JPH0726301A - 水素吸蔵材及びその製造方法 - Google Patents
水素吸蔵材及びその製造方法Info
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- JPH0726301A JPH0726301A JP5194264A JP19426493A JPH0726301A JP H0726301 A JPH0726301 A JP H0726301A JP 5194264 A JP5194264 A JP 5194264A JP 19426493 A JP19426493 A JP 19426493A JP H0726301 A JPH0726301 A JP H0726301A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸素との親和力の強い元素（Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃ
ｅ等）を含む水素吸蔵合金の水素吸蔵特性に余り悪影響
を及ぼすことなく、大気中における急激な酸化反応、す
なわち自然発火を防止する。 【構成】 樹脂溶液中に水素吸蔵合金粉末を入れ、これ
を攪はんしながら溶媒を蒸発させ、水素吸蔵合金粉末表
面に樹脂皮膜を形成するとともに樹脂をバインダーとし
て造粒する。水素吸蔵合金粉末の表面には未被覆部分が
存在し、未被覆部分を通じて水素と水素吸蔵合金が反応
する。
ｅ等）を含む水素吸蔵合金の水素吸蔵特性に余り悪影響
を及ぼすことなく、大気中における急激な酸化反応、す
なわち自然発火を防止する。 【構成】 樹脂溶液中に水素吸蔵合金粉末を入れ、これ
を攪はんしながら溶媒を蒸発させ、水素吸蔵合金粉末表
面に樹脂皮膜を形成するとともに樹脂をバインダーとし
て造粒する。水素吸蔵合金粉末の表面には未被覆部分が
存在し、未被覆部分を通じて水素と水素吸蔵合金が反応
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水素吸蔵合金に関し、
特に酸素と親和力の大きい元素を含む水素吸蔵合金とそ
の製造方法に関する。
特に酸素と親和力の大きい元素を含む水素吸蔵合金とそ
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】水素吸蔵合金は水素と反応して金属水素
化物を作り、金属水素化物は加熱により水素を解離し放
出する。水素吸蔵合金は、このようにエネルギーを水素
の形で安全かつ簡便に貯蔵し必要に応じて取り出して燃
焼させることができ、しかも単位体積当りの水素貯蔵量
が多いことから、現在水素自動車の水素貯蔵媒体として
最も有力視されている（例えば特開昭６３−７２８４９
号公報）。
化物を作り、金属水素化物は加熱により水素を解離し放
出する。水素吸蔵合金は、このようにエネルギーを水素
の形で安全かつ簡便に貯蔵し必要に応じて取り出して燃
焼させることができ、しかも単位体積当りの水素貯蔵量
が多いことから、現在水素自動車の水素貯蔵媒体として
最も有力視されている（例えば特開昭６３−７２８４９
号公報）。
【０００３】水素自動車用としては、上記公報にも記載
されているように比重の小さい水素吸蔵合金が好まし
い。しかし、上記公報に記載されたＭｇ系水素吸蔵合金
あるいは公知のＴｉ系（例えばＴｉ−Ｚｒ−Ｃｒ−Ｍｎ
−Ｃｕ）水素吸蔵合金は、酸素と親和力の大きい元素
（前者ではＭｇ、後者ではＺｒ）を含み、活性化処理後
万一大気に触れるようなことがあると急激な酸化反応
（自然発火）が起こるという点で、自動車の安全性に問
題がある。
されているように比重の小さい水素吸蔵合金が好まし
い。しかし、上記公報に記載されたＭｇ系水素吸蔵合金
あるいは公知のＴｉ系（例えばＴｉ−Ｚｒ−Ｃｒ−Ｍｎ
−Ｃｕ）水素吸蔵合金は、酸素と親和力の大きい元素
（前者ではＭｇ、後者ではＺｒ）を含み、活性化処理後
万一大気に触れるようなことがあると急激な酸化反応
