JP3963340B2

JP3963340B2 - ガス測定方法およびこれを利用する装置

Info

Publication number: JP3963340B2
Application number: JP2000148777A
Authority: JP
Inventors: 一馬熊井; 一宮代; 勝仁竹井; 陽小林; 徹岩堀
Original assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry
Current assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: JP2001332312A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス量の計測とガス成分の分析を行うガス測定方法およびこれを利用する装置に関する。更に詳述すると、本発明は二次電池のセル内に発生したガスのガス量およびガス成分の測定に適したガス測定方法およびこれを利用する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二次電池の充放電の繰り返しによる劣化の程度を検査するために、二次電池の電解液の劣化によりセル内に発生したガス量とその成分を測定する技術が知られている。このガスの測定は、アルゴンガスを封入したグローブバッグ（容積は約５０リットル）中で使用により劣化した二次電池を解体し、セル中のガスをアルゴンガス中に混入させてアルゴンガスごとガス量およびガス成分を測定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したガス測定の方法では、セル内で発生したガスは微量でありグローブバッグ内の多量のアルゴンガスに混合して希釈されてしまうので、ガス測定の感度が大幅に低減してしまい測定精度が悪くなってしまう。例えば、上述の例のように容積約５０リットルのアルゴンガスにセルで発生した約１ｍｌのガスを混合した場合は、希釈率が約１／５００００になってしまい高精度な測定は期待できない。
【０００４】
希釈による精度低下を防止するために濃縮操作を行うこともあるが、濃縮操作には多くの器具と時間を要し、場合によっては更に測定精度の低下を招くことになる。そして、このようにして希釈と濃縮を経て得られたデータは、希釈率や濃縮率を考慮して濃度計算をするため大きな誤差を含むことになってしまい、高精度の測定を行うことは極めて困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、二次電池のセル内に発生したガスの測定を高精度に行うことができるガス測定方法およびこれを利用する装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載のガス測定方法は、既知の容積を有する密閉空間に二次電池のセルを収容したまま空間を真空雰囲気にする真空工程と、セルを解体して内部のガスを空間に噴出させる噴出工程と、空間に充填されたガスの圧力を測定して、そのガス圧と空間の容積とからガスの大気圧下での体積を算出するガス量測定工程と、ガスに希釈ガスを加えてからガス成分を測定する成分測定工程とを備えるようにしている。
【０００７】
したがって、セル内の発生ガスを真空雰囲気の空間に噴出してその圧力を測定して該ガス圧に基づき発生ガスの大気圧下での体積を算出しているので、従来のように発生ガスを希釈してから測定する場合に比べて発生ガスの体積を高精度に測定することができる。
【０００８】
また、発生ガスの噴出前に真空雰囲気にするので、配管中およびセルに付着した微量の不純ガスの脱気・洗浄が可能になる。よって、極微量の発生ガスでも量および成分共に高精度に測定することができるようになる。
