Wie man Vorlade- und Formierungstests von Batteriezellen durchführt

Modulare Batterietestlösung
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Optimierung des Zellbildungs-Workflows

Die Zellbildung ist einer der kritischsten und zeitaufwändigsten Schritte in der Lithium-Ionen-Batterieherstellung. In dieser Phase durchlaufen die Zellen ihre ersten kontrollierten Lade-Entlade-Zyklen, um die Festelektrolyt-Grenzschicht (SEI) zu bilden – eine Schicht, die für Langzeitstabilität, Sicherheit und Leistung unerlässlich ist. Da dieser Prozess sorgfältig gesteuert und bei Tausenden von Zellen wiederholt werden muss, machen Zellbildung und die anschließende Alterung einen erheblichen Teil der gesamten Produktionszeit und der Betriebskosten aus und stellen oft einen Hauptfaktor für die Begrenzung des Durchsatzes und der Skalierbarkeit von Gigafabriken dar.

Die Vorlade- und Formierungsphasen stellen besondere elektrische und betriebliche Anforderungen, darunter die Notwendigkeit, in einem breiten Spannungsbereich zu arbeiten – von nahezu Nullspannung oder sogar negativen Spannungen bis hin zu präzise geregelten Ladezuständen. Der Einsatz optimierter, auf diese Bedingungen zugeschnittener Test- und Messgeräte ermöglicht es Herstellern, Arbeitsabläufe zu optimieren, die Investitionskosten pro Produktionslinie zu senken und eine gleichbleibende Zellqualität zu gewährleisten. Diese Optimierung ist entscheidend für eine kosteneffiziente Batterieproduktion mit hohem Durchsatz unter Einhaltung strenger Leistungs- und Zuverlässigkeitsstandards.

Lösung für Batterievorladungs- und Formationstests

Die Durchführung von Vorlade- und Formierungstests für Batterien erfordert Testsysteme, die in einem breiten Spannungsbereich arbeiten, eine präzise Stromregelung ermöglichen und effizient skalieren, um hohe Kanalzahlen in Produktionsumgebungen zu unterstützen. Die Keysight-Lösung für Batterie-Vorlade- und Formierungstests unterstützt den Betrieb von negativen oder nahezu Nullspannungen bis hin zu kontrollierten Formierungsladeprofilen. Dieses integrierte System ermöglicht parallele Kanalkonfigurationen für eine skalierbare Stromzufuhr bei gleichzeitig präziser Spannungs- und Stromregelung über alle Kanäle hinweg. Diese Funktionen ermöglichen es Herstellern, den Durchsatz zu optimieren, die Kosten pro Testkanal zu senken und eine konsistente SEI-Bildung sicherzustellen. Dies gewährleistet eine zuverlässige und reproduzierbare Batterieleistung in der Serienproduktion.

Blockdiagramm der Lösung für Batterievorladungs- und Formationstests

Anleitung zur Vorladung und Formierungsprüfung von Batteriezellen – Blockdiagramm – BT2202A

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