DE112021005956T5 - Innenbehälter für einen wasserstoffspeichertank mit kleinem durchmesser und langer achse und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Innenbehälter für einen wasserstoffspeichertank mit kleinem durchmesser und langer achse und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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Seok Bong HEO
Sang-Jin Jeon
Ae-Rin Heo
Chang-Uk Lee
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Aether Ct Co Ltd
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    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Innenbehälter für einen Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse zur Speicherung von Wasserstoff für eine Brennstoffzelle, und ein Verfahren zum Herstellen von dieser, insbesondere einen Innenbehälter für einen Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse und ein Verfahren zum Herstellen von diesem, die es ermöglichen, die jeweiligen Teile entsprechend ihrer Form getrennt herzustellen und dann miteinander zu verschmelzen.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Innenbehälter für einen Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse zur Speicherung von Wasserstoff für eine Brennstoffzelle und ein Verfahren zu dessen Herstellung, insbesondere einen Innenbehälter für einen Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse und ein Verfahren zu dessen Herstellung, die es ermöglichen, die jeweiligen Teile davon entsprechend ihrer Formen getrennt herzustellen und dann miteinander zu verschmelzen bzw. zusammenzufassen.
  • [Hintergrund der Erfindung]
  • Wasserstoff gilt als das häufigste Element im Universum, weist eine hohe Energiedichte pro Masseneinheit auf und ist eine Energiequelle, die in großen Mengen gespeichert werden kann, so dass Wasserstoff eine umweltfreundliche Energieressource ist, bei der nur Wärme und Wasser als Nebenprodukte anfallen, wenn Elektrizität durch einen Wasserstoffzyklus in einer Brennstoffzelle erzeugt wird.
  • Im Zuge des weltweiten Trends zur Nutzung umweltfreundlicher Energie wurden in letzter Zeit wasserstoffbetriebene Fahrzeuge (Autos, Busse, Züge usw.), dezentrale Energieerzeugungsanlagen, Hilfsenergie für Gebäude, Wasserstoffschiffe und fliegende Autos, die Elektrizität aus Wasserstoff-Brennstoffzellen erzeugen, entwickelt.
  • Die Wasserstoff-Brennstoffzellen erzeugen Elektrizität durch die Reaktion von Wasserstoff mit Luft, und dazu erhalten sie Wasserstoff aus Wasserstoffspeichertanks. Dementsprechend sind die Wasserstoffspeichertanks an ihren Innenbehältern mit Ansätzen versehen, um Wasserstoff ein- und ausströmen zu lassen, und außerdem ist auf jedem Innenbehälter eine Kohlefaser gewickelt, damit der Innenbehälter einem hohen Druck standhalten kann, so dass die Festigkeit des Innenbehälters verstärkt wird.
  • Im Falle eines Wasserstoffspeichertanks mit kleinem Durchmesser und langer Achse unter den Wasserstoffspeichertanks werden eine Vielzahl von Wasserstoffspeichertanks mit kleinem Durchmesser und langer Achse parallel zueinander geschaltet, so dass ihr Fassungsvermögen gleich oder größer ist als das eines Wasserstoffspeichertanks mit großem Durchmesser, wobei sie sogar in einem Batterieeinbauraum einer Elektrofahrzeugplattform einsetzbar sind.
  • Ein Verfahren zum Herstellen des Innenbehälters für den Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse umfasst im Allgemeinen das Spritzguss-Extrusions-Schmelzformen, das Rotationsformen und das Blasformen.
  • Der Innenbehälter für den Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse weist allerdings einen kleinen Durchmesser und eine große Länge auf, und wenn der Innenbehälter im Spritzgussverfahren hergestellt wird, können sich die Dicke und das Gewicht des Innenbehälters aufgrund der Notwendigkeit einer Ziehverjüngung (auch als „Draft Taper“ bezeichnet) erhöhen.
  • Wenn ein rohrförmiges Zylinderteil, das sich im zentralen Teil des Innenbehälters befindet, durch Extrusionsformen hergestellt wird, absorbiert das Material des Innenbehälters beim Abkühlen des Innenbehälters mit Wasser entsprechend den Eigenschaften des Extrusionsformen Feuchtigkeit, wodurch die Qualität eines verschmolzenen Abschnitts nur schwer gewährleistet werden kann.
  • Außerdem wird das Rotationsformen durch Einspritzen eines geschmolzenen Materials in einen Formrahmen und anschließendes Drehen des Formrahmens bei hoher Geschwindigkeit durchgeführt, und in diesem Fall ist es schwierig, kuppelförmige Teile zu formen, die beide Enden des Innenbehälters bilden, so dass die kuppelförmigen Teile eine unvollkommene Form aufweisen können oder ihr Gießen/Formen unmöglich ist.
  • Beim Blasformen wird ein Vorformling im geschmolzenen Zustand extrudiert und dabei in einem Prozess eins Anordnens zwischen Formen zum Formen des Innenbehälters abgekühlt, so dass das Blasformen für das Formen des Innenbehälters für den Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse nicht geeignet ist.
  • Um solche Probleme zu lösen, wurde die vorliegende Erfindung mit den Ergebnissen des folgenden Forschungsprojekts vorgeschlagen.
    [Projekt-Nr.] JIAT-20-3155
    [Projekt-Identifikationsnummer] 2031550000
    [Name der Abteilung] Ministerium für Handel, Industrie und Energie
  • [Offenbarung]
  • [Technisches Problem]
  • Dementsprechend wurde die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die oben genannten Probleme im Stand der Technik durchgeführt, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Innenbehälter für einen Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben bereitzustellen, die es ermöglichen, dass ein Zylinderteil, ein erstes Kuppelteil und ein zweites Kuppelteil entsprechend ihrer Form in ihrem optimalen Verfahren getrennt hergestellt und dann miteinander verschmolzen werden.
