[發明專利]燃料容器、氫剩余量檢測系統及燃料電池系統

無效

• 申請號: 201110302001.8
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102437352A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 木船研兒;安尾耕司
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 劉建

技術領域

本發明涉及具備儲藏氫的金屬的燃料容器。

背景技術

近些年，能量轉換效率高且不因發電反應而產生有害物質的燃料電池受到關注。另外，為了將燃料電池用于可搬運型的攜帶型設備，也考慮到與電池主體不同而收容燃料的容器。

作為攜帶型設備用的電源的燃料電池系統被要求小型化、高輸出化。在高輸出化的觀點方面，與甲醇燃料相比，使用氫燃料作為燃料電池的燃料更為有利。作為儲存氫燃料的機構的一個例子，列舉出收容儲氫合金的儲氫合金箱。作為對這種儲氫合金箱內的氫儲存量(氫剩余量)進行檢測的方法，以往施行對箱內的壓力(氫平衡壓力)進行測定的方法。

然而，在對上述的箱內的壓力進行測定而推定氫剩余量的方法中，由于箱內的壓力與氫剩余量的關系的線性低，所以無法高精度地推定氫剩余量。在此，已知有如下方法，即，利用儲氫合金儲藏氫時膨脹、放出氫時收縮的性質，對儲氫合金的體積變化進行測定，從而測定儲氫合金箱內的氫剩余量(例如，參照專利文獻1及專利文獻2)。

【在先技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開昭57-66357號公報

【專利文獻2】日本特開平5-223012號公報

上述的方法在適用于姿態固定的固定用或機動車用的儲氫合金箱的情況下是有效的。然而，攜帶型設備用的儲氫合金箱大多在姿態不固定的狀況下使用。在上述的方法中，未考慮姿態的變化，存在因儲氫合金箱的姿態而導致儲氫合金覆蓋檢測體積變化的檢測部、或者因儲氫合金的自重對將儲氫合金成形體固定的彈簧的變位造成影響的情況。在這種情況下，難以精度良好地對儲氫合金的體積變化進行測定。

發明內容

本發明鑒于這樣的情況而提出，其目的在于提供一種無論燃料容器的姿態如何都能夠算出儲氫合金的體積變化的技術。

為了解決上述課題，本發明的某一形態的燃料容器具備：多個成形體，其由能夠含有向燃料電池供給的氫的儲氫金屬構成；保持機構，其允許多個成形體的體積變化，且以使各成形體層疊成彼此最接近的狀態將它們保持；收容部，其將由保持機構以層疊的狀態保持的多個成形體收容；檢測部，其對多個成形體的體積變化下的該多個成形體的層疊方向的兩端部的位置進行檢測。

根據這種形態，即使燃料容器的姿態變化也可由保持機構維持多個成形體的層疊狀態。因此，通過利用檢測部對多個成形體的層疊方向的兩端部的位置進行檢測，無論燃料容器的姿態如何，都能夠算出多個成形體整體的體積變化。

保持機構可以是分別設置在多個成形體的層疊方向的兩端部與收容部的內壁之間的彈性構件。彈性構件可以從兩側對多個成形體施力。由此，在維持多個成形體的層疊狀態的同時允許多個成形體的體積變化。另外，能夠抑制多個成形體在收容部中竄動。

保持機構可以由彈性構件構成，該彈性構件將多個成形體的層疊方向的兩端部連結，對兩端部沿所述層疊方向施力并進行夾持。由此，在維持多個成形體的層疊狀態的同時允許多個成形體的體積變化。

保持機構可以具有：一對支承構件，它們從外側支承多個成形體的層疊方向的兩端部；彈性構件，其將一對支承構件連結，對一對支承構件沿層疊方向施力并進行夾持。由此，在維持多個成形體的層疊狀態的同時允許多個成形體的體積變化。

還可以具備夾在相鄰的成形體間的多孔質體。由此，使成形體彼此相接的面的流通性提高。

成形體可以與多孔質體粘接。由此，在維持多個成形體的層疊狀態的同時允許多個成形體的體積變化。

多孔質體可以是發泡金屬。由此，例如，使成形體彼此的導熱性或成形體與燃料容器的導熱性提高。

收容部可以具有分別連通的多個筒狀部。多個筒狀部分別至少收容有儲氫金屬，在多個筒狀部的至少一個中設置有多個成形體、保持機構和檢測部。由此，通過推定位于至少一個筒狀部中的多個成形體的體積變化，還能夠推定整體的儲氫合金的體積變化。

本發明的另一形態為氫剩余量檢測系統。該氫剩余量檢測系統具備燃料容器和根據檢測部輸出的信號來計算收容部中的氫的剩余量的計算部。

根據該形態，無論燃料容器的姿態如何，都能夠算出燃料容器內的氫的剩余量。

燃料容器還可以具備：從外部填充氫并向外部放出氫的填充放出口；對填充的氫的累積填充量的信息進行存儲的存儲部。儲氫合金在反復進行氫的儲藏、放出時存在填充量減少的傾向。因此，通過對填充的氫的累積填充量的信息進行存儲，能夠在計算氫的剩余量時進行修正。