JP2000200625A - 電極活物質の容量評価装置 - Google Patents
電極活物質の容量評価装置Info
- Publication number
- JP2000200625A JP2000200625A JP11002508A JP250899A JP2000200625A JP 2000200625 A JP2000200625 A JP 2000200625A JP 11002508 A JP11002508 A JP 11002508A JP 250899 A JP250899 A JP 250899A JP 2000200625 A JP2000200625 A JP 2000200625A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- voltage
- electrode
- active material
- cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 19
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 15
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極中の活物質のみの容量を的確に評価する
ことが可能な電極活物質の容量評価装置を提供しようと
するものである。 【解決手段】 充電手段と、前記充電手段に並列に接続
される作用極、対極および参照極を有するセルの電圧変
化を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検出
された電圧変化を逐次記憶し、かつこの記憶信号を前記
充電手段にフィードバックさせる電圧波形記憶手段と、
前記充電手段に並列に接続される作用極、対極および参
照極を有するセルの電流変化を検出する電流検出手段
と、前記電流検出手段で検出された電流変化を逐次記憶
する電流波形記憶手段とを具備することを特徴とする。
ことが可能な電極活物質の容量評価装置を提供しようと
するものである。 【解決手段】 充電手段と、前記充電手段に並列に接続
される作用極、対極および参照極を有するセルの電圧変
化を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検出
された電圧変化を逐次記憶し、かつこの記憶信号を前記
充電手段にフィードバックさせる電圧波形記憶手段と、
前記充電手段に並列に接続される作用極、対極および参
照極を有するセルの電流変化を検出する電流検出手段
と、前記電流検出手段で検出された電流変化を逐次記憶
する電流波形記憶手段とを具備することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電極活物質の容量
評価装置に関する。
評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、リチウムイオン二次電池を初めと
する各種の二次電池が小型電子機器の電源として使用さ
れている。このような二次電池において、より一層の高
容量化を目的として電極に使用される活物質の開発がな
されている。
する各種の二次電池が小型電子機器の電源として使用さ
れている。このような二次電池において、より一層の高
容量化を目的として電極に使用される活物質の開発がな
されている。
【０００３】ところで、二次電池に組込まれる正極、負
極は一般的に活物質、導電材およびバインダを含む電極
層を集電体に担持した構造を有する。このような二次電
池の電極容量の評価方法としては、従来より定電流での
充放電を行なって電圧変化を測定したり、定電圧での充
放電を行なって電流変化を測定することがなされてい
る。
極は一般的に活物質、導電材およびバインダを含む電極
層を集電体に担持した構造を有する。このような二次電
池の電極容量の評価方法としては、従来より定電流での
充放電を行なって電圧変化を測定したり、定電圧での充
放電を行なって電流変化を測定することがなされてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の容量評価方法は活物質、導電材およびバインダ
の他に集電体をも包含した電極を対象とするものであ
り、活物質そのものの容量測定をすることが困難であっ
た。このため、活物質の性能を的確に評価する手法の開
発が望まれていた。
た従来の容量評価方法は活物質、導電材およびバインダ
の他に集電体をも包含した電極を対象とするものであ
り、活物質そのものの容量測定をすることが困難であっ
た。このため、活物質の性能を的確に評価する手法の開
発が望まれていた。
【０００５】本発明は、電極中の活物質のみの容量を的
確に評価することが可能な電極活物質の容量評価装置を
提供しようとするものである。
確に評価することが可能な電極活物質の容量評価装置を
提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる電極活物
質の容量評価装置は、充電手段と、前記充電手段に並列
に接続される作用極、対極および参照極を有するセルの
電圧変化を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段
で検出された電圧変化を逐次記憶し、かつこの記憶信号
を前記充電手段にフィードバックさせる電圧波形記憶手
