ACFS-SCD 先進電芯化成系統，是一款基於串聯充放電模式的化成、分容設備。融合MSCC、DYBP及高壓-高效-放電回收（High-Voltage, High-Efficiency Discharge Recovery）技術，專為大規模產線 "高一致性"、"高效能量回收"、"低建製成本" 與 "低維護需求" 生產而設計。其創新設計有效降低硬體需求，並支持多種電芯材質的靈活應用，助力客戶實現產能與成本效益的雙贏。
適用領域：
- 鋰電池製造：電芯生產預充電、一活充電、二活充放電及容量分級。
- 電動車產業：動力電池組成前的單體電芯化成和一致性測試。
- 儲能系統：大型儲能電池的化成與測試。
- 工業電池製造：工業設備中的鉛酸電池、鋰電池化成、鎳氫電池測試。
- 一般電芯應用：電芯進料容量分級，電芯進料檢驗。
系統優勢：
- 硬體需求降低92%，校正需求降低90%
- 容量一致性提高92%，維護需求降低80%
- 高壓放電回收效率 > 88%
- 多段恆電流充電（MSCC）
- 不中斷電流，動態旁路（DYBP）
- AC/DC雙向電源模組，安規認證 IEC62477-1、IEC62116、TUV/UL 62368-1、CB/UL/TUV 62368、CE
- 輸出精度：充電 ±0.02%、放電 ±0.05%
- 夾治具線路阻抗及環境溫度，連續監測及警報
傳統化成充放電問題（Traditional Cell Formation Issues）
在電芯化成與分容工藝中，傳統的一對一化成方式雖然應用廣泛，且曾在初期滿足規模量產需求，但隨著電動車、儲能系統以及消費電子市場的快速發展，這種方式的局限性正變得越來越明顯。
尤其是面對大規模產線、快速化成需求和嚴格的一致性要求，傳統工藝逐漸暴露出無法高效應對的瓶頸。
傳統化成技術以每顆電芯配備獨立的硬體通道為特徵，對於單一電芯的充放電控制雖然相對獨立，但卻帶來設備結構複雜、運營成本高、維護困難等諸多問題。除此之外，傳統方式在能量利用效率、一致性控制和生產效率上也存在明顯不足，無法滿足現代化生產對高效率和低能耗的雙重需求。
針對這些傳統化成工藝中常見的痛點，急需突破性的技術創新，助力電芯行業邁向更高效、更可持續的發展方向。
硬體通道需求高，成本負擔重
• 傳統化成需要為每顆電芯配備獨立通道，導致硬體需求激增。這不僅增加了初始設備投資，還帶來高昂的空間、運維和能源成本。
• 實例數據：處理10,000顆電芯需要10,000個通道，每通道校正和維修成本高昂，對產線擴展形成巨大壓力。
校正與維護頻繁，影響生產效率
• 硬體通道數越多，所需的校正與維護工作越大。頻繁的校正需求導致系統可用性降低，進一步拉長了生產周期
• 時間成本高：假設每個通道校正需要3分鐘，10,000個通道則需 500 小時，這會嚴重影響產能。
• 維修複雜度高：當單一模組發生故障時，需拆解多個部件，導致停機時間長且維護操作繁瑣。
能量浪費與運營成本高
- 傳統化成設備的能量回收效率低下。單電芯電壓過低，導致放電過程中釋放的能量部分直接損耗為熱能，需要額外的冷卻系統來控制設備運行溫度。這不僅浪費能源，還增加了長期運行的成本。
電芯一致性難以保障
- 傳統一對一化成依賴單一通道的穩定性，若某些通道校正或維護不到位，將導致化成後的電芯性能參差不齊
- 批次間差異化大：電芯容量因為一對一通道，彼此的精度誤差一致性不佳，影響下游的模組裝配與整體系統性能。
傳統化成技術存在硬體成本高、空間占用大、校正與維護繁瑣、能量浪費以及電芯一致性不足等多方面的痛點。隨著市場對高效、低成本、大規模生產需求的不斷提升，這些問題正逐漸成為電芯產業發展的主要挑戰。
ACFS-SCD 系統憑藉其創新設計與卓越性能，為這些長期困擾的難題提供了高效且可持續的解決方案，幫助企業實現化成工藝的全面升級。
創新化成技術，提升產線效能
ACFS-SCD 系統作為一款基於串聯充放電模式的先進化成設備，專為應對現代化產線對
「高效能」、「低成本」與「卓越一致性」
的需求而設計。結合多段恆電流充電（MSCC）、動態旁路技術（DYBP）及高效能量回收（Efficiency > 88%），ACFS-SCD 不僅顛覆了傳統化成工藝，還通過其模組化設計降低硬體需求 92%，成為動力電池、儲能系統及工業電池領域的理想解決方案。
ACFS-12S0530A
串聯充放電（Series Charge-Discharge, SCD）