  • [Technische Lösung]
  • Um die oben genannten Aufgaben zu lösen, kann ein Innenbehälter für einen Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendes umfassen: ein Zylinderteil, das die Form eines geraden Rohrs aufweist, dessen beide Enden offen sind; ein erstes Kuppelteil, das die Form einer Kuppel aufweist und mit einem Ende des Zylinderteils verschmolzen ist; ein zweites Kuppelteil, das die Form einer Kuppel aufweist und mit dem anderen Ende des Zylinderteils verschmolzen ist; und einen Düsenansatz, der mit einem oder mehreren des ersten Kuppelteils und des zweiten Kuppelteils verbunden ist und durch den der Wasserstoff ein- und ausgelassen wird.
  • In diesem Fall können das Zylinderteil, das erste Kuppelteil und der zweite Kuppelteil vorzugsweise aus einem Kunstharz mit geringer Wasserstoffgasdurchlässigkeit hergestellt werden, so dass Wasserstoffgas gespeichert wird.
  • Außerdem kann der Düsenansatz aus einem Metall bestehen und mit einem oder mehreren der ersten und zweiten Kuppelteile aus Kunstharz durch Einsatz-Spritzguss gekoppelt werden.
  • Außerdem können das Zylinderteil, das erste Kuppelteil und das zweite Kuppelteil aus Polyamid hergestellt werden.
  • Außerdem kann das Zylinderteil durch Extrudieren eines geschmolzenen Materials durch Matrizen geformt werden und eine Außenhülle aufweisen, die auf die äußere Umfangsfläche davon laminiert wird, um so eine mehrschichtige Struktur zu schaffen, in der das Zylinderteil und die Außenhülle vorgesehen sind.
  • Darüber hinaus kann die Außenhülle eine wasserdichte Funktion aufweisen, um zu verhindern, dass Kühlwasser in das extrudierte Zylinderteil eindringt.
  • Darüber hinaus kann auf die innere Umfangsfläche des Zylinderteils eine Innenhülle auflaminiert werden, um so eine mehrschichtige Struktur zu schaffen, in der das Zylinderteil und die Innenhülle vorgesehen sind.
  • Darüber hinaus kann die Innenhülle eine Gassperrschicht aus Harz aufweisen.
  • Außerdem kann die Innenhülle eine Polyamidschicht aufweisen, die auf die freiliegende Oberfläche der Gassperrharzschicht laminiert ist.
  • Ferner kann ein Verfahren zum Herstellen eines Innenbehälters für einen Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen: den ersten Teilformungsschritt zum Formen eines Zylinderteils, das die Form eines geraden Rohrs aufweist, dessen beide Enden offen sind; den zweiten Teilformungsschritt zum Formen eines ersten Kuppelteils, das die Form einer Kuppel aufweist; den dritten Teilformungsschritt zum Formen eines zweiten Kuppelteils, das die Form einer Kuppel aufweist; den ersten Schmelzschritt zum Verschmelzens des ersten Kuppelteils mit einem Ende des Zylinderteils; und den zweiten Schmelzschritt zum Verschmelzen des zweiten Kuppelteils mit dem anderen Ende des Zylinderteils.
  • In diesem Fall kann der erste Teilformungsschritt durchgeführt werden, um das Zylinderteil durch Extrudieren eines geschmolzenen Materials durch Matrizen (auch als „dies“ bezeichnet) zu formen, wobei das Zylinderteil eine Außenhülle aufweist, die mittels eines Mehrschichtextruders auf seine äußere Umfangsfläche laminiert wird, um so eine Mehrschichtstruktur zu schaffen.
  • Darüber hinaus kann der erste Teilformungsschritt folgende Schritte umfassen: Einspritzen von Kühlwasser in die äußere Umfangsfläche der extrudierten Mehrschichtstruktur; und Entfernen der Außenhülle nach dem Schritt des Einspritzens von Kühlwasser.
  • Darüber hinaus kann der erste Teilformungsschritt so durchgeführt werden, dass eine Innenhülle auf die innere Umfangsfläche des Zylinderteils laminiert wird und somit eine mehrschichtige Struktur geschaffen wird.
  • [Effektive Vorteile der Erfindung]
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Innenbehälter für den Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse so vorgesehen, dass die Vielzahl von Wasserstoffspeichertanks parallel zueinander verbunden ist. Darüber hinaus ermöglicht der Innenbehälter für den Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse gemäß der vorliegenden Erfindung, dass das rohrförmige Zylinderteil eines geraden Typs, das erste Kuppelteil und das zweite Kuppelteil entsprechend ihrer Form in ihrem optimalen Verfahren separat hergestellt und dann miteinander verschmolzen bzw. verbunden werden. Dementsprechend kann der Innenbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung in ihren Eigenschaften verbessert werden, während die Herstellungskosten und -zeit reduziert werden.
  • [Beschreibung der Zeichnungen]
    • 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen Innenbehälter für einen Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die Anordnungen von Wasserstoffspeichertanks mit kleinem Durchmesser und langer Achse zeigt, wie sie in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
    • 3 ist eine beispielhafte Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse der vorliegenden Erfindung in einem mit Wasserstoff betriebenen Fahrzeug eingesetzt werden.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Außenhülle der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Mehrschichtextruders, der für die vorliegende Erfindung geeignet ist.
    • 6 ist eine Querschnittansicht, die eine Innenhülle der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen eines Innenbehälters für einen Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • [Vorgehensweise der Erfindung]
  • Nachstehend wird ein Innenbehälter für einen Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse sowie ein Verfahren zum Herstellen desselben gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen im Detail erläutert.
  • Wie in 1 dargestellt, dient ein Innenbehälter 10 (auch als „Liner“ bezeichnet) für einen Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse gemäß der vorliegenden Erfindung zur Speicherung von Wasserstoff für eine Brennstoffzelle und damit zur Versorgung eines Brennstoffzellensystems (Stapel) mit Wasserstoff und umfasst ein Zylinderteil 11, ein erstes Kuppelteil 12, ein zweites Kuppelteil 13 und einen Düsenansatz 14.
