电气比例阀在锂电池压力化成机上的应用
2021/02/26 20:54:22
电池的生产包括极耳制造、电池组装以及最后的注液、封口、化成、老化工艺，每一道工序都会对电池最后的性能造成很大的影响。通过一定的充放电方式将电芯内部正负极物质激活，改善电芯的充放电性能及自放电、储存等综合性能的过程称为化成。电芯的化成是电池的初始化，使电芯的活性物质激活，即是一个能量转换的过程。
构成：
一套压力化成机配置为：一台气缸，一个压力传感器，电池加热压板若干层。高温压力化成夹具在一定范围内可以兼容不同外形尺寸电池，设备动力为气缸统一提供（压力由NITV电气比例阀控制）。
温度控制参数：
1.温度控制范围：常温～100℃
2.温度控制精度：±3.0℃
3.温度均匀度：±2.0℃
4.加温速度：＜20min（自常温加温至60℃）
5.探针及其它电气连接部温度控制：在设备满载条件下，化成时探针及其它电气连接部位温升不大于20℃（即：实际温度不大于探针环境温度+20℃）。
6.设备稳定性：在不大于12A电流充电情况下，能够在长时间内连续稳定可靠工作。
压力控制参数：
1.压力控制范围：200-3000kgf
2.化成电池的压力监控：每个夹具拥有一个压力传感器，进行压力反馈，并通过电气比例阀进行微调整。
3.压力控制精度：压力在0kg~1000 kg时，精度为±30 kg；压力在1000 kg ~3000 kg时，精度为±3.0% of FS。
4.设定分辨率：5公斤
工作流程：
1. 化成前对化成夹具进行预热以达到工艺温度要求。
2. 通过上料机构将锂电池上料至化成夹具中。
3. 启动NITV电气比例阀驱动气缸对电池施加恒定的压力以达到化成所需的压力。
4. 对锂电池进行多次充放电化成。
5. 过程中NITV电气比例阀的压力根据工艺实时调整。
比例阀控制原理：
1. 待机时电磁阀控制气缸上升，比例阀为排气状态
2. 工作时电磁阀控制气缸下降，比例阀控制气缸下降时的压力大小，可根据工艺对比例阀进行实时压力调整。
优点：
压力化成机使用了NITV电气比例阀大大的缩短了化成时间，电芯的容量、高温性能、充放电循环一致性得到了提升，电芯的厚度变薄、外观更平整、硬度增强，同时简化了生产工艺流程，大大节约了人力和物力。
可实现多段加热压力化成，每段温度、压力均可独立设置；
比例阀驱动气缸，压力可精调，精度高，热变形小；
比例阀受模拟量信号控制，可记录每个电池的压力曲线和化成信息，可实现数据溯源功能。