目前锂电池是能源设备中最关键的部件,应用领域广泛,比如移动电子设备、动力汽车等。电池生产过程中有一个环节是分容,传统线性锂电分容检测设备无论在耗能方面还是在性能方面都难以达到令人满意的水平。在这样的市场背景下,国家对锂电池行业准入门槛不断提高,传统线性设备的生存空间已经越来越窄。传统的分容术是完全测试,其具体流程是:先将电池充满(到最高设定电压),让后将电池放空(放到最低设定电压),在放电过程中记录电池的容量和功。最后补充充电,充电到设定的电压。

现有的电路架构如图一所示

架构采用线性恒流模式充电,线性恒流模式放电。充电时采用恒流方式充电,充电效率较低,发热量也很大。放电过程也是用线性恒流模式,这种模式是利用发热原理将电池的电能放掉,没有回收的,回收率为0。

回馈式分容技术是锂电分容检测领域的一个发展方向。其具体架构如图二所示

该架构采用双逆变电源为基础,充电时对电池进行恒流或者恒压充电,充电效率高;放电过程同样根据实际情况恒流或者恒压放电,放出的能量反馈给交流电网,进行回收;而不是直接采用发热方式直接损耗掉电池中的能量。

而在全新的锂电测试回馈设备领域,深圳市精捷能电子有限公司(以下简称精捷能公司)长久以来一直致力于技术创新,在锂电分容检测回馈设备的研研发上取得重大突破。国内提供锂电分容检测解决方案的专家,精捷能自成立以来,一直投身于高端回馈设备的研发、生产和销售,成立八年来,斥巨资引进国际先进技术设备和研发设备,组建了国内一流实验室和专家团队,走在国内锂电分容检测领域的前列。

  精捷能回馈型的分容设备在降低耗能,为企业节约电能方面具有显著的优势。与传统的线性设备相比,回馈设备有效避免了电阻消耗。其工作原理在于:在充电过程中,回馈设备首先将交流电变换成12V中间母线,后级直流变换器将12V电压变成3-4V左右电压供电池充电。前级效率通过LLC变换器,可以做到90%,后级效率使用同步整流,效率最高可以到达92%。整个充电过程,综合效率可以达到75%-80%之间。反观线性设备,交流电变换成7V母线,效率在75%,后级使用线性电源,工作效率取决于输入输出电压的压差,平均效率在50%,总效率在35%-40%。而放电过程也与充电过程类似,由于均是双向电源,回馈设备的回馈效率和充电效率类似,在75%-80%。而线性电源放电时,电池所有能量均以热量的形式损耗掉。精捷能回馈设备经过反复测验和实践的检验,并从一些电芯厂测试的数据可以看出,单次循环测试的总用电量,包括充电、放电、补电三个工步所消耗的电量,相比较传统的线性分容设备,节省了约50%的电量。

以精捷能18650电池512个通道的5V3A分容柜为例,电池规格为2200mAH,平均电压为3.7V,充满电所需的能量为8.14WH。预估工厂24小时工作,根据0.5C充电和1C放电,加上测试中间其他时间,每天有3批次电容充放电,每月工作时间26天,下表计算了回馈式分容柜节省的能耗和电费。(以回馈式分容柜80%效率和线性柜40%效率计算,工业电费以1.1元/度)

从上表看出,线性式分容柜每年电费比回馈式分容柜高8796度,表格中部分理想化,实际上每天充放电次数可能只有2.5次,实际放电时也不可能会完全放完,电池中有残留能量,假设实际电费以计算电费的60%考虑的话,节省的电费为5278元。则每个柜子每年节省的电费最少为5000元,对比线性分容柜和回馈式分容柜,选择精捷能回馈式分容柜3年节省下来的电费已经可以抵消两种柜子的差价了。

凭借质优价廉的口碑,2016年精捷能出货量超过100万通道,为锂电池制造企业节约了大量用电,成为市场上名副其实的“节能专家”。精捷能回馈型的分容设备为锂电企业节约大量电费,降低生产成本,后续的自动化生产设备,也将为整个行业节省大量的人力成本,是其他企业在节能型经济上良好的榜样,为现代化建设作出了自己应尽的义务。