JP6319147B2 - X-ray analysis system and program - Google Patents

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本発明は、試料のX線分析に用いられるX線分析用システムおよびプログラムに係り、特に、充放電過程における二次電池の電子状態や構造変化などを測定するために用いて好適なX線分析用システムおよびプログラムに関する。   The present invention relates to an X-ray analysis system and program used for X-ray analysis of a sample, and in particular, X-ray analysis suitable for use in measuring the electronic state or structural change of a secondary battery in a charge / discharge process System and program.

二次電池のなかでも、特にリチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高く、作動電圧が高い電池として知られている。リチウムイオン二次電池は、携帯電話やノート型パーソナルコンピュータといった携帯型の電子機器のほか、ハイブリッド自動車や電気自動車の電源などに広く用いられている。   Among secondary batteries, a lithium ion secondary battery is known as a battery having a high energy density and a high operating voltage. Lithium ion secondary batteries are widely used in portable electronic devices such as mobile phones and notebook personal computers, as well as power sources for hybrid vehicles and electric vehicles.

一般に、リチウムイオン二次電池は、正極活物質を主要構成成分とする正極と、負極活物質を主要構成成分とする負極と、正極と負極を分離するセパレータと、非水系電解質などから構成されている。これらの構成材料は、金属缶やアルミラミネートフィルムなどの外装材で封止されている。外装材に金属缶を用いたものはハードパック型と呼ばれ、アルミラミネートフィルムを用いたものはソフトパック型またはラミネートセルとも呼ばれている。   Generally, a lithium ion secondary battery is composed of a positive electrode having a positive electrode active material as a main component, a negative electrode having a negative electrode active material as a main component, a separator separating the positive electrode and the negative electrode, a non-aqueous electrolyte, and the like. Yes. These constituent materials are sealed with an exterior material such as a metal can or an aluminum laminate film. Those using metal cans as exterior materials are called hard pack types, and those using aluminum laminate films are also called soft pack types or laminate cells.

電池材料の開発においては、電池材料を評価するためにX線分析が採用されている。X線分析のなかでも、特に、X線回折(X−ray Diffraction:以下、XRD)測定や、X線吸収微細構造(X‐ray Absorption Fine Structure:以下、XAFSと略す)測定は、結晶構造、構成元素それぞれの価数や局所構造(配位数、原子間距離)といった情報を与える分析手法であり、電池材料の評価に広く利用されている。   In the development of battery materials, X-ray analysis is employed to evaluate battery materials. Among X-ray analysis, in particular, X-ray diffraction (X-ray Diffraction: hereinafter referred to as XRD) measurement and X-ray absorption fine structure (hereinafter abbreviated as XAFS) measurement include crystal structure, It is an analytical technique that gives information such as the valence and local structure (coordination number, interatomic distance) of each constituent element, and is widely used for the evaluation of battery materials.

電池材料のX線分析の方法は、大別すると、ex−situ測定と、in−situ測定とに分かれる。ex−situ測定は、充放電を行った電池セルを分解し、正極などの構成材料を取り出してX線分析を行うものである。in−situ測定は、電池を分解せずに充放電を行ったままX線分析を行うものである。リチウムイオン二次電池などの非水系電解質を用いる二次電池の場合、ex−situ測定では、電池の外装材の中から正極などの構成材料を取り出して大気中に暴露すると、正極中の正極活物質の状態が変化してしまうことがある。このため近年では、実際の電池反応に近い状態を評価できるin−situ測定が主流になりつつある。   The method of X-ray analysis of battery materials is roughly divided into ex-situ measurement and in-situ measurement. In ex-situ measurement, charged and discharged battery cells are disassembled, and constituent materials such as positive electrodes are taken out and subjected to X-ray analysis. In-situ measurement is to perform X-ray analysis while charging and discharging without disassembling the battery. In the case of a secondary battery using a non-aqueous electrolyte such as a lithium ion secondary battery, in the ex-situ measurement, if a constituent material such as a positive electrode is taken out from the battery outer packaging material and exposed to the atmosphere, the positive electrode activity in the positive electrode The state of the substance may change. For this reason, in-situ measurement capable of evaluating a state close to an actual battery reaction is becoming mainstream in recent years.

in−situでのX線分析に関しては、たとえば非特許文献1に記載されているように、金属ベリリウムを用いたX線分析用の特殊な電気化学セルが開発され、電池材料の評価に利用されている。金属ベリリウムは、導電性があり、かつ、X線の透過率が高いことから、X線を透過する窓部の材料に用いられている。しかしながら、金属ベリリウムを窓部の材料に用いる場合は、(1)ベリリウムの酸化物が毒物であるため取り扱いが難しい、(2)電気化学セルの構造が複雑であるためセルの作製コストが高くなる、といった問題があった。   Regarding in-situ X-ray analysis, as described in Non-Patent Document 1, for example, a special electrochemical cell for X-ray analysis using metal beryllium has been developed and used for evaluation of battery materials. ing. Metal beryllium is conductive and has a high X-ray transmittance, so it is used as a material for a window portion that transmits X-rays. However, when metal beryllium is used as the material for the window, (1) it is difficult to handle because the oxide of beryllium is a poison, and (2) the cell fabrication cost is high due to the complicated structure of the electrochemical cell. There was a problem such as.

一方、特許文献1に記載されているように、アルミラミネートフィルムなどで外装した薄板状の電池(ラミネートセル)を対象に、直接、X線分析をする手法も採用されている。ラミネートセルは、正極、負極、外装などが十分に薄いため、X線を照射したときの透過率が高い。このため、ラミネートを分解せずに、そのままX線分析を実施することができる。この手法では、ラミネートセルの取り扱いが簡便であり、かつ、セルの作製コストが低いため、複数のセルを容易に作製できるというメリットがある。   On the other hand, as described in Patent Document 1, a method of directly performing X-ray analysis for a thin plate battery (laminate cell) covered with an aluminum laminate film or the like is also employed. The laminate cell has a sufficiently high transmittance when irradiated with X-rays because the positive electrode, the negative electrode, the exterior, and the like are sufficiently thin. Therefore, X-ray analysis can be performed as it is without decomposing the laminate. This method has an advantage that a plurality of cells can be easily manufactured because the handling of the laminate cell is simple and the manufacturing cost of the cell is low.

特開平11−230919号公報JP-A-11-230919

M. N. Richard et al, J. Electrochem. Soc. 144, 554, (1997)M. N. Richard et al, J. Electrochem. Soc. 144, 554, (1997)

しかしながら従来においては、in−situでラミネートセルのX線分析を行う場合に、以下のような問題があった。
X線分析の一つであるXAFS測定などでは、ラミネートセルの充放電を行いながら、充放電中のラミネートセルのX線吸光度を測定している。XAFS測定では、充放電に伴う電池材料の経時的な状態の変化を調べるために、予め決められた充放電試験時間(たとえば、20時間前後)にわたってラミネートセルの充放電を行い、その時々のX線吸光度を測定している。このため、複数のラミネートセルについてX線分析の測定結果を得るには、少なくともラミネートセルの個数に充放電試験時間を乗算した分の時間が必要になる。したがって、すべてのラミネートセルの測定結果が得られるまでに長い時間がかかってしまう。
However, conventionally, there are the following problems when performing X-ray analysis of a laminate cell in-situ.
In XAFS measurement, which is one of the X-ray analyses, X-ray absorbance of a laminate cell being charged / discharged is measured while charging / discharging the laminate cell. In the XAFS measurement, in order to investigate the change of the battery material over time due to charge / discharge, the laminate cell is charged / discharged over a predetermined charge / discharge test time (for example, around 20 hours). The linear absorbance is measured. For this reason, in order to obtain the measurement result of the X-ray analysis for a plurality of laminate cells, at least the time required for multiplying the number of laminate cells by the charge / discharge test time is required. Therefore, it takes a long time to obtain measurement results for all the laminate cells.

また、ラミネートセルのX線分析では、非常に高いエネルギーのX線が用いられる。具体的には、高エネルギー加速器研究機構放射光研究施設などの放射光から得られるX線が用いられる。このような大型放射光施設は日本国内に数カ所しかない。このため、研究開発を行うメーカーや機関、団体など(以下、「メーカー等」と総称)が大型放射光施設を利用する場合、大型放射光施設内の測定場所をあるメーカー等が使用している間は、他のメーカー等が使用できない状況になる。したがって、数少ない大型放射光施設を有効に利用するうえでも、ラミネートセルのX線分析を効率良く行うことが重要になる。   In the X-ray analysis of the laminate cell, X-rays with very high energy are used. Specifically, X-rays obtained from synchrotron radiation from the Synchrotron Radiation Research Facility of the High Energy Accelerator Research Organization are used. There are only a few such large synchrotron facilities in Japan. For this reason, when a manufacturer, institution, or organization that conducts research and development (hereinafter collectively referred to as “manufacturers, etc.”) uses a large-scale synchrotron radiation facility, a manufacturer or the like uses the measurement location in the large-scale synchrotron radiation facility. During this period, other manufacturers cannot use it. Therefore, it is important to efficiently perform the X-ray analysis of the laminate cell in order to effectively use the few large synchrotron radiation facilities.

本発明の主な目的は、複数のラミネートセルのX線分析を従来よりも効率良く行うことができる技術を提供することにある。   A main object of the present invention is to provide a technique capable of performing X-ray analysis of a plurality of laminate cells more efficiently than before.

本発明の第1の態様は、
セパレータを間に挟んで正極と負極を積層してなる電池要素を、電解液とともにラミネートフィルムにより密封したラミネートセルを試料とし、前記ラミネートセルにX線を照射して分析データを得るin−situX線分析に用いられるX線分析用システムであって、
複数のラミネートセルを保持することができる試料ホルダーを有し、前記試料ホルダーで保持した前記複数のラミネートセルのうち、前記X線の通過位置に配置するラミネートセルを前記試料ホルダーの移動によって切り替える試料切り替え装置と、
前記試料ホルダーで保持した前記複数のラミネートセルを予め決められた充放電試験時間内に充放電させる充放電装置と、
前記充放電試験時間内に前記複数のラミネートセルのX線分析の測定を並行して行うように、前記試料切り替え装置および前記充放電装置を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とするX線分析用システムである。
The first aspect of the present invention is:
An in-situ X-ray that obtains analytical data by irradiating the laminated cell with X-rays using a laminated cell in which a battery element formed by laminating a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween is sealed with a laminate film together with an electrolytic solution. An X-ray analysis system used for analysis,
A sample having a sample holder capable of holding a plurality of laminate cells, and of the plurality of laminate cells held by the sample holder, the laminate cell arranged at the X-ray passing position is switched by moving the sample holder. A switching device;
A charge / discharge device for charging / discharging the plurality of laminate cells held by the sample holder within a predetermined charge / discharge test time;
A control device for controlling the sample switching device and the charge / discharge device so as to perform X-ray analysis measurements of the plurality of laminate cells in parallel within the charge / discharge test time;
The system for X-ray analysis characterized by comprising.

本発明の第2の態様は、
前記制御装置は、一つのラミネートセルについて1回のX線分析の測定が終了するたびに、前記X線の通過位置に配置するラミネートセルを切り替えるべく、前記試料切り替え装置を駆動するとともに、前記複数のラミネートセルを前記X線の通過位置に順に配置する一巡の切り替え動作を前記試料切り替え装置が前記充放電試験時間内に少なくとも2回以上繰り返すように、前記試料切り替え装置を制御する
ことを特徴とする上記第1の態様に記載のX線分析用システムである。
The second aspect of the present invention is:
The control device drives the sample switching device to switch the laminate cell to be arranged at the X-ray passing position each time measurement of one X-ray analysis is completed for one laminate cell, and The sample switching device is controlled so that the sample switching device repeats at least two times or more within the charge / discharge test time in order to sequentially arrange the laminate cells at the X-ray passage positions. The X-ray analysis system according to the first aspect.

本発明の第3の態様は、
前記制御装置は、前記X線の通過位置に配置するラミネートセルの順序にあわせて前記複数のラミネートセルの充放電を順に開始するように、前記充放電装置を制御する
ことを特徴とする上記第1または第2の態様に記載のX線分析用システムである。
The third aspect of the present invention is:
The said control apparatus controls the said charging / discharging apparatus so that the charging / discharging of these laminate cells may be started in order according to the order of the laminate cells arrange | positioned in the passage position of the said X-ray. The X-ray analysis system according to the first or second aspect.

本発明の第4の態様は、
前記制御装置は、前記ラミネートセルに照射するX線のエネルギーを調整するモノクロメータの動作に連動するように、前記試料切り替え装置の動作を制御する
ことを特徴とする上記第1〜第3の態様のいずれかに記載のX線分析用システムである。
The fourth aspect of the present invention is:
The control device controls the operation of the sample switching device so as to be interlocked with the operation of a monochromator that adjusts the energy of X-rays applied to the laminate cell. The X-ray analysis system according to any one of the above.

