バッテリーからシステムまで、信頼性の高いモバイル決済向け電源ソリューションを実現

実際の使用環境を想定した性能と信頼性を実現する、実証済みのバッテリーソリューション

市場動向とお客様の背景

Cognitive Market Researchによると、世界の POS バッテリー市場は、2021 年の 9.056 億米ドルから 2033 年には 26.1 億米ドルへ成長すると予測されており、年平均成長率（CAGR）は **9.234%**に達すると見込まれています。この市場成長は、モバイル POS（mPOS）システムの普及、キャッシュレス・非接触型決済の拡大、さらに小売、ホスピタリティ、物流分野における需要の増加によって支えられています。本プロジェクトのお客様は、小売・ホスピタリティ分野向けの先進的なモバイル決済端末を開発しています。従来の据置型 POS 端末とは異なり、これらのコンパクトな端末では、スタッフがテーブルサイドやサービスエリア内のさまざまな場所で、注文受付から決済、取引処理までを行うことができます。こうしたモバイル決済端末において、充電式バッテリーは、稼働時間、モビリティ、信頼性、ユーザーエクスペリエンスに直接影響する重要なコンポーネントです。終日運用、頻繁な充電、繰り返しの持ち運び・使用、限られた筐体スペースなどの要求に対応するため、バッテリー性能とシステムインテグレーションは、製品設計における重要な要素となります。

課題：限られたスペースでバッテリー容量を向上

漢通科技は、既存のバッテリー寸法を維持しながら容量を向上させ、同時に厳しい信頼性要件を満たすことを求められました。決済端末内部の利用可能なスペースはすでに決められていたため、バッテリーの厚みや外形寸法を大きくすることで容量を増やすことはできませんでした。そこで漢通科技は、以下の複数の要素からバッテリーソリューション全体を最適化しました。

• セル選定
• バッテリーパック設計
• 機構インテグレーション
• 充電システムとの統合
• 試験・検証

また、新しいプラットフォームでは、従来世代の製品開発で得られた知見をもとに、より厳格な信頼性要件が設定されました。そのため本プロジェクトでは、単純なバッテリー交換ではなく、バッテリーの設計・統合からシステムレベルのエンジニアリングまでを含む包括的な開発アプローチが必要となりました。

漢通科技のソリューション：バッテリーパックの枠を超えた設計

漢通科技は、モバイル決済端末の実際の使用環境を考慮し、カスタマイズされた充電式リチウムイオンバッテリーソリューションを開発しました。エンジニアリングの範囲は、以下の工程を包括しています。バッテリー設計 → 機構インテグレーション → 充電システムとの統合 → 試験・検証

漢通科技は、容量や稼働時間だけでなく、充電性能、サイクル寿命、機構上の制約、バッテリーと筐体とのインターフェースについても評価し、システム全体として高い信頼性を確保できるよう設計しました。また、端末にはドッキング式の充電方式が採用されていたため、バッテリー、充電システム、機構構造を一体として設計・評価する必要がありました。バッテリー単体ではなく製品全体を考慮した設計アプローチにより、漢通科技は端末の実際の使用環境に最適化されたバッテリーパックを開発しました。

システムレベルの検証：バッテリーだけでは見つからない問題を特定

本プロジェクトから得られた重要な知見の一つは、バッテリーの信頼性は、バッテリーパック単体の試験だけでは必ずしも十分に評価できないということです。実際の使用環境をより正確に再現するため、漢通科技はプロジェクトチームとともに要求仕様を明確化し、追加のシステムレベル検証シナリオを構築しました。その中でも重要な試験の一つが、決済端末全体を対象とした約 2,000 回のローリングサイクル試験です。この試験では、製品の取り扱い、輸送、日常使用などにおいて繰り返し発生する機械的ストレスを想定しました。試験では、以下を含むシステム全体を評価しました。