段と、前記充電手段に並列に接続される作用極、対極お
よび参照極を有するセルの電流変化を検出する電流検出
手段と、前記電流検出手段で検出された電流変化を逐次
記憶する電流波形記憶手段とを具備し、活物質、バイン
ダを含む電極層を集電体に担持させた作用極を有する試
験セルを前記充電手段に並列に接続し、前記充電手段に
より前記試験セルを定電流充電させ、この時の電圧変化
を前記電圧検出手段を通して前記電圧波形記憶手段に逐
次記憶し、活物質を除いたバインダを含む電極層を集電
体に担持させた作用極を有するブランクセルを前記充電
手段に並列に接続し、前記電圧波形記憶回路から記憶信
号を前記充電手段に出力してこの充電手段により前記ブ
ランクセルを前記電圧波形記憶回路で記憶した電圧変化
に倣って充電させ、この時の電流変化を前記電流検出手
段を通して前記電流波形記憶手段に逐次記憶することを
特徴とするものである。
質の容量評価装置は、充電手段と、前記充電手段に並列
に接続される作用極、対極および参照極を有するセルの
電圧変化を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段
で検出された電圧変化を逐次記憶し、かつこの記憶信号
を前記充電手段にフィードバックさせる電圧波形記憶手
段と、前記充電手段に並列に接続される作用極、対極お
よび参照極を有するセルの電流変化を検出する電流検出
手段と、前記電流検出手段で検出された電流変化を逐次
記憶する電流波形記憶手段とを具備し、活物質、バイン
ダを含む電極層を集電体に担持させた作用極を有する試
験セルを前記充電手段に並列に接続し、前記充電手段に
より前記試験セルを定電流充電させ、この時の電圧変化
を前記電圧検出手段を通して前記電圧波形記憶手段に逐
次記憶し、活物質を除いたバインダを含む電極層を集電
体に担持させた作用極を有するブランクセルを前記充電
手段に並列に接続し、前記電圧波形記憶回路から記憶信
号を前記充電手段に出力してこの充電手段により前記ブ
ランクセルを前記電圧波形記憶回路で記憶した電圧変化
に倣って充電させ、この時の電流変化を前記電流検出手
段を通して前記電流波形記憶手段に逐次記憶することを
特徴とするものである。
【０００７】本発明に係わる別の電極活物質の容量評価
装置は、放電手段と、前記放電手段に並列に接続される
作用極、対極および参照極を有するセルの電圧変化を検
出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検出された
電圧変化を逐次記憶し、かつこの記憶信号を前記放電手
段にフィードバックさせる電圧波形記憶手段と、前記放
電手段に並列に接続される作用極、対極および参照極を
有するセルの電流変化を検出する電流検出手段と、前記
電流検出手段で検出された電流変化を逐次記憶する電流
波形記憶手段とを具備し、活物質、バインダを含む電極
層を集電体に担持させた作用極を有する試験セルを前記
放電手段に並列に接続し、前記放電手段により前記試験
セルを定電流放電させ、この時の電圧変化を前記電圧検
出手段を通して前記電圧波形記憶手段に逐次記憶し、活
物質を除いたバインダを含む電極層を集電体に担持させ
た作用極を有するブランクセルを前記放電手段に並列に
接続し、前記電圧波形記憶回路から記憶信号を前記放電
手段に出力してこの放電手段により前記ブランクセルを
前記電圧波形記憶回路で記憶した電圧変化に倣って放電
させ、この時の電流変化を前記電流検出手段を通して前
記電流波形記憶手段に逐次記憶することを特徴とするも
のである。
装置は、放電手段と、前記放電手段に並列に接続される
作用極、対極および参照極を有するセルの電圧変化を検
出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検出された
電圧変化を逐次記憶し、かつこの記憶信号を前記放電手
段にフィードバックさせる電圧波形記憶手段と、前記放
電手段に並列に接続される作用極、対極および参照極を
有するセルの電流変化を検出する電流検出手段と、前記
電流検出手段で検出された電流変化を逐次記憶する電流
波形記憶手段とを具備し、活物質、バインダを含む電極
層を集電体に担持させた作用極を有する試験セルを前記
放電手段に並列に接続し、前記放電手段により前記試験
セルを定電流放電させ、この時の電圧変化を前記電圧検
出手段を通して前記電圧波形記憶手段に逐次記憶し、活
物質を除いたバインダを含む電極層を集電体に担持させ
た作用極を有するブランクセルを前記放電手段に並列に
接続し、前記電圧波形記憶回路から記憶信号を前記放電
手段に出力してこの放電手段により前記ブランクセルを
前記電圧波形記憶回路で記憶した電圧変化に倣って放電
させ、この時の電流変化を前記電流検出手段を通して前
記電流波形記憶手段に逐次記憶することを特徴とするも
のである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる電極活物質
の容量評価装置を図１〜図５を参照して詳細に説明す
る。
の容量評価装置を図１〜図５を参照して詳細に説明す
る。
【０００９】図１において電流設定回路１は第１スイッ
チＳＷ１を通して充電器２に接続されている。この充電
器２は、前記電流設定回路１からの信号入力により前記
充電器２に並列接続される試験セルを所定の定電流値で
充電を行なう。前記電流設定回路１は、第２スイッチＳ
Ｗ２を通して放電器３に接続されている。この放電器３
は、前記電流設定回路１からの信号入力により前記放電
