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二次電池の製造・評価・試験装置

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ドキュメント名 二次電池の製造・評価・試験装置
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https://www.espec.co.jp/ 本  社  530-8550 大阪市北区天神橋 3-5-6 営業・アフターサービス拠点 仙  台 Tel :022-218-1891 Fax :022-218-1894 宇 都 宮 Tel :028-667-8734 Fax :028-667-8738 つ く ば Tel :029-854-7805 Fax :029-854-7785 高  崎 Tel :027-370-3541 Fax :027-370-3542 東  京 Tel :03-6402-3592 Fax :03-6402-3593 西 東 京 Tel :042-501-2571 Fax :042-501-2573 神 奈 川 Tel :044-740-8450 Fax :044-797-0073 厚  木 Tel :0463-94-9433 Fax :0463-94-6542 静  岡 Tel :054-654-6570 Fax :054-654-6571 名 古 屋 Tel :052-777-2551 Fax :052-777-2575 金  沢 Tel :076-268-1891 Fax :076-268-1893 滋  賀 Tel :077-551-2275 Fax :077-551-2276 大  阪 Tel :072-834-1323 Fax :072-834-7755 兵  庫 Tel :078-950-1771 Fax :078-950-1772 広  島 Tel :082-832-8065 Fax :082-832-8068 福  岡 Tel :092-471-0932 Fax :092-474-3500 受託試験に関するお問い合わせは 二次電池の製造・評価・試験装置 宇 都 宮 Tel :028-667-8735 Fax :028-667-8733 豊  田 Tel :0565-25-3364 Fax :0565-25-3365 刈  谷 Tel :0566-62-8380 Fax :0566-62-8385 神  戸 Tel :078-951-0961 Fax :078-951-0967 レンタルに関するお問い合わせは Tel :06-6358-4746 Fax :06-6358-4764 海外関連会社 ESPEC NORTH AMERICA, INC. Tel : 1-616-896-6100 Fax : 1-616-896-6150 ESPEC EUROPE GmbH Tel : 49-89-1893-9630 Fax : 49-89-1893-96379 ESPEC ENVIRONMENTAL CHAMBERS SALES AND ENGINEERING LTD. STI. (Turkey) Tel : 90-212-438-1841 Fax : 90-212-438-1871 ESPEC ENVIRONMENTAL EQUIPMENT (SHANGHAI) CO., LTD. Head Office Tel : 86-21-51036677 Fax : 86-21-63372237 BEIJING Branch Tel : 86-10-64627025 Fax : 86-10-64627036 GUANGZHOU Branch Tel : 86-20-83317826 Fax : 86-20-83317825 SHENZHEN Branch Tel : 86-755-83674422 Fax : 86-755-83674228 SUZHOU Branch Tel : 86-512-68028890 Fax : 86-512-68028860 TIANJIN Branch Tel : 86-22-26210366 Fax : 86-22-26282186 XI’AN Branch Tel : 86-29-88312908 Fax : 86-29-88455957 CHENGDU Branch Tel : 86-28-88457756 Fax : 86-28-88474456 ESPEC TEST TECHNOLOGY (SHANGHAI) CO., LTD. Tel : 86-21-68798008 Fax : 86-21-68798088 ESPEC ENGINEERING (THAILAND) CO., LTD. Tel : 66-3-810-9353 Fax : 66-3-810-9356 CAT.NO.20190201 TF2E31C05( 記載内容は2019年2月現在のものです。) ●製品の改良・改善のため、仕様および外観、その他を予告なく変更することがあります。あらかじめご了承ください。
