[实用新型]一种双极板激光焊接定位夹具

说明书

本实用新型涉及一种双极板激光焊接定位夹具，采用的技术方案是包括上盖板和定位底板，中间放置双极板，其特征在于上盖板上设有至少三个定位凸台或凹陷，定位底板上设有与所述上盖板上凸台或凹陷相对应的凸台或凹陷；所述上盖板与定位底板的凸台或凹陷位置重合，将双极板上的定位凸台或凹陷扣合进定位底板的凸台或凹陷上，上盖板上的凸台或凹陷扣合进双极板上的凸台或凹陷上，实现对双极板的定位；上盖板、双极板、定位底板三者依次相接的凸台或凹陷为过盈配合；所述上盖板和定位底板中间设有焊接孔。采用以上结构的夹具，在焊接中不发生形变，没有应力产生，具有扣合方便、定位准确的优点。

技术领域

本实用新型涉及新能源电池加工领域，特别涉及一种双极板焊接定位用夹具。

背景技术

双极板是氢燃料电池的重要部件，起到收集电流、气体分配以及水管理、热管理的作用。双极板的制造流程一般是先用金属薄板(厚度0.1mm)分别制成阳极和阴极流场板，然后将二者连接在一起，两板中间形成冷却液流道。双极板的密封性要求很高，若密封性不好则反应物质和冷却液可能会渗漏，将使电池性能下降或失去作用，甚至造成安全事故。目前连接阳、阴极的加工方法均采用焊接方式，相比于其他连接工艺，激光焊接具有焊缝小、质量高、密封性好、效率高、工艺成本低、容易实现自动化等优点，是批量生产双极板过程中最具潜力的工艺。激光焊主要是通过激光束照射在金属薄板表面，将上层薄板材料熔化，热量通过热传导传递到下层材料，使之熔化后形成熔池，凝固形成焊缝。在此过程中需要保证上下双层极板的焊接区域无间隙紧密贴合，以保证热量的正常传输，如果出现间隙产生空气层阻隔，则容易造成虚焊问题，因此对双极板间良好的定位装夹十分关键。

由于金属双极板主要区域为流场区，可供连接的焊接区域宽度较窄，因此可供夹具夹持空间很小，同时双极板连接区域分布在极板外周圈，焊接路径较长，需要夹持距离较长；另外金属双极板为超薄板，刚度较差，装夹不当容易引起薄板大变形，影响双极板工作性能；因此，金属双极板焊接过程中的装夹需要满足夹持精准、焊接区域极板间无缝隙、极板保持在同一平面、夹紧力适中等要求。

当前焊接的夹具，采用在底板上设置安装双极板的槽，双极板放置在槽中定位，将上盖板上压在上面，进行焊接。为了保持夹持紧固、在焊接时不发生位移，需要一定作用力夹紧，这会使双极板在焊接后因为应力产生变形，造成产品成品率不高，并影响焊接后的双极板使用寿命。

发明内容

本实用新型提供一种双极板焊接用夹具，以解决焊接过程中定位不准，易产生夹持形变、应力等问题，并能实现快速装夹，且有利于大批量时的自动化生产。

采用的技术方案如下：

一种双极板激光焊接定位夹具，包括上盖板和定位底板，中间放置双极板，其特征在于上盖板和定位底板各设至少两个定位点，上盖板和定位底板的定位点位置对应；所述定位点为凸台或凹陷，所述上盖板为凸台或凹陷时，定位底板的定位点为凹陷或凸台；所述双极板上设有与上盖板和定位底板位置、形状相同的定位点，上盖板、双极板和定位底板上的凸台或凹陷依次嵌入，实现对双极板的定位；上盖板、双极板、定位底板三者依次相接的凸台或凹陷为过盈配合；所述上盖板设有焊接孔。

进一步地，所述定位点在夹具上呈对角线分布。

进一步地，所述上盖板、定位底板上的定位凸台或凹陷为3个。

进一步地，所述凸台或凹陷为圆形。

进一步地，在于所述焊接孔覆盖全部的内部焊接区或外部焊接区。

进一步地，在于所述凸台的高度/凹陷的深度为0.7-0.8mm。

进一步地，上盖板、双极板、定位底板三者的最大过盈量为0.01mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：