[发明专利]一种复合储氢容器及其加工方法

说明书

本申请为一种复合储氢容器及其加工方法，属于储氢容器领域，其包括容器主体，容器主体包括：铝基壳,且铝基壳具有与内腔连通的连通口；塑料内胆，塑料内胆设置于内腔且与铝基壳的内壁相连；碳纤维层，碳纤维层由碳纤维缠绕于铝基壳的外壁形成；通过上述方案，铝基壳能够不仅作为吹塑或滚塑形成塑料内胆的模型，保证塑料内胆成型在铝基壳的内壁上，提高与塑料内胆的结合性，同时铝基壳具有一定的刚性支撑能力，使得碳纤维能够紧紧的缠绕在其外壁，因此，铝基壳内壁能够与塑料内胆结合效果好，外壁能够与碳纤维树脂形成的共价键结合效果好，形成牢固的整体，受环境温度压力的影响小，产品质量稳定，高压充压泄压耐久性好。

技术领域

本发明涉及储氢容器领域，尤其涉及一种复合储氢容器及其加工方法。

背景技术

目前，储氢罐制造普遍采用的是Ⅲ型和Ⅳ型。Ⅲ型储氢罐是旋压铝内胆碳纤维缠绕瓶，此Ⅲ瓶由于内胆为旋压铝，旋压铝管形成的铝罐对原材料的质量要求非常高，需要经过全面的无损探伤检测和应力消除等复杂工序，产品合格率低且价格昂贵，生产70MPa的储氢罐难度非常大。另外，由于储氢罐主要是储存高压氢，氢高压、分子量小，因此会导致氢原子渗入铝金属内，与金属内部再结合成分子，从而侵蚀储氢罐的内壁，造成氢脆现象，降低了储氢罐的使用寿命，在使用中带来安全问题。为了解决这一问题，现有技术进行了各种尝试，终于研制了Ⅳ型储氢罐，Ⅳ型储氢罐是塑料内胆纤维缠绕瓶，虽然Ⅳ型储氢罐的塑料内胆颠覆了原有的气瓶技术，其具有优异的抗氢脆腐蚀性，更轻的质量、更低的成本和使用寿命，成为引领高压储氢容器发展方向的新宠。但Ⅳ型储氢瓶也存在一定的问题，即塑料内胆存在制造工艺上的缺陷，碳纤维树脂缠绕的过程中缺少刚性支撑，受环境温度压力影响，导致产品质量不稳定，耐久性不好，容易发生塑料内胆与碳纤维树脂剥离，高压泄压耐久性达不到要求。

发明内容

本申请是为了解决现有的Ⅳ型储氢罐由于是塑料内胆直接纤维缠绕的方式，使得碳纤维缠绕缺少刚性支撑，而且受环境温度压力的影响，导致产品质量不稳定，高压泄压耐久性达不到要求，容易发生塑料内胆与碳纤维层剥离的问题，本身亲设计一种复合储氢容器及其加工方法能够解决上述问题，其具体采用的技术方案为：

一种复合储氢容器，包括容器主体，容器主体包括：

铝基壳,铝基壳具有内腔，且铝基壳具有与内腔连通的连通口；

塑料内胆，塑料内胆设置于内腔且与铝基壳的内壁相连，塑料内胆覆盖铝基壳的内壁；

碳纤维层，碳纤维层由碳纤维缠绕于铝基壳的外壁形成。

优选的，铝基壳内壁设有楔形槽，塑料内胆外壁形成有凸起，凸起能够插入楔形槽。

或者，铝基壳内壁形成有微孔，塑料内胆的外壁形成有凸起，凸起能够插入楔形槽内。

或者，铝基壳内壁同时设有楔形槽和微孔，塑料内胆的外壁形成有凸起，凸起能够插入楔形槽和微孔内。

优选的，还包括：

玻璃纤维层，玻璃纤维层设置于碳纤维层的外围，和/或还包括一保护壳，保护壳设置于玻璃纤维层的外围或碳纤维层的外围。

优选的，铝基壳包括第一铝基壳段、第二铝基壳段和第三铝基壳段，第二铝基壳段为直筒段，第一铝基壳段和第三铝基壳段为弧形段，连通口形成于弧形段，第一铝基壳段、第二铝基壳段和第三铝基壳段依次连接形成铝基壳。

优选的，碳纤维层与玻璃纤维层之间埋设有应变片式传感器。

优选的，应变片式传感器至少设置两个，其中一个应变片式传感器设置于第一铝基壳段与第二铝基壳段的连接处，另外一个应变片式传感器设置于第三铝基壳段与第二铝基壳段的连接处。

优选的，铝基壳的内壁对应连通口的位置设有固定槽，塑料内胆设置于铝基壳的内壁并伸入固定槽内。