  • Wie in 2 dargestellt, sind eine Vielzahl von Wasserstoffspeichertanks HT mit kleinem Durchmesser und langer Achse entsprechend ihrer Versorgungskapazität über einen Verteiler MF miteinander verbunden, und typischerweise beträgt das Verhältnis des Durchmessers jedes Wasserstoffspeichers zu seiner Länge 1: 10 bis 20, was je nach Herstellerfirma unterschiedlich ist. Da die Wasserstoffspeichertanks einen kleinen Durchmesser aufweisen, können sie mit einer größeren Kapazität als ein Wasserstoffspeichertank mit großem Durchmesser auf demselben Installationsraum angeordnet werden.
  • Wie in 3 gezeigt, wird bei der Installation der Wasserstoffspeichertanks HT mit kleinem Durchmesser und langer Achse auf einer Elektrofahrzeugplattform ein Elektrobatteriepack durch die Wasserstoffspeichertanks HT mit kleinem Durchmesser und langer Achse ersetzt, ohne dass sich der Installationsraum für das Batteriepack ändert. Dementsprechend sind die Wasserstoffspeichertanks HT mit kleinem Durchmesser und langer Achse vorteilhaft in Bezug auf Raumnutzung, Platzbedarf und Modularisierung.
  • Insbesondere ermöglicht der Innenbehälter 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, dass das rohrförmige Zylinderteil 11 eines geraden Typs, das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13 entsprechend ihrer Form separat in ihrem optimalen Verfahren hergestellt und dann miteinander verschmolzen bzw. verbunden werden. Dementsprechend kann der Innenbehälter 10 gemäß der vorliegenden Erfindung in seinen Eigenschaften verbessert werden, während die Herstellungskosten und -zeit reduziert werden.
  • Zu diesem Zweck weist das Zylinderteil 11 die Form eines geraden, an beiden Enden offenen Rohres auf. Das Zylinderteil 11 wird getrennt von dem ersten Kuppelteil 12 und dem zweiten Kuppelteil 13 hergestellt und kann dementsprechend durch ein Verfahren hergestellt werden, das nur für das Formen eines geraden Rohrs vorteilhaft ist. Das Zylinderteil 11 wird beispielsweise durch Spritzgießen oder Extrusionsformen hergestellt.
  • Das erste Kuppelteil 12 bildet ein Ende des Innenbehälters 10 für den Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse und weist die Form einer Kuppel auf. Die Innenseite des ersten Kuppelteils 12 ist durch Formschluss mit einem Ende des Zylinderteils 11 verschmolzen.
  • Das zweite Kuppelteil 13 bildet das andere Ende des Innenbehälters 10 für den Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse und weist die Form einer Kuppel (bzw. eines Doms) auf. Die Innenseite des ersten Kuppelteils 13 ist mit dem anderen Ende des Zylinderteils 11 durch Formschluss verschmolzen bzw. verbunden.
  • Das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13 werden getrennt vom Zylinderteil 11 hergestellt und können dementsprechend mit einem für das Formen einer Kuppel vorteilhaften Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel werden das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13 durch Spritzgießen hergestellt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung stellen das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13 jedoch Längsenden des Innenbehälters 10 für den Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse dar, und dementsprechend können die durch das ersten Kuppelteil 12 und das zweiten Kuppelteil 13 definierten Kuppeln gleichmäßige Formen aufweisen, die von den allgemein halbkugelförmigen Formen abweichen.
  • Der Düsenansatz 14 ist mit einem oder mehreren von dem ersten Kuppelteil 12 oder dem zweiten Kuppelteil 13 verbunden. Insbesondere ist der Düsenansatz 14 je nach Zweck oder Kapazität des Innenbehälters 10 entweder mit dem ersten Kuppelteil 12 oder dem zweiten Kuppelteil 13 oder mit beiden gekoppelt.
  • Der Düsenansatz 14 stellt einen Weg dar, über den Wasserstoff als Energiequelle ein- und ausgeleitet wird, und ist aus Metall gefertigt. Der Düsenansatz 14, der aus Metall besteht, ist mit dem Verteiler MF oder verschiedenen Ventilen verbunden.
  • Dementsprechend sind das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13, an das der Düsenansatz 14 gekoppelt ist, mit beiden Enden des Zylinderteils 11 verschmolzen bzw. damit verbunden, wodurch der Innenbehälter 10 eines integralen Typs entsteht. Außerdem wird eine Kohlenstofffaser, in die ein duroplastisches oder thermoplastisches Harz imprägniert ist, auf den Innenbehälter 10 gewickelt, wodurch die Festigkeit des Innenbehälters 10 verstärkt wird.
  • In diesem Fall ist es wünschenswert, dass das Zylinderteil 11, das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13 aus Kunstharzen hergestellt werden, damit sie leicht und einfach zu formen sind. Insbesondere sind sie aus synthetischen Harzen mit geringer Wasserstoffgasdurchlässigkeit hergestellt, so dass Wasserstoffgas gespeichert wird.
  • Wasserstoff weist wegen der kleinen Moleküle eine hohe Permeabilität auf, und um Wasserstoff zu speichern, wird das Kunstharz mit niedriger Gaspermeabilität geformt, um das Zylinderteil 11, das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13 herzustellen.
  • Zu den Kunstharzen gehören Polyketon (PK), Polyoxymethylen (POM, Polyacetal), Polyethylen (PE), Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polyamid (PA, Nylon) und verstärktes Polyamid sowie Polymermaterialien, die die Wasserstoffpermeation blockieren oder minimieren können.
  • Unter ihnen ist das Polyamid ein Polymer mit Amidbindungen und ausgezeichneter Festigkeit, Abriebfestigkeit, Hitze- und Kältebeständigkeit. Darüber hinaus weist das Polyamid eine geringe Permeabilität gegenüber Wasserstoffgas mit extrem kleinen Molekülen auf, so dass es bei der Speicherung von Wasserstoff vorteilhaft ist.
  • Dementsprechend werden das Zylinderteil 11, das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13 aus Polyamid hergestellt und mittels der für ihre jeweilige Form optimierten Formungsverfahren geformt, und danach werden sie durch Formschluss (auch als „shape matching“ bezeichnet) miteinander verschmolzen, so dass ihre Enden miteinander in Kontakt kommen, wodurch der Innenbehälter 10 der vorliegenden Erfindung entsteht.
