Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 3/2019 vyšlo
tiskem 11. 3. 2019. V elektronické verzi na webu ihned. 

Téma: Amper 2019 – 27. mezinárodní elektrotechnický veletrh

Hlavní článek
Smart Cities (8. část)

Aktuality

Největší větrná elektrárna v Česku pomohla skupině Portiva překonat rekord Energetická divize investiční skupiny Portiva loni dokázala vyrobit nejvíce elektrické…

Světlo v architektuře - 6. ročník specializované výstavy V březnu budou zářit nejen hvězdy, ale i svítidla na výstavě SVĚTLO V ARCHITEKTUŘE!

Diskuze u kulatého stolu nastínila trendy v oblasti chytrých budov Kulatý stůl uspořádaný Kanceláří Evropského parlamentu ve spolupráci s Aliancí pro…

CANDELA 2019 – 7. ročník konference o veřejném osvětlení Jsou opravdu dominantním zdrojem rušivého světla soustavy veřejného osvětlení jak…

V Praze byla představena publikace Světového energetického výhledu Pod záštitou Ministerstva průmyslu a obchodu se v Praze konala prezentace aktuálního…

Temelín investuje 1,5 miliardy a soustředí se na efektivitu provozu Přestože je Temelín nejnovější jadernou lokalitou v Evropě, bude i nadále pokračovat v…

Více aktualit

Fulgur Battman – specialista na baterie a akumulátory

11.03.2019 | Jiří Sigmund | Fulgur Battman | www.fulgurbattman.cz

Otázky ukládání elektrické energie se s postupem doby stávají stále naléhavější. S určitou dávkou prozíravosti je pro svoje podnikání zvolila brněnská společnost Fulgur Battman, když v roce 1996 vstupovala na trh v České republice. Firma je známá jako dodavatel akumulátorů a baterií prakticky do všech odvětví průmyslu, má mnohaleté znalosti a zkušenosti a svou specializaci dává právem najevo. Proto jsme při rozhovoru s panem Jiřím Sigmundem pro časopis ELEKTRO zaměřili velký podíl otázek čistě na technická témata.

V posledních letech jsme zaznamenali obrovský skok v oblasti akumulace elektřiny na principu elektrochemické přeměny energie. Jaký je obecný trend a které oblasti jsou doménou společnosti Fulgur Battman?

Zájem o akumulaci elektřiny roste již dlouhou dobu a tento trend určitě nepoleví. Velký podíl na tom v poslední době mají určitě solární systémy, ať již v průmyslu, nebo aktuálně v dotovaných ostrovních systémech pro domácnosti. Zájem roste i v elektronice, kde je stále větší požadavek na mobilitu a bezdrátové systémy, kabely jsou přece jen v mnoha aplikacích již přežitek. Naší hlavní doménou jsou dvě oblasti; v první řadě jsou to olověné akumulátory, a to hlavně díky našemu více než dvacetiletému zastoupení firmy Panasonic pro Českou republiku a Slovensko a velmi dobře se na trhu daří i naší značce Fukawa. Druhý největší podíl má bezesporu výroba bateriových sestav, kterou děláme téměř od založení firmy a o sestavy je stále větší zájem v elektronice i v průmyslu.

Které druhy akumulátorů jsou v současné době v průmyslu nejžádanější a které naopak ustupují?

Je to různé. Například v záložních systémech UPS stále dominují olověné akumulátory, a to hlavně díky příznivé ceně, dostupnosti a relativně jednoduchém provozu. Existují i lithium-iontové varianty v pouzdře pro olověné akumulátory, ale doposud se moc neuchytily, zejména kvůli jejich stále vysoké ceně. Olověné akumulátory mají uplatnění i v dalších oborech; dodáváme je například i jednomu většímu výrobci elektrických motorek nebo do již zmíněných solárních systémů. Jedním z největších výrobců těchto akumulátorů je firma Panasonic a jejich výrobky jsou stále považovány za jedny z nejspolehlivějších na trhu. Objevuje se ale stále více čínských značek, které již ani nestíháme počítat, a i když mnohdy zdaleka nedosahují kvalit renomovaných výrobců, nacházejí své místo zejména ve výběrových řízeních, kde je hlavní požadavek pořizovací cena. Bohužel si ale kupující neuvědomuje, že levné akumulátory bude měnit dříve a ve finále pro něj bude tato volba dražší, než kdyby zvolil kvalitní produkt hned na začátku.

