高压罐的制作方法

本申请涉及一种高压罐，更具体地，涉及这样一种高压罐，其通过优化形成罐的纤维增强塑料(fiberreinforcedplastic)的层压样式和结构而提供改进的强度和刚性增强。

背景技术：

通常，使用氢作为燃料的燃料电池车辆包括用于存储高压气体形式的氢的高压燃料罐。高压燃料罐包括内部衬垫层和外部支撑层，所述内部衬垫层阻挡气体的渗透，而所述外部支撑层支撑内部的罐压力。衬垫层由塑料材料形成，而支撑层由高价的纤维增强塑料形成。

例如，用于高压燃料罐的支撑层的碳纤维增强塑料是利用碳纤维作为增强纤维而形成的复合材料。碳纤维增强塑料可以用于制造重量轻且具有改进的强度和弹性的复合体。然而，当与碳钢相比较时，碳纤维增强塑料是成本增加的高价材料。纤维增强塑料为基于纤维的层压样式而具有不同的强度的各向异性材料。当层压样式变差时，即使在使用大量材料的情况下也不能获得高强度。

公开于该发明背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对发明背景的理解，因此其可能包含并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本申请提供一种高压罐，其通过优化用于形成在燃料电池车辆等的燃料罐中使用的高压罐的半球部分的纤维增强塑料的层压样式和结构而具有改进的强度和刚性增强。

在示例性实施方案中，高压罐可以包括支撑层，所述支撑层具有高压罐的外层，并且在其中部包括圆柱体部分。半球部分可以形成在圆柱体部分的两侧。半球部分可以包括形成内层的小角度内部螺旋层部分和可以形成外层的小角度外螺旋层部分。小角度内部螺旋层部分包括多个小角度内部螺旋层。多个小角度内部螺旋层中的至少一个小角度内部螺旋层可以为比小角度内部螺旋层具有更大的刚性的高强度小角度内部螺旋层。

在示例性实施方案中，小角度内部螺旋层部分可以在对应于半球部分的整体厚度的约5％至30％的厚度区域中形成。小角度外螺旋层部分可以在对应于半球部分的整体厚度的约70％至95％的厚度区域中形成。在示例性实施方案中，小角度内螺旋层部分的多个小角度内螺旋层中的一部分可以为比其余的小角度内螺旋层具有更大的刚性的高强度小角度内螺旋层，所述其余的小角度内螺旋层可以为低强度小角度内螺旋层。

例如，高强度小角度内螺旋层可以设置为小角度内螺旋层部分的内层。低强度小角度内螺旋层可以设置为小角度内螺旋层部分的外层。在另一示例性实施方案中，高强度小角度内螺旋层可以设置为小角度内螺旋层部分的外层。低强度小角度内螺旋层可以设置为小角度内螺旋层部分的内层。

在某些示例性实施方案中，高强度小角度内螺旋层和低强度小角度内螺旋层可以以混合的方式设置，而不限制层的层压的顺序，或者可以以层相互交替层压的混合的方式设置。根据示例性实施方案，将和常规塑料相比而改进了的纤维增强塑料混合并用于高压罐的支撑层的半球部分的较弱部分，由罐内部压力引起的应力集中在该较弱部分。因此可以增加破裂强度(burstingstrength)和刚性，而纤维增强塑料的使用量可以减少。通过直接增强半球部分的较弱点可以减少缠绕的次数，且高压罐的制造成本可以减少。

