リチウムイオン電池は、小型、薄型化する電子機器や大容量、安全性が求められる電気自動車や再生可能エネルギー貯蔵システムなど需要が拡大しています。 その一方で、高容量、高エネルギー密度、急速充放電化に伴い、世界各地で発火事故が頻繁に発生しています。 最近、ノートパソコン、携帯電話、家電製品の発火事故により、人々はリチウム電池の使用を恐れるようになっています。電気自動車の充電中または充電後に発火したというニュースも、電気自動車の購入に対する人々の懸念を引き起こしています。

リチウムイオン電池の発火事故は激しい燃焼により、原因を特定することが困難です。一般的には、充放電制御システムの異常または、長期使用によるリチウム析出するデントライトにより、内部短絡を引き起こします。また、バッテリー製造工程での電極箔のバリ、金属異物の混入、セパレータの破れなど不良検出ができない場合もあります。それにより、発火事故を引き起こすリスクがあります。

リチウムイオン電池の発火事故は、主に充電中に発生します。主な理由は、負極材料が充放電サイクルを繰り返すことで膨張し、電極箔バリや金属異物により、セパレータを突き破ることで内部短絡が発生します。バッテリー製造時に内部短絡を検出できない問題として①電池素子の絶縁検出電圧が低い（<350V）②絶縁試験中のセパレータ損傷する電気的フラッシュオーバーを検出できないがあります。

Chromaはバッテリーセルの検査に２つのポイントを標準化することを推奨しています。

• 電池素子の絶縁耐電圧試験電圧は、ピーク値（350V+α）より高くする。（図1）
• 絶縁耐電圧試験中、電圧または電流の電気的フラッシュオーバーが発生しないようにする（図2）

Chromaは多くの分析レポート、研究論文、継続的な実験から結論を導き出しました。電解液注入前の電池素子における絶縁測定を実行することは、リチウムイオン電池の発火を防ぐための最も効果的で低コストの方法です。電解液注入後の高電圧絶縁試験は電池本体にダメージを与えてしまいます。

図一 . 絶縁破壊電圧と距離の関係	図二 . CCモードとCVモードでは、部分放電と電気フラッシュオーバー検出

Chromaバッテリーセル絶縁試験器Model 11210は、リチウムイオン電池の素子、電解液注液前のセルの絶縁不良を検出するために設計された試験器です。テストプロセス全体でセル内の局所的な異常放電によって引き起こされた異常な電気フラッシュオーバーを監視するだけでなく、それを可視化、記録可能な波形として定量化します。また、試験電位に達した後、一般的な耐電圧や絶縁試験機と同様に、試験時間中の漏れ電流や絶縁抵抗値を測定し、異常を判断します。

Chroma 11210の独自技術と推奨検査プロセスにより、バッテリーセルの安全性と品質を確保ため、各国の自動車メーカーに採用されています。

クロマは、自社ブランド「Chroma」で世界中に販売しています。精密電子測定機器、自動試験システム、スマート製造システムなど、オールラウンドな自動化ターンキーソリューションのTOP企業です。パワーエレクトロニクス分野での30年以上の経験に基づいた豊富な知識とスキルを持ち、電気自動車、マイクログリッドエネルギー貯蔵、燃料電池などの新しいエネルギー関連産業でのテストソリューションを提案し続けています。 関連商品情報はクロマ公式サイトまで、お気軽にお問い合わせください。