CN108626564B - 具有热辐射和剩余气体排放结构的高压罐及其制造方法 - Google Patents

具有热辐射和剩余气体排放结构的高压罐及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108626564B
CN108626564B CN201711362696.2A CN201711362696A CN108626564B CN 108626564 B CN108626564 B CN 108626564B CN 201711362696 A CN201711362696 A CN 201711362696A CN 108626564 B CN108626564 B CN 108626564B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat transfer
gasket
pressure tank
transfer plate
central portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711362696.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108626564A (zh
Inventor
郑在旱
金钟烈
柳季亨
许硕峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iljin Composite
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Original Assignee
Iljin Composite
Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Iljin Composite, Hyundai Motor Co, Kia Motors Corp filed Critical Iljin Composite
Publication of CN108626564A publication Critical patent/CN108626564A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108626564B publication Critical patent/CN108626564B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/16—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge constructed of plastics materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/02—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge involving reinforcing arrangements
    • F17C1/04—Protecting sheathings
    • F17C1/06—Protecting sheathings built-up from wound-on bands or filamentary material, e.g. wires
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/32—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/70—Completely encapsulating inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/03006—Gas tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/03177—Fuel tanks made of non-metallic material, e.g. plastics, or of a combination of non-metallic and metallic material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/002—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels for vessels under pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/12—Arrangements or mounting of devices for preventing or minimising the effect of explosion ; Other safety measures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2063/00—Use of EP, i.e. epoxy resins or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2307/00—Use of elements other than metals as reinforcement
    • B29K2307/04—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2623/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2623/04—Polymers of ethylene
    • B29K2623/06—PE, i.e. polyethylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2677/00—Use of PA, i.e. polyamides, e.g. polyesteramides or derivatives thereof, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/7126—Containers; Packaging elements or accessories, Packages large, e.g. for bulk storage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K2015/03032—Manufacturing of fuel tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K2015/03032—Manufacturing of fuel tanks