串聯充放電（SCD）是將多顆電芯以串聯方式連接，並通過共享相同電流來實現充放電的技術。其核心原理是利用單一電流路徑，依序經過每顆電芯，使每顆電芯均可在相同電流下進行充電或放電。過程中，系統會通過動態旁路技術（DYBP）隔離達到目標電壓的電芯，確保其他電芯繼續充放電。
在化成過程中，系統結合多段恆電流充電（MSCC）技術，將充電電流劃分為多個階段，每個階段依電芯的充電需求進行調整，實現精確的階段化控制。
| 項目 | 傳統化成設備 | ACFS-SCD |
| 硬體需求 | 100 % | 通道縮減 92 % |
| 能量回收效率 | < 60 % ~ 70 % | 高壓回收 > 88 % |
| 校正需求 | 100 % | 減少 90% |
| 維護需求 | 100 % | 降低 80% |
| 電芯一致性 | 依賴個別通道誤差執行 | 提高 92% |
| 精準度 | > 0.1% | 增加 5 倍 < 0.02% |
| 建製成本 | 高 | 更少的硬體，更低的成本 |
動態旁路（Dynamic Bypass, DYBP）
動態旁路技術是ACFS-SCD系統的核心創新之一，用於確保每顆電芯在化成過程中的精準控制與高效運行。當電芯達到設定的目標電壓（如CV點）時，系統會自動啟動旁路模組，將該電芯隔離出主充放電路徑。旁路切換以毫秒級（< 10ms）速度完成，並將瞬間電流漣波控制在Max. 300mA < 1ms，保證化成過程的穩定性與安全性。
動態旁路的關鍵特性：
1. 即時響應：旁路切換速度快，無需中斷其他電芯充放電過程。
2. 穩定高效：旁路過程中，其餘電芯仍繼續執行充放電，不影響串聯迴路其餘電芯化成的進行，提高生產效率。
3. 一致性保障：防止電芯過充或過放，確保整批電芯性能與容量的一致性。
4. Single Bypass：MSCC最終段或放電過程中使用。
- 確保每單一電芯都能充電到指定的CV及截止電流點。
- 確保每單一電芯都能放電到指定的截止電壓點。
5. All Bypass：MSCC過程中使用。
- 自動追蹤串聯充電最高電壓的電芯，執行MSCC電流換段。
6. Start Bypass：允許1~12的任何不足數的電芯執行充放電。
多段恆電流充電（Multiple Stage Constant Current, MSCC）
MSCC 技術是 ACFS-SCD 系統的核心功能，旨在透過精準的多段電流控制，實現電芯化成的一致性與效率最大化。系統將整個充電過程依使用者設定為多個電流階段（1~100），並根據電芯的電壓到達，自動動態轉載調整每個階段的電流大小。這一技術模擬傳統 CV 模式，確保每顆電芯均在最佳條件下完成化成。
ThinkFM 軟體，提供MSCC自動計算功能，使用者只需輸入：啟始電流、結束電流、截止電壓、MSCC段數後，
ThinkFM 軟體即按使用者輸入條件，自動計算每一段的時間、電流及電壓。
實測驗證：MSCC/Charge/0.2C/15 Stage 串聯多電芯-最高電壓追蹤
實測驗證：MSCC/Charge/0.2C/15 Stage
電流高精度控制（Current High-Precision Control）
精準電流控制，實現卓越一致性 業界使用的 AC/DC 雙向電源的充放電機，其電流控制精度僅能達到 ±0.1% 左右。而 ACFS-SCD 系統憑藉尖端技術，將電流控制精度提升至 ±0.02%，實現更高效、更穩定的電芯化成。
- 串聯電芯高度一致性：單機串聯架構確保每顆電芯在相同電流下進行化成，顯著提升批量生產中的容量一致性。
- 系統間精準同步：單機與單機之間的電流精度高度匹配，誤差極小，使不同批次的電芯產品均達到卓越的一致性。
- 批量生產的品質保障：電流控制精度提升至 ±0.02%，比傳統技術提升 5 倍，不僅降低了化成過程中的性能偏差，還進一步提高了大規模生產的可靠性與良品率。
應用價值： 透過 ACFS-SCD 系統的精準控制與串聯一致性設計，客戶能輕鬆實現高標準的電芯容量一致性，為動力電池、儲能系統及消費電子等行業提供卓越的產品品質與競爭優勢。這一創新技術使批量生產的每顆電芯都能達到理想規格，助力高效產線運行與更高效益的產品輸出。
世界級安規和認證（World-Class Safety Standards and Certifications）
安規/認證：
與非標準的客製品不同，AC/DC 雙向電源模組通過 IEC62116、TUV/UL 62368-1、CB/UL/TUV 62368 與 CE 認證要求，AC 並聯功能設計亦參照 IEC 62477-1 標準。不僅保障產品在高負載運行下的穩定性，還大幅降低了系統運行的潛在風險。
