CN104220247A

CN104220247A - 具有与板表面平行设置的蜂窝芯的蜂窝结构以及蜂窝结构的制造方法

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Publication number: CN104220247A
Application number: CN201380011571.9A
Authority: CN
Inventors: 野沢司
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Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2033-02-28
Also published as: CN104220247B; JP2015517927A; KR20140141618A; US8917809B2; WO2013128272A1; JP6160876B2; EP2819838B1; EP2819838A1; US20130224410A1; KR102123276B1

Abstract

一种蜂窝芯（27）组件与表面平行设置的FRP蜂窝结构（42）的制造方法。所述蜂窝芯（27）由具有双结构壁的FRP预浸料（5、15、22、26）制成，并且通过在热和压力作用下进行硬化制造而成。在蜂窝芯（27）组件套罐（43）中，多个内罐聚集在蜂窝芯（27）组件中。内罐FRP壁（37）维持所述内罐的压力，而套罐（43）的外FRP壁（38）、热发泡塑料树脂（41）和刚性FRP外壳（39）承受外部冲击加载。六角电池的蜂窝芯（27）结构可以无限的设置，而其结构位置是唯一的。多个内罐聚集在蜂窝芯（27）组件中的套罐（43）可以以无限组合的形式设置，从而可以使总容量极大。

Description

具有与板表面平行设置的蜂窝芯的蜂窝结构以及蜂窝结构的制造方法

技术领域

本发明涉及一种蜂窝芯与板表面平行设置的纤维增强塑料（FRP）蜂窝夹芯结构以解决现有技术中外壳和芯之间的剥落问题，本发明还涉及一种多个FRP内罐聚集在蜂窝芯组件中的蜂窝芯组件套罐。

背景技术

现有技术说明

在全球变暖和化石资源枯竭的社会背景下，一种可能解决这类大问题的方案是燃料电池发电系统。众所周知，即使充分利用现代文明的尖端技术，也不能再生地球资源遗留下来的化石燃料。当我们在日常生活中享受现代文明时，不可避免地且不可逆转地需要消耗化石燃料。

燃料电池从“氢气（H₂）”和“氧气（O₂）”生成电能，排出“水（H₂O）”。在发电过程中，燃料电池系统不会排放出被认为引起全球变暖的二氧化碳。现今，用于燃料电池的“氢气（H₂）”是从LNG（化石燃料）中提炼出来的。

然而，现代文明的先驱们留给了我们关于作为燃料电池的燃料的“氢气（H₂）”的再生科学理论。即使充分利用现代文明的尖端技术，也不能再生作为地球资源的化石燃料。尽管如此，燃料电池的发电系统却是可以再生的，即使目前还处在理论阶段。在不久的将来，燃料电池将可能成为我们生活中的一种理想的能源系统。

事实上，燃料电池就是一种理想的能源系统。然而，要实际利用还需要克服两大难题。一个难题是燃料电池的发电电池，另一难题是氢气罐。燃料电池的发电燃料现在已经通过市场营销得到了改善。然而，氢气罐的发展仍然很难。

氢气是一种常温下的气体，大气压中的液化温度非常低，-200°C 或更低。而且，4%的气态氢混有空气中的氧气，当附近飞来火花时，氢气气体爆燃。很难处理。处于安全考虑，氢气罐的设计和特性要求达到世界级水准。车用氢气罐已被各个汽车厂家中研究，现在结构强度已经实现750个大气压。然而，在罐容积、形状和间隔方面仍然存在某些缺陷。

在将燃料电池投入生活中实际使用时存在的困难是氢气的运输。对于氢气，如果其未液化，那么氢气的运输效率比液体汽油低很多，这是因为其分子量很小。然而，如果氢气不冷却至非常低的温度，-200°C或更低，则得不到液态氢。利用车辆运输液态氢的成本很高，因此仅针对特殊用途才采取车辆运输。

此外，难点在于加氢站。随着燃料电池驱动车辆的普及，需要要有跟加气站相似的加氢站。先进车辆中氢气罐的内部压力现在为750个大气压。因此，对于假定的加氢站，需要配备具有将液态氢保持在-200°C或更低温度下的全冷却系统的地下罐，并且还需要配备将氢气气体加压到750个大气压的加压系统。据预测，这种假定的加氢站不仅需要巨大的安装成本，而且还需要巨大的维护成本。

而且，当无意中失去冷却功能时，很难将液态氢限制在常温下的地下罐中。结果，也会想到将加氢站中保存的大多数液态氢排到空气中的情况。由于气态氢是一种易爆气体，所以存在较大的安全问题。

鉴于上述问题和当前的状况，需要一种氢气气体的存储系统。燃料电池发电系统可能会成为可称之为“理想”的能源系统。然而，理想能源系统的实现要求我们进行协同的、持久的研发。

蜂窝结构在轻质和刚性方面具有很多益处，因而蜂窝夹芯板已经广泛用于建筑领域和飞机领域中作为结构材料。

然而，在通常的现有技术中，蜂窝芯（一套有许多个蜂窝电池）从纸板、模塑料和铝片制得。其结构强度不足以将垂直负荷支撑在侧表面上，因而在蜂窝夹芯板中不能将蜂窝芯与表面平行设置。在现有技术中，蜂窝芯的方向设置为与板表面垂直，因此外壳粘在蜂窝芯组件的小面积六角棱边上。在通常的现有技术中，蜂窝夹芯板不能避免蜂窝芯和外壳之间的剥落问题。剥落问题是蜂窝夹芯板的致命缺陷。日本专利No. 4862975公开了一种从FRP预浸料制造蜂窝芯的方法。而且，该专利还示出了将蜂窝芯组件与蜂窝夹芯板的表面平行设置的制造方法。

然而，专利No. 4862975的制造方法非常复杂，生产率低。而且，六角蜂窝电池的形状也容易变形。

[需要解决的问题]

本发明涉及蜂窝芯结构在存储和运输敏感材料和/或挥发性材料（诸如，氢气燃料系统中的氢气气体）中的应用。为了使用蜂窝结构，将蜂窝夹芯板的蜂窝芯从垂直方向变为水平方向以解决现有技术中的剥落问题。该剥落问题是由蜂窝芯组件的垂直设置引起的。将蜂窝芯与蜂窝夹芯板的表面平行设置是绝对必要的，以便解决上述问题。

然而，当蜂窝芯与板表面平行设置时，板负荷变为悬在蜂窝芯组件的侧表面上。对于现有技术中的蜂窝芯组件，因为其是从铝片、模塑料和纸板制得的，所以强度不足以将负荷支撑在蜂窝芯组件的侧表面上。

