JP2015065096A5 - - Google Patents

Description

より詳細には、大学を始めとする各種研究機関において、蓄電池の内部に封入される研究開発中の電極材料などの内容物（正電極、セパレーター、負電極、電解液など）の性能を評価することが行われている。
本発明は、このために、セルと呼ばれる密閉容器内に、内容物を封入し、セルに充放電装置を電気的にケーブル接続して、セルに封入された電極体を繰り返し充放電して、蓄電池に使用される電極材料としての、その充放電特性や温度特性や安全特性など、蓄電池として必要とされる性能を評価する、例えば、参照電極を用いた三電極式の測定により、充放電を行った際に、参照電極に対する正極の電位、負極の電位を測定するための試験用三極セルに関する。

図３０は、従来の試験用二極セルの一般的な構造を示す斜視図、図３１は、図３０の試験用二極セルのＪ−Ｊ線での断面図、図３２は、図３１の従来の試験用二極セルのＫ部分の部分拡大断面図、図３３〜図３４は、図３０の試験用二極セルの分解斜視図である。

なお、図３１〜図３２に示したように、容器本体１０２の収容部１０４の内周壁と、絶縁ガイド部材１１８の外周の側壁１１８ａとの間には、隙間１０１が設けられており、この隙間１０１から、ピンセットなどを用いて、絶縁ガイド部材１１８をガイド溝部１１４内に配置できるようになっている。

そして、図３３〜図３４に示したように、この一方の電極１０６の上面に、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂などの合成樹脂からなり、イオンが移動できる多孔質の絶縁フィルムからなる円板形状のセパレーター１１６が、介装、積層されている。

従来の試験用三極セル２００は、図３５に示したように、略円盤形状の下本体２０２と、略円盤形状の上本体２０４と、これらの下本体２０２と上本体２０４との間で挟持される略円柱形状の参照電極用本体２０６を備えている。

また、図３０〜図３４に示したような従来の試験用二極セルの構成部品を殆ど使用できず、新たな形状の構成部品（例えば、図３０〜図３４に示した構成と相違する形状の下本体２０２と、上本体２０４）を準備しなければならず、汎用性に欠け、コストも高くつくことになる。

さらに、従来の試験用三極セル２００では、構成部品が、試験用三極セル専用で特殊な構造の構成部品から構成されているので、これを二極化して、例えば、熱電対によるセル内部の温度の測定、圧力の測定、セル内部で発生するガスの収集、参照電極による正負極の電位測定のためなどの測定試験など多種類の測定試験を行う構成にすることは不可能である。

図１は、本発明の試験用三極セルの斜視図である。 図２は、図１の試験用三極セルのＡ−Ａ線での断面図である。 図３は、図２の試験用三極セルのＢ部分の部分拡大断面図である。 図４は、図１の試験用三極セルの上方向から見た分解斜視図である。 図５は、図１の試験用三極セルの下方向から見た分解斜視図である。 図６は、図１の試験用三極セルの上方向から見た部分分解斜視図である。 図７は、本発明の試験用三極セルの容器本体の上方向から見た斜視図である。 図８は、本発明の試験用三極セルの容器本体の下方向から見た斜視図である。 図９は、図７の容器本体のＣ−Ｃ線での断面図である。 図１０は、本発明の試験用三極セルの参照電極と絶縁ガイド部材と溝蓋部材の上方向から見た部分分解斜視図である。 図１１は、本発明の試験用三極セルの参照電極と絶縁ガイド部材と溝蓋部材の下方向から見た部分分解斜視図である。 図１２は、発明の試験用三極セルの参照電極と絶縁ガイド部材と溝蓋部材を組み立てた状態を説明する斜視図である。 図１３は、図１３（Ａ）は、図１２のＤ−Ｄ線での断面図、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のＥ部分の部分拡大断面図である。 図１４は、本発明の試験用三極セルの蓋部材の上方向から見た斜視図である。 図１５は、本発明の試験用三極セルの蓋部材の下方向から見た斜視図である。 図１６は、図１５の蓋部材のＦ−Ｆ線での断面図である。 図１７（Ａ）は、本発明の別の実施例の試験用三極セル１０の溝蓋部材６４の上面図、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）の溝蓋部材６４に参照電極６２を配置した状態を示す上面図、図１７（Ｃ）は、図１７（Ａ）の溝蓋部材６４に参照電極６２を配置した状態を示す斜視図である。 図１８（Ａ）は、本発明の別の実施例の試験用三極セル１０の参照電極用電気接続部材５８の正面図、図１８（Ｂ）は、本発明の別の実施例の試験用三極セル１０の参照電極用電気接続部材５８の正面図、図１８（Ｃ）は、図１８（Ｂ）の参照電極用電気接続部材５８の側面図、図１８（Ｄ）は、本発明の別の実施例の試験用三極セル１０の参照電極用電気接続部材５８の正面図である。 図１９は、本発明の別の実施例の試験用三極セル１０の絶縁ガイド部材２８の斜視図である。 図２０は、図１９の絶縁ガイド部材２８上面図である。 図２１は、本発明の別の実施例の試験用三極セル１０の斜視図である。 図２２は、図２１のＬ-Ｌ線での断面図である。 図２３は、本発明の試験用二極セルの斜視図である。 図２４は、図２３の試験用二極セルのＧ−Ｇ線での断面図である。 図２５は、本発明の別の実施例の試験用二極セルの斜視図である。 図２６は、図２５の試験用二極セルのＨ−Ｈ線での断面図である。 図２７は、本発明の別の実施例の試験用三極セルの斜視図である。 図２８は、図２６の試験用二極セルのＩ−Ｉ線での断面図である。 図２９は、本発明の別の実施例の試験用二極セルの斜視図である。 図３０は、従来の試験用二極セルの斜視図である。 図３１は、図３０の従来の試験用二極セルのＪ−Ｊ線での断面図である。 図３２は、図３１の従来の試験用二極セルのＫ部分の部分拡大断面図である。 図３３は、図３０の従来の試験用二極セルの上方向から見た分解斜視図である。 図３４は、図３０の従来の試験用二極セルの下方向から見た分解斜視図である。 図３５は、図１の従来の試験用三極セルの分解斜視図である。

