KR20090116907A - Metal hydride hydrogen storage system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연료전지 자동차의 연료인 수소를 저장하기 위한 수단으로서 수소 저장 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 금속수소화물(Metal Hydride: MH)을 이용한 수소 저장 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrogen storage system as a means for storing hydrogen, which is fuel of a fuel cell vehicle, and more particularly, to a hydrogen storage system using metal hydride (MH).
현재 대중화되어 있는 내연기관 자동차는 최근 주연료인 화석연료의 고갈과 그 사용에 따른 환경오염의 문제가 심각하게 대두되면서 대체 에너지에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 연료전지 자동차는 지구상에서 가장 기본적인 원소인 수소를 주연료로 하는 것으로, 공기중의 산소와 수소의 산화·환원 반응을 통하여 전기 에너지를 발생시키므로 화석연료의 문제점을 모두 해결할 수 있는 대체 에너지원으로서 각광 받고 있다.Recently, the popularized internal combustion engine cars are actively researching alternative energy due to the serious depletion of fossil fuel, the main fuel, and environmental pollution caused by their use. Among them, fuel cell vehicles use hydrogen, which is the most basic element on earth, as the main fuel, and generate electric energy through the oxidation / reduction reaction of oxygen and hydrogen in the air, thereby solving all the problems of fossil fuel. As a spotlight.
다만, 연료전지 자동차의 상용화에 가장 필수적인 요건으로서 현재의 내연기관 자동차에 상응하는 1충전 주행거리를 갖추는 것이 요구된다. 300마일(mile)에 달하는 주행거리를 확보하기 위하여 약 5㎏ 이상의 수소를 차량에 탑재할 수 있는 기술이 필요하다. 종래의 기술로서 연료전지 자동차에 고압(350bar 또는 700bar)의 수소 저장 시스템이 적용되고 있으나 , 가스 상태 수소의 낮은 밀도로 인해 저장할 수 있는 수소량에 한계를 보이고 있다. 350bar 시스템의 경우 5㎏의 수소를 저장하기 위해 215L의 용적을 가지는 탱크가 필요하여 차량 탑재가 거의 불가능하며, 700bar 시스템의 경우 동일량의 수소를 저장하기 위하여 125L 의 탱크 용적이 요구되어 그에 따른 시스템의 무게, 가격, 저장효율 측면에서 상용화가 문제되고 있다.However, as a most essential requirement for commercialization of fuel cell vehicles, it is required to have a single-charge mileage corresponding to the current internal combustion engine vehicle. In order to secure a mileage of 300 miles, a technology capable of loading about 5 kg or more of hydrogen in a vehicle is required. As a conventional technology, a hydrogen storage system of a high pressure (350bar or 700bar) is applied to a fuel cell vehicle, but the amount of hydrogen that can be stored is limited due to the low density of gaseous hydrogen. The 350bar system requires a tank with a volume of 215L to store 5 kg of hydrogen, making it almost impossible to mount on a vehicle. The 700bar system requires a tank volume of 125L to store the same amount of hydrogen. In terms of weight, price, and storage efficiency, commercialization is a problem.
이에 수소 가스가 가지는 밀도상의 문제를 해결하기 위하여, 액체 수소 저장 시스템, 슬러리 상태의 수소 발생 재료를 이용한 시스템, 고체상태 수소 저장 재료를 이용한 시스템등이 대안으로 연구되고 있다.In order to solve the density problem of hydrogen gas, a liquid hydrogen storage system, a system using a hydrogen generating material in a slurry state, a system using a solid hydrogen storage material and the like have been studied as an alternative.