【０００９】
さらに、発生ガスに必要最小限の希釈ガスを加えて試料を作製して成分を測定することができるので、従来のようにセル内の発生ガスを大幅に希釈してから濃縮して測定する場合に比べて測定精度を大きく高めることができる。
【００１０】
そして、請求項２記載の発明は、請求項１記載のガス測定方法において、噴出工程では、セルの安全弁に針部材を貫通させてガスを空間に解放するようにしている。したがって、従来のようにグローブバッグ内で電池解体や分析操作をするのに比べて針部材を突き刺すだけの容易な操作によってセルからガスを噴出させることができる。よって、測定作業を短時間で行うことができるようになる。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のガス測定方法において、成分測定工程では、ガスに希釈ガスを加えた混合ガスを、予め真空雰囲気にした試料採取容器に圧力差により移行させて、試料採取容器内の混合ガスをガスクロマトグラフにより測定するようにしている。
【００１２】
したがって、試料採取容器に充填された希釈後のガスを利用してガスクロマトグラフにより成分を分析することができるので、発生ガス成分の測定を容易に行うことができる。
【００１３】
一方、請求項４記載のガス測定装置は、二次電池のセルを収容するセル収容容器と、セル収容容器に収容されたセルを解体して内部のガスを噴出させる解体手段と、ガスを収容可能な試料採取容器と、セル収容容器と試料採取容器とを連結するガス管と、試料採取容器およびガス管の連結部分を開閉可能な開閉弁と、ガス管と試料採取容器とセル収容容器とを真空にできる吸引手段と、ガス管に希釈ガスを供給可能な希釈ガス供給手段と、ガス管内の圧力を測定する圧力計とを備えるようにしている。
【００１４】
この場合、二次電池のセルをセル収容容器に収容してから試料採取容器の開閉弁を開いて吸引手段を作動させる。これにより、セル収容容器および試料採取容器とガス管とが真空にされる。そして、開閉弁を閉じて試料採取容器を真空のまま密封する。この状態で解体手段によりセルを解体するとセルの内部の発生ガスが真空雰囲気に吸い出されて、セル収容容器およびガス管内に移行して充填される。このとき、圧力計でガス管内の圧力を測定し、そのガス圧とセル収容容器およびガス管の容積とから発生ガスの大気圧下での体積を算出することができる。
【００１５】
そして、開閉弁を開くと共に希釈ガス供給手段により希釈ガスを供給する。これにより、発生ガスと希釈ガスとが混合して真空の試料採取容器に移行して、これら試料採取容器とガス管とセル収容容器とに充填される。このとき、発生ガスに対する希釈ガスの混合により、ガス成分を測定するための試料として十分なガス圧を得ることができる。試料採取容器に充填された混合ガスは、そのままガスクロマトグラフ等の成分測定手段により測定される。
【００１６】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載のガス測定装置において、セル収容容器は絶縁性樹脂から成るようにしている。したがって、二次電池がセル収容容器内で短絡することを防止できるので、解体作業を安全に行うことができる。
【００１７】
さらに、請求項６記載の発明は、請求項４または５記載のガス測定装置において、解体手段はセルの安全弁を貫通する針部材を備えるようにしている。したがって、従来のようにグローブバッグ内で電池解体や分析操作等をするのに比べて簡易な機構でセルから発生ガスを容易に噴出させることができる。よって、測定作業を短時間で行うことができるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。図１および図２に本発明のガス測定装置１の実施形態を示す。このガス測定装置１は、二次電池のセル２を収容するセル収容容器３と、このセル２を解体して内部で発生したガス（以下、発生ガスという）を噴出させる解体手段４と、ガスを収容可能な試料採取容器５と、セル収容容器３および試料採取容器５を連結するガス管６とを備えている。ガス管６には、圧力計７と吸引手段８と希釈ガス供給手段９とが取り付けられている。また、試料採取容器５のガス管６を取り付けた部分には、流路を開閉可能な開閉弁（バルブ）１０が設けられている。
