鋰電池?zé)釅夯晒竦男阅軆?yōu)勢:提高化成效率:相比傳統(tǒng)的化成設(shè)備,可節(jié)省 30%-50% 的化成時間,有效提高生產(chǎn)效率1。提升電池性能:通過優(yōu)化溫度、壓力、充放電控制等參數(shù),能夠促進(jìn) 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)。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。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(hù)等功能,減少了人工操作的時間損耗和誤差,可實現(xiàn) 24 小時不間斷運行,提高生產(chǎn)效率的同時降低了人工成本。安全可靠:配備完善的安全防護(hù)措施,如防爆設(shè)計、氣體濃度監(jiān)測、緊急停機系統(tǒng)、過流 / 過壓 / 欠壓保護(hù)等,確保化成過程的安全可靠。熱壓化成柜通過溫度-壓力協(xié)同,解決了傳統(tǒng)化成中的一致性差、效率低等問題。浙江鋰電池?zé)釅簥A具化成柜供應(yīng)商
實驗室小型化成柜是專為實驗室環(huán)境下少量電池樣品的化成工藝設(shè)計的設(shè)備,具有體積小、操作簡便、功能多樣等特點,以下是相關(guān)介紹:
功能特點:精確參數(shù):可精確電壓、電流、溫度及壓力等參數(shù),溫度精度可達(dá)±1℃,電壓誤差±2mV,能優(yōu)化電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng),形成穩(wěn)定SEI膜,提高電池循環(huán)壽命和安全性。
數(shù)據(jù)采集分析:具備數(shù)據(jù)記錄功能,能夠?qū)崟r記錄測試過程中的電流、電壓、容量等數(shù)據(jù),并生成測試報告,為后續(xù)分析和優(yōu)化工藝參數(shù)提供重要依據(jù)。安全性能可靠7:通常配備溫度傳感器和煙霧傳感器等,可實時監(jiān)測內(nèi)部溫度和煙霧數(shù)據(jù),當(dāng)出現(xiàn)異常時能及時預(yù)警并啟動相應(yīng)保護(hù)措施,如滅火裝置等,保護(hù)設(shè)備和人員安全以及實驗數(shù)據(jù)不丟失。
操作簡便靈敏:占地少,便于在實驗室有限空間內(nèi)安置,且操作相對簡單,可切換不同的測試任務(wù),能滿足小批量、多品種電池的化成需求。 龍崗小聚電池?zé)釅夯晒穸ㄖ萍?-5MPa壓力伺服系統(tǒng)的熱壓化成柜。
加熱系統(tǒng)由觸摸屏和PLC(可編程邏輯控制器)集成智能控制,可精確控制溫度。壓力控制系統(tǒng):由高精度的壓力傳感器和先進(jìn)的壓力調(diào)節(jié)裝置等組成,實時監(jiān)測和調(diào)整壓力,確保施加在電池上的壓力精確穩(wěn)定,并且通常配備應(yīng)急泄壓裝置,當(dāng)壓力異常時可快速安全釋放至常壓。電源系統(tǒng):為化成過程提供穩(wěn)定的電力供應(yīng),可精確控制充放電參數(shù),如電流、電壓、時間等,滿足不同類型鋰電池的化成需求。控制系統(tǒng):實現(xiàn)對整個化成過程的自動化控制,包括溫度、壓力、充放電等參數(shù)的設(shè)置、監(jiān)測和調(diào)整。通常采用PLC或計算機控制系統(tǒng),具備人機交互界面,方便操作人員進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和設(shè)備監(jiān)控。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):實時監(jiān)測并記錄電池化成過程中的電壓、電流、容量等參數(shù),保存每個電池的所有工步曲線,方便用戶分析和評估電池性能。
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(jìn)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(hù)(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(hù)。 據(jù)不同電池生產(chǎn)企業(yè)的獨特生產(chǎn)工藝和技術(shù)要求,可定制化設(shè)計化成柜的工藝流程和參數(shù)。
提升電池性能:通過特定的化成工藝,能夠明顯提升電池的能量密度、循環(huán)壽命以及充放電性能。自動化程度高:通常采用先進(jìn)的控制系統(tǒng),能自動完成電池的充放電循環(huán),無需人工頻繁干預(yù),提高了工作效率,減少了人為操作帶來的誤差。安全性高:具備完善的安全保護(hù)機制,如過溫保護(hù)、過壓保護(hù)、過流保護(hù)等,實時監(jiān)測和調(diào)控處理過程中的溫度和壓力變化,確保熱壓化過程的安全和穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)記錄與分析:可實時監(jiān)控并記錄關(guān)鍵數(shù)據(jù),如電壓、電流、溫度、壓力等,便于分析和優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提高電池的一致性和良品率。用伺服壓力閉環(huán)系統(tǒng),壓力控制精度可達(dá) ±0.01MPa。臥式高溫壓力化成柜控制系統(tǒng)
每月校準(zhǔn)壓力傳感器和溫度傳感器(誤差分別≤±0.005MPa、±1℃),定期檢查加熱元件絕緣性。浙江鋰電池?zé)釅簥A具化成柜供應(yīng)商
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))。
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