JPS61170621A

JPS61170621A - 水素吸蔵合金の体膨張率測定方法

Info

Publication number: JPS61170621A
Application number: JP1077885A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nasako; 名迫　賢二; Ikuro Yonezu; 育郎米津; Naojiro Honda; 本田　直二郎; Takashi Sakai; 貴史酒井
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1985-01-25
Filing date: 1985-01-25
Publication date: 1986-08-01
Also published as: JPH0414737B2

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水素吸蔵合金の体膨張率（体積変化率）の簡易
的な測定方法に関する。

（ロ）従来の技術一般にある種の合金が簡単に多量の水素を吸蔵。

放出すること、また、その際相当量の熱の放出。

吸収を伴うことが知られている。これらの性質を利用し
て水素吸蔵合金は水素貯蔵や熱利用システムに用いる新
素材として注目されている。

この水素吸蔵合金が多量の水素を吸蔵した場合、２０〜
３０％程度の体膨張を生じることが知られている。従っ
て、充填容器に多量の水素吸蔵°合金を充填した場合、
膨張により充填層内で予想外の大きな圧力が生じ、容器
破壊の危惧さえ生じかねないことが報じられている。

このため、水素吸蔵合金の体膨張率の測定は、容器破壊
の危険を防止し、最大充填量を、決定して効率良く水素
吸蔵合金を利用する上で、必要不可欠な要件となる。

しかしながら、この体膨張率の測定１よ、現在のところ
雰囲気が加圧水素状態にすることができるＸ線回折によ
る方法しか無く、装置が非常に高価につき、精度は高い
が解析が複雑になる欠点があった。

（ハ）発明が解決しようとする問題点本発明は、上記の点に鑑み、極めて簡単かつ経済的に水
素吸蔵合金の体膨張率を測定することのできる方法を提
供することを目的とする。

（ニ）問題点を解決するための手段このため本発明は、水素および水素吸蔵合金を含む系内
に水素および水素吸蔵合金と化学的および物理的相互作
用を受けない不活性ガスを混入し。

この不活性ガスによる内部圧力変動により、水素吸蔵合
金の水素放出時および水素吸蔵時の体膨張率を求めるよ
うにしたことを特徴としている。

（ホ）作用予め容積と圧力の判っている不活性ガスの入ったタンク
を水素吸蔵合金充填容器に接続して不活性ガスをその容
器に導入し、導入前後の雨音の圧力を測定することによ
り、水素吸蔵前後の前記容器の容積が求まる。従って、
これから水素吸蔵合金の体膨張率が計算により簡単に算
出される。

（へ）実施例以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

図は水素吸蔵合金の体膨張率を測定するための装置構成
を示したもので、恒温槽１内に水素吸蔵合金２を収納す
る容器３を設置し、その容器３に水素吸蔵合金２の粉末
は通さないフィルタ４を介して配管５を接続する。その
配管５にバルブ６ａを介して恒温槽１外に設けた真空ポ
ンプ７を接続する。また。

配管５には圧力センサ８ａを取り付けると共に、バルブ
６ｂ　、　６ｃを介してそれぞれ圧力センサ８ｂ、タン
ク９ａｐよび圧力センサ８ｃ、タンク９ｂを接続する。

更に、そのタンク９ａは、バルブ６ｄを介して゛外部に
設けた減圧弁１０ａから水素ガスボンベ１１に接続する
。

また、タンク９ｂは、バルブ６ｅを介して同じく外部に
設けた減圧弁ｔｏｂから不活性ガス（アルゴンガスが好
ましい）ボンベ１２に接続する。

測定装置をこのように構成した上で、°水素吸蔵合金の
体膨張率の測定は、下記の操作手続で行なう。

（ａ）先ず、恒温槽１の配管系統を各バルブ６８〜６ｅ
を境界として一点鎖線で示す如く、容器３を含む配管部
分Ａ、タンク９ａを含む配管部分Ｂ、タンク９ｂを含む
配管部分Ｃの３つの部分に分割し、恒温槽１に水素吸蔵
合金を充填していない状態で各配管部分Ａ−Ｃの容積を
測定する。これは各バルブ６を開始操作し、配管部分Ｂ
、Ｃ，Ａの順に定圧ガスを外部から流し、その流量を測
定することにより、簡単に測定できる。この結果、測定
した各配管部分Ａ−Ｃの各内容積をそれぞれＶｌ、Ｖ２
゜ｖ３とする。