【００１９】
このガス測定装置１では、二次電池のセル２をセル収容容器３に収容してから試料採取容器５の開閉弁１０を開いて吸引手段８を作動させる。これにより、セル収容容器３および試料採取容器５とガス管６とが真空にされる。試料採取容器５が真空になってから開閉弁１０を閉じる。そして、解体手段４によりセル２を解体するとセル２の発生ガスが吸い出されて、セル収容容器３およびガス管６に移行して充填される。このとき、圧力計７でガス管６のガス圧を測定し、そのガス圧とセル収容容器３およびガス管６の容積とから発生ガスの大気圧下での体積を算出することができる。このため、発生ガスに希釈ガスを混合する必要が無いので、発生ガスの大気圧下での体積を高精度に算出することができる。
【００２０】
また、開閉弁１０を開いて希釈ガス供給手段９により希釈ガスを供給する。これにより、発生ガスと希釈ガスとが混合して試料採取容器５に移行して充填される。試料採取容器５に充填された混合ガスは、そのままガスクロマトグラフ等の成分測定手段により測定される。このため、最小限の希釈ガスを混合して成分測定を行うことができるので、成分測定を高精度に行うことができる。
【００２１】
セル収容容器３はデルリン等の絶縁性樹脂から成る。このため、二次電池がセル収容容器３により短絡することを防止できるので、解体作業を安全に行うことができる。そして、セル収容容器３は収容されるセル２より僅かに大きい収容空間を有している。このように収容空間を収容されるセル２より僅かに大きい程度に抑えているので、気密性を高めることができる。また、セル収容容器３の内部にはセル２に密着して支持する突部１１が形成されている。このため、セル２のぐらつきを防止して安全に解体を行うことができる。
【００２２】
解体手段４はセル２の安全弁を貫通する針部材１２を備えている。この針部材１２が安全弁に突き刺さることによりセル２の内外が連通されるので、発生ガスが真空雰囲気に噴き出される。このため、簡単な機構でセル２から発生ガスを容易に移行させることができる。
【００２３】
針部材１２は例えば直径４ｍｍで、セル収容容器３の内部に出没可能に設けられている。また、針部材１２はねじ部１３ａを有するハンドル１３が一体化されて、ハンドル１３の回転により針部材１２の先端がセル収容容器３の内部に出没するように設けられている。さらに、セル収容容器３の針部材１２が貫通する孔１４には、ガス管６に連通するガス路１５が形成されている。また、針部材１２とセル収容容器３との間にはＯリング１６が設けられており、これらの間の気密性を高めている。
【００２４】
そして、セル２の安全弁の周囲はＯリング１７により囲われてセル収容容器３の内壁に密着されている。このため、針部材１２をセル２に突き刺して内部の発生ガスが漏れ出たときに、該発生ガスがセル２の外面に沿って拡散してしまうことを防止できる。さらに、Ｏリング１７は針部材１２を中心に二重に設けられている。よって、気密性を更に高くすることができる。
【００２５】
圧力計７としては、計量用圧力計１８と希釈用圧力計１９とがそれぞれガス管６に取り付けられている。計量用圧力計１８は、０〜３００Ｔｏｒｒ（０〜約４０ｋＰａ、０〜約０．３９気圧）程度の圧力を測定可能なものとして、また希釈用圧力計１９は、０〜２０００Ｔｏｒｒ（０〜約２６６．６ｋＰａ、０〜約２．６３気圧、）程度の圧力を測定可能なものとしている。このように圧力計７を気圧ごとに分けているので、それぞれの範囲での測定精度を高めることができる。本実施形態では圧力計７を計量用圧力計１８と希釈用圧力計１９とに分けているが、これには限られず一つの圧力計のみを使用するようにしても良い。
