CN112751391A - 提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统及其工作方法，包括至少两个供电模块；将多个电极板对划分为至少两个电极板对组；每个所述供电模块用于对所述电极板对组进行供电；供电模块由一个或多个供电单元并机组成；提锂脱嵌槽的每个电极板对工作电流可达20‑60A，甚至更大，本发明提供的供电模块就地供电给电极板对，供电模块的数量以及电极板对的数量可以灵活设置。根据供电单元额定电压或电流提供尽可能多数量的供电极板对，避免闲置。本申请通过供电模块分布供电的方式可以缩小整个提锂脱嵌槽的供电连接用铜母排的截面积，减少用铜量；同时简化现场线路，便于安装维修，设备选型容易。

Description

提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统及其工作方法

技术领域

本发明属于分布式电源技术领域，具体涉及一种提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统及其工作方法。

背景技术

随着不可再生能源的消耗，新能源的开发利用是一种必然的趋势。新能源汽车作为新能源开发利用的典型代表，在近几年得到了迅速发展，并将最终超越传统燃油汽车的市场份额，逐步完成对燃油车的替代。锂作为新能源汽车动力的系统必不可少的能源金属，其市场需求也将急剧增长，锂资源的高效、环保、低成本开采对新能源汽车产业的可持续发展至关重要。

锂资源主要以矿石和卤水形式存在于自然界中，其中，大部分锂资源赋存于卤水尤其是盐湖卤水中，其储量占锂资源总储量的80％以上。针对我国绝大部分盐湖卤水难以经济高效环保提取的难题，CN 102382984 A提出了盐湖提锂新技术，即利用水溶液锂电池的工作原理，以对锂离子具有“记忆效应”的脱锂的电池正极材料为电极材料，盐湖卤水为阴极电解液，不含镁的支持电解质为阳极电解液，从而组成的一个电化学脱嵌体系，实现锂的提取及富集，此种方法，我们称之为“电化学脱嵌法盐湖提锂”。为了解决工业生产要求高转化效率的稳定直流输出低电压大电流电源输出的问题，针对现阶段没有成熟运行经验的整套解决方案，提出一种提锂脱嵌槽的供电设备供电方法，作为提锂脱嵌槽的配套，一起完成盐湖提锂工艺。其中在正常工作时提锂脱嵌槽阴极侧单元槽体盛放的卤水或其他含有且需要分离和富集锂的溶液我们这里称之为“待提锂溶液”，并在其中放入两侧涂覆呈欠锂态的电极正极材料的电极板(以下简称阴极板)，接负极；提锂脱嵌槽阳极侧单元槽体盛放目标富集锂溶液我们称之为富锂液，并在其中放入两侧涂覆呈富锂态的电极正极材料的电极板(以下简称阳极板)，接正极。按要求通电，开始锂离子从待提锂溶液中分离出、并富集锂离子到富锂液的反应过程，阴极侧单元槽体和阳极侧单元槽体之间用离子膜隔开。阴极侧单元槽和阳极侧单元槽一起称为阴阳脱嵌单元，其中的阴极板和阳极板构成一个电极板对(我们以下简称电极板对或阴阳电极板对)。

相关技术中，针对大规模工业化的生产的需要，每个提锂脱嵌槽含有的阴阳脱嵌单元可达100个或更多，针对不同的处理待提锂溶液，单个阴阳脱嵌单元工作最大电流峰值可达20-60A，那整个提锂脱嵌槽的电源工作电流输出要求达2000-6000A或更大。随着技术的深入研究发展，此电流甚至更大。对于2米长的提锂脱嵌槽，每对阴阳脱嵌单元之间的施加工作电压不能超过1V或更低。为了保持电极板对多个工作周期后性能的一致性，第一电极板对和最后一电极板对的施加电压的差值不能大于0.05V，这就对与电极板对连接的正负母排布置方式及截面积都有严格的要求，也与电源设备输出接到母线排的位置有很大关系。这样集中供电方式导致连接用的铜母线截面积较大，即铜材用量较大，否则难以满足提锂脱嵌槽正常运行需要。

