高溫?zé)釅夯晒窆δ茉斀猓?
(一)電池化成功能
1.化成工藝原理高溫+壓力協(xié)同:在50-80℃高溫環(huán)境下,配合0.1-0.5MPa正向壓力(軟包電芯場景),加速電解液浸潤極片,并促進(jìn)正負(fù)極界面SEI膜的均勻形成。例如,軟包電芯采用鋁塑膜封裝,高溫可提升鋰離子遷移速率,壓力則確保極片與電解液緊密接觸,避免因封裝柔軟導(dǎo)致的浸潤不均。
2.與負(fù)壓化成的差異:區(qū)別于方形電芯的負(fù)壓化成(通過負(fù)壓差驅(qū)動電解液滲透),高溫?zé)釅夯梢浴罢龎?溫度”為驅(qū)動力,更適合結(jié)構(gòu)柔軟的軟包電池或薄型電芯。
2.工藝優(yōu)勢提升
1.化成效率:高溫環(huán)境使化成時間較常溫工藝縮短20%-40%,同時壓力作用下電解液滲透更徹底,減少“干區(qū)”(未浸潤極片區(qū)域)。
2.優(yōu)化SEI膜質(zhì)量:均勻的溫度與壓力場可形成致密、穩(wěn)定的SEI膜,降低電池內(nèi)阻,提升循環(huán)壽命(如循環(huán)次數(shù)提升10%-15%)。
多功能集成:部分設(shè)備已實現(xiàn) “化成 - 老化 - 分容” 一體化設(shè)計,減少電芯轉(zhuǎn)運損耗,提升產(chǎn)線自動化程度。綠色節(jié)能:采用紅外加熱、余熱回收等技術(shù)降低能耗(如能耗較傳統(tǒng)設(shè)備降低 15%-20%),符合碳中和生產(chǎn)需求。高精度化:通過 AI 算法優(yōu)化溫度 - 壓力 - 電參數(shù)的協(xié)同,進(jìn)一步提升電池性能一致性(如容量偏差在 ±1% 以內(nèi))。
具有精細(xì)的溫度和壓力能力,確保電池化成效果的一致性。上海高溫壓力化成柜校準(zhǔn)
鋰電池?zé)釅夯晒竦墓ぷ髟碇饕峭ㄟ^模擬電池在特定條件下的化學(xué)反應(yīng)過程,優(yōu)化電池性能,具體如下:加熱原理:化成柜內(nèi)部設(shè)有加熱系統(tǒng),通常由加熱絲、加熱管等加熱元件組成。這些加熱元件分布在柜體的各個部位,當(dāng)接通電源后,加熱元件產(chǎn)生熱量,通過熱傳導(dǎo)和熱輻射的方式,使柜內(nèi)空間溫度升高。同時,溫度傳感器實時監(jiān)測柜內(nèi)溫度,并將溫度信號反饋給溫度控制系統(tǒng)。溫度控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度值,自動調(diào)節(jié)加熱元件的功率,實現(xiàn)對柜內(nèi)溫度的精確控制,為電池化成提供穩(wěn)定的高溫環(huán)境。加壓原理:壓力控制系統(tǒng)是實現(xiàn)熱壓化成的關(guān)鍵部分。它主要由壓力傳感器、壓力調(diào)節(jié)裝置(如液壓泵、氣壓閥等)和壓力緩沖裝置(如蓄能器、緩沖罐等)組成。當(dāng)需要對電池施加壓力時,壓力調(diào)節(jié)裝置根據(jù)設(shè)定的壓力值,通過液壓或氣壓系統(tǒng)將壓力傳遞到電池夾具上。壓力傳感器實時監(jiān)測實際壓力值,并反饋給控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)根據(jù)反饋信號與設(shè)定值進(jìn)行比較和計算,自動調(diào)整壓力調(diào)節(jié)裝置的工作狀態(tài),確保施加在電池上的壓力精確穩(wěn)定。壓力緩沖裝置則用于吸收壓力波動,避免壓力突變對電池造成損傷。壓力化成柜按需定制熱壓化成柜通過高溫高壓,讓電池極片與隔膜緊密貼合,消除內(nèi)部空隙,增強電池品質(zhì)。
熱壓化成柜設(shè)備工作流程中的物理過程:
壓化成柜通過分段式充放電(如 0.1C 恒流充電至 3.6V,恒壓至 0.05C),促使電解液在負(fù)極表面還原生成穩(wěn)定的 SEI 膜。溫度控制可優(yōu)化 SEI 膜的成分(如 LiF、Li2CO3 等)和結(jié)構(gòu)(致密性、厚度均勻性),提升膜的離子透過率和化學(xué)穩(wěn)定性,減少電解液持續(xù)分解導(dǎo)致的容量損失?;钚晕镔|(zhì)激發(fā):溫度升高(如 50℃)可加速鋰離子在電極材料中的擴(kuò)散速率(擴(kuò)散系數(shù)提升 2~5 倍),促進(jìn)正極(如 LiCoO2、NCM)與負(fù)極(石墨)的可逆嵌脫鋰反應(yīng),提高電池充放電效率(庫倫效率從 85% 提升至 95% 以上)。氣體排出與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定:化成過程中產(chǎn)生的微量氣體(如 CO2、H2)可在壓力作用下通過電池排氣通道排出,避免氣脹導(dǎo)致的極片變形,同時壓力維持電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊,減少循環(huán)過程中的體積膨脹(膨脹率降低 15%~20%)。
