研究開発・生産設備用 充放電評価装置

研究開発から生産設備まで、すべてのプロセスを支える試験・検査ソリューション

EV(電気自動車)やHEV(ハイブリッド車)などの駆動用バッテリに最適な充放電評価装置をご提供しています。弊社では主に、電池の製造工程における「充放電工程」および「エージング工程」の評価装置、ならびに研究開発や品質管理における評価装置をご提供しております。 評価装置に加え、周辺装置も含めたトータルソリューションをご提案いたします。

本製品でできること

EV(電気自動車)やHEV(ハイブリッド車)には、駆動用バッテリとしてリチウムイオン二次電池が搭載されています。このバッテリが「蓄電池」として機能するためには、電池メーカーが定める電流値、電圧値、環境温度などの指定条件下で、充放電検査装置により充電と放電を繰り返し行います。バッテリの性能もこの充放電検査によって決まるため、バッテリの開発や製造において充放電検査は重要な工程といえます。

バッテリ製造工程は大きく4つに分類されます。

1.電極製造工程

正極や負極などの電極を製造する工程

2.組立工程

電極を巻き取り、セルケースに挿入し、電解液を注入する工程

3.仕上げ工程

充電と放電を繰り返し電池を活性化させ、ガス抜きを行う工程

4.検査工程

完成した電池の容量や性能などの各項目を検査する工程

リチウムイオン二次電池の製造工程における弊社の対応区分

弊社は主に「仕上げ工程」と「検査工程」における『充放電工程』および『エージング工程』の評価装置、さらに研究開発や品質管理に使用する各種評価装置もご提供しております。

周辺装置も含めたトータルソリューション提案が可能

  • スタッカークレーンをはじめとする搬送システム
  • 充放電電源
  • セルに接続するフィクスチャ機構
  • 制御システム

BMUとの連動動作が可能

  • CAN通信により「BMU*の状態監視」や「フラグ制御」を充放電制御と連動させることが可能

*BMUとは
バッテリマネジメントユニット(Battery Management Unit)の略称。
各電池セルの電圧値・電流値・温度等を測定し、バッテリ(リチウムイオン二次電池)を監視・制御する装置です。また測定したデータの表示機能、各セル間の電圧を一定に保つバランス機能、過充電・過放電の検出機能も有しています。

安全機能

  • 消火システム
    • CO2消火、ガス検知機能(CO2、CO、H2)、熱検知機能
  • 過充電検知
    • セル電圧のハードリミットおよびソフトリミットを設定可能です。
    • さらに安全性を高めるため、外部測定機器による監視も可能です。
  • 過昇温検知
    • セル電極チャック部の温度を測定し、温度上昇を監視します。
  • 煙検知
    • 充放電棚に煙検知センサーを設置し、発火の監視を行います。
  • 電極接触不良検知
    • 電源の出力端電圧とリモートセンシング端子の電圧差を監視し、印加電流に対する電圧降下の標準値との差分が大きくなると接触不良と判定し、充放電を停止します。

リチウムイオン電池の製造工程における弊社の実績

豊富なバッテリ充放電評価の実績と高度なノウハウを活かし、さまざまな評価方法に柔軟に対応します。

研究開発設備

  • セル・モジュール充放電評価
  • パック充放電評価
  • BMU評価

生産設備

  • セル・モジュール・パック充放電検査
  • OCV測定

製品特徴

  • お客様のご要望に応じたカスタマイズが可能です。
  • 各種充放電電源に応じた制御ソフトの作成が可能で、コンタクタや冷却装置の同期制御も可能です。
  • 弊社製の高速データロガーと組み合わせることで、10msで条件分岐を含めたパターン切り替えが可能です。

ソフトウェア開発

視認性・操作性に優れたプログラミングツールの提案が可能

プログラミングツール(例)

フローチャート方式のパターン作成ツールです。表形式とは異なり、図形式を採用しているため、直感的で分かりやすい表現が可能です。また、分岐先は矢印で明確に表示されます。

コンソール(例)

モニタリングしたい内容や優先度に基づいて、画面配置をご提案いたします。数値表示だけでなく、棒グラフを活用することで、視覚的にわかりやすくすることも可能です。

装置のご提案例

研究開発設備用

パック充放電評価

バッテリパックの充放電評価を行うための装置です。コンピュータによる充放電試験パターンの作成、制御、および管理が可能です。また、電圧・電流・温度の測定に加え、取得した測定値およびCAN通信データを使用して条件分岐を行うこともできます。

  • 外部CAN連動(HILS)
  • パルス充放電
  • MAP充放電
  • セル、CC-CV etc
電圧0~750V
電流±800A
電力±500kw
充放電モードCC充放電、CC-CV充放電、CP充放電、CP-CV充放電、セルCC-CV充放電、セルCP-CV充放電、パルス充放電、マップ充放電など
電圧精度±0.1% of F.S.
電流精度±0.1% of F.S.
電流応答性5ms以下(但し、電池の内部抵抗による)
外部CAN制御CAN通信にて外部からリミット制御が可能
計測機能セル256ch、モジュール50ch、温度256ch、CANデータ、総電圧、電流など
恒温槽温度範囲 : -50℃~+150℃
槽内寸法 : W3,000mm×D3,000mm×H2,000mm
監視カメラ付
消火システムCO2消火
ガス検知機能(CO2、CO、H2)
熱検知機能
評価パターンプログラミング機能フロー方式
充放電モード、外部電源制御
CAN制御、恒温槽制御
条件移行設定など
その他機能DBCファイル読み取り、設定機能
dSPACE社のMicro Auto Box 連動機能

研究開発設備用

セル・モジュール充放電評価

セルおよびモジュールの充放電評価を行うための装置です。設定により、セル単位とモジュール単位を切り替えることが可能です。(角型・丸型・パウチ型対応)

仕様例(セル)

電圧0~5V
電流±200A

仕様例(モジュール)

電圧0~40V
電流±200A

研究開発設備用

BMU評価

バッテリの評価だけでなく、BMU(バッテリマネジメントユニット)の評価も行える評価装置です。コンピュータによる充放電試験パターンの作成、制御、および管理が可能です。

仕様(例)

電圧0~750V
電流0~1000A
電力±500kW

生産設備用

セル・モジュール・パック充放電検査

バッテリ(セル、モジュール、パック)の充放電検査を行うための装置です。AGV、RGV、ロボットなどを用いた自動搬送に対応しており、充放電ステーションで検査を実施します。また、トレーサビリティシステムと連携し、検査データを一元管理します。

仕様(例)

電圧0~5V、0~20V、0~500Vなど
電流±50A、±200A、±500Aなど
計測機能セル電圧、モジュール電圧、パック総電圧、温度など
検査項目上揃え充電、容量確認、AC-IR、DC-IR、補充電など

トレーサビリティシステム

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