  • Wie bereits erwähnt, ist der Düsenansatz 14 aus Metall gefertigt. Der Düsenansatz 14 wird durch Abschneiden eines Aluminiumblocks hergestellt, der durch Schmieden eine bestimmte Form erhält, und durch Wärmebehandlung, um seine physikalischen Eigenschaften zu verbessern, so dass er den Weg aufweist, durch den Wasserstoff ein- und ausgeleitet wird.
  • Ferner ist der Düsenansatz 14 mit den Längsenden des Innenbehälters 10 verbunden, d. h. mit einem oder mehreren von dem ersten Kuppelteil 12 und dem zweiten Kuppelteil 13, und der Düsenansatz 14, der aus Metall besteht, ist mit einem oder mehreren von den ersten Kuppelteil 12 und dem zweiten Kuppelteil 13 verbunden, die aus Kunstharz hergestellt sind.
  • Um den Düsenansatz 14 mit dem ersten Kuppelteil 12 oder dem zweiten Kuppelteil 13 zu verbinden, wird der Düsenansatz 14 in einen Einsatzhohlraum einer dem Kuppelteil (dem ersten Kuppelteil und/oder dem zweiten Kuppelteil) entsprechenden Form eingesetzt, und anschließend wird ein geschmolzenes Kunstharz in den Düsenansatz 14 eingespritzt, so dass der Düsenansatz 14 durch Einsatzspritzgießen mit dem entsprechenden Kuppelteil verbunden wird.
  • Wie in 4 dargestellt, umfasst das Zylinderteil 11 eine Außenhülle 11-0. Die Außenhülle 11-0 ist eine Schicht, die die Funktionalität des rohrförmigen Zylinderteils 11 gewährleistet und umlaufend auf die äußere Umfangsfläche des Zylinderteils 11 laminiert ist.
  • Wie in 5 dargestellt, wird bei Verwendung eines Mehrschichtextruders 20 ein geschmolzenes Material durch die Matrizen 21 extrudiert, und dementsprechend wird eine Mehrschichtstruktur hergestellt, bei der die Außenhülle 11-0 auf das Zylinderteil 11 laminiert ist.
  • Die Außenhülle 11-0 bietet eine Abdichtungsfunktion als Beispiel für die Funktionalität, so dass sie verhindert, dass Kühlwasser in das Zylinderteil 11 eindringt. Nachdem das geschmolzene Material extrudiert wurde, dient die Außenhülle 11-0 als wasserdichte Schicht, wenn Kühlwasser in das Zylinderteil 11 eingespritzt wird, um das Zylinderteil 11 zu kühlen.
  • Insbesondere wenn das Zylinderteil 11 aus Polyamid (PA) geformt ist, kann das Polyamid aufgrund seiner geringen Wasserstoffdurchlässigkeit leicht Wasserstoff speichern, aber es weist eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsaufnahme auf. Wenn das Polyamid-Zylinderteil 11 extrudiert und dann mit Kühlwasser gekühlt wird, absorbiert es das Kühlwasser.
  • Das Polyamid-Zylinderteil 11, das das Kühlwasser absorbiert, ist nicht gut mit dem ersten Kuppelteil 12 und dem zweiten Kuppelteil 13 verschmolzen, die mit seinen beiden Enden davon verbunden sind, was die Herstellung des Innenbehälters 10 erschwert oder einen defekten Innenbehälter 10 verursacht.
  • Dementsprechend wird die Außenhülle 11-0 mit der Wasserabdichtungsfunktion auf der äußeren Umfangsfläche des Zylinderteils 11 vorgesehen, in das das Kühlwasser eingespritzt wird, wodurch verhindert wird, dass das Zylinderteil 11, das sich in seinem Inneren befindet, das Kühlwasser absorbiert.
  • Die Außenhülle 11-0 mit der Wasserabdichtungsfunktion besteht aus einem Kunstharz, und das Kunstharz mit der Wasserabdichtungsfunktion umfasst Polyethylen (PE).
  • Ein Epoxidklebstoff, der verwendet wird, wenn die Kohlefaser in einem Nachbearbeitungsprozess auf den Innenbehälter 10 gewickelt wird, ist jedoch nicht mit dem Polyethylen (PE) verbunden, und nach dem Einspritzen des Kühlwassers sollte die Außenhülle 11-0 von dem Zylinderteil 11 entfernt werden, damit das Zylinderteil 11 nach außen hin freiliegt.
  • Wenn also ein Kunstharz mit einer Wasserabdichtungsfunktion und einer hohen Epoxid-Klebekraft auf die Außenhülle 11-0 aufgebracht wird, muss die Außenhülle 11-0 auch nach dem Einspritzen des Kühlwassers nicht entfernt werden, so dass die Funktionalität der Außenhülle 11-0 erhalten bleiben kann.
  • Als Kunstharz, das eine Wasserabdichtungsfunktion aufweist und extrudiert werden kann, dient ein Epoxidharz. Das Epoxidharz, aus dem die Außenhülle 11-0 besteht, wird mit einem Epoxid-Klebstoff für die auf den Innenbehälter 10 gewickelte Kohlefaser gemischt, wodurch die Haftkraft des Epoxid-Klebstoffs verbessert wird. Außerdem kann glasfaserverstärktes Polyamid, das eine Wasserabdichtungsfunktion aufweist und die Festigkeit erhöht, als Außenhülle 11-0 verwendet werden.
  • Wie in 6 dargestellt, umfasst das Zylinderteil 11 eine Innenhülle 11-1. Die Innenhülle 11-1 ist eine Schicht, die eine Funktionalität des rohrförmigen Zylinderteils 11 gewährleistet und umlaufend auf die innere Umfangsfläche des Zylinderteils 11 laminiert ist.
  • Zu diesem Zweck weist die Innenhülle 11-1 die Form eines Rohrs mit einem kleineren Durchmesser als das Zylinderteil 11 auf. Um eine Mehrschichtstruktur zu erhalten, bei der die Innenhülle 11-1 auf das Zylinderteil 11 laminiert ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Klebstoff auf die innere Umfangsfläche des Zylinderteils 11 aufgetragen und eine separat hergestellte Innenhülle 11-1 wird an der inneren Umfangsfläche des Zylinderteils 11 angebracht. Die Innenhülle 11-1 wird jedoch zusammen mit dem Zylinderteil 11 durch Extrusionsformen (z. B. Strangpressen) nach bestimmten Materialien oder Verfahren hergestellt.