（自然発火）が起こるという点で、自動車の安全性に問
題がある。
【０００４】急激な酸化反応を防止する方法として、例
えば水素吸蔵合金粉末の表面にＣｕメッキする方法、酸
素との親和力の弱い元素からなる水素吸蔵合金を設計す
る方法等が考えられているが、これらの方法では、水素
吸蔵速度や吸蔵量等の吸蔵特性、活性化処理の容易性
等、合金諸特性に悪影響が及ぶ。
えば水素吸蔵合金粉末の表面にＣｕメッキする方法、酸
素との親和力の弱い元素からなる水素吸蔵合金を設計す
る方法等が考えられているが、これらの方法では、水素
吸蔵速度や吸蔵量等の吸蔵特性、活性化処理の容易性
等、合金諸特性に悪影響が及ぶ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点に鑑みてなされたもので、酸素との親和力の
強い元素を含む水素吸蔵合金の上記合金諸特性に余り悪
影響を及ぼすことなく、大気中における上記急激な酸化
反応、すなわち自然発火を防止するすることを目的とす
る。
術の問題点に鑑みてなされたもので、酸素との親和力の
強い元素を含む水素吸蔵合金の上記合金諸特性に余り悪
影響を及ぼすことなく、大気中における上記急激な酸化
反応、すなわち自然発火を防止するすることを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に関わる水素吸蔵
材は、酸素と親和力の大きい元素を含む水素吸蔵合金粉
末の表面に樹脂皮膜が形成されていることを特徴とす
る。酸素と親和力の大きい元素としては、Ｚｒ、Ｍｇ、
Ｃｅ等が挙げられ、皮膜形成にあずかる樹脂としては、
合成樹脂、なかでもポリビニルアルコール又はポリカー
ボネートが好適なものとして挙げられる。水素吸蔵合金
粉末の粒度としては、通常使用されている１ｍｍ以下の
粒径を有するものが好適に使用でき、特に微粉化防止の
観点からは２００μｍ以下の粒径ものが好ましい。
材は、酸素と親和力の大きい元素を含む水素吸蔵合金粉
末の表面に樹脂皮膜が形成されていることを特徴とす
る。酸素と親和力の大きい元素としては、Ｚｒ、Ｍｇ、
Ｃｅ等が挙げられ、皮膜形成にあずかる樹脂としては、
合成樹脂、なかでもポリビニルアルコール又はポリカー
ボネートが好適なものとして挙げられる。水素吸蔵合金
粉末の粒度としては、通常使用されている１ｍｍ以下の
粒径を有するものが好適に使用でき、特に微粉化防止の
観点からは２００μｍ以下の粒径ものが好ましい。
【０００７】樹脂皮膜重量の好適な範囲は水素吸蔵合金
粉末重量に対し５〜１５％であり、粉末は皮膜形成後又
は皮膜形成と同時に粒径３〜７ｍｍの粒状体に形成され
るのが好適である。そして、本発明に関わる水素吸蔵材
の製造方法は、樹脂の溶液中に水素吸蔵合金粉末を入
れ、これを攪はんしながら溶媒を蒸発させ、水素吸蔵合
金粉末表面に樹脂皮膜を形成するとともにこれを造粒す
ることを特徴とする。
粉末重量に対し５〜１５％であり、粉末は皮膜形成後又
は皮膜形成と同時に粒径３〜７ｍｍの粒状体に形成され
るのが好適である。そして、本発明に関わる水素吸蔵材
の製造方法は、樹脂の溶液中に水素吸蔵合金粉末を入
れ、これを攪はんしながら溶媒を蒸発させ、水素吸蔵合
金粉末表面に樹脂皮膜を形成するとともにこれを造粒す
ることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明においては、水素吸蔵合金粉末の表面に
樹脂皮膜が形成されているので、そのぶん水素吸蔵合金
と大気との接触面積が減少し、酸化反応による温度の上
昇が抑えられ自然発火を防止することができる。しか
し、樹脂皮膜が水素吸蔵合金粉末の表面に存在するとい
うことは水素吸蔵合金と水素との接触面積が減少するこ
とをも意味しており（水素吸蔵合金と水素との反応は主
として未被覆部分を通じて行われる）、余りに被覆量が
多いときは合金の水素吸蔵特性に悪影響を及ぼすことに
なりかねない。
樹脂皮膜が形成されているので、そのぶん水素吸蔵合金
と大気との接触面積が減少し、酸化反応による温度の上