액체 수소 저장 시스템의 경우 수소의 액화 온도가 -253℃로 낮아 액화시키는 데 사용되는 에너지가 수소가 가진 에너지의 30%이상이 되고, 주·정차중에 액체 수소가 기화되는 문제가 발생하여(3%/하루) 액체 수소 저장 용기 내부의 압력문제로 인하여 기화된 수소 가스를 외부로 배출함에 따른 에너지 효율과 안전성 문제가 발생한다.In the case of the liquid hydrogen storage system, the liquefaction temperature of hydrogen is -253 ° C, so that the energy used to liquefy becomes more than 30% of the energy of hydrogen, and liquid hydrogen is vaporized during parking and stopping (3% The pressure problem inside the liquid hydrogen storage vessel creates energy efficiency and safety problems due to the release of vaporized hydrogen gas to the outside.
또한, 슬러리 상태의 수소발생 장치의 경우엔 주로 가수 분해를 이용하여 수소를 발생시키게 되는데 수소가 발생되고 남게 되는 부산물을 차량탑재 상태에서 처리하기가 어려운 과제를 갖고 있다.In addition, in the case of a slurry-generated hydrogen generator, hydrogen is mainly generated using hydrolysis, but it is difficult to process byproducts in which the hydrogen is generated and remain in the vehicle-mounted state.
이에 반하여, 고체상태로 수소를 가역적으로 흡장/방출시킬 수 있는 수소 저장 재료를 이용하는 경우 가장 높은 수소 밀도를 가지며 안정성 문제도 해결할 수 있는 장점이 있다.On the contrary, when using a hydrogen storage material capable of reversibly occluding / releasing hydrogen in a solid state, it has the highest hydrogen density and has the advantage of solving stability problems.
수소를 가역적으로 흡장/방출시킬 수 잇는 고체상태 저장재료로는 수소 저장 합금. 탄소계 나노재료, 다공성 나노구조체 등이 있는데 나노재료의 경우 수소를 가역적으로 저장할 수 있는지에 대한 기초적인 연구가 진행되고 있다. 반면에 수소 저장 합금의 경우 Ni-MH 배터리 등에 상용화될 정도로 많은 연구가 진행되어 온 상태이고 새로운 응용분야로서 차량용 수소 저장 시스템에의 적용가능성을 모색하고 있는 상태이다.Hydrogen storage alloy is a solid state storage material that can reversibly occlude / release hydrogen. There are carbon-based nanomaterials, porous nanostructures, etc. In the case of nanomaterials, basic research is being conducted on whether hydrogen can be reversibly stored. On the other hand, hydrogen storage alloys have been studied so as to be commercialized for Ni-MH batteries and the like, and are seeking for applicability to automotive hydrogen storage systems as a new application field.
수소 저장 합금은 고체상태로 수소와 반응하여 수소를 저장하므로 중량저장밀도는 1.5~2.5wt%로 비교적 낮지만 고압 수소 기체에 비하여 뛰어난 부피저장밀도를 갖고 있으므로 차량 패키지 측면에서 유리하다. 게다가 350bar이상의 고압 시스템에 비해 약 100bar정도의 낮은 압력에서 수소를 흡장/방출할 수 있으므로 안전에 대한 우려도 해소할 수 있다.Since the hydrogen storage alloy stores hydrogen by reacting with hydrogen in a solid state, the weight storage density is 1.5-2.5 wt%, which is relatively low, but has an excellent volume storage density compared to high-pressure hydrogen gas, which is advantageous in terms of vehicle package. In addition, hydrogen can be occluded / discharged at a pressure as low as about 100 bar compared to a high pressure system of 350 bar or more, thereby eliminating safety concerns.
이러한 수소 저장 합금에는 AB5계, AB2계, BCC 고용체 등의 구조를 갖는 재료가 있는데, 이들은 수소 방출 온도가 연료전지에서 발생되는 열을 이용할 수 있을 정도로 낮은 장점이 있는 반면 중량저장밀도가 1~2.5wt%로 낮아 시스템 무게가 무거워지는 한계를 갖고 있다.Such hydrogen storage alloys include materials having structures such as AB5, AB2, and BCC solid solutions. These hydrogen storage alloys have the advantage that the hydrogen emission temperature is low enough to utilize heat generated from fuel cells, while the weight storage density is 1 to 2.5. Lower wt% limits the weight of the system.
