АККУМУЛЯТОР ВОДОРОДА Российский патент 2014 года по МПК F17C11/00 

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 «МЕТАЛЛОГИДРИДНЫЙ АККУМУЛЯТОР ВОДОРОДА». RU. Заявка №2012143189. А.

Металлогидридный аккумулятор водорода, имеющий корпус, отличающийся тем, что корпус состоит из верхней и нижней частей, в которых расположен блок, состоящий из дроби металла (гидрида металла) в матерчатых (сетчатых) мешках, и в этом блоке имеются отверстия для выхода водорода и электроды для электрохимической зарядки аккумулятора водородом, а также в блоке расположены стержни из металла с высокой теплопроводностью и эти стержни имеют нижние опорные поверхности, которые взаимодействуют с площадкой тепловой трубы, а второй конец тепловой трубы введен в коллектор выхлопной трубы автомобиля, а в нижней части корпуса имеются заглушенные винтами дренажные отверстия для слива, и обе половины корпуса соединены винтовыми парами. (Прототип).

Недостатком является необходимость установки аккумулятора близко к коллектору выхлопной трубы.

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

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

Недостатком является сложность изготовления и эксплуатации.

Техническим результатом является создание удобного в эксплуатации и недорогого аккумулятора водорода.

Технический результат достигается тем, что внутри корпуса размещен бак с аккумуляторами водорода, которые представляют собой расположенные компактно и соединенные между собой металлические пластины толщиной до 500 мкм из сплава никель - бор в виде электрохимической системы никель - бор - водород, и пластины соединены с теплопроводами, расположенными между корпусом и баком, причем в корпусе имеются горловины для заливки электролита в бак и слива его через другую горловину и съемные заглушки на них, а также имеются на корпусе контакты подачи электрического тока для зарядки аккумулятора гальваническим способом, один из которых расположен на баке, а второй соединен с металлическими пластинами из сплава никель - бор, и на корпусе имеются входные и выходные патрубки от коллектора выхлопной трубы мотора, а также на корпусе имеется выходной патрубок от внутреннего бака для выхода водорода в систему питания двигателя, и на пластинах из сплава никель - бор расположен нагревательный элемент с контактами на поверхности корпуса.

На Фиг.1 изображен аккумулятор водорода - сменный топливный элемент.

На Фиг.2 изображено сечение аккумулятора водорода - сменного топливного элемента.

На Фиг.3 изображен теплопровод.

Аккумулятор водорода (Фиг.1) состоит из наружного корпуса 6 и внутреннего бака 1. В пространстве между баком 1 и корпусом 6 на герметичных диэлектрических термостойких опорах 3 установлены теплопроводы 12 (Фиг.3). Внутри корпуса 1 размещены аккумуляторы водорода 2, представляющие собой расположенные компактно и соединенные между собой металлические пластины толщиной до 500 мкм (Звягинцева А.В., Фаличева А.И. Физико-механические свойства никелевых покрытий, легированных бором // Гальванотехника и обработка поверхности. 1997, T.V, №2, с.24-29.) из сплава никель - бор, представляющие собой электрохимическую систему никель - бор- водород, связанные с теплопроводами 12. Зазор между пластинами должен обеспечивать многократную зарядку аккумулятора. Перед зарядкой аккумуляторов водорода 2 в бак 1 через горловину 8 заливается электролит (на чертеже не показан). Для зарядки через контакты 5 и 13 на аккумуляторы водорода 2 подается электрический ток, инициализируется процесс электролиза, вследствие которого водород накапливается в аккумуляторах водорода 2. После зарядки подача электрического тока на контакты 5 и 13 прекращается, электролит сливается через горловину 7, горловины 7 и 8 закрываются заглушками 11 (Фиг.2).

При установке заряженного аккумулятора водорода в рабочее положение входной патрубок 10 и выходной патрубок 9 присоединяются к системе выпуска продуктов сгорания (например, к выхлопной системе автомобиля), горловина 8 после удаления заглушки 11 присоединяется к системе подачи топлива. Для инициализации процесса выделения водорода из аккумуляторов водорода 2 на контакты 4 и 13 подается электрический ток, аккумуляторы водорода 2 нагреваются до температуры в 250 град Цельсия и начинают отдавать накопленный водород, который через горловину 8 попадает в систему подачи топлива. После того как продукты сгорания начнут проходить через пространство между баком 1 и корпусом 6, подача электрического тока на контакты 4 и 13 может быть прекращена. Тепло, переносимое продуктами сгорания, через теплопроводы 12 будет передаваться на аккумуляторы водорода 2 и нагревать их до 250 град. Цельсия для поддержания процесса выделения водорода. Подача электрического тока на контакты 4 и 13 необходима только после переустановки сменного топливного элемента, так как повторный запуск двигателя после его остановки между сменами топливных элементов может осуществляться за счет водорода, накопленного в баке 1.

Технико-экономические показатели выше прототипа, т.к. система никель - бор - водород более долговечная.

Перечень позиций.

1- внутренний бак

2-аккумулятор водорода

3-термостойкая опора

4-контакт

5-контакт

6-наружный корпус

7-горловина

8-горловина

9-выходной патрубок

10-входной патрубок

11-заглушка

12-теплопровод

13-контакт

Изобретение относится к области водородной энергетики и может быть использовано для хранения, транспортировки и распределения (подачи) водорода в топливных элементах и других энергетических установках. Аккумулятор водорода, имеющий корпус, накопитель водорода из сплава металла в виде системы сплава металл - водород, характеризующийся тем, что внутри корпуса размещен бак с аккумуляторами водорода, которые представляют собой расположенные компактно и соединенные между собой металлические пластины толщиной до 500 мкм из сплава никель - бор в виде электрохимической системы никель - бор - водород, и пластины соединены с теплопроводами, расположенными между корпусом и баком. В корпусе имеется горловина для заливки электролита в бак и слива его через другую горловину и съемные заглушки на них. На корпусе есть контакты подачи электрического тока для зарядки аккумулятора гальваническим способом, один из которых расположен на баке, а второй соединен с металлическими пластинами из сплава никель - бор, и на корпусе имеются входные и выходные патрубки от коллектора выхлопной трубы мотора. На корпусе имеется выходной патрубок от внутреннего бака для выхода водорода в систему питания двигателя, и на пластинах из сплава никель - бор расположен нагревательный элемент с контактами на поверхности корпуса. Изобретение направлено на создание удобного в эксплуатации и недорогого аккумулятора водорода. 3 ил.

Аккумулятор водорода, имеющий корпус, накопитель водорода из сплава металла в виде системы сплава металл - водород, отличающийся тем, что внутри корпуса размещен бак с аккумуляторами водорода, которые представляют собой расположенные компактно и соединенные между собой металлические пластины толщиной до 500 мкм из сплава никель - бор в виде электрохимической системы никель - бор - водород, и пластины соединены с теплопроводами, расположенными между корпусом и баком, причем в корпусе имеется горловина для заливки электролита в бак и слива его через другую горловину и съемные заглушки на них, а также имеются на корпусе контакты подачи электрического тока для зарядки аккумулятора гальваническим способом, один из которых расположен на баке, а второй соединен с металлическими пластинами из сплава никель - бор, и на корпусе имеются входные и выходные патрубки от коллектора выхлопной трубы мотора, а также на корпусе имеется выходной патрубок от внутреннего бака для выхода водорода в систему питания двигателя, и на пластинах из сплава никель - бор расположен нагревательный элемент с контактами на поверхности корпуса.