本発明の第5の態様は、
セパレータを間に挟んで正極と負極を積層してなる電池要素を、電解液とともにラミネートフィルムにより密封したラミネートセルを試料とし、前記ラミネートセルにX線を照射して分析データを得るin−situX線分析に用いられるX線分析用システムに用いられるプログラムであって、
複数のラミネートセルを保持することができる試料ホルダーを有し、前記試料ホルダーで保持した前記複数のラミネートセルのうち、前記X線の通過位置に配置するラミネートセルを前記試料ホルダーの移動によって切り替える試料切り替え装置と、
前記試料ホルダーで保持した前記複数のラミネートセルを予め決められた充放電試験時間内に充放電させる充放電装置と、を制御の対象とし、
前記充放電試験時間内に前記複数のラミネートセルのX線分析の測定を並行して行うように、前記試料切り替え装置および前記充放電装置を制御する制御装置として、コンピュータを機能させるためのプログラムである。
According to a fifth aspect of the present invention,
An in-situ X-ray that obtains analytical data by irradiating the laminated cell with X-rays using a laminated cell in which a battery element formed by laminating a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween is sealed with a laminate film together with an electrolytic solution. A program used for an X-ray analysis system used for analysis,
A sample having a sample holder capable of holding a plurality of laminate cells, and of the plurality of laminate cells held by the sample holder, the laminate cell arranged at the X-ray passing position is switched by moving the sample holder. A switching device;
A charge / discharge device that charges and discharges the plurality of laminate cells held by the sample holder within a predetermined charge / discharge test time, and is subject to control,
A program for causing a computer to function as a control device for controlling the sample switching device and the charge / discharge device so as to perform X-ray analysis measurements of the plurality of laminate cells in parallel within the charge / discharge test time. is there.

本発明によれば、複数のラミネートセルのX線分析を従来よりも効率良く行うことができる。   According to the present invention, X-ray analysis of a plurality of laminate cells can be performed more efficiently than before.

X線分析装置の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of an X-ray analyzer. X線分析の対象試料となるラミネートセルの構成例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structural example of the lamination cell used as the object sample of X-ray analysis. 本発明の実施の形態に係るX線分析用システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the system for X-ray analysis which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る試料切り替え装置の構成例を示す正面図である。It is a front view which shows the structural example of the sample switching apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図4に示す試料切り替え装置の斜視図である。It is a perspective view of the sample switching device shown in FIG. 第1支持部材の正面図である。It is a front view of a 1st support member. 第1支持部材の斜視図である。It is a perspective view of a 1st support member. 第2支持部材の斜視図である。It is a perspective view of the 2nd support member. 第1支持部材に窓部材を貼り付けた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which affixed the window member on the 1st support member. 第2支持部材に窓部材を貼り付けた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which affixed the window member on the 2nd support member. 押さえ部の断面図である。It is sectional drawing of a holding | suppressing part. 複数のラミネートセルを充放電装置に電気的に接続した状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which connected the some laminate cell electrically to the charging / discharging apparatus. 測定工程で行われる処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the process performed at a measurement process. 試料ホルダーの移動に伴うラミネートセルの切り替え動作を説明する図(その1)である。It is FIG. (1) explaining the switching operation | movement of the lamination cell accompanying the movement of a sample holder. 試料ホルダーの移動に伴うラミネートセルの切り替え動作を説明する図(その2)である。It is FIG. (2) explaining switching operation | movement of the lamination cell accompanying the movement of a sample holder. 試料ホルダーの移動に伴うラミネートセルの切り替え動作を説明する図(その3)である。It is FIG. (3) explaining switching operation | movement of the lamination cell accompanying the movement of a sample holder. 試料ホルダーの移動に伴うラミネートセルの切り替え動作を説明する図(その4)である。It is FIG. (4) explaining switching operation | movement of the lamination cell accompanying the movement of a sample holder. 4つのラミネートセルの充放電を同時に開始する場合のタイミングチャートである。It is a timing chart in the case of starting charging / discharging of four laminate cells simultaneously. 4つのラミネートセルの充放電を異なるタイミングで順に開始する場合のタイミングチャートである。It is a timing chart in the case of starting charging / discharging of four laminate cells in order at a different timing. 本発明の他の実施形態に係る試料切り替え装置の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the sample switching apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 第1支持部材の斜視図である。It is a perspective view of a 1st support member. 試料ホルダーの正面図である。It is a front view of a sample holder. (A)は第1支持部材の平面図、(B)は第1支持部材の正面図である。(A) is a top view of a 1st support member, (B) is a front view of a 1st support member.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の実施の形態においては、次の順序で説明を行う。
1.X線分析装置の構成
2.ラミネートセルの構成
3.X線分析用システムの構成
4.試料切り替え装置の構成
5.試料切り替え装置の動作
6.X線分析方法
7.実施の形態の効果
8.変形例等
9.他の実施の形態
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the embodiment of the present invention, description will be given in the following order.
1. 1. Configuration of X-ray analyzer 2. Laminate cell configuration 3. Configuration of X-ray analysis system 4. Configuration of sample switching device 5. Operation of sample switching device 6. X-ray analysis method Effects of the embodiment 8. 8. Modifications etc. Other embodiments

<1.X線分析装置の構成>
図1はX線分析装置の構成例を示す概略図である。
図示したX線分析装置は、X線放射光源1と、モノクロメータ2と、第1のX線検出器3と、試料設置部4と、第2のX線検出器5と、を備えている。X線放射光源1は、高エネルギーのX線を放射するものである。X線分析では、実験室系X線装置または放射光施設から発生するX線を用いることができる。モノクロメータ2は、試料に照射されるX線のエネルギー(波長)を、Braggの条件式に基づく回折によって調整するものである。具体的には、モノクロメータ2は、X線放射光源1から放射されたX線を取り込むとともに、取り込んだX線を回折させることにより、特定のエネルギー(波長)のX線を取り出す。モノクロメータ2としては、二結晶モノクロメータを用いることができる。二結晶モノクロメータを用いた場合は、二つの分光結晶の角度に応じて、特定のエネルギー(波長)のX線を取り出すことができ、出射ビームの位置を一定に保つことができる。また、モノクロメータ2の動作をBraggの条件式にしたがって制御することにより、モノクロメータ2の角度を連続的または断続的に変化させることができる。
<1. Configuration of X-ray analyzer>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an X-ray analyzer.
The illustrated X-ray analyzer includes an X-ray emission light source 1, a monochromator 2, a first X-ray detector 3, a sample placement unit 4, and a second X-ray detector 5. . The X-ray radiation light source 1 emits high-energy X-rays. In X-ray analysis, X-rays generated from a laboratory X-ray apparatus or a synchrotron radiation facility can be used. The monochromator 2 adjusts the energy (wavelength) of X-rays applied to the sample by diffraction based on Bragg's conditional expression. Specifically, the monochromator 2 takes out X-rays emitted from the X-ray radiation light source 1 and diffracts the taken-in X-rays to take out X-rays having a specific energy (wavelength). As the monochromator 2, a double crystal monochromator can be used. When a double crystal monochromator is used, X-rays having a specific energy (wavelength) can be extracted according to the angle of the two spectral crystals, and the position of the outgoing beam can be kept constant. Also, by controlling the operation of the monochromator 2 according to the Bragg conditional expression, the angle of the monochromator 2 can be changed continuously or intermittently.

モノクロメータ2でエネルギーが調整されたX線の出射方向には、第1のX線検出器3と、試料設置部4と、第2のX線検出器5とが順に配置されている。試料設置部4は、X線分析の対象となる試料を設置する部分である。本実施の形態においては、X線分析の対象試料としてラミネートセル10を用いる。第1のX線検出器3は、ラミネートセル10に入射するX線の強度を検出するものである。第2のX線検出器5は、ラミネートセル10を透過したX線の強度を検出するものである。   A first X-ray detector 3, a sample placement unit 4, and a second X-ray detector 5 are sequentially arranged in the X-ray emission direction whose energy is adjusted by the monochromator 2. The sample placement unit 4 is a part for placing a sample to be subjected to X-ray analysis. In the present embodiment, a laminate cell 10 is used as a target sample for X-ray analysis. The first X-ray detector 3 detects the intensity of X-rays incident on the laminate cell 10. The second X-ray detector 5 detects the intensity of X-rays that have passed through the laminate cell 10.

上記構成からなるX線分析装置においては、試料設置部4にラミネートセル10を設置した後、X線放射光源1からX線を放射させる。X線放射光源1から放射したX線は、モノクロメータ2でエネルギーが調整された状態でラミネートセル10に入射する。このとき、ラミネートセル10に入射するX線の強度を第1のX線検出器3で検出する。また、ラミネートセル10を透過したX線の強度を第2のX線検出器5で検出する。これにより、第1のX線検出器3で検出した入射X線強度と第2のX線検出器5で検出した透過X線強度との比によって、ラミネートセル10のX線吸光度を求めることができる。   In the X-ray analysis apparatus having the above-described configuration, after the laminate cell 10 is installed in the sample installation unit 4, X-rays are emitted from the X-ray radiation light source 1. X-rays radiated from the X-ray radiation light source 1 enter the laminate cell 10 with the energy adjusted by the monochromator 2. At this time, the intensity of the X-rays incident on the laminate cell 10 is detected by the first X-ray detector 3. Further, the intensity of the X-ray transmitted through the laminate cell 10 is detected by the second X-ray detector 5. Thus, the X-ray absorbance of the laminate cell 10 can be obtained from the ratio between the incident X-ray intensity detected by the first X-ray detector 3 and the transmitted X-ray intensity detected by the second X-ray detector 5. it can.

<2.ラミネートセルの構成>
図2はX線分析の対象試料となるラミネートセルの構成例を示す概略断面図である。図示したラミネートセル10は、正極11と、負極12と、セパレータ13とを含む電池要素14を備えた構成となっている。正極11は、たとえばアルミニウム箔を用いて、全体的に正面視矩形のシート状に形成されている。正極11の片面には正極活物質層15が形成されている。正極活物質層15は、正極11の一部を構成するものであって、たとえば、ニッケル酸リチウムと、導電助剤と、結着剤とを用いた塗膜によって形成されている。負極12は、たとえば銅箔を用いて、全体的に正面視略矩形のシート状に形成されている。負極12の片面には負極活物質層16が形成されている。負極活物質層16は、負極12の一部を構成するものであって、たとえば、グラファイトと、結着剤とを用いた塗膜によって形成されている。セパレータ13は、正面視矩形のシート状に形成されている。電池要素14は、セパレータ13を間に挟んで正極11と負極12を積層した構造になっている。この積層構造においては、正極11の正極活物質層15と負極12の負極活物質層16とが、セパレータ13を介して対向する状態に配置されている。
<2. Laminate cell configuration>
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a laminate cell that is a target sample for X-ray analysis. The illustrated laminate cell 10 includes a battery element 14 including a positive electrode 11, a negative electrode 12, and a separator 13. The positive electrode 11 is formed, for example, in the form of a sheet having a rectangular shape when viewed from the front using, for example, an aluminum foil. A positive electrode active material layer 15 is formed on one surface of the positive electrode 11. The positive electrode active material layer 15 constitutes a part of the positive electrode 11 and is formed of a coating film using, for example, lithium nickelate, a conductive auxiliary agent, and a binder. The negative electrode 12 is formed in a generally rectangular sheet shape as viewed from the front, for example, using copper foil. A negative electrode active material layer 16 is formed on one surface of the negative electrode 12. The negative electrode active material layer 16 constitutes a part of the negative electrode 12 and is formed of, for example, a coating film using graphite and a binder. The separator 13 is formed in a rectangular sheet shape when viewed from the front. The battery element 14 has a structure in which the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are stacked with the separator 13 interposed therebetween. In this laminated structure, the positive electrode active material layer 15 of the positive electrode 11 and the negative electrode active material layer 16 of the negative electrode 12 are disposed so as to face each other with the separator 13 therebetween.

また、電池要素14は、電解液17とともにラミネートフィルム18によって密封されている。ただし、正極11の端子部分Taと負極12の端子部分Tbは、充放電のための端子(不図示)を接続するために、それぞれラミネートフィルム18の外側に引き出される。ラミネートフィルム18は、電池要素14よりも一回り大きい、正面視矩形の袋状に形成されている。ラミネートフィルム18の内部には、非水系電解液からなる適量の電解液17が注入されている。これにより、ラミネートセル10は、ラミネートシート型のリチウムイオン二次電池を構成している。また、ラミネートセル10は、X線分析に必要とされる程度にX線を透過するように、正極11、負極12およびセパレータ13をそれぞれ単一のシートで構成した薄板状の構造になっている。   Further, the battery element 14 is sealed with a laminate film 18 together with the electrolytic solution 17. However, the terminal portion Ta of the positive electrode 11 and the terminal portion Tb of the negative electrode 12 are each drawn out of the laminate film 18 in order to connect a terminal (not shown) for charging and discharging. The laminate film 18 is formed in a bag shape that is slightly larger than the battery element 14 and has a rectangular shape in front view. An appropriate amount of electrolytic solution 17 made of a non-aqueous electrolytic solution is injected into the laminate film 18. Thus, the laminate cell 10 constitutes a laminate sheet type lithium ion secondary battery. The laminate cell 10 has a thin plate-like structure in which the positive electrode 11, the negative electrode 12, and the separator 13 are each composed of a single sheet so as to transmit X-rays to the extent required for X-ray analysis. .