需要制造不会被侧负荷压塌的强蜂窝芯。在本发明中，蜂窝芯组件由具有双结构壁的软性FRP预浸料（预浸渍的纤维增强塑料）制成，并且通过在热和压力作用下进行硬化制造而成。该压力由内部加压装置所产生的热膨胀压力和机械限制了蜂窝芯组件套罐的整个表面的外部框架结构之间的反作用力生成。

本发明的这种新工艺还提出了一种新的用法，其中可以制造一种每个蜂窝电池内具有多个内罐的蜂窝芯组件套罐。该套罐源自本发明的双壁蜂窝电池结构。内壁维持内罐的压力，而双壁罐的外壁承受外部冲击加载。

日本专利No. 4862975示出了一种FRP预浸料制成的蜂窝芯的划时代制造方法。而且，该专利还示出了将蜂窝芯组件与蜂窝夹芯板的表面平行设置的制造工艺。然而，该制造工艺非常复杂，生产率低，而且六角蜂窝电池的形状也容易变形。专利No. 4862975中示出的蜂窝芯材料和制造方法如下。

图17说明了专利No. 4862975中示出的蜂窝芯母料的制造。连续驱动订书针在上FRP预浸料和下FRP预浸料之间缝合，从而使订书机制造出一个连续的又长又细的袋体。

图18示出了顺序插入有许多个圆柱状热发泡塑料树脂的蜂窝芯母料。也可插入空气管。

图19示出了蜂窝芯水平设置的蜂窝结构。该蜂窝芯通过专利No. 4862975的方法制得。

如利用专利No. 4862975的教导进行制造的上述说明中所示，重复制造许多个又长又细的袋体很复杂。而且，将空气管和热膨胀树脂插入又长又细的空间的效率很低。插入热发泡塑料树脂比插入空气管容易。这种情况下，在处理了热泡沫之后，热膨胀树脂仍然留在蜂窝芯中。因此，相较于利用空气管加压的方法，蜂窝结构的重量更重。本发明旨在解决这些缺陷。

发明内容

为了解决上述问题和应对需要氢气气体存储系统的当前状况，描述了一种处理技术和新氢气罐的概念。

对于蜂窝结构本身而言，应该解决的最重要的问题是现有技术中的剥落问题。为了解决该问题，需要将蜂窝芯与蜂窝夹芯板的板表面水平设置。需要制造不会被垂直负荷压塌的许多个蜂窝电池，这是因为蜂窝芯是聚集的一套多个蜂窝电池。现有技术中不能制造可以经受住垂直负荷而不塌的蜂窝电池。专利No. 4862975示出了通过FRP预浸料制造蜂窝电池的方法。然而，其制造工艺很复杂，生产率低。因此，需要发明一种新的制造方法。

本发明是一种蜂窝芯组件与表面平行设置的FRP蜂窝结构的制造工艺，用于解决现有技术中蜂窝夹芯板的剥落问题。剥落问题是由蜂窝芯组件的垂直设置引起的，这是因为，当蜂窝芯组件垂直设置时，蜂窝夹芯板的外壳粘在蜂窝芯组件的小面积六角棱边上。

因此，需要将蜂窝芯组件与蜂窝夹芯板的表面平行设置，以便解决剥落问题。然而，当蜂窝芯组件与板表面平行设置时，板负荷变为悬在蜂窝芯组件的侧表面上。对于现有技术中的蜂窝芯组件，因为其是从铝片、模塑料和纸板制得的，所以强度不足以将负荷支撑在蜂窝芯组件的侧表面上。

因此，需要制造不会被侧负荷压塌的蜂窝芯。在本发明中，蜂窝芯组件由具有双结构壁的软性FRP预浸料制成，并且通过在热和压力作用下进行硬化制造而成。以及，该压力由内部加压装置所产生的热膨胀压力和机械地限制了蜂窝芯组件套罐的整个表面的外部框架结构之间的反作用力生成。软性FRP预浸料是尚未硬化的FRP预浸料材料。

FRP蜂窝结构的制造工艺由两个制造过程组成。第一个过程是通过软性FRP预浸料制造软性FRP蜂窝结构的过程，第二个过程是在热和压力作用下将软性FRP蜂窝结构硬化为刚性FRP蜂窝结构的过程。

第二个发明是多个内罐聚集在蜂窝芯组件结构中的蜂窝芯组件套罐的制造方法，用于制造总容量相当大的具有双结构壁的罐。该套罐源自蜂窝芯组件与表面平行设置的FRP蜂窝结构的制造方法。内壁维持内罐的压力，而每一个双壁罐的外壁承受外部冲击加载。

从理论上讲，六角电池类型的蜂窝芯结构可以无限设置，而其结构位置是唯一的。以相似的方式，理论上，许多个内罐聚集在蜂窝芯组件中的套罐可以无限设置，其总容量可以任意大。

一般说来，壁的结构强度有限，其中，内罐的直径在低压时变大在高压时变小，所以内罐的直径与内罐的压力成反比变化。在本发明中，粗略地说，罐的直径介于100mm到1000mm之间。

由于纵向负荷是基座面积和内部压力的乘积，所以纵向负荷与罐的长度无关。因此，如果罐的直径能够承受内部压力，从理论上讲，很少限制内罐的长度。

在本发明中，蜂窝芯组件套罐由软性FRP预浸料制成，并且通过在热和压力作用下进行硬化制造而成。该压力由内部加压装置所产生的热膨胀压力和机械限制了蜂窝芯组件套罐的整个表面的外部框架结构之间的反作用力生成。软性FRP预浸料是尚未硬化的FRP预浸料材料。

蜂窝芯组件套罐的制造工艺由两个制造过程组成。第一个过程是通过软性FRP预浸料制造软性蜂窝芯组件套罐的过程，第二个过程是在热和压力作用下将软性蜂窝芯组件套罐硬化为刚性蜂窝芯组件套罐的过程。

在现有技术中，采用高压釜对FRP结构进行加热和硬化，该高压釜是一种同时进行加热和加压的装置。高压釜通过空气压力对FRP结构的外部表面均匀加压。空气压力由外供应器提供或者由高压釜内的蒸发压力供应，而且空气压力充满了高压釜的整个内部空间。

