металлогидридный аккумулятор для хранения водорода

Формула изобретения

Металлогидридный аккумулятор для хранения водорода, имеющий корпус, батарею топливных элементов, отличающийся тем, что батарея выполнена в виде двух катушек, выполненных с возможностью наматывания на них широкой ленты из сплава металла и перематывания ее с одной катушки на другую, при этом на одной из катушек сплав металла соединен с водородом с образованием металлогидрида Al(BH ₄)₃ или Bi(BH₄)₂ с высоким содержанием водорода, причем лента проходит между катушками около термовыделяющего электрического элемента, расположенного вне корпуса, с обеспечением выделения из нее водорода, корпус имеет застекленное окно, а катушки разделены термоизолирующей перегородкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области водородной энергетики и может быть использовано для хранения, транспортировки и распределения (подачи) водорода в топливных элементах и других энергетических установках.

Известно устройство «СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ И ВЫДАЧИ ВОДОРОДА С МЕТАЛЛОГИДРИДНЫМИ АККУМУЛЯТОРАМИ ВОДОРОДА». Патент RU № 87775 U1, МНК F17C 11/00 (2006.01), МПК Н01М 8/04 (2006.01). Заявка: 2009119571/22, 26.05.2009.

Система хранения и выдачи водорода, содержащая металлогидридные аккумуляторы водорода, батарею топливных элементов, магистрали приема и выдачи водорода, магистрали контура циркуляции теплоносителя, регулирующие клапаны, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введены промежуточный контур циркуляции жидкого теплоносителя с теплообменным аппаратом и компенсационная емкость, при этом промежуточный контур циркуляции жидкого теплоносителя соединен с нижней частью компенсационной емкости, а верхняя часть емкости соединена с магистралью выдачи водорода (прототип).

Недостатками являются малый объем металлогидридных аккумуляторов водорода и батареи топливных элементов, низкая скорость отдачи водорода, сложность точного выделения за определенное время нужного объема водорода.

Известен «АККУМУЛЯТОР ВОДОРОДА». Патент RU № 2376522 С1, МПК F17C 11/00 (2006.01). Заявка: 2008134327/06, 22.08.2008. Реферат:

В аккумуляторе водорода, содержащем полые микросферы и сплав, образующий с водородом гидрид металла, внутренняя полость микросферы выполнена свободной. Сплав металла нанесен на наружную поверхность микросферы. Стенка микросферы выполнена проницаемой для водорода при комнатной температуре. Техническим результатом изобретения является обеспечение одновременно высокого весового и высокого объемного содержания водорода, обладающего высокоскоростными регулирующими свойствами при заполнении аккумулятора и при его разрядке (подаче к потребителю), и безопасного хранения и транспортировки водорода (аналог).

Недостатком является сложность извлечения нужного объема водорода за определенное время.

Целью изобретения является создание устройства с быстрой отдачей необходимой порции водорода за короткое время.

Технический результат в устройстве «металлогидридный аккумулятор для хранения водорода», состоящем из корпуса, батареи топливных элементов, достигается тем, что батарея выполнена в виде двух катушек, выполненных с возможностью наматывания на них широкой ленты из сплава металла и перематывания ее с одной катушки на другую, при этом на одной из катушек сплав металла соединен с водородом с образованием металлогидрида Al(ВH ₄)₃ или Bi(BH₄)₂ с высоким содержанием водорода, причем лента проходит между катушками около термовыделяющего электрического элемента, расположенного вне корпуса, с обеспечением выделения из нее водорода, корпус имеет застекленное окно, а катушки разделены термоизолирующей перегородкой.

На фиг.1 изображен металлогидридный аккумулятор для хранения водорода.

Статика. Перечень позиций.

1 - корпус

2 - батарея топливных элементов

3 - катушки

4 - одна катушка

5 - широкая лента

6 - сплав металла

7 - вторая катушка

8 - термовыделяющий электрический элемент

9 - застекленное окно

10 - термоизолирующая перегородка

11 - кассета

12 - отверстие

Металлогидридный аккумулятор для хранения водорода, имеющий корпус (1), батарею топливных элементов (2), отличается тем, что батарея (2) выполнена в виде двух катушек (3), выполненных с возможностью наматывания на них широкой ленты (5) из сплава металла (6) и перематывания ее с одной катушки (4) на другую (7), при этом на одной из катушек (4) сплав металла (6) соединен с водородом с образованием металлогидрида Al(ВH₄)₃ или Bi(BH₄)₂ с высоким содержанием водорода, причем лента (5) проходит между катушками (4/7) около термовыделяющего электрического элемента (8), расположенного вне корпуса (1), с обеспечением выделения из нее водорода, корпус имеет застекленное окно (9), а катушки (3) разделены термоизолирующей перегородкой (10).

Работа. Катушки (3) перематываются так, чтобы после зарядки в гальванической ванне вся лента (5) расположилась на катушке (4). Специальный привод (на фиг.1 не показан) обеспечивает перемотку ленты на вторую катушку (7). Лента (5) проходит мимо термовыделяющих элементов (8), и под воздействием высокой температуры выделяется водород. Его объем и скорость выделения определяются температурой термовыделяющего элемента (8) и скоростью вращения катушек (3). Расположение термовыделяющего элемента (8) вне корпуса (1) исключает возгорание водорода. Термоизолирующая перегородка (10) исключает нагрев катушки (4) избыточным теплом от катушки (7). Корпус (1) аккумулятора выполнен в форме кассеты (11). Через отверстие (12) в корпусе (1) водород выходит из корпуса (1).

Технико-экономические показатели значительно выше прототипа, т.к. можно получать необходимое количество водорода из аккумулятора, что позволяет сделать сам аккумулятор мобильным устройством, и это удобно в эксплуатации, и можно менять кассеты с аккумулятором по необходимости.