抑或采用从一台电源输出端单线引到每个电极板对上，这样接线可以满足电压输出，采样点选择困难或反馈控制逻辑复杂，同时现场接线较多，调试工作量大，易出问题。

另外对于单台电源设备的输出要求也较高：稳压、直流低电压且大电流，同时也要高效率，设备制作困难。即使制作，内部也是采用很多个电源功率模块并机工作输出。抑或采用可控硅整流的输出，这种设备谐波大，对周围设备干扰和供电电网影响大，通常需要单独风冷或水冷系统冷却，体积大，控制相对复杂，输出精度及整机效率相对高频开关电源低。为了取得实际加到阴阳电极板对之间的电压，采样点的设置选择不好处理，采样点少，不能代表整个槽内各电极板对间的电压；采样点多，控制逻辑复杂或难以实现。

因此，电源设备选择比较困难。现有技术中的供电电源无法满足对电化学脱嵌法提锂脱嵌槽的电极板对供电的经济、高效、灵活、可靠的需要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统，以解决现有技术中供电电源无法满足提锂脱嵌槽内电极板对供电的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统，包括：至少两个供电模块；将多个电极板对划分为至少两个电极板对组；

每个所述供电模块用于对所述电极板对组进行供电；

所述供电模块由一个或多个供电单元并机组成。

进一步的，至少两个所述电极板对组之间共阳极或共阴极连接。

进一步的，所述供电单元包括：

电压采集模块和控制器；

所述电压采集模块用于采集施加到阴阳脱嵌单元或多个阴阳脱嵌单元构成的阴阳脱嵌单元组的电压；所述阴阳脱嵌单元用于放置电极板对；

所述电压采集模块包括多个电压采集点和多个电压反馈点，多个所述电压反馈点设置在所述供电单元上，多个所述电压采集点设置在其所供电的电极板对组上；

所述控制器用于判断施加到同一电极板对或电极板对组上的多个所述电压反馈点采集的电压值是否一致，以及是否在预设的阈值范围内。

进一步的，所述供电模块还包括：

处理单元，用于在电极板对上的电压出现异常时控制其对应的供电单元退出运行。

进一步的，各个供电模块之间通信连接，以及每个供电模块中的各个供电单元之间通信连接。

进一步的，所述供电单元具有多种电流规格；

多个具有相同电流规格的供电单元并机组成供电模块。

进一步的，所述供电模块包括：

备份子模块，所述备份子模块包括1或2个供电单元。

本申请实施例提供一种提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统的工作方法，包括：

将多个电极板对划分为至少两个电极板对组；

采用供电模块对电极板对组进行供电；其中，一个供电模块对应一个电极板对组，每个所述供电模块由一个或多个供电单元并机组成。

进一步的，多个所述电极板对组之间共阳极或共阴极连接。

进一步的，将多个电极板对划分为具有相同数量电极板对的多个电极板对组，根据电极板对组需要的供电电流大小，选择相同电流规格的多个供电单元进行并机组成为适合电极板对组需要的供电电流大小的供电模块。

本发明采用以上技术方案，能够达到的有益效果包括：

本发明提供一种提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统及其工作方法，包括至少两个供电模块；将多个电极板对划分为至少两个电极板对组；每个所述供电模块用于对所述电极板对组进行供电；至少两个电极板对组之间共阳极或共阴极连接；本发明利用阴阳电极板对的供电需求特点：每个阴阳电极板对通电就可构成一个最小的提锂单元来工作，每个电极板对工作电流大约在20-60A或更大。这样就可以采用能满足供电参数的一个供电单元或供电模块就地供给一个电极板对，也可采用能满足几个电极板对的电源模块(或几个供电单元并机)给并联在一起几个电极板对(组成电极板对组)供电，供电模块通过铜母排连接给这几个电极板对供电。供电模块中的供电单元的数量及供电参数与电极板对相匹配就可以，灵活配置，避免容量浪费。除此之外，本申请通过至少两个供电模块就近分布式供电方式还可以缩短供电距离，减小压降，提高供电效率，同时缩小铜排截面积，减少了用铜量；简化了线路，安装调试方便；电源模块出现问题时，更换维修迅速，减少对于生产的影响。

