WO2018166765A1 - Brennstofftank für ein brennstoffzellensystem und verfahren zum herstellen eines brennstofftanks - Google Patents

Brennstofftank für ein brennstoffzellensystem und verfahren zum herstellen eines brennstofftanks Download PDF

Info

Publication number
WO2018166765A1
WO2018166765A1 PCT/EP2018/054218 EP2018054218W WO2018166765A1 WO 2018166765 A1 WO2018166765 A1 WO 2018166765A1 EP 2018054218 W EP2018054218 W EP 2018054218W WO 2018166765 A1 WO2018166765 A1 WO 2018166765A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel tank
base body
microstructure
outer layer
fuel
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/054218
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Helmut Schauer
Angelika Schubert
Manfred Bacher-Hoechst
Thomas Waldenmaier
Original Assignee
Robert Bosch 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 Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to EP18716100.5A priority Critical patent/EP3596384A1/de
Priority to JP2019545307A priority patent/JP7037572B2/ja
Priority to US16/494,395 priority patent/US20200243882A1/en
Priority to KR1020197029510A priority patent/KR102493700B1/ko
Publication of WO2018166765A1 publication Critical patent/WO2018166765A1/de

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
    • F17C11/00—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
    • F17C11/005—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
    • C23C8/20—Carburising
    • C23C8/22—Carburising of ferrous surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D3/00—Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
    • C21D3/02—Extraction of non-metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D3/00—Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
    • C21D3/02—Extraction of non-metals
    • C21D3/08—Extraction of nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
    • C23C8/24—Nitriding
    • C23C8/26—Nitriding of ferrous surfaces
    • 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
    • F17C1/10—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge with provision for protection against corrosion, e.g. due to gaseous acid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H01M8/04208—Cartridges, cryogenic media or cryogenic reservoirs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H01M8/04216—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes characterised by the choice for a specific material, e.g. carbon, hydride, absorbent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001—Austenite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite
    • 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
    • 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
    • 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
    • F17C2203/0648—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
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2181—Metal working processes, e.g. deep drawing, stamping or cutting
    • 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
    • F17C2260/05—Improving chemical properties
    • F17C2260/053—Reducing corrosion
    • 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
    • F17C2270/0763—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
    • 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
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a fuel tank, particularly a hydrogen tank, according to the independent apparatus claim, and a method of manufacturing a fuel tank according to the independent method claim.
  • Gaseous pressurized hydrogen is i.a. for mobile applications, eg in motor vehicles, stored as standard in carbon fiber tanks with a pressure of 700 bar.
  • These weight-optimized tank systems are costly and expensive to manufacture.
  • Current research is needed in the development of a storage system made of less expensive material systems, here steel.
  • compressed hydrogen in mechanically high-strength steels leads to a degradation of the mechanical properties, for example embrittlement of the material.
  • mechanically low-strength austenitic steels are used for hydrogen steel tank systems in a pressure range of up to 200 bar. For applications in motor vehicles, however, a higher pressure of 700 bar in the tanks is required.
  • the present invention provides a fuel tank, in particular a hydrogen tank, for a fuel cell system according to the independent apparatus claim, a method of manufacturing a fuel tank according to the independent method claim and a corresponding one Fuel cell system before.
  • the invention provides a fuel tank, in particular a hydrogen tank, for a fuel cell system which is monolithic
  • Base body is formed from a metal alloy, wherein the base body has a first inner layer having a first inner microstructure and a second outer layer having a second, different from the first inner microstructure, inner microstructure, and wherein the first inner microstructure of a metastable Austenite and the second internal microstructure are formed from a martensite.
  • a fuel tank according to the invention may be understood to mean a tank, in particular a hydrogen tank, for a preferably hydrogen-containing fuel for a fuel cell system which withstands a pressure of at least 300 bar, preferably 600 bar and particularly preferably 700 bar.
  • a base body which is made in one piece from a continuous material. This may be a cast body, which may also comprise welds, or may be a welded body, e.g. act with tube and plate elements.
  • the first inner layer and the second outer layer of the main body are thereby by a phase transformation or layer formation in one and the same
  • the fuel tank according to the invention can in
  • Fuel cell systems for both mobile applications eg. In
  • the idea of the invention lies in enabling the use of mechanically high-strength steels for pressurized hydrogen storage and, at the same time, in the interior of the fuel tank, the advantageous chemical
  • a monolithic base body which has the stable chemical properties of a metastable austenite on a first inner layer or on an inner wall and the stable mechanical properties of a martensite on a second outer layer or on an outer wall of the base body.
  • a monolithic base body is first produced from a metastable austenite.
  • nitrogen may be introduced into the interior wall of the fuel tank to a defined first penetration depth.
  • martensitic transformation for example by an appropriate heat treatment of the
  • the second outer layer of mechanically high-strength steel is formed with a mechanically stable martensitic microstructure. Inside the main body remains the first inner layer with a chemically stable austenitic microstructure, which has a high resistance to harmful effects of hydrogen,
  • the first inner layer thus serves as a diffusion and permeation barrier for hydrogen to protect the surrounding martensite. This achieves a separation of the functions in the two layers.
  • the first inner layer serves as an austenitic diffusion barrier for hydrogen and the second outer layer of the main body as a
  • Fuel tank thus experiences a significant weight and cost reduction, especially compared to conventional, for example.
  • metal alloys can be easily shaped, whereby the design and design freedom in the
  • Fuel tank according to the invention is expanded for optimal packaging.
  • the base body has a substantially circular or elliptical cross section, or a substantially square cross section, for example. With rounded corners, or a cross section with at least one inwardly curved side wall.
  • the advantage of a substantially circular or elliptical cross-section may lie in the fact that thus an improved relationship between a surface and volume content can be achieved. In addition, this can be an improved, for example. Uniform
  • a fuel tank having a substantially square cross-section may in turn be better stowed and / or stacked.
  • a fuel tank having a cross-section with at least one inwardly bent side wall may have the advantage that in the highly stressed areas no
  • Fuel tanks are present. Thereby, a fuel tank having a high mechanical strength and stability as well as a high pressure range can be provided.
  • the main body in particular the first inner layer of an austenitic steel, preferably with a nickel content of 7 to 9% and / or a nitrogen content to 1%, is made.
  • the invention may provide for a fuel tank, that the second outer layer by a martensitic transformation at the
  • Main body can be achieved to provide a mechanically high-strength outer shell for the fuel tank.
  • a defined second penetration depth in the sense of the invention may be understood as a deliberately selected material thickness of the second outer layer in relation to a total material thickness of the fuel tank for a desired storage density of the fuel tank for a specific size of the fuel tank.
  • a relatively thick second outer layer may be used to provide more mechanical strength.
  • a relatively thin second outer layer may be used.
  • the material properties or the second internal microstructure of the second outer layer can be taken into account. Depending on the degree of hardness of the second inner microstructure, the second penetration depth can be adapted within the meaning of the invention.
  • the invention provides a method for producing a
  • Fuel tanks in particular a hydrogen tank, for a
  • Fuel cell system ready which is characterized by the following steps:
  • Austicken can be done, for example, by a plasma treatment and / or by an annealing under a nitrogen atmosphere in the interior of the fuel tank.
  • Fuel tanks are understood for a desired storage density of the fuel tank at a given size of the fuel tank.
  • a relatively thick first inboard layer may be used to provide a higher barrier to the hydrogen to the second outermost layer.
  • a relatively thin first inner layer can be used.
