热压化成柜是锂电池生产中集热压成型与化成工艺于一体的设备
2.完成电池化成,电化学性能初次充放电:化成是电池的 “初次充电” 过程,通过热压化成柜的充放电系统(精确管控电流、电压、时间),使电池内部发生化学反应(如锂离子嵌入电极材料),形成稳定的固体电解质界面膜(SEI 膜)。SEI 膜是保护电池循环寿命、安全性的关键结构,热压环境可促进 SEI 膜均匀生成,减少枝晶生长的可能。参数调控:设备能根据不同电池类型(如三元锂电池、磷酸铁锂电池)或工艺需求,动态调节充放电参数(如恒流、恒压阶段的切换),同时结合温度、压力的协同管控,确保化成反应充分且稳定,避免局部过充、过热导致的性能衰减。
3. 提升电池一致性,确保批量生产质量多工位同步:热压化成柜通常具备多个单独工位,每个工位的温度、压力、充放电参数可统一调控,确保同一批次电池在相同条件下完成处理,减少个体差异。实时监测与反馈:设备集成的传感器(压力、温度、电压、电流等)可实时采集数据,若某一参数偏离设定值,系统会自动调整(如补压、调温、断电保护),避免不合格电池流入后续工序。 与化成柜设备为一体,夹具平行分布,由多层加热加压板和多个通道组成,可用于放置和固定电芯。深圳压力化成柜研发
热压化成设备(以锂电行业为例)是一种集热压成型与电化学化成于一体的装备,其优势在于工艺集成化、高精度控制和性能优化。以下是其突出的优势:
1.提升电池性能增强电极界面稳定性:热压减少极片孔隙,化成形成均匀SEI膜,延长循环寿命。
2.提高能量密度:高压实密度(如石墨负极可达1.7g/cm3以上)增加活性物质占比。
3.降本增效减少设备投入:传统工艺需单独的热压机和化成柜,一体化设备节省30%以上成本。
4.降低能耗:化成阶段的热压余热可利用,能耗降低约20%。适配先进工艺兼容新型材料:如硅碳负极(需低压力高温度)、固态电解质(需高温高压)。
5.支持快充化成:通过脉冲电流或阶梯式加压缩短化成时间(传统24小时→8小时)。
6.安全与可靠性防爆设计:密闭腔体+惰性气体保护(如N?),避免电解液挥发风险。故障自诊断:实时监测压力泄漏、温度异常等,自动停机保护。 龙岗高温压力化成柜厂家热压化成柜温度均匀性达 ±2℃以内,压力精度 ±0.1MPa,完美契合锂电池等生产需求。
热压化成柜能带来多方面的效益以下几点:
1.提高生产效率、缩短化成时间:相比传统的化成设备,热压化成柜可节省 30%-50% 的化成时间。例如通过脉冲电流或阶梯式加压缩短化成时间,能将传统 24 小时的化成时间缩短至 8 小时,有效提高了生产效率,多通道同时作业:具备多个化成通道,可同时对不同型号、不同容量或处于不同化成阶段的电池进行化成操作,大幅提高生产效率。并且可实现 24 小时不间断运行,进一步增加了产能。自动化运行: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,降低了人工成本,同时提高了生产过程的稳定性和可靠性。
2.提升产品质量1优化电池性能: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。例如,热压减少极片孔隙,使化成形成的 SEI 膜更均匀,有助于延长电池循环寿命;高压实密度增加了活性物质占比,提高了电池的能量密度。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,有利于提高电池模组和电池的整体性能和稳定性。
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。
化成温度需严格遵循工艺要求(通常为 25℃~80℃,具体因电池体系而异)。
夹具化成柜的结构设计围绕 “精细控温、稳定施压、适配多样” 三大目标,各组件分工明确:
柜体:工艺环境的 “稳定容器”材质选择:金属材质(如不锈钢)不仅保证结构强度,还能通过密封设计减少热量流失、隔绝外部粉尘 / 湿气,避免影响电池化学性能。保温性能:高温是热压和化成的基础条件(部分工艺需 80-120℃),柜体的保温设计可降低能耗,同时维持内部温度均匀性(避免局部温差导致电池性能差异)。
夹具系统:电池的 “位置与施压”结构细节:放置板(正极夹具)与压板(负极夹具)对应设计,确保电池正负极精细对位,避免短路或接触不良;传动结构(电机 + 转轴 + 凸轮)通过机械传动实现压板升降,相比液压传动更易管控压力精度(适合小尺寸、薄型电池,如软包电池)。
作用:夹持固定:防止电池在加热 / 化成过程中移位,保证电极对齐;压力调节:通过掌控压板行程调整压力(如 0.1-1MPa),适配不同厚度的电池(如手机电池 vs 储能电池);兼容多样性:无需更换夹具,通过参数调整即可适配不同规格,提升生产灵活性。 高温热压化成柜,温控 ±2℃内,压力精度 ±0.1MPa,稳保化成工艺,提升产品一致性。龙岗锂电池热压化成柜报价
针对一些特殊的应用场景,如野外作业、移动电源生产等,化成柜将向小型化、便携化方向发展。深圳压力化成柜研发
夹具化成柜的工艺设计
热压阶段(物理成型):先升温至60℃(不同电池类型可调整,如软包电池常用50-80℃)——此时电极材料(如极片的粘结剂)和封装膜(如铝塑膜)会软化,再施加压力(如0.3-0.8MPa),能更地排出极片间的气泡、压实活性物质(减少孔隙率),避免“冷态施压”导致的材料脆化或封装膜破损。化成阶段(化学稳定):保温保压状态下(温度不变、压力持续)进行化成——SEI膜的形成需要稳定的反应环境:温度稳定可避免膜生长速度忽快忽慢(防止膜结构疏松),压力稳定能确保电解液持续浸润极片(避免局部缺液导致的膜不完整)。呈现效果:电池厚度一致性提升(偏差≤0.1mm),SEI膜稳定性提升(循环500次后内阻增幅≤10%)。 深圳压力化成柜研发