昇が抑えられ自然発火を防止することができる。しか
し、樹脂皮膜が水素吸蔵合金粉末の表面に存在するとい
うことは水素吸蔵合金と水素との接触面積が減少するこ
とをも意味しており（水素吸蔵合金と水素との反応は主
として未被覆部分を通じて行われる）、余りに被覆量が
多いときは合金の水素吸蔵特性に悪影響を及ぼすことに
なりかねない。
【０００９】本発明では、合金の水素吸蔵特性に余り大
きい影響を与えることなく、大気中における水素吸蔵合
金の自然発火を防止することのできる樹脂皮膜につい
て、望ましくはその重量が水素吸蔵合金粉末重量に対し
５〜１５％と規定する。これは、少なすぎると水素吸蔵
合金粉末表面に多量の未被覆部分が存在し酸化反応によ
り発火が生じやすく、多すぎると未被覆部分が余りに少
なくなり水素吸蔵合金の吸蔵・放出特性に悪影響が出て
くるためである。
きい影響を与えることなく、大気中における水素吸蔵合
金の自然発火を防止することのできる樹脂皮膜につい
て、望ましくはその重量が水素吸蔵合金粉末重量に対し
５〜１５％と規定する。これは、少なすぎると水素吸蔵
合金粉末表面に多量の未被覆部分が存在し酸化反応によ
り発火が生じやすく、多すぎると未被覆部分が余りに少
なくなり水素吸蔵合金の吸蔵・放出特性に悪影響が出て
くるためである。
【００１０】また、本発明では、樹脂被覆後の粉末から
なる粒状体の粒子径について、望ましくは３〜７ｍｍと
規定する。これは、小さすぎると酸化反応熱により容易
に粒状体が加熱されることで発火しやすく、大きすぎる
と水素の通り道である表面の未被覆部分が相対的に少な
くなり水素の吸蔵・放出特性に悪影響が出てくるためで
ある。
なる粒状体の粒子径について、望ましくは３〜７ｍｍと
規定する。これは、小さすぎると酸化反応熱により容易
に粒状体が加熱されることで発火しやすく、大きすぎる
と水素の通り道である表面の未被覆部分が相対的に少な
くなり水素の吸蔵・放出特性に悪影響が出てくるためで
ある。
【００１１】本発明の製造方法によれば、水素吸蔵合金
粉末と樹脂の溶液からなるスラリーを攪はんしながら溶
媒を蒸発させることにより、水素吸蔵合金粉末表面が樹
脂で被覆され、同時に樹脂がバインダーとして働き水素
吸蔵合金粉末は所定の大きさに造粒される。造粒される
粒状体の粒子径の大きさは例えば攪はん速度によりコン
トロールできる。なお、攪はんを途中で中断し溶媒を蒸
発させることによりスラリーをそのまま固化させ、これ
を破砕して適当径の粒状体とすることもできる。
粉末と樹脂の溶液からなるスラリーを攪はんしながら溶
媒を蒸発させることにより、水素吸蔵合金粉末表面が樹
脂で被覆され、同時に樹脂がバインダーとして働き水素
吸蔵合金粉末は所定の大きさに造粒される。造粒される
粒状体の粒子径の大きさは例えば攪はん速度によりコン
トロールできる。なお、攪はんを途中で中断し溶媒を蒸
発させることによりスラリーをそのまま固化させ、これ
を破砕して適当径の粒状体とすることもできる。
【００１２】
（実施例１）Ｔｉ系水素吸蔵合金粉末をポリビニルアル
コール（ＰＶＡ）で被覆し、大気中での発火性及び水素
吸蔵特性を調べた。まず、図２に示すように、粒径２０
０μｍ以下に調整したＴｉ系水素吸蔵合金（Ｔｉ0.75Ｚ
ｒ0.25Ｍｎ0.8ＣｒＣｕ0.2）粉末１と、合金重量に対し
８重量％のＰＶＡを含む水溶液２を用意し（ａ）、合金
粉末をＰＶＡ水溶液に投入し（ｂ）、このスラリー３を
５０℃に加熱し攪はんしながら水を蒸発させた（ｃ）。
この過程で、合金粉末はＰＶＡにより被覆されると同時
にＰＶＡをバインダーとして造粒され、粒径約５ｍｍの
粒状体４が形成された（ｄ）。
コール（ＰＶＡ）で被覆し、大気中での発火性及び水素
吸蔵特性を調べた。まず、図２に示すように、粒径２０
０μｍ以下に調整したＴｉ系水素吸蔵合金（Ｔｉ0.75Ｚ
ｒ0.25Ｍｎ0.8ＣｒＣｕ0.2）粉末１と、合金重量に対し
８重量％のＰＶＡを含む水溶液２を用意し（ａ）、合金
粉末をＰＶＡ水溶液に投入し（ｂ）、このスラリー３を