通过围绕衬垫层的外表面缠绕纤维增强塑料来形成半球部分，且其中金属凸缘以相对于高压罐的中心轴线的方向呈在预定范围内的锐角而设置。

附图说明

接下来将参照在下文中以说明性的方式给出且因而为非限定性的附图中示出的本申请的示例性实施方案来详细地描述本申请的以上和其它特征，所述附图中：

图1为显示根据本申请的示例性实施方案的高压罐的示例性截面视图；

图2为显示根据本申请的示例性实施方案的图1中部分a的示例性放大视图；

图3为显示根据本申请的示例性实施方案的图1中部分b的示例性放大视图；

图4a至4h为显示根据本申请的示例性实施方案的小角度内螺旋层部分的示例性视图；

图5为显示根据本申请的示例性实施方案的图1中部分c的示例性放大视图。

图6a至6c为显示根据本申请的示例性实施方案的用于高压罐的缠绕样式的类型的示例性概念视图；

图7为显示根据本申请的示例性实施方案的相对于通过缠绕高强度纤维增强塑料而形成的高强度小角度内螺旋层的位置的高压罐的破裂压力的示例性图表；以及

图8为显示根据本申请的示例性实施方案的相对于利用高强度小角度内螺旋层的半球部分的厚度区域的使用区域的高压罐的破裂压力的示例性图表。

列于附图中的附图标记包括对下文中将进一步讨论的如下元件的引用：

100：高压罐

110：衬垫层

112：金属凸缘

120：支撑层

122：圆柱体部分

122a：环箍层

122b：螺旋层

124：半球部分

126a：小角度内螺旋层部分

126aa：高强度小角度内螺旋层

126ab：低强度小角度内螺旋层

126b：小角度外螺旋层部分

128：过渡部分

应了解，附图并不必须按比例绘制，其示出了某种程度上经过简化了的说明本申请的基本原理的各个特征。在此所公开的本申请的具体设计特征，包括例如具体的尺寸、定向、位置和形状，将部分地由特定的目标应用和使用环境加以确定。在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记表示本申请的同样的或等同的部分。

具体实施方式

现在将在下文中详细地参考本申请的各个示例性实施方案，这些实施方案的示例示出在附图中并描述如下。虽然本申请与示例性的实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书不是要将本申请限制为那些示例性的实施方案。相反，本申请旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本申请的精神和范围之内的各种替换形式、修改形式、等同形式和其它示例性实施方案。

本文所使用的术语仅为了描述特定实施方案的目的，并不旨在限制本申请。除非上下文中清楚作出相反表示，如本文所使用的单数形式“一”和“一个”旨在也包括复数形式。应当进一步了解，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指示所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一种或多种其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。如本文所使用的术语“和/或”包括相关列出的项目的一个或多个的任意和全部组合。例如，为了使本申请的说明书清楚，不显示不相关的部分，并且为了清楚而夸大了层的厚度和区域。此外，当记载一层在另一层或基材“上”时，该层可以直接在另一层或基材上，或者第三层可以插置在它们之中。

应当进一步了解，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指示所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一种或多种其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。如本文所使用的术语“和/或”包括相关列出的项目的一个或多个的任意和全部组合。

除非特别指出或根据上下文而显然的，本文中所用的术语“约”理解为在本领域内的正常容差的范围内，例如均值的2个标准偏差内。“约”可以理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非上下文另外明确说明，本文所提供的所有数值都受到术语“约”修饰。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(suv)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如，汽油动力和电力动力两者的车辆。

下面将参考附图对本申请的示例性实施方案进行详细描述。如图1中所示，根据本申请的高压罐100可以包括：衬垫层110，其为内层，并可以阻隔或阻挡高压气体形式的燃料的渗透；支撑层120，其为外层，并支撑罐内部压力；以及金属凸缘(boss)112，其整体地设置在衬垫层110的入口侧，所述入口侧联接至打开和关闭阀(未示出)。

衬垫层110可以通过注射成型塑料材料而形成。金属凸缘112可以通过将金属凸缘112插入注射模具并进行注射成型而整体地形成在衬垫层110的入口侧。支撑层120可以通过围着衬垫层110的外表面缠绕和层压纤维增强塑料的缠绕层压法(windinglaminatingmethod)形成，并可以在其中部包括圆柱体部分122。半球部分124可以整体形成在圆柱体部分122的两侧。圆柱体部分122可以为高压罐100的基本笔直的部段，并可以沿着衬垫层110的中部的外部形状而形成为圆柱体形状。如图2中所示，圆柱体部分122可以具有其中环箍层122a和螺旋层122b交替层压的横截面结构，环箍层122a和螺旋层122b通过围着衬垫层110的中部的外表面缠绕纤维增强塑料而层压。

