IPG Photonics Corporation
Een afbeelding van een bipolaire plaat

Brandstofcellen

Uw brandstofcelpartner van R&D tot productie

Waterstofbrandstofcellen, een alternatief voor Li-ion-batterijen, worden gebruikt om een verscheidenheid aan systemen van energie te voorzien, waaronder auto's, bussen, vorkheftrucks, draagbare devices en andere toepassingen voor energieopslag. Ongeacht het doel zijn brandstofcellen gebaseerd op bipolaire platen en de membraan-elektrode-samenstellingen (MEA's) die ertussen gelast zijn, als belangrijkste onderdelen.

Bipolaire platen en MEA's zijn complex en veeleisend om te produceren. Voor de productie van één brandstofcelstapel zijn er meestal honderden nodig. Tussen het snijden en bijsnijden, het drogen van elektrodeslurries, de oppervlaktevoorbereiding en het aan elkaar lassen van bipolaire platen is laserbewerking de methode bij uitstek geworden om een hoog precisieniveau te bereiken en de verwerkingscapaciteit in het productieproces te maximaliseren.

Als wereldleider op het gebied van laseroplossingen voor e-mobility toepassingen beschikken wij over echte ervaring in de productie van brandstofcellen. Natuurlijk is elke applicatie anders - vertel ons over uw applicatie en ontdek hoe IPG-laseroplossingen uw brandstofcelproductie kunnen optimaliseren.

Vraag een Applicatie Evaluatie aan

Laserapplicaties voor brandstofcellen

Bipolaire platen lassen

Het lassen van bipolaire platen is een kritieke stap in het productieproces van bipolaire platen en gaat gepaard met twee grote uitdagingen: kwaliteit en snelheid. De laserstraal moet een zeer precieze diepte bereiken, waarbij volledige penetratie meestal wordt vermeden, om een hermetische afdichting te creëren. Gezien het grote volume van lange lasnaden moeten deze naden van hoge kwaliteit ook zeer snel worden gemaakt.

Bipolaire platen snijden

Er zijn verschillende manieren om bipolaire platen te snijden, zoals ponsen, chemisch etsen en lasersnijden. Lasersnijden wordt vaak gebruikt om bipolaire platen bij te snijden na de embossingstap omdat het hoge snijsnelheden en een hoge randkwaliteit biedt. Het bereiken van braamvrije randen is essentieel voor optimale prestaties in de uiteindelijke brandstofcel.

Elektrode-lagen drogen

Een veelvoorkomend knelpunt en uitdaging in het productieproces van brandstofcellen is het drogen van de elektrodelagen waaruit de MEA bestaat, traditioneel uitgevoerd in convectieovens. Laserdrogen biedt uitzonderlijke procesverbeteringen, waaronder aanzienlijk hogere droogsnelheden, een grotere energie-efficiëntie en een kleinere voetafdruk van de apparatuur.

Membraanelektrode-samenstellingen snijden

MEA-lagen moeten op maat worden gesneden om in de uiteindelijke bipolaire plaat te passen. Lasersnijden is een flexibel, contactloos proces dat een uitstekende snelheid en randkwaliteit biedt. Lasersnijden minimaliseert bramen en andere defecten in de snijranden, waardoor goede prestaties in de uiteindelijke brandstofcel worden gegarandeerd.

Structureren & Cleaning Bipolaire platen

Bipolaire platen moeten vaak getextureerd en gereinigd worden om aan veeleisende kwaliteitsnormen te voldoen. Lasertexturering verbetert de hechting voor beschermende coatings terwijl laser cleaning verontreinigingen verwijdert. Laseroppervlaktebewerking is een contactloos proces met hoge snelheid dat het gewenste gebied selectief kan bewerken zonder dat maskering nodig is.

Bipolaire platen markeren

Lasermarkering maakt het gemakkelijk om de traceerbaarheid tijdens het productieproces van brandstofcellen te handhaven. Als onderhoudsarme, snelle en Kosten Efficiënte markeermethode is lasermarkeren ideaal voor de productieomgevingen met een hoge verwerkingscapaciteit die gebruikelijk zijn bij de productie van brandstofcellen en bipolaire platen.