이에 반해, Mg계 수소 저장 합금 또는 금속착수소화물(complex metal hydride: NaAlH4, LiAlH4 등)과 같은 재료들은 수소 저장 밀도가 5~10wt% 이상으로 전통적인 수소 저장 합금 재료보다는 높지만, 수소 방출 온도가 150~400℃ 정도로 높아 연료전지의 폐열을 이용하기에는 어려운 단점이 있다.In contrast, materials such as Mg-based hydrogen storage alloys or complex metal hydrides (NaAlH4, LiAlH4, etc.) have a hydrogen storage density of 5-10 wt% or more, which is higher than that of traditional hydrogen storage alloy materials, but the hydrogen emission temperature is 150 ~. It is difficult to use the waste heat of the fuel cell as high as about 400 ℃.
상기와 같은 수소 저장 합금으로 알려진 전통적인 금속들은 특정한 압력과 온도 조건으로 수소와 발열 반응하여 금속수소화물(Metal Hydride: MH)을 형성하면서 수소를 흡장하고, 금속수소화물은 적절한 열을 공급받아 수소를 방출할 수 있 다. 수소 저장시 수소 저장 합금과 수소가 반응하면서 열이 발생되는데, 발생되는 열을 효과적으로 제거해주어야 반응이 계속해서 일어날 수 있다. 또한 금속수소화물에 적당한 열을 가하면 수소가 방출되는데 이때에는 금속수소화물의 온도가 낮아지므로 적당한 양의 열을 지속적, 효율적으로 공급해 주어야 한다. 이와 같이 금속수소화물을 연료전지 자동차용 수소 저장 시스템으로 사용하기 위해서는 효율적인 열전달이 가능한 구조를 필요로 하므로 열교환기를 내장시킨 저장 탱크에 대한 개발이 진행중에 있다.Conventional metals known as such hydrogen storage alloys exothermically react with hydrogen at specific pressure and temperature conditions to form hydrogen hydride (MH), occluding hydrogen, and the metal hydride is supplied with appropriate heat to Can be released. When hydrogen is stored, heat is generated as the hydrogen storage alloy reacts with hydrogen, and the heat can be effectively removed to remove the generated heat. In addition, hydrogen is released when the appropriate heat is applied to the metal hydride. At this time, the temperature of the metal hydride is lowered, and therefore, an appropriate amount of heat must be continuously and efficiently supplied. As such, the use of metal hydride as a hydrogen storage system for fuel cell vehicles requires a structure capable of efficient heat transfer, and thus, development of a storage tank having a heat exchanger is in progress.
도 1은 대표적인 열교환기를 갖춘 저장탱크(1)를 도시한 것이다.1 shows a
기존의 금속재로 제작된 금속수소화물(20)이 포함된 수소 저장 용기의 내부에 수소가 출입할 수 있는 밸브를 설치하고, 상기 수소 저장 용기에는 열교환을 위하여 열교환 튜브(30)와 알루미늄 핀(40)이 수소 저장 용기 내부에 구성된다. 상기 열교환 튜브는 저장 용기 외부로 연결되고 상기 열교환 튜브내에는 냉각수가 흘러 열교환 튜브를 순환하며 저장 용기 내부의 열교환 루프를 완성한다.Install a valve that allows hydrogen to enter and exit the hydrogen storage container containing a
다만, 금속재로 제작된 수소 저장 용기의 경우 내부 압력의 증가로 인하여 폭발의 위험이 존재하는 바, 이를 극복하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 수소 저장 용기는 알루미늄을 라이너(50)로 하여 탄소 섬유 강화플라스틱(10, CFRP: carbon fiber reinforced plastic)을 감아 제작한 형태가 있다.However, in the case of a hydrogen storage container made of a metal material, there is a risk of explosion due to an increase in internal pressure. In order to overcome this, as shown in FIG. 1, the hydrogen storage container uses aluminum as a
이 경우 탄소 섬유층(10)이 내압하중의 대부분을 견디고, 라이너(50)는 기밀유지와 와인딩을 위한 기본 형상을 제공한다. 상기 탄소 섬유층(10)은 압력기준을 초과한 경우 탄소 섬유 사이로 기체가 누출되어 압력을 감소시키는 구조로서, 압력 초과로 인한 폭발의 위험은 줄어드나 여전히 수소가 배출되는 문제가 있다.In this case, the
따라서, 종래의 수소 저장 용기는 수소 흡장시 팽창하면서 상기 수소 저장 용기에 응력이 가해지면 용기에 변형이 일어날 우려가 있으며, 용기의 내구성이 저하되며, 용기에 균열과 같은 파손의 우려가 발생하며 파손된 용기 외부로 수소가 유출될 경우에 따른 안전성 문제가 발생한다.Therefore, the conventional hydrogen storage container may be deformed in the container when stress is applied to the hydrogen storage container while expanding during hydrogen occlusion, the durability of the container is lowered, and the likelihood of breakage such as cracks in the container may be generated and broken. A safety issue arises when hydrogen is leaked out of the old vessel.