<3.X線分析用システムの構成>
図3は本発明の実施の形態に係るX線分析用システムを含むX線分析システム全体の構成例を示す図である。
図示したX線分析システムは、上述したX線分析装置を用いてラミネートセル10のX線分析を行うシステムである。このX線分析システムは、上述したX線分析装置の構成要素(1〜5)の他に、X線分析用システム20と、計測器22と、X線制御部23と、データ取得部24と、を備えた構成となっている。また、X線分析用システム20は、制御装置25と、充放電装置26と、試料切り替え装置27と、を備えた構成となっている。
<3. Configuration of X-ray analysis system>
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the entire X-ray analysis system including the X-ray analysis system according to the embodiment of the present invention.
The illustrated X-ray analysis system is a system that performs X-ray analysis of the laminate cell 10 using the above-described X-ray analysis apparatus. This X-ray analysis system includes an X-ray analysis system 20, a measuring instrument 22, an X-ray control unit 23, a data acquisition unit 24, in addition to the components (1 to 5) of the X-ray analysis apparatus described above. It is the structure provided with. The X-ray analysis system 20 includes a control device 25, a charge / discharge device 26, and a sample switching device 27.

計測器22は、第1のX線検出器3で検出された入射X線の強度データと第2のX線検出器5で検出された透過X線の強度データとを取り込むことにより、上述したラミネートセル10のX線吸光度を示す計測データを生成するものである。X線制御部23は、予め決められたX線の制御条件にしたがってモノクロメータ2の動作(角度)を制御することにより、試料(ラミネートセル10)に照射するX線のエネルギーを所定の範囲で可変制御するものである。データ取得部24は、計測器22で生成されたX線吸光度の計測データと、X線制御部23の制御条件に基づいて制御されたモノクロメータ2の角度データとを取得するとともに、それらの取得データを互いに対応付けて記憶するものである。たとえば、X線制御部23がモノクロメータ2の角度をθa,θb,θc,…と連続的(又は断続的)に変化させ、これに対応して計測器22がX線吸光度の計測データをDa,Db,Dc,…と生成したとする。そうした場合、データ取得部24は、モノクロメータ2の角度データθaとX線吸光度の計測データDa、モノクロメータ2の角度データθbとX線吸光度の計測データDb、モノクロメータ2の角度データθcとX線吸光度の計測データDc、をそれぞれ対応付けて記憶する。このようにデータ取得部24が取得して記憶するデータは、ラミネートセル10のX線吸光度に関する分析データとなる。ちなみに、モノクロメータ2によって調整されるX線のエネルギー(波長)は、モノクロメータ2の角度に依存する。このため、モノクロメータ2の角度データは、試料に照射されるX線のエネルギー又は波長を示すデータに変換することが可能である。   The measuring instrument 22 takes in the intensity data of the incident X-ray detected by the first X-ray detector 3 and the intensity data of the transmitted X-ray detected by the second X-ray detector 5 as described above. Measurement data indicating the X-ray absorbance of the laminate cell 10 is generated. The X-ray control unit 23 controls the operation (angle) of the monochromator 2 in accordance with a predetermined X-ray control condition, so that the X-ray energy irradiated to the sample (laminate cell 10) is within a predetermined range. Variable control is performed. The data acquisition unit 24 acquires the X-ray absorbance measurement data generated by the measuring instrument 22 and the angle data of the monochromator 2 controlled based on the control conditions of the X-ray control unit 23, and acquires them. Data is stored in association with each other. For example, the X-ray control unit 23 continuously (or intermittently) changes the angle of the monochromator 2 to θa, θb, θc,..., And the measuring instrument 22 changes the X-ray absorbance measurement data to Da corresponding to this. , Db, Dc,... In such a case, the data acquisition unit 24 uses the angle data θa and X-ray absorbance measurement data Da of the monochromator 2, the angle data θb and X-ray absorbance measurement data Db of the monochromator 2, and the angle data θc and X of the monochromator 2. The linear absorbance measurement data Dc is stored in association with each other. Thus, the data acquired and stored by the data acquisition unit 24 is analysis data relating to the X-ray absorbance of the laminate cell 10. Incidentally, the energy (wavelength) of X-rays adjusted by the monochromator 2 depends on the angle of the monochromator 2. Therefore, the angle data of the monochromator 2 can be converted into data indicating the energy or wavelength of X-rays irradiated on the sample.

(制御装置)
制御装置25は、X線分析用システム20全体の処理動作を統括的に制御するものである。制御装置25は、充放電装置26および試料切り替え装置27をそれぞれ制御の対象とする。そして、制御装置25は、予め決められた充放電試験時間内に複数のラミネートセル10の測定を並行して行うように、充放電装置26および試料切り替え装置27を制御する。また、制御装置25は、モノクロメータ2の動作に連動するように、試料切り換え装置27の動作を制御する。具体的な制御の仕方は後段で詳述する。
(Control device)
The control device 25 comprehensively controls the processing operation of the entire X-ray analysis system 20. The control device 25 controls the charge / discharge device 26 and the sample switching device 27, respectively. And the control apparatus 25 controls the charging / discharging apparatus 26 and the sample switching apparatus 27 so that the measurement of the several lamination cell 10 may be performed in parallel within the predetermined charging / discharging test time. Further, the control device 25 controls the operation of the sample switching device 27 so as to be interlocked with the operation of the monochromator 2. A specific control method will be described in detail later.

制御装置25は、主として、充放電制御部28と、試料切り替え制御部29と、を備えている。充放電制御部28は、予め決められた充放電条件にしたがって充放電装置26を制御するものである。試料切り替え制御部29は、予め決められた切り替え条件にしたがって試料切り替え装置27の動作を制御するものである。   The control device 25 mainly includes a charge / discharge control unit 28 and a sample switching control unit 29. The charge / discharge control unit 28 controls the charge / discharge device 26 according to predetermined charge / discharge conditions. The sample switching control unit 29 controls the operation of the sample switching device 27 in accordance with a predetermined switching condition.

制御装置25や各制御部28,29の機能は、コンピュータのハードウェア資源であるROM(Read Only Memory)又はハードディスク等に格納されたプログラムを、CPU(Central Processing Unit)がRAM(Random Access Memory)に読み出して実行することにより、実現可能である。また、そのためのプログラムは、予めコンピュータにインストールされていてもよいし、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納して提供されてもよいし、有線または無線の通信網を介して提供されてもよい。   The functions of the control device 25 and the control units 28 and 29 are a program stored in a ROM (Read Only Memory) or a hard disk, which is a hardware resource of a computer, and a CPU (Central Processing Unit) that is a RAM (Random Access Memory). This can be realized by reading and executing the above. In addition, the program for that purpose may be installed in a computer in advance, may be provided by being stored in a computer-readable recording medium, or may be provided via a wired or wireless communication network. .

充放電装置26は、ラミネートセル10の充放電を行うものである。ラミネートセル10の充放電は、予め決められた充放電試験時間内に充電と放電を順に行う。また、この充放電は、「充電」→「停止」→「放電」を一つのパターンとして行われる。具体的には、ラミネートセル10を一定の電流で「充電」していき、予め決められたカットオフ条件(カットオフ電圧等)を満たしたら充電を「停止」し、予め決められたカットオフ条件まで「放電」させる。充放電装置26は、同時に複数のラミネートセル10を電気的に接続可能な多チャンネル型の充放電装置によって構成されている。多チャンネル型の充放電装置を用いることにより、複数のラミネートセル10の充放電を並行して行うことができる。   The charge / discharge device 26 performs charge / discharge of the laminate cell 10. The charging / discharging of the laminate cell 10 is performed in order within a predetermined charging / discharging test time. Further, this charging / discharging is performed as one pattern of “charge” → “stop” → “discharge”. Specifically, the laminate cell 10 is “charged” at a constant current, and when a predetermined cutoff condition (cutoff voltage or the like) is satisfied, the charging is “stopped” and the predetermined cutoff condition is set. "Discharge" until. The charging / discharging device 26 is configured by a multi-channel charging / discharging device capable of electrically connecting a plurality of laminate cells 10 at the same time. By using a multi-channel type charging / discharging device, charging / discharging of a plurality of laminate cells 10 can be performed in parallel.

試料切り替え装置27は、第1のX線検出器3から第2のX線検出器5に向かうX線の通過位置に配置するラミネートセル10を切り替えるものである。以下に、試料切り替え装置27の具体的な構成について記述する。   The sample switching device 27 switches the laminate cell 10 disposed at the X-ray passing position from the first X-ray detector 3 toward the second X-ray detector 5. Hereinafter, a specific configuration of the sample switching device 27 will be described.

<4.試料切り替え装置の構成>
図4は本発明の実施の形態に係る試料切り替え装置の構成例を示す正面図であり、図5は図4に示す試料切り替え装置の斜視図である。試料切り替え装置27は、大きくは、試料ホルダー31と、この試料ホルダー31を移動可能に支持するホルダー移動装置32と、を備えた構成となっている。
<4. Configuration of sample switching device>
FIG. 4 is a front view showing a configuration example of the sample switching device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view of the sample switching device shown in FIG. The sample switching device 27 generally includes a sample holder 31 and a holder moving device 32 that supports the sample holder 31 so as to be movable.

(ホルダー移動装置)
ホルダー移動装置32は台座33に搭載されている。台座33は、X線分析装置の試料設置部4に設けられるものである。ホルダー移動装置32は、図示しないモータと、このモータを駆動源として回転する回転板34と、この回転板34を支持するステージ機構39と、を有している。駆動源となるモータとしては、たとえば、ステッピングモータやサーボモータなどを用いることができる。回転板34は円板形に形成され、その中心が回転中心35になっている。回転板34の前面には複数(図例では4つ)のネジ孔36が設けられている。これらのネジ孔36は、回転板34に試料ホルダー31を取り付けるためのものである。
(Holder moving device)
The holder moving device 32 is mounted on the pedestal 33. The pedestal 33 is provided in the sample setting unit 4 of the X-ray analyzer. The holder moving device 32 includes a motor (not shown), a rotating plate 34 that rotates using the motor as a drive source, and a stage mechanism 39 that supports the rotating plate 34. For example, a stepping motor, a servo motor, or the like can be used as a motor serving as a drive source. The rotating plate 34 is formed in a disc shape, and the center thereof is a rotation center 35. A plurality (four in the illustrated example) of screw holes 36 are provided on the front surface of the rotating plate 34. These screw holes 36 are for attaching the sample holder 31 to the rotating plate 34.

ホルダー移動装置32のステージ機構39は、ラミネートセル10に入射(照射)するX線の光軸方向と直交する方向で回転板34の位置を調整可能な位置調整機構に相当するものである。ステージ機構39は、XYステージを用いて構成されている。ステージ機構39は、XYステージを用いて構成されている。ステージ機構39は、X線分析装置の試料設置部4にホルダー移動装置32を設置した場合に、上記X線の光軸方向と直交する面内で垂直方向(縦方向)および水平方向(横方向)に回転板34を移動可能に支持するものである。ステージ機構39を構成するXYステージのうち、一方のステージは、マイクロメータヘッド37の回転にしたがって回転板34を垂直方向に移動させ、他方のステージは、マイクロメータヘッド38の回転にしたがって回転板34を水平方向に移動させる。このため、各々のマイクロメータヘッド37,38を適宜回転させることにより、回転板34の位置を垂直方向と水平方向で独立に調整することが可能である。   The stage mechanism 39 of the holder moving device 32 corresponds to a position adjusting mechanism that can adjust the position of the rotating plate 34 in a direction orthogonal to the optical axis direction of the X-ray incident (irradiated) on the laminate cell 10. The stage mechanism 39 is configured using an XY stage. The stage mechanism 39 is configured using an XY stage. The stage mechanism 39 has a vertical direction (vertical direction) and a horizontal direction (horizontal direction) in a plane perpendicular to the optical axis direction of the X-ray when the holder moving device 32 is installed in the sample setting unit 4 of the X-ray analyzer. The rotating plate 34 is movably supported. Of the XY stages constituting the stage mechanism 39, one stage moves the rotating plate 34 in the vertical direction according to the rotation of the micrometer head 37, and the other stage rotates the rotating plate 34 according to the rotation of the micrometer head 38. Is moved horizontally. Therefore, the position of the rotating plate 34 can be adjusted independently in the vertical direction and the horizontal direction by appropriately rotating the micrometer heads 37 and 38.

(試料ホルダー)
試料ホルダー31は、上述したラミネートセル10を対象試料としてX線分析を行う際にラミネートセル10を保持するために用いられるものである。本実施の形態においては、「X線分析」の一例として、ラミネートセル10にX線を照射して分析データを得るin−situX線分析に適用する場合について説明する。「in−situX線分析」とは、リチウムイオン二次電池を構成するラミネートセル10を分解することなくX線分析を行うことをいう。
(Sample holder)
The sample holder 31 is used to hold the laminate cell 10 when performing X-ray analysis using the above-described laminate cell 10 as a target sample. In the present embodiment, as an example of “X-ray analysis”, a case will be described in which the present invention is applied to in-situ X-ray analysis in which the laminate cell 10 is irradiated with X-rays to obtain analysis data. “In-situ X-ray analysis” refers to performing X-ray analysis without decomposing the laminate cell 10 constituting the lithium ion secondary battery.