特别地，环箍层122a和螺旋层122b的每一个可以通过围绕衬垫层110的外表面缠绕纤维增强塑料一次而形成，或者可以通过围绕衬垫层110的外表面缠绕纤维增强塑料若干次而形成。换言之，图2中所示的环箍层122a和螺旋层122b的每个可以通过围绕衬垫层110的外表面缠绕纤维增强塑料至少一次而形成。环箍层122a设置在支撑层120的厚度区域的内层区域中并更邻近衬垫层110而层压的构造可以有利地用于增加高压罐100的破裂强度。因此，圆柱体部分122的环箍层122a和螺旋层122b可以首先层压在衬垫层110的中部的外表面上从而(例如，直接)与衬垫层110的中部的外表面接触。

参考图6a至图6c，环箍层122a可以通过以纤维增强塑料可以围绕衬垫层110的外表面缠绕的缠绕样式来层压而形成。换言之，纤维增强塑料可以相对于高压罐100的中心轴线的方向l(例如，衬垫层110的轴向方向)呈约直角地缠绕。螺旋层122b可以通过以这样的缠绕样式层压而形成：围绕衬垫层110的外表面缠绕的纤维增强塑料相对于高压罐100的中心轴线的方向l呈预定范围内的锐角而缠绕。

特别地，环箍层122a可以通过以这样的环箍样式层压而形成：其中，纤维增强塑料以相对于高压罐100的中心轴线的方向l呈约89°的角度缠绕。螺旋层122b可以通过以大角度螺旋样式或小角度螺旋样式层压而形成，在大角度螺旋样式中纤维增强塑料以相对于高压罐100的中心轴线的方向l呈约45°至88°的锐角缠绕，而在小角度螺旋样式中纤维增强塑料以相对于高压罐100的中心轴线的方向l呈约α至44°的锐角缠绕。例如，α可以为纤维增强塑料的最小缠绕角度，且α可以基于衬垫层110的外径z的值和金属凸缘112的外径rb的值而确定。换言之，形成小角度螺旋样式的纤维增强塑料的最小缠绕角度可以基于α＝sin^-1(rb/z)而确定。

半球部分124可以为高压罐100的弧形区段，并可以沿着衬垫层110的两端部的外部形状而以近似半球形状形成。如图3中所示，半球部分124可以通过围着衬垫层110的两端部的外表面(例如，衬垫层110的两端部的外表面和金属凸缘112的外表面)缠绕纤维增强塑料若干次而形成。特别地，对于半球部分124，为了直接增强刚性和强度，增强破裂刚性和强度而不增加半球部分的厚度或使用单独的增强构件，当半球部分124通过纤维增强塑料缠绕而形成时，可以将具有较高强度的纤维增强塑料用于选择的局部区域。

此外，基于半球部分124的厚度方向，半球部分124可以包括作为内层的小角度内螺旋层部分126a和作为外层的小角度外螺旋层部分126b。纤维增强塑料可以具有较高刚性和强度，可以用于邻近衬垫层110的两端部的外表面和金属凸缘112的外表面的小角度内螺旋层部分126a。小角度内螺旋层部分126a可以包括多个小角度内螺旋层。小角度内螺旋层中的至少一个小角度内螺旋层可以利用比其他小角度内螺旋层的纤维增强塑料具有更大的刚性和强度的纤维增强塑料而形成。

换言之，小角度内螺旋层部分126a可以包括至少一个通过围着衬垫层110和金属凸缘112的外表面缠绕(可以比小角度外螺旋层部分126b的纤维增强塑料具有更大的刚性和强度并且可以比其它小角度内螺旋层(例如，低强度小角度内螺旋层)的纤维增强塑料具有更大的刚性和强度的)纤维增强塑料而形成的高强度小角度内螺旋层126aa。例如，低强度小角度内螺旋层126ab和高强度小角度内螺旋层126aa可以通过围着衬垫层110和金属凸缘112的外表面缠绕纤维增强塑料而形成。

因为具有高强度和高刚性的纤维增强塑料可以用于至少部分作为的内层的半球部分124的小角度内螺旋层部分126a，高价高强度纤维增强塑料的使用量可以减少，并且半球部分124的增强强度和刚性可以改进。当半球部分124通过围绕衬垫层110的两端部的外表面和金属凸缘112的外表面缠绕纤维增强塑料而以多层形状形成时，小角度内螺旋层部分126a可以通过缠绕纤维增强塑料形成。

