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バッテリーの形成とテスト

インフィニオンの半導体ソリューションで、あらゆる課題を克服し、高電圧バッテリーフォーメーション設備をさらに正確かつ効率的に

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概要

バッテリー設備の一部であるバッテリーフォーメーションプロセスは、バッテリーを充電および放電するための特別な機器に依存しています。 このプロセスでは、バッテリーが指定された寿命にわたって持続することを保証するために、電圧と電流に高い精度が求められます。 インフィニオンは、このプロセスで使用される半導体ソリューションの幅広いポートフォリオを提供し、高精度の電圧、電流の供給することでエネルギーリサイクルの実現を支援します。

利点

  • より高い電力密度
  • 効率の向上
  • 非常に正確な電流
  • より高い電流定格サイズ
  • システム信頼性の向上
  • システムコストの削減

ブロックダイヤグラム

概要

バッテリーフォーメーションプロセスについて

バッテリー駆動のアプリケーション、特に電気自動車(EV)の増加により、バッテリーの世界的な需要が増加しています。しかし、バッテリーをEVに搭載する前に、フォーマットしてテストする必要があります。バッテリーフォーメーションは現在、バッテリー製造プロセスの主なボトルネックです。 新しく組み立てられたバッテリー セルまたはパック内の材料を活性化する充電および放電サイクルには、最大20時間かかる場合があります。 次に、バッテリーセルは、制御された充電および放電サイクルを通じて、その容量と品質がテストされます。テスト後にのみ、バッテリーをモジュールやパックに組み立てることができ、最終的に市場対応と見なすことができます。ただし、このプロセスはバッテリーの寿命、品質、コストに大きな影響を与えるため、不可欠です。 新しく製造されたほぼすべてのバッテリーは、システムに導入される前にフォーメーションおよびテストプロセスの対象となります。 これらの重要なステップを実行するには、適切な電源システム (多くの場合AC-DC またはDC-DC ステージ) を利用するバッテリーフォーメーション設備が必要です。

インフィニオンの半導体ソリューション、リファレンスデザイン、評価ボード、開発およびシミュレーションツールにより、貴重な時間を節約できます。

バッテリーセルの形成と試験装置の動向

バッテリーセルのサイズと容量が増加しており、ほとんどのバッテリー機器メーカーは、サプライヤーが適切な電力システムソリューションを提案することを期待しています。

理想的には、次のようになります。

最大0.01% の高電圧および電流精度の実現。
より高い電流定格要件に対応するMOSFET の放熱対策。
より高い電流定格にて全体的な電力密度の向上。
24時間年中無休で動作するシステムソリューションの信頼性向上。

一般に、メーカーは過剰に設計されていない高品質のシステムソリューションを求めています。 魅力的なコストパフォーマンスがありつつも、特定の条件下での連続運転のために、信頼性が高く安定している必要があります。 スペースが限られているため、高電力密度はソリューションのサイズを小さくするためには優れており、しばしば好まれます。 幅広い要件に合わせて拡張できる標準プラットフォームを選択することで、メーカーは市場投入までの時間を短縮できます。

インフィニオン、設計の成功を支援

バッテリー業界の急速な発展により、現在、エネルギー消費を削減し、省エネを追求し、製品の一貫性を向上させる新しい方法に取り組んでいます。インフィニオンは、バッテリー フォーメーション市場をしっかりと理解しており、高効率で電力密度の高いPFCステージと絶縁型DC-DC ステージを必要とするAC グリッドからバッテリーまでのフルスペクトルシステムソリューションを提供することができます。 トーテムポールPFCコンバータと双方向DC-DCコンバータは、設計の柔軟性が高く、さまざまな顧客の要件を満たすことができます。特に注目すべきは、非絶縁型DC-DC昇降圧ステージの場合、インフィニオンの包括的な表面実装デバイス(SMD)ポートフォリオは、BOMの低さと高電力密度を優先する人々にとって理想的であることです。インフィニオンの最新のWBG技術ポートフォリオ(SiCおよびGaN)は、ACDCとDCDCの両方のアプリケーションステージで、熱性能の向上、電力損失の低減、システムコストの削減、および最高の電力密度ソリューションを実現し、最高の効率を実現します。

