JPS5983901A - 水素吸蔵粉末、水素吸蔵素子および水素吸蔵装置 - Google Patents

水素吸蔵粉末、水素吸蔵素子および水素吸蔵装置

Info

Publication number
JPS5983901A
JPS5983901A JP57194549A JP19454982A JPS5983901A JP S5983901 A JPS5983901 A JP S5983901A JP 57194549 A JP57194549 A JP 57194549A JP 19454982 A JP19454982 A JP 19454982A JP S5983901 A JPS5983901 A JP S5983901A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
hydrogen storage
occluding
powder
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57194549A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Watanabe
靖 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP57194549A priority Critical patent/JPS5983901A/ja
Publication of JPS5983901A publication Critical patent/JPS5983901A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/45Hydrogen technologies in production processes

Landscapes

  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

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】 この発明は、水素の貯蔵ならひに輸送等に適する水素吸
蔵粉末、水素吸蔵素子および水素吸蔵装置に関するもの
である。
従来、水素を貯蔵しあるいは輸送する手段としては、比
較的大型のタンク内に水素カスを高圧で貯蔵する方法や
、高圧ホンベ内に液体水素を詰めて貯蔵しあるいは輸送
する方法などが採用されているが、これらはいずれも貯
蔵効率が低く、安全性にも劣り、重量が大で取扱いも容
易でないなどの数々の問題点を有していた。
一方、多くの金属(合金を含む)は金属水素化物を形成
し、特定の条件下において可逆的に水素を吸蔵・放出す
るという特性をもっており、この  ゛ような特性を活
すことによって水素の貯蔵、輸送、供給、精製、圧力調
整、化学反応、電極反応等を行わせようとする試みがな
されるようになってきている。
このような水素の吸蔵・放出に使用される金属(合金)
としては、Mg、V、Nb、Pd、Ti等の金属単体や
、La−Ni系、La−Co系。
S m −Co系、 M g −Cu系、 M g −
N i系。
Fe−Ti系、Tl−Mn系、V−Nb系およびそれら
の三元系、多元系の合金などが知られているが、これら
の水素吸蔵金属を用いて水素の吸蔵・放出を行うには、
一般的には、水素の流出入口を有する容器内に上記水素
吸蔵金属を収容し、この水素吸蔵金属に対する圧力増減
あるいは熱授受によって水素の吸蔵・放出を行わせるよ
うにしていた。
ところか、このような水素吸蔵金属は、水素の吸蔵・放
出を繰返すことによって次第に微細化し、数用〜数十用
の粉粒状となってその大きさがほぼ一定するため、水素
吸蔵金属の粉末層内に相′&、部分が生じやすくなると
共に1次第に音度(かさ比重)か大きくなって空隙部分
か少なくなり、水素の吸蔵・放出速度が低下するという
問題を有していた。
そこで、このような問題を解消するために、粉粒状の水
素吸蔵金属を複数の室内に収容し、各室の水素流出入口
をつなぐようにしたり、粉粒状水素rり)、蔵金属の中
にチューブ状の多孔質フィルタを埋設したりすることも