小角度外螺旋层部分126b可以通过缠绕纤维增强塑料形成。特别地，半球部分124具有小角度内螺旋层部分126a，其可以在半球部分124的厚度方向上形成在邻近于衬垫层110的外表面的内层区域中。小角度外螺旋层部分126b可以通过层压在小角度内螺旋层部分126a的外侧而形成在半球部分124的厚度方向上的外层区域。

典型地，相比于外层区域，纤维增强塑料首先围绕衬垫层110的外表面缠绕的半球部分124的内层区域在结构上受到高压罐100的内部压力影响。因此，内层区域由于集中在内层区域上的应力而变弱。然而，因为如上所述包括至少一个高强度小角度内螺旋层126aa的小角度内螺旋层部分126a可以形成在半球部分124的内层区域中，所以半球部分124的较弱部分的强度可以改进。

换言之，通过至少在半球部分124的部分区域中使用具有较高强度和刚性的纤维增强塑料而可以增强半球部分124的整体强度。特别地，因为具有增强的强度和增强的刚性的纤维增强塑料可以用于构成半球部分124的内层区域的小角度内螺旋层部分126a，所以相比于用于小角度外螺旋层部分126b的具有高强度和高刚性的纤维增强塑料，可以更有效地增强半球部分124的强度。

通常，纤维增强塑料的层压层的数量(例如，缠绕的数量)可以增加以改进半球部分124的较弱点，并由此会增加半球部分的厚度。当仅增加纤维增强塑料的层压层的数量时，与纤维增强塑料的使用量相比，增强效果不足。因此，可能需要使用大量的纤维增强塑料，这导致制造成本的显著增加。

因此，如上所述，因为使用比小角度外螺旋层部分126b的纤维增强塑料具有更高的刚性和强度的纤维增强塑料来形成作为半球部分124的结构上较弱部分的内层区域中的小角度内螺旋层部分126a，所以可以防止在半球部分124上的应力集中。此外，相比于相关技术，纤维增强塑料的使用量可以减少，从而减少半球部分124的厚度，并可以确保与典型半球部分(例如，由单纤维增强塑料制得的半球部分)相同水平的增强效果。

此外，将通过参考图4a至4h描述小角度内螺旋层部分126a的详细结构。附图4a至4d为显示根据本申请的示例性实施方案的小角度内螺旋层部分126a的视图。如图4a至图4c中所示，小角度内螺旋层部分126a可以包括多个小角度内螺旋层。多个小角度内螺旋层中的一个小角度内螺旋层可以配置成比其它小角度内螺旋层具有更大刚性和强度的高强度小角度内螺旋层126aa。换言之，高强度小角度内螺旋层126aa可以设置为小角度内螺旋层部分126a的最下层，并可以(例如，直接)与衬垫层110的外表面和金属凸缘112的外表面接触，如图4a所示。高强度小角度内螺旋层126aa可以设置为小角度内螺旋层部分126a的最上层，如图4b所示，或可以设置为最下层和最上层之间的任意一层，如图4c所示。

如图4d和4e所示，小角度内螺旋层部分126a的多个小角度内螺旋层中的两个或更多个小角度内螺旋层可以为比其余小角度内螺旋层具有更大刚性和强度的高强度小角度内螺旋层126aa。换言之，小角度内螺旋层部分126a的多个小角度内螺旋层中的一些可以为高强度小角度内螺旋层126aa。其余的小角度内螺旋层可以为低强度小角度内螺旋层126ab。

换言之，基于小角度内螺旋层部分126a的厚度方向，全部的高强度小角度内螺旋层126aa可以设置在小角度内螺旋层部分126a的内层区域中，且全部的低强度小角度内螺旋层126ab可以设置在小角度内螺旋层部分126a的外层区域中(图4d)。选择性地，基于小角度内螺旋层部分126a的厚度方向，高强度小角度内螺旋层126aa可以设置在小角度内螺旋层部分126a的外层区域中。低强度小角度内螺旋层126ab可以设置在小角度内螺旋层部分126a的内层区域中，如图4e所示。

