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HIOKI バッテリーテスターシリーズ

製品カタログ

バッテリーテスターの選定と活用、これでもう迷わない

電池が完成品となるまでには様々な工程があり、適切な計測方法は工程によって異なります。HIOKIのバッテリーテスターシリーズは、「セル完成以降」の検査・開発・点検に最適です。
本シリーズカタログでは、ステップごとに適したバッテリーテスターを選定できるよう、アプリケーションや原理とスペック一覧を織り交ぜながら紹介しています。

このカタログについて

ドキュメント名 HIOKI バッテリーテスターシリーズ
ドキュメント種別 製品カタログ
ファイルサイズ 11.2Mb
登録カテゴリ
取り扱い企業 日置電機株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧)

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このカタログの内容

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バッテリーテスターシリーズ BATTERY TESTER Series 3561,3561-01 BT3561A BT3562A 電池の品質をはかる セル •モジュール •パック BT3563A 品質検査 保守点検 BT3562-01, BT3563-01 R & D BT3564 BT4560 BT3554-50, BT3554-51, BT3554-52 *1 *2 *2 Z3210装着時 *1: BT3562-01, BT3563-01のみ *2: BT3554-50, BT3554-51, BT3554-52のみ
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2 3 電池の品質をはかる 受入検査 / 出荷検査 生産ラインで完成したセル、モジュール、パックの品質を検査します。 電池が完成品となるまでには様々な工程があり、 内部抵抗(AC-IR)と開放電圧(OCV)を計測し、電池の品質を確認できます。 適切な計測方法は工程によって異なります。 HIOKI のバッテリーテスターは、 「セル完成以降」の検査・開発・点検に最適です。 3561,3561-01 BT3561A BT3562A BT3563A 品 質 検 査 P.6 - P.16 BT3562-01 BT3563-01 BT3564 BT4560 品 質 保 守 高精度に開放電圧(OCV)を測定する 検査チャネル数を増設するR & D 高精度な OCV 測定によって、 検査のチャネル数増設や検 査 点 検 より早い段階での不良品検出が可能になります。 測定の自動切り替えが可能になります。 詳細 P.9 詳細 P.14 - 15 直流電圧計 スイッチメインフレーム DM7276 SW1002 セル完成以降の工程 蓄電池の劣化診断 UPS などに組み込まれている蓄電池が劣化していないか診断できます。 保 守 点 検 P.17 充放電試験 セル検査 モジュールパック検査 アプリケーション 劣化診断 GENNECT リユース Crossワイヤレスアダプタ BT3554-50 ( 本体 ) BT3554-51 (9465-10 セット品 ) BT3554-52 (L2020 セット品 ) Z3210 電池を解析する 燃料電池(FC)を解析する 開発中の電池特性をインピーダンス測定 サイクル試験中に燃料電池の による Cole-Cole プロットで解析できます。 内部抵抗(1 kHz)を測定できます。 注液・含浸 充放電試験 セル検査 モジュールパック検査 アプリケーション 劣化診断 リユース Multi-plot R & D BT4560 BT3564-FC(特殊仕様) P.18 - P.21 より広い周波数帯でインピーダンス測定 動的なインピーダンス測定 測定周波数範囲を広げて測定できます。 サイクル試験中に燃料電池や LIB の インピーダンスを測定できます。 シール シートカット コータープレス 詳細 P.19 詳細 P.20-21 真空乾燥 TAB 溶接 スタッキング スリット 電極シート スラリー ケミカルインピーダンス Multi-plot リチウムイオン電池の製造工程 アナライザ Multi-plot パワーアナライザ IM3590 PW6001
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4 5 バッテリーテスターラインナップ 受入検査・出荷検査 受入検査・出荷検査 研究・開発 メンテナンス 用途 汎用小型セル 動力用小型セル xEV 向け大型セル xEV 向け大型パック 用途 xEV, ESS 向け超大型パック GP-IB モデル セルまたは 20 V までのパック高速選別 60 V までの小型パック 100 V までの中型パック 300 V までの大型パック 1000 V 高電圧モデル リユースのための劣化度合 大型 UPS BT3562-01 BT3554-50形名 3561, 3561-01 BT3561A BT3562A BT3563A 形名 BT3564 BT3563-01 BT4560 BT3554-51BT3554-52 NEW NEW NEW 燃料電池向け特殊仕様あり 10 kHz 特殊仕様あり(詳細 P.19) NEW 外観 外観 測定方式 交流 4 端子法 交流 4 端子法 交流 4 端子法 交流 4 端子法 測定方式 交流 4 端子法 交流 4 端子法 交流 4 端子対法 交流 4 端子法 測定電流周波数 1 kHz ±0.2 Hz 1 kHz ±0.2 Hz 1 kHz ±0.2 Hz 1 kHz ±0.2 Hz 測定電流周波数 1 kHz ±0.2 Hz 1 kHz ±0.2 Hz 0.10 Hz 〜 1050 Hz 1 kHz ±80 Hz 定格測定電圧 DC ±22 V DC ±60 V DC ±100 V DC ±300 V 定格入力電圧 DC ±1000 V BT3562-01: DC ±60 V DC ±5 VBT3563-01: DC ±300 V ( 特殊仕様で DC DC ±60 V±20 V まで対応 ) 対地間最大定格電圧 DC ±60 V DC ±60 V DC ±100 V DC ±300 V 対地間最大定格電圧 DC ±1000 V BT3562-01: DC ±70 V SOURCE-H, SENSE-H: DC ±5 VBT3563-01: DC ±300 V SOURCE-L, SENSE-L: DC 0 V DC ±60 V 3 mΩ ー ー 3.1000 mΩ, 0.1 μΩ, 100 mA 3.1000 mΩ, 0.1 μΩ, 100 mA 3 mΩ 3.1000 mΩ, 0.1 μΩ, 100 mA 3.1000 mΩ, 0.1 μΩ, 100 mA 抵抗 (R) 30 mΩ ー 31.000 mΩ, 1 μΩ, 100 mA 31.000 mΩ, 1 μΩ, 100 mA 31.000 mΩ, 1 μΩ, 100 mA 30 mΩ 31.000 mΩ, 1 μΩ, 100 mA 31.000 mΩ, 1 μΩ, 100 mA 3.6000 mΩ, 0.1 μΩ, 1.5 A 抵抗 (R) 12.0000 mΩ, 0.1 μΩ, 500 mA 抵抗測定レンジ 300 mΩ 310.00 mΩ,10 μΩ, 10 mA 310.00 mΩ,10 μΩ, 10 mA 310.00 mΩ,10 μΩ, 10 mA 310.00 mΩ,10 μΩ, 10 mA 3.100 mΩ, 1 μΩ, 160 mA 抵抗測定レンジ 300 mΩ 310.00 mΩ,10 μΩ, 10 mA 310.00 mΩ,10 μΩ, 10 mA 120.000 mΩ, 1 μΩ, 50 mA 31.00 mΩ, 10 μΩ, 160 mA 3 Ω 3.1000 Ω,100 μΩ, 1 mA 3.1000 Ω,100 μΩ, 1 mA 3.1000 Ω,100 μΩ, 1 mA 3.1000 Ω,100 μΩ, 1 mA 3 Ω 3.1000 Ω,100 μΩ, 1 mA 3.1000 Ω,100 μΩ, 1 mA [ 測定波数範囲 ] 310.0 mΩ, 100 μΩ, 16 mA 最大表示 , 30 Ω ー 31.000 Ω, 1 mΩ, 100 μA 31.000 Ω, 1 mΩ, 100 μA 31.000 Ω, 1 mΩ, 100 μA 最大表示 , 30 Ω 31.000 Ω, 1 mΩ, 100 μA 31.000 Ω, 1 mΩ, 100 μA 周波数 : FAST, MEDIUM, SLOW波 波 波 3.100 Ω, 1 mΩ, 1.6 mA分解能 , 分解能 , 0.10 Hz~66Hz: 1 , 2 , 8 測定電流 300 Ω ー 310.00 Ω, 10 mΩ, 10 μA 310.00 Ω, 10 mΩ, 10 μA 310.00 Ω, 10 mΩ, 10 μA 測定電流 300 Ω 310.00 Ω, 10 mΩ, 10 μA 310.00 Ω, 10 mΩ, 10 μA 67 Hz~250 Hz: 2 波 , 8 波 , 32 波 [ 基本確度 ] ±1.0% rdg ±8 dgt 測 3 kΩ ー 3.1000 kΩ, 100 mΩ, 10 μA 3.1000 kΩ, 100 mΩ, 10 μA 3.1000 kΩ, 100 mΩ, 10 μA 測 3 kΩ 3.1000 kΩ, 100 mΩ, 10 μA 3.1000 kΩ, 100 mΩ, 10 μA 260 Hz~1050 Hz: 8 波 , 32 波 , 