DE102014109373B4 - Hochdrucktank und Herstellungsverfahren für einen Hochdrucktank - Google Patents

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Abstract

Hochdrucktank (10), aufweisend:einen Mantel (12); undeine Verstärkungsschicht (40), die auf einer Außenfläche des Mantels (12) ausgebildet ist, wobeider Mantel (12) einen bearbeiteten Abschnitt umfasst, an welchem ein Anhaftungsverhinderungsprozess, der ein Anhaften des Mantels (12) an der Verstärkungsschicht (40) verhindert, angewandt wird, undder bearbeitete Abschnitt in einem Bereich liegt, der die Verstärkungsschicht (40) berührt, dadurch gekennzeichnet, dass der bearbeitete Abschnitt ein glanzpolierter Abschnitt ist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Hochdrucktank und ein Herstellungsverfahren für einen Hochdrucktank.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Verschiedene Hochdrucktankstrukturen wurden entwickelt (siehe beispielsweise die japanische Offenlegungsschrift JP 2008-164131 A ). Die JP 2008-164131 A beschreibt eine Technologie, welche das Ausbilden einer Haftschicht zwischen einem Mantel (liner) und einer Faserverstärkten Plastik- bzw. Kunststoffschicht umfasst, um die luftdichten Abdichtungseigenschaften zu verbessern.
  • Bei dem in der JP 2008-164131 A beschriebenen Hochdrucktank wird der Mantel durch ein Haftmittel bzw. einen Klebstoff mit der Faserverstärkten Kunststoffschicht verklebt. Wenn die Flexibilität des Mantels bei niedrigen Temperaturen abnimmt kann sich daher beispielsweise eine Beanspruchung aufgrund des Innendrucks des Tanks örtlich an einem Teil des Mantels konzentrieren, und der Mantel kann sich verziehen.
  • Auch wird, wenn der Hochdrucktank mit Wasserstoffgas gefüllt wird, das in einem Brennstoffzellenfahrzeug zur Anwendung kommt, Wasserstoff kontinuierlich aus dem Hochdrucktank mit einer hohen Strömungsrate ausgegeben, wenn das Brennstoffzellenfahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt. Zu diesem Zeitpunkt fällt die Temperatur im Hochdrucktank als Ergebnis der adiabatischen Expansion des Wasserstoffs im Hochdrucktank rapide auf eine niedrige Temperatur. Beispielsweise fällt, in einem kalten Gebiet, in welchem die Außenlufttemperatur -10°C ist, die Temperatur im Hochdrucktank auf eine extrem niedrige Temperatur von etwa -70°C. Bei dieser extrem niedrigen Temperatur nimmt die Bruchdehnung des Mantels ab, so dass, bei einem Hochdrucktankt mit einem Aufbau, bei welchem der Mantel durch einen Klebstoff an der Faserverstärkten Kunststoffschicht anhaftet, eine hohe Belastung örtlich auf einen Teil des Mantels aufgebracht werden kann. Weiterer Stand der Technik betreffend die Ausgestaltung von Hochdrucktanks findet sich in der US 2013 / 0 186 893 AI, der DE 22 23 852 A , der DE 692 06 114 T2 , der US 3 266 660 A , der JP H10 - 292 899 A sowie der DE 10 2009 042 401 A1
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Hochdrucktank mit den Merkmalen des Anspruchs 1, der einen Mantel und eine Verstärkungsschicht aufweist. Die Verstärkungsschicht ist auf einer Außenfläche des Mantels ausgebildet. Der Mantel umfasst einen bearbeiteten Abschnitt, an welchem ein Anhaftungsverhinderungsprozess, der ein Anhaften des Mantels an der Verstärkungsschicht verhindert, angewandt wird. Der bearbeitete Abschnitt ist ein glanzpolierter Abschnitt und liegt in einem Bereich, der die Verstärkungsschicht berührt. Bei dem Hochdrucktank gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung hat der Mantel den bearbeiteten Abschnitt, an welchem der Anhaftungsverhinderungsprozess, der ein Anhaften des Mantels an der Verstärkungsschicht verhindert, angewandt wird. Eine aufgrund des Innendrucks des Hochdrucktanks auf den Mantel wirkende Beanspruchung kann somit verteilt werden, so dass eine Konzentration der Beanspruchung bzw. Belastung auf einen Teil des Mantels verhindert werden kann.
