熱壓化成工藝流程:以一種聚合物鋰離子電池化成工藝為例,其熱壓化成流程如下:化成前熱壓:將注液靜置后待化成的電池在溫度80±5℃和壓力0.25-0.55MPa下進(jìn)行恒溫?zé)釅?0-70min,以排除卷芯層間氣體,讓正、負(fù)極片、隔膜、電解液充分接觸,為化成做準(zhǔn)備。熱壓化成:在恒定的溫度70±2℃下分三小步進(jìn)行。首先給電池施加0.06±0.02MPa壓力,時(shí)間2min,不充電;然后加壓到0.10MPa,并以0.05C電流恒流充電3min;持續(xù)加壓到0.15-0.45MPa,以0.05C電流恒流充電10min,截止電壓為3.20-3.40V。接著保持0.15-0.45MPa的壓力,以0.1C電流恒流充電35±2min,充電截止電壓為3.80-3.90V。繼續(xù)保持該壓力,以0.2C電流恒流充電90±2min,充電截止電壓為4.10V。化成后熱壓:將熱壓化成結(jié)束后的電池置于溫度80±5℃,壓力0.25-0.55MPa下,恒溫?zé)釅?0-70min,增加電芯平整度以及硬度,使形成的SEI膜快速趨于穩(wěn)定,增加電池循環(huán)壽命。
夾具施加均勻壓力(通常為 0.1~0.5MPa,依電池尺寸和工藝而定)。江蘇軟包裝鋰電池?zé)釅簥A具化成柜報(bào)價(jià)
鋰電池化成柜是功能與工作原理
1、主要的功能化成工藝對(duì)注液后的鋰電池進(jìn)充電,在負(fù)極表面形成穩(wěn)定的SEI膜(固體電解質(zhì)界面),減少后續(xù)循環(huán)中的電解液分解,提升電池壽命。通過多階段恒流(CC)、恒壓(CV)充電,精確調(diào)控SEI膜的生長質(zhì)量。充放電支持多通道控制(如32通道/柜),每通道可單獨(dú)設(shè)置電流、電壓、截止條件。具備自動(dòng)切換充放電模式,部分設(shè)備支持脈沖化成以優(yōu)化電極結(jié)構(gòu)。安全與監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓、電流、溫度等參數(shù),異常時(shí)觸發(fā)報(bào)警或斷電。掉電保護(hù):數(shù)據(jù)自動(dòng)保存,恢復(fù)供電后可繼續(xù)作業(yè)。功能溫度調(diào)控:集成加熱/冷卻系統(tǒng)(如液冷模塊),維持電池在25±2℃比較好的化成溫度。均衡充電:對(duì)電池組內(nèi)單體電壓差異進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,提升一致性
2.工作原理硬件架構(gòu)上位機(jī)(工控機(jī)):運(yùn)行化成配方管理軟件,下發(fā)指令至下位機(jī)。下位機(jī)(PLC/單片機(jī)):執(zhí)行實(shí)時(shí)管控,采集數(shù)據(jù)并反饋。高精度電源模塊:提供μA級(jí)電流分辨率,電壓誤差≤±0.05%。傳感器網(wǎng)絡(luò):監(jiān)測(cè)電池內(nèi)阻、溫度等,部分設(shè)備配備氣體傳感器(監(jiān)測(cè)電解液揮發(fā))。軟件系統(tǒng)支持MES系統(tǒng)對(duì)接,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)追溯。可編程化成曲線(如先0.02C小電流活化,后階梯式提升至1C)。 上海真空化成柜校準(zhǔn)電池分容化成柜運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接及 SQL 數(shù)據(jù)庫,集中管理多臺(tái)機(jī)柜數(shù)據(jù)。
熱壓化成柜子的應(yīng)用場(chǎng)景與優(yōu)勢(shì)適用場(chǎng)景:主要用于鋰電池電芯(尤其是軟包電芯、方形硬殼電芯)的化成階段,是從裸電芯到成品電芯的關(guān)鍵工序設(shè)備。
優(yōu)勢(shì):提升電芯性能:通過“熱+壓”協(xié)同作用,促進(jìn)電解液均勻浸潤,減少電芯內(nèi)部缺陷,提升容量一致性和循環(huán)壽命。工藝可控性強(qiáng):多參數(shù)調(diào)控,支持定制化工藝曲線,適配不同材料體系(如高鎳三元、磷酸錳鐵鋰)的電芯需求。
自動(dòng)化與規(guī)?;憾嗤ǖ涝O(shè)計(jì)可同時(shí)處理多節(jié)電芯,結(jié)合數(shù)據(jù)追溯功能,滿足批量生產(chǎn)的質(zhì)量管控需求。與普通化成設(shè)備的區(qū)別普通化成設(shè)備側(cè)重充放電參數(shù)操控,而熱壓化成柜子的差異在于集成了壓力操控和溫度協(xié)同調(diào)節(jié),更適合對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求高的電芯(如軟包電芯,需通過壓力遏制鼓包),是鋰電池生產(chǎn)中提升電芯品質(zhì)的關(guān)鍵設(shè)備??傊?,熱壓化成柜子通過“熱-壓-電”多場(chǎng)協(xié)同操控,為鋰電池化成工藝提供了標(biāo)準(zhǔn)化、高精度的解決方案,直接影響電芯的性能和生產(chǎn)良率,是鋰電池智能制造中的重要設(shè)備之一。
熱壓化成柜是鋰電池生產(chǎn)中兼具熱壓成型與化成功能的設(shè)備
二、技術(shù)特點(diǎn)多參數(shù)精細(xì)調(diào)控:設(shè)備需同時(shí)管控溫度、壓力、充放電電流/電壓等參數(shù),且各參數(shù)需根據(jù)電池類型(三元、磷酸鐵鋰等)、規(guī)格(容量、尺寸)動(dòng)態(tài)適配,例如軟包電池對(duì)壓力均勻性要求更高,硬殼電池則需匹配殼體耐受的壓力范圍。
