热压化成柜产品型号:卧式款/扁圆款应用领域:锂离子电池(方形、软包、圆柱)生产中的热压成型与化成工艺功能:一体化集成热压(加热加压)与化成(充放电),提升电池能量密度、一致性和良率。
1.热压化成柜是锂电池生产中的关键设备,主要用于电池的热压成型和化成工艺,其功能可分为以下几类:热压成型功能
(1)加热与温度控制均匀加热:采用高精度加热板(如铝制),确保电池受热均匀(温差≤±1℃)。温度可调:通常范围50~150℃。多温区控制:适用于大尺寸电池,避免局部过热或冷却不均。(
2)极片压实与界面优化减少极片孔隙率,提升电池能量密度。促进电解液浸润,降低内阻。防止极片分层,提高电池循环寿命。
(3)压力控制精细施压:采用伺服电机或液压系统,压力范围0.5~15MPa(可调),确保极片与隔膜紧密贴合。保压功能:保持恒定压力1~30分钟(可编程),适应不同电池材料。压力曲线优化:支持线性/非线性加压,减少极片反弹或开裂风险
采用陶瓷加热元件,较传统设备节能30%且温度均匀性达±1℃。锂电池化成柜控制系统
1. 充放电控制电源系统:通过恒流源通道(如 16 通道、64 通道)对电池进行精确充放电,电流范围通常为5-6000mA,电压范围5-5000mV,精度可达 ±0.1% FS±0.1% RD。化成过程:充电:使正极材料(如 LiCoO₂、LiNixCoyMnzO₂)释放锂离子,嵌入负极(如石墨)中,形成稳定的固体电解质界面膜(SEI 膜)。SEI 膜具有离子传导性但电子绝缘性,可防止电解液进一步与电极反应,提升电池循环寿命和安全性。放电:通过放电测试电池的容量、电压平台等性能指标,筛选出符合标准的电池。工步设置:支持多工步循环(如 1-32 步),每一步可单独设置电流、电压、时间等参数,适应不同电池体系(如三元锂、磷酸铁锂)的化成需求。湖南锂电池化成柜按需定制高温压力化成柜可设置 10 - 300 秒保压时间,满足不同电池化成需求。
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)。
电池热压化成机是一种将电池进行热压处理的设备,其功能在于通过调控温度、压力和时间等参数,使电池在特定条件下完成热压与化成工艺。在热压阶段,设备借助气缸、液压缸或伺服电机驱动压板,能够向电池施加范围在 80 - 1000KG(对应面压 0.01 - 0.85MPa)的压力,此压力可压缩极片,增加电极材料的压实密度,提升电池的能量密度。同时,还能减少极片与隔膜之间的气泡或间隙,电池内部结构的均匀性,降低短路。
不同类型的电池,电池热压化成机的热压处理方式也有所差异。以圆柱型锂电池为例,因其结构特点,中心和边缘部位在热压时受力不同,通常采用从边缘到中心逐渐递减的压力梯度,避免中心部位压力过大导致隔膜穿孔,确保边缘极片紧密贴合,提升电池整体性能和安全性。 配备压力-温度耦合算法,有效抑制热压导致的锂枝晶生长。
真空化成柜与常规化成柜在电池处理层面存在差异
1. 真空化成柜环境:在真空(低气压)条件下进行化成作业,内部气压通常低于 100Pa(甚至可达 10⁻³Pa 以下)。工作原理:通过真空泵抽出柜体内部空气,形成负压环境,减少气体分子对电池的干扰(如氧气、水蒸气等)。真空环境可加速电池内部电解液的浸润,降低电极与隔膜间的气泡残留,提升界面贴合度。减少高温下电解液分解产生的气体积聚,避免电池膨胀或内部短路风险。
2. 常规化成柜环境:在常压(大气压)下进行化成,无需控制气压,只调控温度、电流等参数。工作原理:通过加热系统和压力控制系统(部分型号)提供恒温或恒压环境,依赖常规气压下的化学反应完成电极活化。适用于对气压不敏感的电池类型,或对成本、工艺复杂度要求较低的场景。
设备结构与能耗差异
真空化成柜:结构复杂,需配备真空泵、真空传感器、密封腔体等,设备体积较大。能耗较高(真空泵持续运行),且抽真空过程需额外时间(约 30 分钟 - 2 小时),影响生产效率。
常规化成柜:结构简单,以加热系统和压力系统为主,体积小、能耗低,适合连续化生产。 高温压力化成柜,实时监测并调整温度、压力,确保化成过程一致性。高温夹具化成柜价格
真空化成柜在存储和流转过程中保护物品免受氧化、污染等损害。锂电池化成柜控制系统
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 锂电池化成柜控制系统
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