器３に並列接続される試験セルを所定の定電流値で放電
を行なう。
チＳＷ１を通して充電器２に接続されている。この充電
器２は、前記電流設定回路１からの信号入力により前記
充電器２に並列接続される試験セルを所定の定電流値で
充電を行なう。前記電流設定回路１は、第２スイッチＳ
Ｗ２を通して放電器３に接続されている。この放電器３
は、前記電流設定回路１からの信号入力により前記放電
器３に並列接続される試験セルを所定の定電流値で放電
を行なう。
【００１０】例えば一対の抵抗器４ａ，４ｂからなる電
圧検出回路５は、前記充電器２，前記放電器３に対し並
列に接続されている。前記充電器２および前記放電器３
は、第３スイッチＳＷ３を通して前記電圧検出器５に接
続されている。前記電圧検出器５は、Ａ／Ｄ変換回路６
を通して電圧波形記憶手段である電圧波形ＲＡＭ７に接
続されている。この電圧波形ＲＡＭ７は、前記充電器お
よび放電器に並列接続される試験セルの充電時または放
電時における電圧変化を逐次記憶する機能を有する。
圧検出回路５は、前記充電器２，前記放電器３に対し並
列に接続されている。前記充電器２および前記放電器３
は、第３スイッチＳＷ３を通して前記電圧検出器５に接
続されている。前記電圧検出器５は、Ａ／Ｄ変換回路６
を通して電圧波形記憶手段である電圧波形ＲＡＭ７に接
続されている。この電圧波形ＲＡＭ７は、前記充電器お
よび放電器に並列接続される試験セルの充電時または放
電時における電圧変化を逐次記憶する機能を有する。
【００１１】前記電圧波形ＲＡＭ７は、第４スイッチＳ
Ｗ４を通して充電電圧制御回路８および放電電圧制御回
路９にそれぞれ接続されている。前記充電電圧制御回路
８は、第５スイッチＳＷ５を通して前記充電器２に接続
され、前記ＲＡＭ７からの記憶信号に基づいて前記充電
器２による充電電圧を制御する。前記放電電圧制御回路
９は、第６スイッチＳＷ６を通して前記放電器３に接続
され、前記ＲＡＭ７からの記憶信号に基づいて前記放電
器３による放電電圧を制御する。
Ｗ４を通して充電電圧制御回路８および放電電圧制御回
路９にそれぞれ接続されている。前記充電電圧制御回路
８は、第５スイッチＳＷ５を通して前記充電器２に接続
され、前記ＲＡＭ７からの記憶信号に基づいて前記充電
器２による充電電圧を制御する。前記放電電圧制御回路
９は、第６スイッチＳＷ６を通して前記放電器３に接続
され、前記ＲＡＭ７からの記憶信号に基づいて前記放電
器３による放電電圧を制御する。
【００１２】電流検出器１０は、例えば前記充電器２お
よび放電器３に直列接続された抵抗器１１と、この抵抗
器１１前後に接続されたコンパレータ１２とから構成さ
れている。前記電流検出器１０は、Ａ／Ｄ変換回路１３
を通して電流波形記憶手段である電流波形ＲＡＭ１４に
接続されている。
よび放電器３に直列接続された抵抗器１１と、この抵抗
器１１前後に接続されたコンパレータ１２とから構成さ
れている。前記電流検出器１０は、Ａ／Ｄ変換回路１３
を通して電流波形記憶手段である電流波形ＲＡＭ１４に
接続されている。
【００１３】次に、前述した評価装置による充電時にお
ける活物質容量の評価を図１〜図３を参照して説明す
る。
ける活物質容量の評価を図１〜図３を参照して説明す
る。
【００１４】図１に示すように活物質、バインダ、導電
材を含む作用極１５ａと、対極１５ｂと、参照極１５ｃ
を有する試験セル１５を用意し、前記作用極１５ａおよ
び前記対極１５ｂを前記充電器３に対して並列接続し、
前記作用極１５ａおよび前記参照極１５ｃを前記電圧検
出器５に対して並列接続する。第２、第５、および第６
のスイッチＳＷ２，ＳＷ５，ＳＷ６をオープン、ＳＷ１
を前記充電器２に接続、第３スイッチＳＷ３を充電器２
側に接続、ＳＷ４を仮に充電電圧制御回路８に接続す
る。
材を含む作用極１５ａと、対極１５ｂと、参照極１５ｃ
を有する試験セル１５を用意し、前記作用極１５ａおよ
び前記対極１５ｂを前記充電器３に対して並列接続し、
前記作用極１５ａおよび前記参照極１５ｃを前記電圧検
出器５に対して並列接続する。第２、第５、および第６
のスイッチＳＷ２，ＳＷ５，ＳＷ６をオープン、ＳＷ１
を前記充電器２に接続、第３スイッチＳＷ３を充電器２
側に接続、ＳＷ４を仮に充電電圧制御回路８に接続す
る。
【００１５】この状態で電流設定回路１から充電器２に
信号を出力して、前記充電器２により前記試験セル１５
を所定値の定電流充電を行なうと、時間と充電電圧およ
び電流との関係を示す図２のように時間経過にともなっ
て前記試験セル１５の電圧（充電電圧）が逐次変化す
る。この電圧変化は、電圧検出器５で検出され、Ａ／Ｄ
変換回路６を通して電圧波形ＲＡＭ７にデジタル信号と
して記憶される。
信号を出力して、前記充電器２により前記試験セル１５
を所定値の定電流充電を行なうと、時間と充電電圧およ
び電流との関係を示す図２のように時間経過にともなっ
て前記試験セル１５の電圧（充電電圧）が逐次変化す
る。この電圧変化は、電圧検出器５で検出され、Ａ／Ｄ
変換回路６を通して電圧波形ＲＡＭ７にデジタル信号と
して記憶される。
【００１６】図３に示すように前記試験セルを評価装置
から取り外し、活物質を除いたバインダ、導電材を含む
作用極１６ａと対極１６ｂと参照極１６ｃを有するブラ
ンクセル１６を試験セルと同様に接続する。前記第１ス
イッチＳＷ１をオープン、前記第５スイッチＳＷ５を前
記充電器２側に接続する。
から取り外し、活物質を除いたバインダ、導電材を含む
