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熱壓機:眾為氫能燃料電池金屬雙極板焊接再獲突破
2022.01.08

金屬板電堆具有比功率密度高、結(jié)構(gòu)強度高、低溫自啟動能力強、量產(chǎn)工藝工序少易于批產(chǎn)、量產(chǎn)成本低等優(yōu)勢,是主流車企的共同選擇。金屬雙極板主要加工工序包括沖壓、焊接、涂層等。焊接是一種高效率低成本的金屬板連接方式,關(guān)系到電堆的密封安全、壽命與可靠性及成本等方面。但在燃料電池領(lǐng)域的焊接要求顯著高于傳統(tǒng)行業(yè),需要進行針對性的裝備與工藝開發(fā)。

驥翀氫能的戰(zhàn)略合作伙伴深圳眾為氫能科技有限公司(以下簡稱“眾為氫能”),是我國從業(yè)早、金屬雙極板累計加工量大的激光焊接公司,自2010年至今歷經(jīng)十年燃料電池金屬雙極板焊接裝備與工藝開發(fā)和生產(chǎn)實踐,具備全體系自主知識產(chǎn)權(quán)和豐富的各類材質(zhì)、各種板型焊接加工和工程技術(shù)服務(wù)能力。近日,眾為氫能成功開發(fā)出第四代金屬雙極板自動激光焊接裝備,通過定制化的軟件控制系統(tǒng)升級,結(jié)合高精度工裝治具設(shè)計和國際一流的激光器應(yīng)用,在焊接金屬雙極板的密封性、平整度、生產(chǎn)效率、成品率、工藝穩(wěn)定性等方面進一步提升,焊接效果可以與國際上任一款相關(guān)設(shè)備媲美。 

金屬雙極板焊接的主要工藝指標(biāo):

一、 雙極板的密封性

密封性是金屬雙極板焊接的首要目的,良好的薄板氣密性同時也是金屬板較石墨板的優(yōu)勢之一。焊接雙極板如果出現(xiàn)外漏或竄漏,甚至是微量的滲漏,都會對電池的性能和安全性造成不利影響。目前燃料電池實際運行過程的操作壓力通常在0-150kPag范圍內(nèi)??紤]設(shè)計冗余,眾為氫能的金屬焊接雙極板在500kPag壓力下5min后,未發(fā)現(xiàn)氣體泄漏,顯示出極佳的密封效果。
二、 焊接雙極板尺寸
金屬極板受結(jié)構(gòu)設(shè)計、基材、成型等因素影響,通常會有一定的殘余應(yīng)力,這會造成單極板的翹曲。通過激光焊接對金屬板形成整平效果,同時避免焊接高溫造成額外的應(yīng)力進而影響雙極板的平整度,是對焊接工藝的主要考驗。高平整度的雙極板是高可靠性電堆的基礎(chǔ),同時也利于提升電池性能和單池一致性。眾為氫能的金屬焊接雙極板總體厚度≤單極板厚度之和,厚度公差<±1%,定位公差<0.01mm。
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