アルミラミネートフィルム短絡試験機

パウチセル用アルミラミネートフィルム短絡テスター - TOB-ADT-001

トップ・サイドシール後、電解液注液前の、セルタブとラミネートフィルムのアルミニウム層間における3点絶縁テスト

製品概要と理想的な用途

パウチセルは、外側にナイロン、中央にアルミニウム箔、内側にCPPヒートシール層という3層のラミネートフィルムで包まれています。シールはこの内層を溶かすことで行われますが、シール温度が高すぎたり圧力が不均一だったりすると、CPPが薄くなったり破れたりします。その結果、アルミニウムがタブに直接接触した状態になり、他のすべての検査に合格したセルであっても、注液工程に短絡を持ち込むことになります。TOB-ADT-001は、セルがまだ乾燥している状態のときにその不良を発見する機器です。

このテストは単なる導通チェックではなく3点測定であり、プラスタブに1つ、マイナスタブに1つ、フィルム自体のアルミニウム層に1つのプローブを当て、Yangzi YD9820Aテスターでそれらの間を読み取ります。良品セルは双方向ともメガオーム以上の範囲を示しますが、シールが破れているセルは低い値を示し、無駄な電解液を注液する前に不合格となります。本機は、パウチセル用自動トップ・サイドシール機の作業の直下流に位置し、注液の上流に設置されます。パウチセル用自動トップ・サイドシール機の作業の直下流に位置し、注液の上流に設置されます。

処理能力は1時間あたり600セル以上で、最大200 x 200 x 12 mmのセルに対応します。プローブの位置は調整可能で、位置決めプレートはセルに適合し、突刺し装置はサンプルを準備することなく外面からフィルムに接触します。530 x 450 x 465 mm、30 kgの寸法でベンチトップに設置できるため、サンプリングではなく100%全数検査を実用的なものにします。

• トップ・サイドシールと注液の間で100%全数検査を実施するパウチセルライン。
• 成形ポケットとそのタブを含めて、最大200 x 200 x 12 mmまでのセル。
• シールパラメータの研究：SOPに導入する前に新しい温度または圧力を検証する。
• サプライヤーからのフィルムおよびシール済みセルの受入検査。
• セルレベルの耐圧（hipot）試験や過充電試験ではなく、最終的な絶縁チェックの代わりにもなりません。

用途、必要な仕様、数量、納入国をお知らせください。当社のエンジニアが適切な製品または構成を確認いたします。

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完全な仕様

1. 機械とプロセス

納品時のテスター：左側にテストベッドとプローブヘッド、下部に計器とコントロールボックス、オペレーターとプローブの間に安全プレート。

2. 絶縁テスター：Yangzi YD9820A

測定器にはYangzi YD9820Aプログラマブル絶縁抵抗テスターが使用されており、独立したベンチユニットとしてではなく、コントロールボックスに統合されています。その仕様が判定の分解能を決定するため、以下に詳細を記載します。

コントロールボックスに搭載されたYD9820A：ディスプレイに電圧と抵抗が表示され、ボタンで選別閾値が設定されます。

電圧は10 Vから設定可能であり、これは薄いCPP層において重要です。高すぎるテストは、健全なシール自体に穴を開け、検出しようとしていた欠陥を作り出してしまう可能性があります。

3. 供給およびユーティリティ

3点テストでシール不良を発見する仕組み

タブとフィルムの間の単一の導通チェックでは、問題の場所を特定できず、実際の破損と単純に接触不良を起こしただけのプローブを区別することもできません。3点方式では、機器が正極側のタブとフィルム間、負極側のタブとフィルム間、およびタブ間を測定するため、1つのペアでの低い読み値と他のペアでの正常な読み値から、セル全体ではなく1つのシール端に問題があることが分かります。

外側の表面がナイロンであるため、フィルムへの接触が最も難しい部分となります。プリック装置はまさにそのためのものであり、作業者が滑らかで滑りやすいパウチに対して手動でプローブを押し当てるのではなく、作業者が選択した位置で外層を貫通して確実な接触を行います。オペレーターとプローブヘッドの間には安全プレートが配置されており、セルが所定の位置に収まると、空気圧によってヘッドのみが下降します。

プローブグループ：それぞれ位置を調整できるため、同じヘッドで交換部品なしに、小型の携帯電話用セルから 200 mm のパウチまで対応できます。

再現性は、オペレーターの目ではなく位置決めプレートによってもたらされます。プレートは一度セルの輪郭に合わせられ、セルは毎回同じ位置に落下し、プローブの位置は設定された場所に維持されます。これにより、オペレーターがタブを狙うのではなくストッパーに合わせて投入するため、手動で毎時 600 セルのテストを実行することが可能になります。