    • B60K2015/03046—Manufacturing of fuel tanks made from more than one layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K2015/03309—Tanks specially adapted for particular fuels
    • B60K2015/03315—Tanks specially adapted for particular fuels for hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0109—Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/056—Small (<1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/01—Reinforcing or suspension means
    • F17C2203/011—Reinforcing means
    • F17C2203/012—Reinforcing means on or in the wall, e.g. ribs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0604—Liners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0609—Straps, bands or ribbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0619—Single wall with two layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0621—Single wall with three layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0624—Single wall with four or more layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0646—Aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0648—Alloys or compositions of metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/066—Plastics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/0663—Synthetics in form of fibers or filaments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/068—Special properties of materials for vessel walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/068—Special properties of materials for vessel walls
    • F17C2203/0687—Special properties of materials for vessel walls superconducting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/01—Mounting arrangements
    • F17C2205/0153—Details of mounting arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0305—Bosses, e.g. boss collars
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2154—Winding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/22—Assembling processes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/22—Assembling processes
    • F17C2209/227—Assembling processes by adhesive means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/23—Manufacturing of particular parts or at special locations
    • F17C2209/232—Manufacturing of particular parts or at special locations of walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/011—Oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/031—Air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107—Single phase
    • F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/03—Dealing with losses
    • F17C2260/035—Dealing with losses of fluid
    • F17C2260/037—Handling leaked fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0184—Fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

本申请涉及一种具有热辐射和剩余气体排放结构的高压罐及其制造方法，该高压罐包括：内胆；复合材料，其包围内胆的外周表面；传热板，其形成于内胆的外周表面上；以及垫片，其设置于传热板和复合材料之间。传热板和垫片之间具有间隙。

Description

具有热辐射和剩余气体排放结构的高压罐及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种高压罐的结构，该高压罐在燃料电池系统中储存高压燃料，能够向外排放气体并且能够消散当填充高压燃料时产生的热量。
背景技术
