氫燃料汽車是我國新能源汽車發展的主要技術路徑之一。它在一定程度上,避免了純電車的充電短板,成為與鋰電池汽車互補的產業方向,更因其續航力強、噪音低、零排放等優勢,被認為是新能源汽車發展的“終極目標”。
氫燃料汽車主要由燃料電池系統(包含燃料電池反應堆、空氣壓縮機等)、輔助動力電池、儲氫裝置、驅動電機、動力控制單元構成。其中,燃料電池是氫燃料汽車的主要動力源,是影響燃料汽車整車性能的關鍵因素。
燃料電池作為一種不燃燒燃料而直接以電化學反應方式將燃料的化學能轉變為電能的高效發電裝置,主要由端板、絕緣板、集流板、單電池(包含雙極板和MEA)組成。零部件之間由螺釘和端板組合施加的壓緊力組合成了一個短電堆,在燃料電池中起到支撐、收集電流、為冷卻液提供通道、分隔氧化劑和還原劑等作用。
常見的氫能源燃料電池雙極板有石墨雙極板、金屬雙極板和復合雙極板三類,各自擁有不同優勢。
主要采用石墨板機械加工的制備方法,在電化學環境中具有良好的化學穩定性,同時具有很高的導電率和很好的導熱性,目前在質子交換膜燃料電池研究和應用中最為廣泛。
由不銹鋼、鈦合金、鋁合金等沖壓成形,具有電導率高、價格低廉、工藝制法多樣、高機械強度等優點。從性能和成本來講,金屬雙極板更適合于大規模量產。
復合雙極板可分為多層復合型和復合材料型,具有導電及力學性能較好、耐腐蝕性強,質量輕等優勢。
雙極板焊接分流道區域焊接和密封區域焊接,對應的材料大部分是金屬和復合板,單片材料的厚度分布在0.05mm~0.3mm之間進行焊接。激光焊接雙極板按照激光輸出、激光器、焊接頭等不同,可進行多種分類。
激光焊接雙極板按照激光輸出方式一般可分為脈沖焊接和連續焊接兩種。
激光焊接雙極板按照激光器分類一般可分為QCW焊接、Mopa焊接和單模焊接。
激光焊接雙極板按照焊接頭分類一般可分為出射頭焊接和振鏡焊接。
雙極板焊接需要考慮密封性、牢固性、一致性、耐久性、平整度等多種因素,對焊接要求極其嚴格。聯贏激光一直在激光焊接領域堅持技術創新,憑借自主知識產權且技術水平領先的激光焊接領域核心技術,為氫能源燃料電池焊接解決方案提供有力保障,并擁有眾多優質的氫能源燃料電池焊接案例。
該設備由伺服加壓機構、PLC控制系統、激光器、焊接工作臺、冷水機、煙霧凈化器等組成。
綁帶上料→電堆上料→電堆定位→啟動按鈕→壓緊電堆→折彎鋼帶→焊接鋼帶→電堆下料
2. 采用自動對焦、定位精準、焊接速度快、一致性好、焊縫美觀、性能穩定;
4. 單機化模塊化設計,靈活、柔性強,亦可配合自動化產線使用。
5. 設備占地面積小、耗材少,維護成本低,程序操作簡單。
該設備由伺服加壓機構、PLC控制系統、激光焊接機、綁帶輸送機構、電堆輸送車、冷水機、煙霧凈化器等組成。
綁帶上料→電堆上料→啟動按鈕→夾具固定→壓緊電堆→鋼帶折彎→焊接鋼帶→松開夾具→電堆下料
1. 采用UW自主研發的綁帶輸送機構、電堆輸送車、電堆工裝治具等智能機構提高了設備的自動化和穩定性;
2. 單機化模塊化設計,靈活、柔性強、亦可配合自動化產線使用;
該設備由伺服加壓機構、PLC控制系統、激光器、焊接工作臺、冷水機、煙霧凈化器等組成。
極板上料→夾具固定→啟動按鈕→視覺定位→焊接極板→松開夾具→極板下料
2. 單機化模塊化設計,靈活、柔性強,亦可配合自動化產線使用;
該設備主要由電堆壓合機、激光焊接機、電堆輸送車、冷水機、煙霧凈化器、電堆氣密性檢測機、翻轉下料機、AJV流轉車等組成。
雙極板上料→掃碼→堆疊壓合→電堆鋼帶自動綁扎→電堆鋼帶自動焊接→電堆氣密性檢查→電堆輸出
近年來,在國家產業政策的支持下,燃料電池產業不斷發展,聯贏激光在燃料電池產業提前布局,與行業眾多知企業廣東國鴻、氫源動力、氫璞創能、濰柴動力等公司建立了合作,在未來,聯贏激光將憑借多年新能源行業激光焊接自動化成套設備的生產及服務經驗,攜手更多客戶繼續研發可助力客戶實現其目標的產品,為新能源行業持續創造價值。
原文始發于微信公眾號(維科網鋰電):氫燃料電池雙極板激光焊接解決方案