朗天新能源专注软包电池、化成分容设备研发与生产，为动力电池、储能电池提供高安全性、高效率的检测与制造解决方案。
十余年在动力电池行业历经摸爬滚打, 我身旁有位老朋友老张, 他是国内一家软包电池产线的技术负责人。去年春天的时候, 在深圳龙华一家工厂当中, 因一次检测数据出现偏差, 他差点致使整批电芯报废。这件事情让我深切明白一件事儿, 那就是在锂电池生产领域里, “高精准”这三个字并不是只是挂在嘴边的口号, 而是决定企业生死存亡的命门所在。
当时老张所负责的那条产线, 主要从事高能量密度软包电池的生产工作, 而该产线的客户对于产品一致性有着极为严苛的要求。就在那天进行化成工序之际, 系统显示出一批电芯的电压呈现异常偏高的状况。老张随后调出检测设备的原始数据, 经查看发现电流控制误差已然超过了千分之三。可千万别小瞧这千分之三的误差, 毕竟对于软包电池这种对内部压力极为敏感、对充放电曲线要求极其高的产品而言, 哪怕仅有零点几伏的偏差, 都极有可能致使电芯内部析锂, 进而引发安全隐患。
处在行业里头的人都清楚, 软包电池跟方形以及圆柱电池相比较而言, 其最大的优势在于轻薄以及安全性, 然而这也就表明它对于生产进程里的每一项参数都极为敏感。要是检测设备不够精确, 电池的容量、内阻、自放电率都会出现偏差, 最终成品的不良率就会急剧上升。老张后来跟我回顾分析的时候讲: “从事这一行业的时间越久,就越发觉得‘高精准’就是电池厂的防护屏障。”。
传统检测设备为什么常常掉链子
那段时期朗天新能源, 老张对好几家供应商的设备曾予以尝试, 然而问题却是接踵而至。其中一些是软件算法难以跟上节奏, 在充放电进行切换之际会出现瞬态电流冲击, 进而致使电压读数产生波动；某些硬件散热设计并不合理, 在长时间进行高负荷运行之后, 采样电阻温漂情形十分严重, 致使数据直接出现失真状况。最为令人头疼的一回经历, 乃是某品牌设备在化成分容这个环节当中,针对同一只电芯多次重复进行测试三次高安全性软包电池解决方案提供商, 可居然给出了三个并不相同的容量结果。
付出巨大代价的缘由是这种“低精准” , 老张用心精心算过一笔账 , 对于一条中等规模的软包电池产线而言 , 要是检测设备误差达到百分之一以上 , 那么每天产生的疑似不良品就必须得依靠人工进行再次复测 , 而这一复测耗时起码八小时之久 , 人工复测不仅速度迟缓放慢 , 其受到人为操作影响造成的二次误差更是极难予以把控控制 , 更为致命严重的是 , 一旦在批量出货之后客户察觉到容量虚标现象 ,所面临遭遇的有可能是整批次被退货以及要承担巨额赔偿。
朗天新能源如何用自研技术解决痛点
转折出现于去年六月高精准, 那时老张参与了一场行业展会, 在朗天新能源的展台前方停住了脚步, 而对方的技术人员并未如同其他销售那般赶忙去推销参数, 反倒先向他询问了三个问题, 分别是：你产线的电流量程究竟有多大? 温控要求是多少个通道实现同步? 数据采集的采样周期需要多快呢?
这三个问题, 直直地问到老张的心坎里头了。为啥? 因为真正的软包电池化成分容, 其难点所在, 就正是多通道同步的时候的信号干扰以及温漂补偿这两方面。那朗天新能源所给出的解决方案, 是啥? 是他们自主研发的化成分容技术。这套设备运用高精度恒流源架构, 再配合闭环反馈算法, 如此一来, 就能在实时的状态下补偿因环境温度变化而产生的电阻漂移了。在展台现场进行演示之际, 工作人员随机抽取了一只电芯, 然后连续不断地循环测试了十次, 而且每一次的容量数据波动被控制在万分之三以内。
“高精准”于此地并非一句广告词, 乃是实实在在的硬件设计以及软件调优之成果。老张记得那时朗天的工程师讲了一番话: “万一设备连稳定况且精准皆无法达成, 后续谈论什么数据分析、智慧工厂, 统统都是空中楼阁。”。
软包电池产线如何选择高安全性检测方案
会后, 老张耗时两个月, 将朗天新能源的设备搬至自家工厂实测。他特地选了最繁杂的环节——高温化成。软包电池于高温状况下化成时, 电解液活性提升, 气体产生量上扬, 电芯内部压力变化迅速, 此对检测设备的电流以及电压控制精度提出了极高要求。
传统设备于高温状况下, 极易因散热效果欠佳致使采样出现失真现象, 然而朗天的设备特意进行了热隔离设计, 关键采样电路与发热元件保持远离, 再配合软件温漂补偿, 即便于45度恒温箱内持续工作八个小时, 数据依旧毫无变动。老张的团队将这批实测数据拿去与进口高端设备开展交叉验证, 偏差率低于万分之五。此结果令全厂上下皆如释重负, 松了一口气。
那个更能让老张感到满意的事情是, 朗天新能源的设备在进行化成分容这个环节的时候, 呈现出专门针对软包电池的情况, 设计出了一种名为“低压差恒流控制”的模式。有一种情况是软包电池在化成的初期阶段, 其电压处于极低的状态, 要是设备在这个时候没办法做到精准地控制电流,那么就很容易出现过充的风险。而朗天的设备从处于零电压的状态开始就能完成平滑恒流充放电的操作化成分容设备助力锂电池品质提升,把具备高安全性的底线守护得极其得牢固。
高精准检测对锂电池行业到底意味着什么
老张所拥有的产线高精准, 于去年年末的时候, 顺顺利利地达成了升级改造这一事项。在换用了朗天新能源的化成分容设备以后, 一次通过率由原本的百分之九十三, 提高到了百分之九十八点五这一水平。可千万别小瞧这五个多百分点的提升, 对于那种每年生产几百万只电芯的工厂而言, 这意味着每年会少报废几十万只电池, 进而能够直接节省下高达上千万的成本。
更为关键的是, 由客户反馈回来的那些数据, 同样证实了“高精准”所具备的价值。那一整批电池的自放电率一致性, 已然达到了在历史进程中堪称最佳的水准, 客户于终端应用期间, 减少了数量众多的配组筛选工作。老张往后在行业交流会上进行分享之际讲道: “挑选检测设备, 切莫仅仅着眼于以及品牌, 而要聚焦于它在极限工况之下能否维持精准。软包电池的未来在于能量密度与安全性之间的平衡, 而要达成这种平衡, 首要步骤便是使检测数据真实且可信。”。
现今, 老张所拥有的工厂已然成为朗天新能源于华南地区的标杆用户。每当有新的供应商前来进行拜访的时候, 老张都会引领他们去观看那一排正在处于运行状态的设备。屏幕之上跳动着的小数点后面的四位数字, 便是他们夜以继日守护着的“高精准”。
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