  • the material properties or the first inner microstructure of the first inner layer can be taken into account. The more austenite-stabilizing alloying elements in the first internal microstructure, such. As nickel, carbon, manganese, nitrogen and cobalt are contained, the lower the first penetration depth can be selected in the context of the invention.
  • first penetration depth in the sense of the invention or the material thickness of the first inner layer of the base body and the second penetration depth in the context of the invention or the material thickness of the second outer layer of the body as separate adjustment parameters for the desired size and capacity of the fuel tank can be adjusted.
  • first penetration depth and the second penetration depth can be varied proportionally.
  • first penetration depth and the second penetration depth can be varied proportionally.
  • Penetration depth and the second depth of penetration can each make up 50% of the total material thickness of the fuel tank, with the desired size and
  • Total material thickness of the fuel tank can be regulated as a control parameter.
  • a method according to the invention may have at least one further step:
  • the production of the fuel tank can be simplified, at the same time the separation of the functions on the one hand a high chemical stability can be ensured by the first inner layer and a high mechanical strength by the second outer layer of the body.
  • a main body having a high proportion of austenite-stabilizing alloying elements for example having a nickel content of 7 to 9% and / or a nitrogen content of up to 1%, can be produced.
  • Nitrogen atmosphere are released so much nitrogen (Entsticken) that cured at a sufficiently rapid cooling, the second outer layer of the body martensitic and the first inner layer of the body remains austenitic by the additional nitrogen.
  • a method according to the invention may have at least one further step:
  • the second outer layer of the base body can be hardened, whereby the mechanical stability of the fuel tank can be increased.
  • a method according to the invention can provide that in step a) the basic body can be produced by deep-drawing from a single steel plate with austenitic properties.
  • the method of manufacturing the fuel tank can be advantageously simplified.
  • the base body can be produced with different circular, elliptical, polygonal cross-sections, preferably with at least one inwardly curved side wall.
  • the main body can be treated from the outside to obtain the second outer layer with martensitic properties.
  • a lid can be provided, which can hermetically seal off the base body, wherein the lid material and / or force and / or positive locking can be attached to the body.
  • sensors and / or valves and / or a control device for controlling and / or regulating the pressure in the fuel tank and / or the fuel delivery from the fuel tank can be attached to the cover.
  • step a) at least one desired pressure in the fuel tank or a desired size of the fuel tank is taken into account.
  • This can advantageously be made possible by the choice of materials or inner microstructures of the first inner layer and the second outer layer, which can have specific technical and chemical properties.
  • an improved fuel tank made of cheap materials and with little effort can be provided.
  • At least one material thickness of the fuel tank, a first inner layer or a second outer layer of the base body can be selected depending on a desired pressure in the fuel tank or a desired size of the fuel tank.
  • a fuel cell system for mobile applications for example in motor vehicles, provided with a fuel tank produced by the above-described method.
  • Fuel tank or the inventive method for producing the fuel tank have been described, in the present case, it is fully incorporated by reference.
  • the invention is also directed to a motor vehicle having at least one fuel tank according to the invention.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an inventive
  • Fig. 2 is a further schematic representation of an inventive
  • FIGS. 1 and 2 show a fuel tank 1 for a fuel cell system which has not been shown for the sake of simplicity.
  • Fuel tank 1 can be used in fuel cell systems both for mobile applications, for example in motor vehicles, and for stationary applications, for example in an emergency power supply and / or as a generator or the like.
  • the fuel tank 1 is formed with a monolithic base body 10 made of a metal alloy, the base body 10 having a first inner layer 11 with a first inner microstructure and a second outer layer 12 with a second, from the first inner
  • Microstructure has different microstructure, and wherein the first inner microstructure of a metastable austenite and the second inner microstructure of a martensite are formed.
  • a fuel tank 1 in the sense of the invention can be understood to mean a hydrogen tank or a tank for a hydrogen-containing fuel.
  • the monolithic base body 10 is made in the context of the invention in one piece from a continuous material.
  • the first inner layer 11 and the second outer layer 12 of the main body 10 are thereby formed by a phase transformation or layer formation in one and the same monolithic body 10, and not by gluing or welding of separate bodies to a multi-part or multi-layered body ,
  • the invention is based on the recognition that hydrogen resistance of steels significantly depends on the internal microstructure. For example, mechanical high-strength martensitic materials have a high susceptibility to hydrogen embrittlement, whereas austenitic steels have almost no hydrogen! show flow.
  • a monolithic base body 10 is first made of a metastable austenite in step a).
  • nitrogen N may be introduced into the inner wall of the
  • Fuel tanks 1 introduced up to a defined first penetration depth hl become.
  • the second outer layer 12 is formed of mechanically high-strength steel with a mechanically stable martensitic microstructure.
  • the first inner layer 11 remains with a chemically stable austenitic microstructure, which has a high resistance to harmful influences by hydrogen,
  • the first inner layer 11 thus serves as a diffusion and permeation barrier for hydrogen H2 to protect the surrounding martensite in the second outer layer 12. Thus, a separation of the functions in the two layers 11, 12 is achieved.
  • the first inner layer 11 serves as an austenitic diffusion barrier for hydrogen H2 and the second outer layer 12 of the main body 10 serves as a strength-optimized martensitic outer shell for the fuel tank 1.
  • a weight-optimized, low-cost, mechanically high-strength and chemically stable fuel tank 1 can be provided which is easy to manufacture.
  • metal alloys can be easily shaped, for example. By pulling up the design and design freedom is extended in the fuel tank 1 according to the invention for optimum packaging.
  • the first inner layer 11 of the main body 10 can be made of an alloy containing austenite-stabilizing
  • Alloy elements such as nickel, carbon, manganese, nitrogen and cobalt, preferably with a nickel content of 7 to 9% and / or a nitrogen content to 1%, enriched.
  • the Aufsticken can be done from the inside to the outside to a, preferably defined or regulated adjustable, first penetration depth hl.
  • the invention can provide for a fuel tank 1 that the basic body 10 can be produced with different cross sections. This is advantageously possible because the base body 10 is made of a deformable material, such as a metal alloy, for example by deep drawing. Conceivable are different cross sections, such as a substantially circular or elliptical cross section
  • Essentially circular or elliptical cross section 1.1 may be that thus an improved relationship between a surface and
  • volume content of the fuel tank 1 can be achieved. In addition, this can be an improved, for example. Even pressure distribution over the fuel tank 1
  • a fuel tank 1 with a substantially square cross-section 1.2 can in turn be better stowed and / or stacked.
  • a fuel tank 1 with a cross section 1.3 with at least one inwardly curved side wall can bring the advantage that in the highly stressed areas of the fuel tank 1 no tensile stresses, but only compressive stresses arise. Thereby, the mechanical strength of the fuel tank 1 can be increased.
  • Steel plates can be used, such. As deep drawing, rolling or the like, which can further simplify the production of the fuel tank 1.
  • At least the total material thickness h of the fuel tank 1, or the first penetration depth hl or the material thickness of the first inner layer 11 or the second penetration depth h2 or the material thickness of the second outer layer 12 of the base body 10 in dependence on a desired pressure in Fuel tank 1 or a desired size of the fuel tank 1 can be adjusted.
  • the first penetration depth h1 and the second penetration depth 2 can be set individually to be flexible
  • Total material thickness h of the fuel tank 1, for the first penetration depth hl and the second penetration depth 2 may be advantageous to the desired
  • Properties of the fuel tank 1 can be easily adjusted by selecting a suitable total material thickness h of the fuel tank 1.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Brennstofftank (1), insbesondere einen Wasserstofftank, für ein Brennstoffzellensystem, mit einem monolithischen Grundkörper (10) aus einer Metalllegierung, wobei der Grundkörpers (10) eine erste innen liegende Schicht (11) mit einer ersten inneren Gefügestruktur und eine zweite außen liegende Schicht (12) mit einer zweiten, von der ersten inneren Gefügestruktur unterschiedlichen, inneren Gefügestruktur aufweist, und wobei die erste innere Gefügestruktur aus einem metastabilen Austenit und die zweite innere Gefügestruktur aus einem Martensit ausgebildet sind.