为了增加电源系统分布供电模块输出的可靠性，可以在满足电极板对组正常输出要求的基础上，根据阴阳电极板对组和供电单元规格的大小增加1或2台供电单元并机作为原供电模块的备份，一起构成新的供电模块，以免供电模块中1个或2个出现问题时，不能额定提供输出而影响生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中提锂脱嵌槽用电源系统的结构示意图；

图2为本发明提供的提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统的结构示意图；

图3为本发明提供的两个电源各自为一个阴阳电极板对供电时相邻电极板供电连接布置示意图；

图4为本发明提供的提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统的工作方法步骤示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

为了减少提锂工艺流程中公用设备的投资，在满足提锂脱嵌槽阴阳脱嵌单元腔体内液体流场的情况下，希望提锂脱嵌槽体尽可能的加长，槽内含有更多数量的提锂阴阳脱嵌单元。为了保证电极板对的正常工作，无论提锂阴阳脱嵌单元工作在反应过程的不同状态：恒流还是恒压状态，每个电极板对之间施加的最大电压不能超过1V或更小，此电压随电极涂覆材料的不同略有差异。同时，随着相关技术的进步，针对同样的待提锂溶液浓度，电极板对工作电流密度会越来越大，这就需要配套的每个提锂脱嵌槽直流工作电源能提供越来越大的电流。如果把提锂脱嵌槽内的所有电极板对串联起来供电，则要求每个电极板对的状态严格完全一致，电极板对制作、处理一致性要好，而由于相关配套设备都是要定做研制等原因，在相当长时间内，实际制作工艺上难以保持完全一致。此时工作电压是加到串联连接的多个提锂脱嵌槽电极板对最外侧两端上，随着提锂反应周期数的增加，由于阴阳电极板对不均衡情况累积增大，造成分压加到每个电极板对的电压不同，有的电极板对上的电压会超过正常工作电压，此电极板对处于非正常工作状态并伴随着发生副反应，直至此电极板对损坏。如果采用并联方式供电，则整个提锂脱嵌槽工作电流峰值电流达2000-6000A或更大，这样对于供电设备本身及回路母排的要求提高，为了保证回路中电流在铜母排压降小，提高供电效率，减少各电极板对施加电压的不平衡，母排截面积要相应加大，工程的用铜量较大，设备投资增大，同时也增加了现场设备的安装工艺难度和工作量。在母排的连接中总会有母排的硬连接，通常两个连接件之间接触电阻随运行时间累计，接触电阻容易增大，造成发热，进而接触电阻更大，更主要的是此处损耗会加大，造成电源供电效率降低。

举例说明，如图1所示，对于100个阴阳脱嵌单元组成的提锂脱嵌槽运行时工作总电流峰值可达6000A，长度达2-4米。直流电压施加到母排10、20之间，母排10、20长度相等，母排10接到电极板对的正极的各接线11、21-1001长度相等，母排20母排接到电极板对负极的各接线12、22-1002长度也相等，每电极板对的电流走向如图所示，假设每个极板对的工况一直，如果保证每电极板对之间的电压一致，即各电极板对施加电压最大偏差值不超过门限值0.05V，正负极的接入母排的点选在两个母排安装的对角位置，或两个母排的另一对角位置较好。母排的截面积要满足电流在其上压降，保证实际加到每个电极板对之间的电压不能超限。以提锂脱嵌槽3米长100个电极板对，工作电流峰值3000A为例，考虑母排上电流载流量及在母排上电压降，计算母线截面积近2000平方毫米方可满足要求，铜用量比较大。同时，整个回路中也难于选择出合适的电压输出的采集点及反馈点以调整控制，即使选择出，控制逻辑复杂，且现场安装调试工作量大。