高压釜适用于制造较大直径单壁罐的高压罐。然而，结构强度有限，如此构成的高压罐的直径不能无限增加。进一步地，利用高压釜难以制造套罐。具体地，当多个罐聚集在组件结构中时，在内FRP壁和外FRP壁之间存在填塞物体。

因此，由高压釜制得的高压罐的容量存在理论上的限制。同样，在发生事故时，大型的高压罐安全性较低。例如，由日本汽车制造商制造的70MPa燃料电池驱动的车辆的氢气罐是具有单壁的茧状罐。直径约为400mm，容量约为150升或更小。单罐缺少可伸展性。

利用高压釜难以制造具有双结构壁的FRP罐。原因如下：

如图14所示，当通过高压釜制造FRP罐时，通过高压釜中的空气压力对罐的外表面加压。通过罐内封闭的蒸汽压力对罐的内表面加压。

通过又长又细的带状软性FRP预浸料制造FRP罐的外表面。通过内部蒸汽压力和外部空气压力之间的压力强力挤压罐壁。当这些压力其中之一不足时，便不能得到罐壁的全强度。因此，通过高压釜得到的罐壁为单结构壁。

参考图15，当通过高压釜制造具有双结构壁的FRP罐时，仅通过内罐的膨胀压力对内罐壁加压，而仅通过高压釜中的空气压力对外壁加压。在内FRP壁和外FRP壁之间，存在中间填塞物体，该中间填塞物体中未生成内部压力。中间填塞物体不会自动生成任何压力。因此，不能对内罐FRP壁进行均匀挤压。此处，也难以确定罐壁的强度。

本发明与对FRP结构的外表面均匀加压的高压釜基本不同。本发明采用了一种新的方法，例如如图16中所示，具有如下特征：

（1）FRP蜂窝芯是一套由许多个蜂窝电池形成的总成。

（2）单个蜂窝电池的基底材料是热泡沫树脂。

（3）通过利用软性FRP预浸料对基底材料进行增强来制造蜂窝电池。

（4）FRP蜂窝芯组件组装有许多个蜂窝电池。

（5）利用外部框架限制了蜂窝芯组件的所有表面。

（6）将外部框架放入烘箱中，并且将外部框架和蜂窝芯组件加热至硬化温度。外部框架外无空气压力装置。

（7）通过加热使热泡沫树脂膨胀。

（8）利用热膨胀压力和外部框架的反作用力使FRP预浸料硬化。

通过这种方法，不存在未生成有内部压力的中间部分。因此，可以制造包括内壁和外币的双壁结构。内壁维持内罐的压力。外壁承受外部冲击加载。罐状空气压力装置组件由耐热塑料材料制成。其通过内部压力和温度膨胀。内罐的形状永久变形。

而且，外壁是具有强度的粘合剂。如果单个元件具有六角形状，那么可以通过六角元件（如，蜂窝芯）的系缚制造理论上无穷大的结构。

图16使用了如下参照符号来说明本发明的部件：（BB）六角蜂窝电池组件、（BC）五角蜂窝电池组件、（DD）梯形填料组件、（MCA）限制了由软性FRP预浸料制成的蜂窝结构的整个表面的外部框架组件、（PIS）由软性FRP预浸料制成的内FRP壁、（POS）由软性FRP预浸料制成的外FRP壁、以及（TAA）罐状空气压力装置组件。

FRP蜂窝结构可用于要求重量轻和强度高的车辆的机构材料，诸如飞机、捷运铁路车辆和汽车。对于玻璃纤维FRP，原材料无限存在，并且其制造设施的成本不高。

FRP材料暴露在海水中时，不会生锈。因此，其是用于大型船只或近海风力发电的最好材料。

一般来讲，罐壁的结构强度有限，内罐的直径在低压时变大在高压时变小。自然是将高压罐做成由多个小直径的罐组成的套罐。

同样，不可避免地需要提高累计率，以便制造高效的高压套罐。在本发明中，对形成具有蜂窝芯组件的套罐的内罐的数量不作限制。因而，本发明能够制造总容量在理论上无限制的高压套罐。

进一步地，在维持内部压力的同时，需要为高压罐提供抗外部冲击加载。在本发明中，内FRP壁维持内罐的压力，而外FRP壁承受外部冲击加载。对于本发明的套罐，所有结构材料的作用是清楚的，外部冲击加载分配给了套罐中的所有结构材料。

此外，小直径罐的套罐可将单个高压罐的内部能量隔开。因此，小直径罐的套罐比具有大直径的单罐更安全。这对于高压罐（诸如，液态天然气和氢气气体）有用。

本发明的制造工艺可制造具有内部容积为500cc的小直径单罐。对加压至20MPa的单罐进行流体静力学试验。该罐的连接部分在流体静力学试验中损坏，但单罐的主体壁却未损坏。相似地，利用玻璃纤维FRP预浸料作为材料制造内部容积为900cc内容物的小直径单罐。试验工件的规格为：长175mm、受压面积104mm×104mm、重0.89kg。减重孔的直径为φ77mm。单轴受压试验的最大检查负荷为295.5kN。切下罐中的直线部分用于强度试验，并且进行受压检查。虽然试验负荷达到了受压检查装置的最大值，但是试验工件仍未损坏。

当用于存储和/或运输敏感材料或挥发性材料时，比如用在氢气燃料系统中时，在室温下，通过将气态氢加压到约750个大气压，可以得到几乎等于冷却至-200°C的液态氢的重量密度。在汽车工业中已经存在将氢气罐定额在750个大气压的设备和技术。一般来讲，罐壁材料的结构强度有限，内罐的直径在低压时变大在高压时变小。因而，高压罐的直径与内罐的压力成反比变化。粗略地说，高压罐的直径介于100mm到1000mm之间。单罐的容量受到组成罐壁的材料的强度的限制。

为了制造氢气燃料系统，可使用通过组合多个较小直径的罐而制得的套罐。在加氢站处以及在卡车上，如果运输集装箱具有将750个大气压下的氢气气体保持在室温的能力，那么冷却系统就不是必需的。理论上讲，当高压罐的直径加倍，在内部压力相同的情况下，罐壁的设计负荷加倍。因此，为了制造大型高压罐，高强度的材料是必需的，比如碳纤维FRP。然而，碳纤维FRP非常昂贵。

