[發(fā)明專利]貯氣罐和貯氣罐的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980123681.8
• 申請日: 2009-06-02
• 公開（公告）號: CN102066827A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江森作馬;四戶大希
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F17C1/16
• 分類號: F17C1/16;B29C70/16;F17C1/06;H01M8/04;B29K77/00;B29L9/00;B29L22/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 段承恩;陳海紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及貯氣罐(gas?tank)和貯氣罐的制造方法。

背景技術(shù)

在搭載于例如汽車等車輛上的燃料電池系統(tǒng)中，使用高壓貯氣罐作為燃料氣體的供給源。這種貯氣罐，使用例如在樹脂襯里(內(nèi)容器)的外面形成有增強層的貯氣罐(參照專利文獻1)。增強層，一般通過FW(長絲纏繞)法將含有樹脂的纖維卷繞在樹脂襯里的外面，其后通過熱固化來形成。

上述貯氣罐，為了防止由透過所導致的燃料氣體的泄漏，要求高的氣體阻擋性。作為確保氣體阻擋性的方法，在專利文獻2中公開了：在貯氣瓶的內(nèi)殼的內(nèi)表面形成氟樹脂的被膜，防止作為燃料氣體的天然氣的透過。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻1：日本特開2006-242247號公報

專利文獻2：日本特開平8-1813號公報

發(fā)明內(nèi)容

但是，上述方法，雖然能夠確保對分子比較大的天然氣的氣體阻擋性，但對于氫氣等分子比較小的氣體不能得到充分的氣體阻擋性。

本發(fā)明是鑒于該點而完成的，其目的是提供對氫氣等的分子小的氣體也能夠確保高的氣體阻擋性的貯氣罐和該貯氣罐的制造方法。

用于達到上述目的的本發(fā)明，是在增強層的內(nèi)側(cè)具有樹脂襯里的貯氣罐，其特征在于，上述樹脂襯里形成有氧化層。

根據(jù)本發(fā)明，即使對氫氣等的分子小的氣體也可利用氧化層來確保高的氣體阻擋性。

也可以在上述樹脂襯里的內(nèi)面形成上述氧化層。在這種情況下，可抑制罐內(nèi)部的氣體透過樹脂襯里自身，因此能夠防止由氣體所導致的樹脂襯里的劣化。

上述氧化層可以形成為50～100μm的厚度。通過將氧化層形成為該厚度，能夠充分確保氣體阻擋性，并且還能維持樹脂襯里整體的延展的特性。通過維持樹脂襯里整體的延展的特性，可以柔軟地應對由熱變形和/或載荷所導致的變形，能夠確保貯氣罐的強度。

上述氧化層可以是與上述樹脂襯里相同的樹脂的氧化層。在這種情況下，氧化層為與樹脂襯里相同的母材，因此可以相同程度地進行例如由熱變形和/或載荷所導致的變形。因此，例如樹脂襯里與氧化層的粘合性變高。

上述氧化層可以通過氧化上述樹脂襯里來形成。在這種情況下，氧化層不會從樹脂襯里剝離。

上述樹脂襯里可以由聚酰胺系樹脂形成。在這種情況下，氧化層的氣體阻擋層進一步提高。

上述貯氣罐可以是用于貯存氫氣的貯氣罐。氫氣由于分子比較小因此容易透過，將本發(fā)明所涉及的貯氣罐用于氫氣的貯存用途的效果大。

另一觀點涉及的本發(fā)明，是貯氣罐的制造方法，其特征在于，具有：將含有氧的氣體封入樹脂襯里的內(nèi)部，采用長絲纏繞法將增強纖維卷繞在上述樹脂襯里的外面的工序；和在將上述樹脂襯里的外面的增強纖維熱固化而形成增強層的同時，將上述樹脂襯里的內(nèi)面熱氧化而形成氧化層的工序。

在這種情況下，能夠一邊在樹脂襯里的外面形成增強層一邊在樹脂襯里的內(nèi)面形成氧化層，因此能夠利用現(xiàn)有的工序簡單地制造具有氧化層的貯氣罐。

上述貯氣罐的制造方法，還具有：在卷繞上述增強纖維的工序之前，注射成型出上述樹脂襯里，其后將上述樹脂襯里加熱處理的工序，在上述加熱處理的工序中，可以向上述樹脂襯里的內(nèi)部供給含有氧的氣體，將上述樹脂襯里的內(nèi)面熱氧化。

上述樹脂襯里的內(nèi)面的熱氧化，可以在空氣氣氛內(nèi)在130℃的溫度下進行10～20小時。在這種情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)氣體阻擋性和延展性這兩方面都優(yōu)異的樹脂襯里。另外，在對上述樹脂襯里進行加熱處理的工序中進行熱氧化的情況下，將形成上述增強層時的熱氧化和加熱處理樹脂襯里時的熱氧化合在一起的合計時間為10～20小時。

根據(jù)本發(fā)明，針對氫氣等的分子小的氣體也能夠確保高的氣體阻擋性。

附圖說明

圖1是搭載有高壓貯氣罐的燃料電池汽車的示意圖。

圖2是表示高壓貯氣罐的概略構(gòu)成的縱截面圖。

圖3是高壓貯氣罐的壁部的放大縱截面圖。

圖4是表示高壓貯氣罐的制造方法的主要工序的流程圖。

圖5是表示對樹脂襯里進行加熱處理的工序的情況的說明圖。

圖6是表示將樹脂纖維卷繞于樹脂襯里的工序的情況的說明圖。

圖7是表示將樹脂纖維熱固化的工序的情況的說明圖。

圖8是表示將樹脂纖維熱固化的工序的加熱溫度的變動的說明圖。

圖9是驗證在各種條件下形成的氧化層的氣體阻擋性和延展性的實驗結(jié)果。

具體實施方式

以下，參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行說明。圖1是搭載有本實施方式所涉及的貯氣罐的燃料電池汽車1的示意圖。