Z ostatních chemických principů se dříve hodně používaly akumulátory Ni-Cd; ty jsou ale kvůli obsahu jedovatého kadmia v EU zakázány (až na několik výjimek). Použití je povoleno pouze v nouzových svítidlech, lékařských přístrojích a speciálních armádních aplikacích. Postupně jsou nahrazovány akumulátory Ni-MH a Li-Ion.

Akumulátory Li-Ion jsou, kromě zmíněných záložních systémů UPS, jednoznačně na vzestupu, protože dokážou pokrýt potřeby v široké škále aplikací. Jejich nespornou výhodou spolu s nízkou hmotností je množství energie vztažené k objemu. Akumulátory Li-Ion jsou stále více žádané výrobci zařízení využívajících bateriové sestavy.

Co si můžeme představit pod pojmem výroba bateriových sestav?

Ve většině průmyslových zařízení se nepoužívají samostatné články uživatelsky vyměnitelné, ale sestavy z těchto článků opatřené například konektorem nebo připájené přímo na desku plošného spoje. Jmenovité napětí článku Li-Ion je 3,6 V, takže např. zařízení s napájecím napětím 36 V zcela jistě využívá baterii složenou z deseti sériově zapojených článků. Tyto články jsou dále opatřeny ochranným elektronickým obvodem, který hlídá akumulátor před nestandardními stavy, jako je přebití, vybití pod dovolenou mez, proudové přetížení, zkrat a přehřátí, aby nedošlo k poškození článků. Jednotlivé články se spojují poniklovanými plíšky na bodových svářečkách, přičemž vznikají velmi kvalitní spoje bez přechodových odporů, akumulátor se velmi málo tepelně namáhá, a nedochází tak k jeho poškození. Sestavu lze vyrobit v jakémkoliv tvaru, který dovolí požadované zapojení, následně je opatřena požadovanými vývody a zatavena do fólie nebo umístěna do pouzdra, které si zvolil zákazník, a ve finále projde výstupní kontrolou. Jako jedna z mála firem v Evropě jsme v roce 2010 úspěšně prošli certifikací japonské firmy Panasonic, a splnili tak jejich přísné požadavky na kvalitu výroby akumulátorových sestav. Kromě samotné výroby děláme běžně i repasi akumulátorů v pouzdře, kdy se vymění články ve staré baterii za nové, mnohdy kvalitnější a s větší kapacitou. Dříve se takto běžně dělaly i baterie do notebooků, ale vzhledem k stále důkladnějšímu elektronickému zabezpečení proti výměně to již většinou není možné.


Obr. 1. Ukázka ochranného obvodu 2S1P 3A;
2S1P - 2× sériově 1× paralelně

V médiích jsme nedávno mohli zaznamenat zprávy o incidentech, jejichž příčinou byly právě akumulátory Li-Ion. Jak posuzujete tyto zprávy? Co se vlastně stalo a kde je řešení?

