氫燃料汽車主要由燃料電池系統(tǒng)(包括燃料電池反應(yīng)堆、空氣壓縮機(jī)等)、輔助動(dòng)力電池、貯氫裝置、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力控制裝置組成。其中燃料電池是氫燃料汽車的主要?jiǎng)恿碓矗怯绊懭剂掀囌囆阅艿年P(guān)鍵部件。

燃料電池是一種高效發(fā)電裝置，它不燃燒燃料，而是通過電化學(xué)反應(yīng)將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，主要由端板、絕緣板、集流板和單電池(包括雙極板和MEA)組成。部件之間由螺釘和端板組合施加的壓緊力組合成一個(gè)短電堆，該電堆起著支撐、收集電流、為冷卻液提供通道、分離氧化劑和還原劑等作用。

氫能源燃料電池雙極板的分類

常見的氫能源燃料電池陽極板有石墨雙極板、金屬雙極板和復(fù)合雙極板三種，各有不同的優(yōu)點(diǎn)。

石墨雙極板

主要采用石墨板機(jī)械加工的制造方法，在電化學(xué)環(huán)境下具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，導(dǎo)電率高，導(dǎo)熱性好，是目前質(zhì)子交換膜燃料電池研究和應(yīng)用中最廣泛的。

金屬雙極板

用不銹鋼、鈦、鋁合金等沖壓成形，具有電導(dǎo)率高、價(jià)格低廉、工藝制法多種多樣、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。在性能和成本方面，金屬雙極板更適合批量生產(chǎn)。

復(fù)合雙極板

復(fù)合雙極板可分為多層復(fù)合型和復(fù)合材料型，導(dǎo)電性能和力學(xué)性能好、耐腐蝕性強(qiáng)、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)。

氫能源汽車燃料電池雙極板焊接方法

雙極板焊接分流道區(qū)域焊接和密封區(qū)焊接，其材料多為金屬和復(fù)合板，單片材料的焊接在0.05mm~0.3mm厚度之間。激光焊接雙極板可以根據(jù)激光輸出、激光器、焊接頭等進(jìn)行多種分類。

激光焊接雙極板根據(jù)激光輸出方式一般可分為脈沖焊接和連續(xù)焊接兩種。
激光焊接雙極板根據(jù)激光分類一般可分為QCW焊接、Mopa焊接和單模焊接。
激光焊接雙極板一般可分為出射頭焊接和振鏡焊接，具體取決于焊接頭的類型。

氫能源燃料電池焊接實(shí)例

雙極板焊接應(yīng)考慮密封性、穩(wěn)固性、一致性、耐久性和平整度等多種因素，對(duì)焊接要求非常嚴(yán)格。國玉科技在激光焊接領(lǐng)域一直堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和掌握激光焊接領(lǐng)域的核心技術(shù)，有力地保障了氫能源燃料電池出色的焊接工藝，成功研發(fā)了大量?jī)?yōu)秀氫能源燃料電池焊接的成功案例。

電堆綁帶激光焊接機(jī)

該設(shè)備由工裝夾具、送料機(jī)構(gòu)、壓料機(jī)構(gòu)、伺服加壓機(jī)構(gòu)、PLC控制系統(tǒng)、激光器、焊接工作臺(tái)、冷水機(jī)、煙霧凈化器等組成。

設(shè)備過程：

雙極片裝夾→搬運(yùn)至焊接位→加壓雙極片→焊接雙極片→搬運(yùn)至下料位→雙極片下料

設(shè)備優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)：

1.大幅面XYZ三維平臺(tái)，幅面大小可定制 ；
2.高光束質(zhì)量光纖激光器；
3.定制開發(fā)激光器、運(yùn)動(dòng)控制軟件；
4.同軸氣體保護(hù)裝置，保證焊接質(zhì)量一致性；
5.專用治具，保證焊接一致性，控制產(chǎn)品變形量。
6.獨(dú)立的模塊化設(shè)計(jì)，可與靈活、自動(dòng)化的生產(chǎn)線配合使用。
7.設(shè)備占地面積小，環(huán)保，耗材少，維護(hù)費(fèi)用低廉，程序運(yùn)行簡(jiǎn)單。

樣品圖片：

電堆自動(dòng)綁扎焊機(jī)

該設(shè)備由伺服加壓機(jī)構(gòu)、PLC控制系統(tǒng)、激光焊機(jī)、帶式輸送機(jī)、反應(yīng)堆輸送機(jī)、冷熱水器、煙霧凈化器等組成。

設(shè)備過程：
綁帶上料→電堆上料→啟動(dòng)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

設(shè)備優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)：

采用國玉科技自行開發(fā)的松緊帶輸送單元、電堆輸送車、電堆治具等智能設(shè)備，提高了設(shè)備的自動(dòng)化和穩(wěn)定性。

獨(dú)立的模塊化設(shè)計(jì)，靈活、可與自動(dòng)化的生產(chǎn)線配合使用。
配置了能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控焊接過程的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。
操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。

產(chǎn)品示意圖：

雙極板雙比特焊機(jī)

該設(shè)備由伺服加壓機(jī)構(gòu)、PLC控制系統(tǒng)、激光、焊接工作臺(tái)、冷水機(jī)、煙霧凈化器等組成。

設(shè)備過程：

極板上料→夾具固定→啟動(dòng)按鈕→視覺定位→焊接極板→松開夾具→極板下料

設(shè)備優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)：
雙工位焊接，生產(chǎn)率高和占地面積小。
獨(dú)立的模塊化設(shè)計(jì)，靈活、可與自動(dòng)化的生產(chǎn)線配合使用。
配置了能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控焊接過程的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。
為了保證焊接一致性，設(shè)計(jì)了高可靠性工裝夾具；

產(chǎn)品示意圖：

電堆裝配線

該設(shè)備主要由電堆壓合機(jī)、激光焊接機(jī)、電堆運(yùn)輸車、冷水機(jī)、煙霧凈化器、電堆起密性檢測(cè)機(jī)、翻轉(zhuǎn)下料機(jī)、AJV流轉(zhuǎn)車等組成。

設(shè)備流程：

雙極板上料→掃碼→堆疊壓合→電堆鋼帶自動(dòng)綁扎→電堆鋼帶自動(dòng)焊接→電堆氣密性檢查→電堆輸出

設(shè)備優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)：

全自動(dòng)上下料；
高效率，少耗材，低維護(hù)成本，操作程序簡(jiǎn)單。
配置了能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控焊接過程的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。
自動(dòng)焊接后檢測(cè)
信息參數(shù)追溯功能
專用治具，保證焊接效果的高質(zhì)量。

近年來，在國家產(chǎn)業(yè)政策的支持下，燃料電池產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，國玉科技在氫能源汽車燃料電池雙極板焊接產(chǎn)業(yè)提前布局，與業(yè)界多家知名新能源企業(yè)合作，未來國玉科技將憑借多年在新能源產(chǎn)業(yè)的激光焊接自動(dòng)化設(shè)備的研發(fā)和服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，為新能源行業(yè)輸出更多更優(yōu)質(zhì)的激光設(shè)備，助力企業(yè)騰飛。