128 波 リアクタンス (X) (3 mΩ レンジ )   3 mΩ レンジ ー ー ±0.5% rdg ±10 dgt ±0.5% rdg ±10 dgt   3 mΩ レンジ ±0.5% rdg ±10 dgt *8 ±0.5% rdg ±10 dgt   基本確度   基本確度 ±3.6000 mΩ, 0.1 μΩ, 1.5 A ±0.8% rdg ±6 dgt   30 mΩ レンジ以上 ±0.5% rdg ±5 dgt ±0.5% rdg ±5 dgt ±0.5% rdg ±5 dgt ±0.5% rdg ±5 dgt   30 mΩ レンジ以上 ±0.5% rdg ±5 dgt *8 ±0.5% rdg ±5 dgt ±12.0000 mΩ, 0.1 μΩ, 500 mA (30 mΩ レンジ以上 ) 定 ±120.000 mΩ, 1 μΩ, 50 mA6 V ー 6.000 00 V,10 μV 6.000 00 V,10 μV 6.000 00 V, 10 μV 定 6 V ー 6.000 00 V, 10 μV インピーダンス (Z) 電圧 (V) 20 V 19.999 9 V, 100 μV ー ー ー 10 V 9.999 99 V, 10 μV ー 3.6000 mΩ, 0.1 μΩ, 1.5 A 6.000 V, 1 mV 電圧測定レンジ 60.00 V, 10 mV60 V ー 60.000 0 V, 100 μV 60.000 0 V, 100 μV 60.000 0 V, 100 μV 電圧測定レンジ ー 12.0000 mΩ, 0.1 μΩ, 500 mA60 V 60.000 0 V, 100 μV 120.000 mΩ, 1 μΩ, 50 mA [ 基本確度 ] 最大表示 , 100 V ー ー 100.000 V, 1 mV ー 最大表示 , 100 V 99.999 9 V, 100 μV ー 位相角 (θ) ±0.08% rdg ±6 dgt 分解能 300 V ー ー ー 300.000 V, 1 mV 分解能 300 V ー 300.000 V, 1 mV (BT3563-01 のみ ) ±180.000°, 0.001° [ 基本確度 ] P.19 参照 温度 (°C) 1000 V ー ー ー ー 1000 V 1100.00 V, 1 mV *9 ー 電圧 (V) -10.0°C 〜 60.0°C, 0.1°C 基本確度 ±0.01% rdg ±3 dgt ±0.01% rdg ±3 dgt ±0.01% rdg ±3 dgt ±0.01% rdg ±3 dgt 基本確度 ±0.01% rdg ±3 dgt *8 ±0.01% rdg ±3 dgt ±5.10000 V, 10 μV[ 基本確度 ] ±0.0035% rdg ±5 dgt 測定応答時間 *1 3 ms 10 ms 10 ms 10 ms 測定応答時間 *1 700 ms 10 ms [ サンプリング時間 ] 1.6 s サンプリング時間 *2 Ω または V 4 ms, 12 ms, 35 ms, 150 ms 4 ms, 12 ms, 35 ms, 150 ms 4 ms, 12 ms, 35 ms, 150 ms 4 ms, 12 ms, 35 ms, 150 ms サンプリング時間 *2 Ω または V ー , 12 ms, 35 ms, 253 ms 4 ms, 12 ms, 35 ms, 150 ms FAST, MEDIUM, SLOW ー EX.FAST, FAST, MEDIUM, SLOW 0.1 s, 0.4 s, 1.0 sΩV 7 ms, 23 ms, 69 ms, 252 ms 8 ms, 24 ms, 70 ms, 253 ms 8 ms, 24 ms, 70 ms, 253 ms 8 ms, 24 ms, 70 ms, 253 ms EX.FAST, FAST, MEDIUM, SLOW ΩV ー , 28 ms, 74 ms, 359 ms 8 ms, 24 ms, 70 ms, 253 ms 温度 (°C) 100 ms 経路抵抗の許容値 *1 *3 ( エラー検出 ) SENSE 側 ー , ー , 20 Ω, 20 Ω ー , 6.5 Ω, 30 Ω, 30 Ω 6.5 Ω, 6.5 Ω, 30 Ω, 30 Ω 6.5 Ω, 6.5 Ω, 30 Ω, 30 Ω 経路抵抗の許容値 *1 *3 ( エラー検出 ) SENSE 側 3 Ω, 3 Ω, 20 Ω, 20 Ω 2 Ω, 2 Ω, 15 Ω, 15 Ω -10.0°C 〜 60.0°C, 0.1°C ー レンジ *1 *3: 3 mΩ, 30 mΩ, 300 mΩ, 3 Ω SOURCE 側 ー , ー , 50 Ω, 500 Ω ー , 5.5 Ω, 15 Ω, 150 Ω 5.5 Ω, 5.5 Ω, 15 Ω, 150 Ω 5.5 Ω, 5.5 Ω, 15 Ω, 150 Ω レンジ : 3 mΩ, 30 mΩ, 300 mΩ, 3 Ω SOURCE 側 3 Ω, 3 Ω, 20 Ω, 200 Ω 2 Ω, 2 Ω, 15 Ω, 150 Ω 経路抵抗の許容値 ( エラー検出 )3 mΩ, 10 mΩ, 100 mΩ ー 開放端子電圧 ー , 7 V, 7 V peak 25 V, 7 V, 4 V peak 25 V, 7 V, 4 V peak 25 V, 7 V, 4 V peak 開放端子電圧 25 V, 7 V, 4 V peak 25 V, 7 V, 4 V peak SENSE 側 : 10 Ω, 15 Ω, 50 Ωレンジ : 30 mΩ 以下 , 300 mΩ, 3 Ω 以上 レンジ : 30 mΩ 以下 , 300 mΩ, 3 Ω 以上 SOURCE 側 : 1.5 Ω, 4 Ω, 45 Ω 5 V max LAN (TCP/IP, 10BASE-T/100BASE-TX) ー ○ ○ ○ LAN (TCP/IP, 10BASE-T/100BASE-TX) ー ー ー イ イ • USB ン RS-232C *4 (最大 38400 bps) ○ ○ ○ ○ ン RS-232C *4 (最大 38400 bps) ○ ○ ○ • 無線通信 * タ ー USB ー ー ー ー タ USB ー ー ○ (*Z3210 装着時)ー フ ェ GP-IB ○ (3561-01 のみ ) ー ー ー フ ェ GP-IB ○ ○ ー • メモリ機能 イ EXT I/O (37-pin Handler interface) ○ (36-pin) ○ ○ ○ イ EXT I/O (37-pin Handler interface) ス ○ ○ ○ス (最大 6000 データ) アナログ出力 (DC 0 V 〜 3.1 V) ー ○ ○ ○ アナログ出力 (DC 0 V 〜 3.1 V) ○ ○ ー • オートメモリ機能 コンタクトチェック ○ ○ ○ ○ コンタクトチェック ○ ○ ○ • オートホールド機能• 測定記録ガイド ゼロアジャスト (±1000 カウント ) ○ ○ ○ ○ ゼロアジャスト ( 範囲 : ±1000 カウント ) ○ ○ ○ *11 (Z3210, GENNECT Cross パルス測定機能 ー ○ ○ ○ パルス測定機能 ○ ○ ○ 使用時 : 音声ガイド出力) 機コンパレータ Hi/ IN/ Lo Hi/ IN/ Lo Hi/ IN/ Lo Hi/ IN/ Lo 機コンパレータ Hi/ IN/ Lo Hi/ IN/ Lo Hi/ IN/ Lo • オートパワーセーブ • タブレットアプリ連携   統計演算機能 最大 30,000 データ 最大 30,000 データ 最大 30,000 データ 最大 30,000 データ   統計演算機能 最大 30,000 データ 最大 30,000 データ ー     (GENNECT Cross)   ディレイ機能 ○ ○ ○ ○   ディレイ機能 ○ ○ ○ •PC アプリ連携 能アベレージ機能 2 〜 16 回 2 〜 16 回 2 〜 16 回 2 〜 16 回 能アベレージ機能 2 〜 16 回 2 〜 16 回 1 〜 99 回 (GENNECT One)• コンパレーター機能 設定セーブ ( パネルセーブ ) 126 パネル 126 パネル 126 パネル 126 パネル 設定セーブ ( パネルセーブ ) 126 パネル 126 パネル 126 パネル (PASS/ WARNING/ FAIL) メモリ機能 400 個 400 個 400 個 400 個 メモリ機能 400 個 400 個 ー ・EXCEL® への測定値直接入力 LabVIEW® ドライバ対応 *5 ○ ○ ○ ○ LabVIEW® ドライバ対応 *5 ー ○ ○ (Z3210 使用時) 適合規格 安全性 : EN61010 安全性 : EN61010 安全性 : EN61010 安全性 : EN61010 安全性 : EN61010 安全性 : EN61010 安全性 : EN61010 安全性 : EN61010EMC: EN61326 Class A EMC: EN61326 Class A EMC: EN61326 Class A EMC: EN61326 Class A 適合規格 EMC: EN61326 Class A EMC: EN61326 Class A EMC: EN61326 Class A EMC: EN61326-1 放射性無線周波数電磁界の影響 適合 *6 適合 *6 適合 *6 適合 *6 放射性無線周波数電磁界の影響 適合 *6 適合 *6 適合 *6 適合(3 V/m) 10 V ー 適合 適合 適合 10 V ー ー ー ー 伝導性無線周波数電磁界の影響 伝導性無線周波数電磁界の影響 3 V 適合 適合 適合 適合 3 