考えられているが、複数室に分けたときでも各室内で粉
粒状水素吸蔵金属の凝集を生じて水素の吸蔵・放出速度
が低下することがあり、またチューブ状の多孔質フィル
タを用いる場合にはこのフィルタの製作コストが大とな
ると共に長い=J法のものを製作することが困Illで
あり、加えて目詰まりを生じやすいなどの問題を右して
いた。
この発明は、上記したような従来の種々の問題点に着目
してなされたもので、水素の吸蔵・放出を繰返す間にお
いて粉粒状水素吸蔵金属の凝集およびかさ比重の増大を
防き、粉粒状水素吸蔵金属間の空隙を十分に確保して水
素の流通を良好にし、水素の吸蔵・放出速度を長期間に
わたって高く維持することができる水素吸蔵粉末、水素
吸蔵素子および水素吸蔵装置を提供することを目的とし
ている。
この発明による水素吸蔵粉末は、圧力増減および熱授受
等によって水素を吸蔵・放出する粉粒状水素吸蔵金属と
、粉粒状弾性体とを混合してなることを特徴とするもの
であり、また、この発明による水素吸蔵素子は、水素を
吸蔵・放出する粉粒状水素吸蔵金属と、粉粒状弾性体と
を、一部または全体的に多孔質の外殻内に混合収容して
なることを特徴とするものであり、さらに、この発明【
こよる水素吸蔵装置は、水素を吸蔵・放出する粉$?を
状水素吸蔵金属と、粉粒状弾性体とを、水素の流出入1
コを有する容器内に混合収容してなることを特徴とする
ものであって、水素吸蔵による水素の貯蔵ならびに輸送
だけでなく、水素の精製、化学反応、電極反応等1こ使
用することも可能である。
以下、この発明の実施例について説明する。
第1図はこの発明の実施例による水素吸蔵粉末を用いた
水素吸蔵素子の一構造例を示す斜視図であって、この水
素吸蔵素子1は、全体的に多孔質の外殻2内に、圧力増
減および熱授受等番こよって水素を吸蔵φ放出する粉粒
状水素吸蔵金属3と、粉粒状弾性体4とを均一に混合し
た水素吸蔵粉末5を収容してなるものである。
この場合、外殻2は、ステンレス鋼、銅、その他の金属
および合金、セラミ・ンクス、プラスチンクス、カラス
、ゴムなどの材質から形成され、全体的に通気性のある
ものを使用する。もちろん部分的に通気性のあるものを
使用してもよい。この゛外%9.2を形成するに際して
は、粉末の成形体、焼結41発泡体などを使用すること
ができる。このとき、外殻2の厚さは、これが大きすぎ
ると全体として水素吸蔵にあずかる部分が少なくなって
水素吸蔵素子1の容積あたりの水素吸蔵効率が悪くなり
、薄すぎると強度が低下するので、これらの点を考慮し
て定める。
一方、粉粒状水素吸蔵金属3としては、Mg。
V、Nb、Pd、Ti等の金属吊体あるいはLa−Ni
系、La−Co系、Sm−Co系。
M g −Cu系、 M g −N i系、Fe−Ti
系。
T i −M n系、V−Nb系およびこれらの三元系
、多元系の合金など、圧力増減および熱授受等によって
水素を吸蔵・放出する材料を使用する。
他方、粉粒状弾性体4としては、ポリスチレン系、ポリ
オレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系等のエ
ラストマーや天然ゴム、合成ゴムなとを使用することが
でき、気孔を有しないものや気孔を有するもの(スポン
ジ状のもの等)なとを使用する。そして、粉粒状弾性体
4の大きさは、これが大きすぎるとこれより高比重の粉
粒状水素吸蔵金属3が沈下して粉粒状弾性体4が浮」二
分離したり、反対に小さすぎると粉粒状弾性体4の方が
沈■ζしたりして、均−R合の状態か維持されがたくな
るので、通常は粉粒状水素吸蔵金属4の安定した大きさ
である数μm数十にの0.1〜1000倍程度の大きさ
にしておくのが良い。この場合、両者の大きさだけでな
く、比重をも考1Mして定めることが良い。
さらに、粉粒状水素吸蔵金属3に対する粉粒状弾性体4
の混合量は、水素の吸蔵・放出に伴って膨張・収縮する
粉粒状水素吸蔵金属3の前記膨張・収縮量を考慮して定
めるのが良いが、粉粒状弾性体4の量が多すぎると、水
素吸蔵粉末の容積あたりの水素吸蔵量が少なくなり、粉
粒状弾性体4の量が少なすぎると粉粒状水素吸蔵金属3
が凝集を生じて和音の状態が形成され、粉末中での水素