实践中提出的符合直流低压大电流输出要求的的供电电源通常也是由多个中小功率高频开关电源模块并机组屏柜，安装占地大，散热空间有要求，输出端到母排的连接母排的距离加长。如果运行中设备单元损坏，维修时停电面较大。可见对于提锂脱嵌槽的直流供电方案的确定是受多方面的影响。

下面结合附图介绍本申请实施例中提供的一个具体的提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统及其工作方法。

如图2所示，本申请实施例中提供的提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统，包括，至少两个供电模块3；将多个电极板对4划分为至少两个电极板对组；

所述供电模块3用于对所述电极板对组进行供电；

所述供电模块3由一个或多个供电单元并机组成。

可以理解的是，电极板对组中电极板对的个数可以根据实际需要进行设置，本申请对电极板对的个数并不限定。

本申请采用至少两个供电模块时，达到同样供电效能，每一个回路的正负母线铜排的截面积较采用一个总电源集中供电要小很多，因此用铜量相应减少，节约成本。本申请中采用分布式供电系统，即采用供电模块就近与对应的电极板对连接，这样可以使得供电模块的供电距离近，压降减少，供电效率提高。

优选的，至少两个所述电极板对组之间共阳极或共阴极连接。

本申请中将多个电极板对之间共阳极或者共阴极的方式连接，可以使得不同电极板对组相邻的电极板对之间的阴极和阳极的那相对的一面上涂覆的参与脱嵌提锂反应材料完全参与反应，发挥效能。

具体的，如图3所示，图3中5为两面涂覆在导电支撑材料上的嵌锂态的电池正极材料的极板；521为涂敷在导电支撑材料左侧位置上的嵌锂态的电池正极材料层；522为涂敷在导电支撑材料右侧位置上的嵌锂态的电池正极材料层；523为两面涂覆有嵌锂态电池正极材料的导电支撑网板；

6为两面涂覆在导电支撑材料上的欠锂态的电池正极材料的极板；621为涂敷在导电支撑材料左侧位置上的欠锂态的电池正极材料层；622为涂敷在导电支撑材料右侧位置上的欠锂态的电池正极材料层；623为两面涂覆有欠锂态电池正极材料的导电支撑网板；

7为两面涂覆在导电支撑材料上的嵌锂态的电池正极材料的极板；721为涂敷在导电支撑材料左侧位置上的嵌锂态的电池正极材料层；722为涂敷在导电支撑材料右侧位置上的嵌锂态的电池正极材料层；723为两面涂覆有嵌锂态电池正极材料的导电支撑网板；

8为两面涂覆在导电支撑材料上的欠锂态的电池正极材料的极板；821为涂敷在导电支撑材料左侧位置上的欠锂态的电池正极材料层；822为涂敷在导电支撑材料右侧位置上的欠锂态的电池正极材料层；823为两面涂覆有欠锂态电池正极材料的导电支撑网板；