Description

Beschreibung
Titel
Brennstofftank für ein Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Herstellen eines Brennstofftanks
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brennstofftank, insbesondere einen Wasserstofftank, gemäß dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Brennstofftanks gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch.
Stand der Technik
Gasförmiger Druckwasserstoff wird u.a. für mobile Anwendungen, bspw. in Kraftfahrzeugen, standardmäßig in Kohlenstofffasertanks mit einem Druck von 700 bar gespeichert. Diese gewichtoptimierten Tanksysteme sind kostenintensiv und aufwändig in der Herstellung. Aktueller Forschungsbedarf besteht in der Entwicklung eines Speichersystems aus kostengünstigeren Werkstoffsystemen, hier Stahl. Allerdings führt Druckwasserstoff bei mechanisch hochfesten Stählen zu einer Degradation der mechanischen Eigenschaften, bspw. Versprödung des Materials. Aufgrund dessen werden mechanisch niedrigfeste austenitische Stähle für Wasserstoff-Stahltank-Systeme in einem Druckbereich von bis zu 200 bar verwendet. Für die Anwendungen in Kraftfahrzeugen ist jedoch ein höherer Druck von 700 bar in den Tanks erforderlich.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung sieht einen Brennstofftank, insbesondere einen Wasserstofftank, für ein Brennstoffzellensystem nach dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch, ein Verfahren zum Herstellen eines Brennstofftanks nach dem unabhängigen Verfahrensanspruch sowie ein entsprechendes Brennstoffzellensystem vor. Weitere Vorteile, Merkmale und Details der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Brennstofftank beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder dem erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Die Erfindung stellt einen Brennstofftank, insbesondere einen Wasserstofftank, für ein Brennstoffzellensystem bereit, welcher mit einem monolithischen
Grundkörper aus einer Metalllegierung ausgebildet ist, wobei der Grundkörpers eine erste innen liegende Schicht mit einer ersten inneren Gefügestruktur und eine zweite außen liegende Schicht mit einer zweiten, von der ersten inneren Gefügestruktur unterschiedlichen, inneren Gefügestruktur aufweist, und wobei die erste innere Gefügestruktur aus einem metastabilen Austenit und die zweite innere Gefügestruktur aus einem Martensit ausgebildet sind.
Unter einem Brennstofftank im Sinne der Erfindung kann ein Tank, insbesondere ein Wasserstofftank, für einen, vorzugsweise wasserstoffhaltigen, Brennstoff für ein Brennstoffzellensystem verstanden werden, der einem Druck von mindestens 300 bar, bevorzugt 600 bar und besonders bevorzugt 700 bar standhält. Unter einem monolithischen Grundkörper wird im Sinne der Erfindung ein Grundkörper verstanden, welcher in einem Stück aus einem durchgehenden Material hergestellt wird. Hierbei kann es sich um einen Gusskörper handeln, der auch Schweißnähte aufweisen kann, oder um einen geschweißten Körper z.B. mit Röhren- und Plattenelementen handeln. Die erste innen liegende Schicht und die zweite außen liegende Schicht des Grundkörpers werden dabei durch eine Phasenumwandlung bzw. Schichtbildung in einem und demselben
monolithischen Grundkörper, und nicht etwa durch Kleben oder Schweißen von separaten Körpern zu einem mehrteiligen bzw. mehrschichtigen Körper, hergestellt. Der erfindungsgemäße Brennstofftank kann dabei in
Brennstoffzellensystemen sowohl für mobile Anwendungen, bspw. in
Kraftfahrzeugen, als auch für stationäre Anwendungen, bspw. in einer Notstromversorgung und/oder als ein Generator oder dergleichen, verwendet werden.
Der Erfindungsgedanke liegt dabei darin, den Einsatz von mechanisch hochfesten Stählen zur Druckwasserstoffspeicherung zu ermöglichen und gleichzeitig im Inneren des Brennstofftanks die vorteilhaften chemischen
Eigenschaften von mechanisch niedrigfesten Stählen, wie die hohe Beständigkeit gegen Rost und Versprödung unter Einfluss von Wasserstoff beizubehalten. Die Erfindung erkennt dabei, dass Wasserstoff beständigkeit von Stählen maßgeblich von ihrer Gefügestruktur abhängt. So weisen mechanisch hochfeste
martensitische Werkstoffe eine hohe Anfälligkeit gegenüber Wasserstoffver- sprödung auf, wohingegen austenitische Stähle nahezu keinen Wasserstoff- einfluss zeigen. Erfindungsgemäß wird ein monolithischer Grundkörper bereitgestellt, welcher an einer ersten innen liegenden Schicht bzw. an einer Innenwand die stabilen chemischen Eigenschaften eines metastabilen Austenits und an einer zweiten außen liegenden Schicht bzw. an einer Außenwand des Grundkörpers die stabilen mechanischen Eigenschaften eines Martensits aufweist.
Erfindungsgemäß wird zunächst ein monolithischer Grundkörper aus einem metastabilen Austenit gefertigt. In einem darauffolgenden Nitrierprozess kann Stickstoff in die Innenwand des Brennstofftanks bis zu einer definierten ersten Eindringtiefe eingebracht werden. Bei einer darauffolgenden martensitischen Umwandlung, bspw. durch eine entsprechende Wärmebehandlung des
Grundkörpers, wird außen am Grundkörper die zweite außen liegende Schicht aus mechanisch hochfesten Stahl mit einer mechanisch stabilen martensitischen Gefügestruktur gebildet. Innen im Grundkörper verbleibt die erste innen liegende Schicht mit einer chemisch stabilen austenitischen Gefügestruktur, die eine hohe Beständigkeit gegenüber schädlichen Einflüssen durch Wasserstoff,
insbesondere eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist. Die erste innen liegende Schicht dient somit als eine Diffusions- und Permeationsbarriere für Wasserstoff zum Schutz des umgebenden Martensits. Dadurch wird eine Trennung der Funktionen in den beiden Schichten erreicht. Die erste innen liegende Schicht dient als eine austenitische Diffusionsbarriere für Wasserstoff und die zweite außen liegende Schicht des Grundkörpers als eine
festigkeitsoptimierte martensitische Außenhülle für den Brennstofftank.
Somit kann ein im Wesentlichen dünnwandiger, mechanisch hochfester und chemisch stabiler Brennstofftank bereitgestellt werden. Metalllegierungen, wie z. B. Stähle sind kostengünstige Materialien. Der erfindungsgemäße
Brennstofftank erfährt somit eine signifikante Gewichts- und Kostenreduktion, insbesondere verglichen mit herkömmlichen, bspw. kohlenstoffbasierten oder rein austenitischen, Tanksystemen. Außerdem lassen sich Metalllegierungen leicht formen, wodurch die Gestaltungs- sowie Designfreiheit bei dem
erfindungsgemäßen Brennstofftank für ein optimales Packaging erweitert wird.