通常，燃料电池系统包括：燃料电池组，其用于发电；燃料供应系统，其用于对燃料电池组供应燃料(氢)；空气供应系统，其用于对燃料电池组供应空气中的氧气(其是电化学反应所需的氧化剂)；以及热和水管理系统，其用于控制燃料电池组的工作温度。燃料供应系统(即，氢气供应系统)包括高压罐(氢气罐)，将具有大约700巴高压的压缩氢气储存在高压罐中。将所储存的压缩氢气根据安装到氢气罐的入口部分上的高压阀的开/关操作排放至高压管线，然后压缩氢气在通过阀和氢气供应阀时经历减压，从而将压缩氢气供应至燃料电池组。
详细地考虑上述构造的高压罐，高压罐难以形成超过设定体积的大小而安装到燃料电池系统中，从而限制罐的内部体积可增加的程度。因此，为了增加能量储存密度，可能必须增加在高压罐中填充气体的压力。然而，为了在高压下填充气体，即，为了使高压罐具有良好的储存容量，需要确保高压罐的安全性。
为此，虽然具有增加壁的厚度(即，高压罐的横截面)的方法，但是此方法可能导致重量效率变差且高压罐的内部容积减小。因此，使用具有比金属材料高的比强度(specificstrength)和比刚度(specific stiffness)的轻质纤维增强复合材料制造的高压罐，是受关注的可安装到车辆燃料电池系统中的高压罐。
在复合材料高压罐的构造中，内胆(liner，衬垫，内里)位于其中以保持气密性，并且用纤维增强复合材料增强(缠绕)其外壳以覆盖高压罐的内部压力。可根据内胆的材料和内胆是否用复合材料增强而对高压罐的形式进行分类。在车辆中，广泛地应用所谓的“3型内胆”和“4型内胆”。然而，可将纤维增强复合材料应用于全部内胆，不管内胆的类型如何。
3型内胆和4型内胆可根据内胆的材料而彼此区分开。3型内胆可由金属材料形成，4型内胆可由聚合物材料形成。3型内胆具有比4型内胆高的气体安全性，但是昂贵且具有较差的抗疲劳性，而4型内胆比3型内胆便宜且具有良好的抗疲劳性，但是表现出较差的气体防渗性能。
在上述4型内胆中，参考图1A、图1B和图2，在将高压气体储存在内胆内的状态中，气体可渗入聚合物内胆，从而排放至高压罐的外表面，这可能导致气体从高压罐泄漏的错误觉察。另外，参考图3，当内胆内的压力比内胆和复合材料之间的接合面中的压力低时，已经留在内胆和复合材料之间的接合面中的渗透气体(剩余气体)，可能导致内胆的向内翘曲，从而导致内胆的变形。由于此翘曲可能影响高压罐的稳定性且在大规模生产时也可能影响产品的质量，所以为了防止这种翘曲，存在对开发一种最大程度上防止气体留在内胆和复合材料之间的接合面中的技术的需求。
发明内容
为了解决上述问题，可考虑一种使用具有高抗渗透性以防止渗透气体(剩余气体)留在内胆和复合材料之间的内胆的方法，及一种允许剩余气体连续地且少量地排放至高压罐的外部的方法。因此，所公开的技术教导了一种剩余气体排放结构，其引导渗透气体(内胆和复合材料之间的剩余气体)通过形成于内胆和复合材料之间的设定流路而仅在预设位置向外排出，并且教导了一种制造该剩余气体排放结构的方法。
在一个方面中，本发明提供一种高压罐，其包括：内胆；复合材料，其包围内胆的外周表面；传热板，其形成于内胆的外周表面上；以及垫片，其设置于传热板和复合材料之间，其中传热板和垫片之间具有间隙。
传热板可由金属材料形成。
垫片可具有圆形横截面或具有至少六个角的多边形横截面。
垫片可比传热板厚。
垫片可比传热板窄。
高压罐可进一步包括固定环，该固定环构造为插入高压罐的相对端中，并且垫片的端部可进入固定环。
垫片可由相对于树脂的非粘性材料形成。
传热板可包括在内胆的圆周方向上形成的中央部分，和在内胆的圆周方向上以相等间隔形成且与内胆的轴向方向平行且彼此一致的分支部分，中央部分可设置于内胆的中央，并且分支部分可沿着内胆的轴向方向在相反的方向上从中央部分延伸。
垫片可包括在内胆的圆周方向上形成的中央部分，和在内胆的圆周方向上以相等间隔形成且与内胆的轴向方向平行且彼此一致的分支部分，中央部分可设置于内胆的中央，并且分支部分可沿着内胆的轴向方向在相反的方向上从中央部分延伸。
中央部分可在其一端上具有环，使得将其相对端固定到彼此，或者中央部分的一端和相对端可通过一片胶带粘附至彼此，由此中央部分和分支部分与内胆的外周表面紧密接触。
在另一方面中，本发明提供一种制造包括内胆和包围内胆的外周表面的复合材料的高压罐的方法，该方法包括，使传热板紧密接触内胆的外周表面，并且使垫片紧密接触传热板的顶部。
传热板可包括中央部分，和在内胆的圆周方向上以相等间隔形成且与内胆的轴向方向平行且彼此一致并与传热板紧密接触的分支部分，中央部分可位于内胆的中央，并且中央部分的相对端可固定到彼此，由此传热板与内胆的外周表面紧密接触。
垫片可包括中央部分，和在内胆的圆周方向上以相等间隔形成且与内胆的轴向方向平行且彼此一致的分支部分，并且垫片的中央部分和分支部分可位于对应于传热板的中央部分和分支部分的地方，由此垫片与传热板紧密接触。
该方法可进一步包括，在垫片的紧密接触之后，在垫片的表面上执行脱模处理，或者将固定环安装至内胆的相对端，并且可以任意顺序执行该执行和安装。
该方法可进一步包括，在执行和安装之后，在内胆的外周表面、传热板和垫片上执行长丝缠绕。
在执行长丝缠绕时，长丝缠绕的第一层可以不浸渍树脂。
在执行长丝缠绕时，长丝缠绕可包括碳纤维缠绕，并且内胆上的第一缠绕层可以是通过玻璃纤维缠绕形成的螺旋层。
在下文中讨论本发明的其他方面和代表性实施例。
应理解，术语“车辆”或“车辆的”或者其他如本文中使用的类似术语包括一般的机动车辆，例如包括运动型多用途车(SUV)的乘用车、公共汽车、货车、各种商用车、包括多种小船和轮船的船舶、飞机，等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆及其他替代燃料车辆(例如，来自除了石油以外的资源的燃料)。如本文中提到的，混合动力车辆是一种具有两个或更多个动力源的车辆，例如是使用汽油动力和电动力两者的车辆。
在下文中讨论本发明的以上特征及其他特征。
附图说明
现在将参考在以下仅通过例证给出的、且由此不限制本发明的附图中举例说明的其某些代表性实施例，详细地描述本发明的以上特征及其他特征，在附图中：
图1A和图1B是图示了内部气体自然地渗透内胆和复合材料的状态及气体由于内胆和/或复合材料受损而泄漏的状态的视图，以在两者之间进行比较；
图2是图示了将剩余气体从内胆和复合材料之间的接合面排放至凸台部分的结构的视图；
图3是图示了由于留在内胆和复合材料之间的气体的原因而在内胆中出现翘曲的状态的视图；
图4是图示了根据本发明的一个代表性实施例的高压罐的横截面的视图，其中传热板、垫片和复合材料一个堆叠在另一个的上方；
图5A和图5B是图示了传热板的中央部分的端部具有形状差异的传热板的实施例的视图；
图6A和图6B是图示了垫片的中央部分的端部具有形状差异的垫片的实施例的视图；
图7是图示了固定环的视图，根据本发明的一个实施例，其可安装至高压罐的相对端以在使传热板附接到内胆之后使内胆与垫片结合；
图8是图示了根据本发明的一个代表性实施例的在将内胆、传热板、垫片和固定环安装至高压罐之后的高压罐结构的视图；并且
