JP2002286200A - マグネシウム系水素吸蔵合金充填容器への水素ガス充填方法 - Google Patents
マグネシウム系水素吸蔵合金充填容器への水素ガス充填方法Info
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マグネシウム系水素吸蔵合金に水素ガスを導
入するに際して、水素吸蔵反応による発熱を利用するこ
とにより消費エネルギーを大幅に節約するとともに、水
素ガスの初期吸蔵速度を増大することである。 【解決手段】 容器に充填されたマグネシウム系水素吸
蔵合金に水素ガスを充填する際、水素ガスの導入開始と
共に加熱を中止し、その後は水素吸蔵反応による発熱を
利用することにより水素吸蔵を行うことを特徴とする水
素ガス充填方法である。
入するに際して、水素吸蔵反応による発熱を利用するこ
とにより消費エネルギーを大幅に節約するとともに、水
素ガスの初期吸蔵速度を増大することである。 【解決手段】 容器に充填されたマグネシウム系水素吸
蔵合金に水素ガスを充填する際、水素ガスの導入開始と
共に加熱を中止し、その後は水素吸蔵反応による発熱を
利用することにより水素吸蔵を行うことを特徴とする水
素ガス充填方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウム系水
素吸蔵合金充填容器への水素ガス充填方法に関するもの
である。
素吸蔵合金充填容器への水素ガス充填方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、金属系新素材の一つとして水素吸
蔵合金が注目され、その応用研究が積極的になされてい
る。この水素吸蔵合金は、適当な温度と水素ガス圧の条
件で水素を吸収して金属水素化物となるとともに発熱
し、逆に吸収した水素を再び放出すると同時に熱を奪う
という性質を有している。そのために、このような性質
を利用して水素吸蔵合金を水素の貯蔵やエネルギーの貯
蔵、あるいは化学エネルギーと熱エネルギーの変換など
に利用が可能であり、例えば水素貯蔵装置，排熱利用の
ヒートポンプ，ケミカルエンジン，ニッケル−水素電池
の電極材料などへの利用が試みられている。
蔵合金が注目され、その応用研究が積極的になされてい
る。この水素吸蔵合金は、適当な温度と水素ガス圧の条
件で水素を吸収して金属水素化物となるとともに発熱
し、逆に吸収した水素を再び放出すると同時に熱を奪う
という性質を有している。そのために、このような性質
を利用して水素吸蔵合金を水素の貯蔵やエネルギーの貯
蔵、あるいは化学エネルギーと熱エネルギーの変換など
に利用が可能であり、例えば水素貯蔵装置，排熱利用の
ヒートポンプ，ケミカルエンジン，ニッケル−水素電池
の電極材料などへの利用が試みられている。
【０００３】このような水素吸蔵合金には、用途に応じ
て各種元素を組み合わせた合金が知られているが、これ
らの水素吸蔵合金の中で、マグネシウム系水素吸蔵合金
は一般に単位重量当たりの水素吸蔵量が大きいので、水
素貯蔵容器として用いた場合、他の希土類系やチタン系
の合金を用いた水素吸蔵合金容器に比べて、重量を小さ
くできるメリットがある。一方、マグネシウム系水素吸
蔵合金は、水素ガスの解離圧が０．１ＭＰａを示す温度
が２００℃以上であり、高温で水素が合金内に吸蔵され
るため、高温の熱源を用いて水素の吸蔵・放出が可能と
なる。このためマグネシウム系合金容器への水素導入
は、通常該合金を２５０℃以上に加熱した状態で行われ
るのが実状である。しかし、上記マグネシウム系水素吸
蔵合金は、自動車用燃料電池などの適用分野によっては
実用上の要請から、更に初期の水素吸蔵速度を迅速にす
る事が求められている。また、前記の如く、マグネシウ
ム系水素吸蔵合金の水素ガス吸蔵には、多量のエネルギ
ーを必要とするので経済的に不利になる。
て各種元素を組み合わせた合金が知られているが、これ
らの水素吸蔵合金の中で、マグネシウム系水素吸蔵合金
は一般に単位重量当たりの水素吸蔵量が大きいので、水
素貯蔵容器として用いた場合、他の希土類系やチタン系
の合金を用いた水素吸蔵合金容器に比べて、重量を小さ
くできるメリットがある。一方、マグネシウム系水素吸
蔵合金は、水素ガスの解離圧が０．１ＭＰａを示す温度
が２００℃以上であり、高温で水素が合金内に吸蔵され