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二次電池の製造工程 電極混合工程 それぞれの材料を調合・加工し、 正極および負極の電極スラリーを製作。 1-1 バッテリードライチャンバー 電極スラリーを集電体に塗布し乾燥。 電極塗布工程 電極をプレスし電極の密度を上げて巻あげ、 1-2 真空オーブン 電極ロールを乾燥。 電極ロールを必要な幅・長さに切断し、 セル組立工程 正電極・バインダー・負電極を積層。 電気を出し入れする接続端子を取付け、 ケース内に収納しセルを形成。 アッセンブリされたセルを最終乾燥し、 注液工程 セル内に電解液を注入・含浸。 ガスケットやガス排出弁などをセットし セルに蓋をする。 1-3 安全機構付き恒温室 エージング セルを高温でエージングする。 セル完成 2-1 アドバンストバッテリーテスター 検査 3-1 充放電チャンバー 3-2 小型環境試験器 3-3 ライトスペック恒温(恒湿)器 3-4 電池用空輸試験装置 モジュール完成 3-5 温度・振動 複合環境試験装置 検査 4-1 アドバンストセーフティテスター 4-2 釘刺し・圧壊試験装置 4-3 外部短絡試験装置 評価・試験 4-4 ハイパワー恒温(恒湿)器 1
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二次電池試験規格 試験規格 規格元 試験概要 適応製品 JIS8712 UN3480 高度(低圧)試 UN3481 圧力: 11.6kPa以下、温度:20±5℃の環境で6時間 験 真空オーブン 電安法 空輸試験装置 UL1642 圧力: 11.6kPa以下、温度:20±3℃の環境で6時間 UN3480 温度:75±2℃の環境で6時間、30分以内で−40±2℃に下げ 急速温度変化チャンバー UN3481 6時間このサイクルを10回行い、20±5℃の環境で24時間放置 冷熱衝撃装置 恒温器オーブン 20±5℃から5±2℃/分で130±2℃まで昇温し10分保持 ハイパワー恒温器 急速温度変化チャンバー UL1642 70±3℃まで30分以内で昇温し4時間保持。 その後30分以内降温で20±3℃にし、2時間保持。 ハイパワー恒温器 その後30分以内降温で−40±3℃にし、4時間保持。 急速温度変化チャンバー その後30分以内昇温で20±3℃にし、4時間保持。 冷熱衝撃装置 を合計10サイクル行い24時間放置 温度試験 恒温器オーブン 70±2℃で7時間放置し取り出し20±5℃の環境におく 大型乾燥器 ライトスペック恒温器 JIS8712 75±2℃で4時間保持。 恒温器プラチナスシリーズ 電安法 その後30分以内降温で20±5℃にし、2時間保持。 ハイパワー恒温器 その後30分以内降温で−20±2℃にし、4時間保持。 小型環境試験器 その後30分以内昇温で20±5℃にし、2時間保持。 急速温度変化チャンバー を合計5サイクル行い7日間放置 冷熱衝撃装置 JIS8712 恒温器オーブン JIS8714 5±2℃/分で130±2℃まで昇温し10分保持する。 ハイパワー恒温器 急速温度変化チャンバー UN3480 7Hzから200Hzの範囲を3時間で12往復させる。 UN3481 互いに垂直な3方向で振動させる。 振動試験 UL1642 温度・振動複合環境試験装置 UL2054 10Hzから55Hzの範囲を1Hz/分の割合で変化させる。 電安法 互いに垂直な3方向で振動させる。 2014年12月当社調べによる。 2
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二次電池試験規格 試験規格 規格元 試験概要 適応製品 UN3480 UN3481 55±2℃の環境で0.1Ω抵抗で短絡する。 JIS8712 UL1642 20±5℃、55±5℃の環境で80±20mΩ抵抗を使用し短絡する。 外部短絡 UL2054 アドバンストセーフティテスター 外部短絡試験装置 単電池: JIS8714 55±5℃の環境で80±20mΩ抵抗を使用し短絡する。 電安法 組電池: 20±5℃の環境で80±20mΩ抵抗を使用し短絡する。 UL1642 UL2054 JIS8712 2枚の平板間で13±1kNまで加圧 圧壊試験 JIS8714 電安法 アドバンストセーフティテスター UN3480 圧壊試験装 UN3481 2枚の平板間で13±0.78kNまで加圧 置 強制内部短絡試験 JIS8714 電池内部にニッケル小片を埋め込む。 電安法 10±2℃と45±2℃で埋め込んだ部分を加圧する (上限値:800Nもしくは400N)。 UL1642 20±5℃において定格電流の3倍で充電(3C)し UL2054 最少7時間の通電する 過充電試験 JIS8712 20±5℃において定格容量の250%又は 電安法 試験電圧に達するまで通電する。 UL1642 放電後セルと充電後セルを直列でつなぎ、 UL2054 80±20mΩ抵抗を接続し短絡する 過放電試験 JIS8712 電安法 20±5℃において90分間逆充電を行う。 アドバンストセーフティテスター 高率充電試験 JIS8712 電安法 20±5℃において最大充電電流の3倍で充電する。 連続定電圧充電試験 JIS8712 20±5℃において設計上の定電圧充電条件で、 電安法 28日間の充電を行う。 過充電保護機能試験 JIS8712 電安法 20±5℃において規定の方法で試験を行う。 2014年12月当社調べによる。 3
