近年来,液流电池作为一种高效环保的能源储存方式,在全球范围内获得了广泛关注和迅猛发展。液流电池是长时储能技术的创新分支,具有充放电时间长、寿命长、安全性高等显著优势,与传统锂电池相比更具优势。液流电池采用流动电池技术,利用液体电解质存储和释放电能,这种电解质可循环使用,适用于大规模储能,是一种极具发展潜力的可再生能源储存技术。
 液流电池储能系统组成 
塑料激光焊接及自动化先进技术在液流电池上的应用
一套完整的液流电池储能系统,主要由功率单元(电堆)、能量单元(电解液和电解液储罐)、电解液输送单元(管路、泵阀、传感器等)、电池管理系统等部分组成,其中功率单元(电堆)是液流电池储能系统的核心部分,由多个单体电池组装的方式集成。关键材料与部件包括质子交换膜、双极板、电极、电极框、密封件、端板等。
塑料激光焊接及自动化先进技术在液流电池上的应用
液流电池电堆由多个单电池通过堆叠的方式组装而成,现有液流电池电堆技术中,液流电池的密封主要是采用氟橡胶线密封或面密封的方式,不仅成本高,而且可靠性差,橡胶老化后容易发生泄漏,严重影响电池的使用寿命和安全性。
 液流电池激光焊接优势 
塑料激光焊接及自动化先进技术在液流电池上的应用

 

以此为契机,激光焊接工艺作为一种全新的液流电池密封技术应运而生,为解决密封问题提供了新的可能性。
与传统的密封方式比较,激光焊接具有以下几点优势:

 01 可实现高强度的密封效果,焊缝狭窄且均匀,有效防止液体泄漏;

 02 能够实现高精度的焊接,对复杂形状和小尺寸部件的密封具有良好的适应性;

 03 相比传统焊接方法,激光焊接的热影响区更小,可减少对周围材料的热损伤;

 04 激光焊接易于实现自动化控制和大规模生产,提高生产效率和质量稳定性;

 05 对于某些特殊材料或对密封材料有特殊要求的应用,激光焊接可能更具优势。
对比几种常用的焊接封装工艺及其优缺点:
塑料激光焊接及自动化先进技术在液流电池上的应用

 液流储能行业的激光焊接技术解决方案 

大族激光旗下锡焊与特种焊接中心在激光塑料焊接深耕多年,可为液流储能行业客户提供专业的激光焊接解决方案及全流程服务,研发应用了多款焊接、测试系统方案,已经在液流电池领域得到广泛应用,助力新能源储能发展。

 01 双工位双焊接头塑料焊接系统 
塑料激光焊接及自动化先进技术在液流电池上的应用
系统介绍:

系统为单机人工上下料方式,由两套激光器、两套外光路、上下两层载具、双焊接平台组成,采用“工业PC+运动控制卡”模式控制,焊接轨迹可自定义,上下两层载具通过电动平台带动载具在焊接位和取料位之间运动,通过两套三轴电动平台联动,带动两套焊接头实现两条焊接轨迹同时焊接,焊接完成可以大大缩短焊接时间提高效率。

系统特点:

1.1 轮廓焊接

轮廓焊接方式适应尺寸较大的产品焊接;

1.2 双层双工位
上下两层双工位结构紧凑,双工位提高生产效率;
1.3 高效率
两套焊接系统同时焊接提高焊接效率;
1.4 易操作
单机焊接作业,便于场地布置;
1.5 CCD监视
CCD监视功能,激光器有红光指示功能,定位瞄准简单、快捷、准确。
 02 双极板+液流框自动上下料焊接系统 
塑料激光焊接及自动化先进技术在液流电池上的应用
系统介绍:

系统为双极板+液流框自动上下料焊接系统,配置自动上下料机构,设备自动组装焊接,单次上料即可实现连续焊接;采用半导体激光器+轮廓焊接方式,操作方便,安全稳定。滑动式载台传动作业,工作位紧凑,节省CT 。

系统特点:
2.1高效率
自动上下料,组装+焊接,提高生产效率;
2.2 自动化
配置大容量料框,缺料提醒,减少人工操作;
2.3 兼容性高
半导体激光器+轮廓焊接,产品尺寸可兼容性高;
2.4 实时上传
可对接MES系统,实时上传焊接数据;
2.5 CCD监视
CCD监视功能,激光器有红光指示功能,定位瞄准简单、快捷、准确。
03 双极板/质子膜+液流框自动切割组装焊接系统
塑料激光焊接及自动化先进技术在液流电池上的应用

系统介绍:

系统集成质子膜自动裁切,双极板/质子膜+液流框自动组装焊接组件,配置自动上下料机构,质子膜自动裁切、废料回收,手动料框、AGV自动上下料等功能;组件功能可单独使用 。

系统特点:

3.1 高效率
自动上下料,切割、组装+焊接,提高生产效率;
3.2 气密检测

质子膜自动裁切,可配置切割前气密检测;

3.3配上料车
配置上料小车,可选人工或AGV自动接驳上下料;
3.4 双滑台双工位
双滑台双工位作业,提高效率,节省CT;
3.5 实时上传

可对接MES系统,实时上传焊接数据。

 04 焊后气密检测系统 
塑料激光焊接及自动化先进技术在液流电池上的应用

系统介绍

系统集成料框小车,机械手自动上下料,双平台交替检测,采用高精密气密检测仪,可对焊后产品快速精准测量,检测异常自动分拣,测量数据可实时上传绑定。

系统特点:

4.1高效率
自动上下料,双工位作业,提高生产效率;
4.2 配检测仪
配置高精度气密检测仪,快速准确测量;
4.3配上料车
配置上料小车,可选人工或AGV自动接驳上下料;
4.4 自动分拣
测量结果判断,异常产品自动分拣至NG料位;
4.5 实时上传

可对接MES系统,测量数据实时上传。

液流电池作为当前备受瞩目的能源储存方式,其制造过程中激光焊接技术的应用,堪称推动绿色制造革命的关键一步。这一技术的采用,不仅大幅提高了液流电池的生产效率和产品品质,更引领行业迈向更加绿色、可持续的发展道路。随着该技术的持续创新与广泛应用,必将为液流电池的未来发展开辟出一片光明的前景。

来源:大族激光
https://mp.weixin.qq.com/s/X4Kfb4Og5U_oMI1N_NXAEg
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