换言之，高强度小角度内螺旋层126aa的整体厚度可以等于或不同于低强度小角度内螺旋层126ab的整体厚度。如图4f至图4g所示，在小角度内螺旋层部分126a中，多个高强度小角度内螺旋层126aa和多个低强度小角度内螺旋层126ab可以以混合的方式设置，而不限制层的层压的顺序(例如，缠绕纤维增强塑料的顺序)。高强度小角度内螺旋层126aa和低强度小角度内螺旋层126ab可以以混合的方式设置，其中高强度小角度内螺旋层126aa和低强度小角度内螺旋层126ab可以连续地且交替地相互层压。特别地，高强度小角度内螺旋层126aa或低强度小角度内螺旋层126ab可以设置为小角度内螺旋层部分126a的最下层。

如图4h所示，小角度内螺旋层部分126a的全部多个小角度内螺旋层可以为高强度小角度内螺旋层126aa。特别地，小角度内螺旋层部分126a的小角度内螺旋层(例如高强度小角度内螺旋层和低强度小角度内螺旋层)可以通过以这样的缠绕样式层压而形成：其中围绕衬垫层110的外表面缠绕的纤维增强塑料可以以相对于高压罐100的中心轴线的方向l呈预定范围内的锐角而缠绕。特别地，小角度内螺旋层可以通过利用纤维增强塑料以相对于高压罐100的中心轴线的方向l呈约α至44°的锐角而缠绕的小角度螺旋样式层压而形成，如图6c所示。当如上所述而缠绕小角度内螺栓层时，可以同时形成圆柱体部分122的螺旋层的一部分。

小角度内螺旋层部分126a和小角度外螺旋层部分126b可以利用各种纤维增强塑料(例如，利用碳纤维作为增强纤维的复合材料和利用玻璃纤维作为增强纤维的复合材料)形成。小角度内螺旋层部分126a的一些小角度内螺旋层可以通过利用比其它小角度内螺旋层和小角度外螺旋层的纤维增强塑料具有更大的刚性和强度的纤维增强塑料而形成。因此，半球部分124的厚度和纤维增强塑料的使用量可以减小。此外，高压罐的重量和制造成本可以减小，并且由于高压罐100的重量减小而使燃料重量效率(fuelweightefficiency)可以改进。在高压罐100中存储的燃料供应量可以增加，并因此可以增加车辆可以行驶的距离。

因为形成半球部分124的小角度内螺旋层部分126a的多个小角度内螺旋层中的至少一个小角度内螺旋层可以为高强度小角度内螺旋层126aa，所以半球部分124的内层区域(例如小角度内螺旋层部分)可以比外层区域(例如，小角度外螺旋层部分)具有更大的破裂强度和刚性。在半球部分124中，作为内层的小角度内螺旋层部分126a和作为外层的小角度外螺旋层部分126b的整体厚度的约5％至30％可以形成为小角度内螺旋层部分126a，而整体厚度的约70％至95％可以形成为小角度外螺旋层部分126b。

当小角度内螺旋层部分126a的厚度小于半球部分124的整体厚度的约5％时，可能难以将半球部分124的强度和刚性增加至理想水平。另外，当小角度内螺旋层部分126a的厚度大于半球部分124的整体厚度的约30％时，相对于成本，增强半球部分124的强度和刚性的效果并没有改进。通常，因为具有更大强度和更大刚性的纤维增强塑料很昂贵，需要增加半球部分124的强度和刚性的同时最小化具有高强度的纤维增强塑料的使用量。

换言之，即使在包括高强度小角度内部螺旋层126aa的小角度内螺旋层部分126a的厚度大于半球部分124的整体厚度的约30％的情况下，将半球部分124的强度和刚性增加至理想水平也是可能的。换言之，即使高强度小角度内螺旋层126aa设置在超过半球部分124的整体厚度的约30％的区域中，半球部分124的强度和刚性也可以增加至理想水平。然而，当小角度内螺旋层部分126a的厚度大于半球部分124的整体厚度的约30％时，相对于纤维增强塑料的使用量和材料成本，增强半球部分124的效果没有改进。

在距金属凸缘112更近的部分，半球部分124的厚度可以结构性地增加，因此，小角度内部螺旋层部分126a的厚度也可以增加。此外，如图5中所示，作为圆柱体部分122的环箍层122a终止的区段的过渡部分128可以设置在半球部分124和圆柱体部分122之间。作为支撑层120的笔直区段的圆柱体部分122和作为弧形区段的半球部分124在过渡部分128相互连接。

