JP2003222299A

JP2003222299A - ハイブリッド型水素貯蔵容器および容器への水素貯蔵方法

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Publication number: JP2003222299A
Application number: JP2002023273A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Yokota; 智之横田; Kenjiro Hamada; 謙二郎浜田; Hidekazu Tsuruta; 秀和鶴田; Nobuhiro Kuriyama; 信宏栗山; Hiroyuki Takeshita; 博之竹下; Nobuhiko Takeichi; 信彦竹市; Toshio Takano; 俊夫高野
Original assignee: JFE Engineering Corp; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Kokan Drum Co Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Kokan Drum Co Ltd
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2003-08-08
Anticipated expiration: 2022-01-31
Also published as: WO2003064916A1; CA2474615A1; CA2474615C; US7681753B2; US20050166992A1; JP4078522B2; DE10392240T5; DE10392240B4

Abstract

(57)【要約】【課題】スペース的、重量的に自動車への搭載が容易
なだけでなく、使用中にも安定かつ安全に機能するハイ
ブリッド型水素貯蔵容器および容器への水素貯蔵方法を
提供する。【解決手段】強化層２およびライナー層３からなり、
水素充填圧力30Pa以上の圧力容器１と、該圧力容器１内
に入れられる水素吸蔵体および該水素吸蔵体を支持する
担体（水素吸蔵体部４）とを含み、圧力容器１の内容積
に対するαm≧100kg/m³の水素吸蔵体の体積分率Ｘを5
（％）≦Ｘ≦20（％）とする。ただし、αm：水素吸蔵
体単位体積当たりの最大水素吸蔵量（kg/m³）、Ｘ＝100
・Vm／Vi（％）、Vi：圧力容器の内容積（L）、Vm：圧
力容器内の水素吸蔵体の体積（L）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、輸送用機器におけ
る燃料電池自動車、分散型発電用燃料電池などに水素を
供給するためのハイブリッド型水素貯蔵容器および容器
への水素貯蔵方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池においては、空気中の酸素と水
素とを反応させることにより発電するため、エネルギー
源として水素を供給する必要がある。水素を燃料電池設
備に供給する方法としては、（a）都市ガス、ＬＰＧなどを消費設備近傍で水素に改
質して供給する方法（b）パイプラインで直接水素を供給する方法（c）消費設備近傍に水素貯蔵容器を設置して供給する
方法があり、設備規模、用途などにより、さまざまな水素供
給方法が検討されているが、特にスペース的、重量的な
制限の厳しい燃料電池自動車においては、燃料電池への
水素の供給手段として、軽量かつ小容積の水素貯蔵容器
が求められている。

【０００３】容器を用いて燃料電池などの水素消費設備
に水素を供給するための方法としては、（1）高圧水素貯蔵容器（2）水素吸蔵体容器（3）液体水素貯蔵容器がある。ところが、（1）の高圧水素貯蔵容器に関して
は容器の容積当たりの水素貯蔵量が少なく、必要量の水
素を貯蔵するためには容器の容積が大きくなり、燃料電
池自動車用等の用途には使用できない。（2）の水素吸
蔵体容器に関しては、媒体として水素吸蔵合金を用いる
方法が一般的であるが、容器の重量当たりの水素貯蔵量
が少なく容器の重量が顕著に重くなるという問題があ
る。

【０００４】実際、燃料電池実用化戦略研究会(2001年8
月8日)資料中の固体高分子型燃料電池／水素エネルギー
利用技術開発戦略の「水素貯蔵装置等水素エネルギー貯
蔵技術」に関する現状認識では、5kgの水素を貯蔵する
のに対し高圧水素貯蔵容器(70MPa)では106kg-193Lが期
待され、水素吸蔵合金容器(3wt%合金)では202kg-96Lが
期待されている。つまり現状の技術では、5kgの水素を
貯蔵する要求に対し高圧水素貯蔵容器では100kg以上
で、200L以上となり、水素吸蔵合金容器では200kg以上
で、100L以上となり、5kgの水素を充填できる外容積200
L未満かつ総重量200kg未満の容器を得ることはできな
い。

【０００５】また（3）の液体水素貯蔵容器に関して
は、容器に高い断熱性能が要求されること、ならびに、
貯蔵中に外部からの侵入熱により水素が気化し、気化し
た水素ガスを容器外に放出しなければならないという問
題がある。