るため、高温の熱源を用いて水素の吸蔵・放出が可能と
なる。このためマグネシウム系合金容器への水素導入
は、通常該合金を２５０℃以上に加熱した状態で行われ
るのが実状である。しかし、上記マグネシウム系水素吸
蔵合金は、自動車用燃料電池などの適用分野によっては
実用上の要請から、更に初期の水素吸蔵速度を迅速にす
る事が求められている。また、前記の如く、マグネシウ
ム系水素吸蔵合金の水素ガス吸蔵には、多量のエネルギ
ーを必要とするので経済的に不利になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、マグネシウム系水素吸蔵合金充填容器に水素
ガスを充填するに際して、初期の水素吸蔵速度を著しく
増大し、しかも消費エネルギーが大幅に節約された水素
ガス充填方法を提供することを目的とするものである。
状況下で、マグネシウム系水素吸蔵合金充填容器に水素
ガスを充填するに際して、初期の水素吸蔵速度を著しく
増大し、しかも消費エネルギーが大幅に節約された水素
ガス充填方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために、マグネシウム系水素吸蔵合金の特性
について鋭意検討した結果、水素導入開始とともに、外
部からの加熱を中止し、その後は水素吸蔵反応による発
熱を利用して水素吸蔵反応を進行させることが有効なこ
とを見いだし、本発明を完成するに至った。すなわち、
本発明は、容器に充填されたマグネシウム系水素吸蔵合
金を２００℃以下の温度、望ましくは１５０〜１９０℃
の温度範囲に加熱して水素ガスを導入し、水素吸蔵反応
による発熱を利用して水素吸蔵を行うことを特徴とする
マグネシウム系水素吸蔵合金容器への水素ガス充填方法
を提供するものである。
を達成するために、マグネシウム系水素吸蔵合金の特性
について鋭意検討した結果、水素導入開始とともに、外
部からの加熱を中止し、その後は水素吸蔵反応による発
熱を利用して水素吸蔵反応を進行させることが有効なこ
とを見いだし、本発明を完成するに至った。すなわち、
本発明は、容器に充填されたマグネシウム系水素吸蔵合
金を２００℃以下の温度、望ましくは１５０〜１９０℃
の温度範囲に加熱して水素ガスを導入し、水素吸蔵反応
による発熱を利用して水素吸蔵を行うことを特徴とする
マグネシウム系水素吸蔵合金容器への水素ガス充填方法
を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明を適用するにあたって、先
ずマグネシウム系水素吸蔵合金を２００℃以下の温度に
過熱した状態で水素ガスを導入することが必要とされ
る。ここで、マグネシウム系水素吸蔵合金としては、公
知の各種合金を用いることができるが、例えばラーベス
構造を有する立方晶Ｃ１５（ＭｇＣｕ2 ），六方晶Ｃ１
４（ＭｇＺｎ2 ）及び六方晶Ｃ３６（ＭｇＮｉ2 ）や、
マグネシウムとイットリウム，ランタン，セリウムなど
を組み合わせたマグネシウム−ニッケル系合金が好適に
使用される。
ずマグネシウム系水素吸蔵合金を２００℃以下の温度に
過熱した状態で水素ガスを導入することが必要とされ
る。ここで、マグネシウム系水素吸蔵合金としては、公
知の各種合金を用いることができるが、例えばラーベス
構造を有する立方晶Ｃ１５（ＭｇＣｕ2 ），六方晶Ｃ１
４（ＭｇＺｎ2 ）及び六方晶Ｃ３６（ＭｇＮｉ2 ）や、
マグネシウムとイットリウム，ランタン，セリウムなど
を組み合わせたマグネシウム−ニッケル系合金が好適に
使用される。
【０００７】次に、本発明では、水素ガス吸蔵開始とと
もに、外部からの加熱を中止することが必要である。こ
こで、加熱の中止は、水素ガス吸蔵開始時期と多少の前
後はあっても良い。この際、外部からの加熱は中止され
ても、合金への水素化反応の発熱により周囲の水素吸蔵
合金が加熱され、その反応熱で更に周囲の合金も加熱さ
れて水素ガスの吸蔵量は増大していく。このようにし
て、連続的に水素ガス吸蔵反応が進行する。そして、そ
の後は、外部からの熱エネルギーを与えなくとも約２５
０〜３５０℃に達し、その結果、水素吸蔵合金に所定条
件における有効水素吸蔵量として飽和するまで水素ガス
が吸蔵される。
もに、外部からの加熱を中止することが必要である。こ
こで、加熱の中止は、水素ガス吸蔵開始時期と多少の前
後はあっても良い。この際、外部からの加熱は中止され
