創新的 3D 測量技術和激光切割光學技術實現燃料電池的精確生產
電動汽車的能源要么來自電池，要么來自燃料電池。燃料電池由堆棧組成，即層層疊加。單個元件包括雙極板、墊片、氣體擴散層 (GDL) 和膜電極組件 (MEA)。
無論使用的是金屬雙極板還是石墨雙極板，對我們的 3D 測量技術的要求都是相似的。這涉及到幾何參數的精確測量，如通道深度和通道間距、通道網的位置、通道的粗糙度或塑料層或金屬層厚度的測定。特別是在確定層厚度時，我們可以依靠不同的技術來分析透明層和非透明層。
金屬雙極板是厚度約為 50 - 75 μm 的極片，通常采用沖壓工藝。不過，金屬板上的小孔是用激光切割的，這里使用的是我們的激光切割光學儀器。此外，單個雙極板還可以焊接在一起。因此，根據雙極板的大小和數量，一個燃料電池可包含約 500 米的激光焊縫。因此，對焊縫及其質量進行監控是大規模生產燃料電池的關鍵步驟。
燃料電池生產步驟的解決方案
雙極板是燃料電池的重要組成部分，它將電極和電解液分開，同時在電極之間傳導電流。因此，兩塊厚度在50到100微米之間的板必須以氣密的方式焊接在一起，形成穩定的導電結構。它們通常是由金屬制成的，比如不銹鋼。
在連接薄板的接觸面時，焊縫通常非常窄且深，從而導致焊縫的強度和導電性很高。激光焊接可以有多種形式，如點(斷續式或者連續式)或線(密封縫)。
每塊雙極板大約需要1米的焊縫。一個堆棧由大約400個雙極板組成，因此需要400米的焊縫，且都必須符合最高質量標準。焊接必須緊密。為了實現高循環次數，焊接也必須進行得非常快，大約是600 - 800mm /s，即剛好低于所謂的駝峰限制。在焊接過程中，需要對生產過程進行仔細的監測和控制。我們的傳感器可以檢測到可能導致密封接縫泄漏的最小焊接缺陷。此外，監控系統還考慮到了密封焊縫的高速焊接或接觸焊縫的短時間焊接。我們的采樣率高達250kHz。
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