[發明專利]一種復合儲氫容器及其加工方法

有效

• 申請號: 202110173880.2
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112963721B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 方宇彬
• 申請（專利權）人: 山東山氫新能源科技有限公司
• 主分類號: F17C1/02
• 分類號: F17C1/02
• 代理公司: 濟南千慧專利事務所(普通合伙企業) 37232
• 代理人: 左建華

本申請為一種復合儲氫容器及其加工方法，屬于儲氫容器領域，其包括容器主體，容器主體包括：鋁基殼,且鋁基殼具有與內腔連通的連通口；塑料內膽，塑料內膽設置于內腔且與鋁基殼的內壁相連；碳纖維層，碳纖維層由碳纖維纏繞于鋁基殼的外壁形成；通過上述方案，鋁基殼能夠不僅作為吹塑或滾塑形成塑料內膽的模型，保證塑料內膽成型在鋁基殼的內壁上，提高與塑料內膽的結合性，同時鋁基殼具有一定的剛性支撐能力，使得碳纖維能夠緊緊的纏繞在其外壁，因此，鋁基殼內壁能夠與塑料內膽結合效果好，外壁能夠與碳纖維樹脂形成的共價鍵結合效果好，形成牢固的整體，受環境溫度壓力的影響小，產品質量穩定，高壓充壓泄壓耐久性好。

技術領域

本發明涉及儲氫容器領域，尤其涉及一種復合儲氫容器及其加工方法。

背景技術

目前，儲氫罐制造普遍采用的是Ⅲ型和Ⅳ型。Ⅲ型儲氫罐是旋壓鋁內膽碳纖維纏繞瓶，此Ⅲ瓶由于內膽為旋壓鋁，旋壓鋁管形成的鋁罐對原材料的質量要求非常高，需要經過全面的無損探傷檢測和應力消除等復雜工序，產品合格率低且價格昂貴，生產70MPa的儲氫罐難度非常大。另外，由于儲氫罐主要是儲存高壓氫，氫高壓、分子量小，因此會導致氫原子滲入鋁金屬內，與金屬內部再結合成分子，從而侵蝕儲氫罐的內壁，造成氫脆現象，降低了儲氫罐的使用壽命，在使用中帶來安全問題。為了解決這一問題，現有技術進行了各種嘗試，終于研制了Ⅳ型儲氫罐，Ⅳ型儲氫罐是塑料內膽纖維纏繞瓶，雖然Ⅳ型儲氫罐的塑料內膽顛覆了原有的氣瓶技術，其具有優異的抗氫脆腐蝕性，更輕的質量、更低的成本和使用壽命，成為引領高壓儲氫容器發展方向的新寵。但Ⅳ型儲氫瓶也存在一定的問題，即塑料內膽存在制造工藝上的缺陷，碳纖維樹脂纏繞的過程中缺少剛性支撐，受環境溫度壓力影響，導致產品質量不穩定，耐久性不好，容易發生塑料內膽與碳纖維樹脂剝離，高壓泄壓耐久性達不到要求。

發明內容

本申請是為了解決現有的Ⅳ型儲氫罐由于是塑料內膽直接纖維纏繞的方式，使得碳纖維纏繞缺少剛性支撐，而且受環境溫度壓力的影響，導致產品質量不穩定，高壓泄壓耐久性達不到要求，容易發生塑料內膽與碳纖維層剝離的問題，本身親設計一種復合儲氫容器及其加工方法能夠解決上述問題，其具體采用的技術方案為：

一種復合儲氫容器，包括容器主體，容器主體包括：

鋁基殼,鋁基殼具有內腔，且鋁基殼具有與內腔連通的連通口；

塑料內膽，塑料內膽設置于內腔且與鋁基殼的內壁相連，塑料內膽覆蓋鋁基殼的內壁；

碳纖維層，碳纖維層由碳纖維纏繞于鋁基殼的外壁形成。

優選的，鋁基殼內壁設有楔形槽，塑料內膽外壁形成有凸起，凸起能夠插入楔形槽。

或者，鋁基殼內壁形成有微孔，塑料內膽的外壁形成有凸起，凸起能夠插入楔形槽內。

或者，鋁基殼內壁同時設有楔形槽和微孔，塑料內膽的外壁形成有凸起，凸起能夠插入楔形槽和微孔內。

優選的，還包括：

玻璃纖維層，玻璃纖維層設置于碳纖維層的外圍，和/或還包括一保護殼，保護殼設置于玻璃纖維層的外圍或碳纖維層的外圍。

優選的，鋁基殼包括第一鋁基殼段、第二鋁基殼段和第三鋁基殼段，第二鋁基殼段為直筒段，第一鋁基殼段和第三鋁基殼段為弧形段，連通口形成于弧形段，第一鋁基殼段、第二鋁基殼段和第三鋁基殼段依次連接形成鋁基殼。

優選的，碳纖維層與玻璃纖維層之間埋設有應變片式傳感器。

優選的，應變片式傳感器至少設置兩個，其中一個應變片式傳感器設置于第一鋁基殼段與第二鋁基殼段的連接處，另外一個應變片式傳感器設置于第三鋁基殼段與第二鋁基殼段的連接處。

優選的，鋁基殼的內壁對應連通口的位置設有固定槽，塑料內膽設置于鋁基殼的內壁并伸入固定槽內。