電池セルの中には何が入っているのですか?
2023年2月10日 | ニルス・アキレス
リチウムイオン電池(LIB)は、現代生活に欠かせないものとなっています。電池の徹底的な試験は、品質と機能の確保だけでなく、安全性の面においても非常に重要です。CTスキャンなら、その詳細をすべてお見せできます。
リチウムイオン電池(LIB)は、現代生活に欠かせないものとなっている。スマートフォン、タブレット、ノートパソコンなど、数多くの用途で利用されているが、電気自動車や航空宇宙分野における重要性も急速に高まっている。
バッテリーの徹底的な試験は、品質と機能の確保だけでなく、安全性の観点からも非常に重要です。例えば、道路による危険物の国際輸送に関する欧州協定(ADR)に基づき危険物として指定されているバッテリーは、組み立て不良や筐体からの液漏れなどが原因で、短絡や火災が発生する可能性もあります。
バッテリーの検査方法として最も効果的なのは、非破壊検査であるX線技術です。この方法は、筐体を通して内部構造を可視化できる唯一の方法であり、機器に既に搭載されているバッテリーでも、取り外したり開けたりすることなく、安全かつ正確に検査できます。
多くの電池メーカーや研究者は、工業用コンピュータ断層撮影(CT)を採用して非破壊検査 (NDT)は、研究開発および生産プロセス全体を通して品質を確保するために部品に対して実施されます。CTスキャンは3D体積密度マップを生成します。3Dボリュームは、多数の2D X線画像を再構成することによって生成されます。強力なソフトウェアによって多数の2D投影画像を組み合わせることで、事実上あらゆる部品、物体、または製品の3Dボリュームを作成できます。リチウムイオン電池の最新の開発と複雑な設計では、これがこれらの部品の内部を正確に非破壊的に確認する唯一の方法です。
CT技術は非破壊検査(NDT)ツールとして確固たる地位を築いていますが、多くのエンジニアは、研究開発の初期段階におけるCTの重要な役割を十分に理解していないかもしれません。研究開発においてCTを活用することで、部品設計、原材料、そして意図した形状との適合性に関する重要な情報を特定し、製品の成功に不可欠な要素を把握できるため、製造工程における多くの問題を回避できます。エンジニアがCTを単なる品質管理ツールとしてではなく、情報ツールとして活用する力を認識すれば、CTに対する見方は一変するでしょう。
このホワイトペーパーを通して、私たちはこの技術に対する期待感を共有し、産業用途におけるCTハードウェアとソフトウェアの現在の能力について、より多くの人々に知ってもらいたいと考えています。あらゆる優れたものと同様に、初期段階で得られる情報は、エンジニアがより機敏に対応し、設計や製造段階におけるコストのかかるダウンタイムを回避するのに役立ちます。
この論文で学ぶ内容:
- CT:品質検査から情報ツールへ
- CTスキャンによる製造前の材料検査
- 製造におけるコスト、リスク、時間の削減
- 研究開発におけるCT
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2026年2月12日 | ダニエル・スティックラー博士
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電池セル内部の構造(PDF)