JPH0388701A

JPH0388701A - 水素吸蔵合金混合体

Info

Publication number: JPH0388701A
Application number: JP1223784A
Authority: JP
Inventors: Shin Fujitani; 伸藤谷; Ikuro Yonezu; 育郎米津; Akio Furukawa; 明男古川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1989-08-30
Filing date: 1989-08-30
Publication date: 1991-04-15
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH0829921B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は可逆的な水素吸放出の可能な水素吸蔵合金に関
する。

（ロ）従来の技術近年、可逆的に水素を吸放出する能力をもつ水素吸蔵合
金を用いた様々な応用システムの開発が盛んに行われて
いる。

例えば、水素吸蔵合金が水素を吸放出する際に発生する
反応熱を利用した蓄熱、熱輸送システムあるいは大量の
水素を吸蔵する能力に着目した水素貯蔵システム等が挙
げられる。

これらのシステムに用いられる水素吸蔵合金材料は通常
粉体状であるため、黙伝達伝導速度が極めて遅くシステ
ムを効率よく作動させるための障害となっている。そこ
で、特開昭５９−１６２１０２号のように熱伝導度の高
いＣｖ、Ａｔ、Ｎｔ等の金属粉末を粉体の水素吸蔵合金
に混合し、伝熱速度を向−ヒさせる方法がとられている
。

しかし、この方法では水素を吸放出しない物質を粉体の
水素吸蔵合金に混合するため、この混合体の単位重量当
たりの水素吸放出量が低下し、システム効率をかえって
低下させてしまう虞れがあった。

（ハ）　発明が解決しようとする課題本発明は上記の点に鑑みなされたもので、伝熱速度が大
きく、しかも単位重量当りの水素吸放出量の低下のない
水素吸蔵合金混合体を提供することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段本発明では水素吸蔵合金粉体に水素吸蔵合金箔を混合し
て水素吸蔵合金混合体を形成している。

（ホ）作用水素吸蔵合金箔は通常の水素吸蔵合金箔と異なり、水素
吸放出に伴う微粉化が極めて起りにくく、その形状が保
たれ、高い熱伝導度（粉体状水素吸蔵合金の２０倍以上
）が維持される。したがって、これを水素吸蔵合金粉体
に混合することにより熱伝導度向七の効果が得られ、し
かも単位重量当たりの水素吸放出量の低下はない。

（へ）　実施例以下、７．　ｒ　Ｍ　ｎ　２合金を例に本発明の一実施
例を説明する。まず、本発明の水素吸蔵合金混合体の作
成方法について説明する。ＺｒＭｎｚ合金インゴットを
公知の高周波誘導溶解法を用いて作成し、これを１００
メツシエ程度に粉砕し、ＺｒＭｎ、水素吸蔵合金粉体を
得た。また、上記のＺｒＭｎ２合金を公知の急冷ロール
凝固法を用いて。

溶解・急冷・凝固させ、幅約５田、長さ約５０−１厚さ
約０．２ｎｓのＺｒＭｎ、水素吸蔵合金箔を得た。この
ようにして得たＺ　ｒ　Ｍ　ｎ　２水素吸蔵合金粉体と
７：ｒＭｎ、水素吸蔵合金箔を重量比７：３の割合で混
合し、本発明に係るＺ　ｒ　Ｍ　ｎ　２水素吸蔵合金混
合体を得た。（実施例（１））一方、比較例の水素吸蔵
合金混合体を以下の様に作成した。すなわち、上記と同
様にして作成したＺｒＭｎ２水素吸蔵合金粉体とＣｕ粉
末（１００メツシユ程Ｋ）を重量比７：３の割合で混合
し、比較例の係るＺｒＭｎ、水素吸蔵合金混合体を得た
。（比較ｆ！Ａ［１７）これらの混合体の伝熱特性を以下に示す水素吸蔵速度の
測定により比較した。