为了监测根据本申请当半球部分的强度和刚性增强时高压罐的破裂压力(例如，破裂强度)增加的效果，制备其中支撑层的半球部分通过利用单一纤维增强塑料制造的高压罐(比较示例1)和其中支撑层的半球部分利用异种纤维增强塑料制造的高压罐(示例1和示例2)。此外，测量根据比较示例1的高压罐的破裂压力和根据示例1和示例2的高压罐的破裂压力。测量结果显示在下表1中。

特别地，除了根据比较示例1的高压罐的支撑层的半球部分利用强度为2550mpa和刚度为135gpa的低强度纤维增强塑料形成之外，在相同的条件下制造根据示例1和示例2的高压罐和根据比较示例1的高压罐。根据示例1和示例2的高压罐的支撑层的半球部分通过混合并利用强度为3040mpa和刚度为159gpa的高强度纤维增强塑料和强度为2550mpa和刚度为135gpa的低强度纤维增强塑料而形成。

然而，根据示例1的高压罐通过将高强度纤维增强塑料用于对应于半球部分的整体厚度的5％且邻近于衬垫层的厚度区域而制造。低强度纤维增强塑料用于对应于半球部分的整体厚度的95％的其余厚度区域，而根据示例2的高压罐通过将高强度纤维增强塑料用于对应于半球部分的整体厚度的30％并邻近于衬垫层的厚度区域中的最上层(例如，最外层)而制造。低强度纤维增强塑料用于对应于半球部分的整体厚度70％的其余厚度区域。

表1

如表1中所示，根据示例1和示例2的高压罐比根据比较示例1的高压罐具有更大的破裂压力。因此，当制造与比较示例1具有相同水平的破裂压力的高压罐时，相比于比较示例1，可以减小纤维增强塑料的使用量，减小高压罐的重量，并增加氢重量效率。示例1和示例2的破裂压力基于比较示例1的值确定。

此外，图7显示相对于通过缠绕高强度纤维增强塑料形成的高强度小角度内螺旋层的位置的高压罐的破裂压力。图8显示相对于半球部分的厚度区域的使用高强度小角度内螺旋层的使用区域的高压罐的破裂压力。各个破裂压力值基于未使用高强度纤维增强塑料时的破裂压力值而确定。

参考图7，高压罐的破裂压力根据通过缠绕高强度纤维增强塑料一次而形成为单一层的高强度小角度内螺旋层的基于半球部分的厚度的位置而变化。特别地，当高强度小角度内螺旋层设置为对应于半球部分的厚度的约5％至30％的厚度区域内的任一层时，破裂压力增加。当高强度小角度内部螺旋层设置为对应于半球部分的厚度的约15％至25％的厚度区域内的任一层时，破裂压力显著增加。

参考图8，当高强度小角度内部螺旋层通过在对应于半球部分的厚度的约0％至30％的厚度区域中完全缠绕高强度纤维增强塑料时，相比于不使用高强度纤维增强塑料的情况和在另一厚度区域中缠绕高强度纤维增强塑料的情况，高压罐的破裂压力增加。

在利用低强度纤维增强塑料而不利用高强度纤维增强塑料来形成半球部分时的高压罐的破裂压力为约1.00的情况下，当在对应于半球部分的厚度的约0％至30％的厚度区域中缠绕高强度纤维增强塑料时，高压罐的破裂压力为1.11。当在对应于半球部分的厚度的约31％至100％的厚度区域中缠绕高强度纤维增强塑料时，高压罐的破裂压力为1.10。

当如上所述高强度纤维增强塑料完全用于对应于半球部分的厚度的约0％至30％的厚度区域时，相比于利用低强度纤维增强塑料而不利用高强度纤维增强塑料的情况，高压罐的破裂压力增加。相比于高强度纤维增强塑料完全用于对应于半球部分的厚度的约31％至100％的厚度区域的情况，即使利用最小量的高强度纤维增强塑料的情况下，也可以获得高压罐的更高的破裂压力。

因此，可以看出，根据本申请，通过基于半球部分的厚度而在半球部分的预定区域中利用高强度纤维增强塑料而可以获得增加高压罐的破裂压力的效果。参考本申请的示例性实施方案详细描述了本申请。然而，应理解，本领域技术人员可以对这些示例性实施方案作出改变而不脱离本申请的原理和精神，本申请的范围限定在所附权利要求及其等同形式中。