高压储氢气瓶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高压储氢气瓶及其制备方法，涉及高压容器技术领域。该制备方法包括：提供内胆，所述内胆为塑料材料制成，所述内胆用于承载高压氢气；根据所述内胆的预设爆破张力，在所述内胆的外侧壁上缠绕增强缠绕带，以在所述内胆的外侧壁上形成增强层，所述增强缠绕带采用超高分子量聚乙烯材料制成；在所述增强层的外壁上依次缠绕支撑层和保护层，以形成所述高压储氢气瓶。本发明专利技术提供的高压储氢气瓶的制备方法，通过在内胆的外侧壁上形成增强层，增强层采用高分子聚乙烯材料制成，通过增强层的设置，增加了内胆与支撑层之间的界面结合强度，防止内胆在多次充气的过程中出现屈曲和鼓包开裂等现象，提高储氢气瓶的安全性。提高储氢气瓶的安全性。提高储氢气瓶的安全性。

【技术实现步骤摘要】
高压储氢气瓶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高压容器
，具体而言，涉及一种高压储氢气瓶及其制备方法。

技术介绍

[0002]由于氢燃料电池和新能源汽车等行业的迅速发展，清洁能源的使用也备受关注，尤其是氢能源，其具有热值高、清洁性高等特点，被广泛应用于新能源领域。氢气的存储是连接制备氢气和使用氢气的一个重要桥梁。Ⅳ型储氢气瓶采用塑料内胆储氢，具有重量轻、成本低且储氢质量密度大等特点被广泛应用于对储氢要求较高的环境中。
[0003]但由于Ⅳ型储氢气瓶的塑料内胆对温度和外部压强要求较高，内胆容易发生屈曲和鼓包开裂现象，导致储氢气瓶的破损，造成氢气的泄露。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分专利技术的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种高压储氢气瓶及其制备方法，通过该方法制备的储氢气瓶，使复合材料层和内胆之间以及覆盖于内胆的复合材料内的各个膜层之间均具有较好的层间结合强度，避免了内胆发生屈曲和鼓包开裂现象。
[0006]本专利技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本专利技术的实践而习得。
[0007]根据本专利技术的一个方面，提供了一种高压储氢气瓶的制备方法，该方法包括：
[0008]提供内胆，所述内胆为塑料材料制成，所述内胆用于承载高压氢气；
[0009]根据所述内胆的预设爆破张力，在所述内胆的外侧壁上缠绕增强缠绕带，以在所述内胆的外侧壁上形成增强层，所述增强缠绕带采用超高分子量聚乙烯材料制成；
[0010]在所述增强层的外壁上依次缠绕支撑层和保护层，以形成所述高压储氢气瓶。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，基于前述方案，在所述内胆的外侧壁上形成所述增强层，包括：
[0012]通过使所述增强缠绕带在所述内胆的外侧壁上交替进行环向缠绕和螺旋向缠绕的方式形成所述增强层。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，基于前述方案，在所述储氢气瓶内胆的外侧壁上形成所述增强层，包括：
[0014]所述增强缠绕带采用扩孔缠绕方式缠绕所述内胆，以使所述增强层在所述内胆的外侧壁上产生的压力大于或等于所述预设爆破张力。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，基于前述方案，所述增强缠绕带在所述内胆的外侧壁上呈螺旋向缠绕时，所述增强缠绕带的缠绕带距为2mm～8mm，且每次螺旋向缠绕的带距不同。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，基于前述方案，所述增强缠绕带在所述内胆上呈环向
缠绕时，所述增强缠绕带的缠绕带距相同。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，基于前述方案，所述增强缠绕带采用环氧树脂体系，所述增强缠绕带的树脂含量的中心值为30％～35％。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，基于前述方案，所述支撑层为碳纤维层，在所述增强层的外壁上缠绕所述支撑层，包括：