試料ホルダー31は、複数のラミネートセル10を保持することができる構成になっている。本実施の形態においては、一つの試料ホルダー31を用いて最多で4つのラミネートセル10を同時に保持できる構成になっている。以下、4つのラミネートセル10を個々に区別して説明する場合は、適宜、個々のラミネートセル10に符号10A,10B,10C,10Dを付すことにする。   The sample holder 31 is configured to be able to hold a plurality of laminate cells 10. In the present embodiment, a maximum of four laminate cells 10 can be simultaneously held using one sample holder 31. Hereinafter, when the four laminate cells 10 are described separately, the reference numerals 10A, 10B, 10C, and 10D are attached to the individual laminate cells 10 as appropriate.

試料ホルダー31は、一つの第1支持部材41と、4つの第2支持部材42と、第1支持部材41と第2支持部材42とを押さえる押さえ部43と、を備えた構成になっている。第1支持部材41は、4つのラミネートセル10に共通に対応する部材である。第2支持部材42は、4つのラミネートセル10に個別に対応する部材である。   The sample holder 31 includes a first support member 41, four second support members 42, and a pressing portion 43 that presses the first support member 41 and the second support member 42. . The first support member 41 is a member corresponding to the four laminate cells 10 in common. The second support member 42 is a member corresponding to each of the four laminate cells 10.

(第1支持部材)
図6は第1支持部材41の正面図であり、図7は第1支持部材41の斜視図である。
第1支持部材41は、適度な厚み(たとえば、5〜10mm程度の厚み)を有する平らな板状に形成されている。また、第1支持部材41は、正面視扇形に形成されている。具体的には、第1支持部材41は、主に、一つの円弧44と、この円弧44の両端に一端を接続した二つの辺45,46とによって扇形に形成されている。第1支持部材41を形作っている扇形の中心角は180°未満(本形態例では125°程度)になっている。二つの辺45,46の他端には、第1支持部材41の基部47が形成されている。基部47の一部は、上述した円弧44よりも曲率半径が小さく、かつ、円弧44と向きが反対の円弧状(半円形)に形成されている。
(First support member)
FIG. 6 is a front view of the first support member 41, and FIG. 7 is a perspective view of the first support member 41.
The first support member 41 is formed in a flat plate shape having an appropriate thickness (for example, a thickness of about 5 to 10 mm). The first support member 41 is formed in a fan shape when viewed from the front. Specifically, the first support member 41 is mainly formed in a fan shape by one arc 44 and two sides 45 and 46 having one ends connected to both ends of the arc 44. The central angle of the sector forming the first support member 41 is less than 180 ° (about 125 ° in this embodiment). A base portion 47 of the first support member 41 is formed at the other end of the two sides 45 and 46. A part of the base 47 is formed in a circular arc shape (semi-circular shape) whose radius of curvature is smaller than that of the circular arc 44 and whose direction is opposite to that of the circular arc 44.

第1支持部材41の一方の主面(以下、単に「主面」ともいう。)48は、4つのラミネートセル10を平面的に並べて配置できる大きさになっている。第1支持部材41の主面48は、上述した第2支持部材42との間でラミネートセル10を挟んで支持するための支持面となっている。第1支持部材41の主面48には、仮想的に4つの試料取付領域49が区画されている。試料取付領域49は、ラミネートセル10を取り付けるために確保された領域である。4つの試料取付領域49は、第1支持部材41の主面48上に4つのラミネートセル10を放射状に並べて配置できるように、隣り合う試料取付領域49の間に適度な間隔をあけて放射状に並んでいる。   One main surface (hereinafter, also simply referred to as “main surface”) 48 of the first support member 41 is sized so that the four laminate cells 10 can be arranged in a plane. The main surface 48 of the first support member 41 is a support surface for supporting the laminate cell 10 with the second support member 42 described above. On the main surface 48 of the first support member 41, four sample attachment regions 49 are virtually partitioned. The sample attachment area 49 is an area secured for attaching the laminate cell 10. The four sample mounting areas 49 are radially spaced with an appropriate interval between the adjacent sample mounting areas 49 so that the four laminated cells 10 can be arranged radially on the main surface 48 of the first support member 41. Are lined up.

各々の試料取付領域49には、一つのX線透過用孔51と、4つのネジ取付用孔52とが設けられている。X線透過用孔51は、一つの試料ホルダー31で保持できるラミネートセル10の個数にあわせて、第1支持部材41全体で合計4つ設けられている。X線透過用孔51と各々のネジ取付用孔52は、いずれも第1支持部材41を厚み方向に貫通する状態で形成されている。X線透過用孔51は、X線を透過させるためのX線透過部として第1支持部材41に設けられたものである。X線透過用孔51は、試料取付領域49の中央部に設けられている。ネジ取付用孔52は、試料取付領域49の四隅に一つずつ設けられている。ネジ取付用孔52は、後述するネジ43(図11参照)を取り付けるためのものである。   Each sample attachment region 49 is provided with one X-ray transmission hole 51 and four screw attachment holes 52. A total of four X-ray transmission holes 51 are provided for the entire first support member 41 in accordance with the number of laminate cells 10 that can be held by one sample holder 31. Both the X-ray transmitting hole 51 and each screw mounting hole 52 are formed so as to penetrate the first support member 41 in the thickness direction. The X-ray transmission hole 51 is provided in the first support member 41 as an X-ray transmission part for transmitting X-rays. The X-ray transmission hole 51 is provided at the center of the sample attachment region 49. One screw mounting hole 52 is provided at each of the four corners of the sample mounting region 49. The screw attachment hole 52 is for attaching a screw 43 (see FIG. 11) described later.

第1支持部材41の基部47の中心には試料ホルダー31の回転中心53が設定されている。基部47の回転中心53の周りには4つの連結用孔54が設けられている。これらの連結用孔54は、ホルダー移動装置32の回転板34に試料ホルダー31を連結するためのものである。先述した4つのX線透過用孔51は、上記回転中心53から等距離を隔てた位置で、かつ、互いに等しい角度間隔θ1(本形態例ではθ1=40°間隔)をあけた位置に形成されている。   A rotation center 53 of the sample holder 31 is set at the center of the base 47 of the first support member 41. Four connection holes 54 are provided around the rotation center 53 of the base 47. These connection holes 54 are for connecting the sample holder 31 to the rotating plate 34 of the holder moving device 32. The four X-ray transmitting holes 51 described above are formed at a position equidistant from the rotation center 53 and at an equal angular interval θ1 (θ1 = 40 ° interval in this embodiment). ing.

(第2支持部材)
図8は第2支持部材の斜視図である。
第2支持部材42は、適度な厚み(たとえば、10mm程度の厚み)を有する平らな板状に形成されている。また、第2支持部材42は、正面視矩形に形成されている。第2支持部材42の一方の主面(以下、単に「主面」ともいう。)55は、上述した第1支持部材41との間でラミネートセル10を挟んで支持するための支持面となっている。
(Second support member)
FIG. 8 is a perspective view of the second support member.
The second support member 42 is formed in a flat plate shape having an appropriate thickness (for example, a thickness of about 10 mm). Moreover, the 2nd support member 42 is formed in the front view rectangle. One main surface (hereinafter also simply referred to as “main surface”) 55 of the second support member 42 serves as a support surface for supporting the laminate cell 10 with the first support member 41 described above. ing.

第2支持部材42には、一つのX線透過用孔56と、4つのネジ取付用孔57とが設けられている。X線透過用孔56と各々のネジ取付用孔57は、いずれも第2支持部材42を厚み方向に貫通する状態で形成されている。X線透過用孔56は、X線を透過させるためのX線透過部として第2支持部材42に設けられたものである。X線透過用孔56は、第2支持部材42の中央部に設けられている。また、X線透過用孔56は、第1支持部材41に設けられたX線透過用孔51と同じ大きさ(たとえば、直径が5mm)で円形に形成されている。ネジ取付用孔57は、第2支持部材42の四隅に一つずつ設けられている。ネジ取付用孔57は、後述するネジ43(図11参照)を取り付けるためにものである。   The second support member 42 is provided with one X-ray transmitting hole 56 and four screw mounting holes 57. Both the X-ray transmitting hole 56 and each screw mounting hole 57 are formed so as to penetrate the second support member 42 in the thickness direction. The X-ray transmission hole 56 is provided in the second support member 42 as an X-ray transmission part for transmitting X-rays. The X-ray transmission hole 56 is provided at the center of the second support member 42. Further, the X-ray transmission hole 56 is formed in a circular shape with the same size (for example, a diameter of 5 mm) as the X-ray transmission hole 51 provided in the first support member 41. One screw mounting hole 57 is provided at each of the four corners of the second support member 42. The screw mounting hole 57 is for mounting a screw 43 (see FIG. 11) described later.

第2支持部材42を正面視したときの外形寸法は、第1支持部材41に区画された試料取付領域49の外形寸法とほぼ同じ寸法に設定されている。第2支持部材42のネジ取付用孔57は、第1支持部材41のネジ取付用孔52と同じ大きさ(たとえば、直径が4mm)で円形に形成されている。また、第2支持部材42におけるX線透過用孔56と4つのネジ取付用孔57との位置関係は、第1支持部材41におけるX線透過用孔51と4つのネジ取付用孔52との位置関係と同一に設定されている。   The external dimension when the second support member 42 is viewed from the front is set to be approximately the same as the external dimension of the sample attachment region 49 partitioned by the first support member 41. The screw mounting hole 57 of the second support member 42 is formed in a circle with the same size (for example, a diameter of 4 mm) as the screw mounting hole 52 of the first support member 41. The positional relationship between the X-ray transmission hole 56 and the four screw mounting holes 57 in the second support member 42 is such that the X-ray transmission hole 51 and the four screw mounting holes 52 in the first support member 41 are It is set the same as the positional relationship.

(窓部材)
上記構成からなる第1支持部材41および第2支持部材42のうち、第1支持部材41の一方の主面48には、図9に示すように4つの窓部材58が貼り付けられ、これに対応して第2支持部材42の主面55には、図10に示すように窓部材59が貼り付けられている。窓部材58は、X線透過用孔51の開口を塞ぐように貼り付けられ、窓部材59は、X線透過用孔56の開口を塞ぐように貼り付けられている。窓部材58,59は、第1支持部材41と第2支持部材42との間にラミネートセル10を挟んで支持する場合に、ラミネートセル10に直接、接触する部材である。窓部材58は、それぞれに対応する試料取付領域49に一つずつ貼り付けられている。各々の窓部材58,59は、互いに同じ材料を用いて、同じ形状および寸法に形成されている。さらに記述すると、各々の窓部材58,59は、薄いシート状をなして平面視矩形に形成されている。また、各々の窓部材58,59は、X線分析の測定に支障のない程度のX線透過率と、機械的な剛性とを併せ持つ材料で構成されている。窓部材58,59の材料としては、炭素繊維強化プラスチックを好適に用いることができる。
(Window member)
Of the first support member 41 and the second support member 42 having the above-described configuration, four window members 58 are attached to one main surface 48 of the first support member 41 as shown in FIG. Correspondingly, a window member 59 is attached to the main surface 55 of the second support member 42 as shown in FIG. The window member 58 is attached so as to close the opening of the X-ray transmission hole 51, and the window member 59 is attached so as to close the opening of the X-ray transmission hole 56. The window members 58 and 59 are members that directly contact the laminate cell 10 when the laminate cell 10 is supported between the first support member 41 and the second support member 42. One window member 58 is affixed to each sample attachment region 49 corresponding thereto. The window members 58 and 59 are formed in the same shape and size using the same material. More specifically, each of the window members 58 and 59 has a thin sheet shape and is formed in a rectangular shape in plan view. Each of the window members 58 and 59 is made of a material having both an X-ray transmittance that does not hinder measurement in X-ray analysis and mechanical rigidity. As a material for the window members 58 and 59, carbon fiber reinforced plastic can be suitably used.

ここで、ラミネートセル10、第2支持部材42および窓部材58,59の寸法例について記述する。ラミネートセル10の寸法は、たとえば、長手寸法=80mm、短手寸法=60mm、厚み寸法=1mmに設定することができる。この場合、第2支持部材42の寸法は、たとえば、長手寸法=100mm、短手寸法=40mm、厚み寸法=10mmに設定することができる。また、窓部材58,59の各部の寸法は、たとえば、長手寸法=80mm、短手寸法=20mm、厚み寸法=0.2mmに設定することができる。   Here, the dimension example of the laminate cell 10, the 2nd support member 42, and the window members 58 and 59 is described. The dimensions of the laminate cell 10 can be set, for example, such that the long dimension = 80 mm, the short dimension = 60 mm, and the thickness dimension = 1 mm. In this case, the dimensions of the second support member 42 can be set, for example, such that the long dimension = 100 mm, the short dimension = 40 mm, and the thickness dimension = 10 mm. Moreover, the dimension of each part of the window members 58 and 59 can be set to, for example, a longitudinal dimension = 80 mm, a short dimension = 20 mm, and a thickness dimension = 0.2 mm.

(押さえ部)
押さえ部43は、第1支持部材41と第2支持部材42との間にラミネートセル10を挟んで支持する場合に、第1支持部材41と第2支持部材42が離間しないように両者を押さえるものである。押さえ部43は、第1支持部材41と第2支持部材42の各X線透過用孔51,56を通過するX線と干渉しないように、X線透過用孔51,56の形成部位以外の箇所で第1支持部材41と第2支持部材42を押さえる。
(Presser part)
When holding the laminate cell 10 between the first support member 41 and the second support member 42, the pressing portion 43 presses both the first support member 41 and the second support member 42 so that they are not separated from each other. Is. The pressing portion 43 is located at a portion other than the portion where the X-ray transmission holes 51 and 56 are formed so as not to interfere with the X-rays passing through the X-ray transmission holes 51 and 56 of the first support member 41 and the second support member 42. The first support member 41 and the second support member 42 are pressed in place.

