8月9日,由艾邦液流电池网主办的“全国液流电池大会”在苏州圆满落幕。本次大会聚焦液流电池领域的前沿技术与市场应用,涵盖了13个专业议题和1个圆桌论坛,吸引了超过200名业内企业代表、专家和学者参会。大会的成功离不开各位嘉宾的精彩分享、合作企业的大力支持以及所有与会者的积极参与。

全面解析塑料激光焊接在液流电池领域的应用及优势
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在本次大会上,华焯激光丁浩副总发表了题为《塑料激光焊接在液流电池领域的应用》主题演讲,为与会者带来了宝贵的专业见解和经验分享。会上,丁副总从四个方面介绍了塑料激光焊接在液流电池领域应用,内容丰富且极具启发性。

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一、
液流电池与激光焊接 
首先,丁副总介绍了塑料激光焊接的焊接方向。他指出,随着液流电池行业的高速发展,市场需求不断增大,生产工艺也在不断创新,新材料层出不穷。
传统上,液流电池制造中常用的材料包括碳板、碳粉和碳纤维等。现在,越来越多的高分子材料开始应用于这一领域。基于这些新材料,塑料激光焊接成为实现高效焊接工艺的一种新选择。
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对此,丁副总还展示总结了液流电池领域4种常用的焊接封装工艺及其优缺点:

①涂胶:   

  • 优点:成本低,支持手工操作。

  • 缺点:需要额外的成本,长时间使用会老化,性能不稳定。

②超声波焊接:

  • 优点:焊接节拍短,支持非平面焊接,成本低。

  • 缺点:容易产生碎屑,机械应力大。对于大幅面焊接件,无法保证良好的焊接效果。

③震动摩擦焊接:

  • 优点:支持多工件焊接,适用于大型制件焊接。
  • 缺点:焊接原理是通过机械摩擦产生热量,容易产生碎屑,机械应力大。

④激光焊接:

  • 优点:焊缝美观,无焊渣;非接触性焊接,无机械应力;适用于复杂、大型制件焊接;支持在线监控工艺过程;焊接周期短,焊接强度高,良品率高,设备维护成本低。

  • 缺点:前期投入成本较高,对焊接基材有一定的特殊要求。

丁副总表示,通过以上四种技术的对比,不难看出,塑料激光焊接在液流电池焊接方面具有显著的优势,能够成为未来液流电池生产的重要助力。

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二、
塑料激光焊接介绍 
接着,丁副总解释了激光焊接如何通过高能量的激光束在材料表面进行熔融和连接,从而实现快速、高效的焊接效果,概述了塑料激光焊接的基本原理和操作流程。
激光焊接主要通过红外激光光束将能量透过上层材料,并由下层材料吸收,在两个焊接区域的夹缝处产生能量。焊接过程分为四个步骤:吸收光能——产生熔融——融合两部分材料——固化,最后以达到快速、高效的焊接效果。

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此外,丁副总还展示了塑料激光焊接的可焊性基材表,并介绍到大部分同种基材的塑料都是可以焊接的,有些不同种基材的塑料也可以进行焊接。
在会上,丁副总介绍了三种激光焊接技术及其应用:
①轨迹式焊接:
  • 原理:通过一个能量光束(通常是圆形光斑),按照预定轨迹进行焊接。

  • 优点:自由度高,通常通过机器人进行轨迹行走,可以实现大幅面的焊接。

  • 缺点:焊接速度较慢,因为是顺序型焊接。

  • 应用:主要用于大型双极板、单极板以及封装焊接。
②准同步激光焊接:
  • 原理:通过电镜扫描实现轨迹行走,几乎可以同时加热整个焊接区域。

  • 优点:焊接速度快,稳定性高。

  • 缺点:适用的焊接幅面较小。

  • 应用:主要用于小型双极板和单极板的焊接。
③滚珠焊接:
  • 滚珠焊接的焊接过程是通过一个实心的球直接压制在产品上,无论是板材还是膜材,焊接完成后效果非常牢靠,同时焊接线也十分美观。