【０００６】従って、従来技術の水素貯蔵容器では、軽
量、小型で、かつ長期間水素を貯蔵することが難しい。
特に今後、低公害・省エネ型の自動車として期待されて
いる燃料電池自動車に水素燃料を供給するための容器と
しては、容器重量の軽量化、容器容積を小さくすること
が同時に要求される。現状の高圧水素貯蔵容器ならびに
水素吸蔵合金容器では、それぞれスペース的、重量的に
自動車への搭載が容易ではなく、また液体水素貯蔵容器
では、自動車停止中の侵入熱による蒸発水素の処理が難
しいため、燃料電池自動車用水素容器として採用されに
くい状況にある。

【０００７】軽量、小型容器で、かつ長期間水素を貯蔵
できる可能性のある技術として、特開昭61-252997号公
報に「水素化物形成性合金を含む水素貯蔵器の重量を基
準にした貯蔵容量を最適にする方法、および重量につい
て最適な水素貯蔵器」が開示されている。この技術は、
100〜300バール（10〜30MPa）の高圧水素と水素吸蔵合
金による吸蔵水素の併用により水素貯蔵効率を高めると
いうものである。しかしながら30MPa未満の圧力レベル
では、αm＝100 kg/m³の水素吸蔵合金を用いて燃料電池
自動車用に求められる水素貯蔵容器の要求水準、すなわ
ち5kgの水素を充填できる外容積200L未満かつ総重量200
kg未満の容器を得ることはほとんど不可能である。ま
た、あえて特開昭61-252997号公報の技術を燃料電池自
動車へ適用することを考えた場合でも、水素吸蔵体が固
定されないため、走行中の振動にさらされて水素吸蔵体
が容器中で偏在するという問題が生ずる。

【０００８】上述のような、燃料電池自動車用に求めら
れる水素貯蔵容器を得るためには30MPa以上の高圧容器
と水素吸蔵体とのハイブリッド型水素貯蔵容器が必要と
なる。しかしながらこのような高圧になると、自動車の
衝突時など緊急時に、活性な水素吸蔵体粉末が外部系へ
広く飛散して粉塵爆発を生じ、火災など二次災害を誘発
する危険性が高まるという問題点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、スペース的、重量的に自動車への搭載が容易なだけ
でなく、使用中にも安定かつ安全に機能するハイブリッ
ド型水素貯蔵容器および容器への水素貯蔵方法を提供す
ることである。より具体的には、外容積200L未満、総重
量200kg未満の容器に少なくとも5kgの水素を充填でき、
かつ緊急時に活性な水素吸蔵体粉末が外部系へ広く飛散
することを防ぐハイブリッド型水素貯蔵容器を提供する
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】発明者らは前記の課題を
解決するために鋭意検討を行い、以下の知見を得た。30
MPa以上の圧力において、ある一定の水素吸蔵能力（水
素吸蔵体単位体積当たりの最大水素吸蔵量αm≧100 kg/
m³）を有する水素吸蔵体を用いて、容器内容積に対する
水素吸蔵体の体積分率と容器内に水素を充填するときの
圧力の値を調整することにより、外容積200L未満、総重
量200kg未満の容器に5kgの水素を充填することが可能な
水素貯蔵容器を提供することができる。容器中の水素吸
蔵体粉末を担体に支持することにより、緊急時に活性な
水素吸蔵体粉末が外部系へ広く飛散することを防ぐこと
が可能となるうえ、容器内での粉末の偏在化を低減する
ことができる。

【００１１】従って、本発明に係るハイブリッド型水素
貯蔵容器は、圧力容器と、該圧力容器内に入れられる水
素吸蔵体と、該水素吸蔵体を支持する担体とを含み、前
記圧力容器の内容積に対するαm≧100 kg/m³の前記水素
吸蔵体の体積分率Ｘを5（％）≦Ｘ≦20（％）としたこ
とを特徴とするものである。ただし、αm：水素吸蔵体単位体積当たりの最大水素吸
蔵量（kg/m³）Ｘ＝100・Vm／Vi（％） Vi：圧力容器の内容積（L） Vm：圧力容器内の水素吸蔵体の体積（L）

【００１２】また、前記圧力容器は、水素充填圧力を30
MPa以上で用いられるものである。そして、この圧力容
器は、ライナー層と強化層とからなる。

【００１３】また、本発明に係る容器への水素貯蔵方法
は、αm≧100 kg/m³の水素吸蔵体を支持させた担体を、
容器内容積に対する前記水素吸蔵体の体積分率Ｘが5
（％）≦Ｘ≦20（％）となるように容器内に入れ、該容
器に30MPa以上の圧力で水素を充填することを特徴とす
るものである。ただし、αm：水素吸蔵体単位体積当たりの最大水素吸
蔵量（kg/m³）Ｘ＝100・Vm／Vi（％） Vi：容器の内容積（L） Vm：容器内の水素吸蔵体の体積（L）