图9是图示了制造根据本发明的高压罐的顺序的视图。
应理解，附图并非必须按比例绘制，提供说明本发明的基本原理的各种特征的稍微简化的示意图。如本文公开的本发明的具体设计特征，包括，例如，具体的尺寸、方向、位置和形状，将部分地由特殊目的应用和使用环境决定。
在图中，参考数字在附图的几张图中指的是本发明的相同的或等价的零件。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细地描述本发明的代表性实施例。本发明的代表性实施例可以许多不同的形式体现，并且本发明的范围不应解释为限制于以下实施例。提供这些代表性实施例使得本发明将是充分且完全的，并且将把该范围完全传达给本领域技术人员。
另外，例如，本文使用的后缀“部分”、“单元”和“模块”意味着处理至少一个功能或操作的元件，并且可由硬件或软件实现，或者由硬件和软件的组合实现。
安装到车辆中的燃料电池系统通常可包括，例如，燃料电池组，其用于发电；燃料供应装置，其用于对燃料电池组供应燃料气体(氢)；空气供应装置，其用于对燃料电池组供应空气中的氧气(其是电化学反应所需的氧化剂)；冷却系统，其用于将燃料电池组的反应热移除到系统外部并控制燃料电池组的工作温度；以及控制器，其用于调节设置于燃料电池系统中的多个阀的打开/关闭。
在这种燃料电池系统中，考虑将气体(氢气)储存于其中的高压罐的构造，高压罐可包括圆柱形缸体部分和圆顶部分，圆顶部分可在缸体部分的相对侧上形成为圆顶形状。另外，一个圆顶部分可设置有一个喷嘴，可通过该喷嘴向高压罐的内部填充气体并可通过该喷嘴将气体从高压罐的内部排出。喷嘴可由金属材料形成。可通过例如端塞保持另一圆顶部分不透气。
根据构成高压罐的内胆和复合材料的类型考虑高压罐的气密性性能，在由金属材料形成的3型内胆的情况中，不会形成气体可留在内胆和复合材料之间的接合面，因为通过自紧法(autofrettage)而使复合材料物理地压缩内胆。然而，在由聚合物材料形成的4型内胆的情况中，虽然其可接收来自复合材料的压缩力，但是与3型类似，由于当高压罐的内部处于低压时内胆的复合材料的压紧度较小，所以当高压罐的内部处于高压时可在内胆和复合材料之间或者复合材料的纤维层之间的接合面形成剩余气体可通过其移动的流路。
因此，在高压罐处于低压的状态中，可使已经渗透内胆并留在内胆和复合材料之间的接合面中的剩余气体的量增加。所累积的剩余气体可导致存在气体泄漏的错误觉察。另外，当内部气体在用于维修或检查高压罐的短时间内完全耗尽时，内胆和复合材料之间的剩余气体可对内胆施加向内的压力。也就是说，剩余气体的压力可变得比高压罐的内部压力高，从而向内推动内胆，导致内胆翘曲现象。
也就是说，在本发明中，可使气体渗透内胆的现象与气体从内胆泄漏的现象区分开。具体地，气体渗透可能不是高压罐的问题，但是由于气体的小分子大小而可自然地在聚合物材料中出现。另一方面，气体泄漏可能是高压罐的问题，并且可由高压罐的缺陷而导致。
参考图1A、图1B和图4详细地考虑缸体部分和圆顶部分的横截面，高压罐10可包括内胆20和设置于内胆20的外周表面上的增强材料(例如复合材料30)，内胆20可形成高压罐10的内周面且可由例如聚合物材料形成。具体地，复合材料30可缠绕在内胆20的外周表面周围。通过将复合材料30缠绕在内胆20的外周表面周围来形成高压罐10的这种技术是本领域中通常已知的，并且对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此下面将省略缠绕技术的详细描述。
另外，可对高压罐10填充气体，更特别地，是氢气，其由于其小分子大小的原因而可渗透4型内胆，即，由塑料材料形成的内胆20。因此，已经从内胆20的内部渗透到外部的气体可留在内胆20和包围内胆20的外周表面的增强材料(更特别地，是复合材料30)之间的接合面中。在本发明中，已经渗透内胆20并留在内胆20和复合材料30之间的气体可叫做“剩余气体”。也就是说，当已经从内胆20的内部通过内胆20的“渗透气体”留在内胆20和复合材料30之间的接合面中时，此气体可叫做“剩余气体”。
图1A和图1B分别图示了剩余气体自然地渗透内胆的状态及大量气体由于例如内胆的损坏或缺陷而向外泄漏的泄漏状态，以进行比较两者并在两者之间进行区分。也就是说，在本发明中，在内胆和复合材料之间排出剩余气体的状态可自然地出现在内胆的整个内周面上，并且需要与内胆或复合材料的一个位置受损且压力集中于对应位置的异常状态区分开。
图2详细地图示了图1A和图1B的状态，并且图示了气体留在(困在)内胆和复合材料之间的接合面中的状态。当内胆和复合材料之间的接合面充满气体时，可以不实时地向外排出剩余气体。因此，当在内胆和复合材料之间的接合面中累积的剩余气体的量超过设定量时，可将气体排放至高压罐10的表面，或者气体可沿着内胆和复合材料之间的接合面移动到高压罐10的存在凸台或端塞的相对端。结果，可在不可预测的时间将气体从高压罐10的相对端排出。在此情况中，例如，由于瞬时排放而可能导致爆炸噪声，其对于用户来说可能是使人不快的，或者可能产生焦虑。
图3图示了内胆由于当高压罐10的内胆内的压力低于内胆和复合材料之间的接合面中的剩余气体的压力时，由于压力差而经历诸如翘曲的变形的状态。具体地，可能出现翘曲现象，其中剩余气体向内推动内胆以使复合材料与内胆彼此分离。因此，本发明旨在建议一种能够通过人工形成流路而连续地将适当量的剩余气体排放至高压罐10的外部的结构，剩余气体可通过该流路在内胆和复合材料之间的接合面中自由地移动，并且建议一种制造该结构的方法。
图4是图示了根据本发明的一个实施例的内胆20、复合材料30及其之间的接合面的视图。在本发明中，可提供内胆20和包围内胆20的外周表面的复合材料30。另外，可在内胆20的外周表面上设置垫片200和传热板100。参考图4，在本发明中，传热板100可形成于内胆20的外周表面上以与其紧密接触，并且垫片200可设置于传热板100和复合材料30之间。也就是说，内胆20、传热板100、垫片200和复合材料30可以该顺序从高压罐10的内侧而一个堆叠在另一个的上方。
另外，可由于垫片200和传热板100的形状之间的差异而在垫片200和传热板100的接触面中形成间隙300。传热板100可采用薄长方形板的形式。垫片200可具有圆形横截面形状或者对应于具有六个或更多个边的多边形形状的横截面形状。如此，当垫片200叠加在传热板100上时，可由于垫片200和传热板100的形状之间的差异而形成间隙300，由此形成的间隙300可用作流路，剩余气体可通过该流路而排出。此时，当垫片200具有正方形或长方形横截面形状时，在垫片200和传热板100之间可以不形成间隙300，因为垫片200和传热板100彼此紧密接触。因此，希望避免这种具有正方形或长方形横截面形状的垫片200。
传热板100和垫片200可在高压罐10的缸体部分和圆顶部分中形成，并且其端部可延伸到相对端，即，高压罐10的凸台和/或端塞。然而，应指出，由垫片200的形状和传热板100的形状决定的间隙300的形状或大小不应损害罐的结构完整性且不应导致内胆20的变形。另外，应指出，当形成或缠绕复合材料30时，垫片200和传热板100之间的间隙300不应被例如可包含在复合材料30的层中的液相树脂堵塞。