  • Bei dem Hochdrucktank gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung kann der Anhaftungsverhinderungsprozess ein Prozess sein, der das Ausbilden einer Formlösungsmittelschicht, die durch ein Formlösungsmittel gebildet wird, an zumindest einem Abschnitt zwischen dem Mantel und der Verstärkungsschicht umfasst. Da bei dem Hochdrucktank gemäß diesem Aspekt die Formlösungsmittelschicht an zumindest einem Abschnitt zwischen dem Mantel und der Verstärkungsschicht gebildet wird, verhindert die Formlösungsmittelschicht das Anhaften des Mantels an der Verstärkungsschicht. Eine aufgrund des Innendrucks des Hochdrucktanks auf den Mantel wirkende Beanspruchung kann somit verteilt werden, so dass eine örtliche Konzentration der Beanspruchung bzw. Belastung auf einen Teil des Mantels verhindert werden kann.
  • Bei dem Hochdrucktank gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung kann der bearbeitete Abschnitt an einem im Mantel enthaltenen Kuppelabschnitt angeordnet sein, wobei der Kuppelabschnitt eine gekrümmte Oberflächenform hat. Bei dem Hochdrucktank gemäß diesem Aspekt ist der bearbeitete Abschnitt am Kuppelabschnitt des Mantels angeordnet, wo es zu einer Konzentration der Beanspruchung durch den Innendruck des Tanks kommen kann. Daher kann die auf den Kuppelabschnitt des Mantels wirkende Belastung bzw. Beanspruchung verteilt werden.
  • Bei dem Hochdrucktank gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung kann der Mantel aus Harz bestehen. Bei dem Hochdrucktank gemäß diesem Aspekt besteht der Mantel aus Harz. Bei dem Harzmantel nimmt die Bruchdehnung bei niedriger Temperatur ab, so dass es hier besonders zu einer örtlichen Konzentration der Beanspruchung durch den Innendruck des Tanks an einem Teil des Mantels kommen kann. Das Verteilen der Beanspruchung durch das Anwenden des Anhaftungsverhinderungsprozesses auf den Mantel ist daher besonders bei einem Hochdrucktank effektiv, der einen Harzmantel hat.
  • Der Hochdrucktank gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung kann ein Hochdruck-Wasserstofftank sein, der ausgestaltet ist, um mit Wasserstoff befüllt zu werden. Wenn kontinuierlich Wasserstoff aus einem Hochdrucktank mit einer hohen Strömungsrate abgegeben wird, fällt, aufgrund der adiabatischen Expansion des Wasserstoffs im Hochdrucktank, die Temperatur im Hochdrucktank rapide auf eine niedrige Temperatur ab. Das Verteilen der Beanspruchung durch das Anwenden des Anhaftungsverhinderungsprozesses auf den Mantel ist daher besonders bei einem Hochdruck-Wasserstofftank effektiv.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für einen Hochdrucktank mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Das Herstellungsverfahren umfasst das Ausbilden einer Verstärkungsschicht auf einer Außenfläche eines Mantels; und das Ausführen einer Anhaftungsverhinderungsbehandlung, die ein Anhaften des Mantels an der Verstärkungsschicht verhindert, an zumindest einem Abschnitt eines Bereichs, in welchem der Mantel die Verstärkungsschicht berührt, bevor die Verstärkungsschicht ausgebildet wird, wobei die Außenfläche des Mantels bei der Anhaftungsverhinderungsbehandlung glanzpoliert wird. Bei dem Herstellungsverfahren für einen Hochdrucktank gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Anhaftungsverhinderungsbehandlung, die ein Anhaften des Mantels an der Verstärkungsschicht verhindert, an zumindest einem Abschnitt des Bereichs, in welchem der Mantel die Verstärkungsschicht berührt, ausgeführt. Daher kann bei einem Hochdrucktank, nach dessen Herstellung, die aufgrund des Innendrucks des Hochdrucktanks auf den Mantel wirkende Beanspruchung verteilt werden so dass eine örtlichen Konzentration der Beanspruchung bzw. Belastung auf einen Teil des Mantels verhindert werden kann.