Ferner kann im Rahmen der Erfindung bei einem Brennstofftank vorgesehen sein, dass der Grundkörper einen im Wesentlichen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt, oder einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt, bspw. mit abgerundeten Ecken, oder einen Querschnitt mit mindestens einer nach innen gebogenen Seitenwand aufweist. Der Vorteil eines im Wesentlichen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitts kann dabei darin liegen, dass somit ein verbessertes Verhältnis zwischen einem Flächen- und Volumeninhalt erzielt werden kann. Außerdem kann dadurch ein verbessertes, bspw. gleichmäßiges
Druckverteilen über die Oberfläche des Brennstofftanks erzielt werden. Ein Brennstofftank mit einem im Wesentlichen quadratischen Querschnitt kann wiederum besser verstaut und/oder gestapelt werden. Ein Brennstofftank mit einem Querschnitt mit mindestens einer nach innen gebogenen Seitenwand kann den Vorteil mit sich bringen, dass in den hochbeanspruchten Bereichen keine
Zugspannungen, sondern nur Druckspannungen an der Oberfläche des
Brennstofftanks vorliegen. Dadurch kann ein Brennstofftank mit einer hohen mechanischen Festigkeit und Stabilität sowie mit einem hohen Druckbereich bereitgestellt werden.
Weiterhin kann im Rahmen der Erfindung bei einem Brennstofftank vorgesehen sein, dass der Grundkörper, insbesondere die erste innen liegende Schicht, aus einem austenitischen Stahl, vorzugsweise mit einem Nickel-Anteil von 7 bis 9 % und/oder einem Stickstoff-Anteil bis 1%, hergestellt ist. Somit kann der
Existenzbereich der austenitischen Gefügestruktur, insbesondere in der ersten innen liegenden Schicht des Grundkörpers, stabilisiert und/oder erweitert werden.
Zudem kann die Erfindung bei einem Brennstofftank vorsehen, dass die zweite außen liegende Schicht durch eine martensitische Umwandlung an der
Außenseite des Grundkörpers bis zu einer, vorzugsweise definierten, zweiten Eindringtiefe hergestellt ist. Somit kann eine einfache Verarbeitung des
Grundkörpers erzielt werden, um eine mechanisch hochfeste Außenhülle für den Brennstofftank bereitzustellen. Unter einer definierten zweiten Eindringtiefe im Sinne der Erfindung kann eine bewusst ausgewählte Materialstärke der zweiten außen liegenden Schicht im Verhältnis zu einer Gesamtmaterialstärke des Brennstofftanks für eine gewünschte Speicherdichte des Brennstofftanks bei einer bestimmten Größe des Brennstofftanks verstanden werden. So kann für mehr Speicherdichte des Brennstofftanks eine relativ dicke zweite außen liegende Schicht verwendet werden, um für mehr mechanische Festigkeit zu sorgen. Bei einem Brennstofftank mit einer relativ niedrigen Speicherdichte kann wiederum eine relativ dünne zweite außen liegende Schicht verwendet werden. Außerdem können bei der Wahl der zweiten Eindringtiefe im Sinne der Erfindung die Materialeigenschaften bzw. die zweite innere Gefügestruktur der zweiten außen liegenden Schicht berücksichtigt werden. Je nach Härtegrad der zweiten inneren Gefügestruktur kann die zweite Eindringtiefe im Sinne der Erfindung angepasst werden.
Des Weiteren stellt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines
Brennstofftanks, insbesondere eines Wasserstofftanks, für ein
Brennstoffzellensystem bereit, welches durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:
a) Herstellen eines monolithischen Grundkörpers mit einer ersten inneren Gefügestruktur aus einem metastabilen Austenit,
b) Herstellen einer zweiten außen liegenden Schicht mit einer zweiten, von der ersten inneren Gefügestruktur unterschiedlichen, inneren
Gefügestruktur durch eine martensitische Umwandlung an der
Außenseite des Grundkörpers. Dabei werden die gleichen Vorteile erreicht, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Brennstofftank beschrieben wurden, wobei vorliegend vollumfänglich darauf Bezug genommen wird.
Ferner kann bei einem Verfahren im Sinne der Erfindung mindestens ein weiterer Schritt vorgesehen sein:
al) Behandeln einer ersten innen liegenden Schicht des Grundkörpers
durch Aufsticken des Grundkörpers von innen nach außen bis zu einer, vorzugsweise definierten, ersten Eindringtiefe.
Somit kann der Existenzbereich des metastabilen Austenits, insbesondere in der ersten innen liegenden Schicht des Grundkörpers, stabilisiert und/oder erweitert werden. Austicken kann bspw. durch eine Plasmabehandlung und/oder durch eine Glühbehandlung unter einer Stickstoffatmosphäre im Innenbereich des Brennstofftanks erfolgen. Unter einer definierten ersten Eindringtiefe im Sinne der Erfindung kann eine bewusst ausgewählte Materialstärke der ersten innen liegenden Schicht im Verhältnis zu einer Gesamtmaterialstärke des
Brennstofftanks für eine gewünschte Speicherdichte des Brennstofftanks bei einer bestimmten Größe des Brennstofftanks verstanden werden. So kann für mehr Speicherdichte des Brennstofftanks eine relativ dicke erste innen liegende Schicht verwendet werden, um eine höhere Barriere für den Wasserstoff bis zur zweiten außen liegenden Schicht bereitzustellen. Bei einem Brennstofftank mit einer relativ niedrigen Speicherdichte kann wiederum eine relativ dünne erste innen liegende Schicht verwendet werden. Zudem können bei der Wahl der ersten Eindringtiefe im Sinne der Erfindung die Materialeigenschaften bzw. die erste innere Gefügestruktur der ersten innen liegenden Schicht berücksichtigt werden. Je mehr austenitstabilisierende Legierungselemente in der ersten inneren Gefügestruktur, wie z. B. Nickel, Kohlenstoff, Mangan, Stickstoff und Kobalt enthalten sind, desto geringer kann die erste Eindringtiefe im Sinne der Erfindung gewählt werden.
Denkbar ist zudem, dass die erste Eindringtiefe im Sinne der Erfindung bzw. die Materialstärke der ersten innen liegenden Schicht des Grundkörpers und die zweite Eindringtiefe im Sinne der Erfindung bzw. die Materialstärke der zweiten außen liegenden Schicht des Grundkörpers als separate Stellparameter für die gewünschte Größe und Fassungsvermögen des Brennstofftanks angepasst werden können. Dabei können die erste Eindringtiefe und die zweite Eindringtiefe anteilmäßig variiert werden. Außerdem ist es denkbar, dass die erste
Eindringtiefe und die zweite Eindringtiefe je 50 % der Gesamtmaterialstärke des Brennstofftanks ausmachen können, wobei die gewünschte Größe und
Fassungsvermögen des Brennstofftanks durch die Variation der
Gesamtmaterialstärke des Brennstofftanks als ein Stellparameter reguliert werden können.
Weiterhin kann ein Verfahren im Sinne der Erfindung mindestens einen weiteren Schritt aufweisen:
a2) Behandeln der zweiten außen liegenden Schicht des Grundkörpers durch Entsticken des Grundkörpers von außen nach innen bis zu einer, vorzugsweise definierten, zweiten Eindringtiefe.