이에 본 발명에서는 에너지 효율이 높고 차량 탑재에 적합하도록 수소의 부피 밀도가 높은 금속수소화물계 수소 저장 시스템을 제공하기 위하여, 일반적인 수소 저장 합금이 수소 흡장시 팽창되고 방출시 수축되는 현상으로 인하여 저장 용기의 내구성 문제와 안전성 문제를 해결할 수 있는 금속수소화물계 수소 저장 시스템을 제공한다.Accordingly, in the present invention, in order to provide a metal hydride-based hydrogen storage system having high bulk density of hydrogen for energy efficiency and vehicle mounting, a general hydrogen storage alloy is expanded due to hydrogen storage and contracted upon release. Provided is a metal hydride-based hydrogen storage system that can solve durability problems and safety problems.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일실시예는,In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention,
열교환기를 포함하는 금속수소화물계 수소 저장 시스템에 있어서, 상기 수소 저장 용기는 내부 용기(120)와 상기 내부 용기(120)와 일정 간격을 두고 형성된 외부 용기(110)로 구성되고, 상기 내부 용기(120)는 금속의 항복강도 이상의 외력에도 탄성 변형하는 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속수소화물계 수소 저장 시스템을 제공한다.In the metal hydride-based hydrogen storage system including a heat exchanger, the hydrogen storage container is composed of an
특히 상기 내부 용기(120)는 Ni-Ti 초탄성 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속수소화물계 수소 저장 용기로 구성하여 금속수소화물의 팽창에 대하여 탄성적으로 변형하는 수소 저장 시스템을 제공한다.In particular, the
또한, 상기 내부 용기(120)와 상기 외부 용기(110)는 원형을 이루도록 형성되고, 상기 내부 용기(120)와 상기 외부 용기(110)는 단면이 동심원을 이루는 것을 특징으로 하는 금속수소화물계 수소 저장 용기를 제공하여 부피 팽창에 대한 응력 을 분산시키고, 효율적인 부피 설계가 이루어지도록 제안한다.In addition, the
그리고, 상기 내부 용기(120)를 고정 및 지지할 수 있도록 상기 내부 용기(120)의 외벽과 상기 외부 용기(110)의 내벽 사이에 탄성 수단(130)을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속수소화물계 수소 저장 시스템을 제공한다.In addition, the metal hydride-based hydrogen, characterized in that it comprises an
특히 상기 탄성 수단(130)은 스프링 시스템으로 이루어지도록 구성할 수 있다.In particular, the
상기와 같은 구성을 통하여 내부 금속수소화물의 부피 팽창에 대하여 능동대처 가능한 금속수소화물계 수소 저장 시스템을 제공한다.Through the above configuration, it provides a metal hydride-based hydrogen storage system capable of actively dealing with the volume expansion of the internal metal hydride.
본 발명에 의한 금속수소화물계 수소 저장 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.Metal hydride-based hydrogen storage system according to the present invention has the following effects.
