锂电池化成柜是功能与工作原理
1、主要的功能化成工艺对注液后的锂电池进充电,在负极表面形成稳定的SEI膜(固体电解质界面),减少后续循环中的电解液分解,提升电池寿命。通过多阶段恒流(CC)、恒压(CV)充电,精确调控SEI膜的生长质量。充放电支持多通道控制(如32通道/柜),每通道可单独设置电流、电压、截止条件。具备自动切换充放电模式,部分设备支持脉冲化成以优化电极结构。安全与监测实时监测电压、电流、温度等参数,异常时触发报警或断电。掉电保护:数据自动保存,恢复供电后可继续作业。功能温度调控:集成加热/冷却系统(如液冷模块),维持电池在25±2℃比较好的化成温度。均衡充电:对电池组内单体电压差异进行动态调整,提升一致性
2.工作原理硬件架构上位机(工控机):运行化成配方管理软件,下发指令至下位机。下位机(PLC/单片机):执行实时管控,采集数据并反馈。高精度电源模块:提供μA级电流分辨率,电压误差≤±0.05%。传感器网络:监测电池内阻、温度等,部分设备配备气体传感器(监测电解液挥发)。软件系统支持MES系统对接,实现生产数据追溯。可编程化成曲线(如先0.02C小电流活化,后阶梯式提升至1C)。 热压化成柜助力形成稳定 SEI 膜,直接关乎电池循环寿命与安全性。江苏锂电池热压化成柜制造商
提升电池性能:通过特定的化成工艺,能够明显提升电池的能量密度、循环寿命以及充放电性能。自动化程度高:通常采用先进的控制系统,能自动完成电池的充放电循环,无需人工频繁干预,提高了工作效率,减少了人为操作带来的误差。安全性高:具备完善的安全保护机制,如过温保护、过压保护、过流保护等,实时监测和调控处理过程中的温度和压力变化,确保热压化过程的安全和稳定性。数据记录与分析:可实时监控并记录关键数据,如电压、电流、温度、压力等,便于分析和优化生产工艺,提高电池的一致性和良品率。上海化成柜报价夹具施加均匀压力(通常为 0.1~0.5MPa,依电池尺寸和工艺而定)。
热压化成柜的结构组成:柜体:通常采用金属材质,具有良好的密封性和保温性能,以维持内部的高温环境。夹具系统:包括放置板和压板,放置板上设有多个正极夹具,压板上对应安装有负极夹具,可实现对不同规格电池的夹持固定。加热系统:一般采用加热丝、加热管等加热元件,配合温度控制系统实现精确的温度控制。压力控制系统:由高精度的压力传感器和压力调节装置等组成,实时监测和调整压力,并且通常配备应急泄压装置。电源系统:为化成过程提供稳定的电力供应,可精确掌控充放电参数。控制系统:通常采用 PLC 或计算机控制系统,实现对温度、压力、充放电等参数的设置、监测和调整。数据采集系统:实时监测并记录电池化成过程中的电压、电流、容量等参数,方便用户分析和评估电池性能。
热压化成柜是锂电池生产中集热压成型与化成工艺于一体的设备
2.完成电池化成,电化学性能初次充放电:化成是电池的 “初次充电” 过程,通过热压化成柜的充放电系统(精确管控电流、电压、时间),使电池内部发生化学反应(如锂离子嵌入电极材料),形成稳定的固体电解质界面膜(SEI 膜)。SEI 膜是保护电池循环寿命、安全性的关键结构,热压环境可促进 SEI 膜均匀生成,减少枝晶生长的可能。参数调控:设备能根据不同电池类型(如三元锂电池、磷酸铁锂电池)或工艺需求,动态调节充放电参数(如恒流、恒压阶段的切换),同时结合温度、压力的协同管控,确保化成反应充分且稳定,避免局部过充、过热导致的性能衰减。
3. 提升电池一致性,确保批量生产质量多工位同步:热压化成柜通常具备多个单独工位,每个工位的温度、压力、充放电参数可统一调控,确保同一批次电池在相同条件下完成处理,减少个体差异。实时监测与反馈:设备集成的传感器(压力、温度、电压、电流等)可实时采集数据,若某一参数偏离设定值,系统会自动调整(如补压、调温、断电保护),避免不合格电池流入后续工序。 先进的电池分容化成柜,自带键盘与大屏幕液晶中文显示,操作便捷直观。
锂电池化成柜主要用于电池生产的三大工艺:化成(Formation):通过充放电激发电池正负极材料,在负极表面形成稳定的固态电解质界面膜(SEI膜),是电池获得电化学性能的关键步骤。老化(Aging):又称“时效处理”,将化成后的电池在特定温度下静置或循环充放电,使电池内部化学体系趋于稳定,提升性能一致性。分容(Grading):对电池的容量、电压、内阻等参数进行测试和分级,筛选出性能匹配的电池,便于后续成组使用(如动力电池组、储能电池组等)。
(一)系统功能:作为化成柜的 “大脑”,负责协调各模块工作,执行工艺参数设定(如充放电电流、电压、温度阈值等)、流程调度(化成 - 老化 - 分容的顺序)及故障诊断。技术要点:采用可编程逻辑器(PLC)或工业计算机(IPC),具备高可靠性和实时性;支持人机交互界面(HMI),方便操作人员设置参数、监控实时数据;可对接工厂 MES 系统,实现生产数据的上传与追溯 通过加热和加压使电池极片与隔膜紧密结合,确保电池内部结构均匀,提升能量密度和性能。广东电池分容化成柜研发
断电后保持柜内干燥(可放置干燥剂),避免潮湿导致电气元件腐蚀。江苏锂电池热压化成柜制造商
高温热压化成柜:锂电池性能作为锂电池生产流程中的「性能引擎」,高温热压化成柜以精密工艺重构电池内在基因。设备专为化成与老化测试两大工艺而生,通过三维度智能调控 ——温度场精确覆盖(常温至 120℃±1℃)、压力梯度动态施加(0.01-1MPa 可调)、环境氛围全密封控制,在电池极片与隔膜的微观界面间,催生均匀致密的 SEI 膜网络。这种纳米级钝化层不仅将锂离子传导效率提升 30%,更能抑制电解液副反应,使动力电池的循环寿命突破 3000 次,储能电池的能量密度跃升至 280Wh/kg 以上。
(1)高温化成工艺SEI膜优化:在50~80℃可控温度下,加速电解液浸润,促进均匀稳定的SEI膜生成。加压固化:施加恒定压力(可选真空/机械加压),抑制电池膨胀,确保极片与隔膜紧密接触。多阶段控程:支持恒流-恒压(CC-CV)分段充电,匹配不同电池材料体系(如LFP、NCM、钠电等)。
(2)高温老化工艺性能筛选:模拟高温工况,快速暴露电池潜在缺陷(如微短路、容量衰减)。压力维稳:通过实时压力监测,避免电池形变,提升出厂一致性。
在动力电池领域,设备可适配 18650/21700 圆柱电池、软包电池及刀片电池的规模化生产。 江苏锂电池热压化成柜制造商