JPS63225799A - 水素吸蔵合金の反応装置の製造方法 - Google Patents
水素吸蔵合金の反応装置の製造方法Info
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- JPS63225799A JPS63225799A JP62056363A JP5636387A JPS63225799A JP S63225799 A JPS63225799 A JP S63225799A JP 62056363 A JP62056363 A JP 62056363A JP 5636387 A JP5636387 A JP 5636387A JP S63225799 A JPS63225799 A JP S63225799A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は,熱交換器,蓄熱器,水素ガス供給タンク等と
して用いられる水素吸蔵合金の反応装置の製造方法に関
する。
して用いられる水素吸蔵合金の反応装置の製造方法に関
する。
近年,水素貯蔵用金属水素化物すなわち水素吸蔵合金の
水素ガスを吸蔵,放出する際の発熱,吸熱反応を熱交換
器で蓄熱器に利用することや,比較的低圧,高温で多量
の水素ガスを吸蔵する性質を水素ガス燃料エンジン等の
水素ガス供給タンクに利用することが試みられている。
水素ガスを吸蔵,放出する際の発熱,吸熱反応を熱交換
器で蓄熱器に利用することや,比較的低圧,高温で多量
の水素ガスを吸蔵する性質を水素ガス燃料エンジン等の
水素ガス供給タンクに利用することが試みられている。
水素吸蔵合金は,水素ガスを吸蔵した状態と放出した状
態で体積が10〜25%程度変化すること,水素ガスの
吸蔵,放出が迅速に行われるようにすること,単位重量
当たりの水素ガスの吸蔵量を大とすること等の理由から
,微粒子として用いられる。したがって,熱交換器に限
らず,蓄熱器や水素ガス供給タンクにおいても,水素吸
蔵合金の偏在や放出水素ガスへの混入の防止対策を必要
とする。さらに,水素吸蔵合金は,熱伝導率が比較的小
さいと言うこともあるから,水素吸蔵合金の発熱や吸熱
を効率よく反応容器外壁に伝達する対策も必要であるが
,蓄熱器や水素ガス供給タンクにおいても水素ガスの吸
蔵,放出の速度や効率を高めるために利用される。
態で体積が10〜25%程度変化すること,水素ガスの
吸蔵,放出が迅速に行われるようにすること,単位重量
当たりの水素ガスの吸蔵量を大とすること等の理由から
,微粒子として用いられる。したがって,熱交換器に限
らず,蓄熱器や水素ガス供給タンクにおいても,水素吸
蔵合金の偏在や放出水素ガスへの混入の防止対策を必要
とする。さらに,水素吸蔵合金は,熱伝導率が比較的小
さいと言うこともあるから,水素吸蔵合金の発熱や吸熱
を効率よく反応容器外壁に伝達する対策も必要であるが
,蓄熱器や水素ガス供給タンクにおいても水素ガスの吸
蔵,放出の速度や効率を高めるために利用される。
〔発明の目的〕
本発明は,上述の対策を備えた効率のよい熱交換器,水
素ガス供給タンク等として利用される水素吸蔵合金の反
応装置の製造方法の提供を目的とする。
素ガス供給タンク等として利用される水素吸蔵合金の反
応装置の製造方法の提供を目的とする。
本発明は,プレス加工でフィルタ挿入孔および必要に応
じて水素吸蔵合金粉末の流通孔を明けられ,外周に水素
吸蔵合金の反応装置の反応筒内壁に圧接されるテーパ状
のフランジを形成された伝熱隔壁を一枚ずつあるいはス
ペーサを介して二枚またはそれ以上まとめて前記反応筒
内の所定の位置まで押し込むことによって,前記反応筒
内に所定の間隔で所定枚数挿入された伝熱隔壁の前記フ
ィルタ挿入孔へフィルタを挿入し,前記反応筒の一方の
開口部を少なくとも水素吸蔵合金粉末を流出させない程
度に密閉し,他方の開口部より前記フィルタ挿入孔とフ
