JPS609839A

JPS609839A - 水素貯蔵要素体

Info

Publication number: JPS609839A
Application number: JP58115970A
Authority: JP
Inventors: Masami Miyauchi; 宮内　正視; Masao Yamamoto; 正夫山本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-06-29
Filing date: 1983-06-29
Publication date: 1985-01-18

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】〔発明の技術分野〕本発明は、水素貯蔵要素体、史に詳しくは、水素化物の
形態で多量の水素を吸蔵し、一方、所定の加熱又は減圧
等により、水素を放出し得る水素貯蔵金属材料と、通孔
全有する高分子化合物と看：複合化し、水素貯蔵金属材
料の微粉化による弊害？除き、安定した水素の吸脱蔵特
注とともに、取り扱いを容易とし、さらには、水素貯蔵
金属材料と、通孔會有する高分子化合物と、良熱伝達特
注に優れた良熱伝導体とを複合化し、水素貯蔵金属材料
の熱伝達を速やかに行うようにし、水素の吸。

説の速度を高めた水素貯蔵要素体に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

水素貯蔵材料は、水素の発生系及び利用系の間で、水素
の貯蔵、輸送の一手段として用いられたり、水素の吸、
脱にともなう、吸熱２発熱の反応の利用などが考えられ
ている。

水素の貯蔵輸送方法としては、従来から行なわれている
気体水素、液体水素による方法と相対して考えられる。

水素貯蔵材による方法は極めて高い水素密度が得られ、
既存材において、気体水素の約２０００倍、液体水素の
２倍にも達するものもある。また、高圧容器や液体水素
用の冷却容器等を必要とせず、圧力や温度等の比較的低
い領域で取扱えるため、安全も含め、信頼性が高い。

一方、水素の吸蔵及び放出は、気体水素、液体水素の場
合は、短時間に可能であり、また、繰返しにともなう大
きな問題はない。しかしながら、水素貯蔵材では〔金属
化合物＋水素＃金属水素化物〕反応を利用するため、繰
返しにともなう金ｌく化合物の微細化を生じ、目詰りに
よる吸＋＆・放出特性の劣化、さらに微粉化金属化合物
の利用機器への悪影響等が生ずる。

さらに、水素の吸収・脱着の速度は、化学反応として、
本質的に惟めで速いが、水素貯蔵材料が所定の温度’＋
ｊｒ−Ｊ域にあることが必要である。このため、水素貯
蔵要素体として、優れた熱伝達特注が重要となる。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点に鑑み、水素貯蔵材の吸蔵・放出特性
の劣化を改善し、かつ微粉化にともなう悪影響を除くと
共に、熱伝達特注を改善し、吸蔵・放出の速ｅを大巾に
向上させた水素貯蔵要素体を提供することを目的とする
。

〔発明の概要〕

本発明に用いる水素貯蔵材としては、金属水素化物の形
で吸脱蔵するマグネシウム系合金、例えばＭｌ！２Ｎｉ
　、ＭｌｌＣａなど、チタン系合金として、ＴｉＦｅ、
ＴｉＣｃ、Ｔ１Ｃｏ０，５Ｍｎｏ、５　、Ｔｉｃｏｏ、
５Ｆｅｏ、ｓ。

Ｔ　Ｉ　Ｏ，ｓｚｒ　（１，２Ｍｎ　１．ＢＭＯＯ，２
、Ｔ　ｊ　００９Ｚ　ｒ　０．　ＩＭｎ　１，４ｖ０２
ｃ　ｒ　Ｏ，４’ｒ’０．８ｚｒ０．２ｃｒ０．８Ｍｎ
０．２　など、希土類系合金としてＬａＮｉ５＊Ｌｊｔ
Ｎｉ４Ｆｅ、ＬａＮｉ４Ｃｕ、ＬａＮｉ４Ａｌ　、Ｌａ
１’Ｊｉ　４６Ａｌ　ｏ、４　、ＬａＯ，９Ｌ’５Ａ’
０．１　＋１■ｍＮ　１５　、　ＭｍＮ　ｊ　５−　ｘ
Ａ　ｌ　ｘ、　ＭｍＮ　ｉ５　Ａ　Ｉ　０．３　、　Ｍ
ｍＮ　ｉ　４５　Ｍｎ　０．５　、　ＭｍＮ　ｉ　２．
５　ＣＯＺ　５など、その他Ｖ　、　Ｎｂ等の単体金属
がある。

これら、各合金は、水素吸脱蔵特性に種々の特長を有し
、利用目的に応じて、選択されることになる。

本発明はこれらの水素貯蔵材と通孔に有する高分子化合
物とを複合化することにより、水素貯蔵材の飛散を防止
し、配管２機器等の汚染を防止することが出来る。さら
に、高分子材料の通孔部が水素ガスの流通路として作用
することにより水素貯蔵材の目詰による吸蔵・放出特注
の劣化を改善することになる。