  • Gemäß dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung kann eine Kostenreduzierung, eine Ressourceneinsparung, ein vereinfachtes Herstellen und/oder eine verbesserte Leistung und dergleichen erzielt werden.
  • Figurenliste
  • Die Merkmale und Vorteile sowie die technische und wirtschaftliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Elemente zu bezeichnen; hierbei zeigt:
    • 1 eine erläuternde Darstellung des Aufbaus eines Hochdrucktanks gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
    • 2 ein Flußschaubild, das ein Herstellungsverfahren für den Hochdrucktank gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform darstellt;
    • 3 eine erläuternde Darstellung der Effekte der ersten beispielhaften Ausführungsform; und
    • 4 ein Beanspruchungsverteilungsschaubild eines Hochdrucktanks gemäß einem Vergleichsbeispiel, bei welchem ein Mantel an einer Faserverstärkten Kunststoffschicht anhaftet.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend wird eine erste beispielhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. 1 zeigt eine erläuternde Darstellung des Aufbaus eines Hochdrucktanks 10 der ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Der Hochdrucktank 10 wird dazu verwendet, um Wasserstoff, der als Brenngas bei einem fahrzeuggestützten Brennstoffzellensystem verwendet wird, zu speichern.
  • Wie in der Zeichnung dargestellt ist, umfasst der Hochdrucktank 10 einen Mantel 12, Kappen 14 und 16, eine Formlösungsmittelschicht 30 sowie eine Faserverstärkte Kunststoffschicht 40. Die Kappen 14 und 16 sind an den jeweiligen Enden des Mantels 12 in Längsrichtung ausgebildet. Der Mantel 12 und die Kappen 14 und 16 bilden zusammen einen Hauptkorpusabschnitt 20.
  • Der Mantel 12 besteht aus Harz bzw. Kunstharz mit Gasbarriereeigenschaften hinsichtlich Wasserstoffgas, beispielsweise einem Nylonharz, das einem Formgebungsprozess unterworfen wurde. Der Mantel 12 hat einen gekrümmten Oberflächenabschnitt in der Nähe beider Enden in Längsrichtung. Diese gekrümmten Oberflächenabschnitte des Mantels 12 werden nachfolgend auch als Kuppelabschnitte 21 und 22 bezeichnet. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform besteht der Mantel 12 aus Harz, er kann jedoch auch aus Metall bestehen.
  • Die Faserverstärkte Kunststoffschicht 40 ist an einer Außenfläche des Hauptkorpusabschnitts 20 ausgebildet. Die Faserverstärkte Kunststoffschicht 40 wird durch Wickeln einer mit einem wärmehärtenden Harz vorab imprägnierten Faser entsprechend einem Faserwicklungsverfahren (nachfolgend als „FW-Verfahren“ bezeichnet) ausgebildet.
  • Die Formlösungsmittelschicht 30 wird durch ein Formlösungsmittel gebildet. Die Formlösungsmittelschicht 30 ist über den gesamten Bereich zwischen dem Hauptkorpusabschnitt 20 und der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40 ausgebildet. Die Formlösungsmittelschicht 30 verhindert das Anhaften des Hauptkorpusabschnitts 20 an der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform wird ein Fluorformlösungsmittel als Formlösungsmittel verwendet. Alternativ kann auch ein Silikonformlösungsmittel als Formlösungsmittel verwendet werden. Der Hochdrucktank 10 ist auf diese Weise ausgebildet.
  • 2 zeigt ein Flußschaubild zur Darstellung eines Herstellungsverfahrens des Hochdrucktanks 10. Zunächst wird der Hauptkorpusabschnitt 20 angefertigt bzw. bereitgestellt (Schritt T12). Das bedeutet, der Mantel 12 mit den daran angebrachten Kappen 14 und 16 wird bereitgestellt. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform wird, wie vorstehend beschrieben ist, ein Harzmantel als Mantel 12 verwendet.