  • In diesem Fall enthält die Innenhülle 11-1 eine Gassperrharzschicht 11a. Die Gassperrharzschicht 11a dient der Abblockung einer Wasserstoffpermeation und besteht vorzugsweise aus Ethylvinylalkohol (EVOH) oder einem Kunstharz, das Ethylvinylalkohol enthält.
  • Außerdem weist die Innenhülle 11-1 selbst eine Mehrschichtstruktur auf, und in diesem Fall enthält die Innenhülle 11-1 vorzugsweise eine Polyamidschicht 11b, die auf die freiliegende Oberfläche der Gassperrharzschicht 11a laminiert ist.
  • So kann der Innenbehälter auch bei einer Temperatur im Bereich von -45 bis 85°C gegen extreme äußere Einflüsse oder Änderungen der Wasserstofftemperaturen beständig sein, und dementsprechend wird die Polyamidschicht 11b zusätzlich auf die feuchtigkeits- und temperaturempfindliche Oberfläche der Ethylvinylalkohol-Schicht 11a laminiert.
  • Bei der oben beschriebenen Konfiguration ist der Innenbehälter 10 für den Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse so vorgesehen, dass eine Vielzahl von Wasserstoffspeichertanks miteinander verbunden ist.
  • Darüber hinaus ermöglicht der Innenbehälter 10 für den Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse gemäß der vorliegenden Erfindung, dass das rohrförmige Zylinderteil 11 eines geraden Typs, das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13 getrennt entsprechend ihrer jeweiligen Form in ihrem optimalen Verfahren hergestellt und dann miteinander verschmolzen d. h. verbunden werden.
  • Darüber hinaus ist das rohrförmige Zylinderteil 11 des geraden Typs einfach in der Form, weil es keine Kuppelform aufweist, so dass es vorteilhafterweise leicht separat hergestellt werden kann. Dementsprechend wird die Funktionsschicht wie die Außenhülle 11-0 oder die Innenhülle 11-1 auf das Zylinderteil 11 laminiert, und andernfalls werden sowohl die Außenhülle 11-0 als auch die Innenhülle 11-1 auf das Zylinderteil 11 laminiert, wodurch die Leistung des Zylinderteils 11 verbessert wird.
  • Nachstehend wird ein Verfahren zum Herstellen eines Innenbehälters für einen Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 7 im Detail erläutert.
  • Wie in 7 gezeigt, umfasst das Verfahren zur Herstellung eines Innenbehälters 10 für einen Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse, in dem Wasserstoff für eine Brennstoffzelle gespeichert wird, gemäß der vorliegenden Erfindung einen ersten Teilformungsschritt (S11), einen zweiten Teilformungsschritt (S12), einen dritten Teilformungsschritt (S13), einen ersten Schmelz- bzw. Verbindungsschritt (S14) und einen zweiten Schmelz- bzw. Verbindungsschritt (S15).
  • Der Innenbehälter 10 für eine Vielzahl von Wasserstoffspeichertanks mit kleinem Durchmesser und langer Achse werden entsprechend ihrer Versorgungskapazität über den Verteiler MF miteinander verbunden, und da der Innenbehälter 10 einen kleinen Durchmesser aufweisen, können sie mit einer größeren Kapazität als ein Wasserstoffspeichertank mit großem Durchmesser auf demselben Installationsraum angeordnet werden.
  • Insbesondere ermöglicht der Innenbehälter 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, dass ein rohrförmiges Zylinderteil 11 eines geraden Typs, ein erstes Kuppelteil 12 und ein zweites Kuppelteil 13 entsprechend ihrer jeweiligen Form in optimalen Verfahren separat hergestellt und dann miteinander verschmolzen bzw. verbunden werden. Dementsprechend kann der Innenbehälter 10 gemäß der vorliegenden Erfindung in ihren Eigenschaften verbessert werden, während die Herstellungskosten und -zeit reduziert werden.
  • Zu diesem Zweck wird im ersten Teilformungsschritt (S11) das Zylinderteil 11 in Form eines geraden Rohres (oder einer zylindrischen Form), das an beiden Enden offen ist, geformt.
  • Das Zylinderteil 11 wird getrennt von dem ersten Kuppelteil 12 und dem zweiten Kuppelteil 13 hergestellt und kann dementsprechend durch ein Verfahren hergestellt werden, das nur für das Formen eines geraden Rohrs vorteilhaft ist. Das Zylinderteil 11 wird zum Beispiel durch Spritzguss (Injection Molding) oder Extrusionsformen (Extrusion Molding) hergestellt.
  • Im zweiten Teilformungsschritt (S12) wird das erste Kuppelteil 12 mit der Form einer Kuppel bzw. eines Doms geformt. Das erste Kuppelteil 12 bildet ein Ende des Innenbehälters 10 für den Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse und weist die Form einer Kuppel auf.
  • Das erste Kuppelteil 12 wird getrennt von dem Zylinderteil 11 hergestellt, und zwar in einem Verfahren, das der Form der Kuppel angemessen ist. Das erste Kuppelteil 12 wird beispielsweise im Spritzgussverfahren hergestellt.
  • In dem dritten Teilformungsschritt (S13) wird das zweite Kuppelteil 13 mit der Form einer Kuppel geformt. Das zweite Kuppelteil 13 bildet das andere Ende des Innenbehälters 10 für den Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse und weist die Form einer Kuppel auf.
  • Der zweite Kuppelteil 13 wird getrennt vom Zylinderteil 11 hergestellt, und zwar in einem der Form des Doms angemessenen Verfahren. Das zweite Kuppelteil 13 wird zum Beispiel im Spritzgussverfahren hergestellt.
  • Der Zylinderteil 11, das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13 werden jedoch nacheinander oder gleichzeitig geformt. Dementsprechend sind der erste Teilformungsschritt (S11) und der dritte Teilformungsschritt (S13) in ihrer Reihenfolge nicht spezifisch beschränkt.
