高温热压化成功能
一、技术升级方向:采用多区控温技术,控温精度可达 ±1℃ 。通过将加热区域细分,可根据不同电芯的需求或柜内不同位置的温度反馈,控制各区域温度,从而极大提升温度均匀性,保证电芯在更精确、稳定的温度环境下进行化成反应,避免因局部温度偏差影响电芯性能。
二、控制系统作用:集成PLC(可编程逻辑控制器)或工业计算机,对温度、压力、时间等关键参数进行闭环控制。通过实时监测和反馈,自动调节加热系统、压力系统等组件的运行状态,确保整个化成过程按照预设的工艺参数稳定进行,保障电芯化成的一致性和稳定性。技术升级方向:引入AI算法,能够自动优化工艺参数。AI算法可以对大量历史生产数据进行分析学习,结合电芯的类型、材料、尺寸等信息,自动寻找比较好的温度、压力、时间曲线,无需人工反复调试,不仅提高了生产效率,还能进一步提升电芯的性能和良品率。 多参数协同控制:压力、温度、电流 / 电压通过同一 PLC 系统联动。上海高温压力化成柜
锂电池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4。以下是关于它的详细介绍:工作原理4温度控制:通过内部的加热系统为电池提供高温环境,有助于电池内部材料的均匀分布和化学反应的充分进行。温度控制系统能实时监测和调整温度,确保电池在适宜的温度范围内进行化成。压力施加:具备压力控制系统,对电池施加一定压力,有助于增加电极材料的接触面积,促进活性物质的均匀分布,从而提高电池性能。压力控制系统也能实时监测和调整压力,保证化成过程的稳定性和一致性。系统组成2热压化成柜通常由上位机(普通电脑安装控制软件)、下位机(MCU)、充电主板、散热风扇等组成。主要功能4热压成型功能:通过加热和加压使电池极片与隔膜紧密结合,确保电池内部结构均匀,提升能量密度和性能。可精确调控温度、压力和时间,保证一致性。化成功能:对电池进行充放电,使材料形成稳定的 SEI 膜,提升电池的循环寿命和安全性。充放电控制支持不同电流、电压和时间的设置,满足多样化需求。深圳软包装锂电池热压夹具化成柜相比传统的化成设备,可节省 30%-50% 的化成时间。
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
压力控制系统:由压力传感器、压力调节装置(如液压泵、气压阀等)和压力缓冲装置(如蓄能器、缓冲罐等)组成。根据设定压力值和传感器反馈的实际压力值进行比较和计算,通过控制压力调节装置精确调整施加在电池上的压力。电源系统:为化成过程提供稳定的电力供应,可精确控制充放电参数,如电流、电压、时间等,满足不同类型锂电池的化成需求。控制系统:实现对整个化成过程的自动化控制,包括温度、压力、充放电等参数的设置、监测和调整。通常采用 PLC 或计算机控制系统,具备人机交互界面,方便操作人员进行参数设置和设备监控3。数据采集系统:实时监测并记录电池化成过程中的电压、电流、容量等参数,保存每个电池的所有工步曲线,方便用户分析和评估电池性能。锂电池化成柜的技术迭代直接关联电池性能。
热压化成工艺流程:以一种聚合物锂离子电池化成工艺为例,其热压化成流程如下:化成前热压:将注液静置后待化成的电池在温度80±5℃和压力0.25-0.55MPa下进行恒温热压50-70min,以排除卷芯层间气体,让正、负极片、隔膜、电解液充分接触,为化成做准备。热压化成:在恒定的温度70±2℃下分三小步进行。首先给电池施加0.06±0.02MPa压力,时间2min,不充电;然后加压到0.10MPa,并以0.05C电流恒流充电3min;持续加压到0.15-0.45MPa,以0.05C电流恒流充电10min,截止电压为3.20-3.40V。接着保持0.15-0.45MPa的压力,以0.1C电流恒流充电35±2min,充电截止电压为3.80-3.90V。继续保持该压力,以0.2C电流恒流充电90±2min,充电截止电压为4.10V。化成后热压:将热压化成结束后的电池置于温度80±5℃,压力0.25-0.55MPa下,恒温热压50-70min,增加电芯平整度以及硬度,使形成的SEI膜快速趋于稳定,增加电池循环寿命。
用伺服压力闭环系统,压力控制精度可达 ±0.01MPa。浙江卧式高温压力化成柜生产厂家
据不同电池生产企业的独特生产工艺和技术要求,可定制化设计化成柜的工艺流程和参数。上海高温压力化成柜
热压化成柜:
在高温环境下,电解液的渗透速度加快,能够充分浸润电极材料,极大地提升了离子传导效率,为电池的充放电性能提供了有力保障。
电极材料中的黏结剂,如 PVDF,在高温下会软化,这有助于增强极片的结构稳定性,使电池在长期使用过程中能够保持良好的性能。
压力施加在热压成型过程中同样至关重要。压力系统通过气缸、液压缸或伺服电机驱动压板,可施加 80 - 1000KG 的压力,对应面压为 0.01 - 0.85MPa,且压力可精确设定并实时监测。
化成工艺是锂电池热压化成柜的另一重要功能。其目的是通过对电池进行充放电,使电池中的活性物质转化成具有正常电化学作用的物质,并在电极表面形成有效的钝化膜,即固体电解质界面(SEI)膜。
夹具系统是热压化成柜的重要组成部分,它包括放置板和压板。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稳定的夹持固定,并且能够适应不同规格的电池。
安全可靠是热压化成柜设计和制造的重要考量因素。它配备了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,保障操作人员和设备的安全 上海高温压力化成柜