[發明專利]氫量傳感器以及氫貯存裝置

無效

• 申請號: 200680028828.1
• 申請日: 2006-04-11
• 公開（公告）號: CN101248350A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 原田修治;須田剛
• 申請（專利權）人: 株式會社新瀉TLO
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416;C01B3/00;F17C11/00;F17C13/02;G01N27/406
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 岳耀鋒

技術領域

本發明涉及氫燃料容器等中所用的氫量傳感器以及氫貯存裝置。

背景技術

在今后的氫能源利用社會中，作為消除氫爆炸的危險性且安全性 高、并在便利性上表現出色的氫的貯存方式，人們希望貯氫合金(還稱 為吸氫合金)的開發/利用。貯氫合金與用氣體進行貯存的情況相比較， 填充密度高、且還能夠防止發生因急劇的氫泄漏而引起的事故，所以 有望作為燃料電池汽車等的燃料容器。在將貯氫合金用作氫燃料容器 的情況下，需要對氫剩余量進行檢測的手段。作為氫量傳感器的規格， 人們希望能夠從室溫直至氫排放溫度的寬廣溫度區域內定量地監測 貯氫合金中的氫量。

作為氫量的一般檢測法考慮氫氣壓的測定。但是，貯氫合金通常 是使溫度變化以調整氫氣排放量，因此氫壓就隨溫度較大地變化。因 而，通過氣壓的測定來測定準確的剩余量就較難。

作為其他方法還考慮利用氫流量積分儀來計算已排放出的氣體 量，并從初始的貯存量中進行扣除的方法。雖然此方法不錯，但這種 方法是間接的，需要與其他能夠直接測定的方法進行并用。

作為貯氫合金中的氫剩余量的直接測定法，還考慮重量法(質量 測定)或對伴隨氫化的晶格膨脹進行測定的方法，但由于氫原子的質量 是金屬原子的百分之1左右、晶格膨脹也是彈性界限內的變化量，所 以均在定量性上欠缺。除了這些方法以外還考慮電阻法或導熱系數等 測定法，但存在伴隨氫化的微細化的問題等，在可靠性上欠缺。

此外，這種貯氫合金型氫燃料容器，根據使用上的便利性可推定 在將來會成為盒型。從而，氫量傳感器最好是能夠作為此盒型的氫燃 料容器內的氫燃料指示器進行設置。

發明內容

本發明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠通 過簡便的方法直接地測定氫貯存裝置中的氫剩余量的氫量傳感器。另 外，其目的還在于提供一種能夠在從室溫直至氫排放溫度的寬廣的溫 度區域內定量地檢測貯氫合金中的氫量的氫量傳感器。

為了解決上述課題，技術方案1中所記載的氫量傳感器的特征在 于：具備在氫貯存容器的內部配置的由貯氫合金構成的檢測電極；與 檢測電極相對而配置的基準電極；在檢測電極以及基準電極之間配置 的電解質體。通過上述檢測電極、基準電極以及電解質體而設置將上 述貯氫合金中的氫濃度作為電動勢值進行計測的傳感器部。

根據技術方案1所記載的發明，由檢測電極中所貯存的氫濃度而 決定的氫的化學勢值與基準電極上的氫的化學勢之差，就作為在傳感 器部中檢測電極與基準電極間的電動勢值而得以計測。

技術方案2所記載的氫量傳感器的特征在于：在技術方案1所記 載的發明中，氫貯存容器由作為上述檢測電極的貯氫合金構成，并在 此合金中貯存氫。

根據技術方案2所記載的發明，在傳感器部中，氫貯存容器所貯 存的氫的濃度就直接測定。

技術方案3所記載的氫量傳感器的特征在于：在技術方案1或技 術方案2所記載的發明中，設置由不同材料的貯氫合金構成的至少2 個檢測電極，由此而設置至少2個不同的傳感器部。

根據技術方案3所記載的發明，通過將不同材料的貯氫合金分別 作為檢測電極的2個不同的傳感器部，輸出具有不同檢測特性的2個 測定值，并能夠對它們綜合地進行判斷而計算出濃度。

技術方案4所記載的氫量傳感器的特征在于：在技術方案3所記 載的發明中，將上述2個傳感器組裝在一體的傳感器架上。

技術方案5所記載的氫量傳感器的特征在于：在技術方案1至技 術方案4中任意一項所記載的發明中，上述電解質體使用在上述貯氫 合金的氫排放溫度區域中氫離子或者與氫具有反應性的離子可以移 動的固體電解質。

技術方案6所記載的氫量傳感器的特征在于：在技術方案1至技 術方案5中任意一項所記載的發明中，上述基準電極是比上述檢測電 極對于氫氣更具有活性的材料。

技術方案7所記載的氫量傳感器的特征在于：配置電極與電解質 體以直接檢測氫貯存容器中所包含的氫量。

技術方案8所記載的氫量顯示裝置，其特征在于：具有技術方案 1至技術方案7中任意一項所記載的氫量傳感器。

技術方案9所記載的氫貯存裝置，其特征在于：具有技術方案1 或技術方案7中任意一項所記載的氫量傳感器。