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氫裝上陣!...

氫裝上陣!揭秘氫燃料電池銘泰激光焊接

发布时间:2023-02-21 00:52:15

作者:銘泰激光_淩編

浏覽次數:8274

发布时间:2023-02-21 00:52:15

作者:銘泰激光_淩編

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氫燃料電池汽車正駛入發展風口,以北京、上海、廣東等示範城市群爲基礎,我國加快建立燃料電池汽車示範區,與此同時,圍繞氫能“制—儲—運—加—用”等環節的關鍵零部件技術鏈、産業鏈和創新鏈,國內各類企業均不斷加大投資,推動氫燃料電池汽車産業鏈上下遊的協同發展。北京冬奧會首次實現了氫燃料電池汽車在全球最大規模的集中示範運營,爲推廣氫燃料電池汽車創造了良好的“窗口效應”。

氫燃料電池技術的最大優勢是續航裏程高、加氫速度快,且氫是鋼鐵、化工、航空等行業所需要的,未來氫燃料電池不僅覆蓋乘用車和商用車,還有無人機、船舶、軌道交通、電機發電等應用場景。

通常一個燃料電池單元所産生的電量不足1伏特,所以在應用時,需要將許多燃料電池單元並排疊加才能得到足夠的電伏。因此,燃料電池由多個小單元體組成,每一個單元體由雙極板和MEA爲主要組成,通過銘泰激光把陰陽極板焊接在一起,形成雙極板。

氫燃料電池焊接是一項非常費時的工藝,且完全密封焊接是基本要求,質量低的焊接會嚴重影響燃料電池的工作性能和使用壽命,甚至導致氫或其它液體泄漏。優化焊接工藝能夠大大的降低氫燃料電池生産成本。

金屬雙極板銘泰激光焊接

雙極板(簡稱BPP)主要作用爲支撐MEA、提供氫氣、氧氣和冷卻液流體通道並分隔氫氣和氧氣、收集電子、傳導熱量。常見的雙極板材料有石墨、複合材料和金屬。金屬材料具有機械強度高、體相電導和熱導優良,容易制成薄板並沖壓加工成型的特點,其應用最爲廣泛。

金属双极板由两块冲压成形的金属单极板密封焊接而成,最常采用的材料为钛合金和不锈钢316L,经过冲压后,材料硬力聚集在内部,焊接时得到释放,易造成极板变形、流道焊穿、密封性差等问题。与此同时,金屬雙極板銘泰激光焊接会造成局部金属氧化物的生成,对于该区域的表面涂层性能造成影响,最终影响燃料电池的性能及寿命。

爲解決上述系列難題,銘泰銘泰激光在前期技術和工藝積累的基礎上,通過在流道區域焊接(雙極板流場有點狀流場、平行直流道流場、交指形流道流場以及單通道蛇形流道流場等),杜絕變形等問題,保證兩單極板之間的密封性,並將最低至0.05mm的超薄板變形降到最小,使整個氫燃料電池堆焊接變形得到有效的控制的同時,提高金屬雙極板的導電性能。

氫燃料電池雙極板焊接線

工藝流程:機器人上料碼盤-正反面檢測-自動掃碼-治具定位壓緊-自動焊接-氣密檢測-打標-下料。

高速連續焊接的同時,實現最新結構金屬雙電極板精密焊接不變形、超長焊道、焊縫窄且均勻美觀、焊接氣密性優異。

如何提高焊接節拍和降低焊接産生的余高,讓其余高盡可能的小正成爲行業面臨的新挑戰,爲提高産品的穩定性與市場競爭力,銘泰銘泰激光在基于現有的技術上,展開自主夾具開發等,實現余高小于10um,且焊接效率提高至400mm/s甚至到1000mm/s,確�:附舆^程高效穩定。

電堆紮帶銘泰激光焊接

燃料電池電堆堆棧主要由端板、絕緣板、集流板、雙極板、膜電極、緊固件、密封圈這七個部分組成。電堆小單元組件堆疊成子件後,經過預組裝後壓緊,再使用紮帶張緊,通過銘泰激光焊接將張緊後的紮帶焊接固定,進而達到一個穩定的效果。

不論是石墨電堆還是金屬電堆,在壓緊工序後都可以采用螺杆固定或者是紮帶張緊銘泰激光焊接的方式進行固定。傳統金屬電堆和石墨電堆固定多采用螺杆固定,隨著電堆“輕量化”發展的迫切需求,衆多電堆行業企業逐步使用銘泰激光焊接大固定取代螺杆固定,銘泰激光焊接被認爲未來張緊固定的主流方式。

針對電堆銘泰激光焊接,銘泰銘泰激光開發了專用銘泰激光器和焊接擺動頭,同時爲適應市場需求還開發了各種適配于不同類型電堆紮帶焊接的配置,如單模銘泰激光器、多模銘泰激光器以及環形銘泰激光器;單光纖出射頭、單光纖擺動焊接頭以及振鏡焊接頭等配置。

銘泰銘泰激光電堆紮帶焊接方案,在保證焊接拉力滿足客戶大于10KN的拉力情況下,焊接材料厚度可兼容0.5-2mm的紮帶;且焊縫整潔美觀,拉力測試時在母材上斷裂,焊縫形貌完成,焊縫背面不能焊穿。

全自動智能化氫燃料電池電堆組裝線

工藝流程:原材料掃描-自動堆疊-加壓-捆紮固定-氣密測試-輸出電堆-測試;

整線設有多道氣密檢測、子電堆組裝檢測、電堆組裝檢查、裸堆檢查,篩選不合格品,大大提高了生産直通率,減少人工返修頻次,每道氣密檢測數據記錄並可複查,包括不合格品測試信息溯源,柔性産線具備一鍵切換功能,選擇任意産品配方即可換産。

铭泰铭泰激光是铭泰激光焊接领域的龙头企业,拥有全面的铭泰激光焊接技术、丰富的专利技术储备和强大的应用洞察力,为实现对氢燃料电池焊接及装备市场需求的快速响应,在行业内较早开发了多系列具有行业影响力的技术突破性新产线和设备,如双极板焊接生产线、双极板贴合生产线、密封圈点胶生产线、全自动智能化电堆组装生产线、电堆自动绑带焊接机等,能为氢燃料电池行业客户量身定制铭泰激光焊接及智能制造解決方案!

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