DE10156377A1 - Kompositdruckgasbehälter mit vorgefertigtem Mantel - Google Patents

Kompositdruckgasbehälter mit vorgefertigtem Mantel

Info

Publication number
DE10156377A1
DE10156377A1 DE10156377A DE10156377A DE10156377A1 DE 10156377 A1 DE10156377 A1 DE 10156377A1 DE 10156377 A DE10156377 A DE 10156377A DE 10156377 A DE10156377 A DE 10156377A DE 10156377 A1 DE10156377 A1 DE 10156377A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tube
composite
compressed gas
metal container
prefabricated casing
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.)
Granted
Application number
DE10156377A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10156377B4 (de
Inventor
Martin Kesten
Gesa Bayer
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.)
Air Liquide Deutschland GmbH
Original Assignee
Messer Griesheim GmbH
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 Messer Griesheim GmbH filed Critical Messer Griesheim GmbH
Priority to DE10156377A priority Critical patent/DE10156377B4/de
Publication of DE10156377A1 publication Critical patent/DE10156377A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10156377B4 publication Critical patent/DE10156377B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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
    • F17C1/02—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
    • 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
    • F17C1/14—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge constructed of aluminium; constructed of non-magnetic steel
    • 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
    • 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
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/058—Size portable (<30 l)
    • 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
    • F17C2203/0612—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
    • F17C2203/0634—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
    • F17C2203/0639—Steels
    • 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
    • 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
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/0663—Synthetics in form of fibers or filaments
    • F17C2203/0673—Polymers
    • 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
    • F17C2209/2109—Moulding
    • F17C2209/2127—Moulding by blowing
    • 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
    • F17C2209/224—Press-fitting; Shrink-fitting
    • 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
    • F17C2221/012—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
    • 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
    • F17C2260/01—Improving mechanical properties or manufacturing
    • F17C2260/011—Improving strength
    • 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
    • F17C2260/01—Improving mechanical properties or manufacturing
    • F17C2260/012—Reducing weight
    • 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
    • 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
    • F17C2270/07—Applications for household use
    • F17C2270/0736—Capsules, e.g. CO2
    • 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
    • F17C2270/07—Applications for household use
    • F17C2270/0763—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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Der Druckgasbehälter besteht aus einem Verbund eines zylindrischen Metallbehälters (Liner) und einem vorgefertigten Mantelrohr, insbesondere einem Laminatrohr. Zur Herstellung des Verbund-Druckgasbehälters wird ein zylindrischer Metallbehälter in das vorgefertigte Mantelrohr gebracht und mittels Gasdruck so weit verformt und aufgeweitet, daß eine kraftschlüssige und unlösbare Verbindung zwischen dem Metallbehälter und dem Mantelrohr entsteht. Der Liner besteht z. B. aus einer Aluminiumlegierung und das Mantelrohr aus Kohlefaserlaminat. Der Druckgasbehälter wird vorteilhaft als Wasserstoffversorgung für Brennstoffzellen eingesetzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Komposit-Druckgasbehälter, ein Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung.
  • Gase und Gasgemische werden in der Regel in Druckgasbehältern gelagert und transportiert. Die gebräuchlichsten Druckgasbehälter sind Druckgasflaschen aus Stahl und Aluminium für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase mit einem maximalen Fülldruck bis 200 bar oder 300 bar.
