【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液流电池的，具体涉及一种液流电池辅助焊接工艺。
技术介绍
1、随着对可再生能源（如光伏和风能）需求的增加，电化学储能得到了广泛的讨论。电化学储能可以有效地与可再生能源结合。液流电池是最有前途的电化学储能装置之一，因为其有着高安全性、去耦能力和额定功率。国内液流电池储能技术产业化进程正在加速发展。液流电池由电堆单元、电解液、电解液存储供给单位以及管理控制单元等部分构成，而构成电堆的基本单元是单电池，每个单电池由双极板、电极、电极框、焊接膜等多个部件串联在一起，为了保证电解液不发生渗漏是利用正负电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，是一种新能源产品。
2、受电池结构及电化学反应原理的限制，电堆结构需要使框与框之间、双极板、电极框与膜之间有着良好的密封性。
3、因此，现有的液流电池焊接手段通过在两块端板的焊接之间添加焊接吸光剂的方法，然而这种方法存在着焊接吸光剂价格昂贵、造价高的缺点，从而增加整个电堆的成本。此外添加焊接吸光剂的焊接的方法需要人工来进行操作、无法实现自动化生产，导致生产效率低，同时也存在着密封不严的问题，进而导致电堆内部或外部存在漏液风险，因此需要设计一种自动化、标准化、高效的装配技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种液流电池辅助焊接工艺，包括：焊筋焊接结构设计：设计焊筋结构与对应连接部的外密封，确保电堆内部及外部的密封性；利用激光打标机辅助：使板框焊筋结构被激光打标机打过的部位从透光变为不透光
2、为实现以上技术效果，采用如下技术方案：
3、一种液流电池辅助焊接工艺，包括以下步骤：
4、所用材料为激光打标机、上端板、下端板、仿生贻贝粘附胶；
5、步骤s1：下端板板框焊筋焊接结构设计：
6、根据板框材料对激光的透射与反射特性以及不同激光器的光束特点，选用激光焊接机；使用pc控制三维工作台控制被焊接工件及焊接头的运动方向；设计下端板板框焊筋结构与焊接连接部对应，实现外密封，确保电堆内部及外部的密封性；
7、步骤s2：激光打标机辅助下端板板框扫黑：
8、使用激光打标机产生较高能量密度的激光束，集中的能量流照射在塑料材质的下端板板框的焊筋结构上，板框的焊筋结构表面吸收激光能量，在照射区域内产生热激发过程，从而使板框表面温度上升，产生熔融、烧蚀现象，沿焊筋方向扫黑，此时，由激光照射的部分出现黑褐色熔融痕迹，不吸光的焊筋板框材料变为可吸光的材料；
9、步骤s3：增添仿生贻贝粘附胶：
10、激光焊接机发出红外激光，激光从上面透过上端板把能量集中在仿生贻贝粘附胶上，仿生贻贝粘附胶通过激光温度加热下端板板框材料，温度升高，激发仿生贻贝粘附胶的粘性，使得仿生贻贝粘附胶将两个上下端板之间焊接的更牢固；
11、步骤s4：待冷却后，关闭激光焊接机。
12、进一步的，所述端板均为聚丙烯材质；所述步骤s1中激光焊接机选用半导体连续激光器，波长在800~900nm，激光器为半导体连续焊接设备，使用pc控制三维工作台，被焊接工件作x ，y方向运动，焊接头作z方向运动。
13、进一步的，所述步骤s1中使用热塑成型或机加工工艺设计焊筋焊接结构，焊筋结构与对应连接部的外密封，能够有效确保电堆内部及外部的密封性。
14、进一步的；所述步骤s1中焊筋宽1~3mm，高0.1~0.5mm，两侧凹槽宽0.05~0.35mm。
15、进一步的，所述步骤s2中激光打标机功率在50~300w，扫黑速度在5~20mm/s。
16、进一步的，所述步骤s2中冷却30min。
17、进一步的，所述步骤s3中焊接功率为100~500w、焊接速度为2~20mm/s，焊接光斑直径为1~6 mm。
18、进一步的，所述仿生贻贝粘附胶制备方法为：使高分子聚合物与过量的还原性固化剂充分混合，然后加入贵金属盐水溶液并使贵金属盐与其中过量的还原性固化剂反应得到纳米形式的贵金属，再经干燥固化得到仿生贻贝粘附胶；
19、具体为：所述高分子聚合物为3,4-二羟基苯丙氨酸dopa；3,4-二羟基苯丙氨酸dopa质量为4-6g；还原性固化剂为二甲基氢硅乙烷或者二甲基硅氧烷；二甲基氢硅乙烷或者二甲基硅氧烷质量为1-2g；所述贵金属盐溶液为氯金酸或者硝酸银溶液；氯金酸或者硝酸银溶液体积为5-8ml；质量分数为3-4%。
20、进一步的，所述仿生仿生贻贝黏附胶中含有贻贝粘附因子，具有良好的热稳定性和韧性，并且具有粘附性、导电性、可重复使用性、韧性，弥补焊接时材料上出现的缺陷；能够很好的将端板焊接牢固，仿生仿生贻贝黏附胶厚度为0.05~0.15mm。
