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热压机:众为氢能燃料电池金属双极板焊接再获突破
2022.01.08

金属板电堆具有比功率密度高、结构强度高、低温自启动能力强、量产工艺工序少易于批产、量产成本低等优势,是主流车企的共同选择。金属双极板主要加工工序包括冲压、焊接、涂层等。焊接是一种高效率低成本的金属板连接方式,关系到电堆的密封安全、寿命与可靠性及成本等方面。但在燃料电池领域的焊接要求显著高于传统行业,需要进行针对性的装备与工艺开发。

骥翀氢能的战略合作伙伴深圳众为氢能科技有限公司(以下简称“众为氢能”),是我国从业早、金属双极板累计加工量大的激光焊接公司,自2010年至今历经十年燃料电池金属双极板焊接装备与工艺开发和生产实践,具备全体系自主知识产权和丰富的各类材质、各种板型焊接加工和工程技术服务能力。近日,众为氢能成功开发出第四代金属双极板自动激光焊接装备,通过定制化的软件控制系统升级,结合高精度工装治具设计和国际一流的激光器应用,在焊接金属双极板的密封性、平整度、生产效率、成品率、工艺稳定性等方面进一步提升,焊接效果可以与国际上任一款相关设备媲美。 

金属双极板焊接的主要工艺指标:

一、 双极板的密封性

密封性是金属双极板焊接的首要目的,良好的薄板气密性同时也是金属板较石墨板的优势之一。焊接双极板如果出现外漏或窜漏,甚至是微量的渗漏,都会对电池的性能和安全性造成不利影响。目前燃料电池实际运行过程的操作压力通常在0-150kPag范围内。考虑设计冗余,众为氢能的金属焊接双极板在500kPag压力下5min后,未发现气体泄漏,显示出极佳的密封效果。
二、 焊接双极板尺寸
金属极板受结构设计、基材、成型等因素影响,通常会有一定的残余应力,这会造成单极板的翘曲。通过激光焊接对金属板形成整平效果,同时避免焊接高温造成额外的应力进而影响双极板的平整度,是对焊接工艺的主要考验。高平整度的双极板是高可靠性电堆的基础,同时也利于提升电池性能和单池一致性。众为氢能的金属焊接双极板总体厚度≤单极板厚度之和,厚度公差<±1%,定位公差<0.01mm。
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