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自動車用二次電池試験規格 試験規格 規格元 試験概要 適応製品 恒温器オーブン 高温試験 IEC62660-2 130℃、30分(上昇 5℃ /分) ハイパワー恒温器 急速温度変化チャンバー ISO12405-1,-2 −40℃/ 85℃(温度変化30分以内)、5サイクル 温度サイクル IEC62660-2 −40℃/ 85℃、30サイクル ハイパワー恒温器 UN ECE R100.02 PartⅡ −40℃/ 60℃(温度変化30分以内)、5サイクル 冷熱衝撃装置 保管試験 ISO12405-1,-2 恒温器プラチナスシリーズ IEC62660-1 45℃、28日又は42日間 小型環境試験器 小型超低温恒温器 結露試験 ISO12405-1,-2 IEC60068-2-30に準拠した 恒温器プラチナスシリーズ 温湿度試験パターンを5サイクル実施 ハイパワー恒温器 IEC62660-1 45℃ 充放電サイクル サイクル寿命試験 ISO12405-1 室温 充放電サイクル ISO12405-2 −10℃ 充放電サイクル −18℃~ 45℃の間で様々な方法により 性能試験 ISO12405-1,-2 充放電試験を実施する。高低温での電力測定や 内部抵抗、エネルギー効率等を算出する。 サイクル寿命試験も含む。 出力試験 IEC62660-1 −20℃、0℃、25℃、40℃ 規定充放電後の電圧測定 アドバンストバッテリーテスター UL2580 25℃、最大充電電流 アドバンストセーフティテスター ISO12405-1 25℃、5C 過充電試験 ISO12405-2 25℃、2C IEC62660-2 25℃、1C(BEV)、5C(HEV) UN ECE R100.02 PartⅡ 20℃、1/3C以上、標準充電電流以下 UL2580 保護機能が動作する電流値の95% ISO12405-1 満充電後、1C、最大90分間 強制放電試験 ISO12405-2 満充電後、1/3C、最大90分間 IEC62660-2 完全放電後、1C、90分間 UN ECE R100.02 PartⅡ 20℃、1/3C以上、標準放電電流以下 UL2580 25℃、20mΩ以下 ISO12405-1 室温、60~100mΩ 外部短絡試験 ISO12405-2 室温、10~20mΩ アドバンストセーフティテスター IEC62660-2 室温、5mΩ以下 外部短絡試験装置 UN ECE R100.02 PartⅡ 20℃、5mΩ以下 UL2580 SAE J2380準拠 振動試験 ISO12405-1,-2 最大 200Hz、12-21時間、−40℃、25℃、75℃ IEC62660-2 最大 2kHz、27.8m/s2、8時間、25℃ UN ECE R100.02 PartⅡ 7~50Hz、20℃ 温度・振動複合環境試験装置 UL2580 衝撃試験 ISO12405-1,-2 25G、18回、SAE J2464準拠 IEC62660-2 50G、10回/方向、25℃ 釘刺し試験 SAND2005-3123 SAE J2464 釘直径φ3mm(セル)、φ20mm(パック)、80mm/s アドバンストセーフティテスター 釘刺し試験装置 UL2580 UN ECE R100.02 PartⅡ 波状板治具、最大100±6kN 圧壊試験 IEC62660-2 波状板治具、100~105kN(100kNまで3分以内) アドバンストセーフティテスター SAND2005-3123 φ150mm円形(半円形)治具、セル重量の1000倍の圧力 圧壊試験装置 2014年12月当社調べによる。 4
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中国GB規格 〜安全性試験と対応製品〜 試験規格 規格元 試験概要 適応製品 6.2.2/6.3.2 過放電 充電後、1C放電、90分間 6.2.3/6.3.3 充電後、1C充電、セル:定格上限電圧 モジュール:任意のセルの定格上限電圧の アドバンスト 過充電 1.5倍or1時間 セーフティテスター 6.2.4/6.3.4 外部短絡 充電後、短絡抵抗5mΩ以下にて短絡、10分間 GB/T 31485-2015 電動自動車用動力バッテリー 6.2.6/6.3.6 恒温器オーブン の安全要件および試験方法 加熱 充電後、5℃/分で130℃まで加熱、30分間保持 ハイパワー恒温器 6.2:セル 急速温度変化チャンバー 6.3:モジュール 充電後、 6.2.7/6.3.7 φ75mm半円柱治具により圧壊、圧壊速度5±1mm/s、 アドバンスト 圧壊 セル:100kN到達もしくは30%まで圧壊 セーフティテスター モジュール:圧壊圧力は電池重量の1000倍 6.2.10/6.3.10 充電後、 恒温器プラチナスシリーズ 温度サイクル 25℃→−40℃→25℃→85℃→25℃、5サイクル 恒温室ビルドインチャンバー 6.2.11/6.3.11 低圧 充電後、室温下11.6kPa以下にて6時間保持 低圧恒温試験装置 7.1 振動 3軸方向、5~200Hz、各軸21時間 温度・振動複合環境試験装置 7.6 圧壊 充電後、φ75mm半円柱治具で圧壊、100kN到達 アドバンスト もしくは30%まで圧壊 セーフティテスター 7.7 温度衝撃 充電後、−40±2℃⇔85±2℃×5サイクル、 温度変化時間30分以内 大型冷熱試験装置 GB/T 31467.3-2015 電動自動車用リチウムイオン 7.8 動力バッテリーパックと 温湿度サイクル 充電後、20℃⇔80℃95%rh×5サイクル 恒温恒湿室 ビルドインチャンバー システム 第3部分:安全性の 7.12 高海抜 充電後、海抜4000mの気圧下で5時間保持後、1C放電 低圧恒温試験装置 要件および試験方法 7.13 過温保護 BCU稼働状態にて、定格最高温度で充放電試験 7.14 短絡保護 BCU稼働状態にて、定格最高温度で外部短絡、 20mΩ以下、10分間 アドバンスト 7.15 BCU稼働状態にて、1C充電、定格上限電圧の セーフティテスター 過充電保護 1.2倍 or SOC130% or 定格上限温度+5℃で停止 7.16 BCU稼働状態にて、1C放電(最大400A)、30分以上、 過放電保護 総電圧の下限 25% or 定格上限温度+5℃で停止 2018年10月当社調べによる。 5