V 適合 適合 適合 ー CE 対応 ○ ○ ○ ○ CE 対応 ○ ○ ○ ○ CSA *7 対応 ー 対応予定 対応予定 対応予定 CSA *7 対応 ー ○ ー ー 寸法 • 質量 215W × 80H × 295D mm 215W × 80H × 295D mm 215W × 80H × 295D mm 215W × 80H × 295D mm 寸法 • 質量 215W × 80H × 329D mm 215W × 80H × 295D mm 330W × 80H × 293D mm 199W × 132H × 60.6D mm2.4 kg 2.4 kg 2.4 kg 2.4 kg 2.6 kg 2.4 kg 3.7 kg 960 g 3561 : ¥170,000 BT3562-01 : ¥265,000 税込み ¥187,000 ¥210,000 ¥240,000 ¥280,000 ¥500,000 ¥500,000 BT3554-50: ¥218,000 *10 ( 税込み ¥239,800) 価格 ( 税抜き ) ( ) ( 税込み ¥291,500)3561-01 : ¥195,000 ( 税込み ¥231,000) ( 税込み ¥264,000) ( 税込み ¥308,000) 価格 ( 税抜き ) ( 税込み ¥550,000) BT3563-01 : ¥305,000 ( 税込み ¥550,000) BT3554-51: ¥233,000 ( 税込み ¥256,300) ( 税込み ¥214,500) ( 税込み ¥335,500) BT3554-52: ¥238,000 ( 税込み ¥261,800) *1: 参考値  *2: 電源周波数:60Hz のとき *3: 経路抵抗 = ( 配線抵抗+接触抵抗+試料の抵抗 ) *4: プリンタ I/F 兼用  *8: アベレージ機能:ON 4 回 設定時 *9: 1000.00 V 以上は分解能 10 mV *10: -50: 本体のみ , -51: 9465-10 付属 , -52: L2020 付属 *5: LabVIEW ドライバは National Instruments 社の商標および登録商標です *6: 試験条件 80 MHz 〜 1 GHz:10 V/m, 1 GHz 〜 6 GHz:3 V/m *11: ゼロアジャスト範囲 R: ±0.1000 mΩ (3 mΩ レンジ ), ±0.3000 mΩ (10 mΩ レンジ ), ±3.000 mΩ (100 mΩ レンジ ), X: ±1.5000 mΩ ( 全レンジ共通 ), V: ±0.10000 V *7: Canadian Standards Assosiation
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6 受入検査 / 出荷検査 7 3561, 3561-01, BT3561A, BT3562A, BT3563A, BT3564, BT3562-01, BT3563-01, BT4560 電池のパフォーマンスと安全性をはかる 生 産 エージング 出荷検査 受入検査 組 立 出荷検査 時間の経過 受入検査 輸送 組の  立振動 出荷検査時間の経過 輸送の振動 時間の経過 輸送の振 セ 動ル生産工場 モジュール生産工場 パック生産工場 セル生産工場 モジュール生産工場 パック生産工場 電池のパフォーマンスと安全性を 内部抵抗 (AC-IR) と開放電圧 (OCV) ではかる 安全でパフォーマンスの高い電池をつくるために、生産工程での検査が重要です。 円筒形セル 円筒形モジュール 円筒形パック 出荷や受入検査では「内部抵抗」の測定で電池のパフォーマンス、 「開放電圧」の測定で電池の安全性を検査します。 こんな要望にお応えします 安定したパフォーマンスの電池を生産したい 角形セル 角形モジュール 角形パック 安全性の高い電池を生産したい セル電池からパック電池の組立て工程 ラミネート ラミネート ラミネート セル生産工場で生産されたセルは出荷検査を経て、モジュールの生産工場へと輸送されます。時間の経過や輸送時の パウチ形セル パウチ形モジュール パウチ形パック 振動などが原因で不良品が発生するおそれがあるため、受入検査を実施し、モジュールやパックへと組み立てられます。
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8 受入検査 / 出荷検査 9 3561, 3561-01, BT3561A, BT3562A, BT3563A, BT3564, BT3562-01, BT3563-01, BT4560 電池のパフォーマンスと安全性を測る 電池のパフォーマンスと安全性を測る 安定したパフォーマンスの電池を生産する 安全性の高い電池を生産する 解説 電池品質と内部抵抗(AC-IR) 解説 内部短絡の発生と開放電圧(OCV) 内部抵抗が大きい セルの内部抵抗が不揃い 内部抵抗と電池セルの容量低下 電池発火のメカニズム 内部短絡の発生 内部抵抗が大きな電池セルは、発熱が大きくなり、早く劣化す 温度 時間の経過や輸送時の振動などが原因で絶縁不良が発生す 発熱が大きい 電池パック全体のパフォーマンスが低下 る傾向にあります。劣化するとセル容量が低下し、内部抵抗が 発火・発煙 熱暴走 るおそれがあります。絶縁不良は発火など危険な事故につ 増加します。内部抵抗は、時間の経過や輸送時の振動でも変化 300 ℃ 熱暴走せず ながるおそれがあります。開放電圧値を確認し、 劣化が早い します。出荷時や受入時には毎回検査を行い、内部抵抗の大き 正極と負極の反応 不良品と良品を選別することが重要です。 内部抵抗が大きいセル なセルを取り除く必要があります。 正極の熱分解 容量が減少 200 ℃ 負極の熱分解 内部短絡 内部抵抗と電池パックのパフォーマンス 正極と電解液の反応 開放電圧 (OCV) 内部抵抗が適正 電池パック内の各セルの内部抵抗が一様であることも重要で 電解液の熱分解 負荷に接続していないときの電池電圧を開放電圧 す。内部抵抗が大きなセルや劣化が進んだセルがあると、その 負極と電解液の反応100 ℃ セパレーター(絶縁物) (Open-Circuit-Voltage)といいます。 発熱が小さい 100% 70% 70% 70% 70% セルがボトルネックとなって電池パックの容量が制限されま 正常な温度範囲 負極 電池内部で内部短絡などの絶縁不良が発生すると、 劣化セルの充電率が 100% になった す。とりわけ、劣化して容量が低下したセルを過充電と過放電 温度上昇のトリガー 自己放電を起こし開放電圧値が下がります。劣化が遅い 段階で BMS* が充電を終了する から守ろうとする BMS* の制御によって電池パックのパフォー 正極 マンスは急速に低下します。全セルが一様な内部抵抗を持ち、 時間 異物やデンドライト 劣化によって電池容量が減少 かつ一様に劣化していくようにセルを選定することで電池パッ 要因 内部短絡 加 熱 過充電 (デンドライト : 樹枝状に析出する金属) *BMS: Battery Management System 電池容量 充電量 % 充電率 クの品質が向上します。 内部抵抗測定(AC-IR 測定) 3561, 3561-01, BT3561A, BT3562A, BT3563A, BT3564, BT3562-01, BT3563-01, BT4560 開放電圧測定(OCV 測定) 3561, 3561-01, BT3561A, BT3562A, BT3563A, BT3564, BT3562-01, BT3563-01, BT4560, DM7276 電池の内部抵抗測定には、「交流法」「直流法」2つの測り方があります。交流法の測定による抵抗値を AC-IR、直流法の測定による抵 自己放電による電圧降下 自己放電による OCV の変化量は極めて微小なため、良品と 抗値を DC-IR と呼びます。AC-IR と DC-IR は互いに補完関係にあります。目的に応じて使い分けたり、両方の測定を実施すること 徐々に 不良品を正確に判別するには、最低でも 100 時間〜 400 時 をおすすめします。HIOKI のバッテリーテスターでは 4 端子方式の AC-IR 測定を行うことができます。 良 品 電圧差が 間のエージング時間が必要です。また、エージング中に何度 ひらく 金属片 も OCV を測定する必要があります。確度の良い測定器を使 直流法(DC-IR) 交流法(AC-IR) 不良品 用すると、早い段階で不良品を検査ラインから取り除くこと 実稼働に近い状態で 出荷や受入検査など短時間で ができるので、管理コストと検査コストを大幅に削減できま 電池性能を確認したいとき 正確に不良品を選別したいとき 溶出 す。 充放電電流 電圧計 セDC-IR での困りごと 測定用電流 Is 交流電圧計 AC-IR で解決 電圧差が微小 電圧差が広がる パ 電源 レ• 測定に時間がかかる • 短時間で測定できる 電子負荷 ー析出• 測定の再現性が低い 良否判定が困難 良否判定が容易 正 タ 負 混入した微小な金属片が溶出し、測定電流源 • 測定の再現性が高い • 電池の充電率が変わる 極 ー 極• 電池の充電率が変わらない 時間をかけてデンドライトが成長し、内部短絡が発生する 電池電圧 (ΔV) • 充放電器など大型設備が必要となる • 設備が小型で省エネルギー エージング時間 ・大電力供給ラインが必要 電池電圧+ Vs (100 時間〜 400 時間) 充放電電流 (ΔI) 内部抵抗に負荷を接続し、電圧と電流の 比例した電圧 測定周波数 1kHz の測定電流を与え、 内部抵抗=ΔV/ΔI 変化から抵抗値を算出します。 交流電圧計の電圧値から電池の Vs=内部抵抗 × Is 内部抵抗を求めます。 