换句话说，当在复合材料30和内胆20之间产生间隙300时，对应间隙300可延伸到高压罐10的相对端。因此，间隙300的内部压力可与大气压力类似。同时，由于复合材料30和内胆20基本上保持气密性并可产生高于大气压力的压力，所以从内胆20渗透的气体可由于压力差而自然地聚集在垫片200和传热板100之间的间隙300中。在垫片200和传热板100之间的间隙300中聚集的剩余气体可沿着延伸到高压罐10的端部的间隙300移动，然后可自然地通过压力差而向外排出。因此，垫片200和传热板100之间的间隙300可用作用于剩余气体排出的流路。
如上所述，根据本发明的代表性实施例，传热板100可构造为薄金属板，并且可使用具有良好的导热性和杰出的成型能力的铜或铝形成。从减小高压罐10的重量的角度看，将传热板100的厚度减到最小可能是有利的。传热板100可防止垫片200和内胆20彼此接触。另外，传热板100可具有的硬度和刚度比垫片200的硬度和刚度好，从而用作用于防止内胆20被垫片200损坏的支撑件。也就是说，传热板100可用来在引导垫片200的位置的同时支撑垫片200。
另外，由金属材料形成的传热板100可具有杰出的导热性。因此，在对高压罐10填充高压气体的情况中，传热板100可执行在整个高压罐10上均匀地分配由绝热压缩产生的热量的传热功能，从而防止在高压罐10的某一位置产生过多热量。另外，当传热板100和间隙(流路)300彼此平行地形成时所获得的另一效果是，剩余气体可通过间隙300轻松地移动到高压罐10的端部，因为气体在当传热板100被加热时在设置的传热板100的方向上可表现出更好的运动性。
图5A是图示了根据本发明的一个实施例的传热板100的视图。传热板100可在中央设置有一条形成中央部分的管线。形成中央部分的管线可设置有分支部分。分支部分可具有水平对称的形状。也就是说，传热板100可包括中央部分110A和分支部分120。多个长方形分支部分120可以相同的数量布置在形成中央部分的管线的相对侧上，以与管线垂直地延伸。中央部分110A(更特别地，一条形成中央部分110A的管线)可设置于高压罐10的中央，并且可缠绕在内胆20的圆周方向上。因此，分支部分120可与内胆20的轴向方向平行地对齐。当将中央部分110A缠绕在内胆20的圆周方向上时，中央部分110A的相对端可彼此接触。中央部分110A的端部可通过一片胶带固定到彼此。另外，图5B图示了本发明的另一实施例，其中可在中央部分的一端上形成环110B。在此情况中，中央部分的另一端可紧固到环110B。具体地，中央部分的另一端可安装到形成于中央部分的一端上的环110B中，由此包括中央部分和分支部分120的传热板100可与内胆20的外周表面紧密接触。
图6A是图示了根据本发明的一个实施例的垫片200的视图。由于可在传热板100上设置垫片200，所以垫片200可具有与传热板100相同的形状。以与传热板100相同的方式，垫片200可包括中央部分210A和分支部分220。参考图6A，可在形成垫片200的中央部分210A的管线周围形成分支部分220。具体地，分支部分220可围绕形成中央部分210A的管线水平对称地形成。更具体地，垫片200的多个长方形分支部分220可以相同的数量布置在形成垫片200的中央部分210A的管线的相对侧上，以与管线垂直地延伸。垫片200的中央部分210A(更特别地，一条形成垫片200的中央部分210A的管线)可设置在传热板100的中央部分110A上。因此，以与传热板100相同的方式，垫片200的中央部分210A可缠绕在内胆20的圆周方向上。因此，垫片200的分支部分220可与内胆20的轴向方向平行地对齐。当将垫片200的中央部分210A缠绕在内胆20的圆周方向上时，同样地，中央部分210A的相对端可彼此接触。垫片200的中央部分的端部可通过一片胶带固定到彼此。图6B图示了本发明的另一实施例，其中可在垫片200的中央部分的一端上形成环210B。在此情况中，中央部分的另一端可紧固到垫片200的环210B。具体地，可将中央部分的另一端安装到形成于中央部分的一端上的环210B中，由此包括中央部分和分支部分220的垫片200可层叠在传热板100上。
另外，传热板100的分支部分120和垫片200的分支部分220具有的长度可至少比高压罐10的外周表面的轴向长度大。换句话说，分支部分120和220的长度可以比在高压罐10的轴向方向上测量的高压罐10的外周表面的长度大。也就是说，在可围绕中央部分水平对称地形成的分支部分120和220中，一侧上的分支部分的长度可以至少比高压罐10的外周表面的轴向长度的一半长。
同时，垫片200需要具有设定水平或更大的刚度，因为其需要保持其形状，尽管由可叠加在垫片200上的复合材料30加压或压紧。然而，当垫片200的刚度和硬度比可形成于垫片200内的内胆20的刚度和硬度强时，垫片200可能通过复合材料30挤压垫片200的力而导致内胆20损坏，更特别地，导致内胆20的表面损坏。因此，垫片200的刚度和硬度需要满足设定水平，但是需要低于由塑料材料形成的内胆20的刚度和硬度。
另外，垫片200的构成材料需要对可包含在复合材料30中的树脂具有低粘附力。垫片200可由对树脂没有粘附力的材料形成。在通过缠绕复合材料30而形成高压罐10的过程中即使垫片200和传热板100之间的间隙(流路)300充满树脂，这用来使得能够通过允许垫片200在接收压力时与树脂分离，或者在形成高压罐10之后的性能试验(例如静水压试验和/或密封性试验)时经由树脂的破裂而重新形成间隙(流路)300。因此，在本发明的一个代表性实施例中，复合材料30可由环氧树脂形成，内胆20可由聚乙烯(PE)或聚酰胺(PA)材料形成，并且垫片200可由聚乙烯(PE)材料形成。由于环氧树脂和聚乙烯材料在其之间表现出较差的粘附性且垫片200具有的刚度和硬度可等于或小于内胆20的刚度和硬度，所以材料的上述组合可能是最佳的。
垫片200可比传热板100厚。然而，即使在此情况中，应指出，垫片200不应足够厚到使高压罐10的结构变弱或者导致内胆20损坏。另外，当垫片200比传热板100宽时，即使垫片200具有圆形横截面形状，当传热板100和垫片200彼此紧密接触时在传热板100和垫片200之间也可以不形成间隙300。因此，由于可以不形成用于剩余气体的运动的流路，所以垫片200的宽度可以比传热板100的宽度窄。
图7是图示了根据本发明的一个实施例的在传热板100与内胆20的外周表面紧密接触且垫片200叠加在传热板100上之后将固定环400安装到垫片200的相对端的状态的视图。在本发明中，垫片200的分支部分的长度可以比高压罐10的长度大。另外，在垫片200叠加在传热板100上之后，可在高压罐10的相对端上设置固定环400。具体地，可将垫片200插入固定环400，固定环400可设置于高压罐10的相对端上。固定环400的直径可对应于高压罐10的凸台和/或端塞的直径。垫片200的分支部分可沿着高压罐10的缸体部分首先与内胆20接触，然后在进入高压罐10的圆顶部分之后可聚集到高压罐10的端部的中央。因此，可将垫片200的分支部分插入固定环400，固定环400可安装到高压罐10的端部的中央。