  • Daher ermöglicht es der Innenbehälter 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, das gerade rohrförmige Zylinderteil 11, das erste Kuppelteil 12 und das zweiten Kuppelteil 13 getrennt voneinander entsprechend ihrer jeweiligen Form in ihrem optimalen Verfahren herzustellen.
  • Nach dem Formen des ersten Kuppelteils 12 und des zweiten Kuppelteils 13 wird ein Düsenansatz 14 zusammengeformt. Wenn der Düsenansatz 14 geformt wird, wird der Düsenansatz 14, durch den Wasserstoff ein- und ausgeleitet wird, mit dem ersten Kuppelteil 12 oder dem zweiten Kuppelteil 13 oder mehreren davon verbunden. Insbesondere wird der Düsenansatz 14 entweder mit dem ersten Kuppelteil 12 oder dem zweiten Kuppelteil 13 oder mit beiden, dem ersten Kuppelteil 12 und dem zweiten Kuppelteil 13, gekoppelt, je nach Zweck oder Kapazität des Innenbehälters 10.
  • Der Düsenansatz 14 stellt einen Weg dar, über den Wasserstoff als Energiequelle ein- und ausgeleitet wird, und ist aus Metall gefertigt. Der Düsenansatz 14, der aus Metall besteht, ist mit dem Verteiler MF oder verschiedenen Ventilen verbunden.
  • Der Düsenansatz 14 wird durch Abschneiden eines Aluminiumblocks hergestellt, der durch Schmieden eine bestimmte Form erhält, und durch eine Wärmebehandlung, um seine physikalischen Eigenschaften zu verbessern, so dass er den Weg aufweist, durch den Wasserstoff ein- und ausgeleitet wird.
  • Ferner ist der Düsenansatz 14 mit den Längsenden des Innenbehälters 10 gekoppelt, d. h. mit einem oder mehreren von dem ersten Kuppelteil 12 und dem zweiten Kuppelteil 13, und der Düsenansatz 14, der aus Metall besteht, ist mit einem oder mehreren von dem ersten Kuppelteil 12 und dem zweiten Kuppelteil 13 verbunden, die aus Kunstharz hergestellt sind.
  • Um den Düsenansatz 14 mit dem ersten Kuppelteil 12 oder dem zweiten Kuppelteil 13 zu koppeln, wird der Düsenansatz 14 in einen Einsatzhohlraum einer dem Kuppelteil (dem ersten Kuppelteil und/oder dem zweiten Kuppelteil) entsprechenden Form eingesetzt, und anschließend wird ein geschmolzenes Kunstharz in den Düsenansatz 14 eingespritzt, so dass der Düsenansatz 14 durch Einsatz-Spritzgießen mit dem entsprechenden Kuppelteil verbunden wird.
  • Dementsprechend ist der Düsenansatz-Formungsschritt zum Koppeln des Düsenansatzes mit dem ersten Kuppelteil 12 oder dem zweiten Kuppelteil 13 der Schritt, bei dem das Einsatz-Einspritzgießen angewandt wird, was gleichzeitig durchgeführt wird, wenn der zweite Teilformungsschritt (S12) zum Formen des ersten Kuppelteils 12 oder der dritte Teilformungsschritt zum Formen des zweiten Kuppelteils 13 selektiv in Abhängigkeit von dem mit dem Düsenansatz 14 verbundenen Kuppelteil durchgeführt wird.
  • Wenn die oben erwähnten Teile vorbereitet sind, werden sie miteinander verschmolzen d. h. verbunden. Bei den Verschmelzungsschritten werden das Zylinderteil 11, das erste Kuppelteil 12, das zweite Kuppelteil 13 und der mit dem ersten Kuppelteil 12 oder dem zweiten Kuppelteil 13 gekoppelte Düsenansatz 13 einstückig d. h. integral miteinander verschmolzen.
  • Im ersten Schmelzschritt (S14) wird das erste Kuppelteil 12 mit einem Ende des Zylinderteils 11 verschmolzen. In diesem Fall wird die Innenseite des ersten Kuppelteils 12 durch Formschluss an einem Ende des Zylinderteils 11 angeordnet und dann thermisch mit einem Ende des Zylinderteils 11 verschmolzen.
  • Ferner wird im zweiten Schmelzschritt (S15) das zweite Kuppelteil 13 mit dem anderen Ende des Zylinderteils 11 verschmolzen. In diesem Fall wird die Innenseite des zweiten Kuppelteils 13 durch Formschluss auf dem anderen Ende des Zylinderteils 11 angeordnet und dann thermisch mit dem anderen Ende des Zylinderteils 11 verschmolzen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13 mit der gleichen Schmelzmaschine verschmolzen wie das jeweils andere. Je nach Art der Schmelzmaschinen werden das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13 nacheinander mit der einen Seite und dem anderen Ende des Zylinderteils 11 verschmolzen, und andernfalls werden das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13 gleichzeitig mit beiden Enden des Zylinderteils 11 verschmolzen.
  • Dementsprechend werden das erste Kuppelteil 12, mit dem Düsenansatz 14 gekoppelt ist, und das zweite Kuppelteil 13 mit beiden Enden des Zylinderteils 11 verschmolzen, wodurch der integrale Innenbehälter 10 entsteht. In einem nachgeschalteten Verfahren wird eine Kohlenstofffaser, in die duroplastisches Harz oder thermoplastisches Harz imprägniert ist, auf den Innenbehälter 10 gewickelt, deren Formung abgeschlossen ist, wodurch die Festigkeit des Innenbehälters 10 verstärkt wird.
  • Ferner umfasst der erste Teilformungsschritt (S11) den Schritt zum Bereitstellen einer Mehrschichtstruktur für das Zylinderteil 11, das durch Extrudieren eines geschmolzenen Materials durch Matrizen (d. h. „Dies“) geformt wird, indem eine Außenhülle 11-0 mittels eines Mehrschichtextruders auf die äußere Umfangsfläche des Zylinderteils 11 laminiert wird.