【００１４】この場合、ライナー層と強化層の少なくと
も２層構造の容器を用いるものである。

【００１５】以下、本発明の上記特徴について、作用お
よび数値限定の理由を述べる。

【００１６】(1)水素吸蔵体単位体積当たりの最大水素
吸蔵量がαm≧100 kg/m³である。αm≧100 kg/m³では、
水素吸蔵体の水素吸蔵量が下記のように相当する。密度4.0g/cm³のとき、水素吸蔵量≧2.50wt% 密度5.0g/cm³のとき、水素吸蔵量≧2.00wt% 密度6.0g/cm³のとき、水素吸蔵量≧1.67wt% 密度7.0g/cm³のとき、水素吸蔵量≧1.43wt% 密度8.0g/cm³のとき、水素吸蔵量≧1.25wt% たとえ水素吸蔵量が重量％で高い水素吸蔵体を水素貯蔵
容器に適用したとしても、その密度が小さければ水素貯
蔵容器内で多くの容積を必要とすることになり、結果と
して体積効率が悪くなる。そこで、水素吸蔵体単位体積
当たりの最大水素吸蔵量αmを規定することで、水素貯
蔵容器の実質的な重量効率、体積効率を確保することが
できる。αmが100 kg/m³より小さい場合、30MPaの水素
圧力で担体の体積率が0％という理想的な条件化におい
ても、外容積200L未満、総重量200kg未満の容器に5kgの
水素を充填することはほとんど不可能となるため、αm
≧100 kg/m³とする。

【００１７】(2)容器内容積に対する水素吸蔵体の体積
分率Ｘが5（％）≦Ｘ≦20（％）である。水素吸蔵体の
量を多くすれば水素貯蔵の体積効率が改善される反面、
重量効率が低下する。逆に水素吸蔵体の量を少なくすれ
ば水素貯蔵の重量効率が改善される反面、体積効率が低
下する。したがって、容器内容積に対して最適な水素吸
蔵体体積分率を設定する必要がある。30MPa以上の水素
圧力の条件下で水素吸蔵体の体積分率が5％未満である
と、体積効率が著しく悪くなって容器外体積が大きくな
る。また水素吸蔵体の量を変化させたことによる水素貯
蔵の体積効率、重量効率の変化が小さく、水素貯蔵容器
の設計の自由度が著しく制約されて実質上ハイブリッド
水素貯蔵容器のメリットが消失する。つまり、容器内容
積に対する水素吸蔵体体積分率と容器内に水素を充填す
るときの最大圧力の値を変化させることにより、ある一
定の水素吸蔵能力αm（水素吸蔵体単位体積当たりの最
大水素吸蔵量）を有する水素吸蔵体を用いて最適な重量
ならびに容積を有する水素貯蔵容器を提供することが不
可能となる。したがって、水素吸蔵体の体積分率は5％
以上とする。

【００１８】一方、水素吸蔵体の体積分率を増やしてい
くと、上述のとおり水素貯蔵の体積効率が改善される反
面、重量効率が悪化して容器総重量が大きくなる。それ
に加え、水素吸蔵体の体積分率が20％を超えると、水素
吸蔵体の体積分率増加に対する体積効率の改善幅が極端
に少なくなり、単に水素吸蔵体のコストが増えるだけで
何のメリットも生じない状況になる。したがって、水素
吸蔵体の体積分率は20％以下とする。