Oplossingen voor brandstofcelproductie

IPG fiber lasers staan synoniem voor betrouwbaarheid, efficiëntie en precisie. Ongeacht applicatie kunnen IPG-laserparameters zoals Straalkwaliteit, spotvorm en -grootte en vermogen op maat worden gemaakt om de kwaliteit en verwerkingscapaciteit te maximaliseren.

Meer informatie over IPG-lasers

Van proces koppen speciaal gebouwd voor specifieke toepassingen tot scanners geoptimaliseerd voor lassen en cleaning, de IPG beam delivery technologie is ontworpen om de laserprestaties te maximaliseren. Aanpasbare functies zoals optiek leveren prestaties op maat, terwijl IPG-software integratie en bediening eenvoudig maakt.

Meer informatie over IPG beam delivery

Het testen en inspecteren van de lasnaad van bipolaire platen vertegenwoordigt een aanzienlijk percentage van de productietijd van brandstofcellen. Het is van cruciaal belang dat de lasbundel de dunne lagen met een kleine foutmarge penetreert om een hermetische afdichting te garanderen.

De IPG-technologie voor real-time lasermetingen meet de lasdiepte direct terwijl de las wordt gemaakt, waardoor tijdrovende inspectiestappen na het lassen worden geëlimineerd of vereenvoudigd.

Meer informatie over real-time lasdiemeting

Bipolaire platen moeten voor het lassen op elkaar worden geklemd, wat een aantal uitdagingen met zich meebrengt. De platen moeten zeer dicht op elkaar geklemd worden om een hermetische afsluiting van de uiteindelijke las te garanderen. Dit is extra moeilijk omdat bipolaire platen dun zijn en vaak een groot oppervlak hebben. Het is van cruciaal belang dat de platen stevig worden vastgeklemd met gelijkmatige druk over de hele assemblage, zonder dat de platen kromtrekken of beschadigd raken.

IPG biedt tooling diensten aan als onderdeel van het applicatie ontwikkelingsproces voor zowel kant-en-klare als op maat gemaakte systemen om klemmen te leveren die speciaal zijn gemaakt voor elk bipolair plaatontwerp.

IPG biedt een verscheidenheid aan volledig geïntegreerde lasersystemen die specifiek zijn geconfigureerd voor e-mobility toepassingen. Deze systemen zijn beschikbaar als kant-en-klare producten en als op maat gemaakte oplossingen, compleet met applicatie en procesontwikkeling. Lasersystemen voor e-mobility toepassingen omvatten een geoptimaliseerde IPG laser, Klasse 1 laser veiligheidsbehuizing, beam delivery en optiek, geïntegreerde IPG software, hoge-precisie beweging en optionele procesbewakingstechnologie.

Meer informatie over IPG e-mobility systemen

IPG applicatie Labs: Ontdek uw brandstofceloplossing

IPG werkt samen met brandstofcelfabrikanten tijdens het hele productieproces, van onderzoek en ontwikkeling tot volledige productie.

Klaar om te beginnen? Stuur ons een monster ter evaluatie of vertel ons over je applicatie en onze laserexperts nemen het van je over.

Meer te weten komen

Oplossingen voor andere E-Mobility toepassingen

Productie van Li-ion-cellen

Productie van Li-ion-cellen

Meer te weten komen
Batterijen & Batterij behuizingen

Batterijen & Batterij behuizingen

Meer te weten komen
Elektrische Motoren

Elektrische Motoren

Meer te weten komen
Elektronische componenten

Vermogenselektronica

Meer te weten komen
IPG Beeld

Hoe kunnen we helpen?

Of u nu een project in gedachten hebt of gewoon meer wilt weten over lasertechnologieën en oplossingen voor brandstofcelproductie, een IPG laserexpert staat klaar om u te helpen.