  • Dann wird die Formlösungsmittelschicht 30 durch Aufbringen eines Fluorformlösungsmittels auf den Hauptkorpusabschnitt 20 und Trocknen desselben ausgebildet (Schritt T14). Genauer gesagt wird, im nächsten Schritt, ein Fluorformlösungsmittel auf den gesamten Bereich des Hauptkorpusabschnitts 20 aufgesprüht, in welchem die Faserverstärkte Kunststoffschicht 40 ausgebildet wird. Das aufgebrachte Fluorformlösungsmittel wird dann mit Warmluft getrocknet, wodurch die Formlösungsmittelschicht 30 ausgebildet wird. Das Aufbringverfahren für das Formlösungsmittel ist nicht auf ein Sprühverfahren beschränkt. Beispielsweise kann das Formlösungsmittel auch mit einer Bürste aufgebracht werden, oder der Mantel 12 kann beispielsweise in einen Behälter getaucht werden, der das Formlösungsmittel enthält. Alternativ kann die Formlösungsmittelschicht 30 durch Aufbringen eines Films, der aus dem Formlösungsmittel besteht, auf die Außenfläche des Mantels 12 ausgebildet werden.
  • Nachdem das Formlösungsmittel aufgebracht und getrocknet wurde, werden die Fasern, die mit dem wärmehärtenden Harz imprägniert wurden, entsprechend dem FW-Verfahren um den Hauptkorpusabschnitt 20 gewickelt (Schritt T16). Bei dieser beispielhaften Ausführungsform wird Epoxidharz als das wärmehärtende Harz verwendet. Zudem wird eine Karbonfaser als die Wickelfaser verwendet. Die Wickelfaser kann auch eine Glasfaser, eine Aramidfaser oder dergleichen sein. Die Faser kann durch ein Reifenwickelverfahren (so genanntes hoop winding) oder ein biaxiales Wickelverfahren (so genanntes helical winding) mit niedrigem Winkel und hohem Winkel oder dergleichen gewickelt werden.
  • Dann wird das Epoxidharz, mit welchem die Karbonfaser imprägniert wurde, thermisch gehärtet (Schritt T18). Genauer gesagt wird der Hauptkorpusabschnitt 20, um welchen die mit Epoxidharz imprägnierte Karbonfaser gewunden bzw. gewickelt wurde, durch einen Heizofen erwärmt, um das Epoxidharz thermisch zu härten, wodurch die Faserverstärkte Kunststoffschicht 40 ausgebildet wird. Der Hochdrucktank 10 wird durch die vorstehend beschriebenen Schritte hergestellt.
  • 3 ist eine erläuternde Darstellung der Effekte des Hochdrucktanks 10, der entsprechend der ersten beispielhaften Ausführungsform hergestellt wurde. Der in 3 gezeigte Graph zeigt die Ergebnisse, die erhalten werden durch: Unterteilen der Zustände zwischen dem Hauptkorpusabschnitt 20 und der faserverstärkten Kunststoffschicht 40 in drei Muster, d.h. „Formlösungsmittel aufgebracht“, „haftet nicht“, und „haftet“, und Berechnen der maximal erzeugten, auf den Mantel aufgebrachten bzw. wirkenden Beanspruchung beim jeweiligen Zustand entsprechend einer Simulation mittels computergestützter Entwicklung (Computer-Aided Engineering, kurz: CAE). Beim Ausführen der CAE-Simulation wurden die Materialqualität des Faserverstärkten Kunststoffs, die Materialqualität des Mantels, die Materialqualität der Kappen, die Form eines jeden Bauteils und der Fülldruck des Wasserstoffgases und dergleichen als Parameter verwendet. Zudem wird, auf der vertikalen Achse des Graphs, die für den Mantel zulässige Belastung bzw. Beanspruchung (nachfolgend auch als „zulässige Beanspruchung“ bezeichnet) als Bezugswert (100%) dargestellt.
