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新バッテリーの充放電特性とは?課題と対策・製品を解説

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研究開発・試作における新バッテリーの充放電特性とは?

測定・検査・センシング業界において、研究開発段階や試作段階にある新しいバッテリーの充放電特性を正確に評価することは、製品の性能、安全性、寿命を予測し、実用化に向けた課題を特定するために不可欠です。この特性評価は、バッテリーのエネルギー密度、出力密度、サイクル寿命、温度依存性などを理解する上で中心的な役割を果たします。

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受託試験

受託試験
五和工業では恒温恒湿環境受託試験を行います。 高精度の湿度制御性能を誇る恒温恒湿槽EquDryer及び 超低湿ドライルーム(クリーンルーム)を用いた 環境試験をお客様に代わりおこないます。 恒温恒湿槽:EquDryer 低温・低湿領域から高温・高湿まで広い領域の環境試験が行えます。特に従来制御精度が低下するとされた 低温・低湿又は低温・高湿環境では特に高精度の 環境実現が可能です。

恒温恒湿試験装置『Humi Master』

恒温恒湿試験装置『Humi Master』
『Humi Master』は、独自技術による恒温チャンバーと湿度発生装置の 組み合わせにより構成された恒温恒湿試験装置です。 特許技術の超安定飽和槽を内蔵し、広範囲・高い安定性を発揮。 試験装置や製造設備など様々なアプリケーションに対応します。 【アプリケーション例】 ■MEMS温湿度センサ調整装置 ■静電容量型温湿度センサ湿度検査装置 ■車載用温湿度ユニット製造装置 ■気象用温湿度センサ製造装置 ※詳しくはカタログをご覧下さい。お問い合わせもお気軽にどうぞ。

《二次電池・全固体電池研究開発》電解質評価を効率的に【加熱炉】

《二次電池・全固体電池研究開発》電解質評価を効率的に【加熱炉】
固体電解質の材料スクリーニング、温度特性に応じたインピーダンス評価等に力を発揮します! ▼特徴▼ 1.無機電解質の加熱・焼結プロセスを短時間で様々な加熱パターン再現 ・50℃~1200℃の温度範囲の中で±1℃の精度で温度調整可能 ・昇温スピードもMAX300℃/minなので、RTからでも、短時間で様々な加熱パターンを試せる 2.リチウムイオン導電率(伝導度)評価のためのインピーダンス測定を複数個同時評価で効率的に ・コインセルの上下に、電極を取り付けた状態で加熱できる構造 ・コインセルホルダは4スロット用意 ・4サンプル同時に同条件で均一に加熱/測定 ・コインセル径はΦ20~Φ8mm各種ご用意 3.簡便な操作かつ、大気非暴露設計/雰囲気制御 ・グローブボックス内での作業はサンプルセットだけ ・石英管の中は、石英製のコインセルホルダが保持され、コインセルだけが正確に加熱される構造 ・完全密閉された透明石英管の中を、光加熱で外から加熱 ・ガス導入系統も加熱中の雰囲気コントロールも容易に 詳細はお問い合わせください

高温高湿試験装置『Humi Grow』

高温高湿試験装置『Humi Grow』
『Humi Grow』は、100℃以上の槽内でも加湿できる高温高湿試験装置です。 恒湿槽内の複数のチャンバーにそれぞれ任意の湿度条件の設定が可能。 長期の信頼性試験や暴露試験などが行えます。 オプションのハーメチックシールを使うことにより、電気的特性試験にも 対応できます。 【特長】 ■100℃以上の槽内でも加湿可能 ■複数のチャンバーにそれぞれ任意の湿度条件の設定が可能 ■長期の信頼性試験や暴露試験などで活躍 ■オプションの使用で電気的特性試験にも対応 ※詳しくはカタログをご覧下さい。お問い合わせもお気軽にどうぞ。

防爆恒温槽

防爆恒温槽
当社では、防爆恒温槽を取り扱っております。 ファンやヒーターなど着火源を使用しないため、可燃性の 気体を含んだ機器や部品などの耐久試験が可能です。 防爆仕様により、リチウムイオン電池を「発火」「爆発」させずに 釘差し試験が実施できるようになりました。 【SB-03特長】 ■-40℃~200℃までの温度を一定に保つ ■リチウムイオン電池を-40℃~200℃の庫内に設置可能 ■リチウムイオン電池の釘差し試験を発火、爆発せずに試験が可能 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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研究開発・試作における新バッテリーの充放電特性

研究開発・試作における新バッテリーの充放電特性とは?

測定・検査・センシング業界において、研究開発段階や試作段階にある新しいバッテリーの充放電特性を正確に評価することは、製品の性能、安全性、寿命を予測し、実用化に向けた課題を特定するために不可欠です。この特性評価は、バッテリーのエネルギー密度、出力密度、サイクル寿命、温度依存性などを理解する上で中心的な役割を果たします。

​課題

充放電プロファイルの複雑性

新開発バッテリーは、従来のバッテリーとは異なる独自の充放電挙動を示す可能性があり、その複雑なプロファイルを正確に把握することが困難です。

データ取得の精度と再現性

試作段階では、測定環境のばらつきや機器の制約により、高精度かつ再現性のある充放電データを取得することが難しい場合があります。

長期的な劣化挙動の予測

短期間の試験では、バッテリーの長期的な充放電特性や劣化挙動を正確に予測することが困難であり、実使用環境での性能を評価する上で課題となります。

安全性評価の網羅性

異常な充放電条件下でのバッテリーの挙動や、それに伴うリスクを網羅的に評価するための試験項目や手法が確立されていない場合があります。

​対策

高精度充放電試験装置の活用

精密な電流・電圧制御とデータロギング機能を備えた充放電試験装置を使用し、多様な条件下での充放電プロファイルを詳細に記録します。

標準化された試験プロトコルの適用

国際的な標準規格に基づいた試験プロトコルを適用し、データの比較可能性と再現性を確保します。

シミュレーション技術との連携

取得した実測データを基に、バッテリーの内部モデルを用いたシミュレーションを行い、長期的な劣化挙動や様々な使用シナリオ下での性能を予測します。

多角的な安全性評価

過充電、過放電、短絡、高温・低温環境下など、様々な異常条件下での充放電試験を実施し、安全マージンを評価します。

​対策に役立つ製品例

高精度バッテリーアナライザー

多様な充放電プロファイルを精密に制御・記録し、バッテリーの電気化学的特性を詳細に分析できる装置です。

バッテリー管理システム開発支援ツール

バッテリーの充放電データをリアルタイムで取得・解析し、最適な充電制御や寿命予測アルゴリズムの開発を支援するソフトウェアです。

環境試験チャンバー

温度や湿度などの環境条件を精密に制御し、様々な環境下でのバッテリーの充放電特性を評価できる装置です。

バッテリー安全性評価システム

異常充放電シナリオを模擬し、バッテリーの熱暴走や発火などのリスクを評価するための試験・分析システムです。

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