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电池化成和测试

英飞凌的半导体解决方案克服了各种挑战，使高压电池化成设备更加精确高效

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概述

电池化成过程是整个电池生产的一部分，它依靠特殊设备对电池进行充电和放电。这一过程需要确保电池的使用寿命，因此对电压和电流的精确度有很高的要求。英飞凌针对该过程提供各种半导体解决方案组合，可为您提供高电压、高电流精度并实现能源回收。

产品优势

  • 更高的功率密度
  • 更高的效率
  • 极其精确的电流
  • 更高的额定电流
  • 提高系统可靠性
  • 实现能量回收
  • 宽禁带解决方案
  • 降低系统成本

框图

关于

关于电池化成过程

由于电池供电应用（尤其是电动汽车（EV））的增加，全球对电池的需求正在上升。但在将电池安装到电动汽车之前，必须对其进行格式化和测试。目前，电池化成是电池制造过程中的主要瓶颈。激活新组装的电池或电池组中的材料的充电和放电周期可能需要长达 20 小时。然后通过控制充电和放电循环测试电池单元的容量和质量。只有经过测试后，电池才能组装成模块和电池组，最终才能被视为可以上市销售。而该过程至关重要，因为它会极大地影响电池的寿命、质量和成本。几乎每块新生产的电池在引入系统之前都要经过成型和测试过程。执行这些关键步骤则需要配备正确的电源系统（通常是 AC-DC 或 DC-DC 级）。

采用英飞凌的半导体解决方案、参考设计、评估板以及开发和仿真工具，为您节省宝贵的时间。

电池化成和测试设备的趋势

电池单元的尺寸和容量不断增加，大多数电池设备制造商都希望供应商能够提出合适的电源系统解决方案。

理想情况下，它：

可实现高达 0.01% 的高电压和电流精度。
支持 MOSFET 的热管理，以满足更高的额定电流要求。
通过更高的额定电流大小提高整体功率密度。
提高了每周 7 天、每天 24 小时运行的系统解决方案的可靠性。

一般来说，制造商寻求的是一种不过度设计的优质系统解决方案。同时应该具有极具吸引力的性价比，同时又要可靠稳定，便于在给定条件下持续运行。在空间有限的情况下，高功率密度是缩小解决方案体积的绝佳方法，通常也是首选方法。选择一个标准平台，可根据各种要求进行扩展，使制造商能够快速将产品推向市场。 

英飞凌助力成功设计

由于电池行业的快速发展，我们目前正在协助寻找降低能耗、追求节能和提高产品一致性的新方法。英飞凌对电池化成市场有着扎实的了解，能够提供从交流电网到电池的全方位系统解决方案，这些解决方案需要高效、功率密集的 PFC 级和隔离的 DC-DC 级。 图腾柱 PFC 转换器和双向 DC-DC 转换器提供了极大的设计灵活性，可以满足不同的客户要求。特别值得注意的是：对于非隔离式 DC-DC 降压升压级，英飞凌全面的表面贴装器件 (SMD) 产品组合非常适合那些优先考虑较低 BOM 和较高功率密度的用户。为了实现最高效率，英飞凌最新的 WBG 技术产品组合（SiC 和 GaN）可在 ACDC 和 DCDC 应用阶段实现更高的热性能、更低的功率损耗、更低的系统成本和最高的功率密度解决方案。

探索我们的系统解决方案，开始设计您的电池化成电源系统。

电池循环仪对于电池的研究和测试至关重要

“电池测试系统或电池循环器是一种机架系统，通过控制充电和放电循环来测试电池的容量和质量。由于在电池设计方面没有“一刀切”的解决方案，因此电池循环器在帮助表征不同电池、分析其功能以及提供关键数据以进一步改进电池或测试其质量方面发挥着关键作用。这样做为可充电电池的研究提供了重要的工具。有了电池循环器，电池测试的范围超出了电池生产工厂，还被 ATV 和 ESS 公司、大学、电池/材料实验室和二次电池运营商所采用。从单通道装置到多通道系统，由于电池模块和电池组尺寸大、容量高，电池循环器与电池单元化成系统相比具有较高的额定功率——每通道高达数百千瓦或更高，并且设计用于处理更高的电压输出范围。

英飞凌广泛的分立和模块解决方案使您能够实现高精度、高效率的设计，具有更高的功率密度，从而减小机柜尺寸。”

迈向全球电池循环经济

电池循环器实现了全球电池循环经济，因为不同的测量技术可以解决电池测试的所有阶段。作为一家致力于脱碳的公司，英飞凌自豪地支持这项技术。

退役的电动汽车电池仍保留了其原始容量的近80%。虽然这些电池组不再用于牵引，但它们可以完美地用于其他储能应用。例如，当拆卸电动汽车电池组时，将对获得的电池单元进行测试，以确定其是否适合二次应用。具有相似特性的电池被分类，以便为每个二次电池组进行同质电池选择，而那些不适合重新利用的电池则被送到专门的回收设施进行回收。通过这种方式，电动汽车和储能的利用率在整个电池生命周期内得到最大化，同时通过回收材料优化资源利用率。

