CN216462560U - 一种钒液流电池双极板焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钒液流电池双极板焊接装置，目的是解决焊接装置焊接后不同材料收缩比不一样产生内应力的技术问题，技术方案为：它包括冷热分体控制器、上支撑座、热交换装置、两根导油管、工件支撑座和边框，上支撑座设置在压力机的下压盘底面上，热交换装置设置在上支撑座的底面上，工件支撑座设置在热交换装置正下方的压力机基座上，边框放置在工件支撑座的顶面，冷热分体控制器放置在压力机一旁的地面上，热交换装置与冷热分体控制器通过两根导油管连通。本实用新型以焊接材料的工作温度区间为依据，选择同样温度区间的热传导介质，通过对工件夹装、加热和冷却两种状态交互进行，极大限度消除两种不同材料在焊接后产生的内应力变形。

Description

一种钒液流电池双极板焊接装置

技术领域

本实用新型涉及液流电池双极板焊接技术领域，尤其涉及一种钒液流电池双极板焊接装置。

背景技术

全钒液流电池是技术最为成熟的液流电池，运行过程更加安全可靠，且具有超长的循环寿命，已经开始应用于大型储能项目中。双极板作为全钒液流电池的关键性材料之一，具有重要意义。电池的能量密度、库伦效率、功率性能等都与双极板的性能息息相关。目前从电阻率，结构强度等综合性能来评估，柔性石墨板是性价比较高的选择之一，基于全钒液流电池的电堆结构，双极板与电池边框的焊合是其中一项关键的工艺，焊合工件在电堆工作环境下的结构强度及密封性，直接关系到电堆的电压效率和库伦效率。

目前，行业内使用的工艺采用的是热电偶或者激光加热，不具备快速冷却功能，都无法解决焊接后不同材料收缩比不一样产生的内应力问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钒液流电池双极板焊接装置，以解决上述技术问题。

本实用新型为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

一种钒液流电池双极板焊接装置，包括冷热分体控制器、上支撑座、热交换装置、两根导油管、工件支撑座和边框，所述上支撑座设置在压力机的下压盘底面上，所述热交换装置设置在上支撑座的底面上，所述工件支撑座设置在热交换装置正下方的压力机基座上，所述边框放置在工件支撑座的顶面，所述冷热分体控制器放置在压力机一旁的地面上，所述热交换装置与冷热分体控制器通过两根导油管连通。

优选的，所述上支撑座的底面上设有缓冲垫，所述缓冲垫的底面上设有下支撑座，所述热交换装置设置在下支撑座的底面上。

优选的，所述冷热分体控制器包括冷油箱、热油箱、液位平衡管、两个泵和两个电控阀，所述液位平衡管两端分别与冷油箱和热油箱的上部连通，所述导油管连通电控阀后分出两支油路分别与冷油箱和热油箱的进油口连接，所述冷油箱和热油箱的出油口分别与泵连接后通过电控阀汇合在一起后连接热交换装置。

优选的，所述热交换装置为“日”字型边框结构，边框内部为连通的空腔，所述热交换装置的边框外侧设有导油管接口，所述导油管接口上设有两个接口，均与内部空腔连通，所述两根导油管分别与导油管接口的两个接口连接。

优选的，所述边框为“日”字型边框结构，底面沿边框设有一圈凸起。

优选的，所述边框两边的工件支撑座顶面上设有两个导向柱，所述上支撑座、缓冲垫和下支撑座上对应位置开设有导向孔。

优选的，其特征在于，所述热交换装置采用金、银、铝、铜、钛、钢中的任意一种导热材料制成。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型以焊接材料的工作温度区间为依据，选择同样温度区间的热传导介质，通过对工件夹装，加热和冷却两种状态交互进行，可以极大限度消除两种不同材料在焊接后产生的内应力变形。

2、本实用新型可以通过编程温控，实现自动控制，降低能耗；

3、本实用新型工件只需要在装置上取放一次即可，装置简易，操作简单，工件合格率高；

4、本实用新型设有导向器，可以实现精准的焊接成型，避免产生误差；5、本实用新型的整个焊接过程对操作人员的专业技能要求低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的冷热分体控制器连接示意图；

图3为本实用新型的热交换装置结构示意图；

图4为本实用新型的边框结构示意图；

附图标记：1、冷热分体控制器；2、上支撑座；3、缓冲垫；4、下支撑座；5、热交换装置；6、导油管；7、工件支撑座；8、双极板；9、边框；10、导向柱；11、导向孔；

其中：1.1、冷油箱；1.2、热油箱、1.3、液位平衡管、1.4、泵；1.5、电控阀；

5.1、第一通孔；5.2、导油管接口；

9.1、第二通孔；9.2、凸起。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面结合附图描述本实用新型的具体实施例。

如图1-4所示，一种钒液流电池双极板焊接装置，包括冷热分体控制器1、上支撑座2、铜制热交换装置5、两根导油管6、工件支撑座7和边框9，所述上支撑座2设置在压力机的下压盘底面上，所述上支撑座2的底面上设有缓冲垫3，所述缓冲垫3的底面上设有下支撑座4，所述热交换装置5设置在下支撑座4的底面上，所述工件支撑座7设置在热交换装置5正下方的压力机基座上，所述边框9放置在工件支撑座7的顶面，所述冷热分体控制器1放置在压力机一旁的地面上，所述热交换装置5与冷热分体控制器1通过两根导油管6连通。