ても、合金への水素化反応の発熱により周囲の水素吸蔵
合金が加熱され、その反応熱で更に周囲の合金も加熱さ
れて水素ガスの吸蔵量は増大していく。このようにし
て、連続的に水素ガス吸蔵反応が進行する。そして、そ
の後は、外部からの熱エネルギーを与えなくとも約２５
０〜３５０℃に達し、その結果、水素吸蔵合金に所定条
件における有効水素吸蔵量として飽和するまで水素ガス
が吸蔵される。
【０００８】上記の如く、本発明では、容器に充填され
た水素吸蔵合金を２００℃以下の温度に加熱した状態で
水素ガスを導入し、水素ガス吸蔵開始とともに、加熱を
中止して、水素吸蔵合金に水素ガスを吸蔵しながら水素
吸蔵合金の温度を上昇させるという特定のプロセスを経
ることが必要であり、この点において、従来の水素吸蔵
合金を２５０〜３００℃にした状態で水素ガスを導入す
る方法とは異なっている。そして、本発明によれば、従
来法に比べ、初期の水素吸蔵速度を著しく増大させるこ
とができるので、短時間で水素吸蔵合金容器に水素を充
填することができる。
た水素吸蔵合金を２００℃以下の温度に加熱した状態で
水素ガスを導入し、水素ガス吸蔵開始とともに、加熱を
中止して、水素吸蔵合金に水素ガスを吸蔵しながら水素
吸蔵合金の温度を上昇させるという特定のプロセスを経
ることが必要であり、この点において、従来の水素吸蔵
合金を２５０〜３００℃にした状態で水素ガスを導入す
る方法とは異なっている。そして、本発明によれば、従
来法に比べ、初期の水素吸蔵速度を著しく増大させるこ
とができるので、短時間で水素吸蔵合金容器に水素を充
填することができる。
【０００９】また、本発明の方法は、マグネシウム系水
素吸蔵合金を充填した容器本体と、水素吸蔵合金充填分
に内蔵して設けられた加熱ヒーターと、該容器本体の外
側を覆う保温材部と、水素吸蔵合金充填部に通じる水素
ガス供給・排出用バルブとを備えた容器に、水素ガスを
導入して行うことが好ましい。ここで、水素吸蔵合金の
充填容器本体としては、例えば円筒状、方形状のものな
どその形状に限定はなく、また縦型、横型のいずれの容
器でもよい。また、水素吸蔵合金部の加熱は、加熱効率
の点から、水素吸蔵合金充填部に内蔵して設けた加熱ヒ
ーターによることが好ましく、この加熱ヒーターは、通
常は３〜６本のヒーターを分散配置することによって構
成される。また、このヒーターは、熱効率の点からは廃
熱パイプなどと併用したものでよい。
素吸蔵合金を充填した容器本体と、水素吸蔵合金充填分
に内蔵して設けられた加熱ヒーターと、該容器本体の外
側を覆う保温材部と、水素吸蔵合金充填部に通じる水素
ガス供給・排出用バルブとを備えた容器に、水素ガスを
導入して行うことが好ましい。ここで、水素吸蔵合金の
充填容器本体としては、例えば円筒状、方形状のものな
どその形状に限定はなく、また縦型、横型のいずれの容
器でもよい。また、水素吸蔵合金部の加熱は、加熱効率
の点から、水素吸蔵合金充填部に内蔵して設けた加熱ヒ
ーターによることが好ましく、この加熱ヒーターは、通
常は３〜６本のヒーターを分散配置することによって構
成される。また、このヒーターは、熱効率の点からは廃
熱パイプなどと併用したものでよい。
【００１０】以下、図面により、本発明をさらに詳細に
説明する。図１は、本発明の方法に用いる水素吸蔵合金
容器の一例である。この容器は円筒形横型のもので、マ
グネシウム系水素吸蔵合金が充填された容器本体１と、
水素吸蔵合金充填部２を加熱するためのヒーター３と、
容器本体１の外側を覆う保温材４と、水素吸蔵合金充填
部２に通じる水素ガス供給・排出バルブ５と、水素ガス
用ＳＵＳ焼結フィルター６とを具備している。水素ガス
の供給・排出は、該バルブ５の開閉により行われる。ヒ
ーター３は、水素吸蔵合金充填部２に内蔵して取り付け
られた５本のカートリッジ式ヒーターからなっている。
このヒーターの温度制御は、容器本体の周囲内外に適宜
設けられた熱電対により行うことができる。また保温材
部４は、断熱材により容器本体を被覆した層であり、水
素ガス導入開始後にヒーター３をオフにした後において
も、反応発熱の発散を防止する役目を有する。
説明する。図１は、本発明の方法に用いる水素吸蔵合金
容器の一例である。この容器は円筒形横型のもので、マ
グネシウム系水素吸蔵合金が充填された容器本体１と、
水素吸蔵合金充填部２を加熱するためのヒーター３と、