关于电池化成过程

由于电池供电应用（尤其是电动汽车（EV））的增加，全球对电池的需求正在上升。但在将电池安装到电动汽车之前，必须对其进行格式化和测试。目前，电池化成是电池制造过程中的主要瓶颈。激活新组装的电池或电池组中的材料的充电和放电周期可能需要长达 20 小时。然后通过控制充电和放电循环测试电池单元的容量和质量。只有经过测试后，电池才能组装成模块和电池组，最终才能被视为可以上市销售。而该过程至关重要，因为它会极大地影响电池的寿命、质量和成本。几乎每块新生产的电池在引入系统之前都要经过成型和测试过程。执行这些关键步骤则需要配备正确的电源系统（通常是 AC-DC 或 DC-DC 级）。

采用英飞凌的半导体解决方案、参考设计、评估板以及开发和仿真工具，为您节省宝贵的时间。

电池化成和测试设备的趋势

电池单元的尺寸和容量不断增加，大多数电池设备制造商都希望供应商能够提出合适的电源系统解决方案。

理想情况下，它：

可实现高达 0.01% 的高电压和电流精度。
支持 MOSFET 的热管理，以满足更高的额定电流要求。
通过更高的额定电流大小提高整体功率密度。
提高了每周 7 天、每天 24 小时运行的系统解决方案的可靠性。

一般来说，制造商寻求的是一种不过度设计的优质系统解决方案。同时应该具有极具吸引力的性价比，同时又要可靠稳定，便于在给定条件下持续运行。在空间有限的情况下，高功率密度是缩小解决方案体积的绝佳方法，通常也是首选方法。选择一个标准平台，可根据各种要求进行扩展，使制造商能够快速将产品推向市场。 

英飞凌助力成功设计

由于电池行业的快速发展，我们目前正在协助寻找降低能耗、追求节能和提高产品一致性的新方法。英飞凌对电池化成市场有着扎实的了解，能够提供从交流电网到电池的全方位系统解决方案，这些解决方案需要高效、功率密集的 PFC 级和隔离的 DC-DC 级。 图腾柱 PFC 转换器和双向 DC-DC 转换器提供了极大的设计灵活性，可以满足不同的客户要求。特别值得注意的是：对于非隔离式 DC-DC 降压升压级，英飞凌全面的表面贴装器件 (SMD) 产品组合非常适合那些优先考虑较低 BOM 和较高功率密度的用户。为了实现最高效率，英飞凌最新的 WBG 技术产品组合（SiC 和 GaN）可在 ACDC 和 DCDC 应用阶段实现更高的热性能、更低的功率损耗、更低的系统成本和最高的功率密度解决方案。

探索我们的系统解决方案，开始设计您的电池化成电源系统。

电池循环仪对于电池的研究和测试至关重要

“电池测试系统或电池循环器是一种机架系统，通过控制充电和放电循环来测试电池的容量和质量。由于在电池设计方面没有“一刀切”的解决方案，因此电池循环器在帮助表征不同电池、分析其功能以及提供关键数据以进一步改进电池或测试其质量方面发挥着关键作用。这样做为可充电电池的研究提供了重要的工具。有了电池循环器，电池测试的范围超出了电池生产工厂，还被 ATV 和 ESS 公司、大学、电池/材料实验室和二次电池运营商所采用。从单通道装置到多通道系统，由于电池模块和电池组尺寸大、容量高，电池循环器与电池单元化成系统相比具有较高的额定功率——每通道高达数百千瓦或更高，并且设计用于处理更高的电压输出范围。

英飞凌广泛的分立和模块解决方案使您能够实现高精度、高效率的设计，具有更高的功率密度，从而减小机柜尺寸。”

迈向全球电池循环经济

电池循环器实现了全球电池循环经济，因为不同的测量技术可以解决电池测试的所有阶段。作为一家致力于脱碳的公司，英飞凌自豪地支持这项技术。

退役的电动汽车电池仍保留了其原始容量的近80%。虽然这些电池组不再用于牵引，但它们可以完美地用于其他储能应用。例如，当拆卸电动汽车电池组时，将对获得的电池单元进行测试，以确定其是否适合二次应用。具有相似特性的电池被分类，以便为每个二次电池组进行同质电池选择，而那些不适合重新利用的电池则被送到专门的回收设施进行回收。通过这种方式，电动汽车和储能的利用率在整个电池生命周期内得到最大化，同时通过回收材料优化资源利用率。

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