Batarya Oluşumu ve Yaşlanması İçin En İyi Çözümü Oluşturmak

[NETES MÜHENDİSLİK]

Mevcut pazarlar, batarya hücrelerine olan talebin artmasına neden oluyor. Üreticiler için verimi artırmanın yolu, her bir bataryayı yapmak için harcanan süreyi azaltmaktır. Oluşum ve yaşlanma aşaması, hücre üretim sürecinin en fazla zaman alan kısmıdır. İş için doğru ekipmanın kullanılmasını sağlamak, oluşum ve yaşlanmanın karşı karşıya olduğu bazı zorluklara yardımcı olabilir.

Oluşum ve Yaşlanma Nedir?

Oluşum ve yaşlanma süreci, batarya hücresi tamamen inşa edildikten, elektrolitle doldurulduktan ve kapatıldıktan sonra gerçekleşir. Sürecin oluşum kısmı, katı elektrolit interfaz (SEI) katmanını oluşturmak için bataryanın yavaşça şarj edilmesini ve boşaltılmasını içerir. Elektrotlar üzerindeki bu katman, batarya performansı için çok önemlidir ve yanlış biçimlendirilmiş bataryalar, kısa ömür ve düşük kapasiteden dolayı zarar görebilir.

Yaşlanma süreci, farklı hızlarda tekrarlanan döngülerin yanı sıra bataryalar için bir dinlenme süresinden oluşur. Sürecin bu kısmında, kalite ile ilgili birkaç parametre izlenir. Tüm sürecin sonunda, hücreyi karakterize etmek için birkaç satır sonu (EOL) testi yapılır ve ardından paketlere veya diğer uygulamalara entegre edilmeye hazır hale gelir.

Oluşum ve Yaşlanma Sürecine Çözüm Oluşturma

Oluşum ve yaşlanma söz konusu olduğunda çeşitli zorluklar söz konusudur.
Birincisi, işlemin yapılan her hücre üzerinde gerçekleştirilmesi gerektiğidir. Süreç kesin olmalıdır, böylece bataryalar doğru şekilde oluşturulur ve araştırma ve tasarım ekipleri metodolojilerini geliştirdikçe süreç sık sık değişebilir. Otomatik test rafları, aynı anda daha fazla hücrenin şarj edilmesi için yoğunluğu artırdığından ve karmaşık döngü rutinini basitleştirmek için yazılım kullandıklarından dolayı bunun için en iyi çözümdür.

Bataryayı şarj edip akımı sağlamak ve akünün deşarjını kontrol edip bir yük sağlamak için iki metodoloji mevcuttur. Kullanılan akım seviyeleri üreticiye göre değişir, ancak bunlar genel olarak mA kademesindedir. Bunlardan ilki, Keithley 2380 DC Elektronik Yük gibi bir elektronik yükle eşleştirilmiş Keithley 2280S Hassas DC Güç Kaynağı gibi bir DC güç kaynağı kullanmaktır. 2280S, 100 uA çözünürlükle tamamen programlanabilir, böylece gerekirse akımı döngüler arasında kademelendirebilirsiniz. 2380, 100 uA'lik bir çözünürlükle sabit akımda batabilir ve size deşarj döngüleri üzerinde aynı hassas kontrolü sağlar.

Keithley'in kaynak ölçüm birimleri (SMU'lar) kullanılarak tek bir kutu çözümüne dönüştürülebilir. Bir SMU, hem hassas akım kaynağı sağlama ve hem de daldırma yeteneğine sahiptir. Hem 2400 Grafik Dokunmatik Ekran Serisi hem de 2600B Sistem Serisinde SMU'lar TSP özelliğine sahiptir. TSP komut dosyası oluşturma, birimleri uzak yazılımla kontrol etmenize veya birimlerin kendisinde otomatik olarak çalışan döngü rutinleri oluşturmanıza olanak tanır. SMU'lar, açık devre voltaj ölçümleri için DMM7510 veya daha eksiksiz bir EOL çözümü için cihazları senkronize etmek üzere TSP-link kullanılarak sıcaklık veri kaydı için 3706A gibi diğer test ekipmanlarıyla da kolayca entegre edilebilir.