根据本发明，套罐组装有多个内罐，其中，内罐的直径比汽车制造商开发的大直径高压罐的直径小。各个内罐由内壁和外壁组成。组装好的套罐的外部形状为矩形六面体。理论上讲，当高压罐的直径减半，在内部压力相同的情况下，罐壁的设计负荷减半。因而，制造小直径罐并不一定需要高强度的材料。玻璃纤维FRP就足够了。玻璃纤维FRP的价格约为碳纤维FRP的十分之一。罐壁的设计负荷小于大直径高压罐的设计负荷。单个罐壁的重量轻。然而，套罐是许多个小罐的总成，所以与大直径罐相比，总重量相同或略重。

根据本发明的套罐由多个设置为蜂窝芯组件的内罐组成。理论上讲，六角的蜂窝芯组件可无限设置。因此，套罐的理论总容积无穷大。相较于大直径罐，安全提高了，这是因为在发生任何问题时，许多个小罐构成的套罐可将爆炸能量分为小能量之和。

也实现了氢气罐的自动滚动装置。可在十分钟内完成罐的自动滚动。氢气罐是由碳纤维FRP制成的茧状罐。其具有750个大气压的耐压力。每个罐的容量为40升，现在甚至达到了150升。

氢气罐是实现氢气燃料电池发电系统的关键技术之一。本发明旨在高性价比地解决与开发并实施这类系统有关的至少某些问题。

附图说明

图1示出了圆柱状空气类压力装置，其使用了如下附图标记：（1）圆柱状空气类压力装置以及（2）热蒸发混合物。

图2示出了空气类压力装置组件，其使用了如下附图标记：（3）圆柱状空气类压力装置、（4）圆柱状空气类压力装置组件以及（5）软性FRP预浸料。

图3示出了固体类压力装置，其使用了如下附图标记：（6）对半切开的六角固体类压力装置、（7）对半切开的四角固体类压力装置、（8）梯形角固体类压力装置、（9）足够的长度以及（10）半圆形的空置空间。

图4示出了六角蜂窝电池组件，其使用了如下附图标记：（11）空气类压力装置组件、（12）对半切开的六角固体类压力装置、（13）六角蜂窝电池组件、（14）六角固体类压力装置、（15）软性FRP预浸料以及（16）圆柱状空置空间。

图5示出了五角蜂窝电池组件，其使用了如下附图标记：（17）空气类压力装置组件、（18）对半切开的六角固体类压力装置、（19）对半切开的四角固体类压力装置、（20）五角蜂窝电池组件、（21）五角固体类压力装置、（22）软性FRP预浸料以及（23）圆柱状空置空间。

图6示出了梯形填料组件，其使用了如下附图标记：（24）梯形角固体类压力装置、（25）梯形填料组件以及（26）软性FRP预浸料。

图7A至图7C示出了FRP蜂窝芯的组装程序解释图，其使用了如下附图标记：（27）六角蜂窝电池组件、（28）五角蜂窝电池组件、（29）梯形填料组件以及（30）软性蜂窝芯组件。

图8示出了FRP蜂窝芯的组装程序解释图，其使用了如下附图标记：（31）软性FRP外壳、（32）软性FRP蜂窝芯组件以及（33）软性FRP蜂窝结构。

图9示出了外部框架组件和软性FRP蜂窝结构，其使用了如下附图标记：（34）外部框架、（35）外部框架组件以及（36）软性FRP蜂窝结构。

图10示出了刚性FRP蜂窝结构，其使用了如下附图标记：（37）内FRP壁、（38）外FRP壁、（39）刚性FRP外壳、（40）六角发泡塑料树脂、（41）梯形角发泡塑料树脂以及（42）刚性FRP蜂窝结构。

图11示出了罐状空气压力装置和罐状空气压力装置组件，其使用了如下附图标记：（43）罐状空气压力装置、（44）热蒸发混合物、（45）罐状空间、（46）内罐软性FRP壁、（47）罐状空气压力装置组件、（48）截流阀以及（49）罐长度。

图12示出了蜂窝芯组件套罐的示例，其使用了如下附图标记：（50）热发泡塑料树脂、（51）套罐的刚性FRP外壳、（52）外FRP壁、（53）内罐FRP壁以及（54）截流阀。

图13示出了存储在ISO 20英尺集装箱中的蜂窝芯组件套罐。

图14示出了当通过高压釜制造FRP罐时的工艺。

图15示出了当通过高压釜制造双壁罐式FRP罐的工艺。

图16示出了本发明中用到的工艺，其使用了如下附图标记：（BB）六角蜂窝电池组件、（BC）五角蜂窝电池组件、（DD）梯形填料组件、（MCA）限制了由软性FRP预浸料制成的蜂窝结构的整个表面的外部框架组件、（PIS）由软性FRP预浸料制成的内FRP壁、（POS）由软性FRP预浸料制成的外FRP壁、以及（TAA）罐状空气压力装置组件。

图17示出了专利No. 4862975中示出的蜂窝芯母料的制造。

图18示出了根据专利No. 4862975的顺序插入有许多个圆柱状热泡沫塑料树脂的蜂窝芯母料。

图19示出了根据专利No. 4862975的蜂窝芯水平设置的蜂窝结构。

图20A至图20D示出了用于燃料电池驱动型车辆的车载罐的实施例。

图21A至图21D示出了用于运输的氢气罐单元。

图22A至图22B示出了用于氢气罐单元的运输卡车。

图23至图24示出了加氢站的示例。

具体实施方式

参考以下附图，说明了双壁式蜂窝芯与蜂窝夹芯板的表面平行设置的FRP蜂窝结构的制造工艺的具体执行形式，并且说明了聚集有多个双壁式内罐的蜂窝芯组件套罐的执行形式。

图1示出了圆柱状空气类压力装置。圆柱状空气类压力装置（1）由耐热塑料管和耐热橡胶管形成，其具有足够的长度并且封住热蒸发混合物（2）。热蒸发混合物（2）是热发泡剂和蒸发液体。蒸发液体为水和酒精。圆柱状空气类压力装置（1）的两端密封。

由于圆柱状空气类压力装置（1）可由耐热塑料材料和耐热橡胶形成，所以圆柱状空气类压力装置（1）的长度是任意的。

图2示出了圆柱状空气类压力装置组件。圆柱状空气类压力装置组件（4）通过用软性FRP预浸料（5）包覆圆柱状空气类压力装置（3）的外表面而制成。软性FRP预浸料（5）成为双壁式蜂窝芯的耐FRP壁。

在室温下，软性FRP预浸料（5）为软布，所以用软性FRP预浸料（5）包覆空气类压力装置（3）不难。由于预浸料的粘合剂在室温下性能降低，所以优选地将产品保持在冷冻机中-5°C或更低温度下。