当社のシステムソリューションを探索して、バッテリー形成電源システムの設計を開始してください。

バッテリーサイクラーは、バッテリーの研究とテストにとって極めて重要です

「バッテリーテストシステム、またはバッテリーサイクラーは、制御された充電および放電サイクルを通じてバッテリーの容量と品質をテストするラックシステムです。バッテリーの設計に「万能」のソリューションは存在しないため、バッテリーサイクラーは、さまざまなバッテリーの特性評価、その機能の分析、バッテリーのさらなる改善や品質のテストのための重要なデータを提供する上で極めて重要な役割を果たします。これにより、二次電池の研究に不可欠な手段となります。バッテリーサイクラーでは、バッテリーテストの範囲はバッテリー製造工場にとどまらず、ATVおよびESS企業、大学、バッテリー/材料研究所、セカンドライフバッテリーオペレーターにも採用されています。シングルチャンネルユニットからマルチチャンネルシステムまで、バッテリーモジュールとパックのサイズと大容量により、バッテリーサイクラーはバッテリーセル形成システムと比較して高い電力定格を持ち、チャネルあたり最大数百kW以上で、より高い電圧出力範囲に対応するように設計されています。

インフィニオンの幅広いディスクリートおよびモジュールソリューションにより、高精度で高効率な設計をより高い電力密度で実現し、キャビネットサイズを縮小することができます。」
 

グローバルなバッテリー循環型経済に向けて

バッテリーサイクラーは、さまざまな測定技術がバッテリーテストのすべての段階に対応するため、世界的なバッテリーサーキュラーエコノミーを可能にします。インフィニオンは、脱炭素化に取り組む企業として、この技術を誇りを持ってサポートしています。

引退したEVバッテリーは、元の容量の約80%を保持しています。トラクションにはもはや役立ちませんが、これらのバッテリーパックは他のエネルギー貯蔵アプリケーションに完全に対応できます。たとえば、EVのバッテリーパックを分解すると、得られたバッテリーセルがテストされ、セカンドライフアプリケーションへの適合性が判断されます。同様の特性を持つセルは、各セカンドライフバッテリーパックに対して均質なセル選択を持つように分類され、再利用に適さないセルは専門のリサイクル施設に送られてリサイクルされます。このようにして、EVとエネルギー貯蔵の利用は、バッテリーのライフサイクル全体を通じて最大化され、リソースの使用はリサイクル材料によって最適化されます。
 

バッテリーフォーメーションプロセスについて

バッテリー駆動のアプリケーション、特に電気自動車(EV)の増加により、バッテリーの世界的な需要が増加しています。しかし、バッテリーをEVに搭載する前に、フォーマットしてテストする必要があります。バッテリーフォーメーションは現在、バッテリー製造プロセスの主なボトルネックです。 新しく組み立てられたバッテリー セルまたはパック内の材料を活性化する充電および放電サイクルには、最大20時間かかる場合があります。 次に、バッテリーセルは、制御された充電および放電サイクルを通じて、その容量と品質がテストされます。テスト後にのみ、バッテリーをモジュールやパックに組み立てることができ、最終的に市場対応と見なすことができます。ただし、このプロセスはバッテリーの寿命、品質、コストに大きな影響を与えるため、不可欠です。 新しく製造されたほぼすべてのバッテリーは、システムに導入される前にフォーメーションおよびテストプロセスの対象となります。 これらの重要なステップを実行するには、適切な電源システム (多くの場合AC-DC またはDC-DC ステージ) を利用するバッテリーフォーメーション設備が必要です。

インフィニオンの半導体ソリューション、リファレンスデザイン、評価ボード、開発およびシミュレーションツールにより、貴重な時間を節約できます。

バッテリーセルの形成と試験装置の動向

バッテリーセルのサイズと容量が増加しており、ほとんどのバッテリー機器メーカーは、サプライヤーが適切な電力システムソリューションを提案することを期待しています。

理想的には、次のようになります。

最大0.01% の高電圧および電流精度の実現。
より高い電流定格要件に対応するMOSFET の放熱対策。
より高い電流定格にて全体的な電力密度の向上。
24時間年中無休で動作するシステムソリューションの信頼性向上。

