溫度與壓力的協(xié)同:在熱壓階段,先升溫至設定溫度(如 60℃),再施加壓力,使材料在軟化狀態(tài)下完成壓實;隨后在保溫保壓狀態(tài)下進行化成,確保 SEI 膜形成過程的穩(wěn)定性。多通道單獨控制:每個通道可單獨運行不同的工藝參數(shù),支持同時處理多種類型或批次的電池,提高生產效率。自動化流程:通過下位機(MCU)和上位機軟件聯(lián)動,實現(xiàn) “熱壓→化成→冷卻→卸料” 全流程自動化,減少人工干預,降低操作誤差。精確控制:溫度、壓力、電流、電壓的高精度控制(如溫度 ±2℃、電流 ±0.1%)確保電池一致性。安全保護:過溫、過壓、過流保護機制及緊急停機功能,避免電池熱失控或設備損壞。數(shù)據(jù)追溯:全程記錄工藝參數(shù),便于分析電池性能波動原因,優(yōu)化生產工藝。電池分容化成柜運用網絡聯(lián)接及 SQL 數(shù)據(jù)庫,集中管理多臺機柜數(shù)據(jù)。浙江熱壓夾具化成柜制造商
1.熱壓化成柜應用領域鋰:用于電極(正極/負極)的壓實和固化,提升電池能量密度和循環(huán)壽命。復合材料:如碳纖維、玻璃纖維增強塑料的層壓成型。電子封裝:柔性電路板(FPC)、OLED屏的壓合工藝。光伏產業(yè):太陽能電池板的層壓封裝。
2.技術發(fā)展趨勢
(1)高精度與智能化壓力與溫度控制:采用閉環(huán)控制系統(tǒng),實現(xiàn)±0.5℃的溫控精度和均勻壓力分布(如等靜壓技術)。AI優(yōu)化:通過機器學習算法優(yōu)化工藝參數(shù)(如壓力、溫度、時間),減少試錯成本。在線檢測:集成紅外測溫、超聲波厚度監(jiān)測等實時反饋系統(tǒng)。
(2)高效能與節(jié)能快速升溫技術:如感應加熱、紅外加熱,縮短升溫時間至分鐘級。能耗優(yōu)化:采用熱回收系統(tǒng),降低能耗(如余熱利用)。多工位設計:連續(xù)式熱壓設備提升生產效率(如輥壓式熱壓機)。
(3)新材料適配性高壓高溫需求:適應固態(tài)電池電解質(如硫化物、氧化物)的壓合成型(需>100MPa壓力)。柔性材料處理:針對柔性電子、異形電池的曲面熱壓技術。(4)模塊化與定制化根據(jù)客戶需求定制壓板尺寸(如大尺寸動力電池極片)、層數(shù)(多層同步壓制)。 湖南高溫夾具化成柜工作原理高溫壓力化成柜,為電池施加恰當壓力,促進電極材料均勻分布,優(yōu)化電池性能。
熱壓化成柜壓力施加的原理細節(jié)、不同驅動方式對比、對電池性能的深層影響等角度
鋰電池熱壓化成柜壓力系統(tǒng)中的氣缸驅動方式,以壓縮空氣為動力源,具有響應速度快的特點。在電池生產的快速節(jié)奏下,氣缸能夠迅速推動壓板施加壓力,并且通過調節(jié)氣壓大小,可實現(xiàn)對壓力的靈活控制。這種方式結構簡單、成本較低,適用于對壓力精度要求相對不那么嚴苛的電池生產場景,能夠高效完成極片的初步壓實工作
伺服電機驅動的壓力系統(tǒng)為鋰電池熱壓化成柜帶來了高精度的壓力控制。伺服電機可以根據(jù)預設程序精確地控制壓板的位移和壓力大小,具備極高的位置精度和壓力分辨率。通過編碼器實時反饋位置信息,實現(xiàn)閉環(huán)控制,能夠在熱壓過程中根據(jù)電池的不同狀態(tài)和工藝要求,動態(tài)調整壓力,確保每一塊電池都能在適宜的壓力條件下完成化成,提升電池的整體品質
不同類型的鋰電池對熱壓化成柜壓力施加的要求存在差異。例如,動力電池由于需要較高的能量密度,對極片的壓實密度要求嚴格,通常需要在較大壓力下進行熱壓;而消費類鋰電池,在保證一定性能的前提下,為了降低生產成本和提高生產效率,壓力設定相對較低。鋰電池熱壓化成柜能夠根據(jù)電池類型的不同,靈活調整壓力參數(shù),滿足多樣化的生產需求
高溫熱壓化成柜功能詳解:
(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(軟包電芯場景),加速電解液浸潤極片,并促進正負極界面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,避免因封裝柔軟導致的浸潤不均。
2.與負壓化成的差異:區(qū)別于方形電芯的負壓化成(通過負壓差驅動電解液滲透),高溫熱壓化成以“正壓+溫度”為驅動力,更適合結構柔軟的軟包電池或薄型電芯。
2.工藝優(yōu)勢提升
1.化成效率:高溫環(huán)境使化成時間較常溫工藝縮短20%-40%,同時壓力作用下電解液滲透更徹底,減少“干區(qū)”(未浸潤極片區(qū)域)。
2.優(yōu)化SEI膜質量:均勻的溫度與壓力場可形成致密、穩(wěn)定的SEI膜,降低電池內阻,提升循環(huán)壽命(如循環(huán)次數(shù)提升10%-15%)。
多功能集成:部分設備已實現(xiàn) “化成 - 老化 - 分容” 一體化設計,減少電芯轉運損耗,提升產線自動化程度。綠色節(jié)能:采用紅外加熱、余熱回收等技術降低能耗(如能耗較傳統(tǒng)設備降低 15%-20%),符合碳中和生產需求。高精度化:通過 AI 算法優(yōu)化溫度 - 壓力 - 電參數(shù)的協(xié)同,進一步提升電池性能一致性(如容量偏差在 ±1% 以內)。
熱壓化成柜可提高儲能電池的性能和穩(wěn)定性,確保儲能系統(tǒng)的可靠運行。
熱壓huc設備功能特點
1、精確壓力控制:集成壓力伺服系統(tǒng),可實現(xiàn) 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(huán)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(guī)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?;蛇^程的穩(wěn)定性和一致性。以自動充放電切換為例,設備可根據(jù)預設的參數(shù),在電池達到特定的電壓或容量狀態(tài)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(xiàn)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(wěn)定性起著關鍵作用。提高電池的循環(huán)壽命和安全性。降低電池組內各電池之間的性能差異。 設備會通過內部的加熱系統(tǒng)為電池提供高溫環(huán)境,同時利用壓力系統(tǒng)施加壓力,確保熱壓過程的穩(wěn)定性和安全性。廣東壓力化成柜研發(fā)
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。浙江熱壓夾具化成柜制造商
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(xù)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(xù)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(wěn)定,增加電池循環(huán)壽命。
浙江熱壓夾具化成柜制造商