ィルタの間の間隔および前記流通孔を通して前記伝熱隔
壁で仕切られた収納室に水素吸蔵合金粉末を充填するこ
とを特徴とする水素吸蔵合金の反応装置の製造方法にあ
り,この構成によって上記目的を達成する。
じて水素吸蔵合金粉末の流通孔を明けられ,外周に水素
吸蔵合金の反応装置の反応筒内壁に圧接されるテーパ状
のフランジを形成された伝熱隔壁を一枚ずつあるいはス
ペーサを介して二枚またはそれ以上まとめて前記反応筒
内の所定の位置まで押し込むことによって,前記反応筒
内に所定の間隔で所定枚数挿入された伝熱隔壁の前記フ
ィルタ挿入孔へフィルタを挿入し,前記反応筒の一方の
開口部を少なくとも水素吸蔵合金粉末を流出させない程
度に密閉し,他方の開口部より前記フィルタ挿入孔とフ
ィルタの間の間隔および前記流通孔を通して前記伝熱隔
壁で仕切られた収納室に水素吸蔵合金粉末を充填するこ
とを特徴とする水素吸蔵合金の反応装置の製造方法にあ
り,この構成によって上記目的を達成する。
以下,本発明を図示例によって説明する。
第1図はプレス加工で成形されて水素吸蔵合金の反応装
置の反応筒1に一枚ずつ所定の深さに挿入される伝熱隔
壁2を示し,テーパ状のフランジ9の開口部寸法D1,
と底部寸法D2は伝熱隔壁2が反応筒1内に挿入された
とき,フランジ9が反応筒1の内壁に適度の圧力で圧接
できるように反応筒1の製造公差を考慮して決める。ま
たフランジ9の高さHは伝熱隔壁2を反応筒1へ挿入す
る間隔‐より小さくする。
置の反応筒1に一枚ずつ所定の深さに挿入される伝熱隔
壁2を示し,テーパ状のフランジ9の開口部寸法D1,
と底部寸法D2は伝熱隔壁2が反応筒1内に挿入された
とき,フランジ9が反応筒1の内壁に適度の圧力で圧接
できるように反応筒1の製造公差を考慮して決める。ま
たフランジ9の高さHは伝熱隔壁2を反応筒1へ挿入す
る間隔‐より小さくする。
第2図は第1図の伝熱隔壁2をスペーサ13を介して三
枚まとめて反応筒1へ挿入する場合の状態を示し,スペ
ーサ13はナフタリン,ポリスチレン,ポリウレタン等
高温で飛散する材料で作る。
枚まとめて反応筒1へ挿入する場合の状態を示し,スペ
ーサ13はナフタリン,ポリスチレン,ポリウレタン等
高温で飛散する材料で作る。
伝熱隔壁2を反応筒1内に所定の枚数,所定の間隔で挿
入した後に,反応筒1を加熱してスペーサ13を飛散さ
せる。第3図は第1図の伝熱隔壁をを水素吸蔵合金と化
学反応しない材料で作られたスペーサ14を介してまと
めて反応筒1へ挿入する場合を示し,スペーサ14はそ
のまま残る。第4図はプレス加工で伝熱隔壁2に突起部
15を形成し,二枚重ねて伝熱隔壁2を反応筒1にまと
めて挿入する状態を示すが,突起部15の形状はこれ以
外の形状でもよい。反応筒1へまとめて挿入する伝熱隔
壁2の枚数は,フランジ9が反応筒1に適度に圧接でき
ない程伝熱隔壁2が変形したり,スペーサ13,14や
突起部15が過度に変形しない限り,伝熱隔壁2の挿入
能率をあげるため増やしてもよい。
入した後に,反応筒1を加熱してスペーサ13を飛散さ
せる。第3図は第1図の伝熱隔壁をを水素吸蔵合金と化
学反応しない材料で作られたスペーサ14を介してまと
めて反応筒1へ挿入する場合を示し,スペーサ14はそ
のまま残る。第4図はプレス加工で伝熱隔壁2に突起部
15を形成し,二枚重ねて伝熱隔壁2を反応筒1にまと
めて挿入する状態を示すが,突起部15の形状はこれ以
外の形状でもよい。反応筒1へまとめて挿入する伝熱隔
壁2の枚数は,フランジ9が反応筒1に適度に圧接でき
ない程伝熱隔壁2が変形したり,スペーサ13,14や
突起部15が過度に変形しない限り,伝熱隔壁2の挿入
能率をあげるため増やしてもよい。
第5図は所定の枚数,所定の間隔で伝熱隔壁2を挿入し
た反応筒1を示す。伝熱隔壁2はプレス加工で製作され
るため板厚を薄く例えば0.1mm程度にすることがで
きるので,水素吸蔵合金の収納室8の容積比率を高く保