５０℃に加熱し攪はんしながら水を蒸発させた（ｃ）。
この過程で、合金粉末はＰＶＡにより被覆されると同時
にＰＶＡをバインダーとして造粒され、粒径約５ｍｍの
粒状体４が形成された（ｄ）。
【００１３】続いて、この粒状体４に対し、真空引き
（６０分、８５℃）→水素加圧（１０気圧、１０℃）の
処理を３サイクル行い活性化した。その後、粒状体４を
大気中に取り出したが、急激な酸化による自然発火は起
こらなかった。また、３５℃で測定した粒状体４のＰＣ
Ｔ曲線（実施例）を図１に示す。なお、未被覆の同一合
金粉末を同条件で活性化後測定したＰＣＴ曲線（比較
例）も図１に併せて示す。図１に示すように、水素放出
圧１ＭＰａにおける実施例の水素吸蔵量は比較例より１
５％（図中矢印で示す範囲）少ないだけであった。（両
者を１ＭＰａで比較したのは、上記水素吸蔵合金が１０
気圧（約１ＭＰａ）以下で水素の放出・吸蔵をコントロ
ールするよう設計されているためである。）
（６０分、８５℃）→水素加圧（１０気圧、１０℃）の
処理を３サイクル行い活性化した。その後、粒状体４を
大気中に取り出したが、急激な酸化による自然発火は起
こらなかった。また、３５℃で測定した粒状体４のＰＣ
Ｔ曲線（実施例）を図１に示す。なお、未被覆の同一合
金粉末を同条件で活性化後測定したＰＣＴ曲線（比較
例）も図１に併せて示す。図１に示すように、水素放出
圧１ＭＰａにおける実施例の水素吸蔵量は比較例より１
５％（図中矢印で示す範囲）少ないだけであった。（両
者を１ＭＰａで比較したのは、上記水素吸蔵合金が１０
気圧（約１ＭＰａ）以下で水素の放出・吸蔵をコントロ
ールするよう設計されているためである。）
【００１４】（実施例２）実施例１と同一の水素吸蔵合
金粉末をポリカーボネート（ＰＣ）で被覆し、大気中で
の発火性及び水素吸蔵特性を調べた。実施例１と同様
に、Ｔｉ系水素吸蔵合金粉末を、合金重量に対し８重量
％のＰＣを含む塩化メチレン溶液に投入し、スラリーを
５０℃に加熱し攪はんしながら塩化メチレンを蒸発させ
た。この過程で、合金粉末はＰＣにより被覆されると同
時にＰＣをバインダーとして造粒され、粒径約５ｍｍの
粒状体が形成された。
金粉末をポリカーボネート（ＰＣ）で被覆し、大気中で
の発火性及び水素吸蔵特性を調べた。実施例１と同様
に、Ｔｉ系水素吸蔵合金粉末を、合金重量に対し８重量
％のＰＣを含む塩化メチレン溶液に投入し、スラリーを
５０℃に加熱し攪はんしながら塩化メチレンを蒸発させ
た。この過程で、合金粉末はＰＣにより被覆されると同
時にＰＣをバインダーとして造粒され、粒径約５ｍｍの
粒状体が形成された。
【００１５】続いて、この粒状体に対し、真空引き（６
０分、８５℃）→水素加圧（１０気圧、室温）の処理を
３サイクル行い活性化した。その後、粒状体を大気中に
取り出したが、急激な酸化による自然発火は起こらなか
った。また、水素放出圧１ＭＰａにおける水素吸蔵量
は、被覆しなかったものと比較して１５％少ないだけで
あった。
０分、８５℃）→水素加圧（１０気圧、室温）の処理を
３サイクル行い活性化した。その後、粒状体を大気中に
取り出したが、急激な酸化による自然発火は起こらなか
った。また、水素放出圧１ＭＰａにおける水素吸蔵量
は、被覆しなかったものと比較して１５％少ないだけで
あった。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、合金の水素吸蔵特性に
余り大きい影響を与えることなく、大気中での水素吸蔵
合金の急激な酸化反応、すなわち自然発火を防止するこ
とができる。
余り大きい影響を与えることなく、大気中での水素吸蔵
合金の急激な酸化反応、すなわち自然発火を防止するこ
とができる。
【図１】水素吸蔵合金のＰＣＴ曲線を示す図（横軸が水
素吸蔵量、縦軸が水素放出圧）である。
素吸蔵量、縦軸が水素放出圧）である。
【図２】水素吸蔵合金の表面に樹脂皮膜を形成する手段
を模式的に示す図である。
を模式的に示す図である。