高確度 OCV 測定 3561, 3561-01, BT3561A, BT3562A, BT3563A, BT3564, BT3562-01, BT3563-01, BT4560, DM7276 LIB の性能試験の規格である「JIS C8711, IEC61960-3(小型機器用)」「JIS C8715-1, IEC 62620(産業用)」において、交流法(AC-IR)による 周囲温度で変動する OCV 内部抵抗測定が記載されています。さらに高性能、高安全性が求められる自動車用の LIB セルの製造工程においても交流法(AC-IR)が採用されています。 測定確度 高 電池の OCV は、周囲温度が1°C 変動しただけ で数百μ V も変動する特性をもつ場合があり 形名 BT356x series BT4560 DM7276(直流電圧計) ます。温度補正機能では、基準温度の電圧に換 大型電池 1 m Ω以下の低抵抗測定 BT4560 算した値を表示できます。 外観 VT 電池は大型になるほど内部抵抗が小さくなります。自動車やインフラ用途の大型電池は内部抵抗が 1 m Ωを下回る場合があります。 温度で電圧値が変動VT0 補正 このような低抵抗を正確に測定するためには、「誘導磁界の影響」を軽減する BT4560 での 4 端子対測定が最適です。 4 V 測定推奨レンジ 6 V レンジ 5 V レンジ 10 V レンジ 桁数 , 最大表示 5 1/2 桁 , 6.000 00 5 1/2 桁 , 5.100 00 7 1/2 桁 , 12.000 000 T0 T 1 測定電流 最小分解能 *1 10 μV 10 μV 1 μV 基準温度 測定時の温度 測定電流 誘導磁界の影響を受けると 代表確度 *1 ±0.01% rdg ±3 dgt ±0.0035% rdg ±5 dgt ±0.0009% rdg ±12 μV VT 3 測定誤差になります 測定信号 BT4560 VT0 =測定誤差 *1 *2 ±430 μV ±190 μV ±48 μV 1+αT0 ( T-T0 ) 測定 VT :実測した電圧値 [V] 信号 電圧計 誘導磁界の影響を受ける 4 端子 "対"法による 確度保証期間 1 年間 1 年間 1 年間1 2 4 端子法での測定 電圧計 高精度で安定した測定 T :現在の周囲温度 [°C]温度測定 ー ○ ○ VT0:補正後の電圧値 [V] 電流計 T0 :基準温度 [°C] 1 測定電流により発生する磁束 電流計 測定電流と逆向きの電流を流し、 温度補正機能 ー ー ○ αT0:T0のときの温度係数 [1/°C] リターン線 金属板 2 渦電流により発生する磁束 発生する磁束を抑制することで、 *1: 4 V 測定推奨レンジのとき *2: 4 V の LIB セル測定時 1 の磁束によって渦電流が発生 3 外部からの磁束 誘導磁界の影響を小さくできます。 開放電圧 (OCV)
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10 受入検査 / 出荷検査 11 3561, 3561-01, BT3561A, BT3562A, BT3563A, BT3564, BT3562-01, BT3563-01, BT4560 自動検査システムへの組み込み 生産コストを下げる 制御室 ダウンタイムの削減と検査時間の短縮 HIOKI のバッテリーテスターは、生産システム構築時の課題を解決します PLC 「ダウンタイムの削減・検査時間の短縮」と 安定した高精度な測定を両立できます こんな要望にお応えします 検査システムの構築コスト・管理工数を削減したい 検査時間を短縮して生産性を向上したい 例えば ・測定エラーによるダウンタイムを削減したい ・測定器故障によるダウンタイムを削減したい ・プローブの交換サイクルを長くしたい ・リレーを組み込んで制御したい ・測定ケーブルを長く引き回したい ・測定ケーブルを細い線で配線したい ・PLC と検査ラインを LAN で接続したい ・測定器を複数台同時に使用したい ・検査チャネル数を増設したい 検査ライン LAN 円筒形セル検査 角形セル検査 ラミネートパウチ形セル検査
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12 受入検査 / 出荷検査 13 3561, 3561-01, BT3561A, BT3562A, BT3563A, BT3564, BT3562-01, BT3563-01, BT4560 システムへの組み込み 検査システムの構築コスト・管理工数を削減する 解説 経路抵抗と測定電流 • 経路抵抗と漏れ電流 静電気による測定器の故障を防ぐ BT3561A, BT3562A, BT3563A NEW 測定電流 漏れ電流 「経路抵抗」が大きいと、電流エラー 搬送中に帯電する 生産ラインでは、コンベアでの搬送中な交流定電流源 や測定誤差が発生し、正確な検査がで どに電池が帯電します。電池にプローブ 経路抵抗 交流電圧計 4 浮遊容量 きなくなります。 をコンタクトすると、測定器に静電気が 4 1 配線抵抗 定電流エラー 印加され、測定器の故障に繋がります。 1 2 接触抵抗 1 配線抵抗 測定電流が流せず定電流エラーが発生 BT356xA シリーズは、接触 ±30 kV の 3 内部抵抗 2 接触抵抗 するため、測定ができません。4 端子プローブ 静電気に耐える設計です *。静電気による 測定電流が 電圧が発生し 測定誤差 故障を防ぎ、生産ラインのダウンタイムを2 3 流せない 測定誤差の ケーブル間の浮遊容量による漏れ電流 削減できます。 原因となる が経路抵抗に流れます。測定誤差の原 因となる電圧が発生します。 * ±30 kV IEC 61000-4-2 接触放電 解説 経路抵抗の要因と課題 LAN を標準搭載 BT3561A, BT3562A, BT3563A NEW リレーを組み込む PLC BT356xA シリーズは、LAN インターフェイスを標準 長い測定ケーブルを使う 搭載しています。PLC*2 を利用した制御システムとの 制御室 連携が簡単になりました。入手性の良い LAN ケーブルΩ 細い測定ケーブルを使う を使用できるのでシステム構築時、メンテナンス時の リレーの組込み 配線の引き回し 端子の接続 *1 消耗したプローブを使う LAN コストを削減できます。さらに耐ノイズ性能と耐静電 Ω 気性能に強い設計でシステムトラブルを回避します。 生産ライン 経路抵抗が高くなる *1: 最大 30 m Ω 電流エラーの発生 *2: Programmable Logic Controller, 機械を自動的に制御する装置 プローブの接触や摩耗 プローブの端子接続 電池の内部抵抗 測定誤差の発生 Ω コンタクトチェック 3561, 3561-01, BT3561A, BT3562A, BT3563A, BT3564, BT3562-01, BT3563-01, BT4560Ω 管理工数の増大 生産性の低下 Error OK 正確な測定には正確なプロービングが必要です。HIOKI のバッテリーテスターは、プローブの接触状態を監視 Ω する機能が搭載されており、信頼性の高い検査を実現 できます。 経路抵抗の許容値アップ BT3561A, BT3562A, BT3563A NEW 新製品の BT356xA では従来機種に比べて経路抵抗に対する許容値が大幅に改善されました。リレーを使用した多チャネルの検査 測定器を複数台同時に使用する BT3561A, BT3562A, BT3563A, BT3564, BT3562-01, BT3563-01, BT4560 システム構築が簡単になります。また、稼働中のシステムのメンテナンス周期が長くなるために管理工数を削減できます。 また、従来機種に比べて細いケーブルで配線できるため *3、ケーブルの取り回しが簡単になります。 バッテリーテスターを複数台、同時に使用すると、互いの誘導磁界が干渉し合い、測定誤差が発生します。測定電流は常に流れている (3 mΩ, 30 mΩ レンジの時の SENSE 側) ため、測定のタイミングを交互にずらしても干渉し合います。パルス出力機能では、測定電流を測定時にのみ流すことができます。パ 7000 経路抵抗の許容値を ルス出力機能を使い、交互に測定すると測定電流による誘導磁界の干渉を受けずに測定できます。 6000 超えると測定エラーが発生 許容値向上による課題解決 5000 測定エラーが発生する リレーの選択肢が増える 通常の測定 パルス出力機能 ON許容値大幅 UP 4000 しきい値までのマージン4950 *3 3000 リレー回路による経路抵抗 長い測定ケーブルが使用できる 2000 測定エラー (SW1001+SW9001 の場合) 450 700 700 測定ケーブル 4m の経路抵抗 細い測定ケーブルが使用できる *3 1000 0 850 850 (AWG25 ケーブルの場合) BT3562(従来品) BT3562A(新製品) プローブの交換回数の削減 測  定 測  定 形名 測定電流3561, 3561-01 BT3561A BT3562A, BT3563A BT3562-01, BT3563-01, BT3564 測定電流 AC 1 kHz レンジ 3 mΩ 30 mΩ 300 mΩ 3 Ω 3 mΩ 30 mΩ 300 mΩ 3 Ω 3 mΩ 30 mΩ 300 mΩ 3 Ω 3 mΩ 30 mΩ 300 mΩ 3 Ω 測定電流によって発生した 測定のタイミングで測定電流が流れ 測定電流 ー ー 10 mA 1 mA ー 100 mA 10 mA 1 mA 100 mA 100 mA 10 mA 1 mA 100 mA 100 mA 10 mA 1 mA 近距離に配置 誘導磁界の影響 誘導磁界が干渉し合う 互いに干渉しなくなる 経路抵抗の許容値 SENSE 側 ー ー 20 Ω 20 Ω ー 6.5 Ω 30 Ω 30 Ω 6.5 Ω 6.5 Ω 30 Ω 30 Ω 2 Ω 2 Ω 15 Ω 15 Ω ( エラー検出 ) *1 *2 SOURCE 側 ー ー 50 Ω 500 Ω ー 5.5 Ω 15 Ω 150 Ω 5.5 Ω 5.5 Ω 15 Ω 150 Ω 2 Ω 2 Ω 15 Ω 150 Ω 測  定 測  定 *1: 参考値 *2: 経路抵抗 = ( 配線抵抗+接触抵抗+試料の抵抗 ) *3: 30 m Ωレンジにおいて、往復 8 m で 2.2 Ω相当となる AWG29 が使用できます。 測定電流 測定電流 AC 1 kHz 抵抗値 [mΩ]