の流通が悪くなるので、粉粒状水素吸蔵金属3および粉
粒状弾性体4の材質や粒度等を考慮して定めるのが良い
。そして、例えば、粉粒状水素吸蔵金属3の全体のIl
l張・収縮量が、粉粒状弾性体4の全体の伸縮量よりも
多い場合には、外殻2の破壊を防止するために、外殻2
と水素吸蔵粉末5との間に前記伸縮量の差足」−の空隙
部分を設けておくのが良い。ただし、外殻2が伸縮性を
有する材料から形成される場合にはこの限りでない。
このようにすることによって、第2図に模式図で示すよ
うに、水素の吸蔵・放出に伴って生ずる粉粒状水素吸蔵
金属3の膨張・収縮を粉粒状弾性体4により吸収するこ
とができるため、粉粒状弾性体4の介在によって粉末5
中での水素の流通を十分良好に維持することができると
共に、粉粒状水素吸蔵金属3の凝集を防ぐことかでき、
水素の吸蔵・放出速度を高めることが可能である。
なお、第1図に示す水素吸蔵素子1は球状をなしており
、このような水素吸蔵素子1を例えば水素の流出入1」
を有する容器内に多数収容した場合には、各水素吸蔵素
子1の間に隙間部分が形成されるので、水素の流通を良
好に確保することができるか、必ずしも球状をなすもの
に限定されず、第3図に示すように、直方体状(第3図
(a))、正三角錐状(第3図(b) )  、六角柱
状(第3図(c))、扁平状(第3図(d))、円柱状
(第3図(e))等の形状をなすものであっても良い。
第4図および第5図は第1図に示す水素吸蔵素子1を使
用して構成した水素吸蔵装置loの一構造例を示す図あ
って、11は中空円筒状をなしがつI−’Fにそれぞれ
密閉板12a、12bを備えた中空容器、13は支持部
材14上に設置した内部中空容器である。そして、」二
記中空容器11の側壁には熱媒体供給管15および熱媒
体排出管16を接続して、中空容器lOと内部中空容器
13の間で熱媒体の通過を可能にしている。また、内部
中空容器13内にはチューブ状の多孔質フィルタ21を
配設して、内部中空容器13とフィルタ21との間に第
・1図に例示したような水素吸蔵素子lを多数収容し、
前記フィルタ21には水素流出入管22およびバルブ2
3を接続した構成を有する。
このような水素吸蔵装置10の作用について説明すると
、まず、バルブ23を開くと、加圧された水素ガスが水
素流出入管22より流れ込み、フィルタ21を通って各
水素吸蔵素子1内の水素吸蔵金属3と接触し、水素吸蔵
金属3は金属水素化物となって水素を吸蔵する。このと
き、金属水素化物は膨張するが、この膨張は粉粒状弾性
体4によって吸収される6また、水素吸蔵時に発生する
熱は、熱媒体供給管15より流入した熱媒体に伝達され
、熱媒体排出管16より外部に取出される。
次に、水素を放出させる場合には、熱媒体供給管15か
ら所定温度に加熱された熱媒体を供給して前記金属水素
化物を加熱する。これによって放出された水素は、各金
属水素化物(水素吸蔵金属3)と粉粒状弾性体4との間
、および粉粒状弾性体4か通気性を有するスポンジ状等
の場合にはそれらの通気孔部分を通って流れ、フィルタ
21を経て水素流出入管22へと流れる。
この間、水素吸蔵金属3の膨張・収縮に応じて粉粒状弾
性体4が伸縮し、水素吸蔵金属3の間に粉粒状弾性体4
が常に介在しているので、各粉粒体間での通気性か十分
確保できると共に、水素の吸蔵・放出を繰返したときで
も粉粒状水素吸蔵金属3か凝集を生じることがなく、水
素吸蔵金属3に粗密部分が形成されることはない。した
かって、水素の流通を富に十分良好なものとしておくこ
とかでき、水素の吸蔵・放出速度を高く維持することか
可能である。
第6図はこの発明による水素吸蔵粉末5を使用した水素
吸蔵装置30の他の構造例を示す図であって、31は中
空容器、32は中空容器31の1コ盈、33およU34
は水素流入管および水素流山笠、35は中空容器31内
に設貿した内部容器である。この内部容器35は、図示
例の場合、二枚の仕切板36によって三室に区画されて
おり、各室内に粉粒状水素吸蔵金属3と、粉粒状弾性体
4とを均一に混合した水素吸蔵粉末5が収容しである。
そして、この水素吸蔵粉末5の上面にはフィルタ37を
各々配設し、フィルタ37近傍の内部容器35には水素