作用極１６ａと対極１６ｂと参照極１６ｃを有するブラ
ンクセル１６を試験セルと同様に接続する。前記第１ス
イッチＳＷ１をオープン、前記第５スイッチＳＷ５を前
記充電器２側に接続する。
【００１７】この状態で、前記電圧波形ＲＡＭ７から記
憶された電圧波形信号を前記充電電圧制御回路８に出力
し、この充電電圧制御回路８から制御信号を前記充電器
２に出力すると、この充電器２により前記ブランクセル
１６を前記ＲＡＭ７で記憶した電圧変化、つまり前述し
た試験セル１５の充電時の電圧変化（図２の充電曲
線）、に倣って充電させる。この時の電流変化（図２の
破線で示す電流曲線）を電流検出器１０で検出し、Ａ／
Ｄ変換回路１３を通して電流波形ＲＡＭ１４にデジタル
信号として記憶する。
憶された電圧波形信号を前記充電電圧制御回路８に出力
し、この充電電圧制御回路８から制御信号を前記充電器
２に出力すると、この充電器２により前記ブランクセル
１６を前記ＲＡＭ７で記憶した電圧変化、つまり前述し
た試験セル１５の充電時の電圧変化（図２の充電曲
線）、に倣って充電させる。この時の電流変化（図２の
破線で示す電流曲線）を電流検出器１０で検出し、Ａ／
Ｄ変換回路１３を通して電流波形ＲＡＭ１４にデジタル
信号として記憶する。
【００１８】前述したように電流波形ＲＡＭ１４に記憶
されたブランクセル１６の充電時間に対する電流変化
は、前記試験セル１５の充電電圧変化に倣って充電した
時に得られたものであるため、前記試験セル１５の作動
極における活物質を除いたブランク部分（集電体も含
む）における電流変化としてみなすこことができる。
されたブランクセル１６の充電時間に対する電流変化
は、前記試験セル１５の充電電圧変化に倣って充電した
時に得られたものであるため、前記試験セル１５の作動
極における活物質を除いたブランク部分（集電体も含
む）における電流変化としてみなすこことができる。
【００１９】したがって、前記電流波形ＲＡＭ１４に記
憶されたブランクセル１６の充電時の電流変化に基づい
て前記ブランクセル１６の所定の充電時間までの電流積
算値をもとめ、これをＢＣA、前記試験セル１５の充電
時の電流（定電流）に基づいて前記充電時間までの電流
積算値を求め、これをＳＣAとすると、前記試験セルの
作動極中の活物質のみの容量ＣA（Ａｈ）は、次式から
計算することができる。
憶されたブランクセル１６の充電時の電流変化に基づい
て前記ブランクセル１６の所定の充電時間までの電流積
算値をもとめ、これをＢＣA、前記試験セル１５の充電
時の電流（定電流）に基づいて前記充電時間までの電流
積算値を求め、これをＳＣAとすると、前記試験セルの
作動極中の活物質のみの容量ＣA（Ａｈ）は、次式から
計算することができる。
【００２０】ＡＣA＝ＳＣA−ＢＣA また、前記電流波形ＲＡＭ１４に記憶されたブランクセ
ル１６の充電時の電流変化および前記電圧波形ＲＡＭ7
で記憶された電圧変化に基づいて前記ブランクセル１６
の所定の充電時間までの電力積算値（Ａ・Ｖ・ｈ＝Ｗ
ｈ）を求め、これをＢＣW、前記試験セル１５の充電時
の電流（定電流）および前記電圧波形ＲＡＭ7で記憶さ
れた電圧変化に基づいて前記充電時間までの電力積算値
（Ａ・Ｖ・ｈ＝Ｗｈ）を求め、これをＳＣWとすると、
前記試験セルの作動極中の活物質のみの電力量ＣW（Ｗ
ｈ）は、次式から計算することができる。
ル１６の充電時の電流変化および前記電圧波形ＲＡＭ7
で記憶された電圧変化に基づいて前記ブランクセル１６
の所定の充電時間までの電力積算値（Ａ・Ｖ・ｈ＝Ｗ
ｈ）を求め、これをＢＣW、前記試験セル１５の充電時
の電流（定電流）および前記電圧波形ＲＡＭ7で記憶さ
れた電圧変化に基づいて前記充電時間までの電力積算値
（Ａ・Ｖ・ｈ＝Ｗｈ）を求め、これをＳＣWとすると、
前記試験セルの作動極中の活物質のみの電力量ＣW（Ｗ
ｈ）は、次式から計算することができる。
【００２１】ＣW＝ＳＣW−ＢＣW 次に、前述した評価装置による放電時における活物質容
量の評価を図４〜図５を参照して説明する。
量の評価を図４〜図５を参照して説明する。
【００２２】充電器２により予めに所定の充電を行なっ
た活物質、バインダ、導電材を含む作用極１５ａと、対
極１５ｂと、参照極１５ｃを有する試験セル１５を用意
し、図４に示すように前記作用極１５ａおよび前記対極
１５ｂを放電器３に対して並列接続し、前記作用極１５
ａおよび前記参照極１５ｃを電圧検出器５に対して並列
接続する。第１、第５、および第６のスイッチＳＷ１，
ＳＷ５，ＳＷ６をオープン、ＳＷ２を前記放電器３に接
続、第３スイッチＳＷ３を放電器３側に接続、ＳＷ４を
仮に放電電圧制御回路９に接続する。
た活物質、バインダ、導電材を含む作用極１５ａと、対
極１５ｂと、参照極１５ｃを有する試験セル１５を用意
し、図４に示すように前記作用極１５ａおよび前記対極
１５ｂを放電器３に対して並列接続し、前記作用極１５
ａおよび前記参照極１５ｃを電圧検出器５に対して並列
接続する。第１、第５、および第６のスイッチＳＷ１，
ＳＷ５，ＳＷ６をオープン、ＳＷ２を前記放電器３に接
続、第３スイッチＳＷ３を放電器３側に接続、ＳＷ４を
仮に放電電圧制御回路９に接続する。
【００２３】この状態で電流設定回路１から放電器３に
信号を出力して、前記放電器3により前記試験セル１５
を所定値の定電流放電（図4に示すように充電時と反対
方向に電流を流す）を行なうと、時間経過にともなって
前記試験セル１５の電圧（充電電圧）が逐次低下する。
この電圧変化は、電圧検出器５で検出され、Ａ／Ｄ変換