첫째, 수소 저장 합금의 경우 수소의 흡장/방출시에 각각 팽창/수축하는 특징을 가지는 바, 상기 팽창/수축에 따른 탱크 외벽의 응력 발생에 따라 저장 탱크 자체가 팽창/수축하도록 구성할 수 있어 내구성이 향상된다.First, the hydrogen storage alloy is characterized in that when the storage / discharge of hydrogen, respectively, the expansion / contraction bar, the storage tank itself can be configured to expand / contract according to the stress generated in the tank outer wall according to the expansion / contraction durability This is improved.
둘째, 탱크의 균열이나 파손 등을 방지할 수 있어 수소 유출에 따른 위험을 제거할 수 있다.Second, it is possible to prevent the crack or damage of the tank can eliminate the risk of hydrogen leakage.
셋째, 탱크가 팽창/수축하도록 구성하여 내부 용기에 수소 저장 합금을 저장 용기 전체의 용적만큼 채울 수 있게 되어 연료 저장 밀도가 향상된다.Third, the tank is configured to expand / contract to fill the inner vessel with the hydrogen storage alloy by the volume of the entire reservoir, thereby improving fuel storage density.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는 금속수소화물계 수소 저장 시스템 의 효율적인 열교환을 담보하면서 충분한 내구성을 가질 수 있는 금속수소화물계 수소 저장 시스템을 제공하기 위하여, 내부에 열교환 튜브(140)를 포함하는 저장 용기로서 내부 수소 저장 용기와 외부 수소 저장 용기의 2중으로 된 용기를 제안한다.In the present invention for achieving the above object, in order to provide a metal hydride-based hydrogen storage system that can have sufficient durability while ensuring efficient heat exchange of the metal hydride-based hydrogen storage system, a storage container including a
이하 본 발명의 구체적인 구성을 첨부된 도면을 예시로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a detailed configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명인 금속수소화물계 수소 저장 시스템의 투시도이다.2 is a perspective view of a metal hydride-based hydrogen storage system of the present invention.
금속수소화물계 수소 저장 시스템의 경우, 수소의 흡장/방출을 통하여 시스템에 수소를 공급하게 되므로 상기 수소의 흡장/방출이 발생되어야 하는데, 상기 수소 흡장/방출은 열의 공급 또는 방출을 수반하여 이루어지는 것이므로 수소 저장 용기내에 열교환이 충분히 이루어지는 구성이 요구된다.In the case of a metal hydride-based hydrogen storage system, hydrogen is supplied to the system through the occlusion / discharge of hydrogen, so that the occlusion / discharge of hydrogen must occur, and the hydrogen occlusion / discharge is accompanied by supply or release of heat. A configuration in which heat exchange is sufficiently performed in the storage container is required.
따라서, 금속수소화물계 수소 저장 시스템은 열에너지를 교환하기 위한 열교환기의 모든 구성을 수반하도록 구성한다. 상기 도 2에 도시된 바와 같이 수소 저장 용기 내부에는 열교환 튜브(140)를 설치하고, 상기 열교환 튜브(140)는 내부의 열을 충분히 교환할 수 있도록 충분히 넓은 표면적을 갖도록 구성한다. 상기 열교환 튜브(140)는 열교환을 보조할 수 있는 열매체 리저버(150)를 연결할 수 있고, 상기 열교환 튜브(140)의 내부에 냉각수가 순환하도록 형성하고 상기 냉각수는 수소 저장 용기 외부로 연결되어 하나의 열교환 루프를 완성하도록 구성하여 외부로부터 용이하게 열을 흡수/방출할 수 있도록 구성된다. 또한, 상기 열교환 루프는 외부와의 열교환을 위하여 라디에이터와 같은 구성요소를 부가할 수 있다.Accordingly, metal hydride-based hydrogen storage systems are configured to involve all configurations of heat exchangers for exchanging thermal energy. As illustrated in FIG. 2, a