  • Um das Gewicht von Druckgasflaschen zu verringern, werden Verbundgasflaschen (Composite Flaschen) von den Gaseherstellern eingesetzt. Verbundgasflaschen bestehen aus einem sogenannten Liner, welcher über einen wesentlichen Teil seiner Länge mit Verbundfasern aus Glas, Kohlenstoff, Aramid oder Draht umwickelt ist. Beispielsweise wird bei dem überwiegend praktizierten Naßwickelverfahren in einem gesteuerten Wickelprozeß ein Faser/Harzlaminat auf den Liner aufgetragen, das in einem nachgeschalteten Wärmebehandlungsprozess seine endgültigen Gebrauchseigenschaften erhält. Verbundgasflaschen und deren Herstellung sind z. B. in der DE 31 03 646 C2, DE 38 21 852 A1 und US 3843010 beschrieben. Die Verbundgasflaschen haben den Nachteil, daß sie durch individuelle Bewickelung der Behälter (Liner) hergestellt werden müssen, wobei die individuelle Bewickelung auf den üblichen Wickelmaschinen sehr aufwendig ist und der Prozeß mehrere, zum Teil manuell ausgeführte Arbeitsschritte erfordert, die bei jedem Behälter wiederholt werden müssen.
  • Ein Schwerpunkt der gegenwärtigen Entwicklung von Brennstoffzellen ist die Entwicklung von Systemen mit kleiner und mittlerer Leistung für die netzunabhängige Stromversorgung von mobilen Verbrauchern. Das Ziel sind Batterieersatzlösungen für lange Betriebszeiten bei relativ kleinen Leistungen bzw. die Bereitstellung von Energiewandlern mit unabhängig dimensionierbaren Wasserstoffspeichern. Für die Wasserstoffversorgung derartiger Systeme wird an kleine Hydridspeicher gedacht, die allerdings verschiedene Nachteile besitzen. Dazu gehören in erster Linie die hohen Materialkosten, ein sehr hohes Gewicht und eine sehr geringe Speicherdichte (etwa 1 Gew.-%). Zusätzliche Nachteile sind die Empfindlichkeit gegenüber Verunreinigungen und begrenzte Befüll- und Entladezyklen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbundgasflasche zu schaffen, die wesentlich kostengünstiger hergestellt werden kann.
  • Eine weitere Aufgabe besteht in der Bereitstellung einer alternativen Wasserstoffversorgung für Brennstoffzellen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Druckgasbehälter mit den in Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen gelöst.
  • Der umfangsverstärkte Druckgasbehälter wird dadurch hergestellt, daß über die zylindrische Länge des Liners ein Mantelrohr, insbesondere ein bereits vollständig vorgefertigtes Laminatrohr, angebracht wird. Diese Laminatrohre können sehr kostengünstig in großer Länge gefertigt werden und müssen nur noch passend zugeschnitten werden.
  • Mantelrohre sind z. B. Metallrohre, Kunststoffrohre. Bevorzugt werden Laminatrohre, die z. B. aus Fasermaterial wie Glasfaser, Kunststofffaser oder Kohlenstofffaser und einem Kunstharz (z. B. Polyesterharz oder Epoxidharz) hergestellt werden.
  • Nachdem das Laminatrohr über den Liner geschoben wurde müssen Liner und Laminatrohr fest verbunden werden, um den Betriebsbelastungen bzw. Druckbelastungen dauerhaft standhalten zu können. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der metallische Liner durch Innendruck so weit verformt wird, daß eine kraftschlüssige und unlösbare Verbindung zwischen dem zylindrischen Liner und dem Mantelrohr (Laminatrohr) entsteht. Das Ergebnis ist ein umfangsverstärkter zylindrischer Behälter, der nach den für Composite-Behälter geltenden Regeln der Technik ausgelegt und betrieben werden kann.
  • Bei Verwendung des Druckgasbehälters z. B. als Wasserstoffversorgung für Brennstoffzellen werden als Liner-Werkstoffe vorzugsweise Aluminiumlegierungen, hochlegierte Chrom-Nickel-Stähle oder Duplexstähle eingesetzt, wodurch eine Wasserstoffversprödung ausgeschlossen werden kann.
  • Mit Linern aus der höherfesten Aluminiumlegierung AA 7032 T6 und Hüllrohren (Mantelrohr) aus Kohlefaserlaminat sind leichte Druckgasbehälter insbesondere für die Wasserstoffspeicherung herstellbar, die im Vergleich zu den heute für mobile Brennstoffzellen eingesetzten Hydridspeichern die mindestens dreifache Gasmenge speichern können.
  • Gemäß der Erfindung erfolgt die Bereitstellung von Wasserstoff in Hochdruckbehältern, -dosen, -kartuschen oder -patronen, die Wasserstoff insbesondere bei Drucken über 300 bar speichern können.