【００２６】
試料採取容器５は、ガスクロマトグラフ等の成分測定に使用する試料を採取するための容器である。
【００２７】
吸引手段８はガス管６を真空にするものであり、例えば真空ポンプやオイルレスポンプを使用することができる。ここでの真空とは、完全な真空には限られず約７０Ｐａ（約０．５Ｔｏｒｒ）以下の状態を意味する。例えば７０Ｐａとした場合は、３０〜４０分ごとで真空雰囲気を生成できるので、ガス測定のサイクルを早めることができる。また、真空の圧力をもっと低くすれば測定の精度を更に高めることができる。図１中符号２８は、密封系のガスの解放を図るリークバルブを示す。
【００２８】
希釈ガス供給手段９としては、アルゴンガスあるいはヘリウムガス、その他の標準ガス等の希釈ガスをガス管６内に吐出するボンベやポンプ等を使用することができる。
【００２９】
本実施形態では、セル収容容器３と各圧力計１８，１９と試料採取容器５と吸引手段８と希釈ガス供給手段９との他に検量タンク２７がガス管６に連結されて、密封系が形成されている。そして、各要素とガス管６との間には、それぞれバルブ２１〜２５が設けられている。また、吸引手段８および希釈ガス供給手段９と、セル収容容器３・各圧力計７・試料採取容器５・検量タンク２７との間には、流量調整バルブ２６が設けられている。検量タンク２７は既知の容積を有するもので、例えば公共事業者検定の容器を用いる。
【００３０】
ところで、発生ガスの測定に先立ってガス測定装置１の密封系の各部の容積を測定しておく必要がある。この測定は、ある量のガスを被測定部分のみに封入してガス圧を計測してから該ガスを被測定部分と検量タンク２７に移行して再びガス圧を計測し、ガス圧と容積の積を一定と仮定して被測定部の容積を算出して行うようにしている。
【００３１】
まず、ガス管６の主要部、即ち各バルブ１０，２０〜２６の間の管路の容量Ｖ１を測定する際は、検量タンク２７として容量Ｖ０＝１０ｍｌを取り付ける。そして、吸引手段８と検量タンク２７と計量用圧力計１８との各バルブ２３，２５，２１と流量調整バルブ２６とを開にして他のバルブ１０，２２，２４，２５は全て閉じる。吸引手段８を起動させ、配管系を真空にする。次いで、流量調整バルブ２６と検量タンク２７のバルブ２５を閉にし、吸引手段８を止める。この時の圧力値Ｐ０を計量用圧力計１８で読み取る。そして、流量調整バルブ２６を徐々に開き、計量用圧力計１８による値が例えば４０ｋＰａ程度に上がったら流量調整バルブ２６を閉じる。この時の圧力値Ｐ１を計量用圧力計１８で読み取る。また、検量タンク２７のバルブ２５を開き、この時の圧力値Ｐ２を計量用圧力計１８で読み取る。
【００３２】
これらの測定値から数式１によってガス管６の主要部の容量Ｖ１を算出することができる。
【数１】
（Ｐ１−Ｐ０）×Ｖ１＝（Ｐ２−Ｐ０）×（Ｖ０＋Ｖ１）
∴Ｖ１＝（（Ｐ２−Ｐ０）／（Ｐ１−Ｐ０））×Ｖ０
次に、セル収容容器３の容量、即ちバルブ２０よりセル収容容器３側の空間の容量Ｖ２を測定する際は、検量タンク２７として容量Ｖ０＝２５ｍｌを取り付ける。そして、吸引手段８とセル収容容器３と検量タンク２７と計量用圧力計１８との各バルブ２３，２０，２５，２１と流量調整バルブ２６とを開にして他のバルブ１０，２２，２４は全て閉じる。吸引手段８を起動させ、配管系を真空にする。そして、流量調整バルブ２６と検量タンク２７のバルブ２５を閉にして、吸引手段８を止める。この時の圧力値Ｐ０を計量用圧力計１８で読み取る。流量調整バルブ２６を徐々に開き、計量用圧力計１８による値が例えば４０ｋＰａ程度に上がったら流量調整バルブ２６を閉じる。この時の圧力値Ｐ１を計量用圧力計１８で読み取る。さらに、検量タンク２７のバルブ２５を開き、この時の圧力値Ｐ２を計量用圧力計１８で読み取る。