容器本体１の外側を覆う保温材４と、水素吸蔵合金充填
部２に通じる水素ガス供給・排出バルブ５と、水素ガス
用ＳＵＳ焼結フィルター６とを具備している。水素ガス
の供給・排出は、該バルブ５の開閉により行われる。ヒ
ーター３は、水素吸蔵合金充填部２に内蔵して取り付け
られた５本のカートリッジ式ヒーターからなっている。
このヒーターの温度制御は、容器本体の周囲内外に適宜
設けられた熱電対により行うことができる。また保温材
部４は、断熱材により容器本体を被覆した層であり、水
素ガス導入開始後にヒーター３をオフにした後において
も、反応発熱の発散を防止する役目を有する。
【００１１】水素吸蔵合金容器へのマグネシウム系水素
吸蔵合金充填率は２０〜５０％が好ましい。ここで、合
金充填率は、合金充填量と容器容積の関係から、[(合金
充填量)/( 合金比重)/( 容器容積)]×100 (％）の式に
より求められる。通常マグネシウム系水素吸蔵合金の比
重は４．１ｇ／ｃｃ程度である。合金充填率が２０％よ
り小さい場合は、合金粒子間の接触または合金を支持す
る部材との接触が少なく、水素吸蔵反応熱の伝わりが悪
くなり、水素吸蔵反応の進行が遅くなることがある。ま
た容器中で水素吸蔵合金の偏りができてしまう。合金充
填率が４０％より大きい場合は、水素吸蔵時の合金の体
積膨張で容器の変形を起こしてしまう不具合が生じるこ
とがある。
吸蔵合金充填率は２０〜５０％が好ましい。ここで、合
金充填率は、合金充填量と容器容積の関係から、[(合金
充填量)/( 合金比重)/( 容器容積)]×100 (％）の式に
より求められる。通常マグネシウム系水素吸蔵合金の比
重は４．１ｇ／ｃｃ程度である。合金充填率が２０％よ
り小さい場合は、合金粒子間の接触または合金を支持す
る部材との接触が少なく、水素吸蔵反応熱の伝わりが悪
くなり、水素吸蔵反応の進行が遅くなることがある。ま
た容器中で水素吸蔵合金の偏りができてしまう。合金充
填率が４０％より大きい場合は、水素吸蔵時の合金の体
積膨張で容器の変形を起こしてしまう不具合が生じるこ
とがある。
【００１２】上記容器への水素ガスの導入は、マグネシ
ウム系水素吸蔵合金充填部２を、ヒーター３により２０
０℃以下の温度になるように加熱し、バルブ５を開にし
て行い、水素ガス導入とともに、ヒーター３はオフとす
る。この状態で、水素ガスの合金への吸蔵が始まると、
その際の発熱により加熱された合金の周囲の合金も水素
ガス吸蔵を開始し、周囲の温度が上昇して連続的に水素
ガスの吸蔵反応が進行する。本発明によれば、初期の水
素吸蔵速度が著しく増大するので、マグネシウム系水素
吸蔵合金を充填した容器への水素充填時間を大幅に短縮
することができる。また本発明においては、水素ガス吸
蔵に最低必要なエネルギーしか外部より与えられていな
いため、水素ガス吸蔵に伴う発熱により合金充填層に必
要以上の熱が与えられ、合金の平衡水素圧が上昇し、吸
蔵速度が低下するという悪影響も抑制される。
ウム系水素吸蔵合金充填部２を、ヒーター３により２０
０℃以下の温度になるように加熱し、バルブ５を開にし
て行い、水素ガス導入とともに、ヒーター３はオフとす
る。この状態で、水素ガスの合金への吸蔵が始まると、
その際の発熱により加熱された合金の周囲の合金も水素
ガス吸蔵を開始し、周囲の温度が上昇して連続的に水素
ガスの吸蔵反応が進行する。本発明によれば、初期の水
素吸蔵速度が著しく増大するので、マグネシウム系水素
吸蔵合金を充填した容器への水素充填時間を大幅に短縮
することができる。また本発明においては、水素ガス吸
蔵に最低必要なエネルギーしか外部より与えられていな
いため、水素ガス吸蔵に伴う発熱により合金充填層に必
要以上の熱が与えられ、合金の平衡水素圧が上昇し、吸
蔵速度が低下するという悪影響も抑制される。
【００１３】
【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、これらの例によって何ら限定される
のもではない。 実施例１ 平均粒径を１ｍｍ以下に調整したマグネシウム系水素吸
蔵合金をアルミニウムの三次元支持体に充填し、それを
内容積１．１リットルの容器に収納した図１に示す水素
吸蔵合金容器を用いて、本発明による水素ガスの吸蔵試
験を行った。容器中の合金充填密度は３０％とした。上
記の容器本体は、温度が１７５℃となるように設定さ