一般に、メーカーは過剰に設計されていない高品質のシステムソリューションを求めています。 魅力的なコストパフォーマンスがありつつも、特定の条件下での連続運転のために、信頼性が高く安定している必要があります。 スペースが限られているため、高電力密度はソリューションのサイズを小さくするためには優れており、しばしば好まれます。 幅広い要件に合わせて拡張できる標準プラットフォームを選択することで、メーカーは市場投入までの時間を短縮できます。

インフィニオン、設計の成功を支援

バッテリー業界の急速な発展により、現在、エネルギー消費を削減し、省エネを追求し、製品の一貫性を向上させる新しい方法に取り組んでいます。インフィニオンは、バッテリー フォーメーション市場をしっかりと理解しており、高効率で電力密度の高いPFCステージと絶縁型DC-DC ステージを必要とするAC グリッドからバッテリーまでのフルスペクトルシステムソリューションを提供することができます。 トーテムポールPFCコンバータと双方向DC-DCコンバータは、設計の柔軟性が高く、さまざまな顧客の要件を満たすことができます。特に注目すべきは、非絶縁型DC-DC昇降圧ステージの場合、インフィニオンの包括的な表面実装デバイス(SMD)ポートフォリオは、BOMの低さと高電力密度を優先する人々にとって理想的であることです。インフィニオンの最新のWBG技術ポートフォリオ(SiCおよびGaN)は、ACDCとDCDCの両方のアプリケーションステージで、熱性能の向上、電力損失の低減、システムコストの削減、および最高の電力密度ソリューションを実現し、最高の効率を実現します。

当社のシステムソリューションを探索して、バッテリー形成電源システムの設計を開始してください。

バッテリーサイクラーは、バッテリーの研究とテストにとって極めて重要です

「バッテリーテストシステム、またはバッテリーサイクラーは、制御された充電および放電サイクルを通じてバッテリーの容量と品質をテストするラックシステムです。バッテリーの設計に「万能」のソリューションは存在しないため、バッテリーサイクラーは、さまざまなバッテリーの特性評価、その機能の分析、バッテリーのさらなる改善や品質のテストのための重要なデータを提供する上で極めて重要な役割を果たします。これにより、二次電池の研究に不可欠な手段となります。バッテリーサイクラーでは、バッテリーテストの範囲はバッテリー製造工場にとどまらず、ATVおよびESS企業、大学、バッテリー/材料研究所、セカンドライフバッテリーオペレーターにも採用されています。シングルチャンネルユニットからマルチチャンネルシステムまで、バッテリーモジュールとパックのサイズと大容量により、バッテリーサイクラーはバッテリーセル形成システムと比較して高い電力定格を持ち、チャネルあたり最大数百kW以上で、より高い電圧出力範囲に対応するように設計されています。

インフィニオンの幅広いディスクリートおよびモジュールソリューションにより、高精度で高効率な設計をより高い電力密度で実現し、キャビネットサイズを縮小することができます。」
 

グローバルなバッテリー循環型経済に向けて

バッテリーサイクラーは、さまざまな測定技術がバッテリーテストのすべての段階に対応するため、世界的なバッテリーサーキュラーエコノミーを可能にします。インフィニオンは、脱炭素化に取り組む企業として、この技術を誇りを持ってサポートしています。

引退したEVバッテリーは、元の容量の約80%を保持しています。トラクションにはもはや役立ちませんが、これらのバッテリーパックは他のエネルギー貯蔵アプリケーションに完全に対応できます。たとえば、EVのバッテリーパックを分解すると、得られたバッテリーセルがテストされ、セカンドライフアプリケーションへの適合性が判断されます。同様の特性を持つセルは、各セカンドライフバッテリーパックに対して均質なセル選択を持つように分類され、再利用に適さないセルは専門のリサイクル施設に送られてリサイクルされます。このようにして、EVとエネルギー貯蔵の利用は、バッテリーのライフサイクル全体を通じて最大化され、リソースの使用はリサイクル材料によって最適化されます。
 

ドキュメント

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パートナー ソリューション

開発者コミュニティ

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