56为阳极板5与阴极板6之间的阴离子膜；67是阴极板6与阳极板7之间的阴离子膜；

78为阳极板7与阴极板8之间的阴离子膜；

53为阳极板5的引出接线端；63为阴极板6的引出接线端；73为阳极板7的引出接线端；83为阴极板8的引出接线端；

10为接到阳极板5的引出接线端53与阴极板6的引出接线端63之间的直流工作电源；11为接到阳极板7的引出接线端73与阴极板8的引出接线端83之间的直流工作电源；

57为正极板5的引出接线端53与正极板7的引出接线端73之间的短接线即电源10与电源11为共阳极连接。

本申请中将多个电极板对之间共阳极或者共阴极的方式连接，其作用是保证两个两组供电极板的首尾相邻电极板侧参与脱嵌提锂反应的材料全部参与提锂反应。

对于每一个电极板对来说，正极板或负极板上的涂覆的电池正极材料，无论是嵌锂态还是欠锂态，均是粘结在极板两面。如果没有短接线57，当提锂工艺过程开始时：右侧的直流供电电源10通过引出接线端53、引出接线端63把电压是加到阴阳电极板对也就是阳极板5和阴极板6上，按照工艺要求输出正向激励(恒流或恒压输出)，在阳极板5和阴极板6导电支撑材料523与623之间形成的电场的作用下，阳极板5侧，其上涂覆的嵌锂态的电池正极材料522中的锂离子脱出到其所在的富锂溶液中(富锂液图中省略未示出，以下同。另一面的呈嵌锂态的电池正极材料521少量参加反应，随反应时间的进行，会越来越多，到整个反应时间结束时，本面材料不会完全参与反应)；阴极板6侧，待提锂溶液(图中省略未示出，以下同)中的锂离子嵌入到涂覆在其上的欠锂态的电池正极材料621中(另一面呈欠锂态的电池正极材料622侧少量参加反应，随反应时间的进行，反应材料会越来越多，到整个反应时间结束时，本面材料不会完全参与反应)。而在呈嵌锂态电池正极材料521及呈欠锂态的电池正极材料622层的一面，理论上没有置于电场中，没有参与反应，实际上有杂散电场的存在。这个反应过程一直进行，直到反应过程进行达到预设的条件时，反应结束，进入下一个工艺过程。

同样的，左侧的直流供电电源11通过引出接线端73和引出接线端83把电压是加到阴阳电极板对也就是阳极板7和阴极板8上，按照工艺要求输出正向激励(恒流或恒压输出)，在阳极板7和阴极板8导电支撑材料723与823之间形成的电场的作用下，阳极板7侧，其上涂覆的嵌锂态的电池正极材料722中的锂离子脱出到其所在的富锂溶液中(另一面的呈嵌锂态的电池正极材料721侧少量参加反应，随反应时间的进行，会越来越多，到整个反应时间结束时，本面材料不会完全参与反应)；阴极板8侧，待处理锂溶液中的锂离子嵌入到涂覆在其上呈欠锂态的电池正极材料821中(另一面呈欠锂态的电池正极材料822侧少量参加反应，随反应时间的进行，反应材料会越来越多，到整个反应时间结束时，本面材料不会完全参与反应)。而在呈嵌锂态电池正极材料721及呈欠锂态的电池正极材料822层的一面，理论上没有置于电场中，没有参与反应，实际上有杂散电场的存在。这个反应过程一直进行，直到反应过程进行达到预设的条件时，反应结束，进入下一个工艺过程。

如果把阳极板5的引出接线端53与阳极板7的引出接线端73之间短接，接上短接线57这样就会在极板6的导电支撑网623与极板7的导电支撑网723之间建立电场，则涂覆在导电支撑材料623上呈欠锂态的电池正极材料622和涂覆在导电支撑材料723上的呈嵌锂态电池正极材料721就完全参与了反应。

同理，或将阴极板6的引线接线端与阴极板8引线接线端之间短接，也是同样效果。

提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统的工作原理为：举例说明，如图2所示，本申请以10个电极板对并联为一个电极板对组作为供电对象为例，10个电极板对并联在一起总的供电电流峰值要求在200-600A。供电模块给这个电极板对组供电。寻找或制造出满足本申请中提出的供电模块，对于高频开关电源设备来说相对容易获得，成熟且价格不高、占地不大、安装方便。采用多个供电模块分别供电的方式在接线上可以使得各段母排截面积较小，用铜量减少，且容易选择出性价比高的供电模块满足生产要求。针对不同原料液体，选择合适规格的供电模块，使其充分发挥供电单元供电能力及灵活并机的特点，配置出其相对应数目的电极板对作为一组，满足电极板对组工作的最大的峰值电流。

