摘要:在实现精确电池的过程中,测量结果的生成和基于这些结果的发现起着重要作用。虽然循环寿命测试耗时且昂贵,但它们可以提供支持和重要信息。特别是在当前加速充电过程的主题中,了解不同的充电电流如何影响不同类型的电池非常重要。CC CV 充电方法仍然是最常见、最广泛使用的方法。因此,本文进行了长期循环测试,以阐明电池制造商推荐的不同充电电流的影响。研究和比较了常见的高能量和高功率圆柱形锂离子电池。除了充电协议对老化、充电时间和发热的影响外,还考虑了对电池分散的影响以及对充电过程的恒定电流和恒定电压部分的影响。从结果可以看出,被研究的电池在响应增加的充电电流时的行为有多么不同。即使是看似相似的电池,老化行为也会有显著差异。
摘要 电池寿命估算对于有效的电池管理系统至关重要,可帮助用户和制造商进行战略规划。然而,准确估算电池容量非常复杂,因为容量衰减现象多种多样,与温度、充放电速率和休息时间长度等因素有关。在这项工作中,我们提出了一种创新方法,将现实世界的驾驶行为融入循环测试中。与缺乏休息时间并涉及固定充放电速率的传统方法不同,我们的方法涉及 1000 个针对特定目标和应用量身定制的独特测试循环,捕捉温度、充放电速率和休息时间对容量衰减的细微影响。这可以全面了解电池级电池的退化,揭示受循环测试参数影响的固体电解质界面 (SEI) 层和锂镀层的生长模式。结果产生了用于评估特定测试条件下容量衰减的关键经验关系。
最新标准“ New Dual ”功率模块已为硅和碳化硅器件开发,以满足高可靠性和高温电力电子应用日益增长的需求。由于新封装刚刚开始投放市场,其可靠性性能尚未得到充分研究。本文研究了基于新封装的 1.7 kV/1.8 kA IGBT 功率模块的功率循环能力。研究了功率循环前后的电气和热性能。在 Δ T j = 100 K 和 T jmax = 150 ◦ C 的 120 万次循环之后,芯片和键合线均无明显性能下降。尽管如此,在测试环境中传导电压 (V ce ) 增加的寿命终止标准在约 600 k 次循环时已达到。进一步的扫描声学显微镜测试发现,疲劳位置从传统的近芯片互连(例如,键合线剥离)转移到直接键合铜 (DBC) 基板和底板层。考虑到新封装的循环寿命是传统功率模块的十倍以上,随着互连技术的进一步改进,预计热机械疲劳将不再是寿命限制机制。同时,随着先前的瓶颈(例如键合线)得到解决,一些新的疲劳机制(例如 DBC 的分层)在新封装中变得明显。
通过功率循环测试对使用改进的互连技术的最新标准双功率模块进行老化调查 Yi Zhang a,* 、Rui Wu b 、F. Iannuzzo a 、Huai Wang aa AAU Energy,奥尔堡大学,丹麦奥尔堡 b Vestas Wind Systems A/S,丹麦奥胡斯 摘要 为硅和碳化硅设备开发了最新标准“新型双”功率模块,以满足高可靠性和高温电力电子应用日益增长的需求。由于新封装刚刚开始投放市场,其可靠性性能尚未得到充分研究。本文研究了基于新封装的 1.7 kV/1.8 kA IGBT 功率模块的功率循环能力。对功率循环前后的电气和热性能都进行了研究。在 Δ T j = 100 K 和 T jmax = 150 ° C 的条件下经过 120 万次循环后,芯片和键合线均没有明显的性能下降。尽管如此,在测试环境中,在约 600 k 次循环后,已达到导通电压 (V ce ) 增加的寿命终止标准。进一步的扫描声学显微镜测试发现,疲劳位置从传统的近芯片互连(例如,键合线剥离)转移到直接键合铜 (DBC) 基板和底板层。考虑到新封装的循环寿命是传统功率模块的十倍以上,预计随着互连技术的进一步改进,热机械疲劳将不再是限制寿命的机制。同时,随着先前的瓶颈(例如,键合线)得到解决,一些新的疲劳机制(例如,DBC 的分层)在新封装中变得明显。
鼓管式热交换器 • 热交换器采用镀铝钢制成,配有不锈钢部件,可实现最大耐用性。ANSI Z21.47 要求对热交换器进行 10,000 次循环测试。这是 UL 和 AGA 对循环测试要求的标准。美国标准要求对设计进行 2½ 倍的测试。鼓管式设计已经过测试,通过了 150,000 次循环,是当前 ANSI 循环要求的 15 倍以上。• 除非燃烧鼓风机正在运行,否则负压气阀不会允许气体流动。这是我们独特的安全功能之一。• 强制燃烧鼓风机通过单个不锈钢燃烧器屏幕将预混燃料输送到密封鼓中,然后点火。与多燃烧器系统相比,它更易于操作和维护。• 热表面点火器是一种气体点火装置,它兼作安全装置,利用连续测试来验证火焰。该设计在工厂经过循环测试,以确保质量和可靠性。• 我们的燃气/电力屋顶超过了加州所有季节性效率要求,性能甚至优于加州氮氧化物排放要求。
鼓管式热交换器 • 热交换器采用镀铝钢制成,并配有不锈钢组件,以达到最大耐用性。ANSI Z21.47 要求对热交换器进行 10,000 次循环测试。这是 UL 和 AGA 对循环测试要求的标准。美国标准要求对设计进行 2.5 倍于当前标准的测试。鼓管式设计已经过测试,并通过了 150,000 次循环,这是当前 ANSI 循环要求的 15 倍以上。 • 除非燃烧鼓风机正在运行,否则负压气阀不会允许气体流动。这是我们独特的安全功能之一。 • 强制燃烧鼓风机通过单个不锈钢燃烧器屏幕将预混合燃料输送到密封鼓中,然后点火。它比多燃烧器系统更可靠,更易于操作和维护。 • 热表面点火器是一种气体点火装置,它兼作安全装置,利用连续测试来验证火焰。该设计在工厂进行了循环测试,以确保质量和可靠性。 • 我们的燃气/电力屋顶超出了加州所有季节性效率要求,其性能甚至优于加州氮氧化物排放要求。