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14 受入検査 / 出荷検査 15 3561, 3561-01, BT3561A, BT3562A, BT3563A, BT3564, BT3562-01, BT3563-01, BT4560 システムへの組み込み 検査時間を短縮して生産性を向上させる 測定チャネル増設と自動切替 【多チャネル検査の構成例】3561, 3561-01, BT3561A, BT3562A, BT3563A, BT3564, BT3562-01, BT3563-01, BT4560 測定器 使用 AC-IR 測定 AC-IR 測定 OCV 測定 高精度 OCV 測定 接続 スイッチ モジュール 最大 スイッチメインフレーム SW1001, SW1002 を使用すると、測定チャネル数を増設できます。 台数 1 kHz 周波数スイープ 温度補正機能 コード メインフレーム チャネル数 また、「BT356xA シリーズと DM7276」、「BT4560 と DM7276」など、2種類の測定器を一括制御してスキャン測定できます。 BT356xA 1 台 ○ ー ○ ー L2108 SW1002 SW9001 132 ch BT4560 1 台 ○ ○ ○ ー L2004 SW1002 SW9002 72 ch BT356xA 132 ch AC-IR 測定(1 kHz), OCV 測定 DM7276 1 台 ー ー ー ○ L4930 SW1002 SW9001 264 ch BT356xA 2 台 ○ ー ○ ー L2108 SW1002 SW9001 132 ch LAN DM7276 切替使用 ー ー ー ○ L4930 測定切替 LAN BT4560 2 台 ○ ○ ○ ー L2004 SW1002 SW9002 72 ch DM7276 切替使用 ー ー ー ○ L4930 測定切替 SW9001* BT356xA Series L2108 SW1002 (2/4 端子用 ) (4 端子測定 ) (4端子用 ) 最大 12 モジュール装着可能 *4 端子測定時 : 11 ch BT356xA( 4 端子) BT4560( 4 端子対) DM7276( 2 端子) SW1002 SW1001 SW9001 SW9002 BT4560 72 ch AC-IR 測定(周波数スイープ), OCV 測定 SW1002: SW9001 または SW9002 を 12 モジュール装着可能 SW1001: SW9001 または SW9002 を 3 モジュール装着可能 LAN L2108( 4端子) L2004( 4端子対) L4930( 2端子) SW9001(2 端子用 , 4 端子用), SW9002(4 端子対用) RS-232C 専用 PC アプリで記録 * 3561, 3561-01, BT3561A, BT3562A, BT3563A, BT3564, BT3562-01, BT3563-01, BT4560, DM7276 SW9002* BT4560 L2004 SW1002 (4 端子対用 ) (4 端子対測定 ) (4 端子対用 ) 最大 12 モジュール装着可能 *4 端子対測定時 : 6 ch ロギング機能 最大 264 ch のロギング測定ができます。 DM7276  264 ch 高精度 OCV 測定 , 温度補正機能搭載 OCV 測定機能 電圧測定に加えて初期電圧と変化率を LAN 記録できます。 LAN 多チャネル Cole-Cole プロット SW9001* 最大 72 ch に対して、周波数を変えなが DM7276 L4930 SW1002 (2/4 端子用 ) (2 端子測定 ) (2 端子用 ) 最大 12 モジュール装着可能 らインピーダンスを測定し、Cole-Cole *2 端子測定時 : 22 ch プロットとして表示できます。 ロギング機能(インターバル設定 1 秒〜 60 分) 多チャネル Cole-Cole プロット *SW1001, SW1002 専用の PC アプリケーションです 2 台を切り替えて測定 AC-IR 測定(1 kHz)• 高精度 OCV 測定 , 温度補正機能搭載 測定時間例 3561, 3561-01, BT3561A, BT3562A, BT3563A, BT3564, BT3562-01, BT3563-01, BT4560, DM7276 LAN LAN 基本的な接続例 1. 通信時間 3. 通信時間(測定データの取得) SW9001* 2. 通信時間 BT356xA Series L2108 SW1002 (2/4 端子用 ) (4 端子測定 ) (4 端子用 ) 最大 12 モジュール 装着可能可能 *4 端子測定時 : 11 ch 2 端子測定時 : 22 ch チャネル切り替え開始 チャネル切り替え完了 コンタクト状態 測定開始 測定完了 LAN DM7276 L4930 (2 端子測定 ) (2 端子用 ) チャネル切替時間 (11 ms) 測定応答時間 サンプリング時間 2 台を切り替えて測定 高精度 AC-IR 測定 • 高精度 OCV 測定 , 温度補正機能搭載 LAN タクトタイムの計算 トータル時間 = ( 通信時間 + チャネル切替時間 + 測定応答時間 + サンプリング時間 ) × チャネル数 RS-232C 測定器 モジュール チャネル数 ファンクション 測定スピード 測定応答時間 トータル時間(全チャネル) 条件 SW9002* BT4560 L2004 SW1002 端子対用 11 EX. FAST 10 ms 0.45 s 約 41 ms/ch(4 ) BT3562A SW9001 ΩV BT3562A と RS-232C (4 端子対測定 ) (4 端子対用 ) 最大 12 モジュール 11 MEDIUM 10 ms 1.1 s 約 100 ms/ch (38400bps)にて通信 装着可能 *4 端子対測定時 : 6 ch 6 FAST 0 ms 1.0 s 約 167 ms/ch 2 端子測定時 : 6 ch BT4560 SW9002 RX BT4560 と USB(9600bps)にて通信 LAN 6 MEDIUM 0 ms 1.2 s 約 200 ms/ch 測定周波数 1 kHz 22 0.02 PLC 0 ms 0.45 s 約 20 ms/ch DM7276 SW9001 22 V FAST 0 ms 0.85 s 約 39 ms/ch DM7276 と USB にて通信DM7276 L4930 コンタクトチェック OFF (2 端子測定 ) (2 端子用 ) 22 MEDIUM 0 ms 4.9 s 約 223 ms/ch
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16 蓄電池の劣化診断 17 BT3554-50, BT3554-51, BT3554-52 各種電池の内部抵抗・開放電圧と対応測定器 BT3564 レンジ構成 EV バス 10 V 800 V-1000 V, < 0.2 mΩ 100 V 1000 V 1000 V 家庭用蓄電池 400 V 200 V-400 V, 0.3 mΩ - 1 mΩ EV 乗用車 200 V-400 V, 0.3 mΩ - 1 mΩ BT3563A レンジ構成 BT3563-01 6 V 稼働中の UPS で 60 V 300 V 230 V 蓄電池の劣化を正確に診断する 電池の内部抵抗と電圧を測定することで BT3562A レンジ構成 フォークリフト 電池が劣化していないか診断できます 6 V 72 V-96 V, < 1 mΩバ ッ 60 V 96 V 電動バイク 工場、ビル、データセンターなど テ 100 V 48 V-96 V, < 10 mΩ 緊急時の電源品質を確実に保全 こんな要望にお応えします リ 電動トライクル ー 48 V-96 V, < 10 mΩ 稼働中の UPS で電池劣化を検出したい テ ス 電 タ BT3562-01 レンジ構成 池 5G 基地局 ー BT3561A 6 V 総 24 V-48 V, < 10 mΩ 鉛蓄電池 , リチウムイオン電池 膨大な点検作業を効率良く実施したい 電 60 V 電 自動搬送ロボット 圧 圧 48 V 24 V-48 V, < 10 mΩ * リチウムイオン電池の測定も可能です 測 大型ドローン 定 24 V-48 V, < 10 mΩ レ ノイズ環境下でも正確に測定 BT3554-50, BT3554-51, BT3554-52 ン ジ 電動自転車 電動アシスト自転車 UPS の稼働中、インバーターから高調波ノイズが発生します。通常、測定器がノイズの影響を受けると正確な測定が困難です。 24 V, < 10 mΩ 24 V 「ノイズリダクションテクノロジー」を搭載した BT3554-50 では、インバーターのノイズ下でも正確に測定できます。 