图3示出了固体类压力装置。固体类压力装置由通过推出式金属模具制得的热泡沫塑料树脂制成。其具有足够的长度（9），并且内部具有半圆形的空置空间（10）。固体类压力装置具有三种类型的模具热泡沫塑料树脂。第一种是对半切开的六角固体类压力装置（6），第二种是对半切开的四角固体类压力装置（7），第三类是梯形角固体类压力装置（8）。

由于固体类压力装置可由通过推出式金属模具制得的热泡沫塑料树脂制成，所以固体类压力装置的长度是任意的。

图4示出了六角蜂窝电池组件。当将对半切开的六角固体类压力装置（12）的两部分组合在一起时，这两部分形成为六角固体类压力装置（14），该装置内具有圆柱状空置空间（16）。六角固体类压力装置（14）是又长又细的物体，制造为任意长度。空气类压力装置组件（11）存储在六角固体类压力装置（14）的圆柱状空置空间（16）中。六角蜂窝电池组件（13）通过用软性FRP预浸料（15）包覆六角固体类压力装置（14）两遍或更多遍而制成。这种情况下，该软性FRP预浸料（15）成为双壁式蜂窝电池的外FRP壁。该六角蜂窝电池组件（13）用在蜂窝芯组件的中心位置处。

在室温下，软性FRP预浸料（15）为软布，所以用软性FRP预浸料（15）包覆六角固体类压力装置（14）不难。由于预浸料的粘合剂在室温下性能降低，所以优选地将产品保持在冷冻机中-5°C或更低温度下。

图5示出了五角蜂窝电池组件。当将对半切开的六角固体类压力装置（18）和对半切开的四角固体类压力装置（19）组合在一起时，这两个压力装置形成为五角固体类压力装置（21），该装置内具有圆柱状空置空间（23）。五角固体类压力装置（21）是又长又细的物体，制造为任意长度。空气类压力装置组件（17）存储在五角固体类压力装置（21）的圆柱状空置空间（23）中。五角蜂窝电池组件（20）通过用软性FRP预浸料（22）包覆五角固体类压力装置（21）两遍或更多遍而制成。这种情况下，该软性FRP预浸料（22）成为双壁式蜂窝电池的外FRP壁。该五角蜂窝电池组件（20）用在蜂窝芯组件的左右侧表面处。

在室温下，软性FRP预浸料（22）为软布，所以用软性FRP预浸料（22）包覆五角固体类压力装置（21）不难。又，由于预浸料的粘合剂在室温下性能降低，所以优选地将产品保持在冷冻机中-5°C或更低温度下。

图6示出了梯形填料组件。梯形填料组件（25）通过用软性FRP预浸料（26）包覆梯形角固体类压力装置（24）两遍或更多遍而制成。梯形填料组件（25）是又长又细的物体，其长度与蜂窝电池组件的长度相同。在室温下，软性FRP预浸料（26）为软布，所以用软性FRP预浸料（26）包覆梯形角固体类压力装置（24）不难。

一般来讲，蜂窝芯是一套多个六角类型的蜂窝电池，并且蜂窝芯的外边界为梯形的凹凸表面。梯形填料组件（25）用于校正顶表面和底表面的凹凸不平度。这种情况下，该软性FRP预浸料（26）成为蜂窝结构和外壳的增强结构。又，由于预浸料的粘合剂在室温下性能降低，所以优选地将产品保持在冷冻机中-5°C或更低温度下。

图7A至图7C示出了FRP蜂窝芯的组装程序解释图，该图说明了如下程序顺序：

A、过程准备如下：

（a）从冷冻机中取出保持在冷冻机中-5°C或更低温度下的五角蜂窝电池组件（28）、梯形填料组件（29）以及六角蜂窝电池组件（27）。

（b）FRP预浸料的粘结功能在该温度下已经失去，所以不难对这些组件进行组装。

B、第一步如下：

（a）将五角蜂窝电池组件（28）放置在左角端。

（b）将梯形填料组件（29）放置在紧临的右方。

（c）将六角蜂窝电池组件（27）放置在紧临该右方的位置上。

（d）对于（b）条和（c）条，根据要求的软性蜂窝芯组件的宽度，重复必要次数。

（e）第一步结束时，将五角蜂窝电池组件（28）放置在右角端。

C、第二步如下：

（a）将五角蜂窝电池组件（28）放置在第二台阶的左角端。

（b）将六角蜂窝电池组件（27）放置在紧临该右方的位置上。

（c）对于（b）条，根据要求的软性蜂窝芯组件的宽度，重复必要次数。

（d）第二步结束时，将五角蜂窝电池组件（28）放置在右角端。

D．第三步如下：

（a）根据要求的软性蜂窝芯组件（30）的厚度，再次重复跟第二步相同的工作直到超过上一个台阶一个台阶。

E、最后一步如下：

（a）利用梯形填料组件（29）顺序地掩埋蜂窝芯边界的凹凸表面。

（b）在将软性蜂窝芯组件（30）的边界表面从梯形凹凸表面校正为光滑表面之后，完成软性蜂窝芯组件（30）。

从理论上讲，六角电池类型的蜂窝芯结构可以无限设置，而其结构位置是唯一的。因此，可以通过重复相似的程序来制造任意尺寸的蜂窝结构。

事实上，不可能对其进行无限设置，这是因为在单个固体压力装置组件中存在尺寸误差容限。当将环氧系统FRP预浸料加热至硬化温度时，空气类压力装置组件和固体类压力装置组件随着加热而膨胀。因此，需要将固体压力装置组件的尺寸设计为小于理想形状。

图8示出了FRP蜂窝结构的组装程序解释图。通过将软性FRP外壳（31）粘在软性FRP蜂窝芯组件（32）的顶表面和底表面上，来从软性FRP蜂窝芯组件（32）制造软性FRP蜂窝结构（33）。软性FRP外壳（31）由两片或更多片软性FRP预浸料制成。

梯形填料组件已经将软性FRP蜂窝芯组件的顶表面和底表面都校正为光滑表面，所以软性FRP外壳粘在蜂窝芯组件的宽且光滑表面上。因此，本发明中解决了现有技术中存在的蜂窝夹芯板的剥落问题。

图9示出了外部框架组件和软性FRP蜂窝结构。在热和压力作用下将软性FRP蜂窝结构硬化处理为刚性蜂窝结构的过程如下：

A、通过将软性FRP蜂窝结构（36）存储在外部框架（34）中来制造外部框架组件（35）。外部框架（34）由框架结构部分制成，并且限制了软性FRP结构（36）的整个表面。