自動(dòng)化與智能化:現(xiàn)代熱壓化成柜多配備PLC管控系統(tǒng)和人機(jī)交互界面,可預(yù)設(shè)工藝配方,支持多工位同步操作(常見6-32工位),并通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),異常時(shí)自動(dòng)報(bào)警或停機(jī),確保批量生產(chǎn)的一致性。
兼容性強(qiáng):可適配不同形態(tài)的電池(軟包、硬殼、圓柱),以及不同應(yīng)用場(chǎng)景的電池(動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池、消費(fèi)電子電池),只需調(diào)整工藝參數(shù)即可滿足多樣化生產(chǎn)需求。
鋰電池化成柜的技術(shù)迭代直接關(guān)聯(lián)電池性能。
熱壓化成柜能帶來多方面的效益以下幾點(diǎn):
1.提高生產(chǎn)效率、縮短化成時(shí)間:相比傳統(tǒng)的化成設(shè)備,熱壓化成柜可節(jié)省 30%-50% 的化成時(shí)間。例如通過脈沖電流或階梯式加壓縮短化成時(shí)間,能將傳統(tǒng) 24 小時(shí)的化成時(shí)間縮短至 8 小時(shí),有效提高了生產(chǎn)效率,多通道同時(shí)作業(yè):具備多個(gè)化成通道,可同時(shí)對(duì)不同型號(hào)、不同容量或處于不同化成階段的電池進(jìn)行化成操作,大幅提高生產(chǎn)效率。并且可實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)不間斷運(yùn)行,進(jìn)一步增加了產(chǎn)能。自動(dòng)化運(yùn)行:高度自動(dòng)化,具備自動(dòng)充放電切換、自動(dòng)電流設(shè)置和掉電保護(hù)等功能,減少了人工操作的時(shí)間損耗和誤差,降低了人工成本,同時(shí)提高了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和可靠性。
2.提升產(chǎn)品質(zhì)量1優(yōu)化電池性能:通過優(yōu)化溫度、壓力、充放電控制等參數(shù),能夠促進(jìn) SEI 膜的形成,提高電池的能量密度、循環(huán)壽命以及充放電性能等關(guān)鍵指標(biāo)。例如,熱壓減少極片孔隙,使化成形成的 SEI 膜更均勻,有助于延長電池循環(huán)壽命;高壓實(shí)密度增加了活性物質(zhì)占比,提高了電池的能量密度。增強(qiáng)電池一致性:精確控制各項(xiàng)參數(shù),使電池在化成過程中受到的環(huán)境條件和處理過程更加一致,從而提高電池組的一致性,降低電池組內(nèi)各電池之間的性能差異,有利于提高電池模組和電池的整體性能和穩(wěn)定性。 先進(jìn)的電池分容化成柜,自帶鍵盤與大屏幕液晶中文顯示,操作便捷直觀。動(dòng)力電池化成柜供應(yīng)商
斷電后保持柜內(nèi)干燥(可放置干燥劑),避免潮濕導(dǎo)致電氣元件腐蝕。江蘇軟包裝鋰電池?zé)釅簥A具化成柜報(bào)價(jià)
高溫夾具化成柜使用注意事項(xiàng)
參數(shù)設(shè)置:參數(shù)設(shè)置是高溫夾具化成柜使用的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接決定化成效果與電池質(zhì)量。需根據(jù)電池的類型、材料體系及生產(chǎn)工藝要求,精確設(shè)定溫度、壓力、充放電電流、電壓等參數(shù)。不同的電池體系,如三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池,其適宜的化成溫度和充放電曲線存在差異,若參數(shù)設(shè)置不當(dāng),可能導(dǎo)致電池過充、過放,影響電池性能和壽命,甚至引發(fā)安全隱患。此外,還需注意各參數(shù)之間的協(xié)同關(guān)系,避免因參數(shù)影響化成效果。運(yùn)行監(jiān)控:設(shè)備運(yùn)行過程中,必須實(shí)時(shí)監(jiān)控各項(xiàng)參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)。通過監(jiān)控系統(tǒng)密切關(guān)注溫度、壓力、電流、電壓等數(shù)據(jù)的變化,確保其在設(shè)定范圍內(nèi)波動(dòng)。若發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常,如溫度突然升高、壓力不穩(wěn)定等,需立即分析原因并采取相應(yīng)措施。同時(shí),觀察電池在化成過程中的外觀變化,如是否出現(xiàn)鼓包、漏液等情況,一旦發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)及時(shí)停機(jī)檢查,防止問題擴(kuò)大。此外,還需定期記錄運(yùn)行數(shù)據(jù),為后續(xù)工藝優(yōu)化和設(shè)備維護(hù)提供依據(jù)。
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