熱壓夾具化成柜的功能作用:熱壓成型:通過高溫(通常 80-150℃)和高壓(1-10MPa)使電池極片與隔膜緊密貼合,消除內(nèi)部空隙,提升電池能量密度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。關(guān)鍵參數(shù)包括溫度均勻性(±2℃以內(nèi))、壓力精度(±0.1MPa)、保壓時間(10-300 秒可調(diào))?;商幚恚簩﹄姵剡M(jìn)行充放電,激發(fā)電極材料并形成穩(wěn)定的 SEI 膜(固體電解質(zhì)界面膜),直接影響電池的循環(huán)壽命和安全性。技術(shù)要點包括多通道單獨控制(支持不同電池型號)、恒流 / 恒壓模式切換、實時監(jiān)測電壓 / 電流 / 內(nèi)阻。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。
鋰電池?zé)釅夯晒褚话憧煞譃檐洶娦靖邷貕毫稍O(shè)備和方形電芯負(fù)壓化成設(shè)備。前者通過加熱鋁板夾緊電芯進(jìn)行化成,適用于軟包鋰離子電池;后者采用負(fù)壓力差原理,使電解液與正極活性物質(zhì)充分接觸,實現(xiàn)方形電池的化成,有封閉式和開架式等不同款式。
鋰電池?zé)釅夯晒窆ぷ髟恚和ㄟ^內(nèi)部加熱系統(tǒng)提供高溫環(huán)境,有助于電池內(nèi)部材料均勻分布和化學(xué)反應(yīng)充分進(jìn)行。同時,利用壓力伺服系統(tǒng)施加壓力,使電池內(nèi)部電極與電解液充分接觸,在外部壓力下,讓電池內(nèi)部貼合更緊實,形成厚度更均勻的鈍化膜(SEI 膜),從而提升電池性能。
結(jié)構(gòu)組成:通常包含加熱系統(tǒng),由觸摸屏和 PLC 集成智能,可精確溫度;壓力系統(tǒng),由高精度壓力傳感器和壓力調(diào)節(jié)裝置等組成,能實時監(jiān)測和調(diào)整壓力,部分還配備應(yīng)急泄壓裝置;此外,還設(shè)有充放電模塊、數(shù)據(jù)采集與分析模塊等,以實現(xiàn)對電池的化成處理和參數(shù)監(jiān)測。 電池分容化成柜適用于生產(chǎn)與試驗場景,圓柱、鋁殼、聚合物電池皆可測試。江蘇動力電池化成柜價格
熱壓化成柜采用自動化控制系統(tǒng),實現(xiàn)充放電切換等操作自動化,提升生產(chǎn)效率。上海高溫壓力化成柜校準(zhǔn)
熱壓化成柜在鋰電池生產(chǎn)領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景1/2,
以下是具體分析:
市場需求增長
新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展:隨著新能源汽車、儲能系統(tǒng)、便攜式電子設(shè)備等領(lǐng)域的快速發(fā)展,對高性能、高安全性電池的需求不斷增加7。熱壓化成柜作為鋰電池生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備,能夠提高電池的能量密度、循環(huán)壽命以及充放電性能,市場需求也將持續(xù)增長。
電池技術(shù)升級:為了滿足各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹄姵匦阅艿母咭?,電池制造商不斷研發(fā)和改進(jìn)電池技術(shù)。熱壓化成柜能夠提供高溫高壓的受控環(huán)境,優(yōu)化電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng),有助于推動電池技術(shù)的升級,從而在新型電池的研發(fā)和生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用
技術(shù)發(fā)展趨勢
智能化與自動化程度提高:利用先進(jìn)的自動化和人工智能技術(shù),熱壓化成柜將具備更強大的智能控制功能。如通過機器學(xué)習(xí)算法,設(shè)備能夠根據(jù)電池的實時狀態(tài)自動調(diào)整化成參數(shù),實現(xiàn)智能化的充放電控制。同時,隨著機器人技術(shù)的發(fā)展,熱壓化成柜將與自動化物流系統(tǒng)和機器人協(xié)作,實現(xiàn)無人化的電池上下料和整個化成過程的自動化運行,提高生產(chǎn)效率和降低勞動成本。 上海高溫壓力化成柜校準(zhǔn)