优选的，所述供电单元具有多种电流规格；

多个具有相同电流规格的供电单元并机组成供电模块。

例如，可以具有20A、100A、200A规格的供电单元，当然还可以为其他电流值，本申请在此不做限定。在实际应用过程中，可以根据实际需要进行设置，然后根据实际需要对供电单元进行并机组成供电模块，为需要供电的电极板对组进行供电。举例说明，如果电极板对组工作需要的电流较小时，可以采用一个电流较小的供电单元进行供电，例如电极板对组只需要100A的电流时，可以采用具有100A规格的供电单元进行供电。而当电极板对组需要400A的电流时，而一个供电单元只能供200A的电流时，可以将两个200A的供电单元并机为一个供电模块，对需要400A电流的电极板对组进行供电，同时要兼顾铜母排截面积的选取。

可以理解的是，当需要较大电流，如果供电单元的供电电流较小而需要供电的电极板对组工作电流较大时，可以将多个供电单元进行并机为供电模块，以满足电极板对组需要的电流。本申请既可以满足供电模块单个供电单元对单个电极板对组的供电需求，也可以在电极板对组需要较大电流时对同规格的供电单元进行并机为一个供电模块，构成单个供电模块对电极板对组进行供电，不会因为供电模块电流太大而使得母排截面太大而导致浪费以及施工困难，可以根据具体情况灵活配置。其中，在多个供电单元进行并机时，优选同规格的供电单元，选用相同电流规格的供电单元进行并机便于设备的标准化和备件备品的库存。

优选的，各个供电模块之间通信连接，以及每个供电模块中的各个供电单元之间通信连接。

需要说明的是，一个提锂脱嵌槽的电源供电系统采用多个供电模块分布式供电，每个供电模块由一个或多个供电单元组成，各个供电单元之间通过通讯方式连接共享信息，通讯方式优选采用有线方式，其优点为：可靠，成本低，维护方便。无线通讯较适合各个提锂脱嵌槽供电系统与提锂智能控制器之间通讯，具有接线少，组网简单，扩展迅速的优点。同理，各个供电模块之间通信连接、共享信息，通讯方式可采用有线，也可以采用无线，本申请在此不做限定。

提锂工艺控制系统的供电控制要求：各个供电模块根据工艺的要求(通过提锂智能控制模块下达给各智能的供电模块)开机、停机、正反向输出、电流模式或电压模式输出等命令。同时提锂智能控制模块初始化时，还可以统一或单独下发给各供电模块工作的恒流电流、恒电压定值、停机条件、换向输出条件等。保证给同一个提锂脱嵌槽供电的各供电模块协调工作。正常运行时各供电模块时刻响应提锂智能控制模块的要求，开机或关机，把供电模块工作所处的状态(输出正向还是反向；恒流还是恒压模式)、实时电压、电流信息上传给提锂智能控制模块，进而发给工艺系统监视设备运行状态。各供电模块根据自己所供的电极板对组的情况输出，达到本组的最佳运行状态，整组提锂脱嵌槽内所有电极板对组运行结束后，本次反应结束。各供电模块之间即独立又统一地工作。

各供电模块的构成根据所供电极板对组及本身所能提供的额定容量确定，一个供电模块可以由一个或几个同规格的供电单元并机组成，各供电单元根据供电单元的控制器的要求，协调他们之间各自的输出状态及出力，以整体满足作为一个供电模块输出的要求：调整、反馈、均流、采集反馈、稳定输出、通讯响应系统命令等功能。

优选的，所述供电模块还包括：

备份子模块，所述备份子模块包括1或2个供电单元。

具体的，为了增加分布式供电电源系统内部各供电模块输出的可靠性，可以在满足正常输出要求的基础上，根据阴阳电极板对组额定工作电流及供电单元规格的大小增加1到2个同规格的供电单元并机作为备份，以避免1个或2个供电单元出现问题时，不能提供额定输出而影响生产产出。可以理解的是，本申请中的备份子模块可以为冷备份也可以为热备份，本申请在此不做限定，因为各个供电单元之间通信连接，当1个或2个供电单元出现问题时，问题供电单元退出运行，可以控制备份子模块中的供电单元启用进行输出，或热备份时增大输出，保证生产正常进行。

