由ESPlaza長時儲能網主辦、湖州工業控制技術研究院+浙江綠儲科技有限公司聯合主辦的第二屆中國長時儲能大會在浙江湖州盛大召開 ，南京帝耐激光科技有限公司董事長龔傳波出席會議，介紹瞭激光焊電堆及自動化生産線技術。
▲龔傳波
南京帝耐激光科技有限公司位於(yú)南京經濟技術開發區，公司於(yú)2013年11月07日設立，注冊資本1007萬，公司是由中國科學院上海光機所，紅塔集團投資建立的一家高科技公司，緻力於(yú)激光設備(bèi)研發、生産和銷售。
南京帝耐激光於(yú)2019年涉足液流儲能領域，這一轉型得益於(yú)美國專家的引薦 ，使其專注於(yú)液流儲能焊接技術的研發。起初，南京帝耐的激光焊技術局限於(yú)多孔膜和導電碳素雙極闆的焊接，但随後成功攻克瞭(le)全氟磺酸膜及高碳含量雙極闆的激光焊接的其他多種高難度焊接材料的焊接難題，甚至實現瞭(le)全碳闆的激光焊接。
目前，帝耐激光是首家實現激光堆疊焊接電堆也是唯一一家整堆堆疊激光焊接量産型企業。其優點如下：
1）可根據客戶的電堆特點(diǎn)設計雙極闆跟流場(chǎng)框的焊接結構；
2）可根據客戶的電(diàn)堆特點(diǎn)設計質子膜跟流程框的焊接結構；
3）可根據客戶電堆特點(diǎn)設計适應自動化量産(chǎn)的蓋闆結構；
4）可根據客戶電(diàn)堆特點(diǎn)設計進出液口的結構，這個結構經過激光焊接 ，使其不能相互串液；
5）可根據客戶電堆特點(diǎn)，設計流程框的堆疊焊接結構 ，雙方協商確(què)定子堆堆疊的數量 ，子堆堆疊的碳氈堆放取舍確(què)定子堆相互之間如何疊加整堆；
6.）可根據客戶(hù)的要求，提供客戶(hù)需要的流程框材料，這種材料滿足客戶(hù)的材料要求，也能滿足激光堆疊(dié)焊接的要求，；
7）可根據客戶電堆特點(diǎn)，提供全氟磺酸膜跟流程框焊接的中間介質 ，這種介質滿足客戶的産(chǎn)品性能要求 。
在液流儲能領域，塑料焊接技術的發展經曆瞭(le)幾個顯著的階段 。首先，第一代技術被稱爲機械固定法，這種方法主要依賴於(yú)螺栓、螺杆以及密封圈來實現固定 。然而，這種方法存在兩個主要問題：一是耗材成本高 ，二是由於(yú)注塑的PB闆框内部存在熱應力，當發生局部微變形時，如果密封圈未能相應變形，就可能導緻滲漏。這一問題在整個行業中都普遍存在。
接著(zhe)是化學固定法 ，它使用膠水進行粘合 ，這種技術在液流電池裏主要問題一是耗材，二是環境導緻膠跟闆框材料變(biàn)形不一緻導緻的外漏或者内漏，三是膠加熱容易堵塞流道
第三種方法是金屬加熱法，也就是熱闆焊接，但這種方法同樣存在熱應力的問題。在不同的溫度環境下，熱應力的釋放會導(dǎo)緻翹曲變(biàn)形，進而引發滲漏。
龔傳波認爲：“目前 ，許多蓋闆採(cǎi)用超聲振動波焊進行固定 。但在此 ，我個人更傾向於(yú)推薦使用激光密封焊來解決蓋闆的問題。因爲蓋闆密封焊接，電解液會相應的流道裏流動，如果蓋闆沒有密封焊接，電解液會從阻力小的地方溢出 。