在下文中，将详细地描述制造具有用于热辐射和剩余气体排放的结构的高压罐10的方法。在根据本发明的实施例的高压罐10的制造中，可使用在用于传统燃料电池系统的高压罐10的领域中广泛使用的方法来制造4型内胆20，因此下面将省略其详细描述。
参考图9，根据本发明的实施例的制造高压罐10的方法可包括以下步骤：使传热板100与内胆20的外周表面紧密接触。具体地，可将一条形成于传热板100的中央部分上的管线在内胆20的圆周方向上缠绕在内胆20的缸体部分的中央周围。然后，可使传热板100的中央部分的相对端紧固到彼此。可通过一片胶带将传热板100的中央部分的相对端固定到彼此，或者可将传热板100的中央部分的一端安装到形成于中央部分的另一端上的环中并固定到该环。因此，可沿着内胆20的轴向方向对齐传热板100的分支部分，具体地，该分支部分可沿圆周等距地布置在内胆20的外周表面上以与内胆20的轴向方向平行。
由于可由金属材料形成的传热板100甚至不使用粘合剂也可轻松地保持其形状，所以可经由例如手动操作沿着缸体部分和圆顶部分对齐传热板100的中央部分和分支部分。特别地，可简单地改变由金属材料形成的传热板100的形状，不管圆顶部分的弯曲轮廓如何，因此可沿着内胆20的外周表面简单地对齐传热板100。
在传热板100与内胆20的外周表面紧密接触之后，该方法可包括使垫片200与传热板100紧密接触的步骤。具体地，可执行使垫片200叠加在传热板100上的步骤。可以与使传热板与内胆20紧密接触的方式相同的方式使垫片200与传热板100紧密接触。此时，使垫片200对齐以叠加在传热板100上可能是重要的。另外，当将垫片200附接在传热板100上时，例如，可提前对垫片200的表面施加脱模剂以随后平稳地分离垫片200。也就是说，在提前对垫片200施加脱模剂之后，可使垫片200对齐以层叠在传热板100上。
然而，由于垫片200可由塑料材料形成且可具有弹性，所以可能难以将垫片200固定在高压罐10的圆顶部分上，更特别地，难以固定在内胆20上以叠加在传热板100上。因此，在使垫片200的中央部分叠加在传热板100的中央部分上且使垫片200的分支部分叠加在内胆20的缸体部分上的传热板100的分支部分上之后，可执行将固定环400安装到高压罐10的相对端(更特别地，内胆20的相对端)的步骤。具体地，可执行将垫片200的分支部分聚集并插入固定环400的步骤和将固定环400(已将垫片200插入固定环400)安装到高压罐10的相对端的步骤。
当将固定环400安装到高压罐10的相对端时，可将垫片200固定在预期位置。也就是说，垫片200的分支部分可通过固定环400保持叠加在圆顶部分上的传热板100的分支部分上。由于传热板100的分支部分和垫片200的分支部分的长度比内胆20的轴向长度大，所以在将固定环400安装到高压罐10的相对端之后，可切割并移除传热板100的分支部分和垫片200的分支部分的额外长度。
在使传热板100与内胆20的外周表面紧密接触且使垫片200叠加在传热板100上之后，可执行将长丝缠绕在内胆20的外周表面(即，传热板100和垫片200的外周表面)周围的步骤。此时，由于将由传热板100和垫片200缠绕的表面不是平的，所以第一缠绕层可形成为螺旋层以缠绕在整个内胆20上。然而，第一缠绕层可不包括浸渍于其中的树脂。在本发明的另一实施例中，当缠绕碳纤维时，为了降低价格，第一螺旋层可包括玻璃纤维。当使用玻璃纤维时，在缠绕第一层之前，可用离型膜(release flim)缠绕内胆20的外周表面和传热板100及垫片200的外周表面。
在本发明的一个代表性实施例中，在完成例如长丝、碳纤维或玻璃纤维的缠绕之后，可经由静水压试验和密封性试验测量高压罐10的完成度。在执行静水压试验和密封性试验的过程中，可使在垫片200周围硬化的树脂与垫片200分离，或者该树脂可形成裂缝。因此，间隙300可自然地在垫片200和树脂之间形成，也可在垫片200和传热板100之间形成。通过此过程，从而可在高压罐10的轴向方向上在垫片200和树脂之间及垫片200和传热板100之间形成间隙(流路)300。
总而言之，本发明的核心概念是这样一种结构，其中，在内胆和复合材料之间设置传热板和垫片，使得可将剩余气体通过传热板和垫片之间的间隙(流路)连续地且自然地排放到高压罐的外部。
另外，应指出，本发明具有这样的特征：传热板可用作垫片和内胆之间的支撑件，并且可在整个高压罐上均匀地分配由于高压罐的绝热压缩而在高压罐的某一位置快速产生的热量。
如从以上描述中显而易见的，本发明提供以下效果。
根据本发明，可使已经渗透内胆的气体连续地向外排出，而不是留在内胆和复合材料之间的接合面中。因此，可防止立刻排出全部留在内胆和复合材料之间的接合面中的过量气体的不可预测的情况。
另外，根据本发明，可能防止过量剩余气体的瞬间排放被错误地认为是气体泄漏，或者防止由于不向外排放的气体的原因而对内胆造成损坏。
另外，根据本发明，在高压罐处于低压的状态中，可能防止当已经渗透内胆并留在内胆和复合材料之间的气体对内胆施加压力时导致的内胆的翘曲(损坏)的出现。
另外，根据本发明，由于可沿着内胆的外周表面形成传热板，所以可将当对高压罐填充高压气体时由于绝热压缩而在内胆内产生的热量均匀地且快速地分配到整个高压罐，这可抑制高压罐的温度的增加。
已经参考其代表性实施例详细地描述了本发明。然而，本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可经由例如构成元件的增加、改变或省略，而实现本发明的各种修改和变化，并且这些修改和变化包含在本发明的范围中。
另外，在本发明的实施例的描述中，当包含于此的已知功能和构造的详细描述可形成本发明的主题而不是使其不清楚时，省略该详细描述。另外，考虑本发明的实施例中的功能来定义在以上描述中使用的术语，并且其可基于用户或操作员、顾客等的意图而由其他术语替换。因此，这些术语的含义应以本说明书的全部内容为基础。因此，本发明的以上详细描述并非旨在由所公开的实施例限制本发明，并且所附权利要求书应解释为包括其他实施例。

Claims (18)

1.一种高压罐，包括：
内胆；
复合材料，包围所述内胆的外周表面；
传热板，设置在所述内胆的外周表面上；以及
垫片，设置于所述传热板和所述复合材料之间，
其中，所述传热板和所述垫片之间具有间隙。
2.根据权利要求1所述的高压罐，其中，所述传热板由金属材料形成。
3.根据权利要求1所述的高压罐，其中，所述垫片具有圆形横截面或具有至少六个角的多边形横截面。
4.根据权利要求1所述的高压罐，其中，所述垫片具有的厚度比所述传热板的厚度大。
5.根据权利要求1所述的高压罐，其中，所述垫片的宽度具有比所述传热板的宽度小。
6.根据权利要求1所述的高压罐，进一步包括：插入所述高压罐的相对端的固定环，
其中，所述垫片的一端设置于所述固定环内。
7.根据权利要求1所述的高压罐，其中，所述垫片由相对于树脂非粘性的材料形成。
