横河電機株式会社
横河ソリューションサービス株式会社

セパレータ / 電極の乾燥炉温度分布監視 (車載用リチウムイオン電池アプリケーション)

DTSX は、光ファイバケーブルを温度センサーとして用いる、ユニークで革新的な温度モニタリングシステムです。

現状の課題

乾燥炉の温度ムラによる生産性の低下

リチウムイオン電池を構成するセパレータ / 電極の乾燥工程において、乾燥炉内の温度は製品品質に関係します。
しかし、現状は熱電対などを数 m 間隔に 1 点設置するのみで炉内温度を分布としては把握できていません。

乾燥工程において、炉の構造 / 大きさ / 加熱方式 / 塗工材などの変更や、1 日の中でも何らかの要因で炉内温度ムラが生じることにより、乾きやすさが変わる可能性があります。
これが品質不良の発生頻度を高め、生産性の低下へつながる恐れがあります。

車載用電池の内部イメージ
車載用電池の内部イメージ

 

ソリューションとベネフィット

光ファイバケーブルで炉内温度分布を見える化

光ファイバ温度センサ DTSX は、光ファイバケーブルに沿った 1 m 毎の温度分布監視が可能です。
熱電対などは従来通りヒータ制御に使用し、そこに DTSX を付加することで、乾燥炉内全体の温度分布の見える化が可能です。
その結果からヒータやそのほかの問題点を改善することにより、最適な温度プロファイルにしてから製品を流すことで、生産性の向上に寄与できます。

光ファイバケーブルで炉内温度分布を見える化

熱電対などで多点測定しようとした場合、配線が煩雑で工事費用がかさみ、定期的なメンテナンスも 1 点 1 点に求められます。これを複数台分の乾燥炉で考えると、非現実的です。
DTSX は、光ファイバケーブルを炉内に這わせるのみのため、イニシャルコスト / ランニングコストの抑制が可能です。
さらに、DTSX 1 台で、複数の乾燥炉をカバーすることで、費用対効果が向上します。

類似アプリケーションでは、トンネル炉温度分布監視でも活用実績があります。

 

DTSX による「光ファイバセンシング」の特長

光ファイバケーブルそのものが温度センサーになります

光ファイバケーブルそのものが温度センサになります

1 m ごとの温度分布監視

  • 監視距離: ~ 50 ㎞
  • 監視温度: -200 ~ 300 °C
  • 最短監視周期: 約 5 秒
  • 温度分解能: 0.03 °C

*: 各仕様は条件に依存

おもな特長

  • 広いエリア、普段人が立ち入らないエリアでも、24 時間 365 日監視可能
  • 電源不要 / 防爆 / 電磁ノイズの影響なし
  • フレキシブルな敷設
  • DCS などの上位システムとの高い親和性(Modbus / TCP)

 

他の車載リチウムイオン電池アプリケーション

製造工程の棚、保管棚のスマート監視

一つひとつの棚に収納されたリチウムイオン電池の熱暴走を早期発見することで、異常発生時に迅速な初動対応を実現し被害を最小限にとどめます。
(詳細は、「車載用リチウムイオン電池アプリケーション (製造工程の棚、保管棚のスマート監視) 」をご覧ください。)

製造工程の棚、保管棚のスマート監視

 

電池組立工程の排気ダクト防災

リチウムイオン電池の組立工程におけるアルミ粉塵などの混入を防ぐ排気ダクトの火災や粉塵爆発を監視します。天井裏など人の死角ある長距離ダクトを網羅的に監視することで異常を見逃しません。
(詳細は、「車載用リチウムイオン電池アプリケーション (電池組立工程の排気ダクト防災) 」をご覧ください)

電池組立工程の排気ダクト防災

 

給電用バスバーの健全性監視

給電用バスバーの接合部分の健全性を監視します。
バスダクトに内蔵され、かつ天井裏などの死角にある長距離のバスバーを網羅的に監視することで異常を見逃しません。
(詳細は、「車載用リチウムイオン電池アプリケーション (給電用バスバーの健全性監視)」をご覧ください)

給電用バスバーの健全性監視

業種

  • 化学

    化学品製造の新しい“あたりまえ”を創出する DX ~ ワークキングスタイル変革の実践 ~

    私たちの暮らしと日本のものづくりを支える化学産業。石油化学、機能性化学、ライフサイエンスなど分野も広く、製造現場が抱える課題や解決方法は多様化しています。「人」を中心として化学品製造業を取り巻く環境も大きく変わりつつある今、YOKOGAWA はDigital Transformation (DX) により実現される「新しい働き方」についてお客様と共有し、共にプラントの価値最大化を目指します。

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  • 自動車

    「100年に一度の大変革」と言われている自動車業界。
    環境変化や消費者ニーズに応える形で、EVや自動運転の分野で技術革新が進み、自動車部品に加え、シェアリング、物流、インフラ、コンテンツ等の関連産業にも波及することが予想されます。
    YOKOGAWAは「測る」を原点に、今ある状態をとらえ、見通し、そこから導き出される情報に価値を見出してきました。この価値ある情報を「つなぎ」、さまざまな産業におけるお客様との信頼関係を築き、企業と企業、産業と産業の結束点となって、さらに価値を共鳴させていくことで社会に貢献してまいります。  

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  • 電機・電子

    近年、自動車の自動運転化技術が急速に進み、電子部品が数多く車に搭載されています。また医療機器の高性能化も同様の動きとなっております。この為、電機電子部品業界では、製造過程のトレーサビリティや部品の製造履歴を1品1品の単位で管理し、不良ゼロに向けた工場づくりを進めております。当社は、その際に出くわす現場の課題を的確に捉え、設備の予兆管理や品質不良ゼロに向けたスマートファクトリーの実現をお手伝いいたします。

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  • 電池

    電池 (リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ、燃料電池など) 産業は、グローバル展開、技術革新などの市場変動の中、多くのお客様は以下のような課題を抱えられています。

    • 高い品質要求への対応、およびトレーサビリティ強化の要求への対応
    • 競争力強化のための生産の効率化・コスト削減
    • 環境・省エネ問題への対応
    • 技術・知識の共有化への対応
      など・・・

    YOKOGAWAは、今後期待されるリチウムイオン二次電池や燃料電池などの材料開発から製造工程に至るまで、各業界・分野で長年培った最新・最高技術と計測・制御・情報のノウハウと実績を有機的に結合させたソリューションを提供しています。

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関連製品&ソリューション

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