国玉科技：氢燃料电池双极板激光焊接解决方案

氢燃料汽车主要由燃料电池系统(包括燃料电池反应堆、空气压缩机等)、辅助动力电池、贮氢装置、驱动电机、动力控制装置组成。其中燃料电池是氢燃料汽车的主要动力来源，是影响燃料汽车整车性能的关键部件。

燃料电池是一种高效发电装置，它不燃烧燃料，而是通过电化学反应将燃料的化学能直接转换为电能，主要由端板、绝缘板、集流板和单电池(包括双极板和MEA)组成。部件之间由螺钉和端板组合施加的压紧力组合成一个短电堆，该电堆起着支撑、收集电流、为冷却液提供通道、分离氧化剂和还原剂等作用。

氢能源燃料电池双极板的分类

常见的氢能源燃料电池阳极板有石墨双极板、金属双极板和复合双极板三种，各有不同的优点。

石墨双极板

主要采用石墨板机械加工的制造方法，在电化学环境下具有良好的化学稳定性，导电率高，导热性好，是目前质子交换膜燃料电池研究和应用中最广泛的。

金属双极板

用不锈钢、钛、铝合金等冲压成形，具有电导率高、价格低廉、工艺制法多种多样、机械强度高等优点。在性能和成本方面，金属双极板更适合批量生产。

复合双极板

复合双极板可分为多层复合型和复合材料型，导电性能和力学性能好、耐腐蚀性强、质量轻等优点。

氢能源汽车燃料电池双极板焊接方法

双极板焊接分流道区域焊接和密封区焊接，其材料多为金属和复合板，单片材料的焊接在0.05mm~0.3mm厚度之间。激光焊接双极板可以根据激光输出、激光器、焊接头等进行多种分类。

激光焊接双极板根据激光输出方式一般可分为脉冲焊接和连续焊接两种。
激光焊接双极板根据激光分类一般可分为QCW焊接、Mopa焊接和单模焊接。
激光焊接双极板一般可分为出射头焊接和振镜焊接，具体取决于焊接头的类型。

氢能源燃料电池焊接实例

双极板焊接应考虑密封性、稳固性、一致性、耐久性和平整度等多种因素，对焊接要求非常严格。国玉科技在激光焊接领域一直坚持技术创新，拥有多项自主知识产权和掌握激光焊接领域的核心技术，有力地保障了氢能源燃料电池出色的焊接工艺，成功研发了大量优秀氢能源燃料电池焊接的成功案例。

电堆绑带激光焊接机

该设备由工装夹具、送料机构、压料机构、伺服加压机构、PLC控制系统、激光器、焊接工作台、冷水机、烟雾净化器等组成。

设备过程：

双极片装夹→搬运至焊接位→加压双极片→焊接双极片→搬运至下料位→双极片下料

设备优势和特点：

1.大幅面XYZ三维平台，幅面大小可定制
；
2.高光束质量光纤激光器；
3.定制开发激光器、运动控制软件；
4.同轴气体保护装置，保证焊接质量一致性；
5.专用治具，保证焊接一致性，控制产品变形量。
6.独立的模块化设计，可与灵活、自动化的生产线配合使用。
7.设备占地面积小，环保，耗材少，维护费用低廉，程序运行简单。

样品图片：

电堆自动绑扎焊机

该设备由伺服加压机构、PLC控制系统、激光焊机、带式输送机、反应堆输送机、冷热水器、烟雾净化器等组成。

设备过程：
绑带上料→电堆上料→启动按钮→夹具固定→压紧电堆→钢带折弯→焊接钢带→松开夹具→电堆下料

设备优势和特点：

采用国玉科技自行开发的松紧带输送单元、电堆输送车、电堆治具等智能设备，提高了设备的自动化和稳定性。

独立的模块化设计，灵活、可与自动化的生产线配合使用。
配置了能够实时监控焊接过程的工业监控系统。
操作简单，维护方便。

产品示意图：

双极板双比特焊机

该设备由伺服加压机构、PLC控制系统、激光、焊接工作台、冷水机、烟雾净化器等组成。

设备过程：

极板上料→夹具固定→启动按钮→视觉定位→焊接极板→松开夹具→极板下料

设备优势和特点：
双工位焊接，生产率高和占地面积小。
独立的模块化设计，灵活、可与自动化的生产线配合使用。
配置了能够实时监控焊接过程的工业监控系统。
为了保证焊接一致性，设计了高可靠性工装夹具；

产品示意图：

电堆装配线

该设备主要由电堆压合机、激光焊接机、电堆运输车、冷水机、烟雾净化器、电堆起密性检测机、翻转下料机、AJV流转车等组成。

设备流程：

双极板上料→扫码→堆叠压合→电堆钢带自动绑扎→电堆钢带自动焊接→电堆气密性检查→电堆输出

设备优势和特点：

全自动上下料；
高效率，少耗材，低维护成本，操作程序简单。
配置了能够实时监控焊接过程的工业监控系统。
自动焊接后检测
信息参数追溯功能
专用治具，保证焊接效果的高质量。

近年来，在国家产业政策的支持下，燃料电池产业不断发展，国玉科技在氢能源汽车燃料电池双极板焊接产业提前布局，与业界多家知名新能源企业合作，未来国玉科技将凭借多年在新能源产业的激光焊接自动化设备的研发和服务经验，为新能源行业输出更多更优质的激光设备，助力企业腾飞。

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大家好，艾邦氢能源技术网(www.htech360.com)的微信公众号已经开通，主要分享氢燃料电池堆（双极板，质子膜，扩散层，密封胶，催化剂等），储氢罐(碳纤维，环氧树脂，固化剂，缠绕设备，内层塑料及其成型设备，储氢罐，车载供氢系统，阀门)，制氢，加氢，氢燃料汽车动力系统等相关的设备，材料，配件，加工工艺的知识。同时分享相关企业信息。欢迎大家识别二维码，并通过公众号二维码加入微信群和通讯录。