図１〜図６において、符号１０は、全体で本発明の試験用三極セルを示している。
なお、この試験用三極セル１０は、測定試験を実施する際に、後述する一方の電極１６、セパレーター２６、他方の電極３４、参照電極６２、電解液などの蓄電池の内容物を収容するものである。以下には、収容容器を構成する試験用三極セル１０内に、上記蓄電池の内容物を収容する場合について説明する。

なお、図２〜図３に示したように、容器本体１２の収容部１４の内周壁と、絶縁ガイド部材２８の外周の側壁２８ａとの間には、隙間１１が設けられており、この隙間１１から、ピンセットなどを用いて、絶縁ガイド部材２８をガイド溝部２４内に配置できるようになっている。
また、この隙間は、図１９〜図２０に示したように、後述するように、絶縁ガイド部材２８の外周側に設けた切欠き形状の注液孔３２ｄ、絶縁ガイド部材２８の底面側の側壁２８ａに設けた切欠き形状の注液孔３２ｅを介して、電解液を注入し易くする効果もある。

さらに、図１、図５〜図８に示したように、容器本体１２には、環状の締結用フランジ１８の下面に、端子ネジ５４が形成されており、蓋部材４４の上面には、端子ネジ５６が形成されている。

これにより、絶縁ガイド部材２８は、容器本体１２に収容された状態で回転することができる。例えば、容器本体１２に絶縁ガイド部材２８を収容し、次に、絶縁ガイド部材２８の挿入孔３２ａに参照電極用電気接続部材５８を装着する。

Claims (14)

1. 三電極式の測定により蓄電池に使用される電極材料などを試験評価するための密閉容器であって、
   前記蓄電池の内容物を収容する収容部を備え、前記収容部内に収容された一方の電極に電気的に接続される容器本体と、
   前記容器本体の開口部を脱着自在に閉蓋し、前記容器本体の収容部内に収容された他方の電極に電気的に接続される蓋部材と、
   前記容器本体の収容部内に相互に絶縁状態で収容された一方の電極と他方の電極と絶縁状態で、前記容器本体内に配置される参照電極に対して、電気的に接続するための参照電極用電気接続部材であって、前記蓋部材に形成された参照電極用貫通孔を外部から絶縁状態で貫通して配置される参照電極用電気接続部材と、
   を備えることを特徴とする試験用三極セル。
2. 前記一方の電極と他方の電極の外周に配置され、参照電極を収容する絶縁ガイド部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載の試験用三極セル。
3. 前記蓋部材に形成された参照電極用貫通孔と、前記絶縁ガイド部材に形成された参照電極用電気接続部材を挿入するための挿入孔が合致する位置に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の試験用三極セル。
4. 前記絶縁ガイド部材には、参照電極収容用溝部と、参照電極収容用溝部内に収容される参照電極を絶縁状態で覆う溝蓋部材とを備えていることを特徴とする請求項２から３のいずれかに記載の試験用三極セル。
5. 前記蓋部材には、参照電極用電気接続部材を支持する支持部材が、前記参照電極用貫通孔に固着、または、螺着されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の試験用三極セル。
6. 前記支持部材の貫通孔に脱着自在に閉蓋されることにより、前記蓋部材の参照電極用貫通孔を脱着自在に閉蓋する閉蓋部材を備え、前記試験用三極セルを組み立てる際に、前記閉蓋部材を支持部材の貫通孔から取り外すように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の試験用三極セル。
7. 前記蓋部材の参照電極用貫通孔を脱着自在に閉蓋する閉蓋部材を備え、前記試験用三極セルを組み立てる際に、前記閉蓋部材を参照電極用貫通孔から取り外すように構成されていることを特徴とする前記閉蓋部材を支持部材の貫通孔から取り外すように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の試験用三極セル。
8. 前記容器本体に形成した締結用フランジと、前記蓋部材の外周部とを、締結部材で締結することによって、蓋部材で容器本体の開口部を脱着自在に閉蓋するように構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の試験用三極セル。
9. 前記容器本体に形成した締結用フランジと、前記蓋部材の外周部との間に、少なくとも２個のシール部材が配設されていることを特徴とする請求項８に記載の試験用三極セル。
10. 前記試験用三極セルが、コイン型蓄電池に使用される電極材料などを試験評価するための密閉容器であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の試験用三極セル。
11. 前記参照電極用電気接続部材には、係止用の径が太くなった段部が形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の試験用三極セル。
12. 請求項１から１１のいずれかに記載の試験用三極セルにおいて、前記参照電極用電気接続部材を取り外して二極化したことを特徴とする試験用二極セル。
13. 前記蓋部材に形成された参照電極用貫通孔を、脱着自在な閉塞部材で閉塞したことを特徴とする請求項１２に記載の試験用二極セル。
14. 前記蓋部材に形成された参照電極用貫通孔に、脱着自在に熱電対、または、脱着自在にガスパイプを装着したことを特徴とする請求項１２から１３のいずれかに記載の試験用二極セル。