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1-1. バッテリードライチャンバー リチウムイオン二次電池は非水電解質二次電池に分 類されます。 生産工程において、集電体に溶剤を含む活物質のス ラリーを塗布し乾燥させますが、二次電池の正極・負 極の素材に含まれる水分も、二次電池の品質に影響 を与えます。 バッテリードライチャンバーは、溶剤乾燥と水分除去を より短時間で処理ができる装置です。 真空または、不活性ガスの雰囲気下で高温熱処理を 行い、ワークの酸化を防ぎ、良質な乾燥が行えます。 正極ロール、負極ロール、セパレータとそれぞれのワー ク乾燥に適した温度での処理が行えます。 ご要望によりワークサイズや処理量に合わせて特殊仕 様やワーク保持用の冶具等にもお応えいたします。 バッテリードライチャンバー 特長 乾燥処理時間を短縮 ワークの温度上昇、下降時間を短縮できるよう装置 性能を高めています。 例えば、ワークを取り出すためにワークを常温まで下 げるための冷却機能を設けています。 温度制御性能を向上 ワークの温度分布をより均一にし、真空時においても 温度さらし中の温度分布性能を向上させるなど、ワー ク乾燥の品質をさらに向上します。 ワークの酸化を防止 高温処理でのワーク酸化を防止するため、真空中に 槽内 は不活性ガスを注入することで集電体の酸化を防ぎ ます。 主な仕様 性 温度制御範囲 +30℃~+250℃ 能 圧力制御範囲 933×102 ~ 1×102Pa 内容積 500 ~ 2000L 運転モード プログラム運転 20パターン99ステップ 定値運転 6
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1-2. 真空オーブン 大気圧よりも低い圧力下では沸点が下がるこ とにより、乾燥温度を低くでき、ワークへのス トレスを小さくすることができます。 さらに、真空状態やN2ガス置換により酸化を 防ぎ乾燥を行え、二次電池の溶剤乾燥や水 分除去に適しています。 真空オーブン 特長 温度制御高性能 密閉性と断熱性を向上させて、最大40%の消費電 チャンバーは真空容器と内槽の2重構造で、2層部 力量を低減しています。(従来品比較)乾燥時間が長 にヒータを備え、熱効率と温度分布の向上や温度上 い場合、ランニングコストが大幅に削減できます。 昇時間を短縮しています。 処理時間を短縮するために、冷凍機の搭載により常 5つの圧力運転モードと温度運転を組合わせて、ワー 温復帰時間を短縮することもできます。 クの特性に合わせた試験プロファイルができます。 圧力制御のガス置換を繰り返すことにより、テストエ リアの有機物を除去でき、クリーン環境を作ることが できます。酸化を防止するだけではなくワークへの影 響をさらに抑えます。 主な仕様 型 式 VAC−101P VAC−201P VAC−301P 温度範囲 +40 ~+200℃ 圧力範囲 933×102 ~ 1×102Pa 到達圧力※1 133Pa未満 性 能 大気圧から133Paまで 圧力下降時間※1 7分以内 15分以内 30分以内 給気口は大気開放 大気圧復帰時間※2 4分以内 8分以内 15分以内 内容積 91L 216L 512L 有効内法(mm) W450×H450×D450 W600×H600×D600 W800×H800×D800 外法(mm)※3 W902×H1392×D780 W1052×H1532×D930 W1252×H1772×D1130 圧力運転モード 自動運転、連続運転、大気開放、ガス置換、換気運転 ※1 槽内温度一定、排気速度200L/min.以上で到達圧力12×10−2Pa以下の真空ポンプ連続使用時、試料からのガス発生がないこと。 ※2 標準大気圧(1013×102Pa)で1010×102Paまでの復帰時間、復帰時間は大気圧によって変動する場合があります。 ※3 突起物を除く 7
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1-3. 安全機構付き恒温室 ビルドインチャンバー 二次電池はハイブリットカーの普及拡大とともに大量 生産の必要性が増します。そのためには時間のかかる 工程も一度に大量に行う必要があります。 「安全機構付き恒温室(ビルドインチャンバー)」は ウォークインタイプで、EV用の大型二次電池も、一度 に大量処理が行えます。充放電試験やエージング工 程において実力を発揮します。 また、充放電評価や評価や各種試験では二次電池か らのガス漏れによる引火の恐れがあり、安全に試験を 行うための数々の安全機構を装備しています。 特長 安全機構付き恒温室 ウォークインタイプですので試料を台車に乗せたま ま、試料の出し入れが可能です。EV用の大型で重 い二次電池の試験では特に有効です。 安全仕様 二次電池からのガス漏れをガス検知器にて検知しま ● 放圧ベント す。ガスを検知すると、吸排気ダンパーより外気を導 異常ガス噴出等が発生し急激に内圧が上昇したとき、圧力を逃し、 入し、ガス濃度を低下させます。この装備は2段階 本器および周辺への影響を弱める。 