龍崗電池分容化成柜控制系統(tǒng)

來源: 發(fā)布時間:2025-07-29

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(qiáng)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(shí)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(dú)的熱壓機(jī)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(jì):密閉腔體+惰性氣體保護(hù)(如N?),避免電解液揮發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。故障自診斷:實(shí)時監(jiān)測壓力泄漏、溫度異常等,自動停機(jī)保護(hù)。 化成后需檢查電池是否有鼓包、漏液、極耳氧化等問題。龍崗電池分容化成柜控制系統(tǒng)

龍崗電池分容化成柜控制系統(tǒng),化成柜

真空化成柜與常規(guī)化成柜在電池處理層面存在差異

1. 真空化成柜環(huán)境:在真空(低氣壓)條件下進(jìn)行化成作業(yè),內(nèi)部氣壓通常低于 100Pa(甚至可達(dá) 10?3Pa 以下)。工作原理:通過真空泵抽出柜體內(nèi)部空氣,形成負(fù)壓環(huán)境,減少氣體分子對電池的干擾(如氧氣、水蒸氣等)。真空環(huán)境可加速電池內(nèi)部電解液的浸潤,降低電極與隔膜間的氣泡殘留,提升界面貼合度。減少高溫下電解液分解產(chǎn)生的氣體積聚,避免電池膨脹或內(nèi)部短路風(fēng)險(xiǎn)。

2. 常規(guī)化成柜環(huán)境:在常壓(大氣壓)下進(jìn)行化成,無需控制氣壓,只調(diào)控溫度、電流等參數(shù)。工作原理:通過加熱系統(tǒng)和壓力控制系統(tǒng)(部分型號)提供恒溫或恒壓環(huán)境,依賴常規(guī)氣壓下的化學(xué)反應(yīng)完成電極活化。適用于對氣壓不敏感的電池類型,或?qū)Τ杀?、工藝?fù)雜度要求較低的場景。

設(shè)備結(jié)構(gòu)與能耗差異

真空化成柜:結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需配備真空泵、真空傳感器、密封腔體等,設(shè)備體積較大。能耗較高(真空泵持續(xù)運(yùn)行),且抽真空過程需額外時間(約 30 分鐘 - 2 小時),影響生產(chǎn)效率。

常規(guī)化成柜:結(jié)構(gòu)簡單,以加熱系統(tǒng)和壓力系統(tǒng)為主,體積小、能耗低,適合連續(xù)化生產(chǎn)。 臥式高溫壓力化成柜研發(fā)熱壓化成柜具有高度靈活性可覆蓋主流的鋰離子電池類型和常見規(guī)格。

龍崗電池分容化成柜控制系統(tǒng),化成柜

鋰電池高溫?zé)釅夯晒裨谑褂眠^程中,規(guī)范操作與安全防護(hù)至關(guān)重要,以下詳細(xì)說明注意事項(xiàng):

開機(jī)前硬件檢查加熱系統(tǒng):查看加熱板表面是否平整、無異物,熱電偶傳感器是否牢固插入測溫孔,確保溫度傳導(dǎo)準(zhǔn)確(誤差需≤±1℃)。

壓力系統(tǒng):檢查壓力缸、氣管是否漏氣(可通過保壓測試,設(shè)定壓力后觀察 30 分鐘,壓力下降需≤5%),壓力傳感器顯示是否歸零,應(yīng)急泄壓閥是否靈活。電氣連接:檢查電源線、充放電端子是否松動,柜體接地電阻需≤4Ω(避免漏電)。軟件與系統(tǒng)初始化開機(jī)后確認(rèn) PLC 程序版本,觸摸屏顯示參數(shù)(如溫度、壓力上限)是否與工藝要求一致,清理歷史故障記錄。

電池預(yù)處理:檢查電池外觀是否有破損、極耳氧化等問題,軟包電池需確保鋁塑膜無褶皺,方形電池需校準(zhǔn)厚度(誤差≤±0.1mm)。電池入柜前需預(yù)熱至室溫(25±5℃),避免因溫度驟變導(dǎo)致內(nèi)部電解液分層。安裝與固定將電池均勻放置在加熱板上,軟包電池需使用夾具平整夾緊(壓力分布誤差≤±3%),方形電池需對齊壓力板中心,避免偏壓導(dǎo)致極片錯位。連接充放電端子時,確保正負(fù)極對應(yīng),端子接觸電阻≤10mΩ(可用萬用表測量),避免接觸不良導(dǎo)致發(fā)熱。