【００３３】
これらの測定値から数式２によってセル収容容器３の容量Ｖ２を算出することができる。
【数２】
（Ｐ１−Ｐ０）×（Ｖ１＋Ｖ２）＝（Ｐ２−Ｐ０）×（Ｖ０＋Ｖ１＋Ｖ２）
∴Ｖ２＝（（Ｐ２−Ｐ０）／（Ｐ１−Ｐ２））×Ｖ０−Ｖ１
次に、試料採取容器５の容量、即ち開閉弁１０より試料採取容器５側の空間の容量Ｖ３を測定する際は、検量タンク２７として容量Ｖ０＝２５ｍｌを取り付ける。そして、吸引手段８と試料採取容器５と検量タンク２７と計量用圧力計１８との各バルブ２３，１０，２５，２１と流量調整バルブ２６とを開にして他のバルブ２０，２２，２４は全て閉じる。吸引手段８を起動させ、配管系を真空にする。そして、流量調整バルブ２６と検量タンク２７のバルブ２５とを閉にして、吸引手段８を止める。この時の圧力値Ｐ０を計量用圧力計１８で読み取る。流量調整バルブ２６を徐々に開き、計量用圧力計１８による値が例えば４０ｋＰａ程度に上がったら流量調整バルブ２６を閉じる。この時の圧力値Ｐ１を計量用圧力計１８で読み取る。さらに、検量タンク２７のバルブ２５を開き、この時の圧力値Ｐ２を計量用圧力計１８で読み取る。
【００３４】
これらの測定値から数式３によって試料採取容器５の容量Ｖ３を算出することができる。
【数３】
（Ｐ１−Ｐ０）×（Ｖ１＋Ｖ３）＝（Ｐ２−Ｐ０）×（Ｖ０＋Ｖ１＋Ｖ３）
∴Ｖ３＝（（Ｐ２−Ｐ０）／（Ｐ１−Ｐ２））×Ｖ０−Ｖ１
次に、希釈用圧力計１９の接続管、即ちバルブ２２より希釈用圧力計１９側の空間の容量Ｖ４を測定する際は、吸引手段８と計量用圧力計１８と希釈用圧力計１９との各バルブ２３，２１，２２と流量調整バルブ２６とを開にして他のバルブ１０，２０，２４，２５は全て閉じる。吸引手段８を起動させ、配管系を真空にする。そして、流量調整バルブ２６と希釈用圧力計１９のバルブ２２とを閉にして、吸引手段８を止める。この時の圧力値Ｐ０を計量用圧力計１８で読み取る。流量調整バルブ２６を徐々に開き、計量用圧力計１８による値が例えば４０ｋＰａ程度に上がったら流量調整バルブ２６を閉じる。この時の圧力値Ｐ１を計量用圧力計１８で読み取る。さらに、希釈用圧力計１９のバルブ２２を開き、この時の圧力値Ｐ２を計量用圧力計１８で読み取る。
【００３５】
これらの測定値から数式４によって希釈用圧力計１９の接続管の容量Ｖ４を算出することができる。
【数４】
（Ｐ１−Ｐ０）×Ｖ１＝（Ｐ２−Ｐ０）×（Ｖ１＋Ｖ４）
∴Ｖ４＝（（Ｐ１−Ｐ２）／（Ｐ２−Ｐ０））×Ｖ１
以上によりガス測定装置１の密封系の各部の容積を算出できたので、以後は検量タンク２７を設ける必要は無い。
【００３６】
上述したガス測定装置１を利用して二次電池のセル２内で発生したガスの測定を行う手順を以下に説明する。
【００３７】
セル収容容器３にセル２を入れてガス管６に連結する。希釈ガス供給手段９のバルブ２４を閉じて、他のバルブ１０，２０〜２３，２５，２６を開く。そして、吸引手段８を作動させて、系の全体を約７０Ｐａ以下に減圧する。さらに、セル収容容器３と計量用圧力計１８のバルブ２０，２１を除いて各バルブ１０，２２，２３，２５，２６を閉じる。
【００３８】
そして、セル収容容器３のハンドル１３を回転させて針部材１２により電池ベント部分に孔を空ける。これにより、電池内の発生ガスが真空雰囲気に噴き出して、ガス管６内に充填される。さらに、この発生ガスの圧力を計量用圧力計１８で読み取る。
【００３９】
ここで、ガス管６およびセル収容容器３の容積は既知であるので、その容積値と計量用圧力計１８での測定値とに基づいて発生ガスの大気圧での容積を算出する。
【００４０】