れ、温度が１７５℃になった時点で、水素吸蔵合金充填
部に水素ガス供給・排出バルブより、水素ガスを圧力
１．０ＭＰａで導入した。水素吸蔵が確認された時点で
ヒーター電源をオフとした。この際、水素吸蔵合金充填
部の温度は、温度が最も高くなる位置付近において、水
素ガス導入開始後、およそ５〜４０分にわたって約３４
０℃の温度を示し、１２０分後には、約１７０℃まで低
下した。上記の試験において、所定時間毎に、初期水素
充填圧力からの圧力変化量を求め、水素吸蔵量の経時変
化を合金量に対する重量％（ｍａｓｓ％）として測定し
た。結果を図２に示す。
するが、本発明は、これらの例によって何ら限定される
のもではない。 実施例１ 平均粒径を１ｍｍ以下に調整したマグネシウム系水素吸
蔵合金をアルミニウムの三次元支持体に充填し、それを
内容積１．１リットルの容器に収納した図１に示す水素
吸蔵合金容器を用いて、本発明による水素ガスの吸蔵試
験を行った。容器中の合金充填密度は３０％とした。上
記の容器本体は、温度が１７５℃となるように設定さ
れ、温度が１７５℃になった時点で、水素吸蔵合金充填
部に水素ガス供給・排出バルブより、水素ガスを圧力
１．０ＭＰａで導入した。水素吸蔵が確認された時点で
ヒーター電源をオフとした。この際、水素吸蔵合金充填
部の温度は、温度が最も高くなる位置付近において、水
素ガス導入開始後、およそ５〜４０分にわたって約３４
０℃の温度を示し、１２０分後には、約１７０℃まで低
下した。上記の試験において、所定時間毎に、初期水素
充填圧力からの圧力変化量を求め、水素吸蔵量の経時変
化を合金量に対する重量％（ｍａｓｓ％）として測定し
た。結果を図２に示す。
【００１４】実施例１の試験結果より、水素ガス導入開
始より約２０分間で、有効水素量（上記試験条件による
飽和時の水素吸蔵量）の約８０％が吸蔵されていること
が分かる。また、水素ガス導入開始より約８０分で有効
水素ガス量のほぼ１００％を充填することができたこと
が確認された。このことは、水素充填開始とともに、水
素吸蔵による発熱で周囲の合金が加熱され徐々に合金層
の温度が上昇し、水素ガス充填に必要な熱エネルギーを
得ることにより、水素ガス充填が連続的に進行すること
を示している。
始より約２０分間で、有効水素量（上記試験条件による
飽和時の水素吸蔵量）の約８０％が吸蔵されていること
が分かる。また、水素ガス導入開始より約８０分で有効
水素ガス量のほぼ１００％を充填することができたこと
が確認された。このことは、水素充填開始とともに、水
素吸蔵による発熱で周囲の合金が加熱され徐々に合金層
の温度が上昇し、水素ガス充填に必要な熱エネルギーを
得ることにより、水素ガス充填が連続的に進行すること
を示している。
【００１５】実施例２ 実施例１において、容器本体の加熱条件を２００℃に変
えたこと以外は実施例１と同様にして図１の容器を用い
て水素吸蔵試験を行った。上記の試験において、所定時
間毎に、初期水素充填圧力からの圧力変化量を求め、水
素吸蔵量の経時変化を合金量に対する重量％（ｍａｓｓ
％）として測定した。結果を図２に示す。
えたこと以外は実施例１と同様にして図１の容器を用い
て水素吸蔵試験を行った。上記の試験において、所定時
間毎に、初期水素充填圧力からの圧力変化量を求め、水
素吸蔵量の経時変化を合金量に対する重量％（ｍａｓｓ
％）として測定した。結果を図２に示す。
【００１６】実施例３ 実施例１において、容器本体の加熱条件を１４０℃に変
えたこと以外は実施例１と同様にして図１の容器を用い
て水素吸蔵試験を行った。上記の試験において、所定時
間毎に、初期水素充填圧力からの圧力変化量を求め、水
素吸蔵量の経時変化を合金量に対する重量％（ｍａｓｓ
％）として測定した。結果を図２に示す。
えたこと以外は実施例１と同様にして図１の容器を用い
て水素吸蔵試験を行った。上記の試験において、所定時
間毎に、初期水素充填圧力からの圧力変化量を求め、水
素吸蔵量の経時変化を合金量に対する重量％（ｍａｓｓ
％）として測定した。結果を図２に示す。
【００１７】比較例１ 実施例１において、容器本体の加熱条件を変えたこと以
外は実施例１と同様にして図１の容器を用いて水素吸蔵
試験を行った。すなわち、容器本体は、温度が３００℃
となるように設定し、この温度に達した時点で水素ガス
を導入するとともにヒーターはオフにした。この際、水