Somit kann die Herstellung des Brennstofftanks vereinfacht werden, wobei gleichzeitig die Trennung der Funktionen einerseits einer hohen chemischen Stabilität durch die erste innen liegende Schicht und einer hohen mechanischen Festigkeit durch die zweite außen liegende Schicht des Grundkörpers sichergestellt werden kann. So kann zunächst ein Grundkörper mit einem hohen Anteil an austenitstabilisierenden Legierungselementen, bspw. mit einem Nickel- Anteil von 7 bis 9 % und/oder einem Stickstoff-Anteil bis 1%, hergestellt werden. Anschließend kann aus der Außenfläche des Brennstofftanks ohne eine
Stickatmosphäre so viel Stickstoff abgegeben werden (Entsticken), dass bei einer ausreichend schnellen Abkühlung die zweite außen liegende Schicht des Grundkörpers martensitisch gehärtet und die erste innen liegende Schicht des Grundkörpers durch den zusätzlichen Stickstoff austenitisch bleibt.
Außerdem kann ein Verfahren im Sinne der Erfindung mindestens einen weiteren Schritt aufweisen:
a3) Behandeln der zweiten außen liegenden Schicht des Grundkörpers durch Aufkohlen des Grundkörpers von außen nach innen bis zu einer, vorzugsweise definierten, zweiten Eindringtiefe. Somit kann die zweite außen liegende Schicht des Grundkörpers gehärtet werden, wodurch die mechanische Stabilität des Brennstofftanks erhöht werden kann.
Ferner kann ein Verfahren im Sinne der Erfindung vorsehen, dass im Schritt a) der Grundkörper durch ein Tiefziehen aus einer einzigen Stahlplatte mit austenitischen Eigenschaften hergestellt werden kann. Dadurch kann das Verfahren zum Herstellen des Brennstofftanks vorteilhafterweise vereinfacht werden. Dankbar ist weiterhin, dass der Grundkörper mit unterschiedlichen kreisförmigen, elliptischen, mehreckigen Querschnitten, vorzugsweise mit mindestens einer nach innen gebogenen Seitenwand hergestellt werden kann. Anschließen kann der Grundkörper von außen behandelt werden, um die zweite außen liegenden Schicht mit martensitischen Eigenschaften zu erhalten. Zudem kann ein Deckel bereitgestellt werden, der den Grundkörper hermetisch abschließen kann, wobei der Deckel stoff- und/oder kraft und/oder formschlüssig am Grundkörper befestigt werden kann. Am Deckel können vorteilhafterweise Sensoren und/oder Ventile und/oder eine Steuervorrichtung zum Steuern und/oder Regeln des Druckes im Brennstofftank und/oder der Brennstoffabgabe aus dem Brennstofftank angebracht werden.
Des Weiteren kann im Rahmen der Erfindung bei einem Verfahren vorgesehen sein, dass im Schritt a) mindestens ein gewünschter Druck im Brennstofftank oder eine gewünschte Größe des Brennstofftanks berücksichtigt wird. Dies kann vorteilhafterweise durch die Wahl der Materialien bzw. inneren Gefügestrukturen der ersten innen liegenden Schicht und der zweiten außen liegenden Schicht ermöglicht werden, die gezielte technische und chemische Eigenschaften aufweisen können. Somit kann ein verbesserter Brennstofftank aus günstigen Materialien und mit wenig Aufwand bereitgestellt werden.
Weiterhin kann mindestens eine Materialstärke des Brennstofftanks, einer ersten innen liegenden Schicht oder einer zweiten außen liegenden Schicht des Grundkörpers in Abhängigkeit von einem gewünschten Druck im Brennstofftank oder einer gewünschten Größe des Brennstofftanks gewählt werden. Somit kann ein Brennstofftank für ein breites Spektrum an verschiedenen Anwendungen bereitgestellt werden, der einfach an unterschiedliche Anforderungen der verschiedenen Anwendungen angepasst werden kann.
Ferner wird im Rahmen der Erfindung ein entsprechendes
Brennstoffzellensystem für mobile Anwendungen, bspw. in Kraftfahrzeugen, bereitgestellt, der mit einem Brennstofftank ausgebildet ist, der mithilfe des oben beschriebenen Verfahrens hergestellt wird. Dabei werden die gleichen Vorteile erreicht, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Brennstofftank oder dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen des Brennstofftanks beschrieben wurden, wobei vorliegend vollumfänglich darauf Bezug genommen wird.
Auch ist die Erfindung auf ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem erfindungsgemäßen Brennstofftank gerichtet.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele:
Das erfindungsgemäße Filtersystem und deren Weiterbildungen sowie deren Vorteile und das erfindungsgemäße Verfahren und seine Weiterbildungen sowie seine Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Brennstofftanks,
Fig. 2 eine weitere schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Brennstofftanks und
Fig. 3 unterschiedliche Geometrien eines erfindungsgemäßen
Brennstofftanks.
In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile des Brennstofftanks 1 stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weshalb diese in der Regel nur einmal beschrieben werden. Figuren 1 und 2 zeigen einen Brennstofftank 1 für ein Brennstoffzellensystem bereit, welches aus Einfachheitsgründen nicht dargestellt wurde. Der
Brennstofftank 1 kann dabei in Brennstoffzellensystemen sowohl für mobile Anwendungen, bspw. in Kraftfahrzeugen, als auch für stationäre Anwendungen, bspw. in einer Notstromversorgung und/oder als ein Generator oder dergleichen, verwendet werden.
Der Brennstofftank 1 ist mit einem monolithischen Grundkörper 10 aus einer Metalllegierung ausgebildet, wobei der Grundkörpers 10 eine erste innen liegende Schicht 11 mit einer ersten inneren Gefügestruktur und eine zweite außen liegende Schicht 12 mit einer zweiten, von der ersten inneren
Gefügestruktur unterschiedlichen, inneren Gefügestruktur aufweist, und wobei die erste innere Gefügestruktur aus einem metastabilen Austenit und die zweite innere Gefügestruktur aus einem Martensit ausgebildet sind.
Unter einem Brennstofftank 1 im Sinne der Erfindung kann ein Wasserstofftank oder ein Tank für einen wasserstoffhaltigen Brennstoff verstanden werden. Der monolithische Grundkörper 10 wird im Sinne der Erfindung in einem Stück aus einem durchgehenden Material hergestellt wird. Die erste innen liegende Schicht 11 und die zweite außen liegende Schicht 12 des Grundkörpers 10 werden dabei durch eine Phasenumwandlung bzw. Schichtbildung in einem und demselben monolithischen Grundkörper 10 ausgebildet, und nicht etwa durch Kleben oder Schweißen von separaten Körpern zu einem mehrteiligen bzw. mehrschichtigen Körper.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass Wasserstoffbeständigkeit von Stählen maßgeblich von der inneren Gefügestruktur abhängt. So weisen mechanisch hochfeste martensitische Werkstoffe eine hohe Anfälligkeit gegenüber Wasserstoffversprödung auf, wohingegen austenitische Stähle nahezu keinen Wasserstoffe! nfluss zeigen.
