受託試験

治具作製から前段取り、規格・特殊試験にわたり、R&Dに関わる信頼性評価をワンストップで対応します。

その他による受託サービス

二次電池の信頼性評価

電池評価における電池試作、信頼性評価、劣化調査などを計測・試験・分析の受託サービスでサポートします。

概要

二次電池の信頼性評価の委託先にお困りではありませんか?

JTLでは受託会社として、電池のベンチマーク、電池材料調査、電極試作(塗工)グローブボックス/ドライルーム内での電池解体作業など電池に関する調査が可能です。
電池解体メニューの一覧

セル、モジュール、パックのベンチマーク評価において多数の実績があり、電解液成分分析や電極材料調査として、正極/負極/セパレーター断面観察(大気非暴露)、活物質成分分析、結晶構造解析、また、充放電試験機を使用した電池特性評価も行っております。

電池の種類は、リチウムイオン電池、鉛蓄電池、全固体電池、ニッケル水素電池、空気電池、燃料電池など幅広く取り扱っています。

主な装置はSEM-EDX装置、GC-MS、XRD、ICP、EPMAマッピング、非暴露加工、XPS、オージェ、FIB-STEMなど様々で、コインセルからラミネートセル、角型セル、円筒型セル等どのような形状にも対応しています。

外部委託先・試験場をお探しの方は是非ご依頼ください。

▼ 評価項目例

評価項目    使用設備
機械 電池モジュール、セルの振動試験 垂直・水平振動試験
取り出し電極部の疲労試験 疲労試験機
使用時の熱分布測定 サーモグラフィー
外装缶溶接部の硬度測定 カットサンプル硬度
恒温試験 低温、高温試験機
冷熱試験 冷熱衝撃試験機
保存試験 定温恒温恒湿試験機
外装缶、ラミネートの密閉試験 エアリーク試験機
浸水試験 散水・耐水試験機
耐食性試験 ガス耐食試験機
解体調査 グローブボックス
ラミネートフィルムのピール試験 ピール試験機
スポット溶接部の引張試験 引張試験機
耐食性評価試験 ガス暴露試験機 H₂S
接合強度試験 接合強度試験機
電気 内部抵抗試験 評価用測定機
充放電試験 充放電試験機
サイクル特性評価
インピーダンス測定 充放電、測定装置
化学 缶、ラミネートの電解液バリア測定評価 カールフィッシャー
缶、ラミネートの電解液浸漬試験 恒温槽
反応生成ガス(外部)の分析 GC-MS,GC-BID
反応生成ガスの分析
電解液中のフッ酸の測定 IC
電解液中の水分量測定 カールフィッシャー
電解液の定性、定量分析 GC-MS,LC-MS,ICP-MS
電解液中の劣化成分分析 LC-MS,MS
電解液中不純物の定性 GC-MS,FT-IR
電解液の遠心分離抽出 遠心分離機
劣化反応生物の分析 GC-MS,LC-MS
電解質の分析 ICP-MS
物理 外装缶溶接部の構造調査 SEM/EBSD
内部の異物調査 X線CT,SEM,TEM
内部の膨張原因調査 X線CT
ラミネートフィルム構造評価 CP/SEM
表面被膜の評価 SEM,FIB/TEM,XPS
構造評価 SEM/EBSD,XRD
取り出し電極溶接部の構造評価
固体電解質の構造評価 XRD,TEM
計測 劣化・環境試験後のセル熱膨張測定 形状測定機
外装缶のひずみ量測定

技術事例

X線CTを用いた電池セル内部の解析

X線CTを用いて電池セル内部の解析をすることができます。観察できるか否かの判断が難しい場合、トライの実施が可能です。
■使用装置:XTH320(ニコン製)
 ・最大管電圧:225kV/320kV
 ・受光面サイズ:2048×2048(16in)
 ・画素サイズ:200×200μm
 ・最大撮影範囲:φ270×h250mm
 ・積載可能重量:100kg
 その他、X線CT装置を全7台保有しています。X線CT検査(X線検査)
■画像①:電極の湾曲を確認。電極間の膨張や剥がれの可能性有
■画像②:セル内部の電極の膨張を確認

