熱壓huc設備功能特點
1、精確壓力控制:集成壓力伺服系統,可實現 0-5MPa 精確調壓,能適配不同封裝工藝的方形電池。比如,對于一些封裝較為緊密的電池,可通過精確調壓,在不損壞電池封裝的前提下,達到理想的負壓環境,保證化成效果。
2、多通道控制: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。例如,在同一生產線上,可能同時存在不同規格的方形電池需要化成,熱壓化成柜的多通道控制功能可滿足這一需求,提高生產效率。
3、自動化程度高:能夠自動進行充放電切換、電流設置等操作,降低了人工干預的風險,提高了生產效率。同時,自動化操作還能夠確保化成過程的穩定性和一致性。以自動充放電切換為例,設備可根據預設的參數,在電池達到特定的電壓或容量狀態時,準確無誤地進行充放電模式的切換,避免了人工操作可能出現的失誤和時間延遲。
對電池性能的提升:形成鈍化膜:有助于在電極(主要是負極)上形成有效的鈍化膜,即 SEI 膜。對于電池的穩定性起著關鍵作用。提高電池的循環壽命和安全性。降低電池組內各電池之間的性能差異。 高溫夾具化成柜其采用精確溫控系統,對提升電池極端溫度測試穩定性具有重要作用。廣東熱壓化成柜校準
鋰電池化成柜是功能與工作原理
1、主要的功能化成工藝對注液后的鋰電池進充電,在負極表面形成穩定的SEI膜(固體電解質界面),減少后續循環中的電解液分解,提升電池壽命。通過多階段恒流(CC)、恒壓(CV)充電,精確調控SEI膜的生長質量。充放電支持多通道控制(如32通道/柜),每通道可單獨設置電流、電壓、截止條件。具備自動切換充放電模式,部分設備支持脈沖化成以優化電極結構。安全與監測實時監測電壓、電流、溫度等參數,異常時觸發報警或斷電。掉電保護:數據自動保存,恢復供電后可繼續作業。功能溫度調控:集成加熱/冷卻系統(如液冷模塊),維持電池在25±2℃比較好的化成溫度。均衡充電:對電池組內單體電壓差異進行動態調整,提升一致性
2.工作原理硬件架構上位機(工控機):運行化成配方管理軟件,下發指令至下位機。下位機(PLC/單片機):執行實時管控,采集數據并反饋。高精度電源模塊:提供μA級電流分辨率,電壓誤差≤±0.05%。傳感器網絡:監測電池內阻、溫度等,部分設備配備氣體傳感器(監測電解液揮發)。軟件系統支持MES系統對接,實現生產數據追溯。可編程化成曲線(如先0.02C小電流活化,后階梯式提升至1C)。 深圳臥式高溫壓力化成柜控制系統針對一些特殊的應用場景,如野外作業、移動電源生產等,化成柜將向小型化、便攜化方向發展。
熱壓化成柜產品型號:臥式款/扁圓款應用領域:鋰離子電池(方形、軟包、圓柱)生產中的熱壓成型與化成工藝功能:一體化集成熱壓(加熱加壓)與化成(充放電),提升電池能量密度、一致性和良率。
1.熱壓化成柜是鋰電池生產中的關鍵設備,主要用于電池的熱壓成型和化成工藝,其功能可分為以下幾類:熱壓成型功能
(1)加熱與溫度控制均勻加熱:采用高精度加熱板(如鋁制),確保電池受熱均勻(溫差≤±1℃)。溫度可調:通常范圍50~150℃。多溫區控制:適用于大尺寸電池,避免局部過熱或冷卻不均。(
2)極片壓實與界面優化減少極片孔隙率,提升電池能量密度。促進電解液浸潤,降低內阻。防止極片分層,提高電池循環壽命。
(3)壓力控制精細施壓:采用伺服電機或液壓系統,壓力范圍0.5~15MPa(可調),確保極片與隔膜緊密貼合。保壓功能:保持恒定壓力1~30分鐘(可編程),適應不同電池材料。壓力曲線優化:支持線性/非線性加壓,減少極片反彈或開裂風險
熱壓化成柜在鋰電池生產領域具有廣闊的發展前景
4. 行業挑戰與突破點技術壁壘:需解決高溫壓力環境下密封材料老化問題(如硅膠壽命從1年延長至3年)。開發多區域控壓技術(針對大尺寸電池,如100kWh儲能電芯)。成本管控:通過國產化關鍵部件(如高精度壓力傳感器)降低設備成本(當前進口設備價格高出30%)。
5. 政策與產業鏈協同政策支持:中國“十四五”規劃明確鼓勵鋰電裝備研發,熱壓化成柜作為“補短板”技術可能獲得補貼。產業鏈合作:設備廠商與電池企業聯合開發定制化方案(如寧德時代與先導智能合作開發超壓化成系統)。
前景展望短期(1-3年):主流電池廠逐步導入熱壓化成工藝,設備滲透率從目前約20%提升至40%以上。長期(5年+):隨著半固態/全固態電池量產,熱壓化成可能成為標配工藝,全球市場規模有望突破百億元(2023年約30億元)。結論:熱壓化成柜技術符合鋰電池高能量密度、高安全性的發展趨勢,具備明確的增量空間。具備技術(如溫壓管控、大數據集成)和迭代能力的設備商將率先受益。 熱壓化成柜通過內部加熱系統提供高溫環境,有助于電池內部材料均勻分布和化學反應充分進行。
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下進行恒溫熱壓50-70min,以排除卷芯層間氣體,讓正、負極片、隔膜、電解液充分接觸,為化成做準備。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。化成后熱壓:將熱壓化成結束后的電池置于溫度80±5℃,壓力0.25-0.55MPa下,恒溫熱壓50-70min,增加電芯平整度以及硬度,使形成的SEI膜快速趨于穩定,增加電池循環壽命。
對電池進行充放電,激發材料并形成穩定的 SEI 膜,提升電池的循環壽命和安全性。廣東鋰電池熱壓化成柜按需定制
鋰電池熱壓化成柜可防范壓力失控、溫度異常、電氣故障等出現的問題。廣東熱壓化成柜校準
化成柜的溫度控制系統是保障電池化成質量模塊
鉑電阻(PT100/PT1000):精度高(可達 ±0.1℃),線性度好,響應時間快(<100ms),主要安裝在加熱元件表面、電池夾具內部及柜體關鍵區域,監測溫度。
熱電偶(K 型、T 型):測溫范圍廣(-200℃~1300℃),響應速度極快(<50ms),常用于高溫區域(如加熱板邊緣)或快速溫度變化場景。
紅外傳感器:非接觸式測量,可實時監測電池表面溫度分布,避免接觸式傳感器對電池造成物理干擾,尤其適用于軟包電池。
控制器基于傳感器反饋的數據,執行控制算法,調節加熱/冷卻功率,確保溫度穩定在設定值。
PLC(可編程邏輯控制器):工業級控制器,抗干擾能力強,支持多任務并行處理,可同時管理溫度、壓力、充放電等多個子系統。
PID控制算法:常用的控制策略,通過計算“設定值-實際值”的偏差(P)、偏差積分(I)和偏差微分(D),動態調整輸出功率,實現溫度的快速穩定(無超調或微超調)。
觸摸屏/HMI界面:操作人員可通過界面設定目標溫度、升溫速率、保溫時間等參數,并實時監控溫度曲線、報警信息等。 廣東熱壓化成柜校準