Claims (8)

1. Druckgasbehälter aus einem Verbund eines zylindrischen Metallbehälters und einem vorgefertigten Mantelrohr, insbesondere einem Laminatrohr.
2. Druckgasbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbehälter aus einer Aluminiumlegierung, Messing oder Stahl ist.
3. Druckgasbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgasbehälter eine Druckgasflasche, eine Druckdose, eine Kartusche oder Druckgaspatrone ist.
4. Verfahren zur Herstellung eines Verbund-Druckgasbehälters, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer Metallbehälter in ein Mantelrohr gebracht wird und mittels Gasdruck so weit verformt und aufgeweitet wird, daß eine kraftschlüssige und unlösbare Verbindung zwischen dem Metallbehälter dem Mantelrohr entsteht.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorgefertigtes Laminatrohr als Mantelrohr eingesetzt wird.
6. Verwendung eines Druckgasbehälters nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Wasserstoffversorgung für Brennstoffzellen.
7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgasbehälter für einen Fülldruck von mindestens 300 bar vorgesehen ist.
8. Verwendung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgasbehälter einen Liner aus einer Aluminiumlegierung und ein Mantelrohr aus Kohlefaserlaminat aufweist.
DE10156377A 2001-11-16 2001-11-16 Kompositdruckgasbehälter mit vorgefertigtem Mantel Expired - Fee Related DE10156377B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10156377A DE10156377B4 (de) 2001-11-16 2001-11-16 Kompositdruckgasbehälter mit vorgefertigtem Mantel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10156377A DE10156377B4 (de) 2001-11-16 2001-11-16 Kompositdruckgasbehälter mit vorgefertigtem Mantel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10156377A1 true DE10156377A1 (de) 2003-06-05
DE10156377B4 DE10156377B4 (de) 2007-05-31

Family

ID=7706014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10156377A Expired - Fee Related DE10156377B4 (de) 2001-11-16 2001-11-16 Kompositdruckgasbehälter mit vorgefertigtem Mantel

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10156377B4 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013226084A1 (de) 2013-12-16 2015-06-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers umfassend ein Innenelement aus einem metallischen oder nichtmetallischen Werkstoff und ein das innere Element umgebendes Außenelement aus einem Faserverbundwerkstoff
DE102014208830A1 (de) 2014-05-12 2015-11-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Druckbehälter mit nassgewickeltem CFK
WO2020043641A1 (de) 2018-08-28 2020-03-05 Alzchem Trostberg Gmbh Verfahren zur herstellung eines druckgasbehälters
DE102019200285A1 (de) 2019-01-11 2020-07-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Druckgasbehälters, Druckgasbehälter, Verwendung desselben sowie Fahrzeug mit einem solchen Druckgasbehälter
EP3786512A1 (de) * 2019-08-30 2021-03-03 Nproxx B.V. Verfahren zur herstellung eines druckbehälters und druckbehälter
DE102019130278A1 (de) * 2019-11-11 2021-05-12 Audi Ag Verfahren zur Herstellung eines Drucktanks für die Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug und hiermit hergestellter Drucktank (II)
DE102019130283A1 (de) * 2019-11-11 2021-05-12 Audi Ag Verfahren zur Herstellung eines Drucktanks für die Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug und hiermit hergestellter Drucktank (III)
DE102019130276A1 (de) * 2019-11-11 2021-05-12 Audi Ag Verfahren zur Herstellung eines Drucktanks für die Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug und hiermit hergestellter Drucktank (I)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE737187C (de) * 1939-12-06 1943-07-08 Mannesmann Ag Verfahren zur Herstellung von innenplattierten Behaeltern, Flaschen u. dgl.
DE1824737U (de) * 1960-07-21 1961-01-12 Mannesmann Ag Unmagnetischer druckgasbehaelter.
GB1374977A (en) * 1970-12-02 1974-11-20 Fairey Stainless Ltd Double-walled containers and their manufacture
US3843010A (en) * 1971-10-13 1974-10-22 Brunswick Corp Metal lined pressure vessel
DE3103646C2 (de) * 1981-02-04 1984-03-29 Aluminium-Walzwerke Singen Gmbh, 7700 Singen Druckbehälter zur Lagerung sowie zum Transport gasförmiger Strömungsmittel
DE3821852A1 (de) * 1988-06-29 1990-02-22 Diehl Gmbh & Co Druckgasflasche aus verbundwerkstoff fuer hohen gasdruck
FR2772459A1 (fr) * 1998-05-14 1999-06-18 Commissariat Energie Atomique Procede de fabrication d'une enveloppe etanche et d'un reservoir etanche de stockage, et reservoir etanche de stockage