B、将外部框架组件（35）放入烘箱中。在介于100°C至200°C范围内的适当温度下，对烘箱中的外部框架组件（35）加热固定时间。一般来讲，环氧粘结剂的硬化温度约为130°C。

C、通过加热，使所有压力装置组件即圆柱状空气类压力装置组件（4）、五角蜂窝电池组件（20）、六角蜂窝电池组件（13）以及梯形填料组件（25）膨胀。

这样，通过从软性FRP预浸料制造软性FRP蜂窝结构的第一过程，将包覆固体类压力装置四周的所有软性FRP预浸料设置为蜂窝芯组件。软性FRP预浸料从粘性树脂和增强纤维制造而成。软性FRP预浸料中的粘性树脂通过加热而熔化，并且通过内部压力而塑形变形。

因此，将包覆所有蜂窝电池四周的各个软性FRP预浸料永久地粘在一起，并且在热和压力作用下使其硬化。结果，所有软性FRP预浸料材料成为蜂窝芯组件。

A、通过加热同时利用加压装置的膨胀压力和外部框架（34）之间的反作用力进行加压，将软性FRP蜂窝结构（36）硬化为刚性FRP蜂窝结构（42），来制造FRP蜂窝结构。

B、在经过足够的冷却时间之后，从外部框架（34）中取出刚性FRP蜂窝结构（42），得到FRP蜂窝结构。

图10示出了刚性FRP蜂窝结构。刚性FRP蜂窝结构（42）由内FRP壁（37）、外FRP壁（38）、六角发泡塑料树脂（40）、梯形角发泡塑料树脂（41）和刚性FRP外壳（39）组成。

因此，刚性FRP蜂窝结构的特征在于具有两个结构壁。刚性FRP蜂窝结构的芯组件与蜂窝夹芯板的表面平行设置。刚性FRP外壳粘在蜂窝芯组件的光滑且宽的表面上；因此，本发明中的刚性FRP蜂窝结构解决了剥落问题。在空气管中，热蒸发混合物，诸如酒精和水，仍然留在蜂窝结构中。需要通过切开密封的端部去除热蒸发混合物。

制造特征在于具有双壁的蜂窝芯组件套罐的过程与制造蜂窝芯组件与表面平行设置的FRP蜂窝结构的过程几乎完全相同。下文将对制造蜂窝芯组件套罐的过程进行描述。

图11示出了罐状空气压力装置（43）和罐状空气压力装置组件（47）。罐状空气压力装置（43）由耐热塑料材料制成，其具有任意的罐长（49）并且封住热蒸发混合物（44）.热蒸发混合物（44）是热发泡剂和蒸发液体。蒸发液体为水和酒精。对于内部大气压，如果结构强度允许，可以采用尽可能高的压力。内罐软性FRP壁（46）用于增强内罐。

通过利用软性FRP预浸料对罐状空气压力装置（43）进行增强，来制造罐状空气压力装置组件（47）。增强步骤如下：

1、将软性FRP预浸料切为又长又细的带状。

2、将又长又细的带状预浸料包覆在罐状空气压力装置（43）四周。

蜂窝芯的尺寸与内罐的尺寸成比例地变化。然而，这之后的制造过程与制造FRP蜂窝结构的过程相同。不同之处在于，作为固体类压力装置组件的内部形状的空置空间形状由圆柱形状变为了罐状空间。

制造特征在于具有双壁的蜂窝芯组件的过程与制造FRP蜂窝结构的过程几乎完全相同。不同之处在于以下三点：

1、圆柱状空置空间（16）、（23）变为罐状空间（45）。

2、圆柱状空气类压力装置（3）变为罐状空气压力装置（43）。

3、空气类压力装置组件（4）变为罐状空气压力装置组件（47）。

图12示出了蜂窝芯组件套罐的示例。热发泡塑料树脂（50）通过加热由固体类压力装置制成。内罐FRP壁（53）由内罐软性FRP壁制成。外FRP壁（52）由包覆固体类压力装置四周的软性FRP预浸料制成。蜂窝芯组件套罐（51）的刚性FRP外壳由软性FRP外壳制成。

内壁维持内罐的压力。特征在于具有双壁的罐的外壁经受外部冲击加载。罐状空气压力装置组件由耐热塑料材料制造而成。耐热塑料罐在内部压力和温度作用下膨胀。内罐的形状永久变形。

当从外部框架取出套罐时，膨胀的热蒸发混合物，诸如酒精和水，仍然留在套罐的内罐中。需要通过打开各个内罐的截流阀（54），去除该热蒸发混合物。蜂窝芯组件的示例的规格如下：

1、套罐的总容量：90升。

2、内罐：（1）直径：φ200mm，（2）长度：900mm，（3）内罐的数量：5。

3、套罐的尺寸：（1）长度：970mm，（2）宽度：716mm，（3）高度：525mm。

图13示出了存储在ISO 20英尺集装箱中的蜂窝芯组件套罐。从理论上讲，可以将罐制造为具有无限大的容量。这是因为由六角罐组成的蜂窝芯结构具有无限大的尺寸。通过增加六角罐的累积数量，来提高套罐的容量效率。从理论上讲，对单个罐的长度不作限制。存储在ISO 20英尺集装箱中的蜂窝芯组件套罐的外形和尺寸如图13所示。套罐的规格如下：

（1）ISO 20英尺集装箱包含两个单元.

（2）一个单元的容量：3000升，内罐的数量：50.

（3）内罐直径：q＞200mm，内罐长度：1900mm.

（4）总容量ISO 20英尺集装箱：6000升.

