バッテリー試験

世界の自動車産業で電動化のトレンドが進行している現在、電池メーカーのイノベーションと急速な成長が、かつてないほど強く求められています。インストロンのエンジニアは、より小型で軽量かつ強力な電池への需要に対応するため、業界リーダー各社と緊密に連携しています。現在の課題としては、試験方法の開発と、バッテリー試験向けにカスタマイズされた治具の開発に加え、品質管理試験室の生産性と効率性の向上があります。材料試験の世界的なリーダーであるインストロンは、世界中のバッテリー試験室のニーズに対応し、現地語による迅速な対応が可能な現地サポートを通じて、設置、校正、トレーニング、お客様の試験室で行う装置のアップグレードなど、ダウンタイムの最小化につながる、様々な独自のサービスを提供しています。

セパレータフィルムの突き刺し試験は、電池のライフサイクル全体を通じて、各セルの安全性と長寿命性を確保する上で重要です。フィルムは、長期使用によって形成される樹状突起からの穿刺に耐える、十分な強度を備えていなければなりません。このアプリケーションでは、試験片の適切な緊張を確保し、上部接触子を正しくアライメントすることが重要です。この試験の手順は、EN 14477およびASTM F1306と同様です。

EN14477、ASTM1306の規格に沿った試験のために手動、空気駆動の両方の突き刺し治具を用意しています。空気圧治具は再現性のあるクランプ圧力と高い処理能力を保証します。既設システムでの使用は、空気圧式グリップを取り付けるだけですので簡単です。

引張試験は、電池の製造中および使用中に起こるすべての機械的操作にセパレータフィルムが耐えられることを確認する目的で使用します。再現性と生産性を確保し、試験前の試験片の破損を防止するには、試験片の適切なアライメント、挿入、グリップ操作を確実に行う必要があります。この試験の手順は、ASTM D882およびISO 527-3と同様です。

締め付けの強い巻線作業によって、セパレータフィルムと電極被覆の間で機械的負荷が発生します。これら2つの表面間の摩擦係数を知ることが重要です。摩擦係数を正確に理解すると、製造時の巻線工程を適切に行うことができます。この試験のガイダンスにはISO 8295およびASTM D1894-14を使うのが一般的です。

セパレータフィルムの材料選択は、電池の完全性を確保する上で欠かせません。機械的性能に問題があると、内部短絡の可能性が高まり、熱暴走につながるおそれがあります。厚さと重量を減らしながら、最高の性能が得られる材料を選ぶには、衝撃事象に対する穿刺抵抗の試験が極めて重要です。

インストロンの自動システムは、バッテリー試験をかつてないレベルの生産性で行うことができる試験機です。電池の生産量が増え続けている現在、需要を満たすには生産性と効率性が極めて重要です。それぞれのアプリケーションで推奨される装置と自動システムを併用することにより、オペレーターの負担を減らし、最適な結果を保ちながら生産性を最大化することができます。

アルミニウムおよび銅箔試験片の機械的性質を決定する方法としては、標準的な引張試験が最適です。空気圧式グリップはこれらの高容量の材料に対し、迅速な処理能力で一定した圧力を提供します。また、薄い金属箔はグリップ内での微小なずれに影響されやすいので、再現性の確保と試験片の保護のため、試験片の正確なアライメントが重要です。この試験のガイダンスにはASTM E345-16を使うのが一般的です。

電池の生産量が増え続けると同時に、材料が薄くなるにつれ、需要を満たすには生産性と効率性が極めて重要になります。推奨される装置と自動システムを併用することで、より薄く、幅広く、長くなる金属箔試験片の要件に遅れずについて行くと同時に、オペレーターの負担を減らし、最適な結果を保ちながら生産性を最大化することができます。

充電中および放電中の電池の膨張は、試験を必要とする重要な特性です。セルの中には、サイクル中の膨張と収縮が最小限であるものがあります。一方、プリズムセルやパウチセルは、著しい膨張収縮性を示すことが知られています。各セルを適切に使用し安全性を確保するには、この特性について明らかにする必要があります。

スタック圧縮試験は、電池の使用中に生じる実際の圧力や機械的酷使を再現するのに最適な試験です。

材料、セル、モジュールおよびパックは全て、環境条件の変化により動作に違いが生じる場合があります。インストロン試験フレームに統合された恒温槽により、試験空間の環境をモニター、制御しながら、負荷をかけた状態で試験片を試験することができます。