Je pravda, že v poslední době se o několika případech psalo, ale nemyslím si, že by to bylo vyloženě chybou samotného akumulátoru, ale spíše nevhodným konstrukčním řešením, zapojením nebo zvolením nevhodného článku. Když se dodrží postupy doporučené výrobcem těchto akumulátorů a použije se dostatečný ochranný obvod, je tato technologie zcela bezpečná, samozřejmě pokud pominu různé levné články neznámého původu. Každý výrobce musí počítat s tím, že baterie se při nabíjení zahřívá a potřebuje adekvátně ochlazovat, a hlavně musí zvolit vhodný článek pro dané zařízení s dostatečným ochranným elektronickým obvodem, jinak může dojít k přehřátí a poškození článku. Osobně se vyhýbám lithium-iontovým akumulátorům z neznámých zdrojů a rozhodně bych takový akumulátor nedal do zařízení, které používám v domácnosti nebo nosím u sebe. Podobně postupujeme i v naší firmě. Jestliže náš zákazník potřebuje do projektu akumulátor, který nemáme v nabídce a není možnost použít jiný, nejdříve oslovíme námi ověřené výrobce, poté otestujeme vzorky v našem technickém oddělení a teprve pak můžeme zákazníkovi daný typ doporučit nebo nedoporučit. Správný výběr a instalace akumulátoru jsou velmi důležité a v případě Li-Ion to platí dvojnásob, ale stále to bohužel dost výrobců nerespektuje a pak může dojít k problému s akumulátorem.

Výrobci elektrických zařízení či spotřebičů často mají jen všeobecnou znalost akumulátorů pro napájení svých výrobků. Mohou tedy udělat chybu při výběru správného akumulátoru. Jaký druh chyby bývá nejčastější?

Mnozí výrobci nejdříve navrhnou zařízení a teprve poté hledají vhodný akumulátor, popřípadě baterii do vymezeného prostoru. Tím se dostanou do situace, kdy nemohou volit ten nejvhodnější a nejdostupnější článek pro danou aplikaci, ale musí vybírat hlavně podle rozměrů. Už několikrát se stalo, že zvolený článek při dlouhodobějším používání nebyl vhodný pro dané zařízení nebo se po nějaké době přestal vyrábět a bylo velmi těžké najít adekvátní náhradu a v některých případech to vedlo k nákladným úpravám celého zařízení. Výrobcům těchto zařízení nabízíme naše znalosti a zkušenosti; nejvhodnější je oslovit nás již při samotném návrhu. Rádi s výběrem pomůžeme, a tím zákazníkovi ušetříme čas a peníze.

Jak konkrétně vypadá taková pomoc zákazníkovi?

Na základě získaných informací a technických podkladů bychom v první fázi ve spolupráci s našimi techniky navrhli nejlepší řešení z běžně dostupných, a hlavně vhodných článků. Hodně to záleží na dané aplikaci, jaký bude potřebný výkon zařízení, v jakých se bude provozovat teplotách, v jakém prostředí apod. V případě větších sestav můžeme navrhnout 3D model, aby měl zákazník představu, jak bude výsledná sestava vypadat a jaké bude mít rozměry. U Li-Ion sestav navrhneme také vhodný ochranný elektronický obvod pro danou sestavu akumulátorů. Při náročnějších aplikacích konzultujeme volbu článku s odborníky přímo v Panasonicu nebo v jiných firmách, které na českém trhu zastupujeme.

Jaké máte zkušenosti i s výrobou akumulátorových sestav pro elektromobilitu?

Spolupracujeme s celou řadou výrobců elektromotorek a elektrokol, kde jsme se podíleli na vývoji od samotného začátku. Vyrábíme například akumulátor pro nejrychlejší invalidní vozík na světě, který vyrábí česká firma IKbike, a velice nás těší, že se můžeme podílet i na takovém projektu, který pomáhá postiženým lidem. V tomto vozíku je například akumulátor s napětím 60 V a kapacitou 32,5 Ah, sestavený z 208 vysokoproudových Li-Ion válcových článků. Jeho celková hmotnost včetně ochranné elektroniky je kolem 11 kg.


Obr. 2. Akumulátorová sestava pro elektrokolo 10S4P 36V 10Ah

Jak velké mohou být sestavy akumulátorů? Jaká jsou omezení při návrhu sestav?