電動工具 12 V-24 V, < 10 mΩ UPS 稼働中に同じ電池を測定した結果 掃除機 高調波ノイズ 3561 レンジ構成 12 V-24 V, < 10 mΩ ノートパソコン 0.511 0.505 3561-01 20 V 7 V-12 V, < 100 mΩ 0.498 BT4560* 稼働中 UPS 0.495 0.491 * 特殊仕様 12 V 1 回目 2 回目 3 回目 4 回目 5 回目 ノイズリダクションなし 測定回数 タブレット 3.7 V, < 10 mΩ BT4560 レンジ構成 スマートフォン 5 V 3.7 V, < 100 mΩ 0.500 0.501 0.500 0.499 0.500 3.7 V スマートウォッチ3.7 V, < 300 mΩ 交流電源 コンバーター バッテリー インバーター 分電盤 1 回目 2 回目 3 回目 4 回目 5 回目 測定回数 コイン電池 , 全固体セル ノイズリダクションあり 3.7 V, < 1 Ω 0.1 mΩ 1 mΩ 10 mΩ 100 mΩ 1 Ω 膨大な点検作業を効率良く実施する BT3554-50, BT3554-51, BT3554-52 電池セルの内部抵抗 UPS のような膨大な数の電池を、無償の専用アプリ GENNECT Cross を使用して効率的に点検できます。 3 mΩ 3 mΩ 30 mΩ 300 mΩ 3 Ω - 3 kΩ 1.5 A 100 mA 100 mA 10 mA 1 mA - 10 μA 現場の情報を事前に登録します測定電流 「ネクストバッテリー No.1」  測定データを事前登録した測定するバッテリー番号を音声で案内 プロファイル情報と BT4560 BT3562A, BT3563A, BT3564, BT3562-01, BT3563-01 測定データ転送 関連付けて記録します (3561, 3561-01: 300 mΩ, 3 Ω range) (BT3561A: 30 mΩ - 3 kΩ range) プロファイル情報 プロファイル番号 1 バッテリーテスター抵抗測定レンジ 11 2 3 4 5 500 Z3210 位置情報 オフィスビル 東棟デバイス情報 サーバー用UPS 「No.1 PASS」  バッテリー番号 1 測定結果を音声で案内 測定データ高電圧電池パックを 特徴 1 特徴 2 メモリー番号 A.001 安全に検査する 「ネクストバッテリー No.2」•••「No.2 PASS」 日付時刻 2021/4/20 13:00:00750 mm 抵抗値 ●.●●● mΩ プロファイル情報として登録 「ネクストバッテリー No.3」•••「No.3 PASS」 電圧値 ●●.●● V ・位置情報 : オフィスビル 東棟 BT3564 「ネクストバッテリー No.4」•••「No.4 FAIL」 温度 ●●.●●°C ・デバイス情報 : サーバー用 UPS コンパレーターしきい値 ● mΩ / ● mΩ / ● V 最大入力電圧 L2110 ・バッテリー番号 : 1 〜 500 判定結果 PASS / WARNING / FAIL 1000 V 電池パックにコンタクトする瞬間に流れる BT3564 専用プローブ L2110(オプション)は BT3564 は EV やインフラ用蓄電池など 電流を制限し、高電圧測定で発生しやすい 1000 V 耐圧で安全に測定できます。 プロファイル情報は BT3554-50 に最大で 100 件登録できます。1 プロファイルに最大 500 データを記録できます。 高電圧なパック電池を安全に検査します。 火花放電の発生を低減します。 端子間の距離が広いパック電池に対応しています。 (BT3554-50 の最大記録データ数は 6,000 データです) GENNECT Cross の利用には、別売のワイヤレスアダプタ Z3210、およびお手持ちの端末へのアプリケーションソフト GENNECT Cross のインストールが必要で す。BT3554-50 へのプロファイル情報の登録は、GENNECT Cross、もしくは PC アプリケーションソフト GENNECT ONE から行います。 測定値 [mΩ] 測定値 [mΩ]
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18 電池を解析する 19 BT4560 測定周波数と低インピーダンス測定 BT4560 BT4560 は、液系 LIB の Cole-Cole プロットに最適な周波数で測定できます。また、EV やインフラ用蓄電池など、大型で低インピー ダンスな電池を正確に測定できるレンジを搭載しています。IM3590 では周波数範囲を広げてインピーダンスが測定できます。 形名 測定周波数 インピーダンス測定レンジ 最大電圧 IM3590 1 mHz ~ 200 kHz 100 mΩ ~ 100 MΩ 5 V Cole-Cole プロットで BT4560 (10 kHz 仕様 ) 0.01 Hz ~ 10 kHz 3 mΩ, 10 mΩ, 100 mΩ 5 V 電池の特性を把握する BT4560 ( 標準仕様 ) 0.1 Hz ~ 1050 Hz 3 mΩ, 10 mΩ, 100 mΩ 5 V IM3590 BT4560 ( 特殊仕様 1) 0.1 Hz ~ 1050 Hz 30 mΩ, 300 mΩ 10 V ケミカルインピーダンスアナライザ 周波数スイープで測定したインピーダンスの BT4560 ( 特殊仕様 2) 0.1 Hz ~ 1050 Hz 30 mΩ, 300 mΩ, 3 Ω 20 V Cole-Cole プロットを解析することで BT4560 ( 特殊仕様 3) 0.01 Hz ~ 1050 Hz 3 mΩ, 10 mΩ, 100 mΩ 5 V 電池の特性を把握することができます BT4560 ( 特殊仕様 4) 0.01 Hz ~ 1050 Hz 30 mΩ, 300 mΩ 10 V BT4560 ( 特殊仕様 5) 0.01 Hz ~ 1050 Hz 30 mΩ, 300 mΩ, 3 Ω 20 V BT4560 こんな要望にお応えします バッテリインピーダンスメータ 周波数スイープしてインピーダンスを測定したい BT4560 測定確度 Cole-Cole プロットで電池特性を把握したい インピーダンス測定確度 電池特性の把握 3 mΩ レンジ (0.1 Hz 〜 100 Hz)BT4560 10 mΩ レンジ , 100 mΩ レンジ 3 mΩ レンジ (110 Hz 〜 1050 Hz) 電圧測定確度(セルフキャリブレーション実行時) R 確度 = ±(0.004 | R | + 0.0017 | X | ) [mΩ] ±α R 確度 = ±(0.004 | R | + 0.0052 | X | ) [mΩ] ±α 表示範囲 −5.10000 V 〜 5.10000 V 電池内部の化学反応の速度は過程ごとに異なります。そのため、周波数スイープしてインピーダンスを測定することで、各部位の特性 VX 確度 = ±(0.004 | X | + 0.0017 | R | ) [mΩ] ±α X 確度 = ±(0.004 | X | + 0.0052 | R | ) [mΩ] ±α 分解能 10 μV を切り分けて評価することができます。測定データを Cole-Cole プロットに表すことで、特性の切り分けが簡単になります。 Z 確度 = ±0.4% rdg ±α (| sinθ | + | cosθ |) Z 確度 = ±0.4% rdg ±α (| sinθ | + | cosθ |) 電圧確度 FAST/MED/SLOW ±0.0035% rdg ±5 dgt 周波数スイープして測定したインピーダンスで Cole-Cole プロットを作成 θ 確度 = ±0.1° ±57.3 αZ (| sinθ | + | cosθ |) θ 確度 = ±0.3° ±57.3 α (| sinθ | + | cosθ |) 温度係数 ±0.0005% rdg ±1 dgt / ℃Z< 1 Hz 低周波 イオンの電極内拡散(拡散抵抗) 0℃ 〜 18℃, 28℃ 〜 40℃ において適用 確度グラフ 確度グラフ 1 Hz 〜数百 Hz 中間周波数 電極界面のイオン授受反応(反応抵抗) 2.0 2.0 1.8 1.8 温度測定確度(BT4560 + 温度センサ Z2005) 電解液抵抗 〜 1 kHz 高周波 電解液中のイオン移動(電解液抵抗) 1.6 1.61.4 1.4 測定温度 10.0℃ 〜 40.0℃: 1.2 1.2 確度 ±0.5℃ 放電中の電池模式図 電池の等価回路例 1.0 1.0 測定温度 −10.0℃ 〜 9.9℃, 40.1℃ 〜 60.0℃: 0.8 0.8 0.6 0.6 1.0 ℃ 0.4 0.4 e- 負荷 e- 0.2 X R 0.2 X R 温度係数:±0.01℃ / ℃ 反応抵抗 拡散抵抗領域 負極 正極 電気二重層 0.0 0.0 温度係数 本器温度:0℃ 〜 18℃, −180 −90 0 90 180 −180 −90 0 90 の静電容量 180 28℃ 〜 40℃ において適用 e- e- α 位相 [ °] α 位相 [ ]0 を除いたインピーダンス確度 を除いたインピーダンス確度 ° R抵抗成分 [Ω] Li+ Li+ Li+ Li+ Li+ Li+ 電解液 (0.004 | R | + 0.0017 | X |, 0.004 | X | + 0.0017 | R |) (0.004 | R | + 0.0052 | X |, 0.004 | X | + 0.0052 | R |) 抵抗 1kHz 付近 1Hz付近 W R, X の単位は [mΩ]、α は以下表のとおり 測定波数反応 拡散 拡散抵抗 反応抵抗 電解液抵抗 レンジ 3 m Ω 10 m Ω 100 m Ω FAST MED SLOW抵抗 抵抗 FAST 25 dgt 60 dgt 60 dgt 0.10 Hz 〜 66 Hz 1 波 2 波 8 波 α MED 15 dgt 30 dgt 30 dgt 67 Hz 〜 250 Hz 2 波 8 波 32 波 SLOW 8 dgt 15 dgt 15 dgt 260 Hz 〜 1050 Hz 8 波 32 波 128 波 電池劣化度合いの確認 電池の劣化要因の切り分け 温度係数 R: ±R 確度 × 0.1 / °C, X: ±X 確度 × 0.1 / °C, Z: ±Z 確度 × 0.1 / °C,θ: ±θ 確度 × 0.1 / °C (0°C 〜 18°C, 28°C 〜 40°C において適用 ) 新品と劣化したリチウムイオン電池では、反応抵抗値に大きな違いがあり 等価回路モデルを構成すると、等価回路解析ソフト(ZView Ⓡ)*によるカー ます。