  • 原理:无需额外夹具,由焊接头直接压合产品,确保所有焊接位置均匀贴合。

  • 优点:稳定性好,适用于超大幅面的焊接。

  • 应用:适用于板材膜类以及各种液流电池板的焊接。
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丁副总表示,在液流电池领域,在基材满足焊接要求的前提下,每款产品都可以找到对应且合适的激光焊接工艺。激光焊接相比其他焊接工艺,具有无可替代的优势。在所有激光焊接方法中,无论是效率、强度还是焊线美观度,滚珠焊都表现最佳,并强调该技术为华焯公司最新研发,打破了国外的技术垄断。

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三、
核心技术与优势 
然后,副总还展示了公司在塑料激光焊接领域的核心技术与优势。
华焯激光成立于2014年,依托于华中科技大学制造装备数字化国家工程研究中心,主营塑料激光焊接设备。公司在顺德和宁波设有生产制造中心,在武汉设有研发中心。最新推出的技术包括同步激光焊接和滚珠焊,主要针对液流电池的焊接。
 
2019年,华焯激光在宁波建立了一个20亩的工厂,专门生产各类塑料激光焊接设备。公司的带头人是华中科技大学的教授、博导和长江学者,曾获得国家科技进步一等奖。
华焯激光的核心技术在于:半导体激光器的研发(使光束均匀分布,实现同步焊接专用激光的研发,这是国内首创技术)和多种焊接方式的研发(大幅提高了塑料制品焊接的效率)。
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此外,经过十年的积累,华焯激光还建立了全面的塑料激光焊接工艺数据库,具备丰富的经验,并为大众、华为、比亚迪等企业提供了一站式的技术解决方案。在标准权威上,华焯激光制定了国内首个塑料激光焊接装备标准,拥有完善的自主知识产权。公司技术通过了广东省机械工程学位鉴定,核心技术被认定为世界领先。
会上,丁副总展示了华焯激光在激光焊接领域的合作客户,进一步验证了该技术的可靠性和广泛应用。

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四、
产品介绍 
华焯激光的主营产品分为六大类:分别是塑料激光轨迹焊接设备、透明塑料激光焊接机、塑料激光焊接机工作站、塑料激光掩膜焊设备、准同步塑料激光焊接机、塑料激光同步焊接设备。

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特别值得一提是,华焯激光为国内一家液流电池企业专门设计了一款“电池板焊接设备”,采用三轴滚珠焊,通过滚珠压合使炭板附着在外框架上,确保密封性和牢固度。

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塑料激光焊接凭借其出色的稳定性和高效的焊接性能,显著提升了液流电池的制造效率和产品质量。这项技术不仅能够适应各种新材料,还能在提高生产速度的同时,确保焊接的精准性和牢固性。

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来源:华焯激光、艾邦全国液流电池大会现场

液流电池(Flow Battery)是一种可充电电池,它通过液体电解质的流动来存储电能。与传统的固态电池(如锂离子电池)不同,液流电池的能量存储组件(电解质)是分离的,通常储存在外部容器中,在充放电过程中通过电池单元循环。
液流电池是一种活性物质存在于液态电解质中的电池技术,电解液在电堆外部,在循环泵的推动下流经电堆,实现化学能与电能的转换。国际上液流电池主要有全钒液流电池、锌溴电池、铁铬电池、多硫化钠溴电池4种技术路线。
其中全钒液流电池目前产业链建设和技术成熟度相对较高。全钒液流电池系统由功率单元(电堆),能量单元(电解液和电解液储罐),电解液输送单元(管路、阀、泵、传感器等辅助部件)以及电池管理系统等组成。其中,电堆由离子交换膜、电极、双极板、电极框、密封等材料构成。液流电池生产线包括(双极板,膜裁切,碳毡裁切,电堆堆叠组装)等。欢迎申请加入微信群。
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作者 808, ab