次に、セル収容容器３と計量用圧力計１８の各バルブ２０，２１を閉めて、試料採取容器５と希釈用圧力計１９の各バルブ１０，２２を開ける。ここで、試料採取容器５は既に真空雰囲気にされていることから、発生ガスが試料採取容器５に移行される。さらに、希釈ガス供給手段９のバルブ２４と流量調整バルブ２６を開けて、内圧約１０６．７ｋＰａ（約８００Ｔｏｒｒ）になるまで希釈ガスを加える。この時の圧力を希釈用圧力計１９で読み取る。希釈した後のガス圧と試料採取容器５の容積とから希釈率が求められる。そして、試料採取容器５に移行されたガスの成分は、ガスクロマトグラフィやガスクロマトグラフィ／質量分析計などで測定する。
【００４１】
その後、セル収容容器３のバルブ２０を除く全てのバルブを開き真空にすることにより、系全体の洗浄を行い次の試験に向けて準備することができる。
【００４２】
また、１回の試験終了後にセル収容容器３の各部分を分解して、容器内の汚れ（電解液などの付着）をアルコールやアセトンで洗浄・乾燥する。乾燥後、セル収容容器３を再組立てする。
【００４３】
本実施形態によれば、ガス管６を使用しているのでセル収容容器３と計量用圧力計１８との間の容積を小さく抑えることができる。このため、従来行ってきたグローブバッグ内での電池解体や分析操作等に比べ、測定における感度の向上（数千〜万倍以上）と測定精度の向上を図ることができる。また、従来のグローブバッグ使用の場合に比べて、安全で数段の作業性・操作性の容易化と時間短縮も図ることができる。
【００４４】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば本実施形態では解体手段４において針部材１２がセル２に突き刺さって発生ガスが噴出するようにしているが、これには限られず他の解体方法を採用しても良い。例えば、電動式カッターを利用することにより解体して発生ガスが噴出するようにしても良い。この場合も、セル収容容器３内でセル２を安全に解体することができる。
【００４５】
また、本実施形態ではセル収容容器３を絶縁性樹脂から成るものにしているが、これには限られず例えば導電性の容器であってもセル２に接触する部分のみを絶縁性材料により絶縁するようにしても良い。この場合も二次電池がセル収容容器３内で短絡することを防止できるので、解体作業を安全に行うことができる。
【００４６】
さらに、本実施形態では検量タンク２７を用いてガス測定装置１の密封系の各部の容積を算出しているが、これには限られずガス測定装置１の各部の容積が予め分かっていれば検量タンク２７を設けなくても良い。
【００４７】
ところで、本実施形態では密封系の各要素をガス管６で接続しているが、これには限られず例えばセル収容容器３の側面に圧力計や吸引手段８等の各要素を直接取り付けたものとしても良い。この場合もガス測定を安全かつ高精度に行うことができる。
【００４８】
【実施例】
図１に示すガス測定装置１の各部分の容積を算出した。その結果、ガス管６の主要部の容量Ｖ１＝１１．８８ｍｌ、セル収容容器３の容量Ｖ２＝２９．８１ｍｌ、試料採取容器５の容量Ｖ３＝５２．２１ｍｌ、希釈用圧力計１９の接続管の容量Ｖ４＝２．６６ｍｌとなった。
【００４９】
そして、このガス測定装置１を利用して、実際の試験電池内のガス量およびガス成分を求めた。ここでは、二次電池を充放電サイクルしたものを複数パターン用意し、電池内に発生したガス量とその成分を測定した。その結果を表１に示す。同図から明らかなように、発生したガスの量および成分を高精度に検出することができた。また、ガス測定装置１におけるガス量測定の精度は０．０１ｍｌであった。よって、二次電池のガス量測定と成分分析とが安全かつ短時間でできることが判明した。
【表１】