電池セル解体作業

■使用装置:グローブボックス(美和製作所製)
 ・内寸サイズ:W510×D225×H320mm
 ・アルゴン雰囲気下にて解体
 ・グローブボックス内にてバンドソー設置
 ・大気非暴露にて各種分析を実施可
■遠心分離機:2420(KUBOTA製)
 ・50ml遠沈管に電極を入れ、遠心分離して電解液を取り出す
■手順
 ・グローブボックス内で外装缶カット作業
 ※内部構造が不明なものは事前にX線CTにて確認後、カット位置決め
 ・電解液の回収
 ・正極/負極の回収(溶媒洗浄/真空乾燥)
■分析内容
 ・電解液中のEC、EMC、VC、FEC濃度分析
 ・負極の被膜分析(非暴露CP加工/非暴露SEM)
 ・XPS分析(深さ方向の化学結合状態)
 ・ICP分析(元素分析)
 ・セル中のガス分析(GC-MS分析)
 ・正極の活物質(XRD分析)

電池パック解体作業(日産リーフ電池パックの解体の流れ)

光学式3Dデジタイザ(ATOS) 出張測定サービス

■使用装置:ATOS Ⅲ Triple Scan
 ・レンズ:MV320
 ・精度:0.016mm
 ・点間ピッチ:0.104mm
 光学式3Dスキャナ(ATOS) 
■特徴①:TRITOPと組み合わせることで2mを越える大型の製品も測定可能
 特徴②:X線CTとATOSを組み合わせ、ベンチマーク品の内部形状、外径形状を取得し、3Dモデルを作成することも可能

電池の充放電試験装置スペック一覧表

充放電試験機、恒温槽共に複数台所有しています。

二次電池・評価のワンストップサービス

セル内部の分析紹介

セル内部の分析紹介(部材毎)

対象サンプル   分析目的 使用装置/手法 事例
電極(負極/正極)  活物質 Li量の定量化 ICP-AES  
活物質内の不純物の定量 ICP-AES  
Liの価数評価 ラマン  
 バインダー 導電助剤分布の可視化 3D-SEM、CP、SEM、EPMA PDF
成分の特定 GC-MS、FT-IR  
 SEI 化学構造、可視化 TEM-EELS、XPS PDF
 金属異物調査 分布、粒形、成分、カウント数 EDXマッピング、粒子解析ソフト PDF
電解液   フッ酸の測定 イオンクロマトグラフ  
  水分量測定 カールフィッシャー  
  定性、定量分析 GC-MS、LC-MS、ICP-MS  
  劣化成分分析 LC-MS/MS  
固体電解質   化学構造、可視化 XRD、TEM  
セパレーター   反応生成物、形態観察 XPS、TEM-EELS PDF
集電材   耐食性、導電性 電気化学、電気抵抗  
タブリード   溶接性、接合強度 SEM-EBSD、XRD  
筐体(セル内部)   反応生成ガスの分析 GC-MS、GC-BID  
外装缶   強度/耐久性 圧縮試験、疲労試験  
  内部観察(非破壊) X線CT観察 PDF
  セル膨張量測定 ATOS(スキャニング測定)  
  ひずみ量測定 ATOS(スキャニング測定)  
  負荷シミュレーション CAE解析ソフト  
  密閉試験 エアリーク  


電池の組み立て工程における検査

①粉体の粒子解析
・装置:SEM装置(SU3500、日立ハイテク製)
→導電助剤/カーボンブラック/活物質の粒子解析
→微粒子サイズ計測で最も優れた性能で幅の粒子のサイズ、カウント可能
→粒子毎にスペクトル収集が可能
→異物の成分とサイズ解析
【PDF】粉体の粒子解析

②多孔質材ミクロ孔測定
・装置:全自動ガス吸着量測定装置(autosorb-iQ、Anton Paar製)
→粒子の比表面積、細孔容積、細孔径分布、触媒活性表面積
【PDF】多孔質材ミクロ孔測定

③スラリーの分散性評価:粒度分布
・装置:レーザー回折・散乱式粒度分布測定器(レーザーマイクロンサイザー LMS-3000)※協力会社装置使用
→ナノ、ミクロン、ミリオーダーの粒子径、粒度分布測定
【PDF】スラリーの分散性評価