  • Der mit „haftet“ bezeichnete Balken in dem Graph von 3 zeigt das Ergebnis, das erhalten wird durch: Einfüllen von Wasserstoffgas mit einem vorgegebenen Druck in einen Hochdrucktank, bei welchem der Hauptkorpusabschnitt 20 an der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40 anhaftet, ohne dass zwischen diesen die Formlösungsmittelschicht 30 ausgebildet ist, und Berechnen der maximal erzeugten, auf den Mantel aufgebrachten Beanspruchung vermittels CAE. Im Falle von „haftet“ zeigt das Berechnungsergebnis die maximal erzeugte, auf den Mantel aufgebrachte Beanspruchung mit 164% der zulässigen Beanspruchung.
  • 4 ist eine auf einer CAE-Simulation basierende, erläuternde Darstellung der Verteilung der auf den Mantel 52 aufgebrachten Beanspruchung, wenn Wasserstoffgas mit 70 MPa in einen Hochdrucktank 50 eines Vergleichsbeispiels eingefüllt wird, der einen Aufbau hat, bei welchem ein Mantel 52 an einer Faserverstärkten Kunststoffschicht 54 anhaftet. Das Ergebnis der CAE-Simulation zeigt, dass sich die Beanspruchung örtlich in einem Bereich F (siehe 4) des Mantels 52 konzentriert. Wie durch den Graph in 3 dargestellt ist, zeigt das Berechnungsergebnis, dass die örtlich auf den Mantel 52 aufgebrachte Beanspruchung annähernd 164% der zulässigen Beanspruchung ist.
  • Der mit „haftet nicht“ bezeichnete Balken in dem Graph von 3 zeigt das Ergebnis, das erhalten wird durch: Berechnen der maximal erzeugten, auf den Mantel aufgebrachten Beanspruchung, wenn ein Hochdrucktank, bei welchem die Formlösungsmittelschicht 30 nicht zwischen dem Hauptkorpusabschnitt 20 und der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40 ausgebildet ist und der Hauptkorpusabschnitt 20 nicht an der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40 anhaftet, für die Simulation angenommen wird, und Wasserstoffgas mit einem vorgegebenen Druck in diesen Hochdrucktank eingefüllt wurde. Bei diesem Hochdrucktank haftet der Hauptkorpusabschnitt 20 nicht an der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40, so dass eine Reibungskraft zwischen dem Hauptkorpusabschnitt 20 und der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40 wirkt. Im Falle von „haftet nicht“ zeigt das Berechnungsergebnis, dass die maximal erzeugte, auf den Mantel aufgebrachte Beanspruchung 129% der zulässigen Beanspruchung ist.
  • Der mit „Formlösungsmittel aufgebracht“ bezeichnete Balken in dem Graph von 3 zeigt das Ergebnis, das erhalten wird durch: Berechnen, unter Verwendung von CAE, der maximal erzeugten, auf den Mantel aufgebrachten Beanspruchung, wenn Wasserstoffgas mit einem vorgegebenen Druck in einen Hochdrucktank gefüllt wurde, der mit der Formlösungsmittelschicht 30 zwischen dem Hauptkorpusabschnitt 20 und der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40 ausgebildet ist. Bei dem Hochdrucktank mit der Formlösungsmittelschicht 30 wird das Anhaften des Hauptkorpusabschnitts 20 an der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40 verhindert. Darüber hinaus umfasst das Formlösungsmittel eine Schmierkomponente, so dass zwischen dem Hauptkorpusabschnitt 20 und der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40 eine gewisse Gleitfähigkeit ausgebildet wird. Im Fall von „Formlösungsmittel aufgebracht“ zeigt das Berechnungsergebnis, dass die maximal erzeugte, auf den Mantel aufgebrachte Beanspruchung 64% der zulässigen Beanspruchung ist.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, hat der Hochdrucktank 10 dieser beispielhaften Ausführungsform die Formlösungsmittelschicht 30 zwischen dem Hauptkorpusabschnitt 20 und der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40, so dass ein Anhaften des Hauptkorpusabschnitts 20 an der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40 verhindert wird. Der Mantel 12 ist daher in der Lage, die durch den Innendruck des Hochdrucktanks 10 erfahrene bzw. verursachte Beanspruchung zu verteilen, und ist somit in der Lage, eine örtliche Konzentration der Beanspruchung zu verhindern. Als Ergebnis kann der Hochdrucktank 10 mit der Formlösungsmittelschicht 30 („Formlösungsmittel aufgebracht“) signifikant die maximal erzeugte, auf den Mantel 12 aufgebrachte Beanspruchung im Vergleich zu dem Hochdrucktank aus dem Stand der Technik verringern, bei welchem der Hauptkorpusabschnitt 20 an der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40 anhaftet („haftet“), wie durch die CAE-Berechnungsergebnisse gezeigt ist (siehe 3).