多層次的保護機制：
內建過載、過溫、短路等多重保護功能，避免因設備故障引發的安全隱患。相比於市面上不具備安規的自量產產品，本電源模組的安全性在多種應用場景中已得到驗證，為化成系統提供更高的可靠性。
MIT 全球標準化產品，品質穩定可靠：
選用國際知名廠商的量產規格產品，不僅確保了每批次的一致性，也避免了自量產產品可能面臨的供應不穩定問題，為系統提供穩定的供應鏈支持。
高壓-高效-放電回收（High-Voltage, High-Efficiency Discharge Recovery）
在 ACFS-SCD 系統中，高壓放電回收 (High-Voltage, High-Efficiency Discharge Recovery) 透過將12 顆電芯串聯，再以AC/DC 雙向電源模組將直流能量回饋至電網，不僅大幅降低線損，也讓回收效率突破88%。
放電電流 vs. DC-AC 轉換效率曲線圖：
Note 1：DC-AC Conversion Efficiency 測試方式參考 <放電回生效率計算_V1.3_20250425>
Note 2：效率計算包括 RS3、RS4 的線損
夾治具線路阻抗監控（Clamp-fixture line impedance monitoring）
充放電期間連續不間斷，監控機台輸出端至電芯極耳電壓取樣點的線路阻抗。
以固定間隔時間(1~100 Sec 可設定)，掃瞄量測線路阻抗，並依設定阻值檢查發出過阻(ORP)警報。
以右圖為例：
設備輸出端點至電芯電壓取樣點V+/V-，其間電流線(I+/I-)歷經各式節點(端子台、快速接頭… )，最終接至極耳夾治具。
設備在充放電期間，連續監控 R1+R2 值，是否超過過阻(ORP)警報設定。
電池盤環境溫度監控（Battery-tray ambient-temperature monitoring）
充放電期間連續不間斷，監控電池治具盤環境溫度。每個治具盤配置4/8 溫度點，以固定間隔時間(1 Sec)，掃瞄量測電池治具盤環境溫度，並依設定溫度檢查發出過溫(OTP)警報。
獨立控制系統（Stand-alone Control System）
靜態控制：ACFS-SCD 控制電腦與操作軟體是被設計在靜態工作模式。
控制電腦與操作軟體並不參與動態的製程換段、異常檢出與資料記錄，因此線外的控制電腦若有發生任何系統忙碌、不當操作或當機時，並不會影響單機的運行。
控制電腦與操作軟體用來：
- 啟動、暫停、停止等操作命令。
- 收集已製程結束單機的記錄資料
- 製程編輯
- 與客戶MES、ERP或CIM系統對接
動態控制：
ACFS-SCD內建獨立控制系統，無論是製程控制、故障檢出、資料記錄、操作記錄、故障記錄 … 等等，都由單機內部系統控制。
單機內部自動保留最近20次的測試完整資料，以及2,000筆故障及操作記錄。
即時訊息：
操作軟體通過Wired LAN，顯示所有ACFS-SCD的即時狀態。
即時狀態包括：V、I、T、Step、Step Time、Total Time、mAh、Wh、CellV、Bypass
韌體更新：
透過ThinkFM軟體即可執行ACFS-SCD的控制系統韌體更新，無須拆卸任何設備
獨立單模組抽換（Independent Single-Module Swapping）
簡單模組：ACFS-SCD 單機類同工控電源模組，任何需求維護或更換的作業，都可以以最少人力資源進行。
無需設定：ACFS-SCD 單機只需透過操作軟體輸入IP位置，即可完成ACFS-SCD更新，無須操作任何設定。
輸出入端口（I/O Interface）
電氣規格（Specification）
Note1：Test Lead 10WAG/1M
Note2：Te (Equipment Inlet Ambient Temperature)，T1~T4(Fixture Tray Ambient Temperature)
產品提供一年保固
新科電力科技股份有限公司
Think Power Technology Co., Ltd.
新北市五股區五權三路25號2樓
TEL：+886-2-22902095FAX：+886-2-22900586
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