回路６を通して電圧波形ＲＡＭ７にデジタル信号として
記憶される。
信号を出力して、前記放電器3により前記試験セル１５
を所定値の定電流放電（図4に示すように充電時と反対
方向に電流を流す）を行なうと、時間経過にともなって
前記試験セル１５の電圧（充電電圧）が逐次低下する。
この電圧変化は、電圧検出器５で検出され、Ａ／Ｄ変換
回路６を通して電圧波形ＲＡＭ７にデジタル信号として
記憶される。
【００２４】前記試験セルを評価装置から取り外し、図
５に示すように充電器２により予め充電された活物質を
除いたバインダ、導電材を含む作用極１６ａと対極１６
ｂと参照極１６ｃを有するブランクセル１６を試験セル
と同様に接続する。前記第２スイッチＳＷ２をオープ
ン、前記第６スイッチＳＷ６を前記放電器３側に接続す
る。
５に示すように充電器２により予め充電された活物質を
除いたバインダ、導電材を含む作用極１６ａと対極１６
ｂと参照極１６ｃを有するブランクセル１６を試験セル
と同様に接続する。前記第２スイッチＳＷ２をオープ
ン、前記第６スイッチＳＷ６を前記放電器３側に接続す
る。
【００２５】この状態で、前記電圧波形ＲＡＭ７から記
憶された電圧波形信号を前記放電電圧制御回路９に出力
し、この放電電圧制御回路９から制御信号を前記放電器
３に出力すると、この放電器３により前記ブランクセル
１６を前記ＲＡＭ７で記憶した電圧変化、つまり前述し
た試験セル１５の放電時の電圧変化、に倣って放電させ
る。この時の電流変化を電流検出器１０で検出し、Ａ／
Ｄ変換回路１３を通して電流波形ＲＡＭ１４にデジタル
信号として記憶する。
憶された電圧波形信号を前記放電電圧制御回路９に出力
し、この放電電圧制御回路９から制御信号を前記放電器
３に出力すると、この放電器３により前記ブランクセル
１６を前記ＲＡＭ７で記憶した電圧変化、つまり前述し
た試験セル１５の放電時の電圧変化、に倣って放電させ
る。この時の電流変化を電流検出器１０で検出し、Ａ／
Ｄ変換回路１３を通して電流波形ＲＡＭ１４にデジタル
信号として記憶する。
【００２６】前述したように電流波形ＲＡＭ１４に記憶
されたブランクセル１６の放電時間に対する電流変化
は、前記試験セル１５の放電電圧変化に倣って放電した
時に得られたものであるため、前記試験セル１５の作動
極における活物質を除いたブランク部分（集電体も含
む）における電流変化としてみなすこことができる。
されたブランクセル１６の放電時間に対する電流変化
は、前記試験セル１５の放電電圧変化に倣って放電した
時に得られたものであるため、前記試験セル１５の作動
極における活物質を除いたブランク部分（集電体も含
む）における電流変化としてみなすこことができる。
【００２７】したがって、前記電流波形ＲＡＭ１４に記
憶されたブランクセル１６の放電時の電流変化に基づい
て前記ブランクセル１６の所定の放電時間までの電流積
算値を求め、これをＢＤA、前記試験セル１５の放電時
の電流（定電流）に基づいて前記放電時間までの電流積
算値を求め、これをＳＤAとすると、前記試験セルの作
動極中の活物質のみの容量ＤA（Ａｈ）は、次式から計
算することができる。
憶されたブランクセル１６の放電時の電流変化に基づい
て前記ブランクセル１６の所定の放電時間までの電流積
算値を求め、これをＢＤA、前記試験セル１５の放電時
の電流（定電流）に基づいて前記放電時間までの電流積
算値を求め、これをＳＤAとすると、前記試験セルの作
動極中の活物質のみの容量ＤA（Ａｈ）は、次式から計
算することができる。
【００２８】ＤA＝ＳＤA−ＢＤA また、前記電流波形ＲＡＭ１４に記憶されたブランクセ
ル１６の放電時の電流変化および前記電圧波形ＲＡＭ７
で記憶された電圧変化に基づいて前記ブランクセル１６
の所定の放電時間までの電力積算値（Ａ・Ｖ・ｈ＝Ｗ
ｈ）を求め、これをＢＤW、前記試験セル１５の放電時
の電流（定電流）および前記電圧波形ＲＡＭ７で記憶さ
れた電圧変化に基づいて前記放電時間までの電力積算値
（Ａ・Ｖ・ｈ＝Ｗｈ）を求め、これをＳＤWとすると、
前記試験セルの作動極中の活物質のみの電力量ＤW（Ｗ
ｈ）は、次式から計算することができる。
ル１６の放電時の電流変化および前記電圧波形ＲＡＭ７
で記憶された電圧変化に基づいて前記ブランクセル１６
の所定の放電時間までの電力積算値（Ａ・Ｖ・ｈ＝Ｗ
ｈ）を求め、これをＢＤW、前記試験セル１５の放電時
の電流（定電流）および前記電圧波形ＲＡＭ７で記憶さ
れた電圧変化に基づいて前記放電時間までの電力積算値
（Ａ・Ｖ・ｈ＝Ｗｈ）を求め、これをＳＤWとすると、
前記試験セルの作動極中の活物質のみの電力量ＤW（Ｗ
ｈ）は、次式から計算することができる。
【００２９】ＤW＝ＳＤW−ＢＤW 以上のように本発明に係わる電極活物質の容量評価装置
によれば、今まで評価することが困難であった電極中の
活物質のみの容量を的確に評価できるため、電極、ひい
ては二次電池の性能向上に関与する活物質の開発促進に
多大に寄与することができる。
によれば、今まで評価することが困難であった電極中の
活物質のみの容量を的確に評価できるため、電極、ひい
ては二次電池の性能向上に関与する活物質の開発促進に
多大に寄与することができる。
【００３０】なお、前記実施例では充電手段および放電
手段をそれぞれ1つ設けた構成にしたが、これに限定さ
れず、次に説明する構成にしてもよい。例えば、前記充
電手段および放電手段は、それぞれ２つの充電器、２つ
の放電器からなる。一方の充電器（第１充電器）に電圧