8.根据权利要求1所述的高压罐，其中，所述传热板包括：
在所述内胆的圆周方向上的中央部分；以及
在所述内胆的圆周方向上以相等间隔彼此隔开且与所述内胆的轴向方向平行且彼此一致的分支部分，并且
其中，所述中央部分设置于所述内胆的中央，并且所述分支部分沿着所述内胆的轴向方向在相反的方向上从所述中央部分延伸。
9.根据权利要求1所述的高压罐，其中，所述垫片包括：
在所述内胆的圆周方向上的中央部分；以及
在所述内胆的圆周方向上以相等间隔彼此隔开且与所述内胆的轴向方向平行且彼此一致的分支部分，并且
其中，所述中央部分设置于所述内胆的中央，并且所述分支部分沿着所述内胆的轴向方向在相反的方向上从所述中央部分延伸。
10.根据权利要求8所述的高压罐，其中，所述中央部分在一端上具有环，并且所述中央部分的另一端紧固到所述环，使得所述中央部分和所述分支部分与所述内胆的外周表面紧密接触。
11.根据权利要求8所述的高压罐，其中，所述中央部分的一端和另一端粘附至彼此，使得所述中央部分和所述分支部分与所述内胆的外周表面紧密接触。
12.一种制造高压罐的方法，所述高压罐包括：内胆；以及复合材料，包围所述内胆的外周表面，所述方法包括：
将传热板与所述内胆的外周表面紧密接触；并且
将垫片与所述传热板的顶部紧密接触，并且通过所述垫片和所述传热板的形状之间的差异而在所述垫片和所述传热板的接触面中形成间隙。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述传热板包括：
中央部分；以及
分支部分，在所述内胆的圆周方向上以相等间隔隔开，且与所述内胆的轴向方向平行且这些分支部分彼此一致，并且
其中，所述中央部分位于所述内胆的中央且与所述传热板紧密接触，并且将所述中央部分的相对端紧固到彼此，由此所述传热板与所述内胆的外周表面紧密接触。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述垫片包括：
中央部分；以及
分支部分，在所述内胆的圆周方向上以相等间隔隔开，且与所述内胆的轴向方向平行且这些分支部分彼此一致，并且
其中，所述垫片的中央部分和分支部分位于对应于所述传热板的中央部分和分支部分的位置，由此所述垫片与所述传热板紧密接触。
15.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：在将所述垫片紧密接触之后，
执行步骤，在所述垫片的表面上执行脱模处理；以及
安装步骤，将固定环安装到所述内胆的相对端，
其中，以任意顺序执行所述执行步骤和所述安装步骤。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：在所述执行步骤和所述安装步骤之后，在所述内胆的外周表面、所述传热板和所述垫片上执行长丝缠绕。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，在执行所述长丝缠绕的步骤中，使缠绕的第一层脱树脂。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，在执行所述长丝缠绕的步骤中，所述长丝缠绕包括碳纤维缠绕，并且所述内胆上缠绕的第一层是由玻璃纤维缠绕形成的螺旋层。
CN201711362696.2A 2017-03-24 2017-12-15 具有热辐射和剩余气体排放结构的高压罐及其制造方法 Active CN108626564B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170037660A KR102298962B1 (ko) 2017-03-24 2017-03-24 방열 및 체류 가스 배출 구조를 가지는 고압용기 및 그 제조 방법
KR10-2017-0037660 2017-03-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108626564A CN108626564A (zh) 2018-10-09
CN108626564B true CN108626564B (zh) 2020-10-09

Family

ID=63449910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711362696.2A Active CN108626564B (zh) 2017-03-24 2017-12-15 具有热辐射和剩余气体排放结构的高压罐及其制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20180274725A1 (zh)
KR (1) KR102298962B1 (zh)
CN (1) CN108626564B (zh)
DE (1) DE102017129938B4 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020118288A (ja) * 2019-01-28 2020-08-06 トヨタ自動車株式会社 水素タンク
FR3094068B1 (fr) * 2019-03-22 2022-07-22 Faurecia Systemes Dechappement Réservoir pour gaz sous pression
JP6896800B2 (ja) * 2019-06-28 2021-06-30 本田技研工業株式会社 高圧ガス容器
JP2021110339A (ja) * 2020-01-06 2021-08-02 本田技研工業株式会社 高圧タンク及び歪み検出装置
GB202013873D0 (en) * 2020-09-03 2020-10-21 Rolls Royce Plc Composite storage tank for gaseous hydrogen
GB202015295D0 (en) * 2020-09-28 2020-11-11 Rolls Royce Plc Composite storage tank for gaseous hydrogen

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000193194A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Mitsubishi Chemicals Corp 耐圧容器及びその製造方法
JP2009174700A (ja) * 2007-06-14 2009-08-06 Toyota Motor Corp ガスタンク
JP2012180892A (ja) * 2011-03-01 2012-09-20 Toyota Motor Corp ガスタンク及びガスタンクの製造方法
JP2014081014A (ja) * 2012-10-15 2014-05-08 Honda Motor Co Ltd 圧力ガス容器およびこれを備える車両
