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技術(shù)前沿

南京帝耐激光取得堆疊焊技術(shù)的突破性進(jìn)展

激光制造網(wǎng) 來源:帝耐激光2024-05-06 我要評論(0 )   

目前,液流儲能行業(yè)內(nèi),整個電堆的密封技術(shù)主要有以下三種:一、板框之間采用密封墊密封;二是質(zhì)子膜之間采用密封墊密封;三是雙極板和板框之間采用熱熔膠密封。由于流...

目前,液流儲能行業(yè)內(nèi),整個電堆的密封技術(shù)主要有以下三種:一、板框之間采用密封墊密封;二是質(zhì)子膜之間采用密封墊密封;三是雙極板和板框之間采用熱熔膠密封。由于流場框注塑本身存在的熱應(yīng)力以及熱熔膠經(jīng)過加熱后帶來的熱應(yīng)力,導(dǎo)致流場框存在熱應(yīng)力。在不同的溫度場下,因熱應(yīng)力釋放,會導(dǎo)致流場框產(chǎn)生局部變形。密封墊或熱熔膠條在鎖簧壓緊(高壓)情況下,并不能隨著板框微小變化而變化,這就是電堆內(nèi)漏\外漏的原因之一。

現(xiàn)有解決外漏的另外一種方案是熱板熱封技術(shù)。正常情況下,熱熔3mm以上的壓縮量,加熱冷卻時間在半小時以上。這給整個電堆帶來了新的熱應(yīng)力,也可能導(dǎo)致整個板框的流道變形。

近一年來,發(fā)展出以下兩種新型密封技術(shù):一是掃黑密封技術(shù),即先掃黑再激光焊接,經(jīng)帝耐激光與沈陽恒久安泰儲能公司共同驗證,掃黑過程中會出現(xiàn)碳粒,而碳粒在激光加熱過程中會碳化導(dǎo)致漏液風(fēng)險。二是在雙極板和流場框之間加黑色橡膠體粘黏,但此原理與密封圈相同,不能解決雙極板、流場框因熱應(yīng)力釋放導(dǎo)致的變形問題。

南京帝耐激光從2013年開始研發(fā)塑膠產(chǎn)品焊接,積累了大量的工程經(jīng)驗。2019年,帝耐激光開始進(jìn)軍進(jìn)入液流儲能行業(yè)。帝耐激光是目前國內(nèi)唯一一家完整地解決電堆堆疊焊漏液的企業(yè)。在帝耐激光首席科學(xué)家龔傳波先生的帶領(lǐng)下,科研團隊潛心鉆研,深耕不輟,歷時兩年,從電堆流場框材料研發(fā)到流場框電堆焊接結(jié)構(gòu)整體設(shè)計,再到激光設(shè)備研發(fā),直至工藝驗證,每一個步驟都精心精細(xì)深究,最終成功研發(fā)出堆疊焊全套技術(shù),解決了電堆內(nèi)外漏液的問題。在此,特別特別感謝振華股份占園進(jìn)博士及其團隊,在電堆的開發(fā)、電堆的制程、電堆的測試等相關(guān)方面給與大量的支持和幫助,再次表示深深的感謝。振華股份公司也是目前唯一一家整堆堆疊焊量產(chǎn)的公司。

電堆展示圖

 

與密封圈工藝相比,主要優(yōu)點較多,現(xiàn)以32千瓦電堆為例,成本分析如下:

首先,密封圈是消耗品,整個電堆所需密封圈約為80片,而一片的成本價為150RMB,這是擺在我們面前的真實數(shù)據(jù),也是較之激光焊,必需付出的成本。

其次,較之傳統(tǒng)工藝,使用激光焊可節(jié)省30%以上的質(zhì)子膜材料和30%以上的雙極板材料,也可節(jié)省相當(dāng)多的時間成本。(具體詳見下表)。

 

 

密封圈工藝單片

激光焊工藝單片


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