Erfindungsgemäß wird zunächst im Schritt a) ein monolithischer Grundkörper 10 aus einem metastabilen Austenit gefertigt. In einem darauffolgenden optionalen Nitrierprozess im Schritt al) kann Stickstoff N in die Innenwand des
Brennstofftanks 1 bis zu einer definierten ersten Eindringtiefe hl eingebracht werden. Bei einer darauffolgenden martensitischen Umwandlung, bspw. durch eine entsprechende Wärmebehandlung des Grundkörpers 10, wird außen am Grundkörper 10 die zweite außen liegende Schicht 12 aus mechanisch hochfesten Stahl mit einer mechanisch stabilen martensitischen Gefügestruktur gebildet. Innen im Grundkörper 10 verbleibt die erste innen liegende Schicht 11 mit einer chemisch stabilen austenitischen Gefügestruktur, die die eine hohe Beständigkeit gegenüber schädlichen Einflüssen durch Wasserstoff,
insbesondere eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist. Die erste innen liegende Schicht 11 dient somit als eine Diffusions- und Permeationsbarriere für Wasserstoff H2 zum Schutz des umgebenden Martensits in der zweiten außen liegenden Schicht 12. Dadurch wird eine Trennung der Funktionen in den beiden Schichten 11, 12 erreicht. Die erste innen liegende Schicht 11 dient als eine austenitische Diffusionsbarriere für Wasserstoff H2 und die zweite außen liegende Schicht 12 des Grundkörpers 10 als eine festigkeitsoptimierte martensitische Außenhülle für den Brennstofftank 1.
Somit kann ein gewichtsoptimierter, kostengünstiger, mechanisch hochfester und chemisch stabiler Brennstofftank 1 bereitgestellt werden, der einfach in der Herstellung ist. Außerdem lassen sich Metalllegierungen leicht formen, bspw. durch Hochziehen wodurch die Gestaltungs- sowie Designfreiheit bei dem erfindungsgemäßen Brennstofftank 1 für ein optimales Packaging erweitert wird.
Die erste innen liegende Schicht 11 des Grundkörpers 10 kann aus einer Legierung hergestellt werden, die mit austenitstabilisierenden
Legierungselementen, wie z B. Nickel, Kohlenstoff, Mangan, Stickstoff und Kobalt, vorzugsweise mit einem Nickel-Anteil von 7 bis 9 % und/oder einem Stickstoff-Anteil bis 1%, angereichert ist.
Wie Figur 1 es andeutet, kann die erste innen liegende Schicht 11 des
Grundkörpers 10 im Inneren des Brennstofftanks 1 durch eine Glühbehandlung unter Stickstoffatmosphäre im Innenbereich des Brennstofftanks 1 so viel zusätzlichen Stickstoff N aufnehmen (Aufsticken, optionaler Schritt (al)), dass deren austenitischen Eigenschaften stabilisiert und/oder über einen breiten Temperaturbereich, bspw. von -70° C bis + 150° C erweitert werden. Das Aufsticken kann dabei von innen nach außen bis zu einer, vorzugsweise definierten bzw. geregelt einstellbaren, ersten Eindringtiefe hl erfolgen.
Wie Figur 2 es weiterhin andeutet, kann die zweite außen liegende Schicht 12 des Grundkörpers 10 an der Außenfläche des Brennstofftanks 1 ohne
Stickatmosphäre so viel Stickstoff N abgeben (Entsticken, optionaler Schritt (a2)) und/oder durch ein Kohlenstoffspendergas so viel Kohlenstoff K aufnehmen (Aufkohlen, optionaler Schritt (a3)), dass bei einer ausreichend schnellen Abkühlung der äußere Bereich des Brennstofftanks 1 martensitisch gehärtet und der innere Bereich des Brennstofftanks 1 durch den zusätzlichen Stickstoff N austenitisch bleibt. Das Entsticken und/oder Aufkohlen kann dabei von außen nach innen bis zu einer, vorzugsweise definierten bzw. geregelt einstellbaren, zweiten Eindringtiefe h2 erfolgen. Wie Figur 3 im Weiteren zeigt, kann die Erfindung bei einem Brennstofftank 1 vorsehen, dass der Grundkörper 10 mit unterschiedlichen Querschnitten hergestellt werden kann. Dies ist vorteilhafterweise dadurch möglich, dass der Grundkörper 10 aus einem umformbaren Material, wie einer Metalllegierung, bspw. durch Tiefziehen, hergestellt wird. Denkbar sind dabei unterschiedliche Querschnitte, wie ein im Wesentlichen kreisförmiger oder elliptischer Querschnitt
1.1, der links in der Figur 3 gezeigt ist, oder ein im Wesentlichen quadratischer Querschnitt 1.2, bspw. mit abgerundeten Ecken, der in der Mitte der Figur 3 gezeigt ist, oder ein Querschnitt 1.3 mit mindestens einer nach innen gebogenen Seitenwand, der rechts in der Figur 3 gezeigt ist. Der Vorteil eines im
Wesentlichen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitts 1.1 kann darin liegen, dass somit ein verbessertes Verhältnis zwischen einem Flächen- und
Volumeninhalt des Brennstofftanks 1 erzielt werden kann. Außerdem kann dadurch ein verbessertes, bspw. gleichmäßiges Druckverteilen über die
Oberfläche des Brennstofftanks 1 erzielt werden. Ein Brennstofftank 1 mit einem im Wesentlichen quadratischen Querschnitt 1.2 kann wiederum besser verstaut und/oder gestapelt werden. Ein Brennstofftank 1 mit einem Querschnitt 1.3 mit mindestens einer nach innen gebogenen Seitenwand kann den Vorteil mit sich bringen, dass in den hochbeanspruchten Bereichen des Brennstofftanks 1 keine Zugspannungen, sondern nur Druckspannungen entstehen. Dadurch kann die mechanische Festigkeit des Brennstofftanks 1 erhöht werden. Die voranstehende Beschreibung der Figuren 1 bis 3 beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern es technisch sinnvoll ist, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weiterhin ist es denkbar, dass bei Herstellen des Grundkörpers 10 im Schritt a) unterschiedliche bewehrte Verfahren zum mechanischen umformen von
Stahlplatten eingesetzt werden können, wie z. B. Tiefziehen, Walzen oder dergleichen, die die Herstellung des Brennstofftanks 1 noch weiter vereinfachen können.
Zudem kann mindestens die Gesamtmaterialstärke h des Brennstofftanks 1, oder die erste Eindringtiefe hl bzw. die Materialstärke der ersten innen liegenden Schicht 11 oder die zweite Eindringtiefe h2 bzw. die Materialstärke der zweiten außen liegenden Schicht 12 des Grundkörpers 10 in Abhängigkeit von einem gewünschten Druck im Brennstofftank 1 oder einer gewünschten Größe des Brennstofftanks 1 eingestellt werden. Dabei können die erste Eindringtiefe hl und die zweite Eindringtiefe 2 einzeln eingestellt werden, um flexibel
unterschiedliche Eigenschaften des Brennstofftanks 1 anzupassen. Alternativ ist es denkbar, dass ein Verhältnis von 1 zu 1, insbesondere je 50% der
Gesamtmaterialstärke h des Brennstofftanks 1, für die erste Eindringtiefe hl und die zweite Eindringtiefe 2 vorteilhaft sein können, um die gewünschten
Eigenschaften des Brennstofftanks 1 einfach über die Wahl einer geeigneten Gesamtmaterialstärke h des Brennstofftanks 1 einstellen zu können.