の検知・警報システムとなっています。ガス濃度が設 ● H2、CO2ガス警報回路 定した警報点に達すると1段目が、さらに上昇すると H2、CO2ガス警報器による、2段階の検知・警報。 2段目が動作します。 ● 給排気ダンパ 二次電池からの発火時(異常発熱時)、CO2消火器 ガス濃度が上昇したとき、換気により濃度を下げる。 が起動し、自動消火を行うことができます。このとき ※ダクトを接続して、押込吸気と吸引排気が必要 同時に運転を停止します。 ● ドア補強 爆発圧力上昇時、天井が抜け、圧力を逃します。爆 観測窓無し、蝶番補強。 発時、断熱材が飛散しないように飛散防止枠を装備 ● CO2消火装置 しています。 槽内温度が指定温度を超えると、炭酸ガス消火剤を噴射。同時に 運転も停止。 ● 仕様(例) 外部警報入出力端子 入力端子:外部からの異常信号により本器を停止  出力端子:本器の異常時、外部に信号発信。 方式 平衡調温方式(BTCシステム) 温度範囲 −40 ~ +80℃ 温度変動幅 ± 0.3℃ 性 温度上昇時間 −40℃から+80℃まで約60 分以内 能 (無負荷・無試料時) +20℃から−40℃まで約180 分以内 温度下降時間 +20℃から−30℃まで約120 分以内 (無負荷・無試料時) 内法 W2500×H2100×D1970 mm 外法 W4095×H2675×D2783 mm (突起物は含まず) ※ 試験スペース、仕様等につきましては別途お問い合わせください。 8
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2-1. アドバンストバッテリーテスター 充放電電源と恒温槽を一体構造化した、充放電試験 の新しいスタイル―アドバンストバッテリーテスター。 電池の容量、形状、数量などにより最適なシステムを お選びいただけます。 特長 カードエッジコネクタを採用 電源と電池との接続は、カードエッジコネクタを採用 した電池ホルダーに電池をセットし、内槽背面のス ロットに差し込むだけで完了します。 1槽タイプ 電池を設置した状態での均一な温度分布 3槽タイプ テストエリア内は、水平層流で循環しており、段積み アドバンストバッテリーテスター タイプは横吹き出し、1槽タイプは背面吹き出しと、 電池ホルダーの位置、電池の配列などを考慮し、均 一な温度環境になるように設計しています。 電池ホルダーで、容易なセッティング 電池ホルダーは、コイン型、円筒型、角型、ラミネー ト型の各種形状と、充放電条件に合わせた電池ホル ダーをご用意いたします。 インピーダンス測定(カスタム対応) 円筒型セル用電池ホルダー ラミネートセル用電池ホルダー 充放電サイクル中の休止状態時に、インピーダンス 測定を行うことができます(Sweep測定/定点測 システム構成例 定)。電池を移動させることなく連続的に測定できま すので、信頼性の高いデータが得られます。 PC部 ADBTコントローラ ADBTアプリ FRA+P/Gアプリ 電池ホルダー 充放電電源 オプション スキャナユニット ● 恒温槽安全仕様 電池ホルダー 充放電電源 ・ 熱検知器 ・ 煙検知器 スキャナユニット FRA+P/G (オプション) ・ シグナルタワー ・ CO2消火器 ・ 放圧ベント など 電池ホルダー 充放電電源 ● 自動校正ボード スキャナユニット 恒温槽 システム部 3槽タイプ カスタム対応 ● インピーダンス測定機能 9
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システムバリエーション 3槽タイプ 1槽タイプ 1槽ワイドタイプ 4エリアタイプ タイプ W 510 W 640 W 890 W 1130 内法(mm) H 400 ×3槽 H 850 H 850 H 980 D 400 D 544 D 544 D 525 W 950 W 1250 W 1750 W 1590 外法(mm) H 2022 H 1875 H 2030 H 2410 D 1300 D 1560 D 1690 D 1954 ADBT-5-1 5V、1A 72ch( 24ch/槽) 72ch ─ ─ 標 準 ADBT-5-10 5V、10A 72ch( 24ch/槽) 72ch ─ ─ ADBT-5-50 5V、50A 24ch( 8ch/槽) 24ch ─ ─ ADBT-6-400 6V、400A 3ch( 1ch/槽) 乞うご照会 4ch 4ch 高 速 ADBT-6-600 6V、600A 3ch( 1ch/槽) 乞うご照会 乞うご照会 4ch ・ 大 ADBT-6-100 6V、100A 電 流       他の電源と恒温槽との組合せパターンはご相談下さい ADBT-6-1600 6V、1600A ※5V、10A及び5V、50Aには並列機能があります(2並列、4並列)。 ※並列機能を使用するには、並列専用の電池ホルダーが別途必要です。 仕様(例) 標準 高速・大電流 型式 ADBT−5−1 ADBT−5−10 ADBT−5−50 ADBT-6-400 制御範囲 −40℃~+100℃ 恒温槽 温度分布幅 ±1.5℃ 設定範囲 0~5000mV(5V) 0~6000mV(6V) 出力電圧 出力精度 ±0.1% of F.S. ±0.03% of F.S. 0 ~ 1mA 00mA 設定範囲 0 ~ 10mA 0 ~ 100mA 0 ~ 5 0 ~ 100mA 0 ~ 1A 0 ~ 5A 0 ~ 40A 出力電流 0 ~ 1A 0 ~ 10A 0 ~ 50A 0 ~ 400A 出力精度 ±0.1% of F.S. ±0.03% of F.S. 充放電切替 100msec以内 5msec以内 設定範囲 0~5W 0~50W 0~250W 0~2000W 出力電力 出力精度 ±0.2% of F.S. ±0.08% of F.S. 2並列 16A 80A 並列機能 — — 4並列 32A 160A 電流・電圧 電流1点/ch、 電圧(試料端)1点/ch 計測点数 温度 1点/ch 2点/ch 1点/ch 最小パルス幅 1sec 10msec パルス機能 パルス数 5000パルス 60000パルス×2 10 〜 〜
