在鋰電池熱壓化成柜中,合理的壓力梯度設置可以使電池從邊緣到中心部位均勻受壓。通過預先設定壓板不同區域的壓力參數,或者采用特殊設計的彈性壓板,能夠確保壓力在電池表面的均勻分布,避免因局部壓力過大或過小導致電池極片變形不一致,進而影響電池的整體性能和一致性 。
鋰電池熱壓化成柜會將壓板劃分為多個的壓力區域。每個區域都配備的壓力傳感器和調節裝置,操作人員可根據電池的尺寸、形狀和工藝要求,通過系統分別設定每個區域的壓力值。這種方式能夠模擬電池不同部位所需的壓力,比如對于方形電池,可適當增大四角區域的壓力,確保邊角處的極片也能得到充分壓實,避免因邊緣壓力不足導致的電池膨脹問題 。 熱壓化成柜通過溫度-壓力協同,解決了傳統化成中的一致性差、效率低等問題。龍崗小聚電池熱壓化成柜檢測
熱壓化成柜性能優勢:提高化成效率:相比傳統的化成設備,熱壓化成柜可節省 30%-50% 的化成時間,還可通過多通道同時作業,實現 24 小時不間斷運行,進一步增加產能。提升電池性能:通過優化溫度、壓力、充放電控制等參數,能夠促進 SEI 膜的形成,提高電池的能量密度、循環壽命以及充放電性能等關鍵指標。增強電池一致性:精確控制各項參數,使電池在化成過程中受到的環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。應用場景:熱壓化成柜廣泛應用于動力電池、儲能電池、3C 消費電子電池等鋰電池的生產領域,尤其適用于高能量密度電池的生產,如鋰離子電池(方形、軟包、圓柱)、固態電池等。藍牙電池熱壓化成柜檢測化成后需檢查電池是否有鼓包、漏液、極耳氧化等問題。
熱壓化成柜設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),促使電解液在負極表面還原生成穩定的 SEI 膜。溫度控制可優化 SEI 膜的成分(如 LiF、Li2CO3 等)和結構(致密性、厚度均勻性),提升膜的離子透過率和化學穩定性,減少電解液持續分解導致的容量損失。活性物質激發:溫度升高(如 50℃)可加速鋰離子在電極材料中的擴散速率(擴散系數提升 2~5 倍),促進正極(如 LiCoO2、NCM)與負極(石墨)的可逆嵌脫鋰反應,提高電池充放電效率(庫倫效率從 85% 提升至 95% 以上)。氣體排出與結構穩定:化成過程中產生的微量氣體(如 CO2、H2)可在壓力作用下通過電池排氣通道排出,避免氣脹導致的極片變形,同時壓力維持電池內部結構緊湊,減少循環過程中的體積膨脹(膨脹率降低 15%~20%)。
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。 夾具施加均勻壓力(通常為 0.1~0.5MPa,依電池尺寸和工藝而定)。
熱壓夾具化成柜是一種用于鋰電池制造的關鍵設備,主要通過溫度控制、壓力施加和充放電控制三大原理協同作用,完成電池的化成工藝(激發電池內部化學體系的關鍵步驟)。
1..溫度控制作用:溫度直接影響鋰電池電解液的浸潤性、SEI膜(固體電解質界面膜)的形成質量以及電極反應的速率。實現方式:加熱系統:采用電熱板、熱風循環或液體加熱等方式,將電池溫度維持在45~60℃(具體依電池類型調整),促進鋰離子遷移和均勻SEI膜生成。
2.壓力施加作用:壓力確保電池極片與隔膜緊密接觸,減少界面阻抗,同時抑制充電過程中的極片膨脹,提升電池能量密度和循環壽命。實現方式:機械/液壓夾具:施加0.5~10MPa的均勻壓力(軟包電池需低壓,疊片式電池需更高壓力)。壓力反饋系統:通過壓力傳感器和伺服電機動態調整壓力,適應電池厚度變化(如化成時產氣導致的膨脹)。
3.充放電控制作用:通過精確的電流/電壓曲線激發電極材料,形成穩定的SEI膜。化成循環:在恒溫恒壓下執行預設的充放電程序,同時監測膨脹并動態調整壓力。冷卻定型:化成結束后降溫,維持壓力使SEI膜穩定。 熱壓化成柜可提高儲能電池的性能和穩定性,確保儲能系統的可靠運行。江蘇壓力化成柜研發
每層加熱單元單獨控溫,避免溫差。龍崗小聚電池熱壓化成柜檢測
實驗室小型化成柜是專為實驗室環境下少量電池樣品的化成工藝設計的設備,具有體積小、操作簡便、功能多樣等特點,以下是相關介紹:
功能特點:精確參數:可精確電壓、電流、溫度及壓力等參數,溫度精度可達±1℃,電壓誤差±2mV,能優化電池內部化學反應,形成穩定SEI膜,提高電池循環壽命和安全性。
數據采集分析:具備數據記錄功能,能夠實時記錄測試過程中的電流、電壓、容量等數據,并生成測試報告,為后續分析和優化工藝參數提供重要依據。安全性能可靠7:通常配備溫度傳感器和煙霧傳感器等,可實時監測內部溫度和煙霧數據,當出現異常時能及時預警并啟動相應保護措施,如滅火裝置等,保護設備和人員安全以及實驗數據不丟失。
操作簡便靈敏:占地少,便于在實驗室有限空間內安置,且操作相對簡單,可切換不同的測試任務,能滿足小批量、多品種電池的化成需求。 龍崗小聚電池熱壓化成柜檢測