双极板的图像

燃料电池

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氢燃料电池是锂离子电池的替代品,用于为汽车、公共汽车、叉车、便携式设备和其他储能应用等各种系统提供动力。无论用途如何,燃料电池的关键部件都是双极板和焊接在双极板之间的膜电极组件(MEA)。

双极板和 MEA 的生产复杂且要求高,生产一个燃料电池堆通常需要数百个双极板和 MEA。在切割和切边、干燥电极浆料、表面处理和焊接双极板组件等工序中,激光加工已成为实现高精度和最大生产量的首选方法。

作为全球领先的电动汽车应用激光解决方案供应商,我们拥有燃料电池生产的实际经验。当然,每种应用都不尽相同--请告诉我们您的应用,了解 IPG 激光解决方案如何优化您的燃料电池生产。

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燃料电池激光应用

焊接双极板组件

焊接双极板是双极板制造过程中的一个关键步骤,它面临着两大挑战:质量和速度。激光束必须达到非常精确的深度,通常要避免完全穿透,以形成密封。由于焊接路径较长,焊接量较大,因此这些高质量焊缝的焊接速度也必须非常快。

切割双极板

切割双极板有多种方法,包括冲孔、化学蚀刻和激光切割。激光切割通常用于在压花步骤后修整双极板,因为它切割速度快,边缘质量高。实现无毛刺边缘对于确保最终燃料电池的最佳性能至关重要。

干燥电极层

作为燃料电池生产过程中的一个常见瓶颈和挑战,构成 MEA 的电极层的干燥传统上是在对流烘箱中进行的。激光干燥技术在工艺流程方面具有卓越的改进,包括显著提高干燥速度、提高能效和减少设备占地面积。

切割膜电极组件

MEA 层必须按尺寸切割,以适合最终的双极板组件。激光切割是一种灵活的非接触式工艺,具有极佳的速度和边缘质量。激光切割可最大限度地减少毛刺和其他切割边缘缺陷,确保最终燃料电池的良好性能。

纹理和清洁双极板

双极板通常必须进行纹理处理和清洁,以满足苛刻的质量标准。激光纹理加工可提高保护涂层的附着力,而激光清洗则可去除污染物。激光表面处理是一种高速、非接触式工艺,可选择性地针对所需区域进行处理,无需遮蔽。

标记双极板

激光打标可在燃料电池制造过程中轻松实现可追溯性。作为一种低维护、快速且经济高效的打标方法,激光打标非常适合燃料电池和双极板制造中常见的高产能生产环境。

燃料电池制造解决方案

IPG 光纤激光器是可靠、高效和精确的代名词。无论应用于何种场合,IPG 激光器的光束质量、光斑形状和大小以及功率输出等参数均可量身定制,以最大限度地提高质量和产量。

了解有关 IPG 激光器的更多信息

从专为特定应用而设计的加工头,到为焊接和清洗而优化的扫描仪,IPG 光束传输技术旨在最大限度地提高激光性能。光学镜组等可定制功能可提供量身定制的性能,而 IPG 软件则使集成和操作变得简单。

了解有关 IPG 光束传输的更多信息

双极板组件焊接测试和检验占燃料电池制造时间的很大比例。焊接光束必须以很小的误差穿透薄层,以确保密封性。

IPG 实时激光焊接测量技术可在焊接过程中直接测量焊接深度,从而消除或简化耗时的焊后检测步骤。

了解有关实时焊缝测量的更多信息

双极板必须在焊接前夹紧在一起,这带来了一些挑战。双极板必须紧紧地夹在一起,以确保最终焊接的密封性。这一点尤其困难,因为双极板很薄,而且通常表面积很大。至关重要的是,必须以均匀的压力在整个组件上紧紧夹住钢板,而且不能使钢板变形或损坏。

IPG 提供工具服务,作为交钥匙和定制系统应用开发流程的一部分,为任何双极板设计提供专用夹具。

IPG 提供各种专门为电动汽车应用配置的全集成激光系统。这些系统既有交钥匙产品,也有定制解决方案,包括应用和工艺开发。用于电动交通应用的激光系统包括优化的 IPG 激光器、1 级激光安全外壳、光束传输和光学器件、集成 IPG 软件、高精度运动和可选的过程监控技术。

了解有关 IPG 电动交通系统的更多信息

IPG 应用实验室:探索您的燃料电池解决方案

在从研发到全面生产的整个生产过程中,IPG 始终与燃料电池制造商保持合作。

准备好开始了吗?请将样品发送给我们进行评估,或者告诉我们您的应用情况,我们的激光专家将为您提供服务。

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无论您是已有项目,还是只想进一步了解燃料电池制造领域的激光技术和解决方案,IPG 激光专家随时准备为您提供帮助。