  • Darüber hinaus beinhaltet der erste Teilformungsschritt (S11) den Kühlschritt des Einspritzens von Kühlwasser in die äußere Umfangsfläche der extrudierten Mehrschichtstruktur.
  • Nach dem Abkühlungsschritt umfasst der erste Teilformungsschritt (S11) selektiv den Hüllenentfernungsschritt zum Entfernen der Außenhülle 11-0 entsprechend der Entscheidung, ob die Außenhülle 11-0 in den Wasserstoffspeichertank aufgenommen wird. Zum Beispiel umfasst der erste Teilformungsschritt (S11) ferner den Hüllenentfernungsschritt zum Entfernens der Außenhülle 11-0, bevor das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13 mit dem Zylinderteil 11 verschmolzen werden.
  • Die Außenhülle 11-0 ist eine Schicht, die eine Funktionalität für das rohrförmige Zylinderteil 11 bereitstellt, und gemäß der vorliegenden Erfindung werden die geschmolzenen Materialien des Zylinderteils 11 und der Außenhülle 11-0 in den Mehrschichtextruder 20 eingespritzt, um die Mehrschichtstruktur bereitzustellen, bei der die Außenhülle 11-0 auf das Zylinderteil 11 laminiert wird.
  • In diesem Fall bietet die Außenhülle 11-0 eine Wasserabdichtungsfunktion als Beispiel für die Funktionalität, so dass sie das Eindringen von Kühlwasser in das Zylinderteil 11 verhindert. Nachdem das geschmolzene Material extrudiert wurde, dient die Außenhülle 11-0 als wasserdichte Schicht, wenn Kühlwasser in das Zylinderteil 11 eingespritzt wird, um das Zylinderteil 11 abzukühlen.
  • Insbesondere wenn das Zylinderteil 11 aus Polyamid (PA) geformt ist, kann das Polyamid aufgrund seiner geringen Wasserstoffdurchlässigkeit leicht Wasserstoff speichern, weist aber eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsaufnahme auf. Wenn das Polyamid-Zylinderteil 11 extrudiert und dann mit Kühlwasser gekühlt wird, absorbiert es demzufolge das Kühlwasser.
  • Das Polyamid-Zylinderteil 11, das das Kühlwasser aufnimmt, ist nicht gut mit dem ersten Kuppelteil 12 und dem zweiten Kuppelteil 13 verschmolzen, die mit seinen beiden Enden verbunden sind, was die Herstellung des Innenbehälters 10 erschwert oder einen defekten Innenbehälter 10 verursacht.
  • Dementsprechend ist die Außenhülle 11-0 mit der Wasserabdichtungsfunktion auf der äußeren Umfangsfläche des Zylinderteils 11 vorgesehen, in das das Kühlwasser eingespritzt wird, wodurch verhindert wird, dass das Zylinderteil 11, das sich in seinem Inneren befindet, das Kühlwasser absorbiert.
  • Die Außenhülle 11-0 mit der Wasserabdichtungsfunktion besteht aus einem Kunstharz, und das Kunstharz mit der Wasserabdichtungsfunktion umfasst Polyethylen (PE).
  • In dem nachgeschalteten Verfahren wird jedoch das duroplastische oder thermoplastische Harz, das verwendet wird, wenn die Kohlefaser auf den Innenbehälter 10 gewickelt wird, nicht an der Schnittstelle mit dem Polyethylen (PE) angebracht, und dementsprechend muss die Außenhülle 11-0 entfernt werden, bevor das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13 mit beiden Enden des Zylinderteils 11 verschmolzen werden.
  • Des Weiteren umfasst der erste Teilformungsschritt (S11) den Schritt zum Bereitstellens einer Mehrschichtstruktur mit einer Innenhülle 11-1, die auf die innere Umfangsfläche des Zylinders laminiert wird.
  • Die Innenhülle 11-1 ist eine Schicht, die die Funktionalität des rohrförmigen Zylinderteils 11 gewährleistet und umlaufend auf die innere Umfangsfläche des Zylinderteils 11 laminiert ist.
  • Um die Mehrschichtstruktur zu erhalten, bei der die Innenhülle 11-1 auf das Zylinderteil 11 laminiert ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Klebstoff auf die innere Umfangsfläche des Zylinderteils 11 aufgetragen und die separat hergestellte Innenhülle 11-1 wird an der inneren Umfangsfläche des Zylinderteils 11 angebracht. Die Innenhülle 11-1 wird jedoch zusammen mit dem Zylinderteil 11 durch Extrusionsformen nach bestimmten Materialien oder Verfahren hergestellt.
  • In diesem Fall enthält die Innenhülle 11-1 eine Gassperrharzschicht 11a. Die Gassperrharzschicht 11a dient der Abblockung der Wasserstoffpermeation und besteht vorzugsweise aus Ethylvinylalkohol (EVOH) oder einem Kunstharz, das Ethylvinylalkohol enthält.
  • Außerdem weist die Innenhülle 11-1 selbst eine Mehrschichtstruktur auf, und in diesem Fall enthält die Innenhülle 11-1 vorzugsweise eine Polyamidschicht 11b, die auf die freiliegende Oberfläche der Gassperrharzschicht 11a laminiert ist.
  • So kann der Innenbehälter beispielsweise bei einer Temperatur im Bereich von -45 bis 85°C gegen extreme äußere Einflüsse oder Änderungen der Wasserstofftemperaturen beständig sein, und dementsprechend wird die Polyamidschicht 11b zusätzlich auf die feuchtigkeits- und temperaturempfindliche Oberfläche der Ethylvinylalkohol-Schicht 11a laminiert.
  • Wie bereits erwähnt, ist der Innenbehälter 10 für den Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse so vorgesehen, dass eine Vielzahl von Wasserstoffspeichertanks miteinander verbunden werden.
  • Darüber hinaus ermöglicht der Innenbehälter 10 für den Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse gemäß der vorliegenden Erfindung, dass das rohrförmige Zylinderteil 11 eines geraden Typs, das erste Kuppelteil 12 und das zweite Kuppelteil 13 getrennt entsprechend ihrer jeweiligen Form in ihrem optimalen Verfahren hergestellt und dann miteinander verschmolzen werden, so dass der integrale Innenbehälter 10 hergestellt wird.