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene beispielhafte Ausführungsform beschränkt sondern kann auf vielerlei Art und Weise ausgeführt werden, ohne von ihrem Umfang abzuweichen. Nachfolgend wird ein erstes modifiziertes Beispiel beschrieben. Bei der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform wird, um den Anhaftungsverhinderungsprozess am Mantel 12 auszuführen, die Formlösungsmittelschicht 30 zwischen dem Hauptkorpusabschnitt 20 und der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40 ausgebildet, so dass die auf den Mantel 12 wirkende Beanspruchung bzw. Belastung verteilt wird. Alternativ hierzu kann, als Beispiel eines anderen Anhaftungsverhinderungsprozesses, die Reibungskraft zwischen dem Mantel und der Faserverstärkten Kunststoffschicht verringert werden, indem die Oberflächenrauheit einer Kontaktfläche des Mantels, welche die Faserverstärkte Kunststoffschicht berührt, verringert wird. Die Oberflächenrauheit kann beispielsweise durch Aufbringen einer Politur bzw. Glanzpolitur auf die Außenfläche des Mantels verringert werden. Wenn die Faserverstärkte Kunststoffschicht ausgebildet wird, kann ferner ein Harz mit einer niedrigen Befestigungsstärke bzw. Haftkraft in Bezug auf die Manteloberfläche als das Harzmaterial ausgewählt werden, mit welchem die Wickelfaser imprägniert wird, und die Faser kann mit diesem Harz imprägniert werden. Auch in diesem Fall kann ein Effekt ähnlich dem, der in der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform erhalten wird, erhalten werden.
  • Nachfolgend wird ein zweites modifiziertes Beispiel beschrieben. Bei der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform wird die Formlösungsmittelschicht 30 über den gesamten Bereich zwischen dem Hauptkorpusabschnitt 20 und der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40 aufgebracht, wobei die Formlösungsmittelschicht 30 auch nur in einem Teil des Bereichs zwischen dem Hauptkorpusabschnitt 20 und der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40 aufgebracht werden kann. Auch in diesem Fall kann die auf den Mantel wirkende Beanspruchung verteilt werden, so dass die maximal erzeugte Beanspruchung im Vergleich zu einem Mantel, bei welchem der Hauptkorpusabschnitt 20 über den gesamten Bereich an der Faserverstärkten Kunststoffschicht 40 klebt bzw. anhaftet, verringert werden kann. Auch wurde, wie im Zusammenhang mit 4 beschrieben wurde, herausgefunden, dass es eine Tendenz dazu gibt, dass sich die Beanspruchung örtlich in der Nähe der Kuppelabschnitte 21 und 22 des Mantels 12 konzentriert. Es ist daher möglich eine Konzentration der Beanspruchung, welche auf den Mantel wirkt, zu verhindern, indem die Formlösungsmittelschicht 30 zumindest an den Kuppelabschnitten 21 und 22 des Mantels 12 ausgebildet wird.