21、进一步的，焊筋焊接选用半导体连续激光器，波长为850 nm，焊筋为宽1~3mm，高0.1~0.5mm，两侧凹槽宽0.05~0.35mm。
22、进一步的，采用的激光打标机功率为200w，扫黑速度为15mm/s。
23、进一步的，端板与端板之间的焊接功率为300w、焊接速度为15mm/s，焊接光斑直径为4 mm。
24、进一步的，仿生贻贝粘附涂层厚度为0.1mm。
25、进一步的，所述激光器能量为连续激光器，在焊接开始及结束位置设置渐进渐出，具体工作由激光器和工作台配合完成，焊接开始段工作台加速，此时的能量逐渐升高至设定值，焊接结束段或焊接过程中拐角处工作台会减速，此时能量会降低到一设定数值，以此来保证能量和速度的协调，工作台何时加速何时减速是由加速度决定的，加速度可通过工作台控制软件设定。
26、本专利技术公开了一种液流电池辅助焊接工艺，包括：焊筋焊接结构设计：设计焊筋结构与对应连接部的外密封，确保电堆内部及外部的密封性；利用激光打标机辅助：使板框焊筋结构被激光打标机打过的部位从透光变为不透光，从而能使板框密封焊接；增添仿生贻贝粘附胶：在焊接口处加入仿生贻贝粘附胶，实现焊接过程的稳定性；通过上述辅助焊接工艺，实现了液流电池电堆的一体化结构，降低了装配的难度，且激光焊接工艺容易实现自动化机械手焊接，更好的实现标准化、规模化和自动化生产作业；能够有效保证产品质量的均匀性，减少电池内部的热量累积，从而降低电池的使用温度，提高电池的安全性，具备极好的应用前景。
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1.一种液流电池辅助焊接工艺，其特征在于，所述焊接工艺包括以下步骤：
2. 如权利要求1中所述一种液流电池辅助焊接工艺，其特征在于，所述端板均为聚丙烯材质；所述步骤S1中激光焊接机选用半导体连续激光器，波长在800~900nm，激光器为半导体连续焊接设备，使用PC控制三维工作台，被焊接工件作X ，Y方向运动，焊接头作Z方向运动。
3.如权利要求1中所述一种液流电池辅助焊接工艺，其特征在于，所述步骤S1中使用热塑成型或机加工工艺设计焊筋焊接结构，焊筋结构与对应连接部的外密封，能够有效确保电堆内部及外部的密封性。
4.如权利要求1中所述一种液流电池辅助焊接工艺，其特征在于，所述步骤S1中焊筋宽1~3mm，高0.1~0.5mm，两侧凹槽宽0.05~0.35mm。
5.如权利要求1中所述一种液流电池辅助焊接工艺，其特征在于，所述步骤S2中激光打标机功率在50~300W，扫黑速度在5~20mm/s。
6.如权利要求1中所述一种液流电池辅助焊接工艺，其特征在于，所述步骤S2中冷却30min。
7. 如权利要求1中所述一种
8.如权利要求1中所述一种液流电池辅助焊接工艺，其特征在于，所述仿生贻贝粘附胶制备方法为：使高分子聚合物与过量的还原性固化剂充分混合，然后加入贵金属盐水溶液并使贵金属盐与其中过量的还原性固化剂反应得到纳米形式的贵金属，再经干燥固化得到仿生贻贝粘附胶；
9. 如权利要求1中所述一种液流电池辅助焊接工艺，其特征在于，所述仿生仿生贻贝黏附胶中含有贻贝粘附因子，具有良好的热稳定性和韧性，并且具有粘附性、导电性、可重复使用性、韧性，能够很好的将端板焊接牢固，仿生仿生贻贝黏附胶厚度为0.05~0.15mm。
10.如权利要求1中所述一种液流电池辅助焊接工艺，其特征在于，所述
...【技术特征摘要】
1.一种液流电池辅助焊接工艺，其特征在于，所述焊接工艺包括以下步骤：
2. 如权利要求1中所述一种液流电池辅助焊接工艺，其特征在于，所述端板均为聚丙烯材质；所述步骤s1中激光焊接机选用半导体连续激光器，波长在800~900nm，激光器为半导体连续焊接设备，使用pc控制三维工作台，被焊接工件作x ，y方向运动，焊接头作z方向运动。
3.如权利要求1中所述一种液流电池辅助焊接工艺，其特征在于，所述步骤s1中使用热塑成型或机加工工艺设计焊筋焊接结构，焊筋结构与对应连接部的外密封，能够有效确保电堆内部及外部的密封性。
4.如权利要求1中所述一种液流电池辅助焊接工艺，其特征在于，所述步骤s1中焊筋宽1~3mm，高0.1~0.5mm，两侧凹槽宽0.05~0.35mm。
5.如权利要求1中所述一种液流电池辅助焊接工艺，其特征在于，所述步骤s2中激光打标机功率在50~300w，扫黑速度在5~20mm/s。
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐泉，牛迎春，王屾，许云飞，
申请(专利权)人：中海储能科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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