本実施の形態においては、一例として、上記図4に示すように、第2支持部材42の四隅を、それぞれ押さえ部43としている。押さえ部43は、たとえば図11に示すように、ネジ61とナット62からなる連結具を用いて構成される。ネジ61は、第1支持部材41に設けられたネジ取付用孔52と、これに対応して第2支持部材42に設けられたネジ取付用孔57とに挿入されるものである。ナット62は、ネジ61の雄ネジ部分に螺合するものである。このような連結具を用いて押さえ部43を構成した場合は、ネジ取付用孔52,57に挿入したネジ61にナット62を螺合させて締め付けることにより、第1支持部材41と第2支持部材42を互いに結合(連結)するように押さえることができる。   In the present embodiment, as an example, as shown in FIG. 4, the four corners of the second support member 42 are the pressing portions 43. For example, as shown in FIG. 11, the pressing portion 43 is configured by using a connector composed of a screw 61 and a nut 62. The screw 61 is inserted into a screw mounting hole 52 provided in the first support member 41 and a screw mounting hole 57 provided in the second support member 42 corresponding thereto. The nut 62 is screwed into the male screw portion of the screw 61. When the pressing portion 43 is configured using such a connecting tool, the first support member 41 and the second support member are supported by screwing and tightening the nut 62 to the screw 61 inserted into the screw mounting holes 52 and 57. The members 42 can be pressed so as to be coupled (connected) to each other.

(試料ホルダーにラミネートセルを取り付ける場合の手順)
次に、上記構成からなる試料ホルダー31にラミネートセル10を取り付ける場合の手順について説明する。ここでは一例として、試料ホルダー31にラミネートセル10を一つずつ取り付ける場合の手順を記述する。
(Procedure for attaching the laminate cell to the sample holder)
Next, a procedure for attaching the laminate cell 10 to the sample holder 31 having the above-described configuration will be described. Here, as an example, a procedure for attaching the laminate cells 10 to the sample holder 31 one by one will be described.

まず、第1支持部材41の主面48を上向きにして第1支持部材41を水平に支持し、この状態で第1支持部材41の主面48上にラミネートセル10を置く。このとき、一つの試料取付領域49に一つのラミネートセル10を置く。次に、ラミネートセル10の上に第2支持部材42を重ねて置く。このとき、光透過性を有する材料(典型的には透明な材料)で第1支持部材41と第2支持部材42を構成しておけば、それらの支持部材41,42の間にラミネートセル10を挟んだ状態でも、支持部材41,42の外側からラミネートセル10と窓部材58,59の位置関係を把握することができる。次に、第1支持部材41のネジ取付用孔52の位置と第2支持部材42のネジ取付用孔57の位置を合わせる。これにより、第1支持部材41のX線透過用孔51と第2支持部材42のX線透過用孔56とがほぼ同軸に配置される。   First, the first support member 41 is supported horizontally with the main surface 48 of the first support member 41 facing upward, and the laminate cell 10 is placed on the main surface 48 of the first support member 41 in this state. At this time, one laminate cell 10 is placed in one sample attachment region 49. Next, the second support member 42 is placed over the laminate cell 10. At this time, if the first support member 41 and the second support member 42 are made of a light transmissive material (typically a transparent material), the laminate cell 10 is interposed between the support members 41 and 42. Even in the state of sandwiching, the positional relationship between the laminate cell 10 and the window members 58 and 59 can be grasped from the outside of the support members 41 and 42. Next, the position of the screw mounting hole 52 of the first support member 41 and the position of the screw mounting hole 57 of the second support member 42 are matched. Thereby, the X-ray transmission hole 51 of the first support member 41 and the X-ray transmission hole 56 of the second support member 42 are arranged substantially coaxially.

次に、第1支持部材41と第2支持部材42とを互いに離間しないように押さえるべく、第2支持部材42の四隅にそれぞれネジ61とナット62を取り付ける。具体的には、互いに位置合わせされたネジ取付用孔52,57に第2支持部材42側からネジ61を挿入した後、ネジ61にナット62を螺合させる。このとき、第2支持部材42の四隅にそれぞれネジ61とナット62を取り付けて仮締めしてから、4つのナット62を徐々に締め付けて本締めすることにより、第1支持部材41に対して第2支持部材42を均等な力でバランス良く押さえることができる。ナット62による締め付け力は、少なくとも、第1支持部材41と第2支持部材42の間に挟んだラミネートセル10が落下しない程度の強さで、かつ、第1支持部材41や第2支持部材42が歪まない程度の強さとするのがよい。   Next, screws 61 and nuts 62 are attached to the four corners of the second support member 42 in order to hold the first support member 41 and the second support member 42 so as not to be separated from each other. Specifically, after inserting the screw 61 from the second support member 42 side into the screw mounting holes 52 and 57 aligned with each other, the nut 62 is screwed into the screw 61. At this time, screws 61 and nuts 62 are respectively attached to the four corners of the second support member 42 and temporarily tightened, and then the four nuts 62 are gradually tightened and finally tightened. 2 The support member 42 can be pressed in a balanced manner with an equal force. The tightening force by the nut 62 is at least strong enough to prevent the laminate cell 10 sandwiched between the first support member 41 and the second support member 42 from falling, and the first support member 41 and the second support member 42. It should be strong enough to prevent distortion.

以上の手順で第1支持部材41に一つのラミネートセル10を取り付けたら、これと同様の手順で残り3つのラミネートセル10を取り付ける。これにより、上記図4に示すように、第1支持部材41に4つの第2支持部材42を用いてラミネートセル10A〜10Dが放射状に並べて装着される。各々のラミネートセル10は、第1支持部材41と第2支持部材42の間にサンドイッチ状に挟んで支持される。このとき、上記図11に示すように、第1支持部材41の主面48がラミネートセル10の一方の主面に対向するように配置されるとともに、第2支持部材42の主面55がラミネートセル10の他方の主面に対向するように配置される。また、第1支持部材41の主面48に貼り付けられている窓部材58がラミネートセル10の一方の主面に接触し、第2支持部材42の主面55に貼り付けられている窓部材59がラミネートセル10の他方の主面に接触した状態となる。   When one laminate cell 10 is attached to the first support member 41 by the above procedure, the remaining three laminate cells 10 are attached by the same procedure. Accordingly, as shown in FIG. 4, the laminate cells 10 </ b> A to 10 </ b> D are attached to the first support member 41 in a radial manner using the four second support members 42. Each laminate cell 10 is supported by being sandwiched between a first support member 41 and a second support member 42. At this time, as shown in FIG. 11, the main surface 48 of the first support member 41 is disposed so as to face one main surface of the laminate cell 10, and the main surface 55 of the second support member 42 is laminated. It arrange | positions so that the other main surface of the cell 10 may be opposed. Further, the window member 58 attached to the main surface 48 of the first support member 41 contacts one main surface of the laminate cell 10 and is attached to the main surface 55 of the second support member 42. 59 is in contact with the other main surface of the laminate cell 10.

(ホルダー移動装置に試料ホルダーを取り付ける場合の手順)
次に、ホルダー移動装置32に試料ホルダー31を取り付ける場合の手順について説明する。まず、第1支持部材41の基部47をホルダー移動装置32の回転板34に接触させる。このとき、第1支持部材41の基部47に設けられている4つの連結用孔54を、これに対応してホルダー移動装置32の回転板34に設けられている4つのネジ孔36に位置合わせする。また、回転板34の回転中心35の位置と基部47に設定された回転中心53の位置を合わせる。次に、4つの連結用孔54を通してホルダー取付用のネジ(不図示)をネジ孔36に螺合させた後、各々のネジを徐々に締め付ける。これにより、第1支持部材41の基部47がホルダー移動装置32の回転板34に固定される。以上の手順により、上記図4に示すようにホルダー移動装置32に試料ホルダー31を取り付けることができる。
(Procedure for attaching the sample holder to the holder moving device)
Next, a procedure for attaching the sample holder 31 to the holder moving device 32 will be described. First, the base 47 of the first support member 41 is brought into contact with the rotating plate 34 of the holder moving device 32. At this time, the four connecting holes 54 provided in the base 47 of the first support member 41 are aligned with the four screw holes 36 provided in the rotating plate 34 of the holder moving device 32 correspondingly. To do. Further, the position of the rotation center 35 of the rotating plate 34 and the position of the rotation center 53 set in the base 47 are matched. Next, screws for attaching the holder (not shown) are screwed into the screw holes 36 through the four connecting holes 54, and each screw is gradually tightened. Thereby, the base 47 of the first support member 41 is fixed to the rotating plate 34 of the holder moving device 32. By the above procedure, the sample holder 31 can be attached to the holder moving device 32 as shown in FIG.

なお、試料ホルダー31にラミネートセル10を取り付ける場合や、ホルダー移動装置32に試料ホルダー31を取り付ける場合の手順は、ここで記載した手順に限らない。たとえば、第1支持部材41に第2支持部材42を取り付けたままで、ナット62を適度に緩めてラミネートセル10の着脱を行ってもよい。また、ホルダー移動装置32の回転板34に試料ホルダー31を取り付けたままで、ラミネートセル10の着脱を行ってもよい。   The procedure for attaching the laminate cell 10 to the sample holder 31 or attaching the sample holder 31 to the holder moving device 32 is not limited to the procedure described here. For example, with the second support member 42 attached to the first support member 41, the nut 62 may be loosened moderately to attach or detach the laminate cell 10. Further, the laminate cell 10 may be attached and detached while the sample holder 31 is attached to the rotating plate 34 of the holder moving device 32.

<5.試料切り替え装置の動作>
次に、上記構成からなる試料切り替え装置27の動作について説明する。
まず、試料ホルダー31に4つのラミネートセル10を装着した状態で、ホルダー移動装置32のモータを回転駆動させると、回転中心35,53を中心に試料ホルダー31が回転板34と一体に回転する。また、試料ホルダー31が回転すると、各々のラミネートセル10の位置が円周方向に変化する。このため、X線の通過位置P(図4参照)に配置するラミネートセル10を、試料ホルダー31の回転移動によって切り替えることができる。ここで記述するX線の通過位置Pとは、上記図1においてX線放射光源1から放射されたX線がモノクロメータ2を経由して試料設置部4を通過するときの、当該試料設置部4におけるX線の通過位置、より具体的には上記図4に矢印で示すように、試料設置部4に設けられた台座33の上方をX線が通過するときの当該X線の通過位置をいう。これに対して、試料ホルダー31の回転軸は、試料設置部4を通過するX線の光軸と平行に配置されている。また、試料ホルダー31の回転軸は、X線の光軸よりも下方に配置されている。本実施の形態においては、好ましい形態の一つとして、試料ホルダー31の回転軸がX線の光軸の直下に設定されている。また、試料ホルダー31の回転方向、回転速度および回転量(回転角度)は、ホルダー移動装置32のモータの回転方向、回転速度および回転量に依存する。このため、たとえば、ホルダー移動装置32の駆動源にステッピングモータを用いた場合は、ステッピングモータに入力する駆動パルスの順序、周波数および個数によって、試料ホルダー31の回転方向、回転速度および回転量を制御することが可能となる。
<5. Operation of sample switching device>
Next, the operation of the sample switching device 27 having the above configuration will be described.
First, when the motor of the holder moving device 32 is driven to rotate with the four laminate cells 10 mounted on the sample holder 31, the sample holder 31 rotates integrally with the rotating plate 34 around the rotation centers 35 and 53. Further, when the sample holder 31 rotates, the position of each laminate cell 10 changes in the circumferential direction. For this reason, the laminate cell 10 disposed at the X-ray passage position P (see FIG. 4) can be switched by the rotational movement of the sample holder 31. The X-ray passage position P described here refers to the sample placement portion when the X-rays emitted from the X-ray radiation source 1 in FIG. 1 pass through the sample placement portion 4 via the monochromator 2. 4, the X-ray passing position when the X-ray passes above the pedestal 33 provided in the sample setting section 4, more specifically, as indicated by an arrow in FIG. Say. On the other hand, the rotation axis of the sample holder 31 is arranged in parallel with the optical axis of the X-ray that passes through the sample setting unit 4. The rotation axis of the sample holder 31 is disposed below the optical axis of the X-ray. In the present embodiment, as one preferred embodiment, the rotation axis of the sample holder 31 is set directly below the optical axis of the X-ray. Further, the rotation direction, rotation speed, and rotation amount (rotation angle) of the sample holder 31 depend on the rotation direction, rotation speed, and rotation amount of the motor of the holder moving device 32. Therefore, for example, when a stepping motor is used as the drive source of the holder moving device 32, the rotation direction, rotation speed, and rotation amount of the sample holder 31 are controlled by the order, frequency, and number of drive pulses input to the stepping motor. It becomes possible to do.