CN104114454A (zh) * 2011-12-21 2014-10-22 先科材料有限公司 基于衬里的运输和分配系统
KR101619630B1 (ko) * 2014-10-30 2016-05-10 현대자동차주식회사 연료전지 차량의 수소저장장치

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5476189A (en) * 1993-12-03 1995-12-19 Duvall; Paul F. Pressure vessel with damage mitigating system
US6648167B1 (en) * 2001-02-14 2003-11-18 Sermatech International, Inc. Ducting passages for a polymeric lining
EP1850058A1 (en) * 2006-04-25 2007-10-31 Inergy Automotive Systems Research (SA) Storage tank
US7870971B2 (en) * 2007-08-29 2011-01-18 GM Global Technology Operations LLC Diffusion layer for pressure vessels
RU2507436C2 (ru) * 2009-02-06 2014-02-20 Хексагон Текнолоджи Ас Продольные вентиляционные каналы сосуда высокого давления
JP5692107B2 (ja) * 2012-02-03 2015-04-01 トヨタ自動車株式会社 高圧ガスタンク
JP5999039B2 (ja) * 2013-07-10 2016-09-28 トヨタ自動車株式会社 高圧タンクおよび高圧タンクの製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000193194A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Mitsubishi Chemicals Corp 耐圧容器及びその製造方法
JP2009174700A (ja) * 2007-06-14 2009-08-06 Toyota Motor Corp ガスタンク
JP2012180892A (ja) * 2011-03-01 2012-09-20 Toyota Motor Corp ガスタンク及びガスタンクの製造方法
CN104114454A (zh) * 2011-12-21 2014-10-22 先科材料有限公司 基于衬里的运输和分配系统
JP2014081014A (ja) * 2012-10-15 2014-05-08 Honda Motor Co Ltd 圧力ガス容器およびこれを備える車両
KR101619630B1 (ko) * 2014-10-30 2016-05-10 현대자동차주식회사 연료전지 차량의 수소저장장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN108626564A (zh) 2018-10-09
DE102017129938A1 (de) 2018-09-27
KR102298962B1 (ko) 2021-09-06
KR20180108203A (ko) 2018-10-04
US20180274725A1 (en) 2018-09-27
DE102017129938B4 (de) 2023-01-19
KR102298962B9 (ko) 2022-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108626564B (zh) 具有热辐射和剩余气体排放结构的高压罐及其制造方法
US8308017B2 (en) Composite material with fibers with different stiffness for optimum stress usage
US9205373B2 (en) Breather layer for exhausting permeate from pressure vessels
US6742554B1 (en) Device for overheat protection for a type 4 compressed gas container
JP4515631B2 (ja) ガスマニホールドを備えた燃料電池
EP2497667B1 (en) Gas tank
US7624761B2 (en) Tube shaped high pressure storage tank
JP5071801B2 (ja) 高圧タンクとその製造方法
US9777888B2 (en) Port/liner assembly method for pressure vessel
CN108953985B (zh) 具有密封结构的高压复合容器
CN104948902B (zh) 燃料气体罐及其制造方法
CN109027676B (zh) 用于高压复合容器的密封结构
US20080171248A1 (en) Thermally activated safety valve for pressure vessels
KR102478330B1 (ko) 압력 용기 돔 배기구
CN112344199B (zh) 具有内部负载支撑件的复合压力容器
CN113154247B (zh) 一种高压储氢气瓶的制备方法
EP3863878A1 (en) Integrated fuel storage system
KR20210063402A (ko) 고압 수소 용기
GB2460928A (en) A high pressure vessel for electrolysis
EP2189696B1 (en) Fiber-reinforced resin pipe
CN113639186B (zh) 一种碳纤维双层连丝结构储氢容器
CN113217804B (zh) 一种复合材料气瓶液氧隔绝保护层及安装方法
Kim et al. Study on the development of composite CNG pressure vessels
EP3747626B1 (en) Method to produce a multi-layer composite vessel, and composite vessel obtained thereof
US20220228713A1 (en) Hydrogen storage tank with leak management functionality

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant