目前鋰電池是能源設備中最關鍵的部件,應用領域廣泛,比如移動電子設備、動力汽車等。電池生產過程中有一個環節是分容,傳統線性鋰電分容檢測設備無論在耗能方面還是在性能方面都難以達到令人滿意的水平。在這樣的市場背景下,國家對鋰電池行業準入門檻不斷提高,傳統線性設備的生存空間已經越來越窄。傳統的分容術是完全測試,其具體流程是:先將電池充滿(到最高設定電壓),讓后將電池放空(放到最低設定電壓),在放電過程中記錄電池的容量和功。最后補充充電,充電到設定的電壓。
現有的電路架構如圖一所示
架構采用線性恒流模式充電,線性恒流模式放電。充電時采用恒流方式充電,充電效率較低,發熱量也很大。放電過程也是用線性恒流模式,這種模式是利用發熱原理將電池的電能放掉,沒有回收的,回收率為0。
回饋式分容技術是鋰電分容檢測領域的一個發展方向。其具體架構如圖二所示
該架構采用雙逆變電源為基礎,充電時對電池進行恒流或者恒壓充電,充電效率高;放電過程同樣根據實際情況恒流或者恒壓放電,放出的能量反饋給交流電網,進行回收;而不是直接采用發熱方式直接損耗掉電池中的能量。
而在全新的鋰電測試回饋設備領域,深圳市精捷能電子有限公司(以下簡稱精捷能公司)長久以來一直致力于技術創新,在鋰電分容檢測回饋設備的研研發上取得重大突破。國內提供鋰電分容檢測解決方案的專家,精捷能自成立以來,一直投身于高端回饋設備的研發、生產和銷售,成立八年來,斥巨資引進國際先進技術設備和研發設備,組建了國內一流實驗室和專家團隊,走在國內鋰電分容檢測領域的前列。
精捷能回饋型的分容設備在降低耗能,為企業節約電能方面具有顯著的優勢。與傳統的線性設備相比,回饋設備有效避免了電阻消耗。其工作原理在于:在充電過程中,回饋設備首先將交流電變換成12V中間母線,后級直流變換器將12V電壓變成3-4V左右電壓供電池充電。前級效率通過LLC變換器,可以做到90%,后級效率使用同步整流,效率最高可以到達92%。整個充電過程,綜合效率可以達到75%-80%之間。反觀線性設備,交流電變換成7V母線,效率在75%,后級使用線性電源,工作效率取決于輸入輸出電壓的壓差,平均效率在50%,總效率在35%-40%。而放電過程也與充電過程類似,由于均是雙向電源,回饋設備的回饋效率和充電效率類似,在75%-80%。而線性電源放電時,電池所有能量均以熱量的形式損耗掉。精捷能回饋設備經過反復測驗和實踐的檢驗,并從一些電芯廠測試的數據可以看出,單次循環測試的總用電量,包括充電、放電、補電三個工步所消耗的電量,相比較傳統的線性分容設備,節省了約50%的電量。
以精捷能18650電池512個通道的5V3A分容柜為例,電池規格為2200mAH,平均電壓為3.7V,充滿電所需的能量為8.14WH。預估工廠24小時工作,根據0.5C充電和1C放電,加上測試中間其他時間,每天有3批次電容充放電,每月工作時間26天,下表計算了回饋式分容柜節省的能耗和電費。(以回饋式分容柜80%效率和線性柜40%效率計算,工業電費以1.1元/度)
從上表看出,線性式分容柜每年電費比回饋式分容柜高8796度,表格中部分理想化,實際上每天充放電次數可能只有2.5次,實際放電時也不可能會完全放完,電池中有殘留能量,假設實際電費以計算電費的60%考慮的話,節省的電費為5278元。則每個柜子每年節省的電費最少為5000元,對比線性分容柜和回饋式分容柜,選擇精捷能回饋式分容柜3年節省下來的電費已經可以抵消兩種柜子的差價了。
憑借質優價廉的口碑,2016年精捷能出貨量超過100萬通道,為鋰電池制造企業節約了大量用電,成為市場上名副其實的“節能專家”。精捷能回饋型的分容設備為鋰電企業節約大量電費,降低生產成本,后續的自動化生產設備,也將為整個行業節省大量的人力成本,是其他企業在節能型經濟上良好的榜樣,為現代化建設作出了自己應盡的義務。