所述冷热分体控制器1包括冷油箱1.1、热油箱1.2、液位平衡管1.3、两个泵1.4和两个电控阀1.5，所述液位平衡管1.3两端分别与冷油箱1.1和热油箱1.2的上部连通，所述导油管6连通电控阀1.5后分出两支油路分别与冷油箱1.1和热油箱1.2的进油口连接，所述冷油箱1.1和热油箱1.2的出油口分别与泵1.4连接后通过电控阀1.5汇合在一起后连接热交换装置5。

所述热交换装置5为“日”字型边框结构，边框内部为连通的空腔，所述热交换装置5的边框外侧设有导油管接口5.2，所述导油管接口5.2上设有两个接口，均与内部空腔连通，所述两根导油管6分别与导油管接口5.2的两个接口连接。

所述边框9为“日”字型边框结构，底面沿边框设有一圈凸起9.2，所述边框9两边的工件支撑座7顶面上设有两个导向柱10，所述上支撑座2、缓冲垫3和下支撑座4上对应位置开设有导向孔11。

所述热交换装置5还可以采用金、银、铝、钛、钢中的任意一种导热材料制成。

使用时，将上支撑座2安装在压力机的的下压盘底面上，工件支撑座7安装在压力机的基座上，将待焊接的两个双极片8放置在热交换装置5正下方的工件支撑座7上，将边框9放置在双极片8上，且边框9的两个第二通孔9.1对准两个双极片8，凸起9.2压住双极片8的边缘，边框9的第二通孔9.1与第一通孔5.1相对应，将两根导油管6的一端与导油管接口5.2的两个接口连接，另一端与冷热分体控制器1的进油口和出油口连接，开启泵1.4，热油箱1.1和冷油箱1.2内的油通过导油管6与热交换装置5的内腔形成回路，进行冷热循环；

开启热压机，热交换装置5开始下降，导向柱10首先插入导向孔11中，沿着导向柱10向下移动，实现进准定位，然后热交换装置5压住边框9继续向下，将边框9的凸起9.2与双极片8的边缘紧紧压在一起，同时热油进入热交换装置5的空腔内，热交换装置5温度升高，对边框9与双极片8加热，边框9与双极片8在热压作用下粘结在一起，实现对边框9与双极片8的焊接，焊接完成后，冷油进入热交换装置5，对边框9与双极片8进行冷却，冷却后，将热压机升起，取下边框9与双极片8，作业完成。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种钒液流电池双极板焊接装置，其特征在于，包括冷热分体控制器(1)、上支撑座(2)、热交换装置(5)、两根导油管(6)、工件支撑座(7)和边框(9)，所述上支撑座(2)设置在压力机的下压盘底面上，所述热交换装置(5)设置在上支撑座(2)的底面上，所述工件支撑座(7)设置在热交换装置(5)正下方的压力机基座上，所述边框(9)放置在工件支撑座(7)的顶面，所述冷热分体控制器(1)放置在压力机一旁的地面上，所述热交换装置(5)与冷热分体控制器(1)通过两根导油管(6)连通。

2.根据权利要求1所述的一种钒液流电池双极板焊接装置，其特征在于，所述上支撑座(2)的底面上设有缓冲垫(3)，所述缓冲垫(3)的底面上设有下支撑座(4)，所述热交换装置(5)设置在下支撑座(4)的底面上。

3.根据权利要求1所述的一种钒液流电池双极板焊接装置，其特征在于，所述冷热分体控制器(1)包括冷油箱(1.1)、热油箱(1.2)、液位平衡管(1.3)、两个泵(1.4)和两个电控阀(1.5)，所述液位平衡管(1.3)两端分别与冷油箱(1.1)和热油箱(1.2)的上部连通，所述导油管(6)连通电控阀(1.5)后分出两支油路分别与冷油箱(1.1)和热油箱(1.2)的进油口连接，所述冷油箱(1.1)和热油箱(1.2)的出油口分别与泵(1.4)连接后通过电控阀(1.5)汇合在一起后连接热交换装置(5)。

4.根据权利要求1所述的一种钒液流电池双极板焊接装置，其特征在于，所述热交换装置(5)为“日”字型边框结构，边框内部为连通的空腔，所述热交换装置(5)的边框外侧设有导油管接口(5.2)，所述导油管接口(5.2)上设有两个接口，均与内部空腔连通，所述两根导油管(6)分别与导油管接口(5.2)的两个接口连接。

5.根据权利要求1所述的一种钒液流电池双极板焊接装置，其特征在于，所述边框(9)为“日”字型边框结构，底面沿边框设有一圈凸起(9.2)。

6.根据权利要求1所述的一种钒液流电池双极板焊接装置，其特征在于，所述边框(9)两边的工件支撑座(7)顶面上设有两个导向柱(10)，所述上支撑座(2)、缓冲垫(3)和下支撑座(4)上对应位置开设有导向孔(11)。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种钒液流电池双极板焊接装置，其特征在于，所述热交换装置(5)采用金、银、铝、铜、钛、钢中的任意一种导热材料制成。

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