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 。 热压化成柜通过温度-压力协同,解决了传统化成中的一致性差、效率低等问题。龙岗小聚电池热压化成柜检测
热压化成柜性能优势:提高化成效率:相比传统的化成设备,热压化成柜可节省 30%-50% 的化成时间,还可通过多通道同时作业,实现 24 小时不间断运行,进一步增加产能。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,降低了人工成本。应用场景:热压化成柜广泛应用于动力电池、储能电池、3C 消费电子电池等锂电池的生产领域,尤其适用于高能量密度电池的生产,如锂离子电池(方形、软包、圆柱)、固态电池等。蓝牙电池热压化成柜检测化成后需检查电池是否有鼓包、漏液、极耳氧化等问题。
热压化成柜设备工作流程中的物理过程:
压化成柜通过分段式充放电(如 0.1C 恒流充电至 3.6V,恒压至 0.05C),促使电解液在负极表面还原生成稳定的 SEI 膜。温度控制可优化 SEI 膜的成分(如 LiF、Li2CO3 等)和结构(致密性、厚度均匀性),提升膜的离子透过率和化学稳定性,减少电解液持续分解导致的容量损失。活性物质激发:温度升高(如 50℃)可加速锂离子在电极材料中的扩散速率(扩散系数提升 2~5 倍),促进正极(如 LiCoO2、NCM)与负极(石墨)的可逆嵌脱锂反应,提高电池充放电效率(库伦效率从 85% 提升至 95% 以上)。气体排出与结构稳定:化成过程中产生的微量气体(如 CO2、H2)可在压力作用下通过电池排气通道排出,避免气胀导致的极片变形,同时压力维持电池内部结构紧凑,减少循环过程中的体积膨胀(膨胀率降低 15%~20%)。
化成柜的温度控制系统是保障电池化成质量模块
铂电阻(PT100/PT1000):精度高(可达 ±0.1℃),线性度好,响应时间快(<100ms),主要安装在加热元件表面、电池夹具内部及柜体关键区域,监测温度。
热电偶(K 型、T 型):测温范围广(-200℃~1300℃),响应速度极快(<50ms),常用于高温区域(如加热板边缘)或快速温度变化场景。
红外传感器:非接触式测量,可实时监测电池表面温度分布,避免接触式传感器对电池造成物理干扰,尤其适用于软包电池。
控制器基于传感器反馈的数据,执行控制算法,调节加热/冷却功率,确保温度稳定在设定值。
PLC(可编程逻辑控制器):工业级控制器,抗干扰能力强,支持多任务并行处理,可同时管理温度、压力、充放电等多个子系统。
PID控制算法:常用的控制策略,通过计算“设定值-实际值”的偏差(P)、偏差积分(I)和偏差微分(D),动态调整输出功率,实现温度的快速稳定(无超调或微超调)。
触摸屏/HMI界面:操作人员可通过界面设定目标温度、升温速率、保温时间等参数,并实时监控温度曲线、报警信息等。 夹具施加均匀压力(通常为 0.1~0.5MPa,依电池尺寸和工艺而定)。
热压夹具化成柜是一种用于锂电池制造的关键设备,主要通过温度控制、压力施加和充放电控制三大原理协同作用,完成电池的化成工艺(激发电池内部化学体系的关键步骤)。
1..温度控制作用:温度直接影响锂电池电解液的浸润性、SEI膜(固体电解质界面膜)的形成质量以及电极反应的速率。实现方式:加热系统:采用电热板、热风循环或液体加热等方式,将电池温度维持在45~60℃(具体依电池类型调整),促进锂离子迁移和均匀SEI膜生成。
2.压力施加作用:压力确保电池极片与隔膜紧密接触,减少界面阻抗,同时抑制充电过程中的极片膨胀,提升电池能量密度和循环寿命。实现方式:机械/液压夹具:施加0.5~10MPa的均匀压力(软包电池需低压,叠片式电池需更高压力)。压力反馈系统:通过压力传感器和伺服电机动态调整压力,适应电池厚度变化(如化成时产气导致的膨胀)。
3.充放电控制作用:通过精确的电流/电压曲线激发电极材料,形成稳定的SEI膜。化成循环:在恒温恒压下执行预设的充放电程序,同时监测膨胀并动态调整压力。冷却定型:化成结束后降温,维持压力使SEI膜稳定。 热压化成柜可提高储能电池的性能和稳定性,确保储能系统的可靠运行。江苏压力化成柜研发
每层加热单元单独控温,避免温差。龙岗小聚电池热压化成柜检测
实验室小型化成柜是专为实验室环境下少量电池样品的化成工艺设计的设备,具有体积小、操作简便、功能多样等特点,以下是相关介绍:
功能特点:精确参数:可精确电压、电流、温度及压力等参数,温度精度可达±1℃,电压误差±2mV,能优化电池内部化学反应,形成稳定SEI膜,提高电池循环寿命和安全性。
数据采集分析:具备数据记录功能,能够实时记录测试过程中的电流、电压、容量等数据,并生成测试报告,为后续分析和优化工艺参数提供重要依据。安全性能可靠7:通常配备温度传感器和烟雾传感器等,可实时监测内部温度和烟雾数据,当出现异常时能及时预警并启动相应保护措施,如灭火装置等,保护设备和人员安全以及实验数据不丢失。
操作简便灵敏:占地少,便于在实验室有限空间内安置,且操作相对简单,可切换不同的测试任务,能满足小批量、多品种电池的化成需求。 龙岗小聚电池热压化成柜检测