ビュー: 0 著者: ZERNE Battery Technical Content Team 公開時間: 2026-08-29 起源: サイト
バッテリーパックは、電圧と容量が仕様書に正しく記載されているという理由だけで承認されるべきではありません。完成したパックは、セル、接続、BMS または PCM、ワイヤ、コネクタ、絶縁体、エンクロージャを含む完全なシステムとしてテストする必要があります。
OEM プロジェクトの場合、テストでは次の 4 つの質問に答える必要があります。
パックは必要な電気的性能を発揮しますか?
デバイスの通常負荷とピーク負荷をサポートできますか?
繰り返し使用しても安定していますか？
その保護、機械的、安全機能はプロジェクトの要件を満たしていますか?
明確に定義された バッテリー パックのテスト 計画は、エンジニアがサンプルを比較し、製造上のばらつきを特定し、最終デバイスで正しく動作しないパックを承認するリスクを軽減するのに役立ちます。
完全な OEM バッテリー パックのテスト計画には、次のものが含まれる場合があります。
外観・寸法検査。
開路電圧と極性の検証。
定格容量のテスト。
連続放電試験。
ピーク負荷および電圧低下テスト。
充電性能テスト。
保護機能のテスト。
サイクル寿命試験。
温度上昇の監視。
コネクタ、ケーブル、絶縁体の検査。
機械的および環境的検証。
最終的なテスト記録とトレーサビリティのレビュー。
正確な合格基準は、バッテリー構成、セルタイプ、BMS、充電器、デバイス負荷、および意図された動作環境によって異なります。
テストは、一般的な検査室のチェックリストではなく、承認された仕様から開始する必要があります。
定義する：
テスト入力 |
確認事項 |
|---|---|
バッテリー構成 |
セル数、直列/並列配置、および化学的性質 |
電圧 |
公称電圧、充電電圧、カットオフ電圧 |
容量 |
定格容量と試験条件 |
現在 |
通常、連続、およびピーク放電電流 |
充電器 |
充電電圧、電流、充電方法 |
温度 |
テスト温度と動作限界 |
デバイス負荷 |
定負荷、変動負荷または実装置 |
サイクルの定義 |
充電、放電、休止時間およびテスト終了基準 |
保護 |
過充電、過放電、過電流、短絡、温度機能 |
機械的限界 |
寸法、重量、コネクタおよびエンクロージャの要件 |
テスト結果は、電流、電圧、温度、カットオフ条件、休止期間が記録された場合にのみ意味を持ちます。
電気テストの前に、完成したパックを検査してください。
チェック：
バッテリーの寸法。
重さ;
ケースやポーチの状態。
絶縁;
ワイヤールーティング。
コネクタの位置。
ラベルとマーキング。
露出した導電部分。
へこみ、穴、異常な変形。
ケーブルの張力緩和。
極性。
コネクタは承認された図面と照らし合わせてチェックする必要があります。パックは電気テストに合格しても、ケーブルが間違った位置から出ているためにホスト デバイスに適合しない場合があります。
エンクロージャ関連の要件については、を参照してください。 バッテリーコンパートメントのクリアランスと機械的保護.
開回路電圧テストは、組み立てられたパックの初期チェックを行います。
確認する：
合計パック電圧。
正極性と負極性。
必要なピン間の電圧。
電力線の連続性。
信号線または平衡線の連続性。
予期せぬ短絡がないこと。
マルチセル パックの場合、個々のセルまたはグループの電圧は、適切な BMS またはバランス インターフェイスを通じてチェックすることもできます。
このテストは、容量や負荷のパフォーマンスを証明するものではありません。これは、より要求の厳しいテストを開始する前に、配線、接続、または組み立てのエラーを特定できる最初のスクリーニング手順です。
容量テストは、定義された条件下でパックがどれだけの充電を提供できるかを決定します。
容量テストでは、次のことを文書化する必要があります。
初期充電状態。
充電電圧。
充電電流。
休憩時間。
放電電流。
放電終止電圧。
試験温度;
測定されたアンペアアワー。
測定されたワット時。
試験装置。
容量は Ah または mAh で表すことができます。エネルギーはWhで表すことができます。
測定結果は以下によって異なる場合があります。
排出率;
カットオフ電圧。
温度;
バッテリーの寿命。
BMS 設定。
休憩時間。
試験装置の精度。
OEM 比較の場合は、すべてのサンプルに同じテスト方法を使用します。テスト条件のない能力の数値をサプライヤー評価の唯一の根拠として使用すべきではありません。
充電と放電は、可能であれば対象の充電器と保護システムと一緒にテストする必要があります。
確認する：
充電電圧。
充電電流。
充電時間。
充電の終了。
充電中の温度。
BMS または充電器の通信。
必要に応じてバランスのとれた動作を行います。
確認する：
連続放電電流。
電圧の安定性。
カットオフ動作。
使用可能な容量。
温度上昇。
保護反応。
負荷除去後の回復。
テストは、単純な定電流テストのみに依存するのではなく、実際のデバイスの負荷を表す必要があります。
より広範な リチウムイオン電池パックの設計ガイドでは、 テスト前に電圧、容量、BMS、および実行時間の要件を定義する方法について説明しています。
一部の OEM デバイスは、起動中、トランスミッション中、モーター動作中、またはアクチュエーターの動作中に短期間の電流ピークを消費します。
ピーク負荷テストでは以下を記録する必要があります。
ピーク電流。
ピーク期間。
負荷前の電圧。
イベント中の最小電圧。
回復電圧。
コネクタとケーブルの温度。
BMS が保護をアクティブにするかどうか。
パックには十分な公称容量がある可能性がありますが、電圧がホスト システムの最小入力電圧を下回った場合、デバイスのシャットダウンが発生します。
テストでは、実際のピーク負荷プロファイルが利用可能な場合は常にそれを使用する必要があります。負荷が時間の経過とともに変化する場合、プログラム可能な電子負荷または最終デバイスは、単一の定電流よりも代表的な結果を提供できます。
サイクル寿命テストでは、充電と放電サイクルを繰り返した後にバッテリー パックがどのように変化するかを評価します。
サイクル定義では以下を指定する必要があります。
充電電流。
充電電圧。
休憩時間。
放電電流。
放電カットオフ。
周囲温度。
放電の深さ。
能力維持基準。
テスト終了時の状態。
結果により、完了したサイクルの数と、定義された間隔で測定された容量が特定されるはずです。
サイクル寿命の結果は次の影響を受けます。
細胞化学。
排出率;
充電率;
動作温度。
放電の深さ。
カットオフ設定。
BMS の動作。
機械的条件。
試験方法が同等でない限り、異なるサプライヤーのサイクル寿命値を比較しないでください。
保護テストでは、バッテリーが異常な電気的状態に適切に反応するかどうかを確認します。
設計に応じて、以下をテストします。
過充電保護。
過放電保護。
過電流保護。
短絡保護。
過熱保護。
低温充電保護;
セル電圧の不均衡応答。
バランス機能。
通信と充電状態レポート。
保護テストは、承認された実験室手順と適切な安全管理を使用して実行する必要があります。危険な手作業によるショート、穴開け、バッテリーパックの強制的な乱用などは行わないでください。
BMS または PCM の選択は、セル構成およびデバイス アーキテクチャと一致している必要があります。見る の LiPo バッテリーの PCM と BMS 。 保護システムの区別のため
温度は次の場合に監視する必要があります。
通常の充電;
連続放電。
ピーク放電。
繰り返しの操作。
高負荷のデバイスの使用。
サイクル寿命試験。
次のような関連する場所の温度を測定します。
細胞。
BMS;
コネクタ;
ケーブル端子。
エンクロージャの表面。
近くのデバイスコンポーネント。
周囲温度、負荷電流、テスト時間、センサーの位置を記録します。試験条件のない温度結果は解釈が困難です。
コネクタとケーブルはバッテリーの電気経路の一部であるため、テストに含める必要があります。
チェック：
コネクタの極性。
ピン割り当て。
接触の継続性。
ケーブルの長さ。
ワイヤーゲージ;
ケーブルの張力緩和。
嵌合と保持。
電圧降下。
温度上昇。
絶縁状態。
カスタム ケーブルまたはコネクタの要件については、次を参照してください。 カスタム リチウム バッテリー パックのコネクタを選択する方法.
アプリケーションに応じて、OEM テストには次のものが含まれる場合があります。
振動;
機械的衝撃。
コネクタの保持。
ケーブルの曲がり。
エンクロージャのフィット感。
輸送シミュレーション。
温度への曝露。
湿気への曝露。
粉塵や湿気の評価。
特定のテスト方法は、製品の動作環境と一致する必要があります。ウェアラブル、ハンドヘルド デバイス、医療製品、産業システムでは、異なる機械的検証が必要になる場合があります。
テストは、承認された絶縁体、コネクタ、BMS、エンクロージャを含む完成したバッテリ構成に対して実行する必要があります。
バッテリーパックの安全性テストでは、完成したシステムに関連するリスクに焦点を当てる必要があります。
レビュー：
過充電応答。
過放電応答。
過電流応答。
異常な温度反応。
絶縁状態。
保護ボードの動作。
コネクタの極性。
セル電圧の一貫性。
承認された検証テスト後の機械的損傷。
安全性テストは、適切な設備と手順を備えた有資格者によって実施される必要があります。 OEM チームは、破壊的なバッテリー実験を試みたり、損傷または膨張したパックを手動で開けたりしないでください。
安全性テストの結果は、輸送および規制に関する文書とは別に保管する必要があります。性能テスト、安全性テスト、および輸送文書は、自動的に同じ要件を表すわけではありません。
ベンチテストも重要ですが、バッテリーは実際の製品でもテストする必要があります。
デバイスレベルのテストでは、次のことが明らかになります。
コンバータ損失。
予期せぬピーク電流。
コネクタの干渉。
電磁気または通信の問題。
熱蓄積。
エンクロージャの圧力。
早期の低電圧シャットダウン。
実行時間は理論上の見積もりとは異なります。
実際のデバイスレベルのテストには次のものが含まれる場合があります。
通常の動作モード。
最大負荷モード。
起動とシャットダウン。
スタンバイとスリープのサイクル。
取り付けたまま充電。
繰り返しの使用。
現実的な温度条件。
生産前サンプルの承認については、次を参照してください。 量産前にカスタム LiPo バッテリー サンプルを検証する方法.
すべての重要なテストには、定義された記録が必要です。
テスト記録には以下を含める必要があります。
バッテリーのモデルまたはプロジェクト番号。
サンプルのシリアル番号。
セルおよびBMS情報。
試験日。
試験装置;
オペレーターまたは研究室。
試験温度;
充電および放電条件。
測定結果。
受け入れ限界。
合格/不合格ステータス。
コメントと逸脱。
テストの前に、受け入れ基準に同意する必要があります。そうしないと、同じ結果でもバッテリーの供給者と OEM の購入者によって異なる判断がされる可能性があります。
サンプルは「正常に見える」という理由だけで承認されるべきではありません。電気データ、機械的状態、保護動作、および文書を一緒に確認する必要があります。
電圧範囲が定義されています。
定格容量とエネルギー目標が定義されています。
連続電流とピーク電流が文書化されています。
充放電条件が規定されています。
試験温度が記録されます。
BMS と保護機能が識別されます。
開放電圧。
極性と連続性。
定格容量。
エネルギー測定。
連続放電。
ピーク負荷時のパフォーマンス。
電圧低下。
充電動作。
保護反応。
該当する場合、通信機能またはバランス機能。
寸法と重量。
コネクタとケーブルの状態。
絶縁。
温度上昇。
エンクロージャのフィット感。
必要に応じて振動または機械的検証を行います。
異常状態保護。
外観とラベル。
テスト方法。
試験装置。
テスト条件。
測定結果。
受け入れ制限。
サンプルの識別。
トレーサビリティ記録。
逸脱と修正措置の記録。
バッテリーパックの完全な品質を証明する単一のテストはありません。容量、放電、充電、保護、温度、機械的状態、デバイスレベルの性能を合わせて評価する必要があります。
パックは定義された条件下で充電され、定義されたカットオフ電圧まで指定された電流で放電されます。供給された Ah または Wh は、温度、電流、電圧、試験時間とともに記録されます。
サイクル寿命テストは、対象とするアプリケーションとサプライヤーの認定要件に従って、OEM プロジェクト中に定義する必要があります。通常、出荷ごとではなく、設計の検証、認定、または定期的な品質監視に使用されます。
電圧低下は、負荷時にパックがどのように動作するかを示します。過度のサグは、パックに十分な公称容量がある場合でも、デバイスのリセット、モーター性能の低下、または時期尚早の低電圧保護を引き起こす可能性があります。
いいえ。容量は、定義された条件下で供給された電荷またはエネルギーのみを測定します。安全性には、保護機能、温度、絶縁、機械レベルおよびシステムレベルの評価も必要です。
はい。デバイスの負荷プロファイル、コンバータ損失、コネクタ配置、熱環境、または低電圧制限が異なる場合があります。したがって、完成したデバイス内でのテストが重要です。
バッテリーパックのテストでは、公称電圧と容量以上のものを検証する必要があります。 OEM テスト計画では、充電、連続およびピーク放電、電圧低下、サイクル寿命、保護機能、温度、コネクタ、絶縁、機械的適合、デバイスレベルの動作をカバーする必要があります。
最も信頼性の高いプロセスは、定義された試験条件、文書化された許容限界、一貫した機器、追跡可能な記録を組み合わせたものです。サンプルは同じ方法を使用して比較する必要があり、最終パックは製品リリース前に実際の製品で検証する必要があります。