Claims

Ansprüche
1. Brennstofftank (1), insbesondere ein Wasserstofftank, für ein
Brennstoffzellensystem, mit einem monolithischen Grundkörper (10) aus einer Metalllegierung,
wobei der Grundkörpers (10) eine erste innen liegende Schicht (11) mit einer ersten inneren Gefügestruktur und eine zweite außen liegende Schicht (12) mit einer zweiten, von der ersten inneren Gefügestruktur unterschiedlichen, inneren Gefügestruktur aufweist,
und wobei die erste innere Gefügestruktur aus einem metastabilen Austenit und die zweite innere Gefügestruktur aus einem Martensit ausgebildet sind.
2. Brennstofftank (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper (10) einen im Wesentlichen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt (1.1), oder einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt (1.2), oder einen Querschnitt (1.3) mit mindestens einer nach innen gebogenen Seitenwand aufweist.
3. Brennstofftank (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper (10), insbesondere die erste innen liegende Schicht (11), aus einem austenitischen Stahl, vorzugsweise mit einem Nickel-Anteil von 7 bis 9 % und/oder einem Stickstoff-Anteil bis 1%, hergestellt ist, wobei insbesondere die zweite außen liegende Schicht (12) durch eine martensitische Umwandlung an der Außenseite des Grundkörpers (10) bis zu einer, vorzugsweise definierten, zweiten Eindringtiefe (h2) hergestellt ist. Verfahren zum Herstellen eines Brennstofftanks (1), insbesondere eines Wasserstofftanks, für ein Brennstoffzellensystem,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Herstellen eines monolithischen Grundkörpers (10) mit einer ersten inneren Gefügestruktur aus einem metastabilen Austenit, b) Herstellen einer zweiten außen liegenden Schicht (12) mit einer zweiten, von der ersten inneren Gefügestruktur
unterschiedlichen, inneren Gefügestruktur durch eine martensitische Umwandlung an der Außenseite des
Grundkörpers (10).
Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren mindestens einen weiteren Schritt aufweist:
al) Behandeln einer ersten innen liegenden Schicht (11) des
Grundkörpers (10) durch Aufsticken des Grundkörpers (10) von innen nach außen bis zu einer, vorzugsweise definierten, ersten Eindringtiefe (hl).
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren mindestens einen weiteren Schritt aufweist:
a2) Behandeln der zweiten außen liegenden Schicht (12) des
Grundkörpers (10) durch Entsticken des Grundkörpers (10) von außen nach innen bis zu einer, vorzugsweise definierten, zweiten Eindringtiefe (h2).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren mindestens einen weiteren Schritt aufweist:
a3) Behandeln der zweiten außen liegenden Schicht (12) des
Grundkörpers (10) durch Aufkohlen des Grundkörpers (10) von außen nach innen bis zu einer, vorzugsweise definierten, zweiten Eindringtiefe (h2).
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Schritt a) der Grundkörper (10) durch ein Tiefziehen hergestellt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Schritt a) mindestens ein gewünschter Druck im Brennstofftank (1) oder eine gewünschte Größe des Brennstofftanks (1) berücksichtigt wird, wobei insbesondere mindestens eine Materialstärke des Brennstofftanks (1), einer ersten innen liegenden Schicht (11) oder einer zweiten außen liegenden Schicht (12) des Grundkörpers (10) in Abhängigkeit von einem gewünschten Druck im Brennstofftank (1) oder einer gewünschten Größe des Brennstofftanks (1) gewählt wird.
10. Brennstofftank (10), welcher mithilfe eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 4 bis 9 hergestellt wird.
PCT/EP2018/054218 2017-03-14 2018-02-21 Brennstofftank für ein brennstoffzellensystem und verfahren zum herstellen eines brennstofftanks WO2018166765A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18716100.5A EP3596384A1 (de) 2017-03-14 2018-02-21 Brennstofftank für ein brennstoffzellensystem und verfahren zum herstellen eines brennstofftanks
JP2019545307A JP7037572B2 (ja) 2017-03-14 2018-02-21 燃料電池システムのための燃料タンクおよび燃料タンクを製造する方法
US16/494,395 US20200243882A1 (en) 2017-03-14 2018-02-21 Fuel tank for a fuel cell system and method for producing a fuel tank
KR1020197029510A KR102493700B1 (ko) 2017-03-14 2018-02-21 연료 전지 시스템용 연료 탱크, 그리고 연료 탱크 제조 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017204240.0 2017-03-14
DE102017204240.0A DE102017204240A1 (de) 2017-03-14 2017-03-14 Brennstofftank für ein Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Herstellen eines Brennstofftanks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018166765A1 true WO2018166765A1 (de) 2018-09-20