つことができる。また第1図のフランジ9の高さHを小
さくし伝熱隔壁2の間隔を小さくすることによって,水
素吸蔵合金層12を薄くできる。更にフランジ9が反応
筒1に圧接しているので,伝熱隔壁2と反応筒1との間
の伝熱抵抗は小さい。第5図ではフィルタ5を中心に挿
入することにしているが,フィルタ挿入孔10を中心よ
りずらしてあけ,フィルタ5を偏心させることもできる
。
た反応筒1を示す。伝熱隔壁2はプレス加工で製作され
るため板厚を薄く例えば0.1mm程度にすることがで
きるので,水素吸蔵合金の収納室8の容積比率を高く保
つことができる。また第1図のフランジ9の高さHを小
さくし伝熱隔壁2の間隔を小さくすることによって,水
素吸蔵合金層12を薄くできる。更にフランジ9が反応
筒1に圧接しているので,伝熱隔壁2と反応筒1との間
の伝熱抵抗は小さい。第5図ではフィルタ5を中心に挿
入することにしているが,フィルタ挿入孔10を中心よ
りずらしてあけ,フィルタ5を偏心させることもできる
。
第6図は伝熱隔壁2のフィルタ挿入孔10にフィルタ5
を挿入し,エンドキャップ3または4のどちらか一方を
少なくとも水素吸蔵合金粉末を減らさない程度に取り付
け反応筒1の密閉されていない開口部より水素吸蔵合金
粉末を充填した後に前記開口部を密閉して仕上げられた
水素吸蔵合金の反応装置の一例を示す。伝熱隔壁2の挿
入間隔を小さくし,水素吸蔵合金層12の厚さを薄くす
ることにより水素吸蔵合金層12内の温度勾配が大きく
なり,水素吸蔵合金層12と反応筒1の外側を流れる熱
媒体との間の熱エネルギの授受が促進され,水素吸蔵合
金の反応装置の水素吸蔵‐放出反応時間が短かくなる。
を挿入し,エンドキャップ3または4のどちらか一方を
少なくとも水素吸蔵合金粉末を減らさない程度に取り付
け反応筒1の密閉されていない開口部より水素吸蔵合金
粉末を充填した後に前記開口部を密閉して仕上げられた
水素吸蔵合金の反応装置の一例を示す。伝熱隔壁2の挿
入間隔を小さくし,水素吸蔵合金層12の厚さを薄くす
ることにより水素吸蔵合金層12内の温度勾配が大きく
なり,水素吸蔵合金層12と反応筒1の外側を流れる熱
媒体との間の熱エネルギの授受が促進され,水素吸蔵合
金の反応装置の水素吸蔵‐放出反応時間が短かくなる。
フィルタ5内の水素ガス圧力は至るところほぼ等しいの
で,水素吸蔵合金層12内の水素ガスの流れは半径方向
であり,水素吸蔵合金は,伝熱隔壁2で仕切られた収納
室8に収納されており,微粉化した水素吸蔵合金が軸方
向に移動して一箇所に偏在することが起らず,フィルタ
5により微粉化した水素吸蔵合金が水素ガスと共に外部
に流出することも防止される。伝熱隔壁2のフランジ9
と反応筒1の伝熱抵抗を更に小さくするために,ロー付
,メッキ等を施したり,ペースト状の良伝導体等を間■
に充填してもよい。
で,水素吸蔵合金層12内の水素ガスの流れは半径方向
であり,水素吸蔵合金は,伝熱隔壁2で仕切られた収納
室8に収納されており,微粉化した水素吸蔵合金が軸方
向に移動して一箇所に偏在することが起らず,フィルタ
5により微粉化した水素吸蔵合金が水素ガスと共に外部
に流出することも防止される。伝熱隔壁2のフランジ9
と反応筒1の伝熱抵抗を更に小さくするために,ロー付
,メッキ等を施したり,ペースト状の良伝導体等を間■
に充填してもよい。
反応筒1が小口径の場合,反応筒1に振動を連続してあ
るいは間欠的に加えることにより,所定量の水素吸蔵合
金粉末を反応筒1に充填できる。
るいは間欠的に加えることにより,所定量の水素吸蔵合
金粉末を反応筒1に充填できる。
反応筒1を軸心を中心として回転させることおよび反応
筒1に振動を加えることを交互に繰り返し,水素吸蔵合
金粉末に遠心力と振動を交互に加えることにより水素吸
蔵合金粉末を能率よく高い充填率で充填できる。伝熱隔
壁2に設ける水素吸蔵合金流通孔11は,形状および個
数共に第1図に示す以外のものでもよく,フィルタ挿入