一些实施例中，所述供电单元包括：

电压采集模块和控制器；

所述电压采集模块用于采集施加到阴阳脱嵌单元或多个阴阳脱嵌单元构成的阴阳脱嵌单元组的电压；所述阴阳脱嵌单元用于放置电极板对；

所述电压采集模块包括多个电压采集点和多个电压反馈点，多个所述电压反馈点设置在所述供电单元上，多个所述电压采集点设置在其所供电的电极板对组上；

所述控制器用于判断所述电压采集点采集的电压值是否一致，以及是否在预设的阈值范围内。电压反馈点反馈电压值是否正常，以及检测压差值是否在预设的阈值范围内。其中预设的阈值范围可以根据实际需要进行设置。

优选的，所述供电模块还包括：

处理单元，用于在电极板对上的电压出现异常时控制其对应的供电单元退出运行。

具体的，处理单元可以为多个，每个处理单元对应一个供电单元，当电压出现异常时，处理单元发送控制信号至对应的供电单元，因为供电模块中的各个供电单元之间通信连接，各供电单元的处理单元响应这个信息，可以使得并机组成供电模块的多个供电单元同时退出运行，即供电模块停止供电给电极板对组。或者，处理单元为一个，只连接多个供电单元中的一个，当电压出现异常时，处理单元发送控制信号至连接的供电单元，因为多个供电单元之间通信连接，可以使得多个供电单元同时退出运行，从而多个供电单元并机组成的供电模块退出运行。

如图2所示，图中左侧电源3供电的部分为第1组电极板对的供电接线原理图；第1组供电的右侧电源供电的部分为第2组供电接线原理图；以此类推，最右侧部分电源供电的为第10组供电接线原理图。实现了工作时对各电极板对组分别供电，各电极板对组保持独立运行。当有一组电极板对出现问题，比方说第二组，那么第二组供电模块可以停止输出，第二组退出运行，而其他组正常运行；或者说第二组供电模块故障需更换，就可本组停机更换(因为分布供电，供电模块体积重量不大可快速更换)，更换后，继续投入运行，其他部分不停机继续生产。此时第二组和整体提锂脱嵌槽其他组运行不同步，但是不影响生产，直到自己满足停机工艺条件。工艺逻辑控制器根据提锂系统工艺要求协调这些直流供电模块之间及与其他工艺步骤(包括供液)的关系，保持整个生产协调进行。

本发明提出了一种提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统的工作方式，这种方式根据供电单元所能提供的额定电流大小，为一个或多个电极板对提供直流供电，还可以将多个相同电流规格的供电单元进行并机为一个供电模块以满足电极板对组所需的电流大小，充分发挥电源供给能力，降低了对于供电单元设备的选择性。本申请采用至少两个供电模块根据本身能提供的电流满足相应的数目的电极板对对电流或电压的要求，采用较小截面的铜母排，工程安装施工方便，占地面积小。如果部分电极板对因脱嵌性能不能满足要求需要维修更换时，可以停掉问题电极板对所在的的那一组供电模块。其他组继续运行，直到整个反应过程结束，再更换或维修。

一些实施例中，如图4所示，本申请提供一种提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统的工作方法，包括：

S101，将多个电极板对划分为至少两个电极板对组；

S102，采用供电模块对电极板对组进行供电；其中，一个供电模块对应一个电极板对组，每个所述供电模块由一个或多个供电单元并机组成。

优选的，多个所述电极板对组之间共阳极或共阴极连接。

优选的，将多个电极板对划分为具有相同数量电极板对的多个电极板对组，根据电极板对组需要的供电电流大小，选择相同电流规格的多个供电单元进行并机组成为适合电极板对组运行需要的供电电流大小的供电模块。

