CN101867057A - 一种化成分容方法 - Google Patents

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Abstract

一种化成分容方法，包括充电过程、放电过程，其中所述充电过程为将待化成的电池放入电池盒中；通过控制系统通过化成控制系统控制化成系统，使上针板和下针板顶住待化成电池的正负极，所述化成系统至少包含1个单元，所述单元为框架结构，包括上针板、电池盒、下针板，所述的上针板和下针板通过电流导线和数据采集线路分别与控制系统相连接；控制系统控制能量回收系统给待化成电池充电。所述放电过程为充电完成后控制系统控制化成控制系统放电；控制系统控制待化成电池的电量进入能量回收系统存贮。采用本发明的化成分容方法，能够有效的节约能源，便于维护，具有广阔的工业应用前景。

Description

一种化成分容方法
技术领域
本发明涉及一种电池制备过程中使用的化成分容方法。
背景技术
电池厂是用电量很大的企业，日产几十万只电池的生产厂家，每年电能消耗都在几百万千瓦时以上，其中电池的化成分容用电量占全厂用电量60％以上。减少电池化成分容过程的电能消耗，使电池生产企业降低生产成本，提高市场竞争力。目前国内所有电池化成、分容设备都有巨大的电能浪费。下面以某公司镍氢AA电池为例，介绍电池在化成过程中充电和放电消耗电能的比例。
HHRAA化成条件
Figure GSA00000024629800011
由数据表得到：AA2000mAh在一个循环化成中放电消耗4.35Ah，充电需要8.4Ah。放电消耗的电能占总用电30～40％。目前的化成分容设备不能对电池化成中放电的电能进行回收，都以热能的形式释放到大气环境中，造成了巨大的能源浪费。传统化成分容数据无法远程监控过程和结果，只能从上位机上查看或拷贝测试数据；且传统化成设备，依靠手工单个上下电池，效率低下，且容易滑伤电池，影响其外观。控制方式落后，维护、操作繁琐。
因此，行业内一直在寻求好的解决方法，克服上述不足。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中存在的能源浪费、维护成本高、无法远程监控等问题，提供了一种新的化成分容方法，克服了现有技术存在的缺陷，有效的利用能源，节约成本，便于维护。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种化成分容方法，包括充电过程、放电过程，其中：
所述充电过程为将待化成的电池放入电池盒中；通过控制系统通过化成控制系统控制化成系统，使上针板和下针板顶住待化成电池的正负极，所述化成系统至少包含1个单元，所述单元为框架结构，包括上针板、电池盒、下针板，所述的上针板和下针板通过电流导线和数据采集线路分别与控制系统相连接；控制系统控制能量回收系统给待化成电池充电。
所述放电过程为充电完成后控制系统控制化成控制系统放电；控制系统控制待化成电池的电量进入能量回收系统存贮。
所述控制系统和能量回收系统之间通过电流导线和数据采集线路连接，所述控制系统和化成控制系统之间通过电流导线和数据采集线路连接，所述化成控制系统和能量回收系统之间通过电流导线和数据采集线路连接，所述化成系统与化成控制系统之间通过电流导线和数据采集线路连接。
上述的化成分容方法，其中还包括检测系统、远程输送系统、和市电系统，所述控制系统和检测系统之间通过电流导线和数据采集线路连接，所述检测系统和能量回收系统之间通过电流导线连接，所述检测系统和远程输送系统之间通过电流导线和数据采集线路连接。所述市电接入系统与能量回收系统之间通过电流导线连接，所述市电接入系统与控制系统之间通过电流导线和数据采集线路连接。
上述的化成分容方法，其中在充电过程中，通过控制系统控制市电系统引入市电为待化成电池充电。
上述的化成分容方法，其中在充电过程和放电过程中，检测系统采集控制系统的数据，并通过远程传输系统将数据传送到需要数据的地方。
上述的化成分容方法，其中所述远程输送系统由无线传输系统实现。
上述的化成分容方法，其中所述检测系统由上位机和下位机组成，上位机为计算机，下位机即测试设备，一台上位机控制多台下位机。
上述的化成分容方法，其中所述的能量回收系统为贮能电池。
本发明的方法过程是：将电池正极朝上负极朝下放置于电池盒中，所述电池盒为抽屉式，可取出或放入，然后将电池盒置于分容设备中电池盒架上，启动检测设备，上针板下降、下针板上升，上、下针板的针头分别跟电池的正、负极接触，起连接电池和电流信号管道的作用。然后启动控制设备，控制设备根据设定好的程序对电池化成，控制设备可同时检测能量回收电池的状态，实现化成电池放电时，所放出的电量充到能量回收电池中，反之，化成电池充电所需的电量由能量回收电池提供；但是因为充放过程中存在能量的损耗，所以还需要从市电补充电量，由控制系统根据设定的程序实现。远程输送系统通过信号线路采集到化成电池的数据，然后通过无线传输输送到数据接收处，可实现远程监控。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：能够回收电池在化成中放电的能量，回收的电能再对电池充电，循环利用；同时可以整体上下电池。如能利用电力部门峰谷分时电价政策，安装在化成电柜的储能电池，在电价较低时段给电池和储能电池充电，当电价较高时由储能电池向电池充电，则能节约更多的电力成本。因此具有广阔的工业应用前景。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明所述的一种化成分容方法中的化成系统单元结构示意图；
图2是本发明所述的一种化成分容方法中实施例1的化成分容设备结构示意图；
图3是本发明所述的一种化成分容方法中检测系统和回收系统示意图；
