熱壓化成柜是鋰電池生產中集熱壓成型與化成工藝于一體的設備
2.完成電池化成,電化學性能初次充放電:化成是電池的 “初次充電” 過程,通過熱壓化成柜的充放電系統(精確管控電流、電壓、時間),使電池內部發生化學反應(如鋰離子嵌入電極材料),形成穩定的固體電解質界面膜(SEI 膜)。SEI 膜是保護電池循環壽命、安全性的關鍵結構,熱壓環境可促進 SEI 膜均勻生成,減少枝晶生長的可能。參數調控:設備能根據不同電池類型(如三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池)或工藝需求,動態調節充放電參數(如恒流、恒壓階段的切換),同時結合溫度、壓力的協同管控,確保化成反應充分且穩定,避免局部過充、過熱導致的性能衰減。
3. 提升電池一致性,確保批量生產質量多工位同步:熱壓化成柜通常具備多個單獨工位,每個工位的溫度、壓力、充放電參數可統一調控,確保同一批次電池在相同條件下完成處理,減少個體差異。實時監測與反饋:設備集成的傳感器(壓力、溫度、電壓、電流等)可實時采集數據,若某一參數偏離設定值,系統會自動調整(如補壓、調溫、斷電保護),避免不合格電池流入后續工序。 與化成柜設備為一體,夾具平行分布,由多層加熱加壓板和多個通道組成,可用于放置和固定電芯。深圳壓力化成柜研發
熱壓化成設備(以鋰電行業為例)是一種集熱壓成型與電化學化成于一體的裝備,其優勢在于工藝集成化、高精度控制和性能優化。以下是其突出的優勢:
1.提升電池性能增強電極界面穩定性:熱壓減少極片孔隙,化成形成均勻SEI膜,延長循環壽命。
2.提高能量密度:高壓實密度(如石墨負極可達1.7g/cm3以上)增加活性物質占比。
3.降本增效減少設備投入:傳統工藝需單獨的熱壓機和化成柜,一體化設備節省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%。適配先進工藝兼容新型材料:如硅碳負極(需低壓力高溫度)、固態電解質(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24小時→8小時)。
6.安全與可靠性防爆設計:密閉腔體+惰性氣體保護(如N?),避免電解液揮發風險。故障自診斷:實時監測壓力泄漏、溫度異常等,自動停機保護。 龍崗高溫壓力化成柜廠家熱壓化成柜溫度均勻性達 ±2℃以內,壓力精度 ±0.1MPa,完美契合鋰電池等生產需求。
熱壓化成柜能帶來多方面的效益以下幾點:
1.提高生產效率、縮短化成時間:相比傳統的化成設備,熱壓化成柜可節省 30%-50% 的化成時間。例如通過脈沖電流或階梯式加壓縮短化成時間,能將傳統 24 小時的化成時間縮短至 8 小時,有效提高了生產效率,多通道同時作業: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,大幅提高生產效率。并且可實現 24 小時不間斷運行,進一步增加了產能。自動化運行: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,同時提高了生產過程的穩定性和可靠性。
2.提升產品質量1優化電池性能: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。例如,熱壓減少極片孔隙,使化成形成的 SEI 膜更均勻,有助于延長電池循環壽命;高壓實密度增加了活性物質占比,提高了電池的能量密度。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,有利于提高電池模組和電池的整體性能和穩定性。
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。
化成溫度需嚴格遵循工藝要求(通常為 25℃~80℃,具體因電池體系而異)。
夾具化成柜的結構設計圍繞 “精細控溫、穩定施壓、適配多樣” 三大目標,各組件分工明確:
柜體:工藝環境的 “穩定容器”材質選擇:金屬材質(如不銹鋼)不僅保證結構強度,還能通過密封設計減少熱量流失、隔絕外部粉塵 / 濕氣,避免影響電池化學性能。保溫性能:高溫是熱壓和化成的基礎條件(部分工藝需 80-120℃),柜體的保溫設計可降低能耗,同時維持內部溫度均勻性(避免局部溫差導致電池性能差異)。
夾具系統:電池的 “位置與施壓”結構細節:放置板(正極夾具)與壓板(負極夾具)對應設計,確保電池正負極精細對位,避免短路或接觸不良;傳動結構(電機 + 轉軸 + 凸輪)通過機械傳動實現壓板升降,相比液壓傳動更易管控壓力精度(適合小尺寸、薄型電池,如軟包電池)。
作用:夾持固定:防止電池在加熱 / 化成過程中移位,保證電極對齊;壓力調節:通過掌控壓板行程調整壓力(如 0.1-1MPa),適配不同厚度的電池(如手機電池 vs 儲能電池);兼容多樣性:無需更換夾具,通過參數調整即可適配不同規格,提升生產靈活性。 高溫熱壓化成柜,溫控 ±2℃內,壓力精度 ±0.1MPa,穩保化成工藝,提升產品一致性。龍崗鋰電池熱壓化成柜報價
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。深圳壓力化成柜研發
夾具化成柜的工藝設計
熱壓階段(物理成型):先升溫至60℃(不同電池類型可調整,如軟包電池常用50-80℃)——此時電極材料(如極片的粘結劑)和封裝膜(如鋁塑膜)會軟化,再施加壓力(如0.3-0.8MPa),能更地排出極片間的氣泡、壓實活性物質(減少孔隙率),避免“冷態施壓”導致的材料脆化或封裝膜破損。化成階段(化學穩定):保溫保壓狀態下(溫度不變、壓力持續)進行化成——SEI膜的形成需要穩定的反應環境:溫度穩定可避免膜生長速度忽快忽慢(防止膜結構疏松),壓力穩定能確保電解液持續浸潤極片(避免局部缺液導致的膜不完整)。呈現效果:電池厚度一致性提升(偏差≤0.1mm),SEI膜穩定性提升(循環500次后內阻增幅≤10%)。 深圳壓力化成柜研發