Limity při výrobě akumulátorových sestav téměř nejsou. Nejčastěji se vyrábějí malé sestavy do deseti článků, ale dělali jsme například i akumulátor pro elektrické letadlo, který se skládal z několika tisíc Li-Ion akumulátorů zapojených sérioparalelně. Pokud se dělají větší sestavy, je třeba dobře udělat návrh a nepodcenit přípravy ať již konstrukční nebo elektronické s dostatečnou ochranou. Z Li-Ion válcových článků Panasonic o průměru 18 mm a délce 65 mm se například skládají i akumulátorové baterie do vozidel Tesla.

Jaký je Váš názor na články dovážené např. z Číny, kde jsou uváděny až dvojnásobné kapacity oproti jiným výrobcům?

Na etiketu článků a do katalogového listu může každý napsat co chce, ale pro nás je nejdůležitější výsledek z testování na sofistikovaných zařízeních. V naší firmě používáme testery Cadex, které jsou jedny z nejlepších na testování akumulátorů. Dělali jsme již několik desítek srovnávacích testů, ať již pro nás nebo pro naše zákazníky, a vždy byl výsledek v neprospěch čínských článků. Nedávno jsme například testovali akumulátor Li-Ion 18650 s uvedenou kapacitou 4 000 mAh, který náš zákazník koupil v Číně a chtěl ho zahrnout do svého nového projektu. Po několika nabíjecích a vybíjecích cyklech byla výsledná kapacita pouze necelé 2 000 mAh a zákazník se ve finále rozhodl pro akumulátor Samsung s kapacitou 3 000 mAh, který byl pro jeho výrobek nejvhodnější. Bohužel se na trhu objevují i padělky výrobků renomovaných značek, a tak se k zákazníkovi může dostat i nekvalitní kopie, která zdaleka nesplňuje technické a bezpečnostní parametry, na které výrobce originálu zodpovědně dbá. Proto je vždy dobré nakupovat tyto akumulátory od známých a ověřených dodavatelů.

Jaké okolnosti vedly k založení společnosti Fulgur Battman, s. r. o., a které zásadní zlomové body provázejí její historii?

Firma byla založena již v roce 1996 jako dceřiná společnost firmy Fulgur, která se zabývala mimo jiné nouzovými svítidly, jejichž součástí jsou i akumulátory. O tuto komoditu byl čím dál větší zájem i v jiných oborech, proto se majitelé rozhodli založit firmu i na tento sortiment. Hned na začátku jsme získali generální zastoupení japonské značky Panasonic pro Českou republiku a Slovensko, vybudovali dílnu na svařování bateriových sestav a otevřeli v Brně kamennou specializovanou prodejnu. Od té doby byly otevřeny prodejny i v dalších městech a získali jsme oficiální zastoupení dalších světových výrobců, jako jsou například Fiamm, Ansmann, Mascot, Saft, Cadex a další. V roce 2012 jsme také založili vlastní značku Fukawa, která má stále silnější pozici na trhu, a to hlavně díky skvělému poměru cena/výkon. Velkým úspěchem pro nás byla certifikace pro svařování akumulátorů Panasonic, kterou získalo jen málo firem v Evropě a při které jsme na vlastní kůži pocítili pověstnou japonskou pečlivost a důraz na kvalitu a postup výroby. Hlavní sídlo společnosti s velkoobchodním skladem o ploše 1 300 mmáme v Brně, které je ideálním místem pro zásobování celé ČR a Slovenska. Majitelé také postavili školicí centrum s hotelem a vodním mlýnem v obci Býkovice, kde pořádáme různá setkání pro naše zákazníky.

Jak vidíte nynější pozici firmy na českém trhu?

Za dobu naší působnosti se postupně objevily další firmy s podobným sortimentem, což jistě ovlivnilo situaci na trhu, ale i tak si naše firma vede stále výborně. A při neustále rostoucím trendu, jaký je v oblasti baterií a akumulátorů, si určitě povede úspěšně i nadále.

Rozhovor vedl Ing. Emil Širůček, FCC PUBLIC


Vyšlo v časopise Elektro č. 3/2019 na straně 82. 
Tištěná verze – objednejte si předplatné: pro ČR zde, pro SR zde.
Elektronická verze vyšlých časopisů zde.