  • Darüber hinaus ist das rohrförmige Zylinderteil 11 eines geraden Typs einfach in der Form, weil es keine Kuppelform aufweist, so dass es vorteilhafterweise leicht separat hergestellt werden kann. Dementsprechend wird die Funktionsschicht wie die Außenhülle 11-0 oder die Innenhülle 11-1 auf das Zylinderteil 11 laminiert, und andernfalls werden sowohl die Außenhülle 11-0 als auch die Innenhülle 11-1 auf das Zylinderteil 11 laminiert, wodurch die Leistung des Zylinderteils 11 verbessert wird.
  • [Gewerbliche Anwendbarkeit]
  • Die vorliegende Erfindung ist so konfiguriert, dass Wasserstoff als Energiequelle gespeichert und an wasserstoffbetriebene Fahrzeuge, Schiffe, fliegende Autos und verteilte Energieerzeugungsanlagen, die Wasserstoffbrennstoffzellen verwenden, in Industriebetrieben mit umweltfreundlicher Energie geliefert werden kann, wodurch eine hohe industrielle Anwendbarkeit erreicht wird.

Claims (13)

  1. Innenbehälter für einen Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse zum Speichern von Wasserstoff als eine Brennstoffzelle, wobei der Innenbehälter umfasst: ein Zylinderteil (11) in Form eines Rohrs eines geraden Typs, dessen beide Enden offen sind; ein erstes Kuppelteil (12), das mit einem Ende des Zylinderteils (11) verschmolzen ist; ein zweites Kuppelteil (13), das mit dem anderen Ende des Zylinderteils (11) verschmolzen ist; und einen Düsenansatz (14), der mit dem ersten Kuppelteil (12) und/oder dem zweiten Kuppelteil (13) verbunden ist und durch den der Wasserstoff ein- und ausgeleitet wird.
  2. Innenbehälter nach Anspruch 1, wobei das Zylinderteil (11), das erste Kuppelteil (12) und das zweite Kuppelteil (13) aus einem Kunstharz mit geringer Wasserstoffgasdurchlässigkeit hergestellt sind, so dass Wasserstoffgas gespeichert wird.
  3. Innenbehälter nach Anspruch 2, wobei der Düsenansatz (14) aus einem Metall besteht und somit mit einem oder mehreren der ersten Kuppelteile (12) und der zweiten Kuppelteile (13), die aus dem Kunstharz hergestellt sind, durch Einsatzspritzgießen verbunden ist.
  4. Innenbehälter nach Anspruch 2, wobei das Zylinderteil (11), das erste Kuppelteil (12) und das zweite Kuppelteil (13) aus Polyamid hergestellt sind.
  5. Innenbehälter nach Anspruch 4, wobei das Zylinderteil (11) durch Extrudieren eines geschmolzenen Materials durch Matrizen geformt wird und eine Außenhülle (11-0) aufweist, die auf seine äußere Umfangsfläche laminiert ist, um so eine Mehrschichtstruktur zu schaffen, in der das Zylinderteil (11) und die Außenhülle (11-0) vorgesehen sind.
  6. Innenbehälter nach Anspruch 5, wobei die Außenhülle (11-0) eine Wasserabdichtungsfunktion aufweist, um zu verhindern, dass Kühlwasser in das extrudierte Zylinderteil (11) eindringt.
  7. Innenbehälter nach Anspruch 2, wobei das Zylinderteil (11) eine Innenhülle (11-1) aufweist, die auf seine innere Umfangsfläche laminiert ist, um so eine Mehrschichtstruktur zu schaffen, in der das Zylinderteil (11) und die Innenhülle (11-1) vorgesehen sind.
  8. Innenbehälter nach Anspruch 7, wobei die Innenhülle (11-1) eine Gassperrharzschicht (11a) aufweist.
  9. Innenbehälter nach Anspruch 8, wobei die Innenhülle (11-1) eine Polyamidschicht (11b) aufweist, die auf die freiliegende Oberfläche der Gassperrharzschicht (11a) laminiert ist.
  10. Verfahren zum Herstellen eines Innenbehälters für einen Wasserstoffspeichertank mit kleinem Durchmesser und langer Achse zum Speichern von Wasserstoff als eine Brennstoffzelle, wobei das Verfahren umfasst: den ersten Teilformungsschritt (S11) zum Formen eines Zylinderteils (11) mit der Form eines Rohrs eines geraden Typs, dessen beide Enden offen sind; den zweiten Teilformungsschritt (S12) zum Formen eines ersten Kuppelteils (12) mit der Form einer Kuppel; den dritten Teilformungsschritt (S13) zum Formen eines zweiten Kuppelteils (13) mit der Form einer Kuppel; den ersten Schmelzschritt (S14) zum Verschmelzen des ersten Kuppelteils (12) mit einem Ende des Zylinderteils (11); und den zweiten Schmelzschritt (S15) zum Verschmelzen des zweiten Kuppelteils (13) mit dem anderen Ende des Zylinderteils (11).
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der erste Teilformungsschritt (S11) durchgeführt wird, um das Zylinderteil (11) durch Extrudieren eines geschmolzenen Materials durch Matrizen zu formen, wobei das Zylinderteil (11) eine Außenhülle (11-0) aufweist, die mittels eines Mehrschichtextruders auf die äußere Umfangsfläche desselben laminiert wird, um somit eine Mehrschichtstruktur bereitzustellen.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der erste Teilformungsschritt (S11) ferner die folgenden Schritte umfasst: Einspritzen von Kühlwasser in die äußere Umfangsfläche der extrudierten Mehrschichtstruktur; und Entfernen der Außenhülle (11-0) nach dem Schritt des Einspritzens von Kühlwasser.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der erste Teilformungsschritt (S11) so durchgeführt wird, dass eine Innenhülle (11-1) auf die innere Umfangsfläche des Zylinderteils (11) laminiert wird und somit eine Mehrschichtstruktur entsteht.
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