バッテリインピーダンスメータ　BT4560

バッテリインピーダンスメータ BT4560 BATTERY IMPEDANCE METER BT4560 電極の反応抵抗、電解液抵抗、溶接抵抗の管理に EV 向け大容量リチウムイオン電池に対応

2 電池セルの検査をさらに高品質に ○ 測定周波数を 100mHz 〜1.05kHz の範囲で任意に設定できます ○ 低い周波数により電極反応抵抗を測定できます ○ 高い周波数により電解液抵抗、溶接抵抗を測定できます ○ Cole-Cole plot 表示が可能です（付属アプリケーションソフト） ○ 等価回路解析ソフトに対応し、電池内部の不良解析に活用できます BT4560 によるインピーダンス測定で… 電池セルの不良要因を切り分ける 電池の模式図 電池の等価回路 電解液抵抗と反応抵抗が検査できる 負荷 高周波電流 Cole-Cole 溶接抵抗 plot X正極 負極 e- C 電解液中のイオンの R1 1kHz移動（電解液抵抗） 約 1kHz 1Hz Li+ Li+ Li+ Li+ 0 RR1 R1+R2 R2 電極界面の化学反応（反応抵抗）約 1Hz 低周波電流 Li-ion が電解液を通って電極間を移動 電解液抵抗 + 溶接抵抗 反応抵抗 ・R1 が大きい場合… 電解液濃度の低下や電極溶接部の不良が考えられます ・R2 が大きい場合… 電極製造工程での不良、電極界面の電極反応の不良が考えられます 充放電試験器による DC-IR 測定の場合 E0 ΔV/Δ I=電解液抵抗 + 反応抵抗 DC-IR 測定では R1と R2 に電流が流れるため、電解液抵抗と反応 抵抗を切り分けて測定することが困難です。（上部 等価回路図参照） 負荷電流 T 電池電圧

3 高精度・高安定 EV 向け大容量リチウムイオン電池も測定可能 1mΩ 以下の超低インピーダンス測定 高精度 DC 電圧測定 大容量のリチウムイオン電池では、内部インピーダンスが 確 度：± 0.0035% rdg. ± 5 dgt. 1mΩ を下回るものもあります。 BT4560 は、1mΩ 以下の超低インピーダンスでも高い 6 桁半の DMMに匹敵する精度を実現。 安定性と再現性で測定できます。 一台で電池の OCVとインピーダンスを測定できます。 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 R [mΩ] 4Vの Li-ionセルを±190μVの確度で測定可能 4 端子対法測定でシステム構築時のトラブル解消 4 端子対法の採用で、ケーブル引き回しの影響、周囲金属による渦電流の影響、複数台同時使用時の干渉など、誘導磁 界の影響を低減します。従来の 4 端子法と比較して、測定電流により発生する磁束を抑制するため、測定ケーブルの引 き回しが変わった時の測定値への影響が大幅に小さくなり、測定器を生産ラインに組み込んだ時の安定性が向上します。 従来の 4 端子法による磁束の影響 4 端子対法によるインピーダンス測定 ①測定電流により発生する磁束で電圧端子に誘導電圧が発生 測定電流と逆向きの電流を流して ①磁束 発生する磁束を抑制測定電流 ③外部からの磁束 　（複数台同時 ③ 　使用時の干渉）磁束 測定対象部は Ｖ リターン線を リターン線 介し、測定電 Ｖ 流と逆向きの①磁束 電流を流して A 発生する磁束②磁束 を抑制 渦電流 金属板 A ②渦電流により発生する磁束で電圧端子に誘導電圧が発生 磁束発生を低減する 4 端子対測定専用プローブ 4 端子対構造の専用プローブで、環境ノイズや引き回しの影響を受けにくく安定した測定が可能です。 クリップ形プローブ L2002 ラミネートタイプの ピン形プローブ L2003 生産ライン組み込みのほか、 バッテリ測定用 様々なタイプのバッテリ測定用 固 定 用 の ネジ 穴 を使って、検査治 具などにプローブ を固定できます。 コンタクト位置が一定になるように ストッパをスライドして調節できます。 ※プローブの先端形状については、別途お問い合わせください X [mΩ]