素吸蔵合金充填部の温度は、温度が最も高くなる位置付
近において、水素ガス導入開始後およそ５〜７０分にわ
たって約３４５℃の温度を示し、１２０分後には約３０
０℃まで低下した。上記の試験において、所定時間毎
に、初期水素充填圧力からの圧力変化量を求め、水素吸
蔵量の経時変化を合金量に対する重量％（ｍａｓｓ％）
として測定した。結果を図２に示す。比較例１の試験結
果より、有効水素量の８０％を吸蔵するためには、水素
ガス導入開始より約６０分以上を経ており、これを前記
の実施例１と比べれば、３倍以上の時間がかかっている
ことが分かる。
外は実施例１と同様にして図１の容器を用いて水素吸蔵
試験を行った。すなわち、容器本体は、温度が３００℃
となるように設定し、この温度に達した時点で水素ガス
を導入するとともにヒーターはオフにした。この際、水
素吸蔵合金充填部の温度は、温度が最も高くなる位置付
近において、水素ガス導入開始後およそ５〜７０分にわ
たって約３４５℃の温度を示し、１２０分後には約３０
０℃まで低下した。上記の試験において、所定時間毎
に、初期水素充填圧力からの圧力変化量を求め、水素吸
蔵量の経時変化を合金量に対する重量％（ｍａｓｓ％）
として測定した。結果を図２に示す。比較例１の試験結
果より、有効水素量の８０％を吸蔵するためには、水素
ガス導入開始より約６０分以上を経ており、これを前記
の実施例１と比べれば、３倍以上の時間がかかっている
ことが分かる。
【００１８】参考例 容器中のマグネシウム系合金の充填密度を１８％とした
こと以外は実施例１と同様にして図１の容器を用いて水
素吸蔵試験を行った。上記の試験において、所定時間毎
に、初期水素充填圧力からの圧力変化量を求め、水素吸
蔵量の経時変化を合金量に対する重量％（ｍａｓｓ％）
として測定した。結果を図２に示す。合金粒子間の接触
または合金を支持する部材との接触が少なく、水素吸蔵
反応熱の伝わりが悪くなり、水素吸蔵反応の進行が遅
い。
こと以外は実施例１と同様にして図１の容器を用いて水
素吸蔵試験を行った。上記の試験において、所定時間毎
に、初期水素充填圧力からの圧力変化量を求め、水素吸
蔵量の経時変化を合金量に対する重量％（ｍａｓｓ％）
として測定した。結果を図２に示す。合金粒子間の接触
または合金を支持する部材との接触が少なく、水素吸蔵
反応熱の伝わりが悪くなり、水素吸蔵反応の進行が遅
い。
【００１９】
【発明の効果】以上、本発明によれば、マグネシウム系
水素吸蔵合金容器に水素ガスを充填する際に、初期の水
素吸蔵速度を著しく増大させることができる。このた
め、水素ガスの充填が可能となる。また、水素ガス充填
に必要な熱エネルギーを利用することにより、水素ガス
充填開始後は、外部熱源からの熱エネルギーを与えなく
ても水素ガスの充填が可能となるので、供給する熱エネ
ルギーも大幅に節約できる。
水素吸蔵合金容器に水素ガスを充填する際に、初期の水
素吸蔵速度を著しく増大させることができる。このた
め、水素ガスの充填が可能となる。また、水素ガス充填
に必要な熱エネルギーを利用することにより、水素ガス
充填開始後は、外部熱源からの熱エネルギーを与えなく
ても水素ガスの充填が可能となるので、供給する熱エネ
ルギーも大幅に節約できる。
【図１】 本発明の方法に適用される水素吸蔵合金充填
容器の一例を示す図である。図１（ａ）は縦断面図であ
り、図１（ｂ）は横断面図である。
容器の一例を示す図である。図１（ａ）は縦断面図であ
り、図１（ｂ）は横断面図である。
【図２】 実施例１〜３、比較例１及び参考例における
水素吸蔵量の経時変化を示す図である。
水素吸蔵量の経時変化を示す図である。
１ 容器本体 ２ 水素吸蔵合金充填部 ３ カートリッジヒーター ４ 保温材部 ５ 水素ガス供給・排出用バルブ ６ 水素ガス用ＳＵＳフィルター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 誠司 茨城県つくば市東光台５丁目９番６ 日本 重化学工 業株式会社筑波研究所内 (72)発明者 西嶋 大貴 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 毛利 敏弘 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3E072 EA10 4G040 AA16 AA29 AA43 4G140 AA16 AA29 AA43