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013226084A1 (de) 2013-12-16 2015-06-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers umfassend ein Innenelement aus einem metallischen oder nichtmetallischen Werkstoff und ein das innere Element umgebendes Außenelement aus einem Faserverbundwerkstoff
DE102014208830A1 (de) 2014-05-12 2015-11-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Druckbehälter mit nassgewickeltem CFK
US10260678B2 (en) 2014-05-12 2019-04-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Pressure vessel having wet-wrapped carbon-fiber-reinforced plastic
WO2020043641A1 (de) 2018-08-28 2020-03-05 Alzchem Trostberg Gmbh Verfahren zur herstellung eines druckgasbehälters
DE102019200285A1 (de) 2019-01-11 2020-07-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Druckgasbehälters, Druckgasbehälter, Verwendung desselben sowie Fahrzeug mit einem solchen Druckgasbehälter
EP3786512A1 (de) * 2019-08-30 2021-03-03 Nproxx B.V. Verfahren zur herstellung eines druckbehälters und druckbehälter
WO2021038000A1 (de) * 2019-08-30 2021-03-04 Nproxx B.V. Verfahren zur herstellung eines druckbehälters und druckbehälter
DE102019130278A1 (de) * 2019-11-11 2021-05-12 Audi Ag Verfahren zur Herstellung eines Drucktanks für die Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug und hiermit hergestellter Drucktank (II)
DE102019130283A1 (de) * 2019-11-11 2021-05-12 Audi Ag Verfahren zur Herstellung eines Drucktanks für die Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug und hiermit hergestellter Drucktank (III)
DE102019130276A1 (de) * 2019-11-11 2021-05-12 Audi Ag Verfahren zur Herstellung eines Drucktanks für die Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug und hiermit hergestellter Drucktank (I)
DE102019130278B4 (de) 2019-11-11 2021-07-29 Audi Ag Verfahren zur Herstellung eines Drucktanks für die Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug und hiermit hergestellter Drucktank (II)
DE102019130283B4 (de) 2019-11-11 2021-07-29 Audi Ag Verfahren zur Herstellung eines Drucktanks für die Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug und hiermit hergestellter Drucktank (III)
DE102019130276B4 (de) 2019-11-11 2021-08-19 Audi Ag Verfahren zur Herstellung eines Drucktanks für die Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug und hiermit hergestellter Drucktank

Also Published As

Publication number Publication date
DE10156377B4 (de) 2007-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2990714B1 (de) Akkumulator
DE102006019993B3 (de) Druckgasspeicher, insbesondere für Wasserstoff
EP3027955A1 (de) Tank
EP2959208B1 (de) Druckbehälter mit wärmetauscher für kryogen gespeichertes medium
DE102015222392A1 (de) Druckbehälter mit einem Lastring, Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters
DE102005048714B4 (de) Gasdichter Behälter mit einer Diffusionssperrschicht aus Metallhydriden und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102016201477A1 (de) Druckbehälter sowie Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters
DE102018101509A1 (de) Hochdrucktank
DE10156377A1 (de) Kompositdruckgasbehälter mit vorgefertigtem Mantel
EP1076794B1 (de) Verfahren zum speichern von tiefsiedenden permanenten gasen oder gasgemischen in druckbehältern
DE2551590A1 (de) Behaelter fuer gase
DE102007023821A1 (de) Verfahren zum Befüllen eines kryogenen Wasserstoff vorgesehenen Speicherbehälters insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE102016208376A1 (de) Druckbehälter zur Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug
DE102011007361A1 (de) Druckbehälter, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102015016699A1 (de) Druckgasbehälter
DE102018220655A1 (de) Herstellungsverfahren für einen Wasserstoff-Druckbehälter, Druckbehälter sowie Kraftfahrzeug mit einem Wasserstoff-Druckbehälter
DE102017201672A1 (de) Druckbehälter sowie Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters
EP1500864A2 (de) Verfahren zum Betanken eines Fahrzeuges
DE102019200285A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Druckgasbehälters, Druckgasbehälter, Verwendung desselben sowie Fahrzeug mit einem solchen Druckgasbehälter
DE102009024795A1 (de) Wasserstofftank in einem Kraftfahrzeug
DE102014209916A1 (de) Hochdruckbehälter
DE10305397B4 (de) Druckbehälter
EP0840054B1 (de) Verbundbehälter für Gase
DE102019127000A1 (de) Verfahren zum Verbinden eines Druckbehälters mit einer Leitung und Druckbehälteranordnung
DE102020214412B3 (de) Metallhydridspeicher für stationäre Anwendungen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: AIR LIQUIDE DEUTSCHLAND GMBH, 47805 KREFELD, DE

8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee