AMETEK Scientific Instruments の多用途バッテリー アナライザーは、応用研究開発および生産現場で使用されており、長期間にわたる反復可能なテスト シーケンスを可能にします。
コスト、パフォーマンス、イノベーションをすべてカバーする最先端のテクノロジー。それが当社の製品開発チームの合言葉です。 AMETEK 科学機器 (AMETEK SI) は、電気化学研究およびバッテリー特性評価のための専門試験システムの米国メーカーです。少しズームインすると、操作基準点も同様に明確になります。フロントアンドセンターは、学術研究、業界の研究開発、量産製造に及ぶ国際的な顧客構成に加えて、バッテリーサイクラー、ポテンショスタット、ガルバノスタット、周波数応答アナライザー、および付属のハードウェアとソフトウェアに関するその他の包括的な電気化学ポートフォリオです。
AMETEK SI のエンドユーザーと製品は、エネルギー貯蔵システム、物理的電気化学、腐食科学、生物医学的デバイス、固体材料など、さまざまなテストおよび測定アプリケーションにわたって同期的にマッピングされ、100 を超える組み合わせに基づいて構築されているため、連携がすべてです。メーカーの XNUMX つのコア ブランド (Princeton Applied Research、Solartron Analytical、Signal Recovery) において、長年にわたるテクノロジーのリーダーシップを発揮してきました。
長期にわたるパフォーマンス
それが裏話なら、開発ロードマップの現在と次はどうなるのでしょうか?短期的には、テクノロジーの革新と進化するエンドユーザーの要件の整合性が、AMETEK SI の最新製品の提供を強調します。 SI-6200 & SI-9300R 携帯電話、PC、電気自動車 (EV) などのアプリケーション向けの先進的なバッテリーの研究および製造テストを行うバッテリー サイクラー。簡単に言うと、これらの高性能バッテリーサイクラーを使用すると、研究者やメーカーは、複数の座標に沿った寿命性能を検証するために、長期間（数週間から数か月）にわたって反復可能なサイクルテストを実行して、新しいバッテリーの化学的性質や材料の利点を比較できます。
そのため、AMETEK SI バッテリー サイクラーは、定電流、定電圧 (CC-CV)、定電流、定電圧 (CC-CV) など、あらゆる種類のテスト機能を有効にします。定電力 (CP);定抵抗 (CR);サイクリックボルタンメトリー (CV);さまざまな高速パルスおよび電圧/電流ランプ方式も含まれます。いわゆる「充電状態」(SOC) 分析とバッテリー内部の早期故障検出のための非破壊技術である電気インピーダンス分光法 (EIS) など、高度な診断手段も含まれています。 EVアプリケーションのバッテリーセルが経験する現実世界の環境をシミュレートする都市走行プロファイルサイクルテスト（任意波形）。充電/放電の繰り返しサイクルにわたるバッテリー材料の健全性 (SOH) と構造変化を追跡する差分容量分析。
SI-6200は、チャネルあたり最大 200 mA/10 V で次世代バッテリー材料、スーパーキャパシタ、マイクロ燃料電池をテストするように設計されています。アナライザの主な機能には、スタッカブル 10 チャネル モジュール (またはキャビネット ベース) を使用したスタンドアロン操作が含まれます。高速なデータ取得速度 (すべてのチャネルで 24 秒あたり数千回の測定値)。高解像度 XNUMX ビット コンバータの組み込み (セルの動作の小さな違いを早期に検出できるようにするため)。
「チャンネルあたりの電流が比較的低いため、 SI-6200 は、主にプロトタイプのコイン電池と小規模エネルギー貯蔵デバイスのテストに焦点を当てています」と、AMETEK SI を含む広範な事業部門である AMETEK Advanced Measurement Technology (AMT) 部門副社長のマッシモ デサンティス氏は説明します。 「この初期段階のデバイス開発とテストはアプリケーションの「スイートスポット」を表しますが、サイクラーは実稼働環境でも使用できます。」
EIS 機能は、以前は学術研究環境に限定されていましたが、現在は産業の研究開発および生産テストに移行しつつあることは注目に値します。その理由を理解するのは難しくありません。まず、EIS を使用すると、さまざまな周波数での抵抗、静電容量、インピーダンスの詳細な分析が可能になり、バッテリーの電気的応答を追跡できます。これらの周波数依存の洞察は、副反応、電極劣化、電解液の経年劣化、SOH 劣化など、さまざまな性能問題に光を当てます。
