バッテリーセルの内部はどうなっているのか?
2023年2月10日 | Nils Achilles
リチウムイオンバッテリー(LIB)は、現代の生活において不可欠な存在となっています。バッテリーの厳格なテストは、品質と機能の保証だけでなく、安全性確保の観点からも極めて重要です。CTを使用することで、すべての詳細を確認することができます。
リチウムイオンバッテリー(LIB)は、現代生活に欠かせないものとなっています。スマートフォン、タブレット、ノートPCなどの数多くの用途で利用されているほか、モビリティ分野や航空宇宙分野においてもその重要性が急速に高まっています。
バッテリーの徹底的なテストは、品質や機能の確保だけでなく、安全性向上の観点からも非常に重要です。例えば、危険物に関する欧州協定(ADR)において危険物に指定されているように、不適切な組み立てやハウジングの液漏れなどが原因で、ショートや発火が発生するおそれがあります。
バッテリーに対する最も効果的な検査方法は、非破壊X線検査技術です。これは、ハウジングを透過して内部構造を可視化できる唯一の方法であり、すでに機器に組み込まれているバッテリーであっても、取り外したり開封したりすることなく、安全かつ正確に検査することができます。
多くのバッテリーセルメーカーや研究者は、研究開発および製造プロセス全体を通じて品質を確保するため、対象物の非破壊検査(NDT)を実施する工業用X線コンピュータ断層撮影(CT)を採用しています。CTスキャンにより、3次元の体積密度マップが生成されます。3Dボリュームは、多数の2D X線画像の再構成によって生成されます。強力なソフトウェアを使用して多数の2D投影画像を組み合わせることで、実質的にあらゆる部品、対象物、製品の3Dボリュームを生成できます。リチウムイオンバッテリーの最新の発展や複雑な設計において、これはこれらの部品の内部を非破壊で正確に確認するための唯一の方法です。
CT技術は信頼性の高い非破壊検査(NDT)ツールとしての地位を確立していますが、多くのエンジニアは、研究開発の発見フェーズにおいてCTがどれほど重要な役割を果たし得るかを見落としているかもしれません。研究開発でCTを活用することで、製品の成功に不可欠な部品設計、原材料、意図した幾何学形状との適合性に関する重要な情報を特定し、生産プロセスにおける後々の多くの問題を回避できます。CTが単なる品質管理ツールとしてだけでなく、情報ツールとしてどれほどの威力を発揮するかをエンジニアが理解すれば、CTに対する見方が一変するでしょう。
本ホワイトペーパーでは、この技術に対する私たちの熱意を共有し、産業用アプリケーションにおけるCTハードウェアおよびソフトウェアの最新の機能についてより広く知っていただくことを目指しています。すべての優れた取り組みと同様に、初期段階で得られる情報は、エンジニアがより迅速に対応し、設計や生産段階の後期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。
このペーパーで学べること:
- CT:品質検査ツールから情報ツールへ
- CTによる生産前の材料検査
- 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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バッテリーセルの内部構造はどうなっているのか?(pdf)