深圳壓力化成柜研發(fā)

來源: 發(fā)布時間:2025-07-28

熱壓化成柜是鋰電池生產(chǎn)中集熱壓成型與化成工藝于一體的設(shè)備

2.完成電池化成,電化學(xué)性能初次充放電:化成是電池的 “初次充電” 過程,通過熱壓化成柜的充放電系統(tǒng)(精確管控電流、電壓、時間),使電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(如鋰離子嵌入電極材料),形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜(SEI 膜)。SEI 膜是保護電池循環(huán)壽命、安全性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),熱壓環(huán)境可促進 SEI 膜均勻生成,減少枝晶生長的可能。參數(shù)調(diào)控:設(shè)備能根據(jù)不同電池類型(如三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池)或工藝需求,動態(tài)調(diào)節(jié)充放電參數(shù)(如恒流、恒壓階段的切換),同時結(jié)合溫度、壓力的協(xié)同管控,確?;煞磻?yīng)充分且穩(wěn)定,避免局部過充、過熱導(dǎo)致的性能衰減。

3. 提升電池一致性,確保批量生產(chǎn)質(zhì)量多工位同步:熱壓化成柜通常具備多個單獨工位,每個工位的溫度、壓力、充放電參數(shù)可統(tǒng)一調(diào)控,確保同一批次電池在相同條件下完成處理,減少個體差異。實時監(jiān)測與反饋:設(shè)備集成的傳感器(壓力、溫度、電壓、電流等)可實時采集數(shù)據(jù),若某一參數(shù)偏離設(shè)定值,系統(tǒng)會自動調(diào)整(如補壓、調(diào)溫、斷電保護),避免不合格電池流入后續(xù)工序。 與化成柜設(shè)備為一體,夾具平行分布,由多層加熱加壓板和多個通道組成,可用于放置和固定電芯。深圳壓力化成柜研發(fā)

深圳壓力化成柜研發(fā),化成柜

熱壓化成設(shè)備(以鋰電行業(yè)為例)是一種集熱壓成型與電化學(xué)化成于一體的裝備,其優(yōu)勢在于工藝集成化、高精度控制和性能優(yōu)化。以下是其突出的優(yōu)勢:

1.提升電池性能增強電極界面穩(wěn)定性:熱壓減少極片孔隙,化成形成均勻SEI膜,延長循環(huán)壽命。

2.提高能量密度:高壓實密度(如石墨負(fù)極可達(dá)1.7g/cm3以上)增加活性物質(zhì)占比。

3.降本增效減少設(shè)備投入:傳統(tǒng)工藝需單獨的熱壓機和化成柜,一體化設(shè)備節(jié)省30%以上成本。

4.降低能耗:化成階段的熱壓余熱可利用,能耗降低約20%。適配先進工藝兼容新型材料:如硅碳負(fù)極(需低壓力高溫度)、固態(tài)電解質(zhì)(需高溫高壓)。

5.支持快充化成:通過脈沖電流或階梯式加壓縮短化成時間(傳統(tǒng)24小時→8小時)。

6.安全與可靠性防爆設(shè)計:密閉腔體+惰性氣體保護(如N?),避免電解液揮發(fā)風(fēng)險。故障自診斷:實時監(jiān)測壓力泄漏、溫度異常等,自動停機保護。 龍崗高溫壓力化成柜廠家熱壓化成柜溫度均勻性達(dá) ±2℃以內(nèi),壓力精度 ±0.1MPa,完美契合鋰電池等生產(chǎn)需求。

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熱壓化成柜能帶來多方面的效益以下幾點:

1.提高生產(chǎn)效率、縮短化成時間:相比傳統(tǒng)的化成設(shè)備,熱壓化成柜可節(jié)省 30%-50% 的化成時間。例如通過脈沖電流或階梯式加壓縮短化成時間,能將傳統(tǒng) 24 小時的化成時間縮短至 8 小時,有效提高了生產(chǎn)效率,多通道同時作業(yè):具備多個化成通道,可同時對不同型號、不同容量或處于不同化成階段的電池進行化成操作,大幅提高生產(chǎn)效率。并且可實現(xiàn) 24 小時不間斷運行,進一步增加了產(chǎn)能。自動化運行:高度自動化,具備自動充放電切換、自動電流設(shè)置和掉電保護等功能,減少了人工操作的時間損耗和誤差,降低了人工成本,同時提高了生產(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 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;高壓實密度增加了活性物質(zhì)占比,提高了電池的能量密度。增強電池一致性:精確控制各項參數(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。