【００５０】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、請求項１記載のガス測定方法によれば、セル内の発生ガスを真空雰囲気の空間に噴出してその圧力を測定して該ガス圧に基づき発生ガスの大気圧下での体積を算出しているので、発生ガスの体積を高精度に測定することができる。また、発生ガスの噴出前に真空雰囲気にするので、配管中およびセルに付着した微量の不純ガスの脱気・洗浄が可能になる。よって、極微量の発生ガスでも量および成分共に高精度に測定することができるようになる。さらに、発生ガスに必要最小限の希釈ガスを加えて試料を作製して成分を測定することができるので、測定精度を大きく高めることができる。
【００５１】
よって、二次電池の劣化機構を解明する上で必要な電池解体試験を安全に、かつ短時間・高感度・高精度で行うことが可能となる。
【００５２】
そして、請求項２記載のガス測定方法によれば、針部材を突き刺すだけの容易な操作によってセルからガスを噴出させることができる。よって、測定作業の作業性が良くなり容易に短時間で行うことができるようになる。
【００５３】
また、請求項３記載のガス測定方法によれば、試料採取容器に充填された希釈後のガスを利用してガスクロマトグラフにより成分を分析することができるので、発生ガス成分の測定を容易に行うことができる。
【００５４】
一方、請求項４記載のガス測定装置によれば、極微量の発生ガスでも量および成分共に高精度に測定することができるので、二次電池の劣化機構を解明する上で必要な電池解体試験を安全に、かつ短時間・高感度・高精度で行うことが可能となる。
【００５５】
また、請求項５記載のガス測定装置によれば、二次電池がセル収容容器内で短絡することを防止できるので、解体作業を安全に行うことができる。
【００５６】
さらに、請求項６記載のガス測定装置によれば、簡易な機構でセルから発生ガスを容易に噴出させることができる。よって、測定作業を短時間で行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】セル収容容器を示す概略の縦断面側面図である。
【符号の説明】
１ガス測定装置
２セル
３セル収容容器
４解体手段
５試料採取容器
６ガス管
７圧力計
８吸引手段
９希釈ガス供給手段
１０開閉弁
１２針部材

Claims

既知の容積を有する密閉空間に二次電池のセルを収容したまま前記空間を真空雰囲気にする真空工程と、前記セルを解体して内部のガスを前記空間に噴出させる噴出工程と、前記空間に充填された前記ガスの圧力を測定して、そのガス圧と前記空間の容積とから前記ガスの大気圧下での体積を算出するガス量測定工程と、前記ガスに希釈ガスを加えてからガス成分を測定する成分測定工程とを備えることを特徴とするガス測定方法。
前記噴出工程では、前記セルの安全弁に針部材を貫通させて前記ガスを前記空間に解放することを特徴とする請求項１記載のガス測定方法。
前記成分測定工程では、前記ガスに前記希釈ガスを加えた混合ガスを、予め真空雰囲気にした試料採取容器に圧力差により移行させて、前記試料採取容器内の前記混合ガスをガスクロマトグラフにより測定することを特徴とする請求項１または２記載のガス測定方法。
二次電池のセルを収容するセル収容容器と、前記セル収容容器に収容された前記セルを解体して内部のガスを噴出させる解体手段と、前記ガスを収容可能な試料採取容器と、前記セル収容容器と前記試料採取容器とを連結するガス管と、前記試料採取容器および前記ガス管の連結部分を開閉可能な開閉弁と、前記ガス管と試料採取容器とセル収容容器とを真空にできる吸引手段と、前記ガス管に希釈ガスを供給可能な希釈ガス供給手段と、前記ガス管内の圧力を測定する圧力計とを備えることを特徴とするガス測定装置。
前記セル収容容器は絶縁性樹脂から成ることを特徴とする請求項４記載のガス測定装置。
前記解体手段は、前記セルの安全弁を貫通する針部材を備えることを特徴とする請求項４または５記載のガス測定装置。