• ディスプレイ
• キーボード
• バッテリー
• 内部機構
• その他の重要コンポーネント

試験の過程で漢通科技は、バッテリーレベルの試験だけでは容易に検出できなかった機構上の信頼性問題を特定しました。繰り返し加わる機械的ストレスに対して、バッテリー固定機構が十分な安定性を確保できず、バッテリーアセンブリが徐々に所定の位置からずれることが判明しました。重要なのは、問題の根本原因がバッテリー自体にあったのではないという点です。実際の問題は、バッテリーパックと決済端末の機構構造との間にあるインターフェースに存在していました。このシステムレベルの検証アプローチにより、漢通科技は量産前に潜在的な信頼性問題を特定し、対策を講じることができました。

解決策の設計・開発

根本原因を特定した後、漢通科技はバッテリーの固定方法を再設計し、バッテリーパックと端末構造とのインターフェースを最適化しました。エンジニアリングチームは、要求されたバッテリー寸法を維持しながら、機構設計の調整、試験、検証を複数回にわたって実施しました。改良された機構構造により、繰り返し加わる機械的ストレスに対するバッテリーの固定安定性が向上し、お客様の検証要件を正常にクリアしました。

漢通科技のエンジニアリングは、コンポーネント単体では終わりません。

バッテリーの信頼性が機構設計、充電性能、実際の製品使用環境によって左右される場合、漢通科技はシステム全体を検証し、真の根本原因を特定した上で、適切なソリューションを提案します。

長期的な日常運用を支える設計

サイクル寿命も、モバイル決済端末における重要な検討項目です。これらの端末は、日常的に長時間使用され、繰り返し充電されるため、バッテリーの劣化は製品寿命やメンテナンス要件に大きく影響します。漢通科技は、セル選定、バッテリー設計の最適化、各種検証を通じて、約 500 回の充放電サイクルを実現しました。これにより、長期的な商用運用を支える信頼性の高いバッテリーソリューションを提供します。また、既存の機構寸法を維持したままバッテリー容量を向上させることで、決済端末の大幅な設計変更を行うことなく、より長い稼働時間と製品寿命を支えることが可能となりました。

成果：バッテリーサプライヤーからエンジニアリングパートナーへ

本プロジェクトは、漢通科技が単にバッテリーパックを供給するだけではなく、モバイル決済端末メーカーに対してシステムレベルのバッテリーエンジニアリングパートナーとして支援できることを示す事例となりました。

主な成果

• 既存のバッテリー寸法を維持したまま容量を向上
• 約 500 回の充放電サイクルを実現
• 2,000 回のローリングサイクル試験によるシステムレベルの機構信頼性検証
• 繰り返し加わる機械的ストレスに対するバッテリー固定安定性を向上
• 端末のドッキング式充電方式に対応
• バッテリー、機構、充電、システムレベルのエンジニアリングを統合
• 強化された信頼性要件を満たすことに成功

さらに重要なのは、本プロジェクトを通じて、バッテリー開発をシステムレベルのエンジニアリングとして捉えることの価値を実証できたことです。

バッテリー技術に加え、機構インテグレーション、試験・検証、根本原因分析を組み合わせることで、漢通科技は量産前にバッテリー仕様だけでは見つけにくい信頼性問題を特定・解決し、製品出荷後に発生する可能性のある問題を未然に防ぐことに貢献しました。

バッテリーの先へ：トータル電源ソリューション

コンパクトなモバイル決済端末において、バッテリー容量の向上は、単純に大容量のセルを選択すれば実現できるものではありません。限られたスペース、機械的ストレス、充電方式、サイクル寿命、製品設計など、さまざまな要素がバッテリーの信頼性に影響します。そのため、信頼性の高いモバイル決済向けバッテリーソリューションには、セル選定だけでなく、製品全体を考慮した設計と検証が求められます。漢通科技は、以下の技術領域を組み合わせ、次世代モバイル決済端末向けのカスタマイズ電源ソリューションを開発します。セル選定 → バッテリーパック設計 → 機構インテグレーション → 充電システムとの統合 → システムレベル検証

バッテリー設計からシステムレベルの検証まで、漢通科技はバッテリー技術を信頼性が高く、量産に対応した実用的な電源ソリューションへとつなげ、お客様の次世代製品開発を支援します。