4 BT4560 で測定したインピーダンスデー タの活用 セル選別で電池パックを長寿命化 電池パックの劣化要因 電池パックの長寿命化には選別が必要 電池容量は発熱により低下（劣化）します。 電池容量と内部抵抗が同じ特性のセルを組み合せて、 EV 用大容量電池は大電流で充放電するため、発熱 発熱を均等にすることで長寿命化につながります。 も大きくなります。 -80 発熱 放電電流 ID -40 電池パックの抵抗値が異なると一部の電池が過剰に発熱 0 して、それによる容量低下（劣化）が進みます。 Sample A 40 Sample B 劣化 放電電流 ID Sample C Sample D 80 0 40 80 120 160 R [m Ω ] 図は同種類の新品セルの Cole-Cole plot データです。 保護回路は最も容量の少ないセルを基準に動作するので、 A,C はほぼ一致したインピーダンス特性です。 結果的に電池パック全体の放電容量が低下します。 B,D は A,C に比べてインピーダンスが大きいため、同じ 電池パックで使用すると先に発熱・劣化します。 電池の劣化度合いの確認 -20 新品のリチウムイオン電池 新品と劣化した電池の測定データ比較 新品のリチウムイオン電池セル（左上の図）と、 同種類の劣化したリチウムイオン電池セル（左 0 下の図）の Cole-Cole plot データを比較し R1 R2 ます。 20 R1：電解液抵抗 + 溶接抵抗 0 20 40 60 80 R [m Ω ] R2：反応抵抗（正極、負極の電極反応抵抗） -20 劣化したリチウムイオン電池 新品と劣化したリチウムイオン電池を比較す ると、反応抵抗値に大きな変化が確認でき ます。 0 劣化 の 要 因にもよりま すが、発 熱 の 影 響 R1 R2 のほか、低温度での充放電や、深い充放電 （SOC:0 ⇄ 100%）を繰り返す用途では、 電極反応部分の劣化が反応抵抗としてグラフ 20 0 20 40 60 80 に現れます。 R [m Ω ] X [m Ω ] X [m Ω ] X [m Ω ]

5 BT4560 で測定したインピーダンスデー タの活用 電池製造や電池組み込みラインにおける、リチウムイオン電池の劣化判定・選別に 電池の劣化要因の切り分け BT4560 で取得した Cole-Cole plot データと『ZView Ⓡ』※など市販の等価回路解析ソフト を使用することで、劣化要因の解析に活用できます。 擬似等価回路の一例 一般にCole-Cole plot のインピーダンス特 R2 R3 性を擬似等価回路で表わすことがあります。 L R1 擬似等価回路は C2 C3 ・電解液やタブ溶接部の抵抗（ R1） ・電池内の正極、負極の電極反応 -20 　 　　　　 （ R2//C2, R3//C3） ・リード部などのインダクタンス（ L） などで表わします。 0 擬似等価回路を構成すると、等価回路解析ソ フト（ZViewⓇ）※によるカーブフィッティングで 各素子の回路定数を求めることができます。 新品時と劣化時の各素子の定数変化を数値 20 化することで、電池内部のどの部分に変化が 0 20 40 60 80 R [m Ω ] 生じたかを解析できるため、劣化要因の切り 分けに活用できます。 PC アプリケーションによる Cole - Cole plot 標準付属の PC アプリケーションを使って、測定や Cole - Cole plot の書き出しができます。 また、Scribner Associates Inc. 製『ZViewⓇ』※を使うことで、等価回路解析による詳細な解析が可能になります。 ➊ ➌ ➊付属のPCアプリケーション Cole-Cole plotを確認できます。 EXCEL、CSVファイルで測定結 果を出力することも可能です。 ➋LabViewドライバ付属アプリ 複数のグラフを重ね比較できま す。簡易等価回路解析機能を持 ち、電解液抵抗、反応抵抗を確認 することができます。 ➋ ➌交流インピーダンス解析ソフト ウェア『 ZViewⓇ』※ ➊で出力した CSV ファイルを用 いて任意の等価回路を作成し、各 素子を数値化することで、電池の 劣化箇所を解析できます。 ※『 ZViewⓇ』の詳細は、株式会社 東陽テクニカ様までお問合せください 　　　（電話直通 : 03-3245-1103　Email：keisoku@toyo.co.jp） X [m Ω ]