さらに、アルミニウム、調香出来るだけ良熱伝導体を複
合化したものは水素貯蔵要素体としての熱伝達％注が向
上し水素吸蔵体が、速やかに所定の温度域に達するため
、吸蔵・放出の速度が大巾に向上゛することになる。

これらの水素貯蔵要素体は、板状に形成されており、通
常、積層して使用する。任意の水素反応容器に、比較的
容易に収納することヴ可能でおる。

’ＩＰ＋　１図ｆａｌに水素貯蔵材料（１）と、通孔合
有する高分子化合物（２）との板状複合体（３）とした
要素体の概略を示す。これら要素体は必要に応じ凸凹等
を付与して、第１図（ｂｌに示す様に積層して用いる。

第２図は、さらに良熱伝導体（３１ｋ　”４Ｍ合化した
場合の概略を示す。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について述べる。

（実施例−１）水素貯蔵材料として、１００メツシーアン々゛−の’［
、ａＮｉ５金１ｈ間化合物孕用い通孔會有する高分子化
合物として合成ゴムと体積比で：［、ａＮｉ５：合成ゴ
ムが８．５：１．５になるように混ａ？＆、第１図に示
すような巾３００ｍｍ、厚さ１ｍｍの板状の水素貯蔵要
素体全作製した。

イ４）られた要素体を１００層積ハ９し、第３図に示す
水素貯蔵装置に装着し、吸・脱蔵を緑し、吸蔵是一時間
の関係で評価した。

第４図は１回目（曲線ａ）と１００回繰返した場合（曲
線ｂ）の吸収％姓の変化を示している。

また比較のため本要素体と同量のＬａＮｉ　５金属間化
合物を同水素貯蔵装置に挿入し試験を行った。１００回
繰返した場合の結果全第４図（曲線Ｃ）に示す。

同図から明らかに、本発明の水素貯蔵体は、吸・脱蔵の
繰返しにともなう吸蔵特注の劣化が改善されている。さ
らに放出特性に関しても同様に改善された。

（実施例−２）水素貯蔵材料として、１００メツシユアンダーＱ）Ｌａ
Ｎｉｓ　金属間化合物を用い、通孔を有する高分子化合
物としての合成ゴムと体積比で、ＬａＮ１３：合成ゴム
が８．５：１．５になるように混練し第２図に示すよう
な巾３００ｍｍ厚さ１ｍｍの板状の水素貯蔵要素体を作
製した。なお良熱伝導体（４）として、アルミの５０μ
の薄板を用いている。

得られたｇ素体を１００層積層し、第３図に示す水素貯
蔵装置に装着し、吸・脱蔵を繰し、吸蔵匿一時間の間係
で評価した。

第５図は１００回ｄ１竿した場合（曲線ａ）の吸収特ｉ
生を示している。まだ、比較のため本要素体と同情のＩ
、　ａ　ｌ”Ｊ　１５　金属間化合物を同水素貯蔵装置
に挿入し試験？行った。１００回繰返した場合の結果を
第５図（曲線ｂ）に示す。

同図から明らかに、本発明の水素貯蔵要素体は吸蔵特注
が大巾に改善されている。まだ、吸・脱蔵の繰返しにと
もなう吸蔵特注の劣化も改善されている。さらに、放出
特注に関しても同様に改善された。

以上示しだ水素貯蔵材は、ＬａＮｉ５以外にも、用途に
応じ各種の金）・４間化合物やその他の材料が用いられ
る。、・１分子化合物に関しても、使用温度範囲により
、種々のものが利用され得る。特に通孔をより効率的に
するため、スチロール等の発泡体を用いるのも特注上有
利である。

また、要素体の形状も例として、第１図、第２図に一部
の形状に示したが、両面に良導伝体を設けたり、形状的
にも同時に応じ種々の形状が取られるべきである。良導
伝体もアルミニウムに限定されるものではなく、水素貯
蔵材の熱伝達時１’ｌＥＹ向上させるものであれば良い
。

〔発明の効果〕

以上の結果から明らかな如く本発明は水素の吸蔵、放出
特注全大巾に向上させる事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ及び第２図（ａｌは本発明に係る水素貯蔵
要素体の斜視図、第１図（ｂｌ及び第２図（ｂｌは本発
明に係る水素貯蔵要素体の積層状態を示す斜視図、第３
図は水素貯蔵装置の断面図、第４図及び第５図は本発明
に係る水素貯蔵要素体の水素貯蔵特性を示す曲線図。ｌ・・・水素貯蔵材料、２・・・高分子化合物、３・・
・水素貯蔵要素体、４・・・良熱伝導体。代理人弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第　４　図 ρ　／　２時　ｆＪ　（ＨｉＮ）第　５　図舜　甫　（ＮｉＮ）

Claims

【特許請求の範囲】（ｉ）水素貯蔵材料と通孔を有する高分子化合物とを複
合化し、板状にしたこと全特徴とする水素貯蔵要素体。（２）水素貯蔵材料と通孔合有する高分子化合物と、良
熱伝導体とを複合化し、板状にしたことを％徴とする水
素貯蔵要素体。