孔10とフィルタ5の間隙が大きく反応筒1が小口径の
ときは省略することができる。
筒1に振動を加えることを交互に繰り返し,水素吸蔵合
金粉末に遠心力と振動を交互に加えることにより水素吸
蔵合金粉末を能率よく高い充填率で充填できる。伝熱隔
壁2に設ける水素吸蔵合金流通孔11は,形状および個
数共に第1図に示す以外のものでもよく,フィルタ挿入
孔10とフィルタ5の間隙が大きく反応筒1が小口径の
ときは省略することができる。
スペーサ13として水素吸蔵合金を圧縮成形したものを
用いることも可能であるが,伝熱隔壁2の挿入間隔が小
さくなると,水素吸蔵合金の成形体製作費用が著しく高
くなると共に成形体の強度も減少するため反応筒への伝
熱隔壁2の挿入能率も低下するので,水素吸蔵合金の反
応装置の製造方法としては実用的でない。
用いることも可能であるが,伝熱隔壁2の挿入間隔が小
さくなると,水素吸蔵合金の成形体製作費用が著しく高
くなると共に成形体の強度も減少するため反応筒への伝
熱隔壁2の挿入能率も低下するので,水素吸蔵合金の反
応装置の製造方法としては実用的でない。
第7図は伝熱隔壁2に電気ヒータ挿入孔をあけ,電気ヒ
ータ16を各伝熱隔壁2を貫通させて配設したのちに水
素吸蔵合金粉末を充填する水素吸蔵合金の反応装置で,
水素吸蔵合金層12を効率よく加熱でき,反応筒1の外
側を流す加熱用の熱媒の調達が困難なとき,水素の放出
反応を速やかに行なわせることができ,可搬式の水素貯
蔵装置の反応装置などとして利用できる。電気ヒータ1
6の単位長さ当りの抵抗,長さ,配置,電気ヒータ挿入
孔の数,形状およびフィル5の配置は使用条件にあわせ
て設計する必要がある。
ータ16を各伝熱隔壁2を貫通させて配設したのちに水
素吸蔵合金粉末を充填する水素吸蔵合金の反応装置で,
水素吸蔵合金層12を効率よく加熱でき,反応筒1の外
側を流す加熱用の熱媒の調達が困難なとき,水素の放出
反応を速やかに行なわせることができ,可搬式の水素貯
蔵装置の反応装置などとして利用できる。電気ヒータ1
6の単位長さ当りの抵抗,長さ,配置,電気ヒータ挿入
孔の数,形状およびフィル5の配置は使用条件にあわせ
て設計する必要がある。
第8図は伝熱隔壁2に無数チューブ18または17の挿
入孔をあけて熱媒チューブ18または17を各伝熱隔壁
2を貫通させて配設した後に,水素吸蔵合金粉末を充填
した水素吸蔵合金の反応装置で熱媒チューブ18または
17内を流れる熱媒で効率よく水素吸蔵合金層を加熱し
たり冷却したりすることができ,特に反応筒1の口径を
大きくした場合等において伝熱隔壁2内の温度勾配が大
きくなり,熱媒と水素吸蔵合金層12の間の熱エネルギ
の授受が促進され,水素吸蔵‐放出反応時間が短縮され
る。熱媒チューブ17は伝熱隔壁2の挿入孔と圧接する
必要がないので,フィルタ5と同様に伝熱隔壁2を反応
筒1に挿入した後に配設してよいが,熱媒チューブ18
は伝熱隔壁2の挿入孔に設けたテーパ状のフランジに圧
接させて接触面の伝熱抵抗を小さくしているので,伝熱
隔壁2を挿入する前に,反応筒1内に熱媒チューブ18
を配設しておく必要がある。熱媒チューブ17あるいは
18のサイズ,本数,配置およびフィルタ5の配置は使
用条件にあわせて設計する必要がある。なお第7図のよ
うに電気ヒータ16を配設する水素吸蔵合金の反応装置
に熱交換チューブ17あるいは18を同様の方法で配設
することができる。
入孔をあけて熱媒チューブ18または17を各伝熱隔壁
2を貫通させて配設した後に,水素吸蔵合金粉末を充填
した水素吸蔵合金の反応装置で熱媒チューブ18または
17内を流れる熱媒で効率よく水素吸蔵合金層を加熱し
たり冷却したりすることができ,特に反応筒1の口径を
大きくした場合等において伝熱隔壁2内の温度勾配が大
きくなり,熱媒と水素吸蔵合金層12の間の熱エネルギ
の授受が促進され,水素吸蔵‐放出反応時間が短縮され
る。熱媒チューブ17は伝熱隔壁2の挿入孔と圧接する