（5）内罐的总数量：100（50×2）。

其它实施例

当通过增强纤维FRP使内罐硬化时，通过加热和加压装置制造新近研发的高压罐，该加热和加压装置利用了具有热泡沫树脂的内部压力装置与外部框架之间的机械反作用力。

在本发明的特征中，内部压力装置方法在地面大气压下使用了烘箱。烘箱相较于高压釜非常廉价，这是因为在地面大气压下对烘箱的隔壁无强度要求。加热炉的内部容量也大于高压釜的内部容量。内部压力方法是用于批量生产的最佳方法。此外，内部压力装置方法可制造双壁罐，在这类双壁罐中，由FRP制成的外壁保护由FRP制成的内壁。难以通过高压釜制造双壁罐。进一步地，双壁罐的内壁保持高压氢气气体，而外壁使高压罐免于受到外部冲击加载。提高了安全性。

在内部压力方法中，通过罐内的蒸汽压力动力和热泡沫树脂的膨胀压力，硬化压力强力地加压到增强纤维FRP上。由此制得的结构试验工件车底清洁后重30吨，这是在山梨县技术科技中心进行的检查机器的最大值。其强度取决于具体材料。

在本发明的实施例中，可用玻璃纤维代替碳纤维。玻璃纤维的价格大约为碳纤维价格的十分之一。有助于减少用于燃料电池驱动型车辆的高压氢气罐的成本。

图20A至图20D示出了用于燃料电池驱动型车辆的车载罐的实施例。这类车载罐的基础规格如下：

1、氢气罐耐压力：750个大气压

2、内罐：

（a）单罐的容量：18.5升

（b）单罐的尺寸：内罐直径q＞170mm，总长度：870mm

（c）内罐的增强厚度：10.0mm

（d）外壁增强厚度：11.4mm

3、套罐

（a）罐编号：5

套罐的总容量：92升

套罐的尺寸：528×716×970mm

（d）套罐的总长度（预测）：1134mm

根据本发明制造的高压套罐可以使许多个圆柱状内罐设置为六角蜂窝芯组件。优点如下：

1、可以通过一个制造过程建立套罐，该过程将许多个单罐设置为蜂窝芯组件。

（a）节约了制造成本。

（b）可以提高罐设置的间隔安排效率。

2、可以从一套双壁罐制造高压的氢气罐。因此，增强了经受外部冲击加载的结构强度。

3、一般来讲，高压罐在纵向方向上容易受损。通过从外部进行冲击加载，罐底常常脱落。因此，车辆的高压罐的罐体一般横向放置。概念图中的套罐的尺寸已设计为使其可以存储在汽车的接收桌引擎盖中。由于组装有许多个小直径罐的套罐不会在厚度方向上发生塌陷，所以对于驾驶员而言是安全的。

4、套罐的外部形状为矩形六面体。因此，将氢气罐固定至地板的方法较为简单。

用于运输的氢气罐单元如图21A至图21D所示。罐单元的基础规格如下：

1、内罐耐压力：750个大气压

2、罐单元套（1套=1个单元×2）

（a）单位容量：3000升（每套的总容量：6000升）

（b）单元的尺寸：2652×2238×2500（mm）

（c）ISO 20英尺集装箱的尺寸：6096×2438×2591（mm）

（d）内罐的编号：50

（e）制造过程：如同车辆氢气罐

用于运输的氢气罐单元设计为存储在ISO 20英尺集装箱的尺寸中。概念图中示出的罐单元的容量约为3000升。一个单元由50个内罐组成，ISO 20英尺集装箱中的一套由2个单元组成。总容量为6000升。优点如下：

1、可以期待在室温下进行运输，这是因为内罐单元能经受750个大气压。

（a）氢气气体在高压作用下气化，因此，运输效率与液态汽油相同。

（b）即使无意中失去冷却电源，也能保证安全。这节约了安全和维护所需的成本。

2、可以通过一个制造过程建立罐单元，该过程将许多个单罐设置为蜂窝芯组件。

（a）通过增加内罐的数量，来提高间隔安排效率。

（b）节约了制造成本。

3、氢气罐单元由许多个双壁罐制造而成。因此，增强了经受外部冲击加载的结构强度。

4、罐单元的外部形状为矩形六面体。因此，将氢气罐单元固定至地板的方法较为容易。

5、提高了安全性。这是因为许多个小罐组成的罐单元可将爆炸能量分为小能量之和。而且，发生任何问题时所有小直径罐同时爆炸的情况的概率很低。

用于氢气罐单元的运输卡车如图22A至图22B所示。基础规格如下：

1、卡车运输

（a）卡车运输：4单元

（b）卡车容量：12,000升

（c）卡车尺寸14,992×2,838×3,481（mm）

2、运输温度：室温

3、内罐耐压力：750个大气压

卡车运输两个ISO 20英尺集装箱（4个氢气罐单元）。该配置的优点在于：

1、氢气气体在高压作用下气化，因此，运输效率与液态汽油相同。

2、节约了运输成本。卡车上不需要用于液态氢的冰柜。即使无意中失去冷却电源，也能保证安全。

3、增强了经受外部冲击加载的结构强度。氢气罐单元由许多个双壁罐制造而成，并且受到集装箱的保护。

加氢站的示例如图23至图24所示。加氢站的规格如下：

1、场地尺寸：30×20（m）

2、氢气罐单元：8个单元（24,000升）

3、特别提示：不需要冷冻用电源。

在优选实施例中，加氢站设计为在室温下运行。这类实施例的优点在于：

1、加氢站的罐单元可确保结构强度，有了该结构强度之后，罐单元在室温下保持750个大气压。

（a）加氢站中不需要将氢气气体冷却为液态氢的系统。

（b）在无意中失去冷却功能时，不必将氢气气体排到空气中。确保了安全性。

2、氢气罐单元的容量为每个单元3000升。

（a）当加氢站中准备了多个3000升的储氢罐单元时，其具有与加气站相等的供应容量。

（b）不需要大型的地下罐。可以比加气站更低的成本建成加氢站。而且，撤站也容易。

（c）有望使维护成本与目前加气站的维护成本处于相同水平。

3、将通过罐卡车运送的液态汽油运输到加气站的地下罐。这需要一些时间。液态氢由运输单元装载，因此其保存在地面上的存储仓库中。这样一来，就不必再花太多时间在卸载运输单元上。

4、氢气单元罐不仅可以用于加氢站中，还可以用于公共事业中的紧急电源，诸如医院和地铁。

燃料电池驱动型车辆的命运取决于是否可以使其设备成本和维护成本与加气站的设备成本和维护成本相等。而且，安全性也很重要。

应当理解的是，可以对本发明进行修改。例如，在本发明中由热泡沫塑料树脂制成的压力装置组件可由PET瓶或模塑料制成。制作六角PET瓶、五角PET瓶和梯形角PET瓶并不困难。那种情况下，通过该方式制得的蜂窝结构将是单壁电池结构，重量轻。通过FRP材料增强的单壁式蜂窝电池结构重量轻，并且其能够经受相当大的重量。

本发明的精神在于蜂窝芯组件的水平设置。蜂窝芯组件是由许多单个电池组装而成的结构。为此，本发明研发了轻质高强度蜂窝芯组件的制造方法。应理解的是，本发明旨在通过所附权利要求书涵盖所有落入本发明实际精神和范围内的修改。

