概要


電池の内部観察
2020年06月15日更新
概要
電池の需要は、近年モバイル機器の急速な普及、電気自動車開発など様々な分野で増えています。 また、従来の一次電池も、市場は縮小していると言えども、私たちの生活には欠かせない製品です。
今回、マイクロフォーカスX線CTシステムを用いて各種電池のCT撮像を行ない、電池内部の詳細な観察を行った事例を紹介します。
分析・試験事例
一次電池の観察
■ | アルカリボタン電池 (LR44) | ■ | 酸化銀電池 (SR44) |
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■ | アルカリ乾電池 (単3) | ■ | リチウム電池 (CR2) |
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二次電池の観察
■ | リチウムイオン電池 (18650) | ■ | ニッケル水素電池 (単3) |
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リチウムイオン電池 (18650)の比較
3種類のリチウムイオン電池(18650)を比較しました。厚いものが正極材、薄いものが負極材です。

① | は、目立った欠陥がありませんでした。 |
② | は、欠陥が見つかりました。中には、亀裂のような欠陥もありました。 |
③ | は、PCのバッテリーとして使用していた電池です。②の新品よりは、欠陥は少ないですが、ところどころ、劣化によると思われる欠陥が見つかりました。 |
モバイルバッテリーの劣化確認

膨張したモバイルバッテリーをX線CTで撮像し、劣化の様子を観察しました。
全体撮像

リチウムイオン電池内部で起こる劣化反応によりガスが発生し、膨張が引き起こされています。約4mm膨張していました。 全体撮像の結果、ラミネート部にも異常が確認できたため、拡大撮像を行いました。
拡大撮像

拡大して撮像することにより、正極材、負極材を区別できるようになりました。また、各層の隙間も明瞭にとらえました。 内部にある、異物や欠陥も確認することができました。
まとめ
X線CTによる非破壊観察では、外観だけでは判断できない内部の構造の違いや、不具合、亀裂、劣化などを確認することができます。
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