상기 금속수소화물계 수소 저장 시스템의 내부 용기(120)에는 수소 저장 금속이 충전되도록 구성된다. 충전된 상기 수소 저장 금속이 수소를 흡장함에 따라 상기 수소 저장 금속의 상변화가 일어나면서 금속수소화물의 부피가 팽창하며, 또한, 수소 방출시에는 상기 금속수소화물의 부피가 수축되는 현상이 발생한다.The
일례로써 BCC 고용체 수소 저장 금속(Ti-Cr-V)의 경우 흡장시 최대 30%의 부피 팽창이 발생한다. 내부 용기(120)내 수소 저장 금속의 부피 팽창에 따라 내부 용기(120)에 대하여 응력이 발생하고, 부피 팽창에 따라 발생한 응력은 일반적인 금속재료의 탄성 변형 영역을 넘어서 소성 변형 영역에 해당하여 상기 내부 용기(120)의 금속재료가 영구하게 변형되어 용기의 파손을 초래할 수 있다.For example, in the case of BCC solid solution hydrogen storage metal (Ti-Cr-V), up to 30% of volume expansion occurs upon occlusion. Stress is generated in the
따라서, 본원 발명의 상기 금속수소화물계 수소 저장 시스템은 금속수소화물의 부피변화 문제를 개선하기 위하여 2중으로 된 수소 저장 용기를 제안한다. 상기 수소 저장 용기는 내부 용기(120)와 상기 내부 용기(120)의 외벽에 대하여 일정거리를 두고 형성된 외부 용기(110)로 구성된다. 상기 내·외부 용기의 일정거리가 이루는 공간은 수소 저장 금속의 수소 흡장에 따른 부피 팽창시에 내부 용기(120)가 팽창할 수 있는 여유공간을 제공할 수 있도록 충분한 공간을 갖도록 구성한다. 바람직하게는 내부 용기(120)와 외부 용기(110)는 원형을 이루도록 하여 응력을 분산시키고, 그 단면이 동심원을 이루도록 형성하여 팽창에 따른 외부용기에 대한 응력이 외부 용기(110) 전체에 대하여 비교적 일정하게 유지될 수 있도록 구성하여 최소한의 체적으로 2중 수소 저장 용기를 형성할 수 있도록 한다.Accordingly, the metal hydride-based hydrogen storage system of the present invention proposes a double hydrogen storage container to improve the volume change problem of the metal hydride. The hydrogen storage container includes an
또한, 상기 내부 용기(120)의 내부에 충전되는 수소 저장 합금의 팽창에 대 하여 상기 내부 용기(120)가 소성 변형하지 않고 탄성 변형 영역내에서 변형이 일어나도록 하여 상기 수소 저장 합금의 팽창후에 다시 수소를 방출하여 상기 수소 저장 합금이 수축하는 경우 상기 내부 용기(120)도 다시 원형대로 수축할 수 있도록 형성한다.In addition, the expansion of the hydrogen storage alloy filled in the
본 발명의 상기 내부 용기(120)는 상기 수소 저장 합금의 팽창 비율이 일반적인 금속 재료의 탄성 한계를 초과함에 따라 상기 내부 용기(120)가 상기 부비 팽창을 모두 흡수할 수 있도록 초탄성 합금으로 형성되도록 구성한다. 초탄성 합금은 주로 Ni과 Ti의 합금으로 이루어지며, 일반 금속 재료의 항복 강도 이상의 응력을 가하더라도 응력을 제거하면 원상태로 복원대는 합금을 말한다. 상기 Ni-Ti 초탄성 합금은 그 성능 실험시 100만 회 이상의 작동에도 그 성능 저하가 일어나지 않는바 계속되는 팽창과 수축의 반복에도 상기 내부 용기(120)의 내구성에는 문제가 없다.The
도 3은 본원 발명인 금속수소화물계 수소 저장 시스템의 단면도로서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 내부 용기(120)의 외벽과 상기 외부 용기(110) 사이에는 탄성 수단(130)을 설치하여 상기 내부 용기(120)를 고정 및 지지하는 역할을 하도록 구성할 수 있다.3 is a cross-sectional view of the metal hydride-based hydrogen storage system of the present invention, as shown in Figure 3 between the outer wall of the
상기 탄성 수단(130)은 상기 내부 용기(120)를 고정할 수 있도록 상기 내부 용기(120) 외벽과 상기 외부 용기(110)의 내벽에 서로 밀착하도록 구성하고, 상기 내부 용기(120)가 팽창함에 따라 탄성 수단(130)은 수축하도록 형성하여 상기 내부 용기(120)의 팽창으로 인한 상기 외부 용기(110)에 대한 응력 발생을 흡수할 수 있도록 구성한다. 따라서, 상기 외부 용기(110)는 내부 용기(120)와 같이 초탄성 합 금을 사용하지 않더라도 내부의 금속수소화물의 부피 변화로 인한 응력에도 변형되지 않게 된다.The elastic means 130 is configured to be in close contact with each other on the inner wall of the
