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日立ハイテク
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世界最大級の高エネルギーX線CTによるEVバッテリーパック・モジュールの非破壊検査 世界最大級の高エネルギーX線CTによるEVバッテリーパック・モジュールの非破壊検査

液体リチウムイオン電池(LIB)
から全固体電池、燃料電池まで
車載バッテリーパックやモジュール
の内部構造の可視化が実現

リチウムイオン二次電池の開発・品質検査における高エネルギーX線CTの活用

1
耐久/衝撃試験後のバッテリーパック全体の観察

電気自動車のバッテリーに関する国連法規UNーR100など、関連規格および顧客の規格に則った衝撃や圧壊試験前後の状態観察は分解では難しく、高エネルギーX線CTによる非破壊解析が有効です。

2
電池開発工程におけるリバースエンジニアリング

開発段階におけるベンチマークには、高エネルギーX線CTを使用することにより本体を分解せず、外観のみならず内部構造の3Dデータ化、寸法評価が可能です。

3
電池パック・モジュールの市場不良解析、劣化解析

電池パックの不良解析、劣化解析は、分解するとわからない事象もあり、電池パック全体の観察が必要となるため、高エネルギーX線CTによる非破壊解析が有効です。

4
電池パック・モジュールの内部構造確認

電池の開発段階における強度補強の設計検討やバスバーの接着状態、電池パック・モジュールの組み付け精度の確認のため非破壊で内部構造を確認する場合、高エネルギーX線CTによる非破壊解析、画像の3D化、寸法評価、CAE解析などの連携が有効です。

電池提供:MIRACLE ETERNAL PTE.LTD

高エネルギーX線CTはリチウムイオン電池の品質管理や開発に不可欠なツールとなっており、
各種電池の開発効率化、品質管理向上に寄与します。

リチウムイオン電池の
製造プロセスとX線CT

リチウムイオンバッテリー製造では各工程において適切なX線CT検査の領域があります。「電極製造」はマイクロフォーカスCT、「セル組立」はミリフォーカスCT、そして「バッテリーモジュール/パック形成」は高エネルギーCTの領域です。

日立ハイテクの産業用X線CT装置は世界最大級9MVの高エネルギーにより、
他のX線CT装置では観察できない電池パック・モジュール全体の撮像が可能です。

内部構造の観察による組み付け精度確認やリバースエンジニアリング、市場不良解析はもちろん、
撮像した画像の3D化、CAE解析向けのメッシュ化など、信頼性の高い設計へのフィードバックに寄与します。

高エネルギーX線CTの
対象領域

産業用X線CT装置はX線の出力別に4つの領域に分類されます。出力が高いほど透過力が大きく、大型で高密度の試料を撮像することが可能になります。
日立ハイテクの高エネルギーX線CTは世界最高レベルの9MVまで対応しており、自動車用モーター、エンジン部品や電池パックなど大型車載部品を丸ごと撮像することが可能です。

また、昨今アルミダイカストで自動車の超大型部品を一体成形する合理化工法であるギガキャストも、自動車各社で検討されており、従来以上に大型構造部品、
製品の非破壊解析が求められています。

高エネルギーX線CTによるEVバッテリーパックの性能評価

1

電気自動車のバッテリーに関する国連法規UN-R100による衝撃・圧壊試験前後の非破壊解析

EVバッテリーに関する国連法規UNーR100で要求される衝撃、圧壊試験に適合するバッテリーを開発する上で、試験前後の内部の状態観察が重要です。衝撃や圧壊試験前後の状態観察は「分解」では内部状態が変化するため難しく、「非破壊」であるX線CT検査が有効です。
日立ハイテクの産業用X線CT装置は世界最大レベルの9MVの高エネルギーによりEVバッテリーパック・モジュールを丸ごとスキャンできるため状態観察が効率的に実施できます。

2

構造設計に向けたシミュレーション解析などに必要な3Dデータ取得とメッシュ化対応

車両およびバッテリーの設計段階において、EVバッテリーの安全性を確保するためのシミュレーション解析(CAE)のためには、3Dデータを取得しメッシュ化する必要があります。当社は撮像データのメッシュ化も対応し、お客様の工数削減に貢献します。

初期費用不要  
オンデマンドで短納期  
独自技術で鮮明に撮影可能

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よくある質問

EVバッテリー(車載バッテリー)パック・モジュールの高エネルギーX線CT検査に関するQ&A

日立ハイテクの高エネルギーX線CTにより、車載バッテリーの何が観察できるのですか?

日立ハイテクの高エネルギーX線CTは最大9MVの世界最大級の高エネルギーX線による高い透過能力により大型・重量物の撮像が可能です。 従来難しかった車載バッテリーモジュール・パックの内部観察が非破壊で可能になります。

車載バッテリーモジュール・パックの高エネルギーX線CTの内部観察でわかることは何ですか?

電池の開発段階における強度補強の設計検討や車載バッテリーパック・モジュールの組み付け精度の確認、また電気自動車のバッテリーに関する国連法規UNーR100など、関連規格および顧客の規格に則った衝撃試験や圧壊試験前後の状態観察は分解では難しく、高エネルギーX線CT撮影により可能になります。
電池パックの不良解析は分解するとわからなくなる事象もあり、また電池パック全体の観察が必要となるため、高エネルギーX線CTによる非破壊解析が有効です。

どの位の大きさの車載バッテリーモジュール・パックの観察が可能ですか?

観察できる検体の大きさは装置ごとに異なります。撮像環境に応じてそれぞれ2タイプの装置をご用意しています。

装置販売の場合

最大撮影視野サイズ、被検体最大重量については、カスタマイズが可能です。

受託検査サービスの場合

受託検査サービスでは撮像だけでなく、データ加工は可能でしょうか?

はい。CAD化、メッシュ化などが可能です。

EVバッテリーパックとEVバッテリーモジュールの違いは何ですか?

EVバッテリー(車載バッテリー)パックは、車両に搭載される電池のセットで車両全体の電力供給源です。これには複数の電池セルが含まれており、一般的にはリチウムイオン電池が使用されています。一方、EVバッテリー(車載バッテリー)モジュールは、複数の電池セルを組み合わせ、容量や電圧が適切な値となるように調整された電池の集合体で「組電池」とも呼ばれます。複数のモジュール同士を接続し、保護回路、BMS(バッテリー・マネジメント・システム)、充放電回路や冷却機構などの機能を盛り込みケースの中に収め、1つのシステムパッケージとしてまとめ上げたものが「バッテリーパック」と呼ばれます。簡単に言えば、EVバッテリーモジュールはEVバッテリーパックを構成する部品といえます。EVバッテリーパックやEVバッテリーモジュールの内部構造を観察する場合には、高エネルギーX線CTによる非破壊解析が有効です。

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