調整可能なリミットを備えたテストベッド：セルがプレートに収まり、プローブがタブに接触し、判定結果が計測器に表示されます。

判定結果自体が選別信号となります。YD9820A は測定値をプリセットされた閾値と比較して合否を出力します。ブザーは不合格時のみ鳴るように設定でき、これはほとんどのラインで使用されている設定です。すべての良品で鳴るブザーは、最初の1時間が過ぎると聞こえなくなってしまうためです。

構成およびスペアパーツ

この機械は、計測器を取り付けるためのボルト穴があるフレームではなく、完全な検査ステーションとして提供されます。以下の8つのアイテムが、これを1つのユニットにしている要素です。

• テストベッド装置 - セルが載るプラットフォームで、位置決めプレートを備えています。
• プリック装置 - フィルムのナイロン外層を通じて電気的接触を行います。
• 安全保護プレート - オペレーターと下降するプローブヘッドの間に立ちます。
• 調整可能な位置決めプレート - セルの位置を決め、それにより再現性を確保します。
• ガイド装置 - 下降時にヘッドがまっすぐ移動するように保ちます。
• 制御電気ボックス - 計測器と空圧制御機器を収容します。
• テスト機器一式 - Yangzi YD9820A。ボックスに配線済みです。
• スペアパーツリスト - 以下の消耗品で、機械の見積もりに含まれています。

主な技術的特性

• 1箇所の導通確認ではなく3点測定。 正極タブとフィルム間、負極タブとフィルム間、およびタブ間を測定するため、低い測定値はセル全体ではなく特定のシール端部を特定します。
• 10 V〜1000 Vの試験電圧。 低電圧側が重要です。エネルギーが高すぎる試験では薄いCPP層が貫通する恐れがあり、欠陥を生み出す試験機は存在しないほうがましだからです。
• 合否判定出力を備えた1 kΩ〜1 TΩの測定。 機器は事前設定されたしきい値と照合して選別し、ブザーを鳴らすため、判定は作業者がディスプレイを読み取ることに依存しません。
• ナイロン面用の穿刺装置。 サンプルを準備したり、滑りやすいパウチにプローブを手で押し当てたりすることなく、選択したポイントで外層を貫通して接触させます。
• 調整可能なプローブと位置決めプレート。 セルがストッパーに突き当たって固定され、プローブは設定された位置に留まるため、手動装填でも1時間あたり600セルの処理が可能です。
• 卓上型。530 x 450 x 465 mm、30 kgで、単相220 Vおよび0.4〜0.8 MPaのエアーで動作するため、別の作業台ではなく、シーリングマシンの端に設置することができます。
• 安全プレートと空気圧式降下機構。セルが定位置にセットされたときのみヘッドが下降し、オペレーターの手はガードの背後に保たれます。
• 計測器は一体型であり、独立した部品ではありません。YD9820Aはコントロールボックスに配線されているため、測定値、閾値、および不良判定信号は、作業者が監視しなければならない卓上メーターではなく、1つのシステムとして統合されています。

このテストがシーリングと注液の間に行われる理由

上面のシーリングは熱と圧力を加える工程ですが、その不具合モードは目立ちません。CPP層は3層の中で最も薄く、温度が数度高すぎたり、シールバーに隙間があったりすると、下のアルミが露出するまでCPP層が薄くなります。見た目には何も変わりません。シールは外観上無傷であり、セルの寸法検査も合格しますが、不具合は電解液が内部に入った後に初めて表面化します。その時点ではセルは不良品であり、最悪の場合は出荷後に不良となったセルになります。

注液前のテストは、物理的特性というよりも経済的コストの面を変えます。不良となったドライセルは、セルとフィルム1枚分の損失ですが、不良となった注液済みセルは、セル、フィルム、電解液、フォーメーション（充放電）工程、およびそれらすべてにかかる人件費の損失となります。1時間に何百ものセルを処理するラインにおいて、ドライ段階でシールの破れを検知することは、最も安価な品質ゲートの1つです。そのため、このステップは通常、サンプル検査ではなく100%全数検査で行われます。

測定するのは絶縁抵抗であるため、問題はどこに閾値を設定するかということになります。低すぎると限界すれすれの不良シールが合格してしまい、高すぎると、乾燥したCPP表面の測定値が完全に濡れた状態よりも低く読み取られるため、良品セルが不合格になってしまいます。一般的なアプローチは、自社の製品群から基準を設定することです。数百個の良品セルを測定し、その分布を確認した上で、最低の良品測定値よりも十分低く、かつ、桁違いに低い値を示す本物のシールの破れよりもはるかに高い位置に限界値を設定します。