なお、4つのラミネートセル10を保持する試料ホルダー31をホルダー移動装置32の回転板34に取り付けると、回転中心35から大きく離れたところに試料ホルダー31の重心が位置する。このため、ホルダー移動装置32のモータの負荷が大きくなることが懸念される。そうした場合は、必要に応じて、ホルダー全体の質量バランスをとるための錘(不図示)を試料ホルダー31に取り付けてもよい。この構成を採用した場合は、試料ホルダー31に錘を取り付けない場合に比べて、試料ホルダー31の重心の位置を回転中心35に近づけることができる。このため、モータの負荷を軽減することが可能となる。   When the sample holder 31 holding the four laminate cells 10 is attached to the rotating plate 34 of the holder moving device 32, the center of gravity of the sample holder 31 is located at a position far away from the rotation center 35. For this reason, we are anxious about the load of the motor of the holder moving apparatus 32 becoming large. In such a case, a weight (not shown) for balancing the mass of the entire holder may be attached to the sample holder 31 as necessary. When this configuration is adopted, the position of the center of gravity of the sample holder 31 can be made closer to the rotation center 35 than when the weight is not attached to the sample holder 31. For this reason, it becomes possible to reduce the load of a motor.

<6.X線分析方法>
次に、本発明の実施の形態に係るX線分析用システムを用いたX線分析方法について説明する。本実施の形態においては、X線分析方法の一例として、予め決められた充放電条件でラミネートセル10の充放電を行うとともに、この充放電中のラミネートセル10にX線を照射して分析データを得るX線分析方法について説明する。より具体的には、充放電中のラミネートセル10のX線吸光度に関する分析データ(測定データ)を得る方法について説明する。
<6. X-ray analysis method>
Next, an X-ray analysis method using the X-ray analysis system according to the embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, as an example of the X-ray analysis method, the laminate cell 10 is charged / discharged under predetermined charge / discharge conditions, and the laminate cell 10 being charged / discharged is irradiated with X-rays to obtain analysis data. An X-ray analysis method for obtaining the above will be described. More specifically, a method for obtaining analysis data (measurement data) related to the X-ray absorbance of the laminate cell 10 during charge / discharge will be described.

(準備工程)
まず、準備工程として、次のような作業を行う。
すなわち、4つのラミネートセル10A〜10Dを装着した試料ホルダー31をホルダー移動装置32の回転板34に取り付ける。4つのラミネートセル10A〜10Dは、異なる材料(元素の種類など)や条件で製造したものでもよいし、同じ材料や条件で製造したものでもよい。
(Preparation process)
First, the following work is performed as a preparation process.
That is, the sample holder 31 on which the four laminate cells 10A to 10D are mounted is attached to the rotating plate 34 of the holder moving device 32. The four laminate cells 10A to 10D may be manufactured with different materials (element types and the like) and conditions, or may be manufactured with the same materials and conditions.

次に、試料設置部4において、試料ホルダー31のいずれかのX線透過用孔51,56をX線が通過するように、試料ホルダー31の位置を調整する。試料ホルダー31の位置調整は、ホルダー移動装置32のマイクロメータヘッド37,38を適宜回転させて行う。次に、図12に模式的に示すように、4つのラミネートセル10A〜10Dを、それぞれ接続コードを用いて充放電装置26に電気的に接続する。このとき、第1支持部材41と第2支持部材42をそれぞれ絶縁性の材料によって構成しておけば、万一、充放電中に接続コードの端子が第1支持部材41や第2支持部材42に接触してもショートするおそれがない。   Next, in the sample setting unit 4, the position of the sample holder 31 is adjusted so that X-rays pass through any of the X-ray transmitting holes 51 and 56 of the sample holder 31. The position of the sample holder 31 is adjusted by appropriately rotating the micrometer heads 37 and 38 of the holder moving device 32. Next, as schematically shown in FIG. 12, the four laminate cells 10 </ b> A to 10 </ b> D are electrically connected to the charging / discharging device 26 using connection cables, respectively. At this time, if the first support member 41 and the second support member 42 are each made of an insulating material, the terminal of the connection cord should be connected to the first support member 41 or the second support member 42 during charging / discharging. There is no risk of short-circuiting even when touching.

(測定工程)
次に、測定工程として、図13に示す処理を行う。この処理はX線分析用システム20が実行する。また、測定工程においては、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10の順序を任意に設定または変更することが可能である。ここでは一例として、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を、ラミネートセル10A→ラミネートセル10B→ラミネートセル10C→ラミネートセル10D→ラミネートセル10A→…(以下、同様の繰り返し)の順序で切り替えるものとする。また、X線の通過位置Pに各々のラミネートセル10A〜10Dを1回ずつ配置するように切り替える動作を、一巡の切り替え動作と定義する。
(Measurement process)
Next, the process shown in FIG. 13 is performed as a measurement process. This processing is executed by the X-ray analysis system 20. In the measurement process, the order of the laminate cells 10 arranged at the X-ray passing position P can be arbitrarily set or changed. Here, as an example, the laminate cell 10 disposed at the X-ray passage position P is in the order of laminate cell 10A → laminate cell 10B → laminate cell 10C → laminate cell 10D → laminate cell 10A →. Shall be switched. Moreover, the operation | movement which switches so that each lamination cell 10A-10D may be arrange | positioned once in the X-ray passage position P is defined as one round of switching operation.

まず、充放電制御部28が充放電装置26を制御することにより、4つのラミネートセル10A〜10Dの充放電を開始する(ステップS1)。また、ラミネートセル10A〜10Dの充放電を開始してからの経過時間を、たとえば充放電制御部28が備えるタイマー機能部(不図示)で計測する。   First, the charging / discharging control unit 28 controls the charging / discharging device 26 to start charging / discharging of the four laminate cells 10A to 10D (step S1). Moreover, the elapsed time after starting charging / discharging of laminate cell 10A-10D is measured, for example with the timer function part (not shown) with which the charging / discharging control part 28 is provided.

次に、試料切り替え制御部29が試料切り替え装置27を動作させることにより、図14に示すように、ラミネートセル10AをX線の通過位置Pに配置する(ステップS2)。ラミネートセル10AをX線の通過位置Pに配置すると、ラミネートセル10Aを支持している第1支持部材41と第2支持部材42のX線透過用孔51,56をX線が通過する状態となる。   Next, the sample switching control unit 29 operates the sample switching device 27 to place the laminate cell 10A at the X-ray passage position P as shown in FIG. 14 (step S2). When the laminate cell 10A is disposed at the X-ray passage position P, the X-rays pass through the X-ray transmitting holes 51 and 56 of the first support member 41 and the second support member 42 supporting the laminate cell 10A. Become.

次に、X線制御部23がモノクロメータ2を動作させることにより、ラミネートセル10Aに所定のエネルギー範囲のX線を照射し、そのときのラミネートセル10AのX線吸光度を測定する(ステップS3)。この測定は、上述のようにX線の通過位置Pに配置されたラミネートセル10Aについての1回目のX線分析の測定となる。   Next, the X-ray control unit 23 operates the monochromator 2 to irradiate the laminate cell 10A with X-rays in a predetermined energy range, and measure the X-ray absorbance of the laminate cell 10A at that time (step S3). . This measurement is the measurement of the first X-ray analysis for the laminate cell 10A arranged at the X-ray passage position P as described above.

ここで、ラミネートセル10に照射されるX線のエネルギーと、ラミネートセル10のX線吸光度の測定との関係について説明する。
ラミネートセル10に照射されるX線のエネルギーは、予め決められた条件でX線制御部23がモノクロメータ2の角度を変更することにより、相対的に低エネルギー側から高エネルギー側へと変化する。また、モノクロメータ2は、X線を取り出すときの角度を変えることにより、特定の波長(エネルギー)のX線を取り出す。このため、低エネルギー側のX線を取り出すための初期角度を第1の角度とし、高エネルギー側のX線を取り出すための最終角度を第2の角度とすると、ラミネートセル10のX線吸光度の測定は、モノクロメータ2の角度を第1の角度から第2の角度まで変化させる過程で行われる。また、ラミネートセル10のX線吸光度の測定は、第1のX線検出器3の検出データと第2のX線検出器5の検出データとを計測器22に取り込むとともに、計測器22が生成する計測データとモノクロメータ2の角度データとをデータ取得部24が取得して記憶することにより行われる。これにより、ラミネートセル10に入射するX線を低エネルギー側から高エネルギー側に変化させたときのX線吸光度を示す分析データ(測定データ)が得られる。
Here, the relationship between the energy of X-rays applied to the laminate cell 10 and the measurement of the X-ray absorbance of the laminate cell 10 will be described.
The energy of X-rays irradiated to the laminate cell 10 changes relatively from the low energy side to the high energy side when the X-ray control unit 23 changes the angle of the monochromator 2 under a predetermined condition. . The monochromator 2 takes out X-rays having a specific wavelength (energy) by changing the angle at which X-rays are taken out. For this reason, if the initial angle for extracting the X-rays on the low energy side is the first angle and the final angle for extracting the X-rays on the high energy side is the second angle, the X-ray absorbance of the laminate cell 10 The measurement is performed in the process of changing the angle of the monochromator 2 from the first angle to the second angle. Further, the measurement of the X-ray absorbance of the laminate cell 10 is performed by taking the detection data of the first X-ray detector 3 and the detection data of the second X-ray detector 5 into the measuring instrument 22 and generating the measuring instrument 22. Measurement data and angle data of the monochromator 2 are acquired by the data acquisition unit 24 and stored. Thereby, analytical data (measurement data) indicating X-ray absorbance when X-rays incident on the laminate cell 10 are changed from the low energy side to the high energy side are obtained.

次に、上記ラミネートセル10AのX線分析の測定が終了すると、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を切り替えるべく、試料切り替え制御部29が試料切り替え装置27を動作させることにより、図15に示すように、ラミネートセル10BをX線の通過位置Pに配置する(ステップS4)。X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を、ラミネートセル10Aからラミネートセル10Bに切り替える場合は、試料切り替え制御部29からの制御指令にしたがってホルダー移動装置32が試料ホルダー31を一方向に所定角度(本形態例では40°)だけ回転移動させる。ラミネートセル10BをX線の通過位置Pに配置すると、ラミネートセル10Bを支持している第1支持部材41と第2支持部材42のX線透過用孔51,56をX線が通過する状態となる。   Next, when the measurement of the X-ray analysis of the laminate cell 10A is completed, the sample switching control unit 29 operates the sample switching device 27 so as to switch the laminate cell 10 disposed at the X-ray passage position P. As shown in FIG. 15, the laminate cell 10B is disposed at the X-ray passage position P (step S4). When the laminate cell 10 disposed at the X-ray passage position P is switched from the laminate cell 10A to the laminate cell 10B, the holder moving device 32 sets the sample holder 31 in one direction in accordance with a control command from the sample switching control unit 29. It is rotated by an angle (40 ° in this embodiment). When the laminate cell 10B is disposed at the X-ray passage position P, the X-ray passes through the X-ray transmitting holes 51 and 56 of the first support member 41 and the second support member 42 supporting the laminate cell 10B. Become.

次に、X線制御部23がモノクロメータ2を制御することにより、ラミネートセル10Bに所定のエネルギー範囲のX線を照射し、そのときのラミネートセル10BのX線吸光度を測定する(ステップS5)。この測定は、上述のようにX線の通過位置Pに配置されたラミネートセル10Bについての1回目のX線分析の測定となる。   Next, the X-ray control unit 23 controls the monochromator 2 to irradiate the laminate cell 10B with X-rays in a predetermined energy range, and measure the X-ray absorbance of the laminate cell 10B at that time (step S5). . This measurement is the measurement of the first X-ray analysis for the laminate cell 10B arranged at the X-ray passage position P as described above.

ここで、X線制御部23は、X線の照射位置Pに配置されるラミネートセル10ごとに、モノクロメータ2の動作条件(第1の角度および第2の角度の設定値)を可変制御する構成としてもよい。たとえば、ラミネートセル10Aに適用するモノクロメータ2の動作条件と、ラミネートセル10Bに適用するモノクロメータ2の動作条件が、それぞれ異なる場合に、X線制御部23は、X線の通過位置Pに配置されるラミネートセル10A,10Bごとに、モノクロメータ2の動作条件を変えてモノクロメータ2を制御し得る構成としてもよい。この点は、他のラミネートセル10C,10Dについても同様である。このような構成を採用した場合は、たとえば、4つのラミネートセル10A〜10Dの正極活物質をそれぞれ異なる材料で構成し、これによって各々のラミネートセル10A〜10Dごとにモノクロメータ2の動作条件を変更する必要がある場合などに、柔軟に対応することができる。   Here, the X-ray control unit 23 variably controls the operation conditions (setting values of the first angle and the second angle) of the monochromator 2 for each laminate cell 10 disposed at the X-ray irradiation position P. It is good also as a structure. For example, when the operating conditions of the monochromator 2 applied to the laminate cell 10A and the operating conditions of the monochromator 2 applied to the laminate cell 10B are different from each other, the X-ray control unit 23 is disposed at the X-ray passage position P. It is good also as a structure which can control the monochromator 2 by changing the operating conditions of the monochromator 2 for every laminated cell 10A, 10B. This also applies to the other laminate cells 10C and 10D. When such a configuration is adopted, for example, the positive electrode active materials of the four laminate cells 10A to 10D are made of different materials, thereby changing the operating conditions of the monochromator 2 for each of the laminate cells 10A to 10D. It is possible to respond flexibly when it is necessary to do so.