１ 水素吸蔵合金粉末 ２ ＰＶＡ溶液 ３ スラリー ４ 水素吸蔵合金粉末の粒状体
Claims (7)
- 【請求項１】 酸素と親和力の大きい元素を含む水素吸
蔵合金粉末の表面に樹脂皮膜が形成されていることを特
徴とする水素吸蔵材。 - 【請求項２】 樹脂皮膜の重量が水素吸蔵合金粉末重量
に対し５〜１５％であることを特徴とする請求項１に記
載された水素吸蔵材。 - 【請求項３】 樹脂皮膜が形成された水素吸蔵合金粉末
が粒径３〜７ｍｍの粒状体に形成されてなることを特徴
とする請求項１に記載された水素吸蔵材。 - 【請求項４】 酸素と親和力の大きい元素を含む水素吸
蔵合金粉末の表面に該粉末重量に対し５〜１５％の重量
の樹脂皮膜が形成されているとともに、該樹脂皮膜を有
する粉末が粒径３〜７ｍｍの粒状体に形成されてなるこ
とを特徴とする水素吸蔵材。 - 【請求項５】 樹脂皮膜がポリビニルアルコールからな
ることを特徴とする請求項１〜４に記載された水素吸蔵
材。 - 【請求項６】 樹脂皮膜がポリカーボネートからなるこ
とを特徴とする請求項１〜４に記載された水素吸蔵材。 - 【請求項７】 樹脂溶液中に酸素と親和力の大きい元素
を含む水素吸蔵合金粉末を入れ、これを攪はんしながら
溶媒を蒸発させ、水素吸蔵合金粉末表面に樹脂皮膜を形
成するとともにこれを造粒することを特徴とする水素吸
蔵材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5194264A JPH0726301A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 水素吸蔵材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5194264A JPH0726301A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 水素吸蔵材及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0726301A true JPH0726301A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=16321740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5194264A Pending JPH0726301A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 水素吸蔵材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726301A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010215987A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | National Institute For Materials Science | 無機微粒子 |
| JP2019014957A (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-31 | 株式会社三徳 | 水素吸蔵材 |
| CN113735057A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-12-03 | 苏州睿分电子科技有限公司 | 一种免活化储氢材料及其制备方法和装置 |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP5194264A patent/JPH0726301A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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