상기 탄성 수단(130)은 스프링으로 구성하여 상기 내부 용기(120)와 상기 외부 용기(110)의 사이 공간에 설치할 수 있으며, 완충효과를 향상시키기 위하여 판스프링과 같은 형태의 탄성 수단(130)으로 구성할 수도 있다.The elastic means 130 may be configured as a spring and installed in the space between the
도 3에 도시된 것처럼 초탄성 합금으로 이루어진 내부 용기(120)와 스프링과 같은 탄성 수단(130)을 내·외부 용기간에 배치하여 상기 외부 용기(110)의 형상 변화에 따른 부피 변화없이 금속수소화물의 팽창/수축에 대처할 수 있도록 구성한다.As shown in FIG. 3, an
도 3의 내부 용기(120)에는 AB5, AB2, BCC 고용체 합금, NaAlH4, LiAlH4, MgH2 등의 수소 저장 합금을 충전한다.The
상기에서 살펴본 바와 같이, 내부 용기(120)가 수소 저장 합금의 팽창에 대응할 수 있으며 상기와 같은 시스템 구성을 통하여 수소 저장 합금의 분말을 내부 용기(120) 내에 가득 채울 수 있으므로, 단위 부피당 수소 함유량이 늘어나게되어 연료전지 시스템의 소형화에 기여할 수 있다.As described above, since the
본 발명은 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 요소들에 대한 수정 및 변경의 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 필수적인 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 특별한 상황들이나 재료에 대하여 많은 변경이 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명으로 제한되지 않으며, 첨부된 특허청구범위 내에서 모든 실시 예들을 포함할 것이다.While the invention has been described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will appreciate that modifications and variations of the elements of the invention may be made without departing from the scope of the invention. In addition, many modifications may be made to particular circumstances or materials without departing from the essential scope of the invention. Therefore, the invention is not limited to the details of the preferred embodiments of the invention, but will include all embodiments within the scope of the appended claims.
도 1은 종래 기술에 따른 금속수소화물계 수소 저장 시스템의 투시도.1 is a perspective view of a metal hydride-based hydrogen storage system according to the prior art.
도 2는 본원 발명에 사용되는 금속수소화물계 수소 저장 시스템의 투시도.2 is a perspective view of a metal hydride-based hydrogen storage system used in the present invention.
도 3는 본원 발명에 사용되는 금속수소화물계 수소 저장 시스템의 단면도.3 is a cross-sectional view of a metal hydride-based hydrogen storage system used in the present invention.
Claims (5)
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| KR1020080042712A KR20090116907A (en) | 2008-05-08 | 2008-05-08 | Metal hydride hydrogen storage system |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113375039A (en) * | 2021-07-26 | 2021-09-10 | 安泰环境工程技术有限公司 | High-pressure composite metal hydride hydrogen storage tank and method for storing hydrogen |
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2008
- 2008-05-08 KR KR1020080042712A patent/KR20090116907A/en not_active Application Discontinuation
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