犹他州锻造项目很好地进行了一次注射良好,16a(78)-32和一个生产井,16B(78)-32,两者都进行了刺激,然后进行了循环测试以评估其连通性。图2是比较两个井的示意图。刺激过程采用了二氧化硅砂剂,多个簇阶段,冰箱塞,滑水和粘合的液体,可达到高达80 bbl/min(aka bpm)的注入速率以及高达1,075,200 lb/级的累积总支撑剂。井16a(78)-32的初始刺激发生在2022年4月。在2024年3月和4月,有效刺激了16A井(78)-32井(78)-32(78)-32(78)-32的四个阶段,然后进行了9个小时的循环测试(图3)。井16a(78)-32的刺激设计包括为每个阶段注入独特的纳米颗粒示踪剂,从而实现了刺激后的流量测量和评估井之间的循环效率,该井之间的循环效率是成功地于2024年8月和9月和9月和9月进行的。
摘要 高度可靠的无铅合金,商业名称为 Innolot,可在高温下工作,是一种锡-银-铜 (SAC) 冶金系统,其中添加了其他元素来硬化合金并提高其蠕变强度,从而显着提高焊点的可靠性。与传统的 SAC 合金相比,在温度循环测试 (TCT) 的基础上,特性寿命可以从 -40°C 延长到 +125°C,甚至延长到 150°C。汽车行业的组件越来越需要更高的可靠性,以满足安全相关和新兴应用的需求,例如高级驾驶辅助系统 (ADAS)。降低成本的要求要求采用新方法来优化焊接工艺和材料。由于当前的回流工艺更喜欢氮气气氛,以便在高可靠性焊接中减少缺陷,因此我们的研究重点是部分和/或完全改变空气焊接工艺。此外,我们还研究了不同表面处理(例如化学锡、NiAu 和 Cu OSP)以及改进的合金成分对焊接性能的影响。除了对各种组件进行初步特性分析外,还报告了 Heraeus Reliability1 印刷电路板的可靠性测试以及从 -40 到 +150°C 的温度循环测试(最多 2500 次),并讨论了由此产生的故障模式。此外,本文还介绍了通过工艺和/或材料优化降低成本的潜力,同时不会降低此类汽车应用的高可靠性性能。关键词 ADAS、汽车安全应用、成本效益、高可靠性焊料、Innolot。
婴儿死亡率评估 (IME) 6 HTOL (高温工作寿命) 测试 6 85/85 (温度-湿度-偏差) 测试 (THB) 7 压力罐测试 7 温度循环测试 7 高温存储测试 7 可靠性数据 8 表 3 Maxim 高频双极工艺的婴儿死亡率评估 (150°C Tj) 8 表 4. 高温工作寿命测试 – CP1 工艺,150°C Tj 10 表 5. 高温工作寿命测试 – CB2 工艺,150°C Tj 10 表6. 高温运行寿命测试 – CB3 工艺在 150°C Tj 11 表 7. 高温运行寿命测试 – GST1 工艺在 150°C Tj 11 表 8. 高温运行寿命测试 – GST2 工艺在 150°C Tj 11 表 8. 高温运行寿命测试 – GST2 工艺在 150°C Tj(续)12 表 9. 高温运行寿命测试 – GST3 工艺在 150°C Tj 13 表 10. 高温运行寿命测试 – GST4 工艺在 150°C Tj 14 表 11. 高温运行寿命测试 – MB1 工艺在150 ° C Tj 15 表 12. 85/85 测试(高频双极和 BiCMOS 工艺) 16 表 13. 高压锅测试 适用于高频双极和 BiCMOS 工艺 18 表 14. 温度循环测试 适用于高频双极和 BiCMOS 工艺 21 表 15. 高温存储测试 适用于高频双极和 BiCMOS 工艺 25
婴儿死亡率评估 (IME) 6 HTOL (高温工作寿命) 测试 6 85/85 (温度-湿度-偏差) 测试 (THB) 7 压力罐测试 7 温度循环测试 7 高温存储测试 7 可靠性数据 8 表 3 Maxim 高频双极工艺的婴儿死亡率评估 (150°C Tj) 8 表 4. 高温工作寿命测试 – CP1 工艺,150°C Tj 10 表 5. 高温工作寿命测试 – CB2 工艺,150°C Tj 10 表6. 高温运行寿命测试 – CB3 工艺在 150°C Tj 11 表 7. 高温运行寿命测试 – GST1 工艺在 150°C Tj 11 表 8. 高温运行寿命测试 – GST2 工艺在 150°C Tj 11 表 8. 高温运行寿命测试 – GST2 工艺在 150°C Tj(续)12 表 9. 高温运行寿命测试 – GST3 工艺在 150°C Tj 13 表 10. 高温运行寿命测试 – GST4 工艺在 150°C Tj 14 表 11. 高温运行寿命测试 – MB1 工艺在150 ° C Tj 15 表 12. 85/85 测试(高频双极和 BiCMOS 工艺) 16 表 13. 高压锅测试 适用于高频双极和 BiCMOS 工艺 18 表 14. 温度循环测试 适用于高频双极和 BiCMOS 工艺 21 表 15. 高温存储测试 适用于高频双极和 BiCMOS 工艺 25