すなわち、第２図（ａ）に示すように、フランジ（２）
水素導入・排気口（３）及び内部に伝熱フィン（５）を
備えた耐熱容器（１）内にＺｒＭｎｚ水素吸蔵合金粉体
（６）とＺｒＭｎｚ水素吸蔵合金箔（７）よりなる本発
明のＺ　ｒ　Ｍ　ｎ　ｘ水素吸蔵合金混合体を約工々機
密に充填した。また上記と同様にして、第２図（ｂ）に
示すようにＺｒＭｎ２水素吸蔵合金粉体（６）とＣｕ粉
末（８）よりなる比較例（１）のＺｒＭｎ、水素吸蔵合
金混合体を約１４機密に充填した。更に、図示はしてい
ないが、Ｚ　ｒＭｎ２合金粉体単体を同様にして、約１
橋機密に充填した。（比較例（２）〉以上３種の耐圧容器内のＺ　ｒ　Ｍ　ｎ　２水素吸蔵合
金に対し、初期活性化処理を施し、次に、水素吸蔵速度
を測定した。初期活性化処理は熱媒管（４）に１５０℃
の熱媒を流して耐圧容器（１）内のＺｒＭｎ、合金（６
）、（７）を１５０℃昇温しつつ、水素導入排気口（３
）より真空ポンプで排気した後、ｌＱａｔｍの水素を加
圧することにより行った。その結果いずれの耐圧容器内
のＺｒＭｎ、合金（６）（７）も直ちに水素吸蔵合金を
開始した。所定量の水素が吸蔵された後再度排気すると
いう枠体を５回繰り返し、初期活性化を完了した０次に
、５０℃にて完全排気状態を水素吸蔵量の原点として、
水素吸蔵量−時間曲線の測定を行った。なお、水素吸蔵
量の測定は、水素導入排気Ｏに接続された水素ガス流量
計の時間積分により行った。その結果、第１図に示すよ
うに、実線で示す本発明のＺｒＭｎ２水素吸蔵合金混合
体を充填した容器（本発明例）は、−点鎖線で示すＺｒ
Ｍｎ、水素吸蔵合金粉体単体を充填した容器［比較例（
２）］と同等の水素吸蔵量（約１　、３　ｗｔ％〉を示
し、しかもその水素吸蔵量への到達時間は従来の約１５
分から約５分と大幅に短縮された。これは、合金充填層
の伝熱速度が大きくなったためと考えられる。−方、比
較例（１）に示したＺ　ｒ　Ｍ　ｎ　２水素吸蔵合金混
合体を充填した容器では、水素吸蔵量がＣｕ粉末を混合
した割合だけ減少を示した。

なお、本発明の水素吸蔵合金混合体を構成する水素吸蔵
合金粉体と水素吸蔵合金箔は必ずしも同−組成である必
要はなく、その平衡水素圧力が同一でありさえすればよ
い。また、水素吸蔵合金粉体及び水素吸蔵合金箔はＺ　
ｒ　Ｍ　ｎ　ａ合金に限らず可逆的に水素を吸放出でき
るものでありさえすればよい、また水素吸蔵合金箔の作
成方法は、急冷ロール凝固法に限らず、公知のスパッタ
法、蒸着法を用いることもできる。

更に、第８図（ａ）の側面切欠断面図、第３図（ｂ）の
横断面図に示すような耐圧容器（１）を用いる場合、フ
ィン（５）　（５）間隔が広がって伝達速度が遅くなる
耐圧容器（１）の内壁近傍のみに水素吸蔵合金箔（７）
　（７）を充填しても第１図の実線で示すような効果が
得られる（実施例２〉。

ト）発明の効果以上述べた如く、本発明水素吸蔵合金の混合体は、水素
吸蔵合金粉体に水素吸蔵合金箔を混合しているので熱伝
導度が高く、しかも水素吸蔵量が大きい、従って、この
水素吸蔵合金混合体を用いて蓄熱、熱輸送システム等に
使用することで、蓄熱あるいは輸送熱量の多いシステム
が構成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明水素吸蔵合金混合体における水素吸蔵速
度の特性図、第２図（ａ）は本発明水素吸蔵合金混合体
を充填した耐熱容器の要部切欠断面図、第２図（ｂ）は
従来の水素吸蔵合金混合体を充填した耐圧容器の要部切
欠断面図、第３図（ａ）は本発明水素吸蔵合金混合体を
充填した耐圧容器の要部切欠断面図、第３図（ｂ）は第
３図（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図である。（１）・・・耐圧容器、（２）・・・フランジ、（３）
・・・水素導入排気管、（４）・・・熱媒管、（５）・・・伝熱フィン、（６）・・・水素吸蔵合金粉体、（７）・・・水素吸蔵合金箔、（８）・・・ＡＩ。

Claims

【特許請求の範囲】１）水素吸蔵合金粉体と水素吸蔵合金箔を混合したこと
を特徴とする水素吸蔵合金混合体。２）上記水素吸蔵合金粉体と上記水素吸蔵合金箔の平衡
水素圧力が同一であることを特徴とした特許請求の範囲
第１項記載の水素吸蔵合金混合体。３）上記水素吸蔵合金粉体及び上記水素吸蔵合金箔がＡ
Ｂ＿５型穴方晶構造であってＡが希土類、希土類の混合
物であるＭｍ、Ｃａの少なくとも一種より選ばれ、Ｂが
Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｖ、Ｚｎ等の第
一遷移金属元素及びＡｌ、Ｓｎ、Ｓｂの少くとも一種よ
り選ばれることを特徴とする特許請求範囲第１項又は第
２項に記載の水素吸蔵合金混合体。４）上記水素吸蔵合金粉体及び上記水素吸蔵合金箔がＡ
Ｂ型立方晶構造、もしくはＡＢ＿２型立方晶あるいは穴
方晶構造であって、ＡがＴｉ、Ｚｒ、Ｍｇ及び希土類の
少くとも一種より選ばれ、ＢがＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｖ、Ｚｎ等の第一遷移金属元素及びＡｌ
、Ｓｎ、Ｓｎの少くとも一種より選ばれることを特徴と
する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の水素吸蔵合
金混合体。