検出手段および他方の充電器（第２充電器）に記憶信号
をフィードバックさせる電圧波形記憶手段を接続し、か
つ第２充電器に前記電流検出手段および電流波形記憶手
段を接続している。一方の放電器（第１放電器）に前記
電圧検出手段および他方の放電器（第２放電器）に記憶
信号をフィードバックさせる前記電圧波形記憶手段を接
続し、かつ第２放電器に前記電流検出手段および電流波
形記憶手段を接続している。
手段をそれぞれ1つ設けた構成にしたが、これに限定さ
れず、次に説明する構成にしてもよい。例えば、前記充
電手段および放電手段は、それぞれ２つの充電器、２つ
の放電器からなる。一方の充電器（第１充電器）に電圧
検出手段および他方の充電器（第２充電器）に記憶信号
をフィードバックさせる電圧波形記憶手段を接続し、か
つ第２充電器に前記電流検出手段および電流波形記憶手
段を接続している。一方の放電器（第１放電器）に前記
電圧検出手段および他方の放電器（第２放電器）に記憶
信号をフィードバックさせる前記電圧波形記憶手段を接
続し、かつ第２放電器に前記電流検出手段および電流波
形記憶手段を接続している。
【００３１】このような構成によれば、試験セルを前記
第１充電器（または第１放電器）に並列接続し、ブラン
クセルを前記第２充電器（または第２放電器）に並列接
続する。この状態で前記試験セルについて前述したのと
同様な手順で充電（または放電）し、その時の電圧変化
を検出し、電圧波形記憶手段に記憶する。この電圧波形
記憶手段の記憶信号を充電電圧制御回路（または放電電
圧制御回路）を通して前記第２充電器（または第２放電
器）の電圧制御を行なって前記ブランクセルを前記試験
セルの充電電圧（または放電電圧）に倣って充電（また
は放電）して電流変化を検出し、電流波形記憶手段に記
憶する。したがって、第１充電器（または第１放電器）
を用いた試験セルの充電時（または放電時）における電
圧変化の検出・記憶、この記憶データの第２充電器（ま
たは第２放電器）へのフィードバック、電流波形記憶手
段でのブランクセルの充電時（または放電時）の電流変
化の測定を連続的に行なうことが可能になる。
第１充電器（または第１放電器）に並列接続し、ブラン
クセルを前記第２充電器（または第２放電器）に並列接
続する。この状態で前記試験セルについて前述したのと
同様な手順で充電（または放電）し、その時の電圧変化
を検出し、電圧波形記憶手段に記憶する。この電圧波形
記憶手段の記憶信号を充電電圧制御回路（または放電電
圧制御回路）を通して前記第２充電器（または第２放電
器）の電圧制御を行なって前記ブランクセルを前記試験
セルの充電電圧（または放電電圧）に倣って充電（また
は放電）して電流変化を検出し、電流波形記憶手段に記
憶する。したがって、第１充電器（または第１放電器）
を用いた試験セルの充電時（または放電時）における電
圧変化の検出・記憶、この記憶データの第２充電器（ま
たは第２放電器）へのフィードバック、電流波形記憶手
段でのブランクセルの充電時（または放電時）の電流変
化の測定を連続的に行なうことが可能になる。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係わる電極
活物質の容量評価装置よれば、電極中の活物質のみの容
量を的確に評価でき、電極、ひいては二次電池の性能向
上に関与する活物質の開発促進に多大に寄与する等顕著
な効果を奏する。
活物質の容量評価装置よれば、電極中の活物質のみの容
量を的確に評価でき、電極、ひいては二次電池の性能向
上に関与する活物質の開発促進に多大に寄与する等顕著
な効果を奏する。
【図１】本発明に係わる電極活物質の容量評価装置（充
電時の状態）を示す回路図。
電時の状態）を示す回路図。
【図２】本発明に係わる容量評価装置で試験セルを定電
流充電した時の電圧変化およびブランクセルを電圧制御
して充電した時の電流変化を示す特性図。
流充電した時の電圧変化およびブランクセルを電圧制御
して充電した時の電流変化を示す特性図。
【図３】図1の容量評価装置によるブランクセルの充電
時の状態を示す回路図。
時の状態を示す回路図。
【図４】図1の容量評価装置による試験セルの放電時の
状態を示す回路図。
状態を示す回路図。
【図５】図1の容量評価装置によるブランクセルの放電
時の状態を示す回路図。
時の状態を示す回路図。
２…充電器、 ３…放電器、 ５…電圧検出器、 ７…電圧波形ＲＡＭ、 ８…充電電圧制御回路、 ９…放電電圧制御回路、 １０…電流検出器酸、 １４…電流波形ＲＡＭ、 １５…試験セル、 １６…ブランクセル。
Claims (7)
- 【請求項１】 充電手段と、 前記充電手段に並列に接続される作用極、対極および参
照極を有するセルの電圧変化を検出する電圧検出手段
と、 前記電圧検出手段で検出された電圧変化を逐次記憶し、
かつこの記憶信号を前記充電手段にフィードバックさせ
る電圧波形記憶手段と、 前記充電手段に並列に接続される作用極、対極および参
照極を有するセルの電流変化を検出する電流検出手段
と、 前記電流検出手段で検出された電流変化を逐次記憶する
電流波形記憶手段とを具備し、 活物質、バインダを含む電極層を集電体に担持させた作
用極を有する試験セルを前記充電手段に並列に接続し、
前記充電手段により前記試験セルを定電流充電させ、こ
の時の電圧変化を前記電圧検出手段を通して前記電圧波
形記憶手段に逐次記憶し、 活物質を除いたバインダを含む電極層を集電体に担持さ