Claims (6)
- 【請求項１】 容器に充填されたマグネシウム系水素吸
蔵合金に水素ガスを充填する際、水素ガスの導入開始と
共に加熱を中止し、その後は水素吸蔵反応による発熱を
利用することにより水素吸蔵を行うことを特徴とする水
素ガス充填方法。 - 【請求項２】 上記水素ガス導入開始温度が２００℃以
下であることを特徴とする請求項１記載の水素ガス充填
方法。 - 【請求項３】 上記水素ガス導入開始温度が１５０℃〜
１９０℃であることを特徴とする請求項１記載の水素ガ
ス充填方法。 - 【請求項４】 マグネシウム系水素吸蔵合金が、マグネ
シウム−ニッケル合金である請求項１記載の水素ガス充
填方法。 - 【請求項５】 マグネシウム系水素吸蔵合金を充填した
容器本体と水素吸蔵充填部に内蔵して設けられた加熱ヒ
ーターと該容器本体の外側を覆う保温材部と水素吸蔵合
金充填部に通じる水素ガス供給・排出用バルブとを備え
た容器に、水素ガスを充填して行うことからなる請求項
１記載の水素ガス充填方法。 - 【請求項６】 上記マグネシウム系水素吸蔵合金の合金
充填量と容器容積の関係から求めた合金充填率が２０〜
５０％である請求項５記載の水素ガス充填方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001089439A JP2002286200A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | マグネシウム系水素吸蔵合金充填容器への水素ガス充填方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001089439A JP2002286200A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | マグネシウム系水素吸蔵合金充填容器への水素ガス充填方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002286200A true JP2002286200A (ja) | 2002-10-03 |
Family
ID=18944366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001089439A Pending JP2002286200A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | マグネシウム系水素吸蔵合金充填容器への水素ガス充填方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002286200A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014015346A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Bio Coke Lab Co Ltd | マグネシウム基水素化物の粉体の製造方法及び製造装置 |
| CN113566113A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-10-29 | 氢储(上海)能源科技有限公司 | 一种提取运输掺氢天然气中氢气的设备及方法 |
-
2001
- 2001-03-27 JP JP2001089439A patent/JP2002286200A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014015346A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Bio Coke Lab Co Ltd | マグネシウム基水素化物の粉体の製造方法及び製造装置 |
| CN113566113A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-10-29 | 氢储(上海)能源科技有限公司 | 一种提取运输掺氢天然气中氢气的设备及方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20090331 |