  • Nachfolgend wird ein drittes modifiziertes Beispiel beschrieben. In der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform wird eine Faserverstärkte Kunststoffschicht als die Verstärkungsschicht verwendet, wobei die Verstärkungsschicht hierauf nicht begrenzt ist. Das bedeutet, die Verstärkungsschicht kann aus einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien bestehen. Beispielsweise kann die Verstärkungsschicht nur aus wärmehärtenden Harz bestehen. Dies kann dadurch realisiert werden, dass die Formlösungsmittelschicht 30 am Hauptkorpusabschnitt 20 ausgebildet wird und dann das wärmehärtende Harz aufgebracht und thermisch gehärtet wird, wodurch eine wärmegehärtete Harzschicht als Verstärkungsschicht ausgebildet wird. Auch in diesem Fall ist die Formlösungsmittelschicht 30 zwischen dem Hauptkorpusabschnitt 20 und der wärmegehärteten Harzschicht, die als Verstärkungsschicht dient, ausgebildet, so dass, wenn beispielsweise Hochdruckgas in einen Hochdrucktank gefüllt wird, der auf diese Weise hergestellt wurde, die vom Gasdruck herrührende Beanspruchung ohne örtliche Konzentration am Mantel verteilt werden kann.
  • Nachfolgend wird ein viertes modifiziertes Beispiel beschrieben. Bei der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform wird ein Hochdruck-Wasserstofftank, der mit Wasserstoff gefüllt wird, als der Hochdrucktank verwendet, wobei ebenso ein Hochdrucktank, der mit einer anderen aus einer Vielzahl von Substanzen, beispielsweise Sauerstoff oder flüssigem Stickstoff, gefüllt werden kann, zur Anwendung kommen kann.
  • Die Erfindung kann auf vielerlei Weise verwendet werden. Beispielsweise kann die Erfindung für einen Hochdruckgastank verwendet werden, ein Herstellungsverfahren für einen Hochdruckgastank, ein Brennstoffzellenfahrzeug oder ein Brennstoffzellensystem oder dergleichen.

Claims (7)

  1. Hochdrucktank (10), aufweisend: einen Mantel (12); und eine Verstärkungsschicht (40), die auf einer Außenfläche des Mantels (12) ausgebildet ist, wobei der Mantel (12) einen bearbeiteten Abschnitt umfasst, an welchem ein Anhaftungsverhinderungsprozess, der ein Anhaften des Mantels (12) an der Verstärkungsschicht (40) verhindert, angewandt wird, und der bearbeitete Abschnitt in einem Bereich liegt, der die Verstärkungsschicht (40) berührt, dadurch gekennzeichnet, dass der bearbeitete Abschnitt ein glanzpolierter Abschnitt ist.
  2. Hochdrucktank (10), nach Anspruch 1, wobei der Anhaftungsverhinderungsprozess ein Prozess ist, der das Ausbilden einer Formlösungsmittelschicht (30), die durch ein Formlösungsmittel gebildet wird, an zumindest einem Abschnitt zwischen dem Mantel (12) und der Verstärkungsschicht (40) umfasst.
  3. Hochdrucktank (10), nach Anspruch 1 oder 2, wobei der bearbeitete Abschnitt an einem im Mantel (12) enthaltenen Kuppelabschnitt (21, 22) angeordnet ist, wobei der Kuppelabschnitt (21, 22) eine gekrümmte Oberflächenform hat.
  4. Hochdrucktank (10), nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Mantel (12) aus Harz besteht.
  5. Hochdrucktank (10), nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Hochdrucktank (10) ein Hochdruck-Wasserstofftank ist, der ausgestaltet ist, um mit Wasserstoff befüllt zu werden.
  6. Herstellungsverfahren für einen Hochdrucktank (10), aufweisend: Ausbilden einer Verstärkungsschicht (40) auf einer Außenfläche eines Mantels (12); und Ausführen einer Anhaftungsverhinderungsbehandlung, die ein Anhaften des Mantels (12) an der Verstärkungsschicht (40) verhindert, an zumindest einem Abschnitt eines Bereichs, in welchem der Mantel (12) die Verstärkungsschicht (40) berührt, bevor die Verstärkungsschicht (40) ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche des Mantels (12) bei der Anhaftungsverhinderungsbehandlung glanzpoliert wird.
  7. Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, wobei eine Formlösungsmittelschicht (30), die durch ein Formlösungsmittel gebildet wird, bei der Anhaftungsverhinderungsbehandlung ausgebildet wird.
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