【００１９】(3)水素吸蔵体は担体に支持されている。
一般的に水素吸蔵体としては粉末状のものが多用され
る。上述のように30MPa以上の高圧になると、自動車の
衝突時など緊急時に活性な水素吸蔵体粉末が外部系へ広
く飛散して粉塵爆発を生じ、火災など二次災害を誘発す
る危険性が高まるという問題点がある。水素吸蔵体粉末
を担体に支持することで、急激な圧力変動による外部系
への飛散を顕著に減ずることができる。ここで、水素吸
蔵体が「担体に支持されている」状態とは、たとえば繊
維状あるいはフィルム状の担体に水素吸蔵体粉末が付着
している状態、担体間に存在して水素吸蔵体粉末の自由
度が制限されている状態、多孔体層により水素吸蔵体粉
末が包み込まれている状態、あるいは水素吸蔵体粉末が
樹脂体中に支持されている状態などをさすが、ここでは
その手法を限定するものではない。なお、水素吸蔵体粉
末が樹脂体中に支持されている場合には、担体の水素吸
蔵体に対する体積比率が大きいと、水素吸蔵体の活性化
が困難になることがあり、担体の水素吸蔵体に対する体
積比率ができれば30％未満であることが望ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図１は本発明のハイブリッド型水素貯
蔵容器の一例を断面図で示す概念図である。図におい
て、１は圧力容器であり、強化層２とライナー層３の２
層構造から構成されていることを示している。圧力容器
１にはバルブ５を設けた配管６が取り付けられる。圧力
容器１の内部には、担体に支持された水素吸蔵体を示す
水素吸蔵体部（担体＋水素吸蔵体）４が入れられ、輸送
中の振動等では動かないように固定されている。そし
て、圧力容器１の内部は、充填圧力が30MPa以上で水素
が充填されている。

【００２１】また、圧力容器１は当然に強度と耐圧性が
必要であるから、その構造には特に注意が必要である。
たとえば、「圧縮天然ガス自動車燃料装置用容器の技術
基準」に則ったものとされる。ここでは、一実施例とし
て、強化層２をFRP、ライナー層３をアルミニウム合金
とした２層構造の容器を採用している。また、２層以上
の多層構造としてもよい。強化層２には、ガラス繊維強
化樹脂やカーボン繊維強化樹脂等が適している。また、
ライナー層３には、上記の他に、ステンレス等の金属ラ
イナー、合成樹脂ライナー等が用いられる。圧力容器１
は、本発明の目的から、軽量化されることが必要であ
る。そのためには、圧力容器１の密度は1.0g/cm³以下で
あることが望ましい。上記のような材料を用いたライナ
ー層と強化層とからなる２層構造の圧力容器はその密度
が1.0g/cm³以下であり、好ましい。

【００２２】水素吸蔵体としては、実施例ではV_74.5Ti
₁₀Cr_12.5Mn₃を用いているが、その他αm≧100 kg/m³を
満足するものとしてLaNi₅、Ce_0.8La_0.2Ni_4.5Co_0.5、Ti
_0.95Zr₀ _.05Cr_1.2Mn_0.8、Ti₃₄Cr₅₁V₁₅等をあげることが
できる。水素吸蔵体の支持担体には、一般的には合成樹
脂製のものが使用されるが、担体の材質は特に限定され
るものではない。また、担体による水素吸蔵体の支持方
法や担体と水素吸蔵体の配置形態等についても同様に限
定されるものではない。図１にぼかし部で示す水素吸蔵
体部４は、あくまでも模式図であり、後述する水素吸蔵
合金体積分率の計算を容易にするためにモデル化したも
のである。

【００２３】

【実施例】自動車の衝突時などの緊急時には、水素容器
内の圧力が急激に低下して容器内の水素吸蔵体粉末が外
部系へ飛散することが想定される。このときの粉末飛散
量を評価するために次の実験を行った。試料容器内体積
5.3ccのステンレス管の中に5gの水素吸蔵体としての水
素吸蔵合金を合金支持担体とともに入れて、まず水素と
の反応性を調べた。ここでは合金支持手法として、繊維
状ポリエステル樹脂で支持する方法、あるいはポリエチ
レン樹脂体中に支持する方法をとるとともに、合金支持
担体体積／合金体積：Rjを種々変化させた。比較例とし
て合金支持担体を用いないケースも行っている。

【００２４】水素吸蔵合金としては、予め活性化したV
_74.5Ti₁₀Cr_12.5Mn₃（αm：123.8 kg/m³、粉末状：100me
sh）を用いた。水素貯蔵合金の比較例として、Ti_1.2Mn
_1.8（αm：92.5 kg/m³、粉末状：100mesh）を用いた。
この場合は活性化処理をしていないものを用いた。水素
との反応性の判断基準は、該ステンレス容器に室温で30
MPa、35MPa、50MPaあるいは70MPaの高圧水素を導入した
ときに水素吸蔵反応が15分以内に開始した場合は◎、１
時間以内に開始した場合は○、開始しなかった場合は×
とした。

