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來源： 發(fā)布時(shí)間：2025-07-28

熱壓化成柜是鋰電池生產(chǎn)中集熱壓成型與化成工藝于一體的設(shè)備

2.完成電池化成，電化學(xué)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(tǒng)（精確管控電流、電壓、時(shí)間），使電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（如鋰離子嵌入電極材料），形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜（SEI 膜）。SEI 膜是保護(hù)電池循環(huán)壽命、安全性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，熱壓環(huán)境可促進(jìn) SEI 膜均勻生成，減少枝晶生長(zhǎng)的可能。參數(shù)調(diào)控：設(shè)備能根據(jù)不同電池類型（如三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池）或工藝需求，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)充放電參數(shù)（如恒流、恒壓階段的切換），同時(shí)結(jié)合溫度、壓力的協(xié)同管控，確?；煞磻?yīng)充分且穩(wěn)定，避免局部過充、過熱導(dǎo)致的性能衰減。

3. 提升電池一致性，確保批量生產(chǎn)質(zhì)量多工位同步：熱壓化成柜通常具備多個(gè)單獨(dú)工位，每個(gè)工位的溫度、壓力、充放電參數(shù)可統(tǒng)一調(diào)控，確保同一批次電池在相同條件下完成處理，減少個(gè)體差異。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋：設(shè)備集成的傳感器（壓力、溫度、電壓、電流等）可實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，若某一參數(shù)偏離設(shè)定值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整（如補(bǔ)壓、調(diào)溫、斷電保護(hù)），避免不合格電池流入后續(xù)工序。 針對(duì)一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)景，如野外作業(yè)、移動(dòng)電源生產(chǎn)等，化成柜將向小型化、便攜化方向發(fā)展。小聚電池?zé)釅夯晒?/p>

在鋰電池?zé)釅夯晒裰校侠淼膲毫μ荻仍O(shè)置可以使電池從邊緣到中心部位均勻受壓。通過預(yù)先設(shè)定壓板不同區(qū)域的壓力參數(shù)，或者采用特殊設(shè)計(jì)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(dǎo)致電池極片變形不一致，進(jìn)而影響電池的整體性能和一致性 。

鋰電池?zé)釅夯晒駮?huì)將壓板劃分為多個(gè)的壓力區(qū)域。每個(gè)區(qū)域都配備的壓力傳感器和調(diào)節(jié)裝置，操作人員可根據(jù)電池的尺寸、形狀和工藝要求，通過系統(tǒng)分別設(shè)定每個(gè)區(qū)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(duì)于方形電池，可適當(dāng)增大四角區(qū)域的壓力，確保邊角處的極片也能得到充分壓實(shí)，避免因邊緣壓力不足導(dǎo)致的電池膨脹問題 。 上海熱壓化成柜生產(chǎn)廠家相比傳統(tǒng)的化成設(shè)備，可節(jié)省 30%-50% 的化成時(shí)間。

鋰電池化成柜主要用于電池生產(chǎn)的三大工藝：化成（Formation）：通過充放電激發(fā)電池正負(fù)極材料，在負(fù)極表面形成穩(wěn)定的固態(tài)電解質(zhì)界面膜（SEI膜），是電池獲得電化學(xué)性能的關(guān)鍵步驟。老化（Aging）：又稱“時(shí)效處理”，將化成后的電池在特定溫度下靜置或循環(huán)充放電，使電池內(nèi)部化學(xué)體系趨于穩(wěn)定，提升性能一致性。分容（Grading）：對(duì)電池的容量、電壓、內(nèi)阻等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試和分級(jí)，篩選出性能匹配的電池，便于后續(xù)成組使用（如動(dòng)力電池組、儲(chǔ)能電池組等）。

（一）系統(tǒng)功能：作為化成柜的 “大腦”，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各模塊工作，執(zhí)行工藝參數(shù)設(shè)定（如充放電電流、電壓、溫度閾值等）、流程調(diào)度（化成 - 老化 - 分容的順序）及故障診斷。技術(shù)要點(diǎn)：采用可編程邏輯器（PLC）或工業(yè)計(jì)算機(jī)（IPC），具備高可靠性和實(shí)時(shí)性；支持人機(jī)交互界面（HMI），方便操作人員設(shè)置參數(shù)、監(jiān)控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；可對(duì)接工廠 MES 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的上傳與追溯

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(kù)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(shí)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%）。 自動(dòng)化程度：較高的自動(dòng)化程度可以減少人工操作，提高工作效率和生產(chǎn)安全性。

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(chǎng)景），加速電解液浸潤(rùn)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(rùn)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(dòng)電解液滲透），高溫?zé)釅夯梢浴罢龎?溫度”為驅(qū)動(dòng)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(shì)提升

1.化成效率：高溫環(huán)境使化成時(shí)間較常溫工藝縮短20%-40%，同時(shí)壓力作用下電解液滲透更徹底，減少“干區(qū)”（未浸潤(rùn)極片區(qū)域）。

2.優(yōu)化SEI膜質(zhì)量：均勻的溫度與壓力場(chǎng)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(shí)現(xiàn) “化成 - 老化 - 分容” 一體化設(shè)計(jì)，減少電芯轉(zhuǎn)運(yùn)損耗，提升產(chǎn)線自動(dòng)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)）。

熱壓化成柜通過內(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。湖北動(dòng)力電池化成柜報(bào)價(jià)

配合傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，智能調(diào)節(jié)輸出，穩(wěn)定維持設(shè)定高溫。小聚電池?zé)釅夯晒?/p>

夾具化成柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圍繞 “精細(xì)控溫、穩(wěn)定施壓、適配多樣” 三大目標(biāo)，各組件分工明確：

柜體：工藝環(huán)境的 “穩(wěn)定容器”材質(zhì)選擇：金屬材質(zhì)（如不銹鋼）不僅保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，還能通過密封設(shè)計(jì)減少熱量流失、隔絕外部粉塵 / 濕氣，避免影響電池化學(xué)性能。保溫性能：高溫是熱壓和化成的基礎(chǔ)條件（部分工藝需 80-120℃），柜體的保溫設(shè)計(jì)可降低能耗，同時(shí)維持內(nèi)部溫度均勻性（避免局部溫差導(dǎo)致電池性能差異）。

夾具系統(tǒng)：電池的 “位置與施壓”結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)：放置板（正極夾具）與壓板（負(fù)極夾具）對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)，確保電池正負(fù)極精細(xì)對(duì)位，避免短路或接觸不良；傳動(dòng)結(jié)構(gòu)（電機(jī) + 轉(zhuǎn)軸 + 凸輪）通過機(jī)械傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓板升降，相比液壓傳動(dòng)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(duì)齊；壓力調(diào)節(jié)：通過掌控壓板行程調(diào)整壓力（如 0.1-1MPa），適配不同厚度的電池（如手機(jī)電池 vs 儲(chǔ)能電池）；兼容多樣性：無需更換夾具，通過參數(shù)調(diào)整即可適配不同規(guī)格，提升生產(chǎn)靈活性。 小聚電池?zé)釅夯晒?/p>

標(biāo)簽： 化成柜

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