④塗布膜状態確認
→表面/断面形態:CP-FE-SEM / FIB-STEM / X線CT
→化学特性:EPMAマッピング / XPS / XRD / FT-IR
→分散性の物性数値化:ナノインデンテーション(硬度/ヤング率/粘弾性)
【PDF】塗布膜状態確認

⑤電極の厚さ測定
・装置:3D形状測定機(VR-3200、キーエンス製)
【PDF】電極の厚さ測定
3D形状測定

⑥コイン、ラミセルの電池試作(ドライルーム完備)
→抵抗(IV抵抗、imp) / 充放電試験
【PDF】コイン、ラミセルの電池試作
充放電試験

設備ラインナップ

  • 東京精密製

    モジュール用充放電装置

    容量:60V420A
    ●チャンネル数:1ch
    ●定電流範囲:0〜420A
    ●定電圧範囲:0〜60V
    ●定電力範囲:0〜25.2kW
    ●定電流精度:±0.1%
    ●定電圧精度:±0.1%
    ●定電力精度:±0.5%

    ETAC製 恒温槽 FL430N
    ●試験機内寸法:W700×H950×D700mm
    ●温度範囲:-70〜100℃
    ●湿度範囲:20〜98%RH
    ●温度上昇時間:-70℃から100℃まで70分以内
    ●温度下降時間:20℃から-70℃まで90分以内
    ●安全仕様:放圧ベント、CO₂消火器、熱検知器、
    H₂ガスメーター、COガスメーター、扉ロック機構

    ●所有事業所:春日井事業所

  • 東京精密製

    セル用充放電装置①

    ●容量:6V360A
    ●チャンネル数:6ch
    ●定電流範囲:0〜360A
    ●定電圧範囲:0〜6V
    ●定電力範囲:0〜2,160W
    ●定電流精度:±0.05%
    ●定電圧精度:±0.05%
    ●定電力精度:±0.1%

    ETAC製 恒温槽 FX720N
    ●試験機内寸法:W700×H950×D700mm
    ●温度範囲:-70〜100℃
    ●湿度範囲:20〜98%RH
    ●温度上昇時間:-70℃から100℃まで70分以内
    ●温度下降時間:20℃から-70℃まで90分以内
    ●安全仕様:放圧ベント、CO₂消火器、熱検知器、
    H₂ガスメーター、COガスメーター、扉ロック機構

    ●所有事業所:春日井事業所

  • 東京精密製

    セル用充放電装置②

    【単独運転】
    ●容量:6V120A
    ●チャンネル数:24ch
    ●定電流範囲:0〜120A
    ●定電圧範囲:0〜6V
    ●定電力範囲:0〜720W
    ●定電流精度:±0.05%
    ●定電圧精度:±0.05%
    ●定電力精度:±0.1%

    【並列運転】
    ●容量:6V240A
    ●チャンネル数: 12ch
    ●定電流範囲:0〜240A
    ●定電圧範囲:0〜6V
    ●定電力範囲:0〜1,440W
    ●定電流精度:±0.05%
    ●定電圧精度:±0.05%
    ●定電力精度:±0.1%
    ETAC製 恒温槽 FX730N
    ●試験機内寸法:W1,000×H1,000×D800mm
    ●温度範囲:-70〜150℃
    ●湿度範囲:20〜98%RH
    ●温度上昇時間:-70℃から150℃まで65分以内
    ●温度下降時間:20℃から-70℃まで100分以内

    ETAC製 恒温槽 FX720N
    ●試験機内寸法:W700×H950×D700mm
    ●温度範囲:-70〜100℃
    ●湿度範囲:20〜98%RH
    ●温度上昇時間:-70℃から100℃まで70分以内
    ●温度下降時間:20℃から-70℃まで90分以内
    ●安全仕様:放圧ベント、CO₂消火器、熱検知器、
    H₂ガスメーター、COガスメーター、扉ロック機構

    ●所有事業所:春日井事業所

  • 東京精密製

    セル用充放電装置③④

    【単独運転】
    ●容量:6V120A(単独運転)
    ●チャンネル数:24ch(単独運転)
    ●定電流範囲:0〜120A(単独運転)
    ●定電圧範囲:0〜6V(単独運転)
    ●定電力範囲:0〜720W(単独運転)
    ●定電流精度:±0.05%(単独運転)
    ●定電圧精度:±0.05%(単独運転)
    ●定電力精度:±0.1%(単独運転)