このステップは、ラインの後方で行われる耐電圧（hipot）テストに置き換わるものではありません。バッテリーセル用耐電圧・ホットプレス・短絡テスターは、組み立てられたセルに対してより高い電圧で動作し、完成した絶縁システムをチェックします。一方、このマシンは、注液口が開いた状態のままでセルのシール界面をチェックします。両方を実施するのが一般的であり、それぞれ異なる欠陥を検出します。

この計測器でわからないのは、シールのどの位置に破れがあるか、あるいはシールの強度がどの程度かということです。これは診断ではなく、判定を下すものです。バッチで不具合が発生し始めた場合の次のステップは、シール強度剥離テストの実施と、シールバーのプロファイルの確認です。テスターが教えてくれるのは「何かが変化した」ということであり、「何が原因か」ではありません。

操作上の注意と安全性

1. 稼働前

• 計測器を暖機運転します。YD9820Aが定格精度に達するまでに約15分必要です。冷えた状態で最初にとった読み値は、測定値ではなく単なる数値にすぎません。
• オープン回路でゼロ点調整を行うプローブをすべてのものから離した状態で行い、その後、目の前にあるセルタイプに合わせてテスト電圧と合否判定の閾値を設定します。
• エアーを確認する。0.4〜0.8 MPaの乾燥エアーを使用し、ヘッドが引っかかることなくスムーズに下降および上昇することを確認します。
• 位置決めプレートを設定するセルの輪郭に合わせて、3つのプローブすべてがフィルムや空隙ではなく金属上に確実に着地することを確認します。

2. 操作中

プローブが下降する前およびヘッドが接触した状態の同じセル。これはインターロックによって強制されるシーケンスです。

ストッパーに対してセルをセットし、手を安全プレートの後方に保ち、ヘッドを自重で下降させます。ディスプレイではなく選別信号から判定結果を読み取り、不良品はすぐに別の箱に入れてください。良品トレイに戻された不良セルこそ、このマシンが存在する理由であるまさにその故障を引き起こす原因となります。1時間あたり600セルのペースでは、1セルあたりおよそ6秒しかないため、ハンドリングのシーケンスは3つの動作ではなく1つの動作で行う必要があります。

3. メンテナンス

• プローブ（PH-5H、10本付属）は消耗品です。先端が摩耗したり汚れたりすると測定値が高くなり、誤って合格判定を出してしまいます。故障してからではなく、スケジュールに従って交換してください。
• 穿刺ブレードは自家製のものを使用します。常に鋭利に保ち、接触が不安定になったら交換してください。
• エアー回路：フィルターとレギュレーターを清潔に保ち、4V210ソレノイドバルブの固着がないか確認してください。固着している場合、ヘッドの下降が遅くなります。
• 計測器：各シフトの開始時にオープン回路でゼロ点再調整を行ってください。測定値は仕様が示す以上に温度によって変動します。

以前のバージョンと今回のアップグレードの変更点

モデルコードは変更されていませんが、マシンは変更されています。現在出荷されている製品には、従来使用されていたアナログユニットの代わりにプログラマブル絶縁テスターが搭載されており、筐体はより小型・軽量になり、スループットの向上とエア圧力の下限引き上げが図られています。以下の2枚の写真はいずれも以前のバージョンです。これらが掲載されている理由は、その筐体と計測器の唯一の記録であるため、および2024年1月以来このページの構成要素であったためです。

旧型機の解説動画を以下に埋め込んでいます。動画内の装置はアナログ計器を搭載した以前の筐体であり、アップグレード前の試験方法を示すために掲載しています（現行機の説明ではありません）。

2026年のアップグレード前に旧型機で撮影された動画です。

続いて同時期の静止画2点を掲載します。動画では計器パネルの型番が鮮明に読み取れませんが、その型番「YD2661A」こそが変更点を最も明確に示す証拠です。

旧バージョン：2台並んだ以前の筐体。

旧バージョン：YD2661Aアナログ計器（現在はYD9820Aに置き換えられています）。

参考用に掲載している旧型機の写真です。現在納品される製品は上記の表に記載された仕様のバージョンとなります。

認証、特許および納入実績

1. マネジメントシステム認証

本試験機を製造する工場は、ISO 9001認証（認証番号：3050260408100Q、2026年4月8日発行、2029年4月7日まで有効）に加え、ISO 14001（305026082585E）およびISO 45001（305026082584HS）を取得しています。現在、TOB-ADT-001単体のCE証明書は取得していませんが、ご要望に応じてCEマーキングの対応が可能であり、ご注文時にお見積もりいたします。

