die flüssige Schmelze aufgebracht wird, und mit einer Weiterverarbeitungseinheit, die in Verbindung mit einer Ablageeinheit steht.Device for producing a hydrogen-storing component of a hydrogen storage, wherein a container is provided for receiving a liquid melt containing hydrogenatable metal, with a protective gas device for covering the liquid melt with inert gas to prevent oxidation of the melt, with an opening through which the liquid melt emerges, with a tray on which the liquid melt is applied, and with a further processing unit, which is in connection with a storage unit. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablage eine gekühlte Walze ist, die direkt unterhalb der Öffnung angeordnet ist.Apparatus according to claim 11, characterized in that the tray is a cooled roller, which is arranged directly below the opening. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterverarbeitungseinheit einen Kalander aufweist zur Dickenreduzierung und/oder zur Oberflächenstrukturierung zur Gasleitung.Apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that the further processing unit comprises a calender for reducing the thickness and / or surface structuring of the gas line. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Laminatstation vorgesehen ist, mittels der eine zugeführte Lage mit dem hydrierbaren Metall verbunden wird.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a laminate station is provided, by means of which a supplied layer is connected to the hydrogenatable metal. Laminat, vorzugsweise hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere vorzugsweise hergestellt mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, aufweisend zumindest eine erste Lage mit einem hydrierbaren Metall und eine zweite Lage mit einem wärmeleitenden Material, wobei das Laminat in einem Wasserstoffspeicher eingesetzt wird.Laminate, preferably produced by a method according to one of claims 1 to 10, in particular preferably produced by a device according to one of claims 11 to 13, comprising at least a first layer with a hydrogenatable metal and a second layer with a thermally conductive material, wherein the laminate is used in a hydrogen storage. Laminat nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Lage des Laminats eine Oberflächenprofilierung aufweist.Laminate according to claim 15, characterized in that at least the first layer of the laminate has a surface profiling. Laminat nach einem der Ansprüche 15 oder 16, angeordnet in einem Behälter eines Wasserstoffspeichers, wobei das Laminat den Wasserstoffspeicher zumindest teilweise bildet.Laminate according to one of claims 15 or 16, arranged in a container of a Hydrogen storage, wherein the laminate forms the hydrogen storage at least partially. Laminat nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Laminat in dem Behälter helixförmig, in gewickelter Struktur und/oder übereinander gestapelt angeordnet ist.Laminate according to claim 17, characterized in that the laminate is arranged helically in the container, in a wound structure and / or stacked on top of one another.
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