さらに、EIS は非侵襲的な技術であり、次のような用途に使用できます。 その場 または、バッテリーの通常の動作モードを中断することなくリアルタイム監視を行うことができます。これは大きな成果であり、メーカーが生産のさまざまな段階でバッテリーにEIS測定を導入して、パフォーマンスの一貫性を確保し、製造プロセスの初期段階（ワークフローの効率とデバイスの信頼性が重要な場合）で欠陥や異常を検出できることを意味します。
権力の進歩
さらに言えば、 SI-9300R バッテリーサイクラー - バッテリーサイクラーの「兄」 SI-6200 – 最大 10 V/200 A で高出力バッテリー、燃料電池、電解槽をテストするように設計されています。 SI-9300R と同じ基本機能を実行します。 SI-6200 – EIS 機能を内蔵 – ただし、EV バッテリーおよびいわゆる EV の「セカンドライフ」バッテリー（約 70 ～ 80 の残存容量を保持しながら「自動車の寿命」に達したバッテリー）の開発者を対象とした追加機能が付いています。 %)。
姉妹製品と同様に、 SI-9300R モジュール式で拡張性があり、さまざまなキャビネット オプション (42U および 24U) があり、複数の PC 経由で制御および監視できます。また、最大 1000 つのチャネルを並列接続して、最大 XNUMX A のテストが可能です。産業の研究開発、そして実際、高出力バッテリーや燃料電池の高度なプロトタイプテストに携わるあらゆる研究環境で活用されています」とデサンティス氏は述べています。
の重要な側面 SI-9300R 製品チームによれば、これは回生電力管理の実装であり、従来のバッテリー サイクラーと比較してスペースを最大 5 倍、年間ランニング コストを 90% 削減することができます。この種の積極的な介入がなければ、セルが複数のチャネルで放電するときに大量の熱が放散されます。これは、分析装置内の冷却システムのためのスペースが追加されることを意味します。の中に SI-9300Rただし、電力は同時に放電と充電を行うチャネル間で内部的に再循環されます。
一方、バッテリーサイクラー機器のエンドユーザーにとってシステムの信頼性は大きな懸念事項であり、その目標はバッテリーテストシーケンスを真に自律的にサイクリングすることです。これを念頭に置くと、両方とも SI-6200 & SI-9300R AMETEK SI の特許取得済みの Direct-to-Disk テクノロジーを利用して、データの取得と保存に対するより安全で堅牢なアプローチを保証します。簡単に言うと、データ損失のリスクを最小限に抑えるために、バッテリー サイクラーからのデータは、中間 PC を介さずにディスク ドライブに直接保存されます。
そのすべてを強化するのは、 Aspire Energy ソフトウェア – 「AMETEK のバッテリー アナライザーの魂」 – サイクラー、気候変動チャンバー、データ ロガー、および補助機器を管理するための完全に統合されたテスト環境を提供します。製品開発チームが世界中に分散していることが多いため、Aspire の共有可能なライブラリを使用すると、テスト、グラフ、データ分析を事前に構成し、すべてのユーザーが共有して結果の一貫性を確保できます。
運用面では、AMETEK SI が顧客の研究室や試験施設でのバッテリー サイクラーの設置、試運転、および受け入れをサポートするために社内で訓練を受けたフィールド エンジニアを配置することを強く主張していることは重要です。 「私たちの動機は明らかです」とデサンティス氏は結論づけています。 「よりスムーズなオンボーディング プロセス、技術的な質問の迅速な解決、そして毎回満足していただけるエンドユーザーを提供することを目的としたトレーニング プログラムを優先することがすべてです。」
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- 情報源： https://physicsworld.com/a/battery-cyclers-shedding-light-on-the-detail-of-electrochemical-materials-and-devices/
