高温夹具化成柜是一种用于锂离子电池生产的关键设备,主要用于电池的化成(Formation)和老化测试,尤其适用于大型方形电池(如动力电池、储能电池)或电池模块。其主功能是在高温环境下对电池进行充放电,以优化电池性能、提高一致性并激发电极材料。
高温化成是锂离子电池生产中的工艺,主要作用包括:促进SEI膜形成:高温加速电解液分解,生成更稳定的固体电解质界面(SEI)膜,减少循环衰减。提高一致性:通过高温均一性处理,减少电池间的容量/电压差异。缩短化成时间:高温环境下,锂离子迁移速率加快,可减少传统化成所需时间(如从24小时缩短至8小时)。 热压化成柜具备数据记录功能,详细记录温度、压力等参数,便于工艺优化。热压夹具化成柜按需定制
锂电池热压化成柜的性能优势:提高化成效率:相比传统的化成设备,可节省 30%-50% 的化成时间,有效提高生产效率1。提升电池性能:通过优化温度、压力、充放电控制等参数,能够促进 SEI 膜的形成,提高电池的能量密度、循环寿命以及充放电性能等关键指标。增强电池一致性:精确控制各项参数,使电池在化成过程中受到的环境条件和处理过程更加一致,从而提高电池组的一致性,降低电池组内各电池之间的性能差异。高度自动化:具备自动充放电切换、自动电流设置和掉电保护等功能,减少了人工操作的时间损耗和误差,可实现 24 小时不间断运行,提高生产效率的同时降低了人工成本。安全可靠:配备完善的安全防护措施,如防爆设计、气体浓度监测、紧急停机系统、过流 / 过压 / 欠压保护等,确保化成过程的安全可靠。江苏高温夹具化成柜校准热压化成柜通过精确控制温度和压力,实现电池的高效化成。
锂电池化成柜主要用于电池生产的三大工艺:化成(Formation):通过充放电激发电池正负极材料,在负极表面形成稳定的固态电解质界面膜(SEI膜),是电池获得电化学性能的关键步骤。老化(Aging):又称“时效处理”,将化成后的电池在特定温度下静置或循环充放电,使电池内部化学体系趋于稳定,提升性能一致性。分容(Grading):对电池的容量、电压、内阻等参数进行测试和分级,筛选出性能匹配的电池,便于后续成组使用(如动力电池组、储能电池组等)。
(一)系统功能:作为化成柜的 “大脑”,负责协调各模块工作,执行工艺参数设定(如充放电电流、电压、温度阈值等)、流程调度(化成 - 老化 - 分容的顺序)及故障诊断。技术要点:采用可编程逻辑器(PLC)或工业计算机(IPC),具备高可靠性和实时性;支持人机交互界面(HMI),方便操作人员设置参数、监控实时数据;可对接工厂 MES 系统,实现生产数据的上传与追溯
锂电池热压化成柜的结构组成:柜体:通常采用金属材质,具有良好的密封性和保温性能,以维持内部的高温环境。夹具系统:包括放置板和压板,放置板上设有多个正极夹具,压板上对应安装有负极夹具。通过电机、转轴、凸轮等传动结构,可实现压板的上下移动,从而对放置在夹具中的电池进行夹持固定,适用于不同规格的电池。加热系统:为电池提供高温环境,确保电池内部材料均匀分布和化学反应充分进行。一般采用加热丝、加热管等加热元件,配合温度控制系统实现精确的温度控制。电池分容化成柜,每个通道单独恒流源、恒压源,电流电压实时采样,数据精确。
在锂电池热压化成柜中,合理的压力梯度设置可以使电池从边缘到中心部位均匀受压。通过预先设定压板不同区域的压力参数,或者采用特殊设计的弹性压板,能够确保压力在电池表面的均匀分布,避免因局部压力过大或过小导致电池极片变形不一致,进而影响电池的整体性能和一致性 。
锂电池热压化成柜会将压板划分为多个的压力区域。每个区域都配备的压力传感器和调节装置,操作人员可根据电池的尺寸、形状和工艺要求,通过系统分别设定每个区域的压力值。这种方式能够模拟电池不同部位所需的压力,比如对于方形电池,可适当增大四角区域的压力,确保边角处的极片也能得到充分压实,避免因边缘压力不足导致的电池膨胀问题 。 真空化成柜为特定行业提供定制化解决方案,满足不同用户需求。浙江数码电池热压化成柜按需定制
创新夹具设计实现均匀压力分布,高温环境下电池化成良品率提高至98.5%。热压夹具化成柜按需定制
锂电池化成柜的性能直接影响电池的良率、一致性和生产成本,其在于通过“执行-监测-保护”的一体化设计,实现工艺的精确化和自动化。随着锂电池技术向高能量密度、长寿命方向发展,化成柜也在不断升级,以满足新能源产业的规模化生产需求。技术发展趋势高功率与高精度:随着动力电池容量增大,化成柜向高电流(如100A以上)、高精度方向发展,同时支持多倍率充放电(0.1C~5C);智能化与网络化:集成AI算法优化工艺参数,通过物联网(IoT)实现多柜集群管理和远程监控;绿色节能:推广能量回馈技术,降低能耗成本,同时采用散热设计减少冷却能耗;模块化设计:充放电模块、数据采集模块支持插拔更换,便于维护和扩容,适应柔性化生产需求。热压夹具化成柜按需定制
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