せた作用極を有するブランクセルを前記充電手段に並列
に接続し、前記電圧波形記憶回路から記憶信号を前記充
電手段に出力してこの充電手段により前記ブランクセル
を前記電圧波形記憶回路で記憶した電圧変化に倣って充
電させ、この時の電流変化を前記電流検出手段を通して
前記電流波形記憶手段に逐次記憶することを特徴とする
電極活物質の容量評価装置。 - 【請求項２】 前記充電手段は、１つの充電器からな
り、前記試験セルおよび前記ブランクセルは前記充電器
に対して順次並列的に着脱されて電圧検出、電流検出が
なされることを特徴とする請求項１記載の電極活物質の
容量評価装置。 - 【請求項３】 前記充電手段は、２つの充電器からな
り、一方の充電器に前記電圧検出手段および他方の充電
器に記憶信号をフィードバックさせる前記電圧波形記憶
手段を接続し、かつ他方の充電器に前記電流検出手段お
よび電流波形記憶手段を接続することを特徴とする請求
項１記載の電極活物質の容量評価装置。 - 【請求項４】 さらに放電手段は、切替え手段により前
記充電手段に対して切替え可能に設けられることを特徴
とする請求項１ないし３いずれか記載の電極活物質の容
量評価装置。 - 【請求項５】 放電手段と、 前記放電手段に並列に接続される作用極、対極および参
照極を有するセルの電圧変化を検出する電圧検出手段
と、 前記電圧検出手段で検出された電圧変化を逐次記憶し、
かつこの記憶信号を前記放電手段にフィードバックさせ
る電圧波形記憶手段と、 前記放電手段に並列に接続される作用極、対極および参
照極を有するセルの電流変化を検出する電流検出手段
と、 前記電流検出手段で検出された電流変化を逐次記憶する
電流波形記憶手段とを具備し、 活物質、バインダを含む電極層を集電体に担持させた作
用極を有する試験セルを前記放電手段に並列に接続し、
前記放電手段により前記試験セルを定電流放電させ、こ
の時の電圧変化を前記電圧検出手段を通して前記電圧波
形記憶手段に逐次記憶し、 活物質を除いたバインダを含む電極層を集電体に担持さ
せた作用極を有するブランクセルを前記放電手段に並列
に接続し、前記電圧波形記憶回路から記憶信号を前記放
電手段に出力してこの放電手段により前記ブランクセル
を前記電圧波形記憶回路で記憶した電圧変化に倣って放
電させ、この時の電流変化を前記電流検出手段を通して
前記電流波形記憶手段に逐次記憶することを特徴とする
電極活物質の容量評価装置。 - 【請求項６】 前記放電手段は、１つの放電器からな
り、前記試験セルおよび前記ブランクセルは前記放電器
に対して順次並列的に着脱されて電圧検出、電流検出が
なされることを特徴とする請求項４記載の電極活物質の
容量評価装置。 - 【請求項７】 前記放電手段は、２つの放電器からな
り、一方の放電器に前記電圧検出手段および他方の放電
器に記憶信号をフィードバックさせる前記電圧波形記憶
手段を接続し、かつ他方の放電器に前記電流検出手段お
よび電流波形記憶手段を接続することを特徴とする請求
項４記載の電極活物質の容量評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11002508A JP2000200625A (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 電極活物質の容量評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11002508A JP2000200625A (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 電極活物質の容量評価装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000200625A true JP2000200625A (ja) | 2000-07-18 |
Family
ID=11531322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11002508A Withdrawn JP2000200625A (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 電極活物質の容量評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000200625A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020116850A1 (ko) * | 2018-12-03 | 2020-06-11 | 주식회사 엘지화학 | 비파괴적 활물질의 활성 면적 측정 방법 |
| US11081736B2 (en) | 2016-08-23 | 2021-08-03 | Lg Chem, Ltd. | Test cell with high reliability in electrode characteristic test |
| JP2023035123A (ja) * | 2021-08-31 | 2023-03-13 | 株式会社堀場製作所 | データ管理装置、試験システム、データ管理プログラム、及びデータ管理方法 |
| WO2025143849A1 (ko) * | 2023-12-27 | 2025-07-03 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 관리 장치 및 방법 |