流出入1.J35a、35b。
35cを設けた構成を有している。
このように構成した水素吸蔵装置30においても、粉粒
状水素吸蔵金属3と粉粒状弾性体4とを均一に混合して
いるため 各粉粒体間での通気性か十分に確保されると
共に、水素の吸蔵・放出を繰返す間に上記粉粒状水素吸
蔵金属3が凝集を生ずるのを防くことができ、水素吸蔵
粉末5中での水素の流通を十分良好に維持することがで
きる。
なお、第6図に示す水素吸蔵装置30では、内部容器3
5を三室に区画した場合を示しているが、この発明によ
る水素吸蔵粉末5を使用すれは、内部容器35を区分し
なくとも従来の場合に比べて水素の流通を著しく良好な
ものに維持することができる。
また、この発明による水素吸蔵粉末5に対する水素の吸
蔵は、」−記した加圧水素カスの供給によるだけでなく
、水の電気分解等の電気化学的な手段によって行うこと
も可能である。そのほか、この発明による水素吸蔵粉末
5は、水素の精製や化学反応、電極反応等にも使用する
ことができる。
以上説明してきたように、この発明による水素吸蔵粉末
は、圧力増減および熱授受等によって水素を吸蔵・放出
する粉粒状水素吸蔵金属と、粉粒状りi外体とを混合し
てなるものであり、かつまたこの発明による水素吸蔵素
子および水素吸蔵装置は水素を吸蔵・放出する粉粒状水
素吸蔵金属と、粉粒状弾性体とを混合した水素吸蔵粉末
を用いたものであるから、水素の吸蔵・放出を繰返した
ときでも各粉粒体間での通気性を確保することかできる
と共に水素吸蔵金属が凝集を生じるのを防ぐことができ
、粉末中での水素の流通を常に十分良好なものとするこ
とが可能であり、水素の吸蔵・放出速度を高く維持する
ことができ、水素を貯蔵する場合の吸蔵時間および脱蔵
する場合の放出時間を短かくすることが可能であるなど
の著しい効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による水素吸蔵粉末を用い
た水素吸蔵素子の斜面説明図、第2図は第1図の水素吸
蔵粉末の模式的拡大説明図、第3図(a)〜(e)は水
素吸蔵素子の変形例を示す各々説明図、第4図は第1図
の水素吸蔵素子を使用したこの発明の実施例による水素
吸蔵装置の断面説明図、第5図は第4図のV−V線断面
図、第6図はこの発明による水素吸蔵粉末を用いた水素
吸蔵装置の他の構造例を示す断面説明図である。 ■・・・水素吸蔵素子、2・・・外殻、3・・・粉粒状
水素吸蔵金属、4・・・粉粒状弾性体、5・・・水素吸
蔵粉末、10.30・・・水素吸蔵装置。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水素を吸蔵・放出する粉粒状水素吸蔵金属と、粉
    粒状弾性体とを混合してなることを特徴とする水素吸蔵
    粉末。
  2. (2)水素を吸蔵・放出する粉粒状水素吸蔵金属と、粉
    粒状弾性体とを、一部または全体的に多孔質の外殻内に
    混合収容してなることを特徴とする水素吸蔵素子。
  3. (3)水素を吸蔵・放出する粉粒状水素吸蔵金属と、粉
    粒状りi外体とを、水素の流出入口を有する容器内に混
    合収容してなることを特徴とする水素吸蔵装置。
JP57194549A 1982-11-08 1982-11-08 水素吸蔵粉末、水素吸蔵素子および水素吸蔵装置 Pending JPS5983901A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57194549A JPS5983901A (ja) 1982-11-08 1982-11-08 水素吸蔵粉末、水素吸蔵素子および水素吸蔵装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57194549A JPS5983901A (ja) 1982-11-08 1982-11-08 水素吸蔵粉末、水素吸蔵素子および水素吸蔵装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5983901A true JPS5983901A (ja) 1984-05-15

