CN104385573A - 一种燃料电池用燃料罐的焊接方法 - Google Patents

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CN104385573A CN201410431050.5A CN201410431050A CN104385573A CN 104385573 A CN104385573 A CN 104385573A CN 201410431050 A CN201410431050 A CN 201410431050A CN 104385573 A CN104385573 A CN 104385573A
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吴正义
方金苗
朱柯文
周胄
杜惠平
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Jiangsu Zhongke Tianba New Energy Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种燃料电池用燃料罐的焊接方法，其步骤为：1)在燃料罐接合部的外侧设置与燃料罐体相同材料的导熔线，导熔线的横截面为高0.8±0.1mm、底边长1±0.1mm的等边三角形；2)将燃料罐上部与燃料罐下部安装在一起，安放在操作平台上，调整超声波发生器，使其产生25KHZ±0.3KHZ的电能；3)利用仪器设备将导熔线熔化使燃料罐上部与燃料罐下部焊接在一起。超声波粘接燃料罐取代传统工艺，成本低廉，清洁无污染且不会损伤工件，焊接过程稳定，所有焊接参数均可通过软件系统进行跟踪监控，一旦发现故障很容易进行排除和维护。

Description

一种燃料电池用燃料罐的焊接方法
技术领域
本发明涉及一种用于直接醇类燃料电池的燃料罐的制备方法，属于直接醇类燃料电池领域。
背景技术
直接液体燃料电池是将液体燃料(如甲醇、乙醇等)中的化学能直接转化为电能的一种化学反应装置。由于甲醇、乙醇等液体燃料的比能量高，燃料电池系统结构简单等优点，该类电池在便携式移动电源领域具有广阔的应用前景。
目前，为适应便携式燃料电池小型化的要求，研究者试图将燃料罐集成到燃料电池系统中，也有研究者利用毛细管力将液体燃料从燃料罐向燃料极供给，但燃料以直接液体状态向燃料极供给，在搭载于小型便携设备中、在电池部的前后左右或上下不断地变化的使用环境下，在长时间使用期间，会发生燃料的随动性不完全，燃料供给被切断等弊端。
目前，在制作燃料罐的过程中，多为手工操作，粘接，在上下罐体连接处用二氯乙烷作溶剂，将上下罐体粘接在一起，用手按紧，等待溶剂挥发。
如图1，原制作工艺是用注射器将二氯乙烷涂在红色区域内(一圈)，用手将上下罐体挤压在一起，待二氯乙烷溶液干后，即将上下罐体连接在一起，然后测试该罐体是否合格。现有技术合格率很低，而且粘接效果不好，容易漏水，粘接处容易老化。一般每个熟练工人一天最多只能粘接50个左右，生产效率低；另外，所用粘结剂二氯乙烷为无色、有刺激性气味的有毒物质，具有潜在致癌性，对人体伤害很大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，提供一种产品合格率高、生产效率高、生产成本低的燃料电池用燃料罐的制备方法，该制备方法能有效防止操作过程中二氯乙烷对人体造成的潜在危害。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种燃料电池用燃料罐的焊接方法，其步骤为：
1)在燃料罐接合部2的外侧设置与燃料罐体相同材料的导熔线1，导熔线1的横截面为高0.8±0.1mm、底边长1±0.1mm的等边三角形，注塑模具设计时完成设计；
2)将燃料罐上部1与燃料罐下部2安装在一起，安放在操作平台上，调整超声波发生器，使其工作频率为25KHZ±0.3KHZ；
3)利用仪器设备将导熔线1熔化使燃料罐上部1与燃料罐下部2焊接在一起；
所述的焊接过程中参数为：
超声波焊接原理：是通过超声波发生器将当前的50HZ的电频转变成15～40KHZ电能，被转换的高频电能通过换能器再次被转换成同等频率的机械运动，随后，机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置快递到焊头，焊头将接受的振动能量传递到待焊接工件的接合部，在该区域振动能量被通过摩擦方式转换成热能，将塑料融化，加上一定的压力，将其融为一体，超声波停止后，让压力持续几秒，使其凝固成型，形成一个坚固的整体，达到焊接目的。
根据燃料罐的材料，选择特有的频率，针对不同的频率，优选频率实验如下：
频率(KHZ) 焊接效果 是否合格
15 部件损伤 不合格
20 部件损伤 不合格
25 良好 合格
30 良好 合格
35 良好 合格
40 漏水 不合格
有益效果：超声波粘接燃料罐取代传统工艺，成本低廉，清洁无污染且不会损伤工件，焊接过程稳定，所有焊接参数均可通过软件系统进行跟踪监控，一旦发现故障很容易进行排除和维护。
附图说明
图1是燃料电池燃料罐结合部结构示意图；
图2是导熔线位置剖面示意图。
图中，1、燃料罐上部，2、燃料罐下部，3、燃料罐接合部，4、导熔线。
具体实施方式
下面详细描述本发明的具体实施方案。
实施例
用在50w甲醇燃料电池燃料罐的制作中，焊接效果明显，合格率高。制作了100个燃料罐，检测结果如下：
序号 是否合格 序号 是否合格 序号 是否合格 序号 是否合格
201401 合格 201426 合格 201451 合格 201476 合格
201402 合格 201427 合格 201452 合格 201477 合格
201403 合格 201428 合格 201453 合格 201478 合格
201404 合格 201429 合格 201454 合格 201479 合格
201405 合格 201430 合格 201455 合格 201480 合格
201406 合格 201431 合格 201456 合格 201481 合格
201407 合格 201432 合格 201457 合格 201482 合格
201408 合格 201433 合格 201458 合格 201483 合格
201409 合格 201434 合格 201459 合格 201484 合格
201410 合格 201435 合格 201460 合格 201485 合格
201411 合格 201436 合格 201461 合格 201486 合格
201412 合格 201437 合格 201462 合格 201487 合格
201413 合格 201438 合格 201463 合格 201488 合格
201414 合格 201439 合格 201464 合格 201489 合格
201415 合格 201440 合格 201465 合格 201490 合格
201416 合格 201441 合格 201466 合格 201491 合格
201417 合格 201442 合格 201467 合格 201492 合格
201418 合格 201443 合格 201468 合格 201493 合格
201419 合格 201444 合格 201469 合格 201494 合格
201420 合格 201445 合格 201470 合格 201495 合格
201421 合格 201446 合格 201471 合格 201496 合格
201422 合格 201447 合格 201472 合格 201497 合格
201423 合格 201448 合格 201473 合格 201498 合格
201424 合格 201449 合格 201474 合格 201499 合格
201425 合格 201450 合格 201475 合格 2014100 合格
燃料罐检验合格标准：
根据燃料罐制作与检验规范，制作完成的燃料罐装满水，大气压情况下无漏水即为合格。

Claims (1)

1.一种燃料电池用燃料罐的焊接方法，其步骤为：
1)分段式制备燃料电池用燃料罐上部、燃料罐下部；燃料罐下部上端设置有燃料罐接合部，在燃料罐接合部的外侧设置与燃料罐体相同材料的导熔线，导熔线的横截面为高0.8±0.1mm、底边长1±0.1mm的等腰三角形；
2)将燃料罐上部与燃料罐下部安装在一起，安放在操作平台上，利用超声波发生器将导熔线熔化使燃料罐上部与燃料罐下部焊接在一起；
所述的焊接过程中参数为：
工作频率为25KHZ±0.5KHZ；
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