隨著鋰電產業(yè)進入新一輪發(fā)展周期,極致品質、極致節(jié)能、極致提效、極致降本,已成為鋰電整體產業(yè)鏈上企業(yè)的共同追求目標。在鋰電設備端,如何及時匹配電池制造技術不斷革新并滿足其降本提效的需求,成為該段行業(yè)競爭的關鍵點。
一方面,電池結構和形態(tài)的不斷創(chuàng)新和優(yōu)化給化成分容設備帶來了新的挑戰(zhàn)。例如,隨著圓柱電池的關注度進一步提高,對化成分容設備在充放電節(jié)能效果、電源精度控制等方面提出了新的市場需求。
另一方面,化成分容作為電池制造中后段最耗能的工序之一,設備能耗占據整線能耗的約40%。在鋰電池大規(guī)模制造時代來臨的背景下,解決化成分容設備能耗問題已經變得緊迫。
據高工產業(yè)研究院(GGII)預測,到2025年,中國鋰電池化成分容生產線市場規(guī)模預計將達到250億元。
對于企業(yè)而言,面對逐漸擴大的市場規(guī)模,如何通過工藝升級、裝備革新以及系統(tǒng)優(yōu)化等手段打造智能化、高效率、低碳化的裝備產品,成為搶占市場份額的核心驅動力。
基于此,科瑞新能源全資子公司鼎力智能國內首創(chuàng)并推出了新型一體式圓柱電池化成分容設備,顛覆了行業(yè)原有設備產業(yè)化方案,基本取代了原有左右結構、前后結構等設備結構形式,成為設備發(fā)展新的技術方向,為動力電池充放電行業(yè)的發(fā)展注入新活力。
同傳統(tǒng)充放電設備相比,鼎力智能新型一體式設備在充放電節(jié)能效果、成本控制、溫度均勻性、生產場地占用面積等各方面具有明顯優(yōu)勢,多項創(chuàng)新性技術成果取得發(fā)明專利和實用新型專利,特別是在直徑18mm、21mm、26mm的圓柱電池充放電設備領域技術領先。
據悉,目前該類型設備已獲得大量客戶訂單,批量投入國內市場,得到終端客戶的高度認可。作為動力電池后處理系統(tǒng)服務商,鼎力智能始終以技術創(chuàng)新為導向,在持續(xù)的技術創(chuàng)新及技術積累的基礎上,為動力電池行業(yè)提供優(yōu)質的產品和服務。
高精度充放電電源設計方案高效率,高精度
在電池化成分容制造階段,電流、電壓對提高化成工藝水平和提高電池性能至關重要。而充放電電源是整體設備的核心,直接決定著電流精度、電壓精度、容量測定準確性、充放電安全性等關鍵技術指標。
鼎力智能新型一體式設備充放電電源采用PWM控制技術和同步整流技術,使電源的充放電效率得到大幅提高,電源DCDC部分效率高達90%以上。
電源核心電流電壓傳感器采用進口高端器件,同時結合高集成度電路設計、抗干擾設計等技術應用,使電源電流精度達到0.04%FS以上,電壓精度達到0.03%FS以上。
電流測控精度(示例)
電壓測控精度(示例)
創(chuàng)新性一體式結構設計方案高效率,低成本
在不犧牲設備使用性能和安全性的前提下,追求更高的充放電效率和更低的成本,始終是充放電設備設計的宗旨之一。
為此,鼎力智能設備設計方案摒棄固有的傳統(tǒng)設備設計思路,采用一體式設計方案,將充放電電源單元部分和充放電治具單元部分整合在一起,采用創(chuàng)新性的一體式集成設計,完全取消了電源單元和充放電治具之間的連接電纜,從而帶來了顯著的技術優(yōu)勢和成本優(yōu)勢:
由于采用了一體式集成設計,取消了連接電纜,從而消除了連接電纜帶來的線損能耗,使充放電效率更高,充放電效率提高近10%;
由于采用一體化設計,設備結構更為緊湊,可節(jié)省廠房占用空間30%以上,同時設備重量更輕;
一體式結構設計維護更為方便,同時由于取消了大量連接器,設備可靠性更高;
由于設備結構集成度的提高、體積變小和連接電纜的取消,從而使設備獲得了更高的性價比;
一體式設備和傳統(tǒng)分體式設備結構對比示意圖
智能化溫度均勻性控制設計方案提供良好的充放電溫度環(huán)境
環(huán)境溫度對電池容量影響很大,為保證充放電過程中獲得準確的電池容量,必須保證在充放電過程中,各電池所處環(huán)境溫度的溫差在一定范圍內,從而盡可能減小溫度差異對電池容量測定帶來的影響。
鼎力智能一體式設備采用特殊的風道設計,熱風風道和恒溫冷風風道獨立設計,設備輸出的熱風收集后經熱風管道排走;恒溫冷風管道輸送過來的恒溫冷風對電池進行冷卻;
同時,設備設計專門的智能控制系統(tǒng),負責環(huán)境溫度控制:對設備各區(qū)域溫度進行采集,并通過特定的PID等溫控算法,對冷風送風量、熱風回風量等進行實時控制,從而達到精確控溫的目的。
采用該智能化溫度均勻性控制設計方案后,電池充放電治具單元內各區(qū)域溫差可控制在3℃以內,完全滿足電池容量測試的環(huán)境溫度要求。
整體上看,鼎力智能此番推出新型一體式圓柱電池化成分容設備,在推動了鋰電化成分容裝備端的結構變革和技術升維的同時,讓科瑞新能源在鋰電中后段裝備領域的競爭力進一步提升。
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