    【並列運転】
    ●容量:6V240A(並列運転)
    ●チャンネル数:12ch(並列運転)
    ●定電流範囲:0〜240A(並列運転)
    ●定電圧範囲:0〜6V(並列運転)
    ●定電力範囲:0〜1,440W(並列運転)
    ●定電流精度:±0.05%(並列運転)
    ●定電圧精度:±0.05%(並列運転)
    ●定電力精度:±0.1%(並列運転)

    ETAC製 恒温槽 FL430N
    ●試験機内寸法:W1,000×H1,000×D800mm
    ●温度範囲:-40〜100℃
    ●温度上昇時間:-40℃から100℃まて45分以内
    ●温度下降時間:20℃から-40℃まで40分以内
    ●安全仕様:放圧ベント、CO₂消火器、熱検知器、
    H₂ガスメーター、COガスメーター、扉ロック機構
    ●所有台数:2台

    ●所有事業所:春日井事業所

  • 東京精密製

    セル用充放電装置⑤

    【単独運転】
    ●容量:6V 360A
    ●チャンネル数:8ch
    ●定電流範囲:0〜360A
    ●定電圧範囲:0〜6V
    ●定電力範囲:0〜2,160W
    ●定電流精度:±0.1%
    ●定電圧精度:±0.1%
    ●定電力精度:±0.1%
    ●所有台数:5台

    【並列運転パターン①】
    ●容量:6V 720A
    ●チャンネル数:4ch

    【並列運転パターン②】
    ●容量:6V 1440A
    ●チャンネル数:2ch

    エスペック製
    恒温槽 BTS-210Pb-2
    ●試験機内寸法:W700×H600×D500mm
    ●温度範囲:-40〜100℃
    ●温度上昇時間:
     20℃から80℃まで50分以内
    ●温度下降時間:
     20℃から-30℃まで70分以内
    ●安全仕様:放圧ベント、CO₂消火器、
     給排気ダンパ、熱検知器
    ●所有台数:4槽×充放電システム5台

    ●所有事業所:春日井事業所

  • 東洋システム製

    小型セル用充放電装置 TOSCAT-3200

    ●チャンネル数:20ch
    ●定電流範囲:0~5A
    ●定電圧範囲:-2~6V
    ●定電力範囲:0~30W
    ●定電流精度:各レンジF.Sの±0.2%以下
    ●定電圧精度:F.Sの±0.1%以下
    ●定電力精度:
     レンジ30W(分解能 1mW)
     レンジ3W(分解能 0.1mW)
     レンジ300mW(分解能 10μW)
     レンジ30mW(分解能 1μW)
     ※電圧測定値から計算して電力が一定に
     なるように充放電電流を出力するソフト
     方式

    日立製 恒温槽 EC-46MTB
    ●試験機内寸法:
     W900×H630×D720mm
    ●温度範囲:−40~100℃
    ●温度変動:±0.3℃
    ●温度上昇時間:
     20℃から100℃まで30分以内
    ●温度下降時間:
     20℃から−40℃まで45分以内
    ●安全仕様:
     放圧ダンパー、扉ロックボルト、
     SUS製シーズドタイプ加熱器、
     非常停止スイッチ、
     通信インターフェース(RS-485)

    ●所有事業所:本社

  • 美和製作所製

    グローブボックス MDB-1KH型

    ●本体寸法:
     W900×D700×H700mm
    ●サイドボックス寸法:
     W510×D225×H320mm
    ●ガス循環精製装置( Pt触媒):
     酸素値・水分値0.5( -80℃ )以下保証
     (無負荷時)
    ●所有事業所:神戸事業所

  • 西部技研製

    ドライルーム D-SAVE

    ●本体寸法:
     W3.6m×D2.7m×H2.4m=23.3m3
    ●パスボックス寸法:
     W500×D500×H500mm
    ●室内温湿度:23±2℃DB
           -40℃DP以下
    ●排気風量:
     室内局所排気分 165m3/hr ( 2.6m3/min )
    ●除湿機空気条件:
     OA:35℃DB,60%RH
     RA:23±2℃DB -40℃DP
     SA:18℃DB以下, -60℃DP以下
    ●所有事業所:本社

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