熱壓化成柜性能優(yōu)勢:提高化成效率:相比傳統(tǒng)的化成設(shè)備,熱壓化成柜可節(jié)省 30%-50% 的化成時間,還可通過多通道同時作業(yè),實(shí)現(xiàn) 24 小時不間斷運(yùn)行,進(jìn)一步增加產(chǎn)能。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(qiáng)電池一致性:精確控制各項(xiàng)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,降低了人工成本。應(yīng)用場景:熱壓化成柜廣泛應(yīng)用于動力電池、儲能電池、3C 消費(fèi)電子電池等鋰電池的生產(chǎn)領(lǐng)域,尤其適用于高能量密度電池的生產(chǎn),如鋰離子電池(方形、軟包、圓柱)、固態(tài)電池等。可精確充放電參數(shù),如電流、電壓、時間等,滿足不同類型鋰電池的化成需求。

龍崗電池分容化成柜控制系統(tǒng),化成柜

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,其作用貫穿電池性能優(yōu)化、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和質(zhì)量維護(hù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

實(shí)現(xiàn)電池的熱壓成型,保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性解決內(nèi)部間隙:鋰電池(尤其是軟包電池、疊片電池)在疊片或卷繞后,電極、隔膜等材料之間可能存在微小間隙。熱壓化成柜通過施加壓力(通常為 0.1-5MPa)和特定溫度(根據(jù)電池類型設(shè)定,一般 40-80℃),使電池內(nèi)部材料緊密貼合,減少虛接或接觸不良,降低內(nèi)阻。固定電池形態(tài):對于軟包電池,熱壓可幫助電芯保持規(guī)整的外形,避免后續(xù)工序中因結(jié)構(gòu)變形導(dǎo)致的極耳錯位、隔膜破損等問題;對于硬殼電池,熱壓能輔助殼體與內(nèi)部電芯的貼合,提升整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。促進(jìn)界面接觸:壓力和溫度的協(xié)同作用可改善電極材料與電解液的浸潤效果,減少界面阻抗,為后續(xù)化成反應(yīng)創(chuàng)造更均勻的環(huán)境。 配備防壓傷紅外傳感器和高溫防護(hù)罩,操作時戴耐高溫手套。龍崗電池分容化成柜控制系統(tǒng)

高溫?zé)釅夯晒?,溫?±2℃內(nèi),壓力精度 ±0.1MPa,穩(wěn)保化成工藝,提升產(chǎn)品一致性。龍崗電池分容化成柜控制系統(tǒng)

鋰電池?zé)釅夯晒褚话憧煞譃檐洶娦靖邷貕毫稍O(shè)備和方形電芯負(fù)壓化成設(shè)備。前者通過加熱鋁板夾緊電芯進(jìn)行化成,適用于軟包鋰離子電池;后者采用負(fù)壓力差原理,使電解液與正極活性物質(zhì)充分接觸,實(shí)現(xiàn)方形電池的化成,有封閉式和開架式等不同款式。

鋰電池?zé)釅夯晒窆ぷ髟恚和ㄟ^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。同時,利用壓力伺服系統(tǒng)施加壓力,使電池內(nèi)部電極與電解液充分接觸,在外部壓力下,讓電池內(nèi)部貼合更緊實(shí),形成厚度更均勻的鈍化膜(SEI 膜),從而提升電池性能。

結(jié)構(gòu)組成:通常包含加熱系統(tǒng),由觸摸屏和 PLC 集成智能,可精確溫度;壓力系統(tǒng),由高精度壓力傳感器和壓力調(diào)節(jié)裝置等組成,能實(shí)時監(jiān)測和調(diào)整壓力,部分還配備應(yīng)急泄壓裝置;此外,還設(shè)有充放電模塊、數(shù)據(jù)采集與分析模塊等,以實(shí)現(xiàn)對電池的化成處理和參數(shù)監(jiān)測。 龍崗電池分容化成柜控制系統(tǒng)

標(biāo)簽: 化成柜