（ｂ）容器３に水素吸蔵合金２を充填し、配管部分Ａの
容積ｖ１′（水素吸蔵合金２により占有される容積Ｖａ
はＶａ＝Ｖ１−Ｖｔ’）を測定する。この測定方法は、
先ず、バルブ６ｅに減圧弁１０ｂを経て連絡されている
不活性ガスボンベ１２により、配管部分Ａおよび配管部
分Ｃを圧力Ｐ１にする。このとき。

空気は前もって除去しておく。また、バルブ６ａ。

６ｂ　、　６ｄは閉状態、バルブ６ｃ　、　６ｅは開状
態にしておく。

次に、バルブ６ｃを閉じ、配管部分Ｃを圧力Ｐ２に変化
させ、その後バルブ６ｅを閉じる。

次に、バルブ６ｃを開け、配管部分ＡとＣの平衡圧力Ｐ
３を測定する。これらの測定により１合金充填後の容積
Ｖｓ’は１次式により算出できる。

ここで、測定系内の温度は恒温槽１により、常に一定温
度に保持されている。

（ｃ）バルブ６ａ　、　６ｂ　、　６ｄを開け、バルブ
６ｃ　、　６ｅを閉じた状態で、真空ポンプ７により系
内のガスを排出する。その後、バルブ６ａを閉じ、バル
ブ６ｄに減圧弁１０ａを経て連絡されている水素ガスボ
ンベ１１により、水素を系内に導入し、水素吸蔵合金２
を活性化し、水素を吸蔵さ斌る。

（ｄ）バルブ６ａ　、　６ｂ　、　６ｃ　、　６ｄ　、
　６ｅ全てを閉の状態にし、配管部分Ａは水素ガスだけ
が含まれ（圧力Ｐ４）。

配管部分Ｃには不活性ガスだけが含まれる状態（配管部
分Ｃの圧力Ｐ５．Ｐ５＞Ｐ４）にする。次に。

バルブ６ｃをオリフィスが小さい状態で開放し、不活性
ガスを配管部分Ａに排出させる。このとき、水素ガスが
バルブ６Ｃを経て配管部分Ｃに逆流しないようにする。

この状態で配管部分Ａおよび配管部分Ｃの圧力がそれぞ
れＰｓ’、Ｐｓ’　になるとすれば、配管部分Ａの容積
Ｖ＋’は、次式により求められる。

この測定においても、測定系内の温度は、恒温槽１によ
り常に一定温度に保持しておく。

以上の測定で、水素化されていない合金の占有体積Ｖａ
、水素化された合金の占有体積ｖｂは、次式により与え
られる。

Ｖａ　＝　Ｖ　Ｉ−Ｖ　＋’　　　　　　　　　　−・
・（３）Ｖｂ＝Ｖｔ−Ｖ＋“　　　　　　　　　−−−
−−−（４）従って、水素吸蔵合金の体膨張率ＶＨは。

として簡単に求めることができる。

（ト）発明の詳細な説明したように、本発明によれば、簡単な装置により
容易に体膨張率が測定でき１合金充項容器に無理な応力
が加わらない状態で、最大の充填量を決定することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例に係る水素吸蔵合金の体膨張率の
測定装置の構成図である。１・・・恒温槽、２・・・水素吸蔵合金、３・・・容器
、４・・・フィルタ、５・・・配管、６８〜６ｅ・・・
バルブ、７・・・真空ポンプ、８ａ〜８ｃ・・・圧力セ
ンサ、　９ａ、９ｂ・・・タンク、１０ａ、１０ｂ・・
・減圧弁、　Ｉｆ　　・・水素ガスボンベ、１２・・・
不活性ガスボンベ。、５〜′−′、代理人　弁理士　　紋　１）　誠　　・−一〆′

Claims

【特許請求の範囲】

恒温槽内において、水素吸蔵合金を入れた容器内に不活
性ガスを導入して圧力を測定し、次に予め容積を測定し
たタンクに不活性ガスを入れて圧力を測定したのち両者
を接続し、平衡圧力を測定することにより、前記容器の
水素導入前容積を求め、次に、前記容器を水素で充たし
、前記水素吸蔵合金に水素を吸蔵させた状態で圧力を測
定し、前記タンクにはその圧力よりも高い圧力の不活性
ガスを入れた状態でオリフィスを介して前記容器に接続
し、不活性ガスを前記容器に導入して前記容器とタンク
の圧力を測定することにより、前記容器の水素導入後容
積を求め、これを前記水素導入前容積と比較することに
より、水素吸蔵合金の体膨張率を求めることを特徴とす
る水素吸蔵合金の体膨張率測定方法。