次に、上記ラミネートセル10BのX線分析の測定が終了すると、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を切り替えるべく、試料切り替え制御部29が試料切り替え装置27を動作させることにより、図16に示すように、ラミネートセル10CをX線の通過位置Pに配置する(ステップS6)。X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を、ラミネートセル10Bからラミネートセル10Cに切り替える場合は、試料切り替え制御部29からの制御指令にしたがってホルダー移動装置32が試料ホルダー31を一方向に所定角度(本形態例では40°)だけ回転移動させる。ラミネートセル10CをX線の通過位置Pに配置すると、ラミネートセル10Cを支持している第1支持部材41と第2支持部材42のX線透過用孔51,56をX線が通過する状態となる。   Next, when the measurement of the X-ray analysis of the laminate cell 10B is completed, the sample switching control unit 29 operates the sample switching device 27 so as to switch the laminate cell 10 disposed at the X-ray passage position P. As shown in FIG. 16, the laminate cell 10C is disposed at the X-ray passage position P (step S6). When the laminate cell 10 arranged at the X-ray passage position P is switched from the laminate cell 10B to the laminate cell 10C, the holder moving device 32 sets the sample holder 31 in one direction in accordance with a control command from the sample switching control unit 29. It is rotated by an angle (40 ° in this embodiment). When the laminate cell 10C is disposed at the X-ray passage position P, the X-ray passes through the X-ray transmitting holes 51 and 56 of the first support member 41 and the second support member 42 supporting the laminate cell 10C. Become.

次に、X線制御部23がモノクロメータ2を制御することにより、ラミネートセル10Cに所定のエネルギー範囲のX線を照射し、そのときのラミネートセル10CのX線吸光度を測定する(ステップS7)。この測定は、上述のようにX線の通過位置Pに配置されたラミネートセル10Cについての1回目のX線分析の測定となる。   Next, the X-ray control unit 23 controls the monochromator 2 to irradiate the laminate cell 10C with X-rays in a predetermined energy range, and measure the X-ray absorbance of the laminate cell 10C at that time (step S7). . This measurement becomes the measurement of the first X-ray analysis for the laminate cell 10C arranged at the X-ray passage position P as described above.

次に、上記ラミネートセル10CのX線分析の測定が終了すると、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を切り替えるべく、試料切り替え制御部29が試料切り替え装置27を動作させることにより、図17に示すように、ラミネートセル10DをX線の通過位置Pに配置する(ステップS8)。X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を、ラミネートセル10Cからラミネートセル10Dに切り替える場合は、試料切り替え制御部29からの制御指令にしたがってホルダー移動装置32が試料ホルダー31を一方向に所定角度(本形態例では40°)だけ回転移動させる。ラミネートセル10DをX線の通過位置Pに配置すると、ラミネートセル10Dを支持している第1支持部材41と第2支持部材42のX線透過用孔51,56をX線が通過する状態となる。   Next, when the measurement of the X-ray analysis of the laminate cell 10C is completed, the sample switching control unit 29 operates the sample switching device 27 so as to switch the laminate cell 10 disposed at the X-ray passage position P. As shown in FIG. 17, the laminate cell 10D is disposed at the X-ray passage position P (step S8). When the laminate cell 10 disposed at the X-ray passing position P is switched from the laminate cell 10C to the laminate cell 10D, the holder moving device 32 sets the sample holder 31 in one direction in accordance with a control command from the sample switching control unit 29. It is rotated by an angle (40 ° in this embodiment). When the laminate cell 10D is disposed at the X-ray passage position P, the X-rays pass through the X-ray transmitting holes 51 and 56 of the first support member 41 and the second support member 42 supporting the laminate cell 10D. Become.

次に、X線制御部23がモノクロメータ2を制御することにより、ラミネートセル10Dに所定のエネルギー範囲のX線を照射し、そのときのラミネートセル10DのX線吸光度を測定する(ステップS9)。この測定は、上述のようにX線の通過位置Pに配置されたラミネートセル10Dについての1回目のX線分析の測定となる。   Next, the X-ray control unit 23 controls the monochromator 2 to irradiate the laminate cell 10D with X-rays in a predetermined energy range, and measure the X-ray absorbance of the laminate cell 10D at that time (step S9). . This measurement is the measurement of the first X-ray analysis for the laminate cell 10D arranged at the X-ray passage position P as described above.

この段階で、4つのラミネートセル10A〜10Dの各々について、1回目のX線分析の測定がすべて終了したことになる。また、X線分析の測定を開始してから、試料切り替え装置27による一巡の切り替え動作が、1回だけ行われたことになる。   At this stage, all the measurements of the first X-ray analysis are completed for each of the four laminate cells 10A to 10D. In addition, since the measurement of the X-ray analysis is started, one round of switching operation by the sample switching device 27 is performed only once.

次に、4つのラミネートセル10A〜10Dの充放電を開始してからの経過時間が、予め決められた充放電試験時間(所定時間)に到達したかどうかを判断する(ステップS10)。4つのラミネートセル10A〜10Dの充放電を開始してからの経過時間が充放電試験時間に到達したかどうかは、上記経過時間を計測している充放電制御部28が判断する。   Next, it is determined whether or not the elapsed time from the start of charging / discharging of the four laminate cells 10A to 10D has reached a predetermined charging / discharging test time (predetermined time) (step S10). The charge / discharge control unit 28 measuring the elapsed time determines whether or not the elapsed time since the start of charging / discharging of the four laminate cells 10A to 10D has reached the charge / discharge test time.

次に、上記ステップS10で充放電制御部28がNoと判断すると、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を切り替えるべく、試料切り替え制御部29が試料切り替え装置27を動作させることにより、上記ステップS2と同様に、ラミネートセル10Aを再びX線の通過位置Pに配置する。X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を、ラミネートセル10Dからラミネートセル10Aに切り替える場合は、試料切り替え制御部29からの制御指令にしたがってホルダー移動装置32が試料ホルダー31をそれまでとは反対方向に所定角度(本形態例では120°)だけ回転移動させる。   Next, when the charge / discharge control unit 28 determines No in step S10, the sample switching control unit 29 operates the sample switching device 27 to switch the laminate cell 10 disposed at the X-ray passage position P. As in step S2, the laminate cell 10A is placed again at the X-ray passage position P. When the laminate cell 10 disposed at the X-ray passing position P is switched from the laminate cell 10D to the laminate cell 10A, the holder moving device 32 moves the sample holder 31 up to that time according to a control command from the sample switching control unit 29. It is rotated by a predetermined angle (120 ° in this embodiment) in the opposite direction.

次に、上記ステップS3と同様に、X線制御部23がモノクロメータ2を制御することにより、ラミネートセル10Aに所定のエネルギー範囲のX線を照射し、そのときのラミネートセル10AのX線吸光度を測定する。この測定は、上述のようにX線の通過位置Pに再配置されたラミネートセル10Aについての2回目のX線分析の測定となる。   Next, as in step S3, the X-ray controller 23 controls the monochromator 2 to irradiate the laminate cell 10A with X-rays in a predetermined energy range, and the X-ray absorbance of the laminate cell 10A at that time. Measure. This measurement is the second X-ray analysis measurement for the laminate cell 10A rearranged at the X-ray passage position P as described above.

次に、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を切り替えるべく、試料切り替え制御部29が試料切り替え装置27を動作させることにより、上記ステップS4と同様に、ラミネートセル10Bを再びX線の通過位置Pに配置する。   Next, in order to switch the laminate cell 10 arranged at the X-ray passage position P, the sample switching control unit 29 operates the sample switching device 27, so that the laminate cell 10B is again moved to the X-rays similarly to step S4. Arranged at the passing position P.

次に、上記ステップS5と同様に、X線制御部23がモノクロメータ2を制御することにより、ラミネートセル10Bに所定のエネルギー範囲のX線を照射し、そのときのラミネートセル10BのX線吸光度を測定する。この測定は、上述のようにX線の通過位置Pに再配置されたラミネートセル10Bについての2回目のX線分析の測定となる。   Next, as in step S5, the X-ray controller 23 controls the monochromator 2 to irradiate the laminate cell 10B with X-rays in a predetermined energy range, and the X-ray absorbance of the laminate cell 10B at that time. Measure. This measurement is the measurement of the second X-ray analysis for the laminate cell 10B rearranged at the X-ray passage position P as described above.

次に、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を切り替えるべく、試料切り替え制御部29が試料切り替え装置27を動作させることにより、上記ステップS6と同様に、ラミネートセル10Cを再びX線の通過位置Pに配置する。   Next, in order to switch the laminate cell 10 disposed at the X-ray passage position P, the sample switching control unit 29 operates the sample switching device 27, so that the laminate cell 10C is again moved to the X-rays similarly to step S6. Arranged at the passing position P.

次に、上記ステップS7と同様に、X線制御部23がモノクロメータ2を制御することにより、ラミネートセル10Cに所定のエネルギー範囲のX線を照射し、そのときのラミネートセル10CのX線吸光度を測定する。この測定は、上述のようにX線の通過位置Pに再配置されたラミネートセル10Cについての2回目のX線分析の測定となる。   Next, as in step S7, the X-ray controller 23 controls the monochromator 2 to irradiate the laminate cell 10C with X-rays in a predetermined energy range, and the X-ray absorbance of the laminate cell 10C at that time. Measure. This measurement is the measurement of the second X-ray analysis for the laminate cell 10C rearranged at the X-ray passage position P as described above.

次に、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を切り替えるべく、試料切り替え制御部29が試料切り替え装置27を動作させることにより、上記ステップS8と同様に、ラミネートセル10Dを再びX線の通過位置Pに配置する。   Next, in order to switch the laminate cell 10 disposed at the X-ray passage position P, the sample switching control unit 29 operates the sample switching device 27, so that the laminate cell 10D is again moved to the X-rays similarly to step S8. Arranged at the passing position P.

次に、上記ステップS9と同様に、X線制御部23がモノクロメータ2を制御することにより、ラミネートセル10Dに所定のエネルギー範囲のX線を照射し、そのときのラミネートセル10DのX線吸光度を測定する。この測定は、上述のようにX線の通過位置Pに再配置されたラミネートセル10Dについての2回目のX線分析の測定となる。   Next, as in step S9, the X-ray control unit 23 controls the monochromator 2 to irradiate the laminate cell 10D with X-rays in a predetermined energy range, and the X-ray absorbance of the laminate cell 10D at that time. Measure. This measurement is the measurement of the second X-ray analysis for the laminate cell 10D rearranged at the X-ray passage position P as described above.

この段階で、4つのラミネートセル10A〜10Dの各々について、2回目のX線分析の測定がすべて終了したことになる。また、X線分析の測定を開始してから、試料切り替え装置27による一巡の切り替え動作が、合計2回繰り返されたことになる。   At this stage, the measurement of the second X-ray analysis is completed for each of the four laminate cells 10A to 10D. In addition, since the measurement of the X-ray analysis is started, one round of switching operation by the sample switching device 27 is repeated a total of two times.

以降は、4つのラミネートセル10A〜10Dの充放電を開始してからの経過時間が、予め決められた充放電試験時間に到達したと充放電制御部28が判断(ステップS10でYesと判断)するまで、上記同様の処理を繰り返す。また、上記経過時間が充放電試験時間に到達したと判断すると、充放電制御部28は充放電装置26を停止して4つのラミネートセル10A〜10Dの充放電を終了する(ステップS11)。   Thereafter, the charge / discharge control unit 28 determines that the elapsed time from the start of charging / discharging of the four laminate cells 10A to 10D has reached a predetermined charging / discharging test time (determined as Yes in step S10). Until then, the same processing as above is repeated. When it is determined that the elapsed time has reached the charge / discharge test time, the charge / discharge control unit 28 stops the charge / discharge device 26 and ends the charge / discharge of the four laminate cells 10A to 10D (step S11).

上記測定工程において、試料切り替え制御部29は、一つのラミネートセル10について1回のX線分析の測定が終了するたびに、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を切り替えるべく、試料切り替え装置27を制御する。また、試料切り替え制御部29は、4つのラミネートセル10A〜10DをX線の通過位置Pに順に配置する一巡の切り替え動作を試料切り替え装置27が少なくとも2回以上繰り返すように、試料切り替え装置27を制御する。また、試料切り替え制御部29は、充放電装置26によって充放電中とした4つのラミネートセル10A〜10Dの各々を充放電試験時間内に少なくとも2回以上にわたってX線の通過位置Pに配置するように、試料切り替え装置27を制御する。   In the measurement step, the sample switching control unit 29 switches the sample so as to switch the laminate cell 10 arranged at the X-ray passage position P every time one measurement of the X-ray analysis is completed for one laminate cell 10. The device 27 is controlled. Further, the sample switching control unit 29 sets the sample switching device 27 so that the sample switching device 27 repeats at least two times a switching operation of sequentially arranging the four laminate cells 10A to 10D at the X-ray passage position P. Control. In addition, the sample switching control unit 29 arranges each of the four laminate cells 10A to 10D that are being charged / discharged by the charging / discharging device 26 at the X-ray passing position P at least twice within the charging / discharging test time. In addition, the sample switching device 27 is controlled.