【００２５】次に、粉末が水素と反応した場合には、反
応により圧力が低下したステンレス容器に再度高圧水素
を導入して初期水素圧（30MPaから70MPa）とした。この
状態から試料容器の圧力を平均圧力低下速度10MPa/sで
急激に0.1MPaまで低下させ、ステンレス容器内に残存す
る水素吸蔵合金粉末重量を測定した。初期重量の5gから
減少した重量のパーセンテージを算出し、これを粉末飛
散割合として評価した。

【００２６】次に、上述の実験条件のケースで、水素吸
蔵合金粉末と担体を用いて5kgの水素を貯蔵するために
どれくらいの容器総重量、容器外容積が必要になるかを
下記の手順で計算した。容器総重量および容器外容積
が、200kg未満かつ200L未満であるときには好適であ
り、どちらかがその基準を超えた場合には不適当であ
る。5kgの水素を貯蔵するための容器総重量、容器外容
積の計算は次の要領で行った。表１から表３は計算に用
いた定数、水素圧縮係数、変数である。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】

【表３】

【００３０】（手順1）あるαm、Ｘ、Ｐの条件下にお
いて、既存の34L容器に何kgの水素が入るかを計算（手順2） 5kgの水素を貯蔵するのに34L容器何個分が
必要かを比例計算で算出手順1においては水素圧縮係数、水素吸蔵合金膨張量、
合金支持担体体積・重量、圧力増加による容器外容積・
容器重量増加を考慮している。圧力増加による容器外容
積・容器重量増加は次の仮定のもとに計算した。容器と
してFRP+アルミライナー容器を考える。圧力35MPaにお
ける容器重量を18kg、容器重量中のFRPとアルミライナ
ーの重量比率を1：1、FRP厚を11mm、アルミライナー厚
を3.25mmとする。圧力35MPaに対する圧力比分だけFRP重
量、厚さが増加あるいは減少するものとする。また、図
１に計算に用いた容器の各部寸法、容器内圧力等の諸元
を示してある。

【００３１】計算式（手順1）合金重量Wm(kg)= ρm・Vi・X/1000 = ρm・Vm 吸蔵水素量Hm(kg)= Wm・H/1000 圧縮水素量Hc(kg)=(273.15/273.15+T)・P・Vi・（1000
−X(α+R)）・2 / 22.4・100.・1000・ｚ総水素量Ht(kg)=Hm+Hc 容器重量Ws(kg)=9+9・（P/35）合金支持担体体積Vj(L)=Vi・X・Rj/100 合金支持担体重量Wj(kg)=Vj・ρj 容器総重量Wt(kg)=Ws+Wm+Hm+Hc+Wj 容器板厚t(mm)= 3.25+11・（P/35）容器外容積Vo(L)=｛0.25・π・（D+2t）²・L + 0.33・
π・(d+t)・(D+2t)²｝/1000000

【００３２】手順1で導かれた34L容器の総容器重量Wt
(N)と容器外体積Vo (L)を用い、次に示す計算式で5kgの
水素を貯蔵するのに必要な容器総重量および容器外容積
を算出した。

【００３３】計算式（手順2） 5kgの水素を貯蔵するための容器総重量(kg)=Wt・5/Ht （表4参照） 5kgの水素を貯蔵するための容器外容積(L)=Vo・5/Ht （表4参照）

【００３４】表4にさまざまなケースにおいて上述の計
算を行った結果を示す。

【００３５】

【表４】

【００３６】No.1〜20では水素吸蔵合金としてαm：12
3.8kg/m³のV_74.5Ti₁₀Cr_12.5Mn₃を、No.21、22ではαm：
92.5kg/m³のTi_1.2Mn_1.8を用いている。No.1、2とNo.2
1、22はそれぞれαm：123.8kg/m³のV_74.5Ti₁₀Cr_12.5Mn₃
と、αm：92.5kg/m³のTi_1.2Mn_1.8を用いて導入圧30MPa
とした場合の実施例である。No.1、2では所定の外容積2
00L未満、総重量200kg未満を満足するのに対し、No.2
1、22ではαmが100 kg/m³より小さいため、想定してい
る30MPaの水素圧において、担体の体積率が0％という理
想的な条件下においても外容積200L未満、総重量200kg
未満の容器に5kgの水素を充填することができない。

