[發明專利]具有納米多孔透氣層的氫氣儲罐

有效

• 申請號: 202011229827.1
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112780941B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: M·貝克納;J·R·薩爾瓦多;A·M·戴利
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F17C1/04
• 分類號: F17C1/04;F17C1/00;F17C3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張琦璐;楊思捷

1.氣體儲罐，所述儲罐包括：

內襯，所述內襯包括第一末端部分、中心主體部分和與所述第一末端部分相對的第二末端部分，所述內襯限定了內部隔室；

凸起部，所述凸起部連接到所述內襯的第一末端部分上；

夾層，所述夾層圍繞所述內襯和所述凸起部設置，使得所述夾層從所述凸起部的暴露外表面處的第一夾層末端、圍繞所述內襯的中心主體部分、并且圍繞所述內襯的第二末端部分的至少一部分延伸至與所述第一夾層末端相對的第二夾層末端；和

外殼，所述外殼覆蓋除了所述第一夾層末端和所述第二夾層末端之外的全部夾層，使得所述第一夾層末端和所述第二夾層末端暴露于外部環境，

其中所述儲罐構造成使得當氣體穿過所述內襯擴散至所述夾層時，所述夾層將氣體從所述夾層的第一夾層末端導出至外部環境。

2.根據權利要求1所述的儲罐，其中所述內襯包含密度為大于或等于900 kg/m³至小于或等于1200 kg/m³的聚合物。

3.根據權利要求2所述的儲罐，其中所述聚合物包括聚酰胺、聚乙烯、乙烯-乙烯醇、聚四氟乙烯或其組合。

4.根據權利要求1所述的儲罐，其中所述夾層包含互連網絡，所述互連網絡包含平均直徑為大于或等于500 pm至小于或等于2 nm且孔隙率為大于或等于15%至小于或等于85%的孔隙。

5.根據權利要求4所述的儲罐，其中所述互連網絡包含夾層材料，所述夾層材料包括碳、二氧化硅、聚合物、金屬-有機骨架材料或其組合。

6.根據權利要求5所述的儲罐，其中所述互連網絡進一步包含粘合劑。

7.根據權利要求6所述的儲罐，其中所述粘合劑包括苯乙烯-丁二烯橡膠、纖維素、聚乙烯基吡咯烷酮、聚偏二氟乙烯、全氟丁基乙烯、全氟丁基乙烯基醚、三氟乙烯、六氟丙烯、六氟異丁烯、五氟丙烯、具有磺基琥珀酸的聚乙烯醇、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚環氧乙烷、聚酰胺、聚碳酸亞丙酯、聚碳酸亞乙酯、聚碳酸(亞環己基亞丙基)酯、碳酸亞丁酯或其組合。

8.根據權利要求1所述的儲罐，其中所述外殼包含碳纖維增強復合材料。

9.根據權利要求1所述的儲罐，其中暴露于外部環境的所述第一夾層末端限定了圍繞所述凸起部設置的夾層環，所述夾層環的厚度為大于或等于0.1 mm至小于或等于2 mm。

10.根據權利要求1所述的儲罐，進一步包括連接到所述內襯的第二末端部分上的第二凸起部，其中所述夾層延伸至所述第二凸起部的暴露外表面處的第二夾層末端，并且所述外殼不覆蓋所述第二夾層末端，使得所述第二夾層末端暴露于外部環境，

其中所述儲罐構造成使得當氣體穿過所述內襯擴散至夾層時，所述夾層將氣體從所述夾層的第一夾層末端或第二夾層末端中的至少一者導出至外部環境。

11.氣體儲罐，所述儲罐包括：

包含聚合物并限定了內部隔室的內襯；

連接到所述內襯上的凸起部；

覆蓋所述凸起部的一部分和所述內襯的夾層，所述夾層包含互連網絡和直徑大于氫氣分子的直徑且小于或等于2 nm的孔隙，所述互連網絡包含碳、二氧化硅、聚合物、金屬-有機骨架材料或其組合，并且所述夾層是非熱解的；和

包含碳纖維增強復合材料的外殼，所述外殼覆蓋除了與所述凸起部接觸的夾層末端之外的所述夾層，使得所述夾層的夾層末端限定暴露于外部環境的夾層環，

其中所述儲罐構造成使得當氣體穿過所述內襯擴散至夾層時，所述夾層將氣體從暴露的夾層環導出。

12.根據權利要求11所述的儲罐，其中所述夾層的互連網絡具有大于或等于15%至小于或等于85%的孔隙率。