IPG Photonics Corporation
Obrázek bipolární desky

Palivové články

Váš partner pro palivové články od výzkumu a vývoje až po výrobu

Vodíkové palivové články, alternativa k li-ionovým bateriím, se používají k napájení různých systémů včetně automobilů, autobusů, vysokozdvižných vozíků, přenosných zařízení a dalších aplikací pro skladování energie. Bez ohledu na svůj účel jsou palivové články založeny na bipolárních deskách a membránových elektrodách (MEA), které jsou mezi nimi svařeny, jako klíčových součástech.

Bipolární desky a MEA jsou složité a náročné na výrobu, přičemž k výrobě jednoho palivového článku jsou obvykle zapotřebí stovky kusů. Mezi řezáním a ořezáváním, sušením elektrodových suspenzí, přípravou povrchu a svařováním sestav bipolárních desek se laserové zpracování stalo metodou volby pro dosažení vysoké úrovně přesnosti a maximalizace výkonnosti výrobního procesu.

Jako přední světový dodavatel laserových řešení pro aplikace e-mobility máme zkušenosti s výrobou palivových článků v reálném světě. Každá aplikace je samozřejmě jiná - řekněte nám o své aplikaci a zjistěte, jak mohou laserová řešení IPG optimalizovat výrobu palivových článků.

Získejte hodnocení aplikace

Laserové aplikace palivových článků

Svařování sestav bipolárních desek

Svařování bipolárních desek, které je kritickým krokem ve výrobním procesu bipolárních desek, je spojeno se dvěma hlavními výzvami: kvalitou a rychlostí. Laserový paprsek musí dosáhnout velmi přesné hloubky, obvykle se vyhýbá úplnému průniku, aby se vytvořilo hermetické těsnění. Vzhledem k velkému objemu dlouhých svařovacích cest musí být tyto vysoce kvalitní sváry vytvořeny také velmi rychle.

Řezání bipolárních desek

Existuje řada způsobů řezání bipolárních desek včetně děrování, chemického leptání a řezání laserem. Laserové řezání se často používá k ořezu bipolárních desek po kroku ražby, protože nabízí vysokou rychlost řezání a vysokou kvalitu hran. Dosažení hran bez otřepů je rozhodující pro zajištění optimálního výkonu v konečném palivovém článku.

Sušení vrstev elektrod

Sušení elektrodových vrstev, které tvoří MEA, je běžným úzkým místem a výzvou ve výrobním procesu palivových článků a tradičně se provádí v konvekčních pecích. Laserové sušení nabízí výjimečné zlepšení procesu, včetně výrazně vyšší rychlosti sušení, vyšší energetické účinnosti a menší plochy zařízení.

Řezání sestav membránových elektrod

Vrstvy MEA musí být nařezány na požadovanou velikost, aby se vešly do konečné sestavy bipolární desky. Laserové řezání je flexibilní, bezkontaktní proces, který nabízí vynikající rychlost a kvalitu hran. Řezání laserem minimalizuje otřepy a jiné vady řezných hran, což zajišťuje dobrý výkon v konečném palivovém článku.

Texturování a čištění bipolárních desek

Bipolární desky musí být často texturovány a čištěny, aby splňovaly náročné normy kvality. Laserové texturování zlepšuje přilnavost ochranných povlaků a laserové čištění odstraňuje nečistoty. Laserové opracování povrchu je vysokorychlostní bezkontaktní proces, který dokáže selektivně zacílit na požadovanou oblast bez nutnosti maskování.

Značení bipolárních desek

Laserové značení usnadňuje zachování sledovatelnosti během výrobního procesu palivových článků. Laserové značení je nenáročná, rychlá a nákladově efektivní metoda značení, která je ideální pro vysoce výkonné výrobní prostředí, jež je běžné při výrobě palivových článků a bipolárních desek.

Řešení pro výrobu palivových článků

Vláknové lasery IPG jsou synonymem spolehlivosti, účinnosti a přesnosti. Bez ohledu na aplikaci lze parametry laserů IPG, jako je kvalita paprsku, tvar a velikost skvrny a výstupní výkon, přizpůsobit tak, aby se maximalizovala kvalita a výkonnost.

Další informace o laserech IPG

Technologie IPG pro přenos paprsku je navržena tak, aby maximalizovala výkon laseru - od procesních hlav určených pro konkrétní aplikace až po skenery optimalizované pro svařování a čištění. Přizpůsobitelné funkce, jako je optika, poskytují výkon na míru, zatímco software IPG usnadňuje integraci a obsluhu.

Další informace o IPG beam delivery

Testování a kontrola svarů bipolárních desek představuje významné procento výrobního času palivového článku. Je velmi důležité, aby svařovací paprsek pronikl tenkými vrstvami s malou chybou, aby bylo zajištěno hermetické utěsnění.

Technologie laserového měření svarů v reálném čase společnosti IPG měří hloubku svaru přímo při jeho provádění, čímž eliminuje nebo zjednodušuje časově náročné kroky kontroly po svařování.

Další informace o měření svarů v reálném čase

Bipolární desky musí být před svařováním upnuty k sobě, což přináší několik problémů. Desky musí být upnuty velmi těsně k sobě, aby bylo zajištěno hermetické utěsnění konečného svaru. To je obzvláště obtížné, protože bipolární desky jsou tenké a často mají velký povrch. Je velmi důležité, aby desky byly pevně upnuty s rovnoměrným tlakem v celé sestavě, a to vše bez deformací nebo poškození desek.

Společnost IPG nabízí v rámci procesu vývoje aplikací služby v oblasti nástrojů, a to jak pro systémy na klíč, tak i pro systémy na zakázku, aby bylo možné zajistit upínání účelově vytvořené pro jakoukoli konstrukci bipolárních desek.

IPG nabízí řadu plně integrovaných laserových systémů speciálně konfigurovaných pro aplikace e-mobility. Tyto systémy jsou k dispozici jako produkty na klíč a řešení na míru s vývojem aplikací a procesů. Laserové systémy pro aplikace e-mobility zahrnují optimalizovaný laser IPG, bezpečnostní kryt laseru třídy 1, dodávku paprsku a optiku, integrovaný software IPG, vysoce přesný pohyb a volitelnou technologii monitorování procesu.

Další informace o systémech IPG pro e-mobilitu

Aplikační laboratoře IPG: Objevte své řešení palivového článku

IPG spolupracuje s výrobci palivových článků v celém výrobním procesu od výzkumu a vývoje až po plnohodnotnou výrobu.

Jste připraveni začít? Pošlete nám vzorek k posouzení nebo nám jen řekněte o své aplikaci a naši laseroví odborníci se o ni postarají.

Dozvědět se více

Řešení pro další aplikace E-mobility

Výroba Li-ion článků

Výroba Li-ion článků

Dozvědět se více
Bateriové packy a traye

Bateriové packy a traye

Dozvědět se více
Elektrické motory

Elektrické motory

Dozvědět se více
Elektronické součástky

Výkonová elektronika

Dozvědět se více
IPG obrázek

Jak můžeme pomoci?

Ať už máte v hlavě projekt, nebo se jen chcete dozvědět více o laserových technologiích a řešeních pro výrobu palivových článků, odborník na laser IPG je připraven vám pomoci.