6 BT4560 の特長 ・機能 330 mm 80 mm RS-232C USB EXT. I/O 用（PC 接続用） NPN/PNP EXT. I/O 切り替えスイッチ 1台でコンパクト インピーダンスと電圧の同時測定 負荷装置が不要のためシステムを組む必要が無く、 インピーダンス測定と高精度 DC 電圧測定を同時におこ BT4560 一台で簡単に測定ができます。 ない、タクトタイムを短縮。 セルフキャリブレーション機能 電位勾配補正機能※ 回路内部のオフセット電圧やゲインドリフトなどを補正。 電池の特性や計測器の入力インピーダンスにより測定信号 電圧測定精度を向上させます。 がドリフトする場合、直線的なドリフトに対して補正をおこ ないます。 サンプルディレイ機能※ 交流印加からサンプリング開始までの遅延時間を設定し、 温度測定機能 応答が安定してから測定を開始します。 低周波で測る反応抵抗は温度に敏感です。 オプションの温度センサでバッテリ周辺の温度測定をおこ 交流印加時の充放電防止機能※ ない、データとひも付け管理することで、測定値の信頼性 向上につなげます。 測定対象の充放電を防ぐため、印加測定信号をゼロクロス で終了させる処理をおこなう機能です。 ※インピーダンス測定時に使用できる機能 自動機で使いやすい各種機能 コンタクトチェック機能 コンパレータ機能 測定前後にプローブの接触抵抗を監視す ・インピーダンスと電圧を同時判定 ることで、被測定物にプローブの測定用 ・総合判断結果出力 電極が接触していない状態での測定を防 ・2 音色ブザーで判定確認 ぎます。 NPN/PNP 切り替えスイッチ パネルセーブ・ロード機能 EXT. I/O の入出力回路を、電流シンク出力（NPN）または 最大126 通りの測定条件を本 電流ソース出力（PNP）に対応するよう、切り替えられます。 体に保存でき、EXT. I/O から 呼び出して測定できます。

7 確度仕様 インピーダンス測定確度 ○ 3 m Ωレンジ（0.1 Hz ～ 100 Hz）、10 m Ωレンジ、100 m Ωレンジ ○ 3 m Ωレンジ（110 Hz ～ 1050 Hz） 　R 確度＝ ± (0.004｜R｜+ 0.0017｜X｜) [m Ω ] ±α 　R 確度＝ ± (0.004｜R｜+ 0.0052｜X｜) [m Ω ] ±α 　X 確度＝ ± (0.004｜X｜+ 0.0017｜R｜) [m Ω ] ±α 　X 確度＝ ± (0.004｜X｜+ 0.0052｜R｜) [m Ω ] ±α 　　　 　　（ R、X の単位は [m Ω ]、αは以下表のとおり） 　　　　 　（ R、X の単位は [m Ω ]、α は以下表のとおり） 　Z 確度＝ ± 0.4% rdg. ±α (｜sin θ｜+｜cos θ｜) 　Z 確度＝ ± 0.4% rdg. ±α (｜sin θ｜+｜cos θ｜) 　θ確度＝ ± 0.1°± 57.3 αZ (｜sin θ｜+｜cos θ｜) 　θ確度＝ ± 0.3°± 57.3 α Z (｜sin θ｜+｜cos θ｜) 　　　 　　　　　　　（αは以下表のとおり） 　　　 　　　　　　　（αは以下表のとおり） 3 m Ωレンジ 10 m Ωレンジ 100 m Ωレンジ FAST 25 dgt. 60 dgt. 60 dgt. α MED 15 dgt. 30 dgt. 30 dgt. SLOW 8 dgt. 15 dgt. 15 dgt. 温度係数 R：±R 確度 × 0.1 / ℃ , X：±X 確度 × 0.1 / ℃ , Z：±Z 確度 × 0.1 / ℃ , θ：±θ確度 × 0.1 / ℃（0℃～ 18℃、28℃～ 40℃において適用） 確度グラフ ■ 3 m Ωレンジ（0.1 Hz ～ 100 Hz）、10 m Ωレンジ、100 m Ωレンジ ■ 3 m Ωレンジ（110 Hz ～ 1050 Hz） 2.0 2.0 1.8 1.8 1.6 1.6 1.4 1.4 1.2 1.2 1.0 1.0 0.8 0.8 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 X R X R 0.2 0.0 0.0 −180 −90 0 90 180 −180 −90 0 90 180 位相 [ °] 位相 [ °] αを除いたインピーダンス確度 (0.004｜R｜+0.0017｜X｜ , 0.004｜X｜+0.0017｜R｜) αを除いたインピーダンス確度 (0.004｜R｜+0.0052｜X｜ , 0.004｜X｜+0.0052｜R｜) 電圧測定確度（セルフキャリブレーション実行時） V 表示範囲 − 5.10000 V ～ 5.10000 V分解能 10 μV 電圧確度 FAST/MED/SLOW ± 0.0035% rdg. ± 5 dgt. 