例如，电极板对组只需要100A的电流时，可以采用具有100A的供电单元进行供电。当电极板对组需要200A的电流时，而一个供电单元只能供100A的电流时，可以将两个100A的供电单元并机为一个供电模块，对需要200A电流的电极板对组进行供电。当然可以根据实际情况进行相应设置，本申请在此不做限定。在多个供电单元进行并机时，优选同规格的供电单元，选用相同电流规格的供电单元进行并机便于设备的标准化和备件备品的库存。

可以理解的是，本申请中可以将多个电极板对划分为相同数量或不同数量放置在电极板对组中。

综上所述，本发明提供一种提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统及其工作方法，包括至少两个的供电模块；将多个电极板对划分为至少两个电极板对组；每个所述供电模块用于对所述电极板对组进行供电；至少两个电极板对组之间共阳极或共阴极连接；本发明利用阴阳电极板的供电需求特点：每个电极板对工作电流大约在20-60A或更大，既可以采用满足一个电极板对供电的供电单元就地供电给一个电极板对，也可根据把几个相同电流规格的供电单元并机一起组成供电模块对电极板对组进行大电流供电，供电模块通过铜母排给这个电极板对组供电。供电单元、供电模块的数量以及电极板对的数量可以灵活设置。根据供电单元额定参数对应的供电能力配置相应数量的供电极板对，避免容量闲置造成浪费。除此之外，本申请通过至少两个供电模块供电的方式分布式就地供电，即供电模块以最近距离与对应的电极板对组连接，使得供电距离近，减少压降，提高了供电效率，同时减小铜排的用铜量，节约成本；降低了电源设备选型及制作的难度，简化现场线路，便于安装维修。

可以理解的是，上述提供的系统实施例与上述的方法实施例对应，相应的具体内容可以相互参考，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令方法的制造品，该指令方法实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统，其特征在于，包括：至少两个供电模块；将多个电极板对划分为至少两个电极板对组；

所述供电模块用于对所述电极板对组进行供电；

所述供电模块由一个或多个供电单元并机组成。

2.根据权利要求1所述的提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统，其特征在于，至少两个所述电极板对组之间共阳极或共阴极连接。

3.根据权利要求1所述的提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统，其特征在于，所述供电单元包括：

电压采集模块和控制器；

所述电压采集模块用于采集施加到阴阳脱嵌单元或多个阴阳脱嵌单元构成的阴阳脱嵌单元组的电压；所述阴阳脱嵌单元用于放置电极板对；

所述电压采集模块包括多个电压采集点和多个电压反馈点，多个所述电压反馈点设置在所述供电单元上，多个所述电压采集点设置在其所供电的电极板对组上；

所述控制器用于判断施加到同一电极板对或电极板对组上的多个所述电压反馈点的电压值是否一致，以及是否在预设的阈值范围内。

4.根据权利要求3所述的提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统，其特征在于，所述供电模块还包括：

处理单元，用于在电极板对上的电压出现异常时控制其对应的供电单元退出运行。

5.根据权利要求3所述的提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统，其特征在于，

各个供电模块之间通信连接，以及每个供电模块中的各个供电单元之间通信连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统，其特征在于，

所述供电单元具有多种电流规格；

多个具有相同电流规格的供电单元并机组成供电模块。

7.根据权利要求6所述的提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统，其特征在于，所述供电模块包括：

备份子模块，所述备份子模块包括1或2个供电单元。

8.一种提锂脱嵌槽用分布式供电电源系统的工作方法，其特征在于，包括：

将多个电极板对划分为至少两个电极板对组；

采用供电模块对电极板对组进行供电；其中，一个供电模块对应一个电极板对组，每个所述供电模块由一个或多个供电单元并机组成。

9.根据权利要求8所述的工作方法，其特征在于，

多个所述电极板对组之间共阳极或共阴极连接。

10.根据权利要求8所述的工作方法，其特征在于，

将多个电极板对划分为具有相同数量电极板对的多个电极板对组，根据电极板对组需要的供电电流大小，选择相同电流规格的多个供电单元进行并机组成为适合电极板对组运行需要的供电电流大小的供电模块。

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