Claims

1.一种制造蜂窝结构的方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供多个第一空心管；

用预浸渍的纤维增强塑料（FRP预浸料）包覆各个所述管；

将各个管周围包覆的FRP预浸料沿着各个管纵向成型为六角表面，该六角表面的横截面呈六边形形状；

将所述多个成型六角表面管组装为预设形状，从而使这些管彼此相邻地平行附接；以及

向所述组装好的多个成型六角表面管施加热和压力使其硬化为预设形状，当从横截面观察时，这些六角表面管呈蜂窝结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述多个成型六角表面管组装为预设形状的步骤包括：

对所述多个成型六角表面管进行设置，以在所述组装好的多个成型六角表面管内限定出预设的圆柱状空置空间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

提供多个由FRP预浸料制成的细长填料元件；将各个所述多个细长填料元件成型为纵向沿着各个填料元件的四角表面，该四角表面的横截面呈梯形形状；将所述多个成型六角表面管和所述多个细长填料元件组装为预设形状，从而使这些管和填料元件彼此相邻地平行附接，其中，所述多个细长填料元件的位置设置为以形成所述预设形状的外表面。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括：

提供多个由FRP预浸料制成的细长填料元件；将各个所述多个细长填料元件成型为纵向沿着各个填料元件的四角表面，该四角表面的横截面呈梯形形状；将所述多个成型六角表面管和所述多个细长填料元件组装为预设形状，从而使这些管和填料元件彼此相邻地平行附接，其中，

所述多个细长填料元件的位置设置为以形成所述预设形状的外表面和所述限定出的空置空间的内表面。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各个所述多个第一空心管的两端均密封。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，各个所述多个第一空心管均装有水和酒精的热蒸发混合物。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括：

在向所述组装好的多个成型六角表面管施加热和压力使其硬化为预设形状之后，从各个所述多个第一空心管去除所述热蒸发混合物。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各个所述多个空心管由耐热塑料和耐热橡胶至少其中之一形成。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

提供多个第二空心管；

用预浸渍的纤维增强塑料（FRP预浸料）包覆各个所述管；

将各个管周围包覆的FRP预浸料成型为纵向沿着各个管的五角表面，该五角表面的横截面呈五边形形状；

将所述多个成型六角表面管和所述多个成型五角表面管组装为预设形状，从而使这些管彼此相邻地平行附接，所述多个成型五角表面管的位置设置为以形成所述预设形状的角部和端部至少其中之一。

10.一种蜂窝存储装置，其特征在于，包括：

多个六角表面管，设置为预设形状从而使这些管彼此相邻地平行附接，并且当从横截面观察时这些管位于蜂窝结构中；以及

预设的圆柱状空置空间，形成于多个成型六角表面管中，其中，

所述多个六角表面管中的每一个均包括空心管，将预浸渍的纤维增强塑料（FRP预浸料）的外包覆材料沿着空心管纵向成型为六角表面，该六角表面的横截面呈六边形形状。

11.根据权利要求10所述的蜂窝存储装置，其特征在于，进一步包括：多个细长填料元件，其中，

所述多个细长填料元件中的每一个均包括沿着各个填料元件纵向成型的具有四角表面的FRP预浸料，该四角表面的横截面呈梯形形状，

所述多个成型六角表面管和所述多个细长填料元件设置为预设形状，从而使这些管和填料元件彼此相邻地平行附接，以及

所述多个细长填料元件的位置设置为以形成所述预设形状的外表面和所述形成的空置空间的内表面至少其中之一。

12.根据权利要求10所述的蜂窝存储装置，其特征在于，各个所述多个第一空心管的两端均密封。

13.根据权利要求12所述的蜂窝存储装置，其特征在于，各个所述多个第一空心管均装有水和酒精的热蒸发混合物。

14.根据权利要求10所述的蜂窝存储装置，其特征在于，各个所述多个空心管由耐热塑料和耐热橡胶至少其中之一形成。

15.根据权利要求10所述的蜂窝存储装置，其特征在于，进一步包括：多个成型五角表面管，所述多个五角表面管中的每一个均包括空心管，

将预浸渍的纤维增强塑料（FRP预浸料）的外包覆材料成型为纵向沿着空心管的五角表面，

该五角表面的横截面呈五边形形状，其中，

所述多个成型六角表面管和所述多个成型五角表面管设置为预设形状，从而使这些管彼此相邻地平行附接，所述多个成型五角表面管的位置设置为以形成所述预设形状的角部和端部至少其中之一。

16.一种实现对敏感材料或挥发性材料进行存储和运输至少其中一种目的的蜂窝存储系统，其特征在于，所述系统包括：

多个蜂窝存储装置，各个所述蜂窝存储装置均包括：多个六角表面管，这些六角表面管设置为预设形状从而使这些管彼此相邻地平行附接，并且当从横截面观察时这些六角表面管位于蜂窝结构中；预设的圆柱状空置空间，形成于多个成型六角表面管中；以及，多个细长填料元件，其中，

多个六角表面管中的每一个均包括空心管，将预浸渍的纤维增强塑料（FRP预浸料）的外包覆材料沿着空心管纵向成型为六角表面，该六角表面的横截面呈六边形形状，多个细长填料元件中的每一个均包括沿着各个填料元件纵向成型的具有四角表面的FRP预浸料，该四角表面的横截面呈梯形形状，

所述多个成型六角表面管和所述多个细长填料元件设置为预设形状，从而使这些管和填料元件彼此相邻地平行附接，

所述多个细长填料元件的位置设置为以形成所述预设形状的外表面和所述限定出的空置空间的内表面至少其中之一，

要在所述多个蜂窝存储装置中存储和运输至少其中一种目的的材料位于在多个成型六角表面管中的每一个中限定出的预设圆柱状空置空间中，

所述多个蜂窝存储装置彼此相邻地平行附接，并且当从从横截面观察时这些装置位于蜂窝结构中。

17.根据权利要求16所述的蜂窝存储装置，其特征在于，各个所述多个蜂窝存储装置进一步包括多个成型五角表面管，各个所述多个五角表面管包括空心管，将预浸渍的纤维增强塑料（FRP预浸料）的外包覆材料沿着空心管纵向成型的五角表面，该五角表面的横截面呈五边形形状，其中，具有所述多个成型五角表面管的所述多个成型六角表面管设置为预设形状，从而使这些管彼此相邻地平行附接，所述多个成型五角表面管的位置设计为以形成所述多个蜂窝存储装置的角部和端部至少其中之一。