Family

ID=61911510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/054218 WO2018166765A1 (de) 2017-03-14 2018-02-21 Brennstofftank für ein brennstoffzellensystem und verfahren zum herstellen eines brennstofftanks

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200243882A1 (de)
EP (1) EP3596384A1 (de)
JP (1) JP7037572B2 (de)
KR (1) KR102493700B1 (de)
DE (1) DE102017204240A1 (de)
WO (1) WO2018166765A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019204550A1 (de) 2019-04-01 2020-10-01 Robert Bosch Gmbh Tankvorrichtung zur Speicherung von verdichteten Fluiden mit einer Sensorvorrichtung, Verfahren zur Herstellung einer Sensorvorrichtung der Tankvorrichtung
WO2022253439A1 (en) * 2021-06-03 2022-12-08 Volvo Truck Corporation A cooling arrangement for a fuel cell electric vehicle
DE102021122024A1 (de) 2021-08-25 2023-03-02 Voestalpine Stahl Gmbh Vorrichtung zum Lagern oder Führen von Wasserstoff und Verfahren zu ihrer Herstellung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4846900A (en) * 1987-08-13 1989-07-11 Messer Griesheim Gmbh Process for the production of a compresssed gas container made of austenitic steels by cryodeformation
WO1998059084A1 (en) * 1997-06-20 1998-12-30 Exxon Production Research Company Pipeline distribution network systems for transportation of liquefied natural gas
DE102007020027A1 (de) * 2006-04-28 2008-02-07 General Motors Corp., Detroit Behandelter austenitischer Stahl für Fahrzeuge

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1018017A (ja) * 1996-07-04 1998-01-20 Daido Hoxan Inc オーステナイト系金属に対する浸炭処理方法およびそれによって得られたオーステナイト系金属製品
JP4907151B2 (ja) * 2005-11-01 2012-03-28 新日鐵住金ステンレス株式会社 高圧水素ガス用オ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼
JP5055547B2 (ja) * 2006-03-07 2012-10-24 国立大学法人九州大学 高強度ステンレス鋼並びに高強度ステンレス鋼の製造方法
US7846272B2 (en) * 2006-04-28 2010-12-07 Gm Global Technology Operations, Inc. Treated austenitic steel for vehicles
US20070267107A1 (en) * 2006-05-19 2007-11-22 Thorsten Michler Stable austenitic stainless steel for hydrogen storage vessels
JP6155829B2 (ja) * 2013-05-13 2017-07-05 株式会社ジェイテクト 転がり部材及びその製造方法並びに転がり軸受
JP6554844B2 (ja) * 2015-03-18 2019-08-07 日本製鉄株式会社 高圧水素用容器の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4846900A (en) * 1987-08-13 1989-07-11 Messer Griesheim Gmbh Process for the production of a compresssed gas container made of austenitic steels by cryodeformation
WO1998059084A1 (en) * 1997-06-20 1998-12-30 Exxon Production Research Company Pipeline distribution network systems for transportation of liquefied natural gas
DE102007020027A1 (de) * 2006-04-28 2008-02-07 General Motors Corp., Detroit Behandelter austenitischer Stahl für Fahrzeuge

Also Published As

Publication number Publication date
JP7037572B2 (ja) 2022-03-16
JP2020515775A (ja) 2020-05-28
KR20190122828A (ko) 2019-10-30
KR102493700B1 (ko) 2023-02-01
US20200243882A1 (en) 2020-07-30
EP3596384A1 (de) 2020-01-22
DE102017204240A1 (de) 2018-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018166765A1 (de) Brennstofftank für ein brennstoffzellensystem und verfahren zum herstellen eines brennstofftanks
DE10240876B4 (de) Verfahren sowie Vorrichtung zum Formen eines Metallelements
DE102017108835B4 (de) Verfahren zur verstärkung von bereichen eines hochfesten stahls
EP1432605B1 (de) Gegossenes trägerelement für fahrzeugkarosserie
DE102008047352A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Gasbehälters, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE102018118826A1 (de) Mehrschichtiger stahl und verfahren zum vermindern der versprödung von flüssigem metall
EP0753595A2 (de) Rohre für die Herstellung von Stabilisatoren und Herstellung von Stabilisatoren aus solchen Rohren
WO2015007265A2 (de) Kaltgewalztes schmalband in form von flachdraht oder profilen aus einem hochfesten stahl für den einsatz in flexiblen rohren, insbesondere in flexiblen rohren für offshore-anwendungen sowie verfahren zur herstellung derartiger kaltgewalzter schmalbänder
DE69628583T2 (de) Diffusionsbarrieren zur vorbeugung des angriffs von wasserstoff bei hohen temperaturen
EP3887710B1 (de) Herstellungsverfahren für einen wasserstoff-druckbehälter, druckbehälter sowie kraftfahrzeug mit einem wasserstoff-druckbehälter
DE102011105426B4 (de) Druckbehälter zum Aufnehmen und Speichern von kryogenen Fluiden, insbesondere von kryogenen Flüssigkeiten, und Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung
WO2012175499A2 (de) Druckbehälter zum aufnehmen und speichern von kryogenen fluiden, insbesondere von kryogenen flüssigkeiten, und verfahren zu dessen herstellung sowie dessen verwendung
DE102013104299A1 (de) Wirkmedienbasierte Tieftemperaturumformung
EP3828368B1 (de) Verfahren zur herstellung einer kraftfahrzeugschliesseinrichtung
DE102014224469B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer, wenigstens einen metallenen Werkstoff aufweisenden Raumform, sowie Raumform
WO2014187623A1 (de) Verfahren und härtungswerkzeug zum härten eines bauteils oder halbzeugs
WO2020169342A1 (de) Verfahren zum herstellen eines bauteils mittels innenhochdruckumformen
EP3063455A1 (de) Behälter zum aufnehmen und speichern von flüssigkeiten und viskosen stoffen, insbesondere von kryogenen fluiden, und verfahren zu dessen herstellung sowie dessen verwendung
DE9416771U1 (de) Sitzrahmen
DE102021109866B3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters
DE102020213620A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Druckgasbehälters, Druckgasbehälter sowie Fahrzeug mit Druckgasbehälter
DE102013104295B3 (de) Tieftemperatur-Walzen
EP3928016B1 (de) Rohrstruktur und verfahren zum herstellen einer solchen rohrstruktur
EP2025426A1 (de) Herstellung eines Behälters mittels Innenhochdruckumformen und dadurch hergestellter Behälter
DE102019135596A1 (de) Rohrprodukt, nämlich Gasgeneratorrohr für Airbagmodul, und Verfahren zu Herstellung des Rohrproduktes

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18716100

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019545307

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197029510

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018716100

Country of ref document: EP

Effective date: 20191014