【００３７】No.3からNo.13はαm：123.8kg/m³のV_74.5T
i₁₀Cr_12.5Mn₃を用いて導入圧35MPaとした場合の実施例
である。この中でNo.3からNo.8は合金体積分率の影響を
調べたものである。No.3は合金体積分率が3％であり、
体積効率が著しく悪くなって容器外容積が200Lをオーバ
ーする結果となっている。また水素貯蔵容器の設計の自
由度が著しく制約されて実質上ハイブリッド水素貯蔵容
器のメリットが消失している。No.4、No.5 とNo.6は、
合金体積分率がそれぞれ8％、12％、18％であり、外容
積200L未満、総重量200kg未満を満足している。これに
対し、No.7、8は合金体積分率が20％を超えており、重
量効率が悪化して容器総重量が200kgをオーバーしてい
る。No.9からNo.13は合金体積分率を15％と一定にし
て、合金支持手法の影響を調べたものである。No.9から
No.12はいずれも合金を担体中に支持しているものであ
り発明例である。ただし合金体積に対する合金支持担体
体積の割合Rjが0.05、0.2であるNo.9、10は水素との反
応性が非常に良好であるが、Rjが0.5、0.7であるNo.1
1、12は水素との反応性が若干低下している。No.13は比
較例で担体による支持をしていないものである。この場
合、圧力の急激な低減によって合金粉末のほとんどが飛
散する結果となっている。

【００３８】No.14からNo.20はαm：123.8kg/m³のV_74.5
Ti₁₀Cr_12.5Mn₃を用いて導入圧50MPaまたは70MPaとした
場合の実施例である。これらの例ではいずれも水素との
反応性は良好であり、また粉末飛散量も低位に抑えられ
ている。ただし、No.14とNo.17は合金体積分率が適正で
ないために、それぞれ容器外体積、容器総重量が目標を
満足していない。なお、導入圧35MPaの場合と比較して
基本的に容器総重量・容器外容積は軽くかつ小さくな
る。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明を用いれば、スペ
ース的、重量的に自動車への搭載が容易なだけでなく、
使用中にも安定かつ安全に機能するハイブリッド型水素
貯蔵容器を提供することが可能となる。より具体的に
は、外容積200L未満、総重量200kg未満の容器に5kgの水
素を充填することができ、かつ緊急時に活性な水素吸蔵
体粉末が外部系へ広く飛散することを防ぐことができる
ハイブリッド水素貯蔵容器を提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のハイブリッド型水素貯蔵容器の概念図
である。

【符号の説明】１：圧力容器２：強化層３：ライナー層４：水素吸蔵体部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横田智之東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者浜田謙二郎東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者鶴田秀和東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者栗山信宏大阪府池田市緑丘一丁目８番31号独立行政法人産業技術総合研究所関西センター内 (72)発明者竹下博之大阪府池田市緑丘一丁目８番31号独立行政法人産業技術総合研究所関西センター内 (72)発明者竹市信彦大阪府池田市緑丘一丁目８番31号独立行政法人産業技術総合研究所関西センター内 (72)発明者高野俊夫神奈川県川崎市川崎区浮島町９−２鋼管ドラム株式会社内Ｆターム(参考） 3E072 BA04 EA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力容器と、該圧力容器内に入れられる
水素吸蔵体と、該水素吸蔵体を支持する担体とを含み、
前記圧力容器の内容積に対するαm≧100 kg/m³の前記水
素吸蔵体の体積分率Ｘを5（％）≦Ｘ≦20（％）とした
ことを特徴とするハイブリッド型水素貯蔵容器。ただし、αm：水素吸蔵体単位体積当たりの最大水素吸
蔵量（kg/m³）Ｘ＝100・Vm／Vi（％） Vi：圧力容器の内容積（L） Vm：圧力容器内の水素吸蔵体の体積（L）
【請求項２】前記圧力容器は、水素充填圧力が30MPa
以上で用いられるものであることを特徴とする請求項１
記載のハイブリッド型水素貯蔵容器。
【請求項３】前記圧力容器は、ライナー層と強化層と
からなることを特徴とする請求項１また２記載のハイブ
リッド型水素貯蔵容器。
【請求項４】 αm≧100 kg/m³の水素吸蔵体を支持させ
た担体を、容器内容積に対する前記水素吸蔵体の体積分
率Ｘが5（％）≦Ｘ≦20（％）となるように容器内に入
れ、該容器に30MPa以上の圧力で水素を充填することを
特徴とする容器への水素貯蔵方法。ただし、αm：水素吸蔵体単位体積当たりの最大水素吸
蔵量（kg/m³）Ｘ＝100・Vm／Vi（％） Vi：容器の内容積（L） Vm：容器内の水素吸蔵体の体積（L）
【請求項５】ライナー層と強化層の少なくとも２層構
造の容器を用いることを特徴とする請求項４記載の容器
への水素貯蔵方法。