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3-1. 充放電チャンバー 安全性を高めた充放電試験用チャンバー。 大型放圧ベントを標準装備し、定置、車載用などの 大型電池に対応しています。 特長 電池の形状、数量に合わせて水平方向気流・垂直方向 気流を選択することで最適な温度分布が得られます。 万一に備えた、安全機能を標準装備。 (大型放圧ベント、非常停止スイッチ、ねじ込み式扉 ロック) デフロストなしで、+25℃以上の連続運転が行えます。 各社充放電システムと組み合わせてご使用いただけ ます。 充放電チャンバー 水平方向気流 垂直方向気流 吸い込み 吹き出し 試料 試料 吹き出し 吸い込み 電池を平置きする場合、上からダウンフローの風が通りにくいため 水平方向気流にすると風が通り、温度分布が向上します。 充放電装置と充放電チャンバーのセットアップ例 仕様 型式 BTC−408Hb BTC−408Vb BTC−655Hb BTC−655Vb 気流方向 水平方向気流 垂直方向気流 水平方向気流 垂直方向気流 温度範囲 −40~+100℃ 温度上昇時間 −30℃→+80℃ 48分以内 −30℃→+80℃ 70分以内 温度下降時間 +25℃→−30℃ 55分以内 +25℃→−30℃ 75分以内 温度分布 ※1 ±0.5℃ ±1.0℃ 許容発熱負荷 500W(−30℃安定時) 400W(−30℃安定時) 内容積 408L 655L 内法 ※2 W800×H850×D600mm W1100×H850×D700mm 外法 ※2 W1000×H1790×D1306mm W1300×H1790×D1406mm 標準装備品 大型放圧ベント、φ100mmケーブル孔(背面3個、巻栓付)、ねじ込み式扉ロック、通信機能RS-485、 防炎ラバー、3色状態表示タワー(赤・黄・緑)、非常停止スイッチ、槽内床面補強(棚受、床面 合計荷重100kg対応) ブレーカー容量 AC200V 3φ 30A AC100V 1φ 15A 質量 400kg 490kg ※1 温度分布測定点9点の最大値と最小値の平均値に対するばらつき。      ※2 部分的突起物は除く。 11
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主な装備品とオプション シグナルタワー 標準装備 ねじ込み式扉ロック 標準装備 大型放圧ベント( 300×750mm) 標準装備 ケーブル孔 φ100mm×3個 標準装備 槽内の急激な圧力を外部に放出する ケーブル孔を背面に設けることで、 ことで、装置の破損を防止します。 充放電システムをチャンバーの左右 どちらにも設置することができます。 煙感知・熱検知器・H2検知器・CO検知器 (オプション) リミット設定値に対する槽内温度、 濃度が一目瞭然 ゴム栓付 巻栓 標準装備 巻栓 各種スイッチ 非常停止スイッチ 標準装備 扉閉検知セレクトスイッチ 標準装備 消火器起動スイッチ 給排気ダンパ起動スイッチ 強制給排気ダンパ(排気ファン無し) (オプション) 防炎ラバー 標準装備 CO2消火器(オプション) 建屋の排気設備と繫いで頂くことで、 槽内で電池が爆発した際、 各種検知器のリミット 槽内へ外気を導入し雰囲気を置換 扉からの火花の飛散を防止 設定値到達、もしくは します。 し、装置後方に逃がします。 起動スイッチにて噴射 ・排気ダンパ接続口:  外形φ50mmフランジ(SUS) 排気ダンパ 給気ダンパ その他オプション 棚板・棚受け:耐荷重50kg(樹脂コーティング) 装置用床固定金具 強制給排気ダンパ(排気ファン付) 充放電ケーブル固定金具 300kg耐荷重敷板 試料温度検出用熱検知器 12
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3-2. 小型環境試験器 一定の温度環境で長時間さらしを行い、その間に充 電・放電を繰り返す充放電試験。 安定した温度環境で長時間稼働できる、小型環境試 験器。 22.5Lと60Lの2種類のコンパクトな試験器。温度 範囲は-60/-40/-20~+180℃までを高精度に 制御ができる3タイプ。電池の形状や数量に合わせ て、最適な試験器をお選びいただけます。 特長 小型環境試験器 SH/SU 専用のキャスター付き架台(耐震金具付属)により、 小型環境試験器を2段積できスペースを有効活用で きます。 温度変動は100℃までは±0.3℃、100℃から150℃ までは±0.5℃と高性能。 上限+180℃まで高温制御が可能です。(オプション) AC100V電源でお使いいただけます。 ※温湿度制御タイプ SHもご用意しています。 