必要がないので,フィルタ5と同様に伝熱隔壁2を反応
筒1に挿入した後に配設してよいが,熱媒チューブ18
は伝熱隔壁2の挿入孔に設けたテーパ状のフランジに圧
接させて接触面の伝熱抵抗を小さくしているので,伝熱
隔壁2を挿入する前に,反応筒1内に熱媒チューブ18
を配設しておく必要がある。熱媒チューブ17あるいは
18のサイズ,本数,配置およびフィルタ5の配置は使
用条件にあわせて設計する必要がある。なお第7図のよ
うに電気ヒータ16を配設する水素吸蔵合金の反応装置
に熱交換チューブ17あるいは18を同様の方法で配設
することができる。
本発明の製造方法で作られた反応装置は,水素吸蔵合金
の偏在や放出水素ガスへの水素吸蔵合金の混入が生ずる
ことなく,反応筒と水素吸蔵合金の間の熱伝達効率が優
れ,反応筒の長さが長くなっても吸蔵,放出反応の効率
が殆んど変らないという優れた効果を奏する。
の偏在や放出水素ガスへの水素吸蔵合金の混入が生ずる
ことなく,反応筒と水素吸蔵合金の間の熱伝達効率が優
れ,反応筒の長さが長くなっても吸蔵,放出反応の効率
が殆んど変らないという優れた効果を奏する。
第1図乃至第4図は,本発明の製造方法で作られる反応
装置に挿入される伝熱隔壁の一部を示し,第1図および
第4図のA,第2図および第3図は縦断面図を,第1図
および第4図のBは上から見た平面図を示し,第5図の
Aは伝熱隔壁を挿入された反応筒の縦断面図であり,B
は右側面図であり,第6図は本発明の製造方法で作られ
た反応装置の一例を示しAは縦断面図,BはX‐X矢視
図であり,第7図は電気ヒータを配設した反応装置の縦
断面図であり,第8図は熱媒チューブを配設した反応装
置の縦断面図である。
装置に挿入される伝熱隔壁の一部を示し,第1図および
第4図のA,第2図および第3図は縦断面図を,第1図
および第4図のBは上から見た平面図を示し,第5図の
Aは伝熱隔壁を挿入された反応筒の縦断面図であり,B
は右側面図であり,第6図は本発明の製造方法で作られ
た反応装置の一例を示しAは縦断面図,BはX‐X矢視
図であり,第7図は電気ヒータを配設した反応装置の縦
断面図であり,第8図は熱媒チューブを配設した反応装
置の縦断面図である。
Claims (4)
- (1)プレス加工でフィルタ挿入孔および必要に応じて
水素吸蔵合金粉末の流通孔を明けられ、外周に水素吸蔵
合金の反応装置の反応筒内壁に圧接されるテーパ状のフ
ランジを形成された伝熱隔壁を一枚ずつあるいはスペー
サを介して二枚またはそれ以上まとめて前記反応筒内の
所定の位置まで押し込むことによって、前記反応筒内に
所定の間隔で所定枚数挿入された伝熱隔壁の前記フィル
タ挿入孔へフィルタを挿入し、前記反応筒の一方の開口
部を少なくとも水素吸蔵合金粉末を流出させない程度に
密閉し、他方の開口部より前記フィルタ挿入孔とフィル
タの間の間隙および前記流通孔を通して前記伝熱隔壁で
仕切られた収納室に水素吸蔵合金粉末を充填することを
特徴とする水素吸蔵合金の反応装置の製造方法。 - (2)前記反応筒を中心軸回りに回転させることおよび
前記反応筒に振動を加えることを交互に繰り返しながら
水素吸蔵合金粉末を充填する特許請求の範囲第1項記載
の水素吸蔵合金の反応装置の製造方法。 - (3)前記伝熱隔壁にプレス加工で電気ヒータ挿入孔を
明けて前記反応筒内の伝熱隔壁に電気ヒータを貫通させ
る特許請求の範囲第1項記載の水素吸蔵合金の反応装置
の製造方法。 - (4)前記伝熱隔壁にプレス加工で熱媒パイプ挿入孔を
あけて、前記反応筒内の伝熱隔壁に熱媒パイプを貫通さ