Family

ID=16326380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57194549A Pending JPS5983901A (ja) 1982-11-08 1982-11-08 水素吸蔵粉末、水素吸蔵素子および水素吸蔵装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5983901A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63306367A (ja) * 1987-06-05 1988-12-14 三菱重工業株式会社 水素吸蔵合金による水素ガスの吸放出法及び水素吸蔵合金容器
US5662729A (en) * 1994-10-04 1997-09-02 Sanyo Electric Co., Ltd. Shaped body of hydrogen absorbing alloy and container packed with hydrogen absorbing alloy
JP2011514247A (ja) * 2008-02-22 2011-05-06 トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド 水素吸蔵材料を含む気体吸蔵材料
JP2017078019A (ja) * 2015-10-21 2017-04-27 亞太燃料電池科技股▲分▼有限公司 水素貯蔵組成物及びその水素貯蔵容器の製造方法
JP2017538905A (ja) * 2014-12-19 2017-12-28 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ 複数の積層された階層を備える金属水素化物水素貯蔵タンク

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63306367A (ja) * 1987-06-05 1988-12-14 三菱重工業株式会社 水素吸蔵合金による水素ガスの吸放出法及び水素吸蔵合金容器
US5662729A (en) * 1994-10-04 1997-09-02 Sanyo Electric Co., Ltd. Shaped body of hydrogen absorbing alloy and container packed with hydrogen absorbing alloy
US5841043A (en) * 1994-10-04 1998-11-24 Sanyo Electric Co., Ltd. Shaped body of hydrogen absorbing alloy and container packed with hydrogen absorbing alloy
US5908487A (en) * 1994-10-04 1999-06-01 Sanyo Electric Co., Ltd. Shaped body of hydrogen absorbing alloy and container packed with hydrogen absorbing alloy
JP2011514247A (ja) * 2008-02-22 2011-05-06 トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド 水素吸蔵材料を含む気体吸蔵材料
JP2017538905A (ja) * 2014-12-19 2017-12-28 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ 複数の積層された階層を備える金属水素化物水素貯蔵タンク
JP2017078019A (ja) * 2015-10-21 2017-04-27 亞太燃料電池科技股▲分▼有限公司 水素貯蔵組成物及びその水素貯蔵容器の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7947119B2 (en) Hydrogen reservoir and process for filling a hydrogen reservoir
US4270360A (en) Device for storage of hydrogen
US8021793B2 (en) Hydrogen producing apparatus and fuel cell system using the same
KR20120104182A (ko) 수소 및/또는 열을 저장하고 방출하는 탱크
JP6745718B2 (ja) アンモニア貯蔵構造及び関連システム
JP2000507673A (ja) 水素の貯蔵及び放出のための装置並びに方法
GB1581639A (en) Storage of gas
GB2574673A (en) Hydrogen storage device and method of producing a hydrogen storage device
JP2017538905A (ja) 複数の積層された階層を備える金属水素化物水素貯蔵タンク
US20160273713A1 (en) Fuel gas tank filling system and method
JPS5983901A (ja) 水素吸蔵粉末、水素吸蔵素子および水素吸蔵装置
JPS6052360B2 (ja) 水素貯蔵装置
JPS5992902A (ja) アンモニアからの水素
JPS5925956B2 (ja) 金属水素化物容器
JPS58223601A (ja) 水素貯蔵用素子
JPS5950300A (ja) 金属水素化物容器
CN220727904U (zh) 固态储氢设备
JP2002071098A (ja) 水素吸蔵材料粉末の飛散防止用部材
JPS59195501A (ja) 水素反応素子および水素反応装置
JP2503472B2 (ja) 水素貯蔵金属用容器
RU164881U1 (ru) Металлогидридный реактор хранения и очистки водорода
JPS6224679B2 (ja)
JPS58168891A (ja) 無機塩類の水和物法による蓄熱装置
CN219273070U (zh) 气液接触装置和反应系统
CN116906806A (zh) 固态储氢设备