温度係数 ± 0.0005% rdg. ±1 dgt. / ℃（0℃～ 18℃ , 28℃～ 40℃において適用） 温度測定確度（BT4560 + 温度センサ Z2005） 確度 ± 0.5℃（測定温度：10.0℃～ 40.0℃） 　　　　　　　　± 1.0 ℃（測定温度：−10.0℃～ 9.9℃ , 40.1℃～ 60.0℃） 温度係数 温度係数：± 0.01℃ / ℃（本器温度：0℃～ 18℃ , 28℃～ 40℃において適用） BT4560 仕様（確度保証期間：1 年、調整後確度保証期間：1 年） 測定項目 インピーダンス , 電圧 , 温度 測定ファンクション (R,X,V,T)/(Z, θ ,V,T)/(R,X,T)/(Z, θ ,T)/(V,T) インピーダンス測定 コンパレータ, セルフキャリブレーション, サン 測定パラメータ R 抵抗 , X リアクタンス , Z インピーダンス , θ 位相角 プルディレイ, アベレージ, 電圧リミット, イン 測定周波数 0.1 Hz ～ 1050 Hz 機能 ピーダンス測定時電位勾配補正 , 交流印加時充放電防止 , キーロック, システムテスト, 0.10 Hz ～ 0.99 Hz　0.01 Hz ステップ パネルセーブ・ロード（最大 126 通り） 周波数設定 1.0 Hz ～ 9.9 Hz　 0.1 Hz ステップ 分解能 10 Hz ～ 99 Hz　 　 1 Hz ステップ 測定異常検出 コンタクトチェック, 測定電流異常 , 測定物の電 100 Hz ～ 1050 Hz　 10 Hz ステップ 圧ドリフト, 過電圧入力 , 電圧リミット 測定レンジ 3.0000 m Ω , 10.0000 m Ω , 100.000 m Ω インタフェース RS-232C/USB（仮想 COM ポート）※同時使用不可伝送速度：9,600bps/19,200bps/38,400bps 測 定電流 / 直流負荷（直流負荷：インピーダンス測定時に測定対象に加わるオフセット電流） 3 m Ωレンジ 10 m Ωレンジ 100 m Ωレンジ EXT. I/O TRIG, LOAD, Hi, IN, Lo 他 （NPN/PNP 切り替え可能） 測定電流 1.5 Arms ±10% 500 mArms ±10% 50 mArms ±10% 入力可能電圧 最大 5 V 直流負荷電流 1 mA 以下 0.35 mA 以下 0.035 mA 以下 使用温湿度範囲 0℃～ 40℃ , 80% rh 以下（結露しないこと） 測定波数 FAST MED SLOW 保存温湿度範囲 −10℃～ 50℃ , 80% rh 以下（結露しないこと） 0.10 Hz ～ 66 Hz 1 波 2 波 8 波 使用場所 屋内使用 , 汚染度 2, 高度 2,000 m まで 67 Hz ～ 250 Hz 2 波 8 波 32 波 電源 定格電源電圧：AC100 V ～ 240 V 260 Hz ～ 1050 Hz 8 波 32 波 128 波 定格電源周波数：50/60 Hz 電圧測定 定格電力 80 VA 測定レンジ 5.00000 V（単レンジ） 絶縁耐力 AC1.62 kV, 1 min, カットオフ電流 10 mA（［電源端子一括］-［保護接地］間） 分解能 10 μV FAST : 0.1 s 適合規格 安全性：EN61010 測定時間 MED : 0.4 s ※セルフキャリブレーション実行時は EMC : EN61326, EN61000-3-2, EN61000-3-3 SLOW : 1.0 s 　 0.21 s 加算 寸法・質量 約 330W × 80H × 293D mm（ 突起物含まず） 温度測定 約 3.7 kg −10.0℃～ 60.0℃ 電源コード×1, 取扱説明書×1, ゼロアジャスト表示範囲 付属品 ボード×1, USB ケーブル（A-B タイプ）×1, 分解能 0.1℃ CD-R（通信取扱説明 , PC アプリケーション 測定時間 2.3 s ソフトウェア, USBドライバ）×1 確度 [% rdg.] 確度 [% rdg.]

