[發明專利]高壓儲氫瓶

有效

• 申請號: 202010097555.8
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111288291B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 鄧飛;辛培培;劉暢
• 申請（專利權）人: 深圳烯灣科技有限公司
• 主分類號: F17C1/00
• 分類號: F17C1/00;F17C1/10
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 曹柳

本發明屬于儲氫瓶技術領域，尤其涉及一種高壓儲氫瓶，其特征在于，包括：內膽，纏繞在所述內膽外表面的第一纖維層和纏繞在所述第一纖維層遠離所述內膽一側表面的第二纖維層；其中，所述第一纖維層由碳納米管纖維制成，所述第二纖維層由碳納米管纖維以外的其他纖維制成。本發明提供的高壓儲氫瓶通過第一纖維層與第二纖維層的相互配合，提高了罐體的韌性，增強了罐體工作壓力和耐沖擊能力，從而提高了存儲穩定性，尤其適用于氫氣的存儲。

技術領域

本發明涉及一種儲氫瓶，尤其涉及一種高壓儲氫瓶。

背景技術

隨著氫能源汽車的發展，不但對儲氫要求輕型、緊湊、安全、經濟的儲存方式，同時也要滿足汽車的續航要求，至少要達到500公里，因而對儲氫技術提出了越來越高的要求。雖然目前有各種各樣的儲氫技術，但沒有一種能完全滿足汽車工業的所有要求。事實上，找到儲氫問題的解決方案被許多人認為是氫經濟的首要挑戰。

目前，氫的儲存主要有：在高壓儲氫瓶中作為壓縮氣體；以液體的形式儲存在杜瓦或儲罐中(儲存于-253℃)；通過吸收或與金屬或化合物反應形成固體，或以另一種化學形式儲存。其中，高壓氣態儲氫已得到廣泛應用，低溫液態儲氫在航天等領域得到應用，有機液態儲氫和固態儲氫尚處于示范階段。

高壓氣態儲氫是一種最常見、應用最廣泛的儲氫方式，其利用氣瓶作為儲存容器，通過高壓壓縮方式儲存氣態氫。其優點是成本低、能耗相對小，可以通過減壓閥調節氫氣釋放速度，充放氣速度快，動態響應好，能在瞬間開關氫氣。目前高壓儲氫瓶主要可分為四個類型：全金屬氣瓶(Ⅰ型)、金屬內膽纖維環向纏繞氣瓶(Ⅱ型)、金屬內膽纖維全纏繞氣瓶(Ⅲ型)、非金屬內膽纖維全纏繞氣瓶(Ⅳ型)。其中，這些高壓儲氫瓶均難以滿足氫燃料電池汽車的儲氫密度要求，并且纏繞纖維通常采用單一碳纖維進行纏繞，其絲束均一性難以保證，實際應用時會出現毛絲多、斷絲嚴重、與樹脂浸潤性差、纏繞不穩、易產生滑移造成絲束交纏等問題。且單一碳纖維性能有限，無法滿足對未來更高性能高壓儲氫瓶的需求。

發明內容

發明要解決的問題

本發明的目的在于提供一種高壓儲氫瓶，旨在解決現有高壓儲氫瓶表面纏繞單一纖維絲束在性能上的提高有限等問題。

解決問題的手段

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種高壓儲氫瓶，包括：內膽，纏繞在所述內膽外表面的第一纖維層和纏繞在所述第一纖維層遠離所述內膽一側表面的第二纖維層；其中，所述第一纖維層由碳納米管纖維制成，所述第二纖維層由碳納米管纖維以外的其他纖維制成。

優選地，所述第一纖維層包括：交替設置的碳納米管纖維環向纏繞層和碳納米管纖維螺旋纏繞層；和/或，

所述第二纖維層包括：交替設置的第二纖維環向纏繞層和第二纖維螺旋纏繞層；和/或，

所述第二纖維層中纖維的拉伸模量比所述第一纖維層中纖維的拉伸模量低5％～10％。

優選地，所述碳納米管纖維為經樹脂浸潤后的碳納米管纖維；

所述其他纖維為經樹脂浸潤后的其他纖維。

優選地，在所述第一纖維層中，所述碳納米管纖維環向纏繞層和所述碳納米管纖維螺旋纏繞層分別設置2～10層；和/或，

在所述第二纖維層中，所述第二纖維環向纏繞層和所述第二纖維螺旋纏繞層分別設置2～10層。

優選地，所述第一纖維層的厚度為5～8毫米；和/或，

所述第二纖維層的厚度為4～7毫米。

優選地，所述第一纖維層中，所述碳納米管纖維的體積分數為60％～70％；和/或，