せる特許請求の範囲第1項記載の水素吸蔵合金の反応装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62056363A JPS63225799A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 水素吸蔵合金の反応装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62056363A JPS63225799A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 水素吸蔵合金の反応装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63225799A true JPS63225799A (ja) | 1988-09-20 |
Family
ID=13025163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62056363A Pending JPS63225799A (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 水素吸蔵合金の反応装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63225799A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1286406A3 (en) * | 2001-08-16 | 2005-10-19 | Asia Pacific Fuel Cell Technologies, Ltd. | Metal hydride storage canister and its manufacture |
KR100688843B1 (ko) | 2003-03-07 | 2007-02-28 | 호발트스벨케-도이췌 벨프트 게엠베하 | 수소 저장기 |
US7517396B2 (en) * | 2006-02-06 | 2009-04-14 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Apparatus for optimal adsorption and desorption of gases utilizing highly porous gas storage materials |
WO2015133378A1 (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-11 | 株式会社日本製鋼所 | 水素吸蔵合金の充填方法 |
CN105387341A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-03-09 | 北京有色金属研究总院 | 一种金属氢化物储氢罐 |
-
1987
- 1987-03-11 JP JP62056363A patent/JPS63225799A/ja active Pending
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WO2015133378A1 (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-11 | 株式会社日本製鋼所 | 水素吸蔵合金の充填方法 |
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US10247360B2 (en) | 2014-03-07 | 2019-04-02 | The Japan Steel Works, Ltd. | Method for filling hydrogen storage alloy |
CN105387341A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-03-09 | 北京有色金属研究总院 | 一种金属氢化物储氢罐 |
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