CN217635054U - 一种碳纤维低温高压储氢气瓶 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种碳纤维低温高压储氢气瓶，包括瓶体，所述瓶体的一端开设有加注口，所述加注口上插设有加注管，所述瓶体包括内胆层和缠绕层，所述缠绕层延伸至所述加注管的外壁包覆，所述内胆层和缠绕层均采用碳纤维复合材料制成。本实用新型提供一种碳纤维低温高压储氢气瓶，与普通的金属内胆气瓶相比，碳纤维复合材料内胆壁厚很薄，减轻气瓶自身重量的同时可以显著提高气瓶的极限承载能力，气瓶内部压力可达70MPa，提升瓶体的整体强度及刚性，保证储氢罐在高压下更加安全可靠，同时质量轻，更进一步减轻储氢瓶的重量，便于运输。
Description
技术领域
本实用新型涉及氢能技术领域，具体涉及一种碳纤维低温高压储氢气瓶。
背景技术
众所周知，氢燃料电池汽车因其“零排放”特点正在逐步成为未来新能源汽车的主力军。车载储氢技术，作为氢燃料汽车发展过程中的关键一环，直接关系到燃料电池汽车的续航、成本与安全性，也是未来氢燃料电池车发展的重点突破环节。
目前，车载储氢技术以高压气态储氢技术路线为主，通过储氢瓶作为氢气储存容器。高压气态储氢具有充放氢速度快、容器结构简单等优点，是现阶段主要的储氢方式；随着氢能的发展、高压储氢技术对容器的承载能力要求增加。
现有的储氢瓶类型主要分为金属气瓶(Ⅰ型)、金属内胆纤维环向缠绕气瓶(Ⅱ型)、金属内胆纤维全缠绕气瓶(Ⅲ型)、非金属内胆纤维全缠绕气瓶(Ⅳ型)。其中，I型、II型瓶储氢密度低、安全性能较差，难以满足车载储氢密度要求；III型、IV型瓶有提高安全性、减轻重量、提高质量储氢密度等优势，因此应用已经较为广泛。相比于III型瓶，IV型瓶凭借优异的抗氢脆腐蚀性、更轻的质量、更低的成本及更高的质量储氢密度与循环寿命，成为引领国际氢能汽车高压储氢容器发展方向的“新宠”。
国内市场由于因技术瓶颈、法规限制、关键材料碳纤维依赖进口及需求低迷、配套技术不达标等因素，市面上车载储氢瓶中的主流产品仍是35兆帕III型瓶以及35兆帕IV型瓶。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种碳纤维低温高压储氢气瓶，与普通的金属内胆气瓶相比，碳纤维复合材料内胆壁厚很薄，减轻气瓶自身重量的同时可以显著提高气瓶的极限承载能力，气瓶内部压力可达70MPa，提升瓶体的整体强度及刚性，保证储氢罐在高压下更加安全可靠，同时质量轻，更进一步减轻储氢罐的重量，便于运输。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种碳纤维低温高压储氢气瓶，包括瓶体，所述瓶体的一端开设有加注口，所述加注口上插设有加注管，所述瓶体包括内胆层和缠绕层，所述缠绕层延伸至所述加注管的外壁包覆，所述内胆层和缠绕层均采用碳纤维复合材料制成。
优选地，所述加注管埋设的一端埋设于所述内胆层和缠绕层之间。
优选地，所述加注管采用金属材质。
优选地，所述碳纤维复合材料通过碳纤维和环氧树脂制成。
采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：
1、本实用新型一种碳纤维低温高压储氢气瓶，瓶体的内胆采用碳纤维复合材料固化成型，加注口上插设有加注管，内胆和加注管的外壁缠绕有碳纤维复合材料的缠绕层，解决现有储氢瓶体内胆和外层不同材料之间的层间结合问题，可让内外层纤维致密，同时，与普通的金属内胆气瓶相比，碳纤维复合材料内胆壁厚很薄，减轻气瓶自身重量的同时可以显著提高气瓶的极限承载能力，气瓶内部压力可达70MPa，提升瓶体的整体强度及刚性，保证储氢罐在高压下更加安全可靠，同时质量轻，更进一步减轻储氢瓶的重量，便于运输。
2、本实用新型一种碳纤维低温高压储氢气瓶，缠绕层延伸至所述加注管的外壁包覆，瓶体和加注管的密封性能好，强度高。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型结构剖视图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示本实用新型的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
实施例
请参考图1和图2所示，本实用新型公开了一种碳纤维低温高压储氢气瓶，包括瓶体1，瓶体1的一端开设有加注口11，加注口11上插设有加注管2，瓶体1包括内胆层12和缠绕层13，缠绕层13延伸至加注管2的外壁包覆，内胆层12和缠绕层13均采用碳纤维复合材料固化成型，碳纤维复合材料通过碳纤维和环氧树脂制成瓶体1的两端均为弧面结构。
加注管2埋设的一端埋设于内胆层12和缠绕层13之间。加注管2采用金属材质，本实施例中采用铝合金材质。
本实施例中储氢气瓶的成型方法为：往硅胶气袋中充入高压空气并持续保压，在硅胶气袋的外壁缠绕碳纤维复合材料，即碳布，缠绕时，硅胶气袋的一端留有空隙用于形成瓶身1的加注口11，进行固化后，放出导体气体取出硅胶气袋，形成内胆层12，在内胆层12的加注口处插入加注管2，分别在内胆层外壁和加注管外壁包覆缠绕碳布，进行固化，形成缠绕层13。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种碳纤维低温高压储氢气瓶，其特征在于：包括瓶体，所述瓶体的一端开设有加注口，所述加注口上插设有加注管，所述瓶体包括内胆层和缠绕层，所述缠绕层延伸至所述加注管的外壁包覆，所述内胆层和缠绕层均采用碳纤维复合材料制成。
2.如权利要求1所述的一种碳纤维低温高压储氢气瓶，其特征在于：所述加注管的一端埋设于所述内胆层和缠绕层之间。
3.如权利要求1所述的一种碳纤维低温高压储氢气瓶，其特征在于：所述加注管采用金属材质。
4.如权利要求1所述的一种碳纤维低温高压储氢气瓶，其特征在于：所述碳纤维复合材料由碳纤维和环氧树脂制成。
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2022
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