2. 創業者保有の特許

創業者兼最高経営責任者（CEO）であるDany Huang博士は、2002年にパウチセル材料の分野から業界に入り、円筒形セルおよび角形アルミ缶セルの分野を経て、2012年にTOB NEW ENERGYを設立しました。2026年9月時点で、登録済み発明特許5件、実用新案45件、公開特許出願5件の計55件の中国特許を保有しています。これらの請求項は本測定器ではなく、電極構造、配合、ガス処理といったセルおよびプロセス側に関するものです。

3. 研究実績

当社の引用索引には707件の記録があり、そのうち70件で特定のTOBモデル名が挙げられていますが、TOB-ADT-001に言及したものはありません。セルの短絡挙動に関する記録が2件ありますが、著者自身の研究に対する装置・材料のサプライヤーとしてTOBを引用したものであり、本試験機に関するものではないため、ここでの根拠としては引用していません。この種の測定器は、論文での掲載実績ではなく、測定仕様と生産ラインにおける役割によって選定されます。

4. 参考プロジェクト

以下の2つのプロジェクトはいずれも本試験機を発注したものではありませんが、封止から注液までの検査工程が必要とされる2種類のパウチセル環境を示す例として挙げています。ブラジルにおけるリチウムイオンパウチセルのラボスケールライン構築プロジェクトはエンドツーエンドで構築された実験室規模のラインであり、20MWhの高柔軟性自動リチウムイオン・ナトリウムイオンパウチセル量産拠点は同シリーズの量産規模における事例です。

研究室用パウチセルライン、ブラジル。

化成ワークショップ、20MWhパウチセル拠点。

エンジニアリングFAQ

Q1: テスターは実際に何を測定しますか？

正極タブ、負極タブ、ラミネートフィルムのアルミニウム層という3点間の絶縁抵抗です。良品のセルでは、CPP層がそれらを隔てているため、各タブとアルミニウムの間で高い抵抗を示します。過熱されたシールでは、アルミニウムが露出してタブに接触するため、低い抵抗を示します。

Q2: 2点で足りるのに、なぜ3点なのですか？

2点では不良シールと不良コンタクトを区別できないからです。3点目があれば、正極側の低い読み取り値ときれいな負極側の読み取り値から一方のシール端が特定でき、両方の低い読み取り値からはフィルム自体またはセルの置き方に原因があることが分かります。3つの測定により、単なる判定が方向性を持った示唆に変わります。

Q3: テスト電圧はどの値に設定すべきですか？

低く始めてください。機器は10 Vまで下げることができ、薄いCPP層に対してはそれを使用する価値があります。良品のシールを破壊するほど高すぎる電圧は、テストが検知しようとしている欠陥を自ら作り出してしまいます。ほとんどのラインでは、良品セル集団を測定し、読み取り値が安定しており不合格閾値をはるかに上回っていることを確認した後、両極端の中間の値に落ち着きます。

Q4: シールのどのあたりに破れがあるかを特定できますか？

いいえ。位置ではなく、セルの合格または不合格の結果を示します。欠陥の位置を特定することは、シールを開けて確認することを意味し、すべてのセルに対するインラインテストではなく、サンプルに対する破壊検査となります。不良が発生し始めたロットを診断するには、テスターを使用してラインを維持し、断面観察またはピールテストを使用します。

Q5: 不合格となったセルはどうすべきですか？

他の工程が行われる前に、不良品は即座にラインから外され、別の不合格品箱に入れられます。良品のトレイに戻された不良セルは、この機械が防ぐことのできない1つの故障モードであり、1セルあたり6秒という速度では、不合格品箱が手の届く範囲にないと、それが簡単に起きてしまいます。

Q6：充填後の耐圧（ hipot ）テストの代わりになりますか？

いいえ、これらは工程の両端を挟むものです。この機械はセルが乾燥して開いている状態でシール界面をチェックし、耐圧テスターは組み立てと充填が終わった完成品セルを高電圧でチェックします。どちらもパウチセルラインでは通常のものであり、不合格になる理由も異なります。

Q7: 必要なエア供給と消耗品は何ですか？

0.4〜0.8 MPaの乾燥したオイルフリーの圧縮空気、単相220 V、および安価で広く知られた消耗品（PH-5Hプローブ（10本付属）、自社製の突き刺しブレード、4V210電磁弁）が必要です。プローブは最も摩耗しやすい部品であり、摩耗したプローブは高い数値を読み取るため、明らかな故障ではなく誤った合格（false pass）として現れます。

フィルム構造、タブのレイアウト、および確認が必要な1時間あたりのセル数を教えていただければ、プローブの配置とテスト電圧範囲を確認いたします。

メール: tob.amy@tobmachine.com | 携帯電話: +86-18120715609

レビュー担当: Science Wang（シックスシグマ・ブラックベルト、バッテリーライン） | 最終更新日: 2026-11-12