仕様 型式 SU−222 SU−242 SU−262 SU−642 SU−662 調温方式 平衡調温方式(BTC システム) 温度範囲 −20 ~ +150℃ −40 ~ +150℃ −60 ~ +150℃ −40 ~ +150℃ −60 ~ +150℃ 温 度 ±0.3℃(−40 ~ +100℃) ±0.3℃(−60 ~ +100℃) ±0.3℃(−40 ~ +100℃) ±0.3℃(−60 ~ +100℃) 性 温度変動 ±0.3℃(−20 ~ +100℃) 能 ±0.5℃(+100.1 ~ +150℃) ±0.5℃(+100.1 ~ +150℃) ±0.5℃(+100.1 ~ +150℃) ±0.5℃(+100.1 ~ +150℃) ±0.5℃(+100.1 ~ +150℃)   上昇 3.2℃ /分 3.2℃ /分 3.2℃ /分 2.9℃ /分 2.9℃ /分 ※ 温度変化速度 下降 2.1℃ /分 2.1℃ /分 2.1℃ /分 1.7℃ /分 1.7℃ /分 容積 22.5L 64L 内法(突起部除く) W300×H300×D250mm W400×H400×D400mm ※ 温度槽はJIS C60068-3-5:2006、JTM K07:2007 に基づき、外囲温度+23℃、相対湿度65%、定格電圧、無試料の場合とします。 13
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3-3. ライトスペック恒温(恒湿)器 一定の温度環境で長時間さらしを行い、その間に充 電・放電を繰り返す充放電試験。 安定した温度環境で長時間稼働できる、ライトスペッ ク恒温器。 内容積は105Lと206Lの2種類。 温度範囲は-20~+85℃ ±1.0℃の温度変動で安 定して温度環境をつくります。 特長 AC100V 15Aの電源でお使いいただけます。 プログラム運転で12ステップ、定置運転で3パター ライトスペック恒温(恒湿)器 ンの試験を登録することができます。 ※温湿度制御タイプLHUもご用意しています。 仕様 型式 LU−114 LU−124 調温方式 平衡調温方式(BTC システム) 性 温度範囲 −20 ~ +85℃ 能   温度変動 ±1.0℃ ※ 温度極値到達時間(下降) +20 から −20℃  130分以内 容積 105L 206L 内法(突起部除く) W500×H600×D390mm W500×H750×D590mm ※ 温度槽はJIS C60068-3-5:2006、JTM K07:2007に基づき、外囲温度が+23℃、定格電圧、無試料の場合。 14
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3-4. 電池用空輸試験装置( 恒圧恒温器) 空輸試験は、低圧状態の航空輸送を想定した試験で す。以下の規格に適合する試験を行う事が可能です。 特長 マグネットカップリング方式の送風機 試料の温度保護、冷凍回路の保護、保安など万全 な安全装置 試験規格 ● JIS C8712(IEC 62133) 密閉型二次電池の安全性 ● IEC 62281 Safety of primary and secondary lithium cells and batteries during transport 電池用空輸試験装置 ● UL 1642 Lithium Batteries 仕様 型式 VLC−300 冷凍方式 機械式単段冷凍方式(水冷式凝縮器) 温度範囲 −20℃ ~ +80℃ 温度調節幅 ±0.5℃(大気圧) 温度上昇時間※ +20℃ ⇒ +80℃ 60分以内  温度下降時間※ +20℃ ⇒ −20℃ 90分以内  温度分布 ±5℃(+20℃、11.6kPaにおいて) 圧力制御範囲 93.3kPa ~ 10.1kPa 到達圧力 10kPa未満 内容積 448L 内法 W800 × H800 × D700 mm ※ 無試料、無負荷、大気圧条件下 15
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3-5. 温度・振動複合環境試験装置 モバイル電子機器、精密機械、自動車部品、航空機な とあらゆる工業製品の使用環境を正確に再現し信頼 性を評価する複合試験機。 温度・振動複合環境試験装置はリチウム電池の安全 規格に対応した試験が可能です。試験目的や設置環 境にあわせてお選びいただけるように、さまざまなバリ エーションでお応えいたします。 特長 リチウムイオン電池のUN規格、UL規格、電安法に 対応した振動試験が可能 温度・振動複合環境試験装置 試験目的や設置環境、ワークの取付作業に合わせた 恒温器と振動発生機の接続方式をご提案します。 仕様(例) 複合環境試験用のバイブレーションチャンバー 試験スペース効率を高めた2タイプを準備、大型観 ■チャンバー 測窓や対話式入力方式のプログラム計装を装備して 型 式 温度範囲 内法(W×H×D mm) います。 