图4是本发明所述的一种化成分容方法中能量流动控制系统示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
实施例1
化成分容系统的检测系统和回收系统如图3所示，图中所示9为平衡负载，10为储能蓄电池，11为并联控制，12为放电DC/DC，13为控制电路，14为充电电源，15为充电电路，16为被化成电池，17为放电电路，18为控制检测电路。化成分容设备结构如图1所示，一层12个单元，正面6个，背面6个，一台化成分容设备由24单元组成。如图2所示，单元结构主要由上针板、下针板、电池盒、电机等组成。每个单元分4个通道，64节电池串联组成一个道，可以对256节电池同时化成。一台机可对6144节电池同时化成。化成结果通过远程输送系统传输到接收方，整个设备能量流动控制系统如图4所示，图中所示19为控制器，20为市电，21为整流，22为充电控制，23为电池，24为放电控制，25为储能电池。
将电池正极朝上负极朝下放置于电池盒中，所述电池盒为抽屉式，可取出或放入，然后将电池盒置于分容设备中电池盒架上，启动检测设备，上针板下降、下针板上升，上、下针板的针头分别跟电池的正、负极接触，起连接电池和电流信号管道的作用。然后启动控制设备，控制设备根据设定好的程序对电池化成，控制设备可同时检测能量回收电池的状态，实现化成电池放电时，所放出的电量充到能量回收电池中，反之，化成电池充电所需的电量由能量回收电池提供；但是因为充放过程中存在能量的损耗，所以还需要从市电补充电量，由控制系统根据设定的程序实现。远程输送系统通过信号线路采集到化成电池的数据，然后通过无线传输输送到数据接收处，可实现远程监控。
采用10台机对以镍氢AA 2000mAh电池化成，化成条件如下表：
化成条件
化成电池个数为61440个，在每台机的能量回收系统中安装40000Wh的铅酸储能电池；储能电池与化成电池之间对充放能量效率为85％；工厂用电，白天0.6元/度，晚上0.3元/度；首先，为了给利用储能电池给化成电池充电，先利用晚上时间对储能电池充电，充电量为400mA×7.5h×1.5×61440÷1000÷0.85＝325271Wh，节约325271×(0.6-0.3)÷1000＝97.6元；第二步，回收放电1的放电能量：1450mA×0.83h×1.2×61440÷1000×0.85＝75422Wh，节约75422×0.6÷1000＝45.3元；第三步，利用第二步回收的电量对化成电池充电，节约45.3×0.85＝38.5元，化成所需其它电量直接从市电补充。第四步，回收放电2的放电能量：1450mA×0.83h×1.2×61440÷1000×0.85＝75422Wh，节约75422×0.6÷1000＝45.3元；第五步，利用第四步回收的电量对化成电池充电，节约45.3×0.85＝38.5元，化成所需其它电量直接从市电补充。第六步，回收放电3的放电能量：1450mA×1.1h×1.2×61440÷1000×0.85＝99957Wh，节约99957×0.6÷1000＝60元；第七步，利用第六步回收的电量对化成电池补充充电1，节约60×0.85＝51元，化成所需其它电量直接从市电补充；第八步，回收补充放电1的放电能量：1450mA×0.28h×1.2×61440÷1000×0.85＝25444Wh，节约25444×0.6÷1000＝15.3元。共节约97.6+45.3+38.5+45.3+38.5+60+51+15.3＝391.5元。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种化成分容方法，包括充电过程、放电过程，其特征在于：
所述充电过程为将待化成的电池放入电池盒中；通过控制系统通过化成控制系统控制化成系统，使上针板和下针板顶住待化成电池的正负极，所述化成系统至少包含1个单元，所述单元为框架结构，包括上针板、电池盒、下针板，所述的上针板和下针板通过电流导线和数据采集线路分别与控制系统相连接；控制系统控制能量回收系统给待化成电池充电。
所述放电过程为充电完成后控制系统控制化成控制系统放电；控制系统控制待化成电池的电量进入能量回收系统存贮。
所述控制系统和能量回收系统之间通过电流导线和数据采集线路连接，所述控制系统和化成控制系统之间通过电流导线和数据采集线路连接，所述化成控制系统和能量回收系统之间通过电流导线和数据采集线路连接，所述化成系统与化成控制系统之间通过电流导线和数据采集线路连接。
2.如权利要求1所述的化成分容方法，其特征在于：还包括检测系统、远程输送系统、和市电系统，所述控制系统和检测系统之间通过电流导线和数据采集线路连接，所述检测系统和能量回收系统之间通过电流导线连接，所述检测系统和远程输送系统之间通过电流导线和数据采集线路连接。所述市电接入系统与能量回收系统之间通过电流导线连接，所述市电接入系统与控制系统之间通过电流导线和数据采集线路连接。
3.如权利要求2所述的化成分容方法，其特征在于：在充电过程中，通过控制系统控制市电系统引入市电为待化成电池充电。
4.如权利要求2所述的化成分容方法，其特征在于：在充电过程和放电过程中，检测系统采集控制系统的数据，并通过远程传输系统将数据传送到需要数据的地方。
5.如权利要求2所述的化成分容方法，其特征在于：所述远程输送系统由无线传输系统实现。
6.如权利要求2所述的化成分容方法，其特征在于：所述检测系统由上位机和下位机组成，上位机为计算机，下位机即测试设备，一台上位机控制多台下位机。
7.如权利要求1-6中任一权利要求所述的化成分容方法，其特征在于：所述的能量回收系统为贮能电池。
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