目前，焊接技術領域包含瞭(le)軌迹焊、準同步焊接、滾珠焊接及同步焊接等多種技術。龔傳波指出，滾珠焊接存在兩大明顯缺陷：一是其焊縫寬度有限 ，難以應對大焊縫的焊接挑戰；二是它對柔性質子膜焊接較差，在處理離子膜時容易産生褶皺，這對於(yú)批量生産而言尤爲困難 。當然，如果能夠找到方法有效解決滾壓過程中膜邊角褶皺的問題 ，滾珠焊接仍然不失爲一種可考慮的選擇。
在液流儲能領域 ，塑料焊接材料主要以PE、PP和PVC爲主導。龔傳波建議採(cǎi)用同種材料進行焊接，以避免潛在的問題。這三種材料，包括添加瞭(le)30%玻璃纖維的PP材料，在液流儲能領域極爲常見 。
純PP作爲流場(chǎng)框，具有重量輕、耐腐蝕及成本低廉等優勢；然而，它也存在縮水性和易變(biàn)形的不足，這可能導緻後期裝配時的一緻性問題 。通過加入玻璃纖維，可以有效緩解變(biàn)形問題。
在注塑工藝中，PP加玻纖的均勻性被視(shì)爲至關(guān)重要。如果材料分布不均，将直接影響焊接的最終效果。
▌石墨雙極闆和PP闆焊接
▲雙極闆焊接機
液流儲能電堆的雙極闆和流程框激光焊接，可以有效解決密封性問題，激光焊接屬於(yú)瞬時加熱，融化，固化，焊接區域熱應力小，整體闆框不變(biàn)形等都多優點，且焊接效率是傳統的熱闆熱熔膠的5倍以上，是傳統的鋪密封圈的5倍效率以上，是液流儲能最新的密封技術。
龔傳波介紹：“我們焊接的PP闆與石墨含量高達86%的材料，焊接完成後，我們進行瞭(le)氣密性測(cè)試。在測(cè)試中，我們施加瞭(le)内壓，客戶的要求是達到20KPa即可 ，但我們的産品最終承受住瞭(le)55KPa的壓力才發生破裂，而穩定承受的壓力則達到瞭(le)36KPa。在多次測(cè)試中，我們的産品從未出現過問題。”
▌膜焊接
▲隔膜激光焊接機
龔傳波介紹 ：“在完成質子膜材料焊接後，我們進行瞭(le)撕裂測試，結果材料本體被撕裂，但焊接部位卻完好無損，這充分驗證瞭(le)激光焊接的牢固性與可靠性。此外，焊接後的全氟磺酸膜經過我們長時間的浸泡測試後，依然表現出色，無論是氣密性測試還是材料浸泡測試，都毫無問題。我們成功克服瞭(le)電解液長時間（甚至長達數月）浸泡可能帶來的挑戰，確(què)保瞭(le)焊接後的全氟磺酸膜依然性能卓越。”
▌整堆焊接
▲電堆疊加激光焊接機
南京帝耐國内首創激光焊接液流儲(chǔ)能電堆疊加焊接，整套設備(bèi)具有智能化，高精度，整機自動上料，自動識别位置，自動壓裝，自動焊接等系列特點。
龔傳波介紹 ：“帝耐焊接在全球範圍内率先實現瞭整堆焊接的成功，並将其推向量産化，同時，我們還緻力於爲客戶節約成本。經過帝耐激光焊接，碳氈 、膜以及雙極闆都完美融合，且沒有使用任何密封圈或其他額外材料。這種焊接方式不僅牢固，而且難以拆解，充分展現瞭帝耐激光焊接技術的卓越性能。”
如今，帝耐激光電堆自動化産線已覆蓋至雙極闆裁剪機、碳氈（碳布）裁剪機 、離子膜裁剪機、端闆裁剪機，雙極闆激光焊接機、離子膜激光焊接機、離子膜塗膠機、AB闆激光焊接機，激光疊加焊接機，壓裝機、激光封裝機，熱闆封裝機、整堆氣密檢測(cè)儀，單節電池氣密檢測(cè)儀，離子膜檢漏儀，熱熔機、隔膜檢漏儀等設備(bèi)，具備(bèi)液流電池生産設備(bèi)設計、制造、交付能力。
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