-
1999
- 1999-01-08 JP JP11002508A patent/JP2000200625A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11081736B2 (en) | 2016-08-23 | 2021-08-03 | Lg Chem, Ltd. | Test cell with high reliability in electrode characteristic test |
| WO2020116850A1 (ko) * | 2018-12-03 | 2020-06-11 | 주식회사 엘지화학 | 비파괴적 활물질의 활성 면적 측정 방법 |
| US11313822B2 (en) | 2018-12-03 | 2022-04-26 | Lg Energy Solution, Ltd. | Nondestructive method for measuring active area of active material |
| JP2023035123A (ja) * | 2021-08-31 | 2023-03-13 | 株式会社堀場製作所 | データ管理装置、試験システム、データ管理プログラム、及びデータ管理方法 |
| JP7585165B2 (ja) | 2021-08-31 | 2024-11-18 | 株式会社堀場製作所 | データ管理装置、試験システム、データ管理プログラム、及びデータ管理方法 |
| WO2025143849A1 (ko) * | 2023-12-27 | 2025-07-03 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 관리 장치 및 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4388094B2 (ja) | 組電池の保護装置及び電池パック装置 | |
| US6081097A (en) | Method for charging lithium secondary battery | |
| US10845418B2 (en) | Method and device for operating an energy storage cell, battery module, and vehicle | |
| CN101477176A (zh) | 电池组的残余电容量的测量校正装置与方法 | |
| JP2008253129A (ja) | リチウム系二次電池の急速充電方法およびそれを用いる電子機器 | |
| CN101765941A (zh) | 电池的内部短路检测装置、方法、电池组件以及电子设备系统 | |
| JP3395601B2 (ja) | 組電池の充放電装置 | |
| WO1998056059A1 (fr) | Procede pour detecter la capacite d'une batterie, bloc-batterie et systeme d'equipement electronique | |
| JPH11289685A (ja) | 二次電池の充電状態検出装置 | |
| JP2000121710A (ja) | バックアップ電源用電池管理装置およびそれに用いる二次電池の劣化診断方法 | |
| EP3805768B1 (en) | Battery management apparatus, battery management method, and battery pack | |
| JP3558523B2 (ja) | 非水系二次電池の充電方法 | |
| JP3249788B2 (ja) | 電池パック電源装置 | |
| KR101460248B1 (ko) | 배터리 열화 측정 장치 및 방법과 배터리 재생 설비 | |
| JP2003068369A (ja) | 二次電池の総容量の検出方法及び総容量検出装置 | |
| JP2000200625A (ja) | 電極活物質の容量評価装置 | |
| JP2003254998A (ja) | 組電池のセル電圧測定方法及びその装置 | |
| JPH0787673A (ja) | 充電制御方式 | |
| JPH11187585A (ja) | リチウムイオン２次電池充電器および充電方法 | |
| KR101145993B1 (ko) | 배터리의 잔여용량 측정방법 | |
| JP4000240B2 (ja) | 二次電池ユニット及び二次電池の残量測定方法 | |
| JP3558515B2 (ja) | 非水系二次電池の充電方法 | |
| JPH09159738A (ja) | 二次電池の充放電試験装置 | |
| JP2000133322A (ja) | 二次電池の充放電システム | |
| JP2000171532A (ja) | 電池電圧検出手段、電池パック、電池管理装置およびそれに用いる電池電圧検出方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060106 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20060106 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070604 |