低温度での充放電、深い充放電(SOC:0% ⇄ 100%)を繰り返す ブフィッティングで各素子の回路定数を求めることができます。新品時と 用途などでは、電極反応部分の劣化が反応抵抗としてグラフに現れます。 劣化時の各素子の定数変化を数値化することで、電池内部のどの部分に変 化が生じたかを解析できるため、劣化要因の切り分けに活用できます。 測定プローブおよびジグの紹介 ケーブルの特注も対応しております。ご相談ください。 新品と劣化したリチウムイオン電池の測定データを Cole-Cole プロットで比較 R2 R3 擬似等価回路の一例 BT4560 の 4 端子対測定を 4 端子測定に変換できます 円筒形電池セルとピン形プローブ L2003 を固定できます 新品のリチウムイオン電池 劣化したリチウムイオン電池 L R1 C2 C3 R1 電解液やタブ溶接部の抵抗 R2//C2 電池内の負極の電極反応 -20 -20 -20 R3//C3 電池内の正極の電極反応 L リード部などのインダクタンス 0 0 0 20 Rel Rct 20 Rel Rct 20 0 20 40 60 0 20 40 60 L2000 9500-10 BNC - バナナプラグ セル 1 個用 *2 *3 セル 6 個用 *2 *3 装着イメージ 接続コード *2 *3 0 20 40 60 R [mΩ] R [mΩ] 変換器 *1*2 (18650, 21700 サイズに対応しています) R [mΩ] *1: 対応プローブは P22, 23 をご参照ください Rel:電解液抵抗 Rct:反応抵抗 *2: 特注品となります。 *3: BT4560 と SW1001 または SW1002 および SW9002 を組み合わせて使用できます。 *『 ZViewⓇ』の詳細は、株式会社 東陽テクニカ様までお問合せください。 X [mΩ] -Xリアクタンス成分 [Ω] X [mΩ] X [mΩ] 確度 [% rdg] 確度 [% rdg]
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20 燃料電池(FC)を解析する 21 BT3564-FC ( 特殊仕様 ) , PW6001 WEB アプリケーション「Multi-plot」 測定データを Cole-Cole プロットに変換 Multi-plot ブラウザでアクセス https://www.circuitfitting.net/multiplot 無償の WEB アプリケーション「Multi-plot」では、 ブラウザ上でファイルを読み込むだけで Cole-Cole プロットを作成できます。 対応ファイル:CSV ファイル形式 , ZViewⓇ *(.z)ファイル形式 対応製品:BT4560, PW6001, IM3536 , IM3570, IM3590, IM758x サイクル試験中の燃料電池や LIB の状態を把握する CSV CSVIM3590 CSVCSV BT4560 CSVCSV 充放電装置などから発生するノイズの影響を受けずに 開発時の測定データ 生産時の測定データ まとめて比較 正確にインピーダンスと電圧を測定できます ファイルから描画するポイント数や重ね書きできるグラフ数に制限が無く、自由に Cole-Cole プロットを作成できます。描画するグ ラフに合わせて縦軸、横軸のスケールを自動で調整します。異なる測定器で取得したファイルも重ね書きでき、比較して解析できます。 こんな要望にお応えします FC スタック サイクル試験中に Cole-Cole プロットをとりたい ファイルを読み込み Cole-Cole プロットを重ね書き 作成したグラフを画像 , (異なる測定器で取得したファイルも重ね書きできます) CSV, ZViewⓇ *(.z) サイクル試験中の電圧変化を記録したい + Add impedance data + Add impedance data + Add impedance data の形式で保存できます FC セル BT4560.csv BT4560.csv BT4560.csv CSV CSV CSV インピーダンス測定と電圧測定 IM3590.csv IM3590.csv IM3590.csvBT3564-FC ( 特殊仕様 ), PW6001 CSV CSV CSV PW6001.csv PW6001.csv PW6001.csv CSV CSV CSV 動作状態の FC スタック、各セルの Cole-Cole プロットが取得できます。 Multi カーソルを合わせた 動作状態の FC スタック、各セルの電圧値も Cole-Cole プロットと一緒に測定できます。 -plot USB ポイントのデータを LAN 数値で表示します FCV セル FCV セル FCV セル FCV セル FCV セル FCV セル DC + AC *『 ZViewⓇ』の詳細は、株式会社 東陽テクニカ様までお問合せください。 (充)放電 電流入力 電圧入力 比較したいグラフだけを表示 指定エリアを拡大して表示 測定電流 1 台で 6 ch 測定 リップル重畳機能付 最大 2000 A 1 ch 2 ch 3 ch 4 ch 5 ch 6 ch さらに複数台で使用できます 充放電装置 最大 1500 V 1 3 Multi-Plot 解析機能 2 4 自動で等価回路解析結果を表示 位相特性を把握する Bode プロットを作成 3D グラフで特性を解析 Cole-Cole Plot Fitting Date 5 Rs [mOhm] (左)PW6001 で測定したデータから「Multi plot」 で Cole-Cole プロットを 1 Rs 値(各セル , 全体) 4 リップルの電流値 , 作成(右)PW6001 のモニターで Cole-Cole プロット(2 ch まで表示可能) 2 X 値(各セル , 全体) 電圧値 , 位相角 , 周波数 Rs[mOhm] 3 電圧値(各セル , 全体) 5 負荷電流値 , 負荷電流積算値 Model : rmse_score[Ohm] : 6.93e-5 R0-(L3//R3)-(CPE1//R1)-(CPE2//R2)-W1 R0[Ohm] : 9.17e-3 電流センサーラインナップ L3[H] : 1.07e-7L3 CPE1 CPE2 R3[Ohm] : 1.00e+1 R0 W1 グラフをPW6001 形状 形名 定格 周波数特性 導体径 CPE1_Q[Ohm^-1 sec^p] : 3.25e+0形名 BT3564-FC(特殊仕様) 3D 回転 (Active Line Battery Analyzer) CPE1_p[] : 6.01e-1貫通式 CT6904-60 800 A DC - 4 MHz φ32 mm R1[Ohm] : 7.57e-3R3 R1 R2 CT6904 500 A DC - 4 MHz φ32 mm CPE2_Q[Ohm^-1 sec^p] : 3.35e+2 CT6877 2000 A DC - 1 MHz φ80 mm ZCPE 1 CPE2_p[] : 1.00e+0 外観 R2[Ohm] : 3.13e-3 CT6876 1000 A DC - 1.5 MHz φ36 mm ZW R coth W1_R[Ohm] : 1.98e-5W1_T[sec] : 5.00e+0 CT6875 500 A DC - 2 MHz φ36 mm 測定周波数 1 kHz 0.1 Hz ~ 300 kHz クランプ式 CT6841-05 20 A DC - 1 MHz φ20 mm 定義されたモデルを使用し、バッテリーの Cole-Cole プロットと同時に Bode プロッ 「時間」「日付」を 3 軸目とし、Cole-Cole 最大測定電圧 1000 V 1500 V (1000 V 対地間 ) CT6843-05 200 A DC - 500 kHz φ20 mm 最大負荷電流 規定なし 2000 A CT6844-05 500 A DC - 200 kHz φ20 mm インピーダンスを解析します。ファイルを トを作成します。Bode プロットにより、 プロットや Bode プロットを作成できます。 CT6845-05 500 A DC - 100 kHz φ50 mm 読み込むだけで、自動で解析結果を表示し 位相特性を把握することができます。 3D グラフを任意の方向に回転させ確認し 測定チャネル数 * 1 ch 1 ch ~ 6 ch (× 使用台数 ) CT6846-05 1000 A DC - 20 kHz φ50 mm ます。 たり、画像を書き出すこともできます。 *SW1001, SW1002 を使用し、チャネル数を増設できます。 (最大許容電圧 DC 60 V まで) -X [mOhm] -X[mOhm]
