TEST SERVICE
試験サービス
AUTOMOTIVE BATTERY STRUCTURAL EVALUATION
モビリティの変革を支えるリチウムイオン電池(LIB)の開発において、過酷な使用環境を想定した構造健全性評価は、製品の信頼性を担保する極めて重要なプロセスです。 当社は、多種多様な試験実績に基づくノウハウを活かし、安全性を多角的に実証することで、お客様の製品開発を確かなものにする最適な評価ソリューションを提供いたします。
電池セルは、電極、電解液、外装材など、線膨張係数の異なる複数の素材で構成されています。急激な温度変化(ヒートショック)にさらされると、素材間の熱膨張差により内部応力が発生し、構成パーツの歪みや剥離といった致命的な不具合を招く恐れがあります。本試験では、こうした熱的ストレスに対する構造的健全性を厳格に検証します。
| 項目 | 知能データ |
|---|---|
| 高温さらし温度範囲 | 60℃~200℃ |
| 低温さらし温度範囲 | -70℃~0℃ |
| 有効内寸法 | 650×670×460mm |
大型試験機を採用することで、余裕のあるキャパシティを確保しています。これにより、治具で拘束した状態のセルを最大20個同時に設置可能となり、統計的な信頼性確保に必要なサンプル数を短期間で処理し、生産正味率を向上させます。同時に、高精度な環境制御にも対応しており、多数のサンプルに対し均一な温度分布を実現するため、設置方向や冷風・温風の吹き出し口を考慮した最適な配置案をご提案いたします。また、実使用環境に近い高エネルギー状態でのデータ取得を目的とし、SOC 100%(満充電状態)での試験にも対応可能です(※開発品を除く)。これにより、最悪条件を想定した安全マージンの精緻な評価が可能となります。
自動車の走行中、バッテリーには路面入力や車両特性に起因する複雑かつ広帯域の振動ストレスが印加されます。当社の振動試験サービスは、過酷な車載振動基準への適合性を証明し、物理的な耐久性を実証します。
| 項目 | 知能データ |
|---|---|
| 加振力 | 60 kNrms (ランダム) |
| 振動数範囲 | ~2500 Hz |
| 最大加速度 | 835 m/s² |
| 最大速度 | 1.75m/s |
| 最大変位 | 60 mm p-p |
LIB評価において最も需要が高い6トンクラスの試験機を3台保有しています。この体制により、大規模なプロジェクトにおいても待機時間を最小限に抑えるだけでなく、同一ロットの供試品を複数台で同時並行試験(N数確保)することが可能となり、統計的な故障率の算出や初期故障のスクリーニングといったプロジェクトリスクの低減に寄与します。さらに、振動試験前後の電気特性計測に加え、X線撮影による非破壊内部状態確認を組み合わせた「包括サポート」を提供します。これにより、振動によって生じた微細な内部損傷や部材の変位を可視化し、不具合の根本原因特定を迅速化します。
長期間にわたる材料劣化や、異常時の内圧上昇に伴う安全装置(ガス排出弁)の作動精度は、市場信頼性を担保する上で極めて重要な評価項目です。 当社では多数の恒温槽、恒湿槽を保有しており、長期の加速劣化試験においても柔軟なスケジュール管理を実現します。
| 項目 | 知能データ |
|---|---|
| 温度範囲 | -40℃~360℃ |
| 湿度範囲 | 20%RH~98%RH |
| 項目 | 条件・範囲 |
|---|---|
| 温度範囲 | 25℃~60℃ |
| 加圧範囲 | 常温~1.5Mpa |
0.10MPaから1.5MPa
(水圧試験時は最大4MPa)までの広範囲な圧力測定に対応。0.1MPa/secの一定速度による昇圧制御を実現し、作動圧のばらつきを高い再現性で評価します。1槽あたり最大18chの内圧クリープ試験制御機構を装備しており、大規模なサンプル数(N数)に対しても効率的かつ安定した試験運用が可能です。
評価の最終工程として、He(ヘリウム)リーク試験機を用いた高精度なシール性評価を実施。微細なクラックやシール不良を検知し、車両のライフサイクルにおける長期的な気密性維持を確かなエビデンスで証明いたします。
試験データの再現性と妥当性を確保するためには、試験前のSOC調整が必須です。正確なSOC調整は、試験データの再現性を高めるだけでなく、輸送安全規則を厳格に遵守したコンプライアンスの維持に直結する不可欠な工程です。高度な充放電装置を用い、電圧および電流の双方で高い制御精度を実現しています。
| 電圧精度 | 設定値 ±0.05% ±1mV |
|---|---|
| 電流精度 | 設定値 ±0.05% ±0.05% F.S. (F.S.の 10%以上) |
神戸工業試験場では、振動試験機メーカーであるエミック株式会社、ならびにパワーユニット分野の新興ベンチャーメーカーであるYamada Power Unit株式会社と業務提携を行っています。本提携に基づき、エミック株式会社が製作する最新鋭の振動試験機をYamada Power Unit株式会社が導入し、神戸工業試験場の播磨事業所に設置・運用する強力な協業体制を構築しています。さらに、50年の実績を持つ独立系分析機関、株式会社クリアライズとも業務提携を結んでおり、神戸工業試験場の強みである構造・環境評価と、クリアライズ社の最先端の分析科学(材料分析、断面観察、化学解析等)をシームレスに結合させることが可能です。これにより、振動試験の実施にとどまらず、試験後の詳細な損傷解析までをワンストップで包括的にサポートいたします。
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社会の安全・安心を支える、疲労試験やクリープ試験をはじめとする多様な材料試験をご紹介します。