[0019]采用环向缠绕和螺旋向缠绕交替的方式进行所述支撑层的缠绕，且所述支撑层在缠绕时采用张力递减的方式进行缠绕。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，基于前述方案，所述支撑层每缠绕6层时，缠绕张力递减10N。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，基于前述方案，在环向缠绕时，所述支撑层的缠绕带距相同；在螺旋向缠绕时，所述支撑层的缠绕带距为2mm～8mm，且每次螺旋向缠绕的带距不同。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，基于前述方案，所述保护层为玻璃纤维层，在所述增强层的外壁上缠绕保护层，包括：采用环向缠绕和螺旋向缠绕交替缠绕的方式在所述支撑层的外侧壁上缠绕所述保护层，且每次缠绕所述保护层的带距均相同。
[0023]在本专利技术的一些实施例中，基于前述方案，所述方法还包括：
[0024]对所述增强层、所述支撑层和所述保护层进行固化处理。
[0025]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种高压储氢气瓶，包括运用上述制备方法制备的高压储氢气瓶。
[0026]本专利技术提供的高压储氢气瓶的制备方法，通过在内胆的外侧壁上形成增强层，增强层与内胆之间具有较好的贴合性，增强层用于增加内胆和支撑层之间的层间结合强度，一方面可以增加内胆的强度，防止内胆在多次充入高压气体后发生屈曲和鼓包开裂等现象；另一方面，由于增强层采用超高分子量聚乙烯材料制成，其具有低密度、高强度等特点，在缠绕内胆后，既不会增加气瓶的总重量，又能增加内胆的抗屈曲能力。
[0027]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
附图说明
[0028]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术示例性实施例中的一种高压储氢气瓶的制备方法的流程示意图。
[0030]图2为本专利技术示例性实施例中的一种高压储氢气瓶的结构透视图。
[0031]图3为本专利技术示例性实施例中的图2中A
‑
A向的剖面图。
[0032]其中，附图标记说明如下：
[0033]100：内胆；200：增强层；300：支撑层；400：保护层；500：接头。
具体实施方式
[0034]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本专利技术的示意性图解，并非一定是按比例绘制。
[0035]虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
[0036]用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
[0037]车载储氢技术是氢燃料电池汽车发展的关键，氢燃料电池车载储氢技术主要包括高压气态储氢、低压液态储氢、固体储氢和有机液体储氢等，其中，气态储氢由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压储氢气瓶的制备方法，其特征在于，包括：提供内胆，所述内胆为塑料材料制成，所述内胆用于承载高压氢气；根据所述内胆的预设爆破张力，在所述内胆的外侧壁上缠绕增强缠绕带，以在所述内胆的外侧壁上形成增强层，所述增强缠绕带采用超高分子量聚乙烯材料制成；在所述增强层的外壁上依次缠绕支撑层和保护层，以形成所述高压储氢气瓶。2.根据权利要求1所述的高压储氢气瓶的制备方法，其特征在于，在所述内胆的外侧壁上形成所述增强层，包括：通过使所述增强缠绕带在所述内胆的外侧壁上交替进行环向缠绕和螺旋向缠绕的方式形成所述增强层。3.根据权利要求2所述的高压储氢气瓶的制备方法，其特征在于，在所述储氢气瓶内胆的外侧壁上形成所述增强层，包括：所述增强缠绕带采用扩孔缠绕方式缠绕所述内胆，以使所述增强层在所述内胆的外侧壁上产生的压力大于或等于所述预设爆破张力。4.根据权利要求2所述的高压储氢气瓶的制备方法，其特征在于，所述增强缠绕带在所述内胆的外侧壁上呈螺旋向缠绕时，所述增强缠绕带的缠绕带距为2mm～8mm，且每次螺旋向缠绕的带距不同。5.根据权利要求1所述的高压储氢气瓶的制备方法，其特征在于，所述增强缠绕带在所述内胆上呈环向缠绕时，所述增强缠绕带的缠绕带距相同。6.根据权利要求1所述的高压储氢气瓶的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁惠清，袁于洋，
申请(专利权)人：西安瑞霖电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：