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℃下分三小步進行。首先給電池施加0.06±0.02MPa壓力,時間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?;珊鬅釅海簩釅夯山Y(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。


化成溫度需嚴(yán)格遵循工藝要求(通常為 25℃~80℃,具體因電池體系而異)。

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夾具化成柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計圍繞 “精細(xì)控溫、穩(wěn)定施壓、適配多樣” 三大目標(biāo),各組件分工明確:

柜體:工藝環(huán)境的 “穩(wěn)定容器”材質(zhì)選擇:金屬材質(zhì)(如不銹鋼)不僅保證結(jié)構(gòu)強度,還能通過密封設(shè)計減少熱量流失、隔絕外部粉塵 / 濕氣,避免影響電池化學(xué)性能。保溫性能:高溫是熱壓和化成的基礎(chǔ)條件(部分工藝需 80-120℃),柜體的保溫設(shè)計可降低能耗,同時維持內(nèi)部溫度均勻性(避免局部溫差導(dǎo)致電池性能差異)。

夾具系統(tǒng):電池的 “位置與施壓”結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié):放置板(正極夾具)與壓板(負(fù)極夾具)對應(yīng)設(shè)計,確保電池正負(fù)極精細(xì)對位,避免短路或接觸不良;傳動結(jié)構(gòu)(電機 + 轉(zhuǎn)軸 + 凸輪)通過機械傳動實現(xiàn)壓板升降,相比液壓傳動更易管控壓力精度(適合小尺寸、薄型電池,如軟包電池)。

作用:夾持固定:防止電池在加熱 / 化成過程中移位,保證電極對齊;壓力調(diào)節(jié):通過掌控壓板行程調(diào)整壓力(如 0.1-1MPa),適配不同厚度的電池(如手機電池 vs 儲能電池);兼容多樣性:無需更換夾具,通過參數(shù)調(diào)整即可適配不同規(guī)格,提升生產(chǎn)靈活性。 高溫?zé)釅夯晒?,溫?±2℃內(nèi),壓力精度 ±0.1MPa,穩(wěn)保化成工藝,提升產(chǎn)品一致性。龍崗鋰電池?zé)釅夯晒駡髢r

針對一些特殊的應(yīng)用場景,如野外作業(yè)、移動電源生產(chǎn)等,化成柜將向小型化、便攜化方向發(fā)展。深圳壓力化成柜研發(fā)

夾具化成柜的工藝設(shè)計

熱壓階段(物理成型):先升溫至60℃(不同電池類型可調(diào)整,如軟包電池常用50-80℃)——此時電極材料(如極片的粘結(jié)劑)和封裝膜(如鋁塑膜)會軟化,再施加壓力(如0.3-0.8MPa),能更地排出極片間的氣泡、壓實活性物質(zhì)(減少孔隙率),避免“冷態(tài)施壓”導(dǎo)致的材料脆化或封裝膜破損?;呻A段(化學(xué)穩(wěn)定):保溫保壓狀態(tài)下(溫度不變、壓力持續(xù))進行化成——SEI膜的形成需要穩(wěn)定的反應(yīng)環(huán)境:溫度穩(wěn)定可避免膜生長速度忽快忽慢(防止膜結(jié)構(gòu)疏松),壓力穩(wěn)定能確保電解液持續(xù)浸潤極片(避免局部缺液導(dǎo)致的膜不完整)。呈現(xiàn)效果:電池厚度一致性提升(偏差≤0.1mm),SEI膜穩(wěn)定性提升(循環(huán)500次后內(nèi)阻增幅≤10%)。 深圳壓力化成柜研發(fā)

標(biāo)簽: 化成柜