PVU−3KP(H) 600×850×600 −40~+100(150)℃ PVU−5KP(H) 1000×1000×1000 PVG−3KP(H) 600×850×600 試験規格 −70~+100(150)℃ PVG−5KP(H) 1000×1000×1000 ● JIS C8712(IEC 62133) ■振動発生機 密閉型二次電池の安全性 型 式 加振力 周波数 最大搭載質量※ ● 電機用品安全法 技術基準別表第九 V1 120kgf リチウムイオン電池 5 ~ 4500Hz 66kg V2 200kgf ● UL 1642 Lithium Batteries V3 5 ~ 4000Hz 116kg 300kgf ● UN Manual of Test and Criteria, Part III V4 2 ~ 2000Hz 122kg V5S 600kgf ● IEC 62281 192kg 5 ~ 3000Hz Safety of primary and secondary lithium cells V6S 132kg 1000kgf and batteries during transport V7S 5 ~ 2000Hz 120kg V8S 1500kgf 5 ~ 3000Hz 290kg V9S 2000kgf V10S 3000kgf 5 ~ 2500Hz 492kg S1S 100kgf 66kg S2S 200kgf 5 ~ 4000Hz 116kg S3S 300kgf S4S 2 ~ 2000Hz 292kg S5S 500kgf 5 ~ 4000Hz 196kg S6S 5 ~ 3000Hz 192kg 1000kgf S7S 5 ~ 2000Hz 292kg S8S 1500kgf 5 ~ 3000Hz S9S 2000kgf 5 ~ 2500Hz 492kg S10S 3000kgf ※連結軸φ125×H180mmの場合。 16
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4-1. アドバンストセーフティテスター リチウムイオン二次電池は民生から蓄電・自動 車へとその用途を拡大しており、高度化する性 能試験だけではなく、安全性試験に対しても関 心が高まっています。 エスペックはこれらのニーズに対して、精密な 温度環境下で複数の安全性試験を実施出来 る、“アドバンストセーフティテスター”をご提案 します。 アドバンストセーフティテスター 特長 安全性試験のオールインワンシステムをご提供します。 計測・操作ユニットによる統合システムを構築。試験 安全性試験の機能要素をモジュール化、フレキシブル にかかわる操作を一元管理し、各種試験実施におけ なシステム構築・拡張が可能になります。 る煩雑な操作を最小化します。 各ユニットの組合せにより小型セル~大型パック電池 ワンストップサービスにより、製品・サービスの質、ス までの対応が可能です。 ピードを向上します。 システム構成例 【統合システム例】 【単一試験システム例】 計測・操作 釘刺・圧壊 計測・操作 釘刺・圧壊 恒温槽 ユニット ユニット ユニット ユニット (恒温室) 外部短絡 ユニット 計測・操作 外部短絡 恒温槽 過充電・強制 ユニット (恒温室) 恒温槽 ユニット 放電電源 (恒温室) 電源アプリ 電源アプリ 過充電・強制 恒温槽 放電電源 (恒温室) 17
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仕様(例) 分類 項目 仕様 適用電池 小容量セル~ノートPC 用電池パック 温度範囲 −40 ~ +100℃ 温度変動 ±0.3℃ 恒温槽 ・放圧ベント 安全装置 ・強制給排気用ダンパ、ダクトフランジ ・熱検知器、煙検知器、CO2 消火器、ガス検知器 システム 恒温槽・釘刺・圧壊・外部短絡統合システム 計測操作ユニット モニタ項目 [釘刺・圧壊]荷重、移動距離、速度、電池電圧、電池温度 [外部短絡]電池電圧、電池温度 データ出力 モニター項目のCSV 保存可能 設置可能な電池サイズ W245mm×D215×H180mm 荷重範囲 0.4~20kN 圧壊・釘刺ユニット 速度 0.1~50mm/sec. ストローク 2~200mm 短絡電流 500A ユニット内抵抗切替 外部短絡ユニット 回路抵抗 ①5mΩ以下(抵抗ショート) ②10~30mΩ ③ 80~100mΩ 18
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4-2. 釘刺し・圧壊試験装置 電池への異物の貫通や重量物による変形に よって、内部短絡が引き起こされた場合の安 全性を評価する装置です。 安全機能付き恒温槽および釘刺し・圧壊機構 部により構成されたシステムです。 試験後の清掃・メンテナンス性に優れた構造 となっており、試験の効率化をサポートいたし ます。 また、車載用の大型電池パック試験にも対応 いたします。 釘刺し・圧壊試験装置 特長 恒温槽一体型により、正確な温度環境下で釘刺し・圧 試験状況を観測窓、外部カメラにより観察可能 壊試験が可能 釘刺し・圧壊機構部は目的に応じて圧力、スピードを 小型~車載用の大型電池パックでの各種規格試験に 選択可能 対応 槽内の自動昇降ステージにより、各種電池サイズでの 電池の発火や破裂に対して、扉ロック、放圧ベント、 試験が可能(オプション) 強制排気、消火器等の安全機能を装備 UN ECE R100.02 PartⅡ試験に対応 試験後の清掃、メンテナンスが容易なチャンバー構造 仕様(例) 釘 昇降方式 油圧シリンダー 刺 し ストローク 350mm 最少1mmステップ ・ 圧 停止精度 ±1mm以内 壊 シ リ 荷重範囲 1.0kN~100kN ン ( 荷重範囲と速度に関しては別途ご相談) ダ ー 部 速度 1 ~ 100mm/s (荷重範囲と速度に関しては別途ご相談) 温度測定 各タイプの熱電対に対応 計 測 電圧測定 −100V~+100V 部 (高電圧については別途ご相談) 釘刺し部 各測定値をアナログ出力 温度範囲 −40 ~ 95℃ 恒 温度調節幅 ±4.0℃ 温 試験槽内法 W3000×H2000×D3000 mm 槽 安全仕様 ガス検知器、放圧ベント、 強制排気装置、各種消火器 19