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22 23 測定リードおよび測定プローブ対応表 ○ : カタログに記載された推奨の測定リードまたは測定プローブ。 BT3561A BT3562-01 × : 接続できないため使用できません。 外観 寸法 *1 形名 • 耐圧 35613561-01 BT3562A BT3563-01 BT4560 BT3554-50BT3563A BT3564 *1 : 確度保証できません。 *2 : 外来ノイズの影響を受けやすくなるおそれがあります。特に測定電流が 10mA 以下の場合に注意が必要です。 45 φ1.27φ2.7 9465-10 *1 *3 : BNC- バナナプラグ変換器を中継することで接続できます。 φ2.9 60 V DC *2 外来ノイズの影響を抑えるため、黒いバナナプラグを H CUR と H POT 端子側に接続してください。 1 (Hi-Lo 間) *1 *1 *1 ○ 60 V DC *3 *4 : 温度センサーは接続できません。 1883 13.5 (対地間) *5 *5 : 4 端子対構造でないため、配線形状による測定値への影響が大きくなります。 121.5 55 140 56 1500 56 50 *6 : 定格電流の制限によって、使用できない測定レンジがあります。 φ0.6φ1.8 9770 *1 2 60 V DC *2 3561 BT3561A BT3562-01 (Hi-Lo 間) ○ ○ ○ *1 外観 寸法 *1 形名 • 耐圧 3561-01 BT3562A BT3563-01 BT4560 BT3554-50 *3 9 60 V DC BT3563A BT3564 850 *5 140 260 46 250 56 50 (対地間) 15 9467 0.2 9771 30 *1 2.2 *1 60 V DC (Hi-Lo 間) ○ ○ ○ *2 ○ 60 V DC *2*3 60 V DC (Hi-Lo 間) ○ ○ ○ *3 *1 1310 9 131 300 56 700 56 70 (対地間) *5 850 60 V DC 138 260 46 250 56 50 (対地間) *5 220 9460 *1 45 2.54.3 9772 *1 60 V DC *1 *1 *1 *2 (Hi-Lo 間) *4 *4 *4 *3 ○ 60 V DC (Hi-Lo 間) *1 *1 *1 *2 *3 ○ 2268 60 V DC 9.15(対地間) *5 1880 60 V DC *5 106 300 56 1500 56 200 118.2 55 140 56 1500 56 50 (対地間) L2000 70 φ1.27φ2.7 L2020 MAX φ2.9 *1 φ5 ±42 V peak AC+DC (Hi-Lo 間) × × × *6 × 1 60 V DC *1 *1 *1 *2 ○ 1000 ±42 V peak AC+DC (Hi-Lo 間) *3 1941 13.5 60 V DC 85 188 35 630 62 (対地間) 164 150 60 1500 60 50 (対地間) *5 1.6 L2002 2.5 4.3 L2100 5.2 ±30 V peak AC+DC (Hi-Lo 間) × × × ○ × 1000 V DC *2 (Hi-Lo 間) *1 ○ ○ *3 *2 1500 ±30 V peak AC+DC 9.15 1000 V DC *5 110 400 45 820 45 80 (対地間) 1400 172 300 53 700 53 70 (対地間) φ1.8 L2003 2.5 φ1.8 L2110 ±30 V peak AC+DC 1000 V DC 9.15 (Hi-Lo 間) × × × ○ × 3.9 *1 ○ ○ × × 1500 ±30 V peak AC+DC (Hi-Lo 間) 1880 1000 V DC 110 400 45 820 45 80 (対地間) 210 750 53 700 53 70 (対地間) L2107 *1 MAX φ5 60 V DC ○ ○ ○ *2(Hi-Lo 間) *1 BT3561A BT3562-01*3 60 V DC 外観 寸法 *1 形名 • 耐圧 35613561-01 BT3562A BT3563-01 BT4560 BT3554-501100 (対地間) *5 BT3563A BT356484 130 745 85 85 *2 9452 L2101*1 MAX 60 V DC *2φ5 60 V DC ○ *1 *1 *2 *1 (Hi-Lo 間) *2 *2 *2 *3 *2(Hi-Lo 間) *3 60 V DC *5 1360 60 V DC 1500 *5 84 250 955 70 73 (対地間)(対地間) 1300 85 φ0.6 9453 φ1.8 L2102 *2 *1 60 V DC *2 60 V DC *2 2 (Hi-Lo 間) *2 *2 *2 *3 *2 280 (Hi-Lo 間) ○ ○ ○ *3 *1 1500 9 60 V DC *5 1350 60 V DC (対地間) *5 178 250 835 70 73 (対地間)350 40 750 45 80 85 0.2 L2103*2 φ0.24 9455 *1 2.2 0.12 60 V DC *2 60 V DC *2 (Hi-Lo 間) ○ *1 *1 *3 *1 (Hi-Lo 間) *2 *2 *2 *3 *2 *5 1500 9 60 V DC *5850 60 V DC (対地間) 135.5 260 56 250 56 70 (対地間) *6 176 250 885 70 73 85 9461 *1 L2104 *2 *2 60 V DC 60 V DC (Hi-Lo 間) *1 *1 *1 *2 *3 *1 280 (Hi-Lo 間) *2 *2 *2 *3 *2 804 60 V DC *5 1500 60 V DC *5(対地間) 132.5 240 56 250 56 70 (対地間) 350 860 70 73 *1: 全長以外の寸法には参考値が含まれます。 *2: ガード端子が分かれていない測定リードのご使用を推奨いたします:L2101 → L2107, L2102 → 9770, L2103 → 9771, L2104 → 9453 Pins Pins Clips • Pins Pins Clips Pins Clips Clips Clips Clips Pins Pins Pins Clips Pins Pins Pins Pins Pins Pins Pins
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持続可能な社会へ、様々なイノベーションの原動力となる電池 電池はあらゆるシーンで活躍し、様々なイノベーションと新しい生活スタイルを生み出す原動力となっています。持続可能な社会の実現に、 高品質な電池の開発と生産は必要不可欠なものとなっています。一方で、増え続ける電池のライフサイクルアセスメントの改善は大きな課 題とされています。製造プロセスの改善や高品質な電池のリユースによる、ライフサイクル全体での CO2 排出量削減が注目されています。 HIOKI のバッテリーテスターは電気計測のアプローチでこの課題解決に貢献します。 FCV EV トラック EV バス EV 乗用車 800 V - 1000 V, 0.2 mΩ 800 V - 1000 V, 0.2 mΩ 800 V - 1000 V, 0.2 mΩ 200 V - 400 V, 0.3 mΩ - 1 mΩ 家庭用蓄電池 自動配送システム フォークリフト 5G 基地局 200 V - 400 V, 0.3 mΩ - 1 mΩ 72 V - 96 V, 1 mΩ 72 V - 96 V, 1 mΩ 48 V, < 1 mΩ 電動バイク 電動トライクル 大型ドローン 自動搬送ロボット 48 V - 96 V, 10 mΩ 48 V - 96 V, < 10 mΩ 24 V - 48 V, 10 mΩ 24 V - 48 V, 10 mΩ 電動自転車 電動アシスト自転車 電動工具 掃除機 ノートパソコン 24 V, 10 mΩ 12 V - 24 V, 10 mΩ 12 V - 24 V, < 10 mΩ 7 V - 12 V, 100 mΩ タブレット スマートフォン スマートウォッチ コイン電池 , 全固体セル 3.7 V, 10 mΩ 3.7 V, 100 mΩ 3.7 V, 300 mΩ 3.7 V, < 100 Ω お問い合わせは ... 本 社 〒386-1192 長野県上田市小泉81 製品に関するお問い合わせはこちら 本社 カスタマーサポート 0120-72-0560 (9:00 〜12:00, 13:00 〜17:00, 土・日・祝日を除く) 0268-28-0560  info@hioki.co.jp 詳しい情報はWEBで検索 HIOKI ■本カタログの記載内容は 2021 年 3 月 1日現在のものです。 ■本カタログ記載の仕様、価格等はお断りなく改正・改訂することがあります。 ■本カタログで使用している会社名および製品名は、各社の登録商標もしくは商標です。 校正書類について 校正書類は別途ご発注をお願いします。海外へ持ち出しされる場合は注意事項があります。詳しくは弊社 HP をご確認ください。 販売店の皆様へ ご注文・修理・校正のご用命は本社受注センターまで。 TEL 0268-28-1688 FAX は弊社営業拠点と共有で受信できますので、担当営業拠点宛にお願いします。 series_Battery_tester_J4-13B