Batterieformation

Mit der zunehmenden Verbreitung batteriebetriebener Anwendungen, insbesondere von Elektrofahrzeugen, steigt auch die weltweite Nachfrage nach Batterien. Doch vor dem Einbau in ein System muss jede Batterie formatiert und getestet werden. Dieses Verfahren, bei dem die Batterie mit einem speziellen Batterieformationsgerät wiederholt aufgeladen und wieder entladen wird, erfordert eine hohe Spannungs- und Stromgenauigkeit, um die angegebene Lebensdauer der Batterie zu gewährleisten. Erst wenn eine Batterie die Tests bestanden hat, kann sie als marktfähig eingestuft und verbaut werden.

Die Formation ist derzeit der entscheidende Engpass bei der Herstellung von Batterien. Die Lade- und Entladezyklen, durch die das Material in einer neu gebauten Batteriezelle oder einem Batteriepack aktiviert wird, können bis zu 20 Stunden in Anspruch nehmen. Dieser Vorgang hat enormen Einfluss auf die Lebensdauer, Qualität und Kosten einer Batterie und ist daher unverzichtbar. Fast alle neu hergestellten Batterien müssen diesen Formatierungs- und Prüfprozess durchlaufen, bevor sie in ein System eingebaut werden können. Die Batterieformationsgeräte müssen mit einem geeigneten Stromversorgungssystem, in der Regel einem AC/DC- oder DC/DC-Wandler, ausgestattet sein.

Die meisten Hersteller von Batteriegeräten verlassen sich bei der Auswahl der passenden Stromsystemlösung auf die Empfehlung des Zulieferers. Diese sollte im Idealfall:

• Eine hohe Spannungs- und Stromgenauigkeit von bis zu 0,01 % bieten
• Das MOSFET-Wärmemanagement für höhere Bemessungsstromanforderungen bereitstellen
• Die allgemeine Leistungsdichte bei höherer Bemessungsstromgröße steigern
• Die Zuverlässigkeit einer Systemlösung für den 24/7-Betrieb verbessern

Im Allgemeinen wünschen die Hersteller eine Systemlösung von hoher Qualität, die aber auch nicht zu komplex sein darf. Sie sollte ein attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis bieten, zugleich aber ausreichend zuverlässig und stabil für den Dauerbetrieb unter den vorherrschenden Bedingungen sein. Damit die Lösung möglichst wenig kostbaren Platz beansprucht, sollte sie zudem eine hohe Leistungsdichte aufweisen. Und im Hinblick auf eine rasche Markteinführung entscheiden sich die Hersteller gerne für eine flexible Standardplattform, die sich für die verschiedensten Anwendungen skalieren lässt.

Wir von Infineon kennen den Markt für Batterieformation genau und können Komplettsystemlösungen vom Stromnetz bis zur Batterie mit hocheffizienter und leistungsdichter PFC-Stufe und isoliertem DC/DC-Wandler anbieten. Wir empfehlen unsere Silizium-Komplettsystemlösung mit Totem Pole-Leistungsfaktorkorrekturfilter und bidirektionalem DC/DC-Wandler. Sie bietet ein hohes Maß an Designflexibilität und sorgt dafür, dass Sie die unterschiedlichsten Kundenanforderungen erfüllen können. Besonders bemerkenswert: Auch bei nicht isolierten DC/DC Abwärts-/Aufwärtswandlern erreichen Sie mit uns eine hohe Leistungsdichte – und damit natürlich auch mehr Effizienz. Das umfassende Angebot an oberflächenmontierbaren Bauelementen von Infineon ermöglicht Designs, die mit weniger Komponenten eine deutlich höhere Leistungsdichte bieten als eine herkömmliche Leiterplattenlösung.

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