本体価格 製品名： バッテリインピーダンスメータ BT4560 形名（発注コード） 　　　　　　　（価格） BT4560 ........¥ 500,000 (税込 ¥ 550,000) 測定用プローブは付属されておりません。測定用途に応じてオプションの プローブをご購入ください。 オプション 12mm 6.3mm f1.3 f1.8 mm mm 2.5 RS-232C ケーブル 9637 クリップ形プローブ L2002 ピン形プローブ L2003 温度センサ Z2005 PC 接続用 , 9pin − 9pin, クロス , ケーブル長 1.5 m ケーブル長 1.5 m ケーブル長 1 m 1.8 m ￥60,000（税込 ￥66,000） ￥60,000（ 税込 ￥66,000） ￥20,000（税込 ￥22,000） ￥1,500（税込 ￥1,650） 特注仕様ラインナップ 測定周波数（価格はお見積りください） 標準 0.10 Hz 〜1050 Hz 特注 0.01 Hz 〜1050 Hz 標 5 V ( ± 5.10000 V) 測定レンジ： 3 mΩ / 10 mΩ / 100 mΩ 電 準 測定電流： 1.5 A / 500 mA / 50 mA 標準仕様 特注仕様 ① 圧 特 測 注 10 V ( ± 9.99999 V) 測定レンジ： 30 mΩ / 300 mΩ 測定電流： 500 mA / 50 mA 特注仕様 ② 特注仕様 ③ 定 特 20 V (−1.00000 V 〜 20.40　0　00　 V　) 　測定レンジ：30 mΩ / 300 mΩ / 3 Ω注 測定電流：150 mA / 50 mA / 5 mA 特注仕様 ④ 特注仕様 ⑤ 特注対応オプション 特注対応セットオプション プローブ先端形状 + 4 端子プローブ L2000 ピン形プローブ 9770 9771 9772 ケーブル長 1 m BNC- バナナプラグ変換器 9770, 9771, 9772 ¥25,000 ¥35,000 ¥22,000 ￥80,000（税込 ￥88,000） ケーブル長 0.85 m （税込 ¥27,500）（税込 ¥38,500）（税込 ¥24,200） 電気化学部品・材料測定向け製品 電極・電解質の特性評価に 製品名： ケミカルインピーダンスアナライザ IM3590 形名（発注コード） 　　　　　　　（価格） IM3590 ................ ※価格はお見積りください （測定レンジ：100 mΩ 〜100 MΩ,　測定周波数：1 mHz 〜 200 kHz） お問い合わせは ... 本 社 〒386-1192 長野県上田市小泉81 製品に関するお問い合わせはこちら 本社 カスタマーサポート 0120-72-0560 （9:00 〜12:00, 13:00 〜17:00, 土・日・祝日を除く） 0268-28-0560　 info@hioki.co.jp 詳しい情報はWEBで検索 HIOKI ■本カタログの記載内容は 2021 年 3 月 5 日現在のものです。 ■本カタログ記載の仕様、価格等はお断りなく改正・改訂することがあります。 ■本カタログで使用している会社名および製品名は、各社の登録商標もしくは商標です。 校正書類について 校正書類は別途ご発注をお願いします。海外へ持ち出しされる場合は注意事項があります。詳しくは弊社 HP をご確認ください。 販売店の皆様へ ご注文・修理・校正のご用命は本社受注センターまで。 TEL 0268-28-1688 FAX は弊社営業拠点と共有で受信できますので、担当営業拠点宛にお願いします。 BT4560J9-13B 9.15mm