上記測定工程により、たとえば、充放電の開始から終了までの1サイクルあたりの充放電試験時間が18時間であって、一つのラミネートセル10のX線吸光度の測定を1回実施するのに必要な時間が4分であると仮定すると、単純計算で1サイクルあたり合計270個の分析データが得られる。また、個々のラミネートセル10A〜10D単位では、一つのラミネートセル10について、1サイクルあたり合計67個の分析データが得られる。このため、4つのラミネートセル10A〜10Dごとに、対応する67個の分析データを用いて、充放電中におけるラミネートセル10内の状態の変化を把握することが可能となる。
なお、データ取得部24が、たとえばパーソナルコンピュータで構成されている場合は、このパーソナルコンピュータにUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の補助記憶装置を接続し、上記測定工程によって得られた分析データを、この補助記憶装置に記憶させて活用してもよい。
According to the above measurement process, for example, the charge / discharge test time per cycle from the start to the end of charge / discharge is 18 hours, and it is necessary to measure the X-ray absorbance of one laminate cell 10 once. Assuming that the time is 4 minutes, a total of 270 analysis data per cycle can be obtained by simple calculation. In addition, in each laminate cell 10A to 10D unit, a total of 67 pieces of analysis data per cycle can be obtained for one laminate cell 10. For this reason, it becomes possible to grasp | ascertain the change of the state in the lamination cell 10 during charging / discharging using corresponding 67 analysis data for every four lamination cells 10A-10D.
When the data acquisition unit 24 is configured by a personal computer, for example, an auxiliary storage device such as a USB (Universal Serial Bus) memory is connected to the personal computer, and the analysis data obtained by the measurement step is You may memorize | store and utilize in this auxiliary storage device.

<7.実施の形態の効果>
本発明の実施の形態によれば、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を試料切り替え装置27で切り替えながら、各々のラミネートセル10A〜10DのX線分析の測定を順に繰り返すことにより、予め決められた充放電試験時間内に4つのラミネートセル10A〜10Dの測定を並行して行うことができる。このため、1サイクルあたりの充放電試験時間で比較した場合、従来では一つのラミネートセルの分析データしか得られなかったものが、本実施の形態によれば、4つのラミネートセル10A〜10Dの分析データを同時に得ることができる。したがって、4つのラミネートセル10A〜10DのX線分析を従来よりも効率良く行うことができる。その結果、数少ない大型放射光施設を、より有効に活用することが可能となる。
<7. Effects of the embodiment>
According to the embodiment of the present invention, by repeating the measurement of the X-ray analysis of each of the laminate cells 10A to 10D while switching the laminate cell 10 arranged at the X-ray passage position P by the sample switching device 27, Measurement of four laminate cells 10A to 10D can be performed in parallel within a predetermined charge / discharge test time. For this reason, when compared with the charge / discharge test time per cycle, the analysis data for one laminate cell 10A to 10D can be obtained according to the present embodiment. Data can be obtained simultaneously. Therefore, the X-ray analysis of the four laminate cells 10A to 10D can be performed more efficiently than before. As a result, a few large synchrotron radiation facilities can be used more effectively.

<8.変形例等>
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
<8. Modified example>
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and improvements as long as the specific effects obtained by the constituent elements of the invention and combinations thereof can be derived.

たとえば、上記実施の形態においては、4つのラミネートセル10A〜10Dの充放電を開始した後で、各々のラミネートセル10A〜10DのX線分析の測定を行うようにしたが、本発明はこれに限らない。たとえば、4つのラミネートセル10A〜10Dの充放電を開始する前に、各々のラミネートセル10A〜10DのX線分析を1回ずつ行ってもよい。これにより、充放電前のラミネートセル10A〜10Dの状態を把握したうえで、充放電中のラミネートセル10A〜10Dの状態の変化を把握することが可能となる。   For example, in the above embodiment, the X-ray analysis of each of the laminate cells 10A to 10D is performed after the start of charging / discharging of the four laminate cells 10A to 10D. Not exclusively. For example, before starting the charging / discharging of the four laminate cells 10A to 10D, the X-ray analysis of each of the laminate cells 10A to 10D may be performed once. Thereby, after grasping | ascertaining the state of the lamination cells 10A-10D before charging / discharging, it becomes possible to grasp the change of the state of the lamination cells 10A-10D during charging / discharging.

また、充放電制御部28が充放電装置26を制御して4つのラミネートセル10A〜10Dの充放電を開始する場合、各々のラミネートセル10A〜10Dの充放電を開始するタイミングは、一律に同じタイミングであってもよいし、互いに異なるタイミングであってもよい。図18は4つのラミネートセルの充放電を同時に開始する場合のタイミングチャートである。図示したタイミングチャートにおいては、試料切り替え装置27の動作によりX線の通過位置Pに配置するラミネートセル10が切り替わるたびに、X線分析の測定を行うラミネートセル10が順に切り替わっている。   Moreover, when the charging / discharging control part 28 controls the charging / discharging apparatus 26 and starts charging / discharging of four laminate cells 10A-10D, the timing which starts charging / discharging of each laminate cell 10A-10D is uniformly the same. The timing may be different or may be different from each other. FIG. 18 is a timing chart when charging and discharging of four laminate cells are started simultaneously. In the illustrated timing chart, every time the laminate cell 10 disposed at the X-ray passage position P is switched by the operation of the sample switching device 27, the laminate cell 10 for performing X-ray analysis measurement is sequentially switched.

一方、図19は4つのラミネートセルの充放電を異なるタイミングで順に開始する場合のタイミングチャートである。図示したタイミングチャートにおいては、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10の順序にあわせて4つのラミネートセル10A〜10Dの充放電を順に開始している。この場合、一つのラミネートセル10について1回のX線分析の測定に要する時間にあわせて、各々のラミネートセル10A〜10Dの充放電を開始するタイミングの時間差を設定することが望ましい。たとえば、一つのラミネートセル10について1回のX線分析の測定に要する時間が4分である場合は、4つのラミネートセル10A〜10Dの充放電を4分間隔で順に開始するように設定することが好ましい。これにより、たとえば、ラミネートセル10Aとラミネートセル10Bで比較した場合に、ラミネートセル10Aの充放電を開始してからラミネートセル10Aの最初の測定を行うまでの時間と、ラミネートセル10Bの充放電を開始してからラミネートセル10Bの最初の測定を行うまでの時間を揃えることができる。この点は、他のラミネートセル10C,10Dで比較した場合も同様である。なお、各々のラミネートセル10A〜10Dの充放電を開始するタイミングは、制御装置25(充放電制御部28)から充放電装置26に与えられる充放電開始命令にしたがって制御される。その場合の具体的な制御形態としては、主に2つ考えられる。第1の制御形態は、各々のラミネートセル10A〜10Dの充放電を開始するにあたって、その都度、測定者が制御装置25を操作して充放電装置26に充放電開始命令を与えることにより、充放電装置26を制御する形態である。第2の制御形態は、予め決められた条件にしたがって充放電制御部28が自動的に充放電装置26に充放電開始命令を与えることにより、充放電装置26を制御する形態である。   On the other hand, FIG. 19 is a timing chart when charging and discharging of the four laminate cells are sequentially started at different timings. In the illustrated timing chart, charging and discharging of the four laminate cells 10A to 10D are started in order in accordance with the order of the laminate cells 10 arranged at the X-ray passage position P. In this case, it is desirable to set a time difference between timings at which charging / discharging of each of the laminate cells 10A to 10D is started in accordance with the time required for one X-ray analysis measurement for one laminate cell 10. For example, when the time required for one X-ray analysis measurement for one laminate cell 10 is 4 minutes, the charging / discharging of the 4 laminate cells 10A to 10D is set to start in order at intervals of 4 minutes. Is preferred. Thus, for example, when the laminate cell 10A and the laminate cell 10B are compared, the time from the start of charge / discharge of the laminate cell 10A until the first measurement of the laminate cell 10A and the charge / discharge of the laminate cell 10B are calculated. The time from the start to the first measurement of the laminate cell 10B can be made uniform. This is the same when compared with other laminate cells 10C and 10D. In addition, the timing which starts charging / discharging of each lamination cell 10A-10D is controlled according to the charging / discharging start command given to the charging / discharging apparatus 26 from the control apparatus 25 (charging / discharging control part 28). There are mainly two specific control modes in that case. In the first control mode, each time the charge / discharge of each of the laminate cells 10A to 10D is started, the measurer operates the control device 25 to give a charge / discharge start command to the charge / discharge device 26. In this mode, the discharge device 26 is controlled. In the second control mode, the charge / discharge control unit 28 automatically controls the charge / discharge device 26 by giving a charge / discharge start command to the charge / discharge device 26 in accordance with a predetermined condition.

また、上記実施の形態においては、ラミネートセル10をX線分析の対象試料として、充放電に伴う電池材料の経時的な状態の変化を測定しているが、本発明はこれに限らない。すなわち、本発明は、何らかの外的要因によって試料の状態が経時的に変化し、その変化の過程を調べるために、一つの試料につき少なくとも2回以上にわたって繰り返しX線分析の測定を行う場合に広く適用することが可能である。   Moreover, in the said embodiment, although the laminate cell 10 is made into the object sample of X-ray analysis, the change of the battery material with time accompanying charging / discharging is measured, but this invention is not limited to this. That is, the present invention is widely used when the state of a sample changes with time due to some external factor, and X-ray analysis is repeatedly performed at least twice per sample in order to examine the process of the change. It is possible to apply.

また、上記実施の形態においては、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を試料ホルダー31の回転移動によって切り替える構成を例示したが、本発明はこれに限らない。たとえば図示はしないが、横長形状の試料ホルダーに複数のラミネートセルを並べて支持し、その試料ホルダーの直線移動によって、X線の通過位置に配置するラミネートセルを切り替える構成を採用してもよい。また、一つの試料ホルダーで同時に保持できるラミネートセルの個数は、4つに限らず、たとえば、2つ、3つ、または5つ以上であってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the structure which switches the lamination cell 10 arrange | positioned in the X-ray passage position P by the rotational movement of the sample holder 31 was illustrated, this invention is not limited to this. For example, although not shown, a configuration may be adopted in which a plurality of laminate cells are arranged and supported on a horizontally long sample holder, and the laminate cells arranged at the X-ray passing position are switched by linear movement of the sample holder. Further, the number of laminate cells that can be simultaneously held by one sample holder is not limited to four, and may be two, three, or five or more, for example.

<9.他の実施の形態>
以下に、本発明の他の実施の形態として、より多くのラミネートセルを同時に保持することが可能な試料ホルダーを備えた試料切り替え装置を用いる場合について説明する。
<9. Other embodiments>
Hereinafter, as another embodiment of the present invention, a case where a sample switching device including a sample holder capable of simultaneously holding more laminate cells is used will be described.

図20は本発明の他の実施形態に係る試料切り替え装置の構成例を示す斜視図である。
本実施の形態においては、先述した実施の形態と比較して、特に、試料ホルダーの第1支持部材の構成と、ホルダー移動装置の構成が異なっている。以下、詳しく説明する。なお、本実施の形態においては、先述した実施の形態で記述した内容と重複する説明はできるだけ省略する。したがって、先述した実施の形態で記述した内容は、特に断らない限り、本実施の形態にも適用されるものとする。
FIG. 20 is a perspective view showing a configuration example of a sample switching device according to another embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the configuration of the first support member of the sample holder and the configuration of the holder moving device are particularly different from the above-described embodiment. This will be described in detail below. Note that in this embodiment, description overlapping with the contents described in the above-described embodiment is omitted as much as possible. Therefore, the contents described in the above embodiment are also applied to this embodiment unless otherwise specified.

(試料ホルダー)
試料ホルダー100は、図21に示すように、一つの第1支持部材101と、最多で8つ(図20ではそのうちの2つだけを表示)の第2支持部材102と、第1支持部材101と第2支持部材102とを押さえる押さえ部103と、を備えた構成になっている。
(Sample holder)
As shown in FIG. 21, the sample holder 100 includes one first support member 101, a maximum of eight (only two of which are shown in FIG. 20) second support members 102, and the first support member 101. And a pressing portion 103 that presses the second support member 102.

(第1支持部材)
図22は第1支持部材の斜視図である。また、図23(A)は第1支持部材の平面図、同(B)は第1支持部材の正面図である。
第1支持部材101は、正面視円形の板状(円盤状)に形成されている。第1支持部材101の中心部には突出部101Aが設けられている。突出部101Aは、第1支持部材101に一体に形成されている。突出部101Aは、第1支持部材101の他の部分よりも大きな厚み寸法を有することにより、第1支持部材101の厚み方向に突出した状態で形成されている。第1支持部材101の外周円と、突出部101Aの外周円とは、同心円になっている。突出部101Aには4つの連結用孔104が設けられている。これらの連結用孔104は、後述するホルダー移動装置120の回転板121に試料ホルダー100を連結するためのものである。
(First support member)
FIG. 22 is a perspective view of the first support member. FIG. 23A is a plan view of the first support member, and FIG. 23B is a front view of the first support member.
The first support member 101 is formed in a circular plate shape (disc shape) when viewed from the front. A protrusion 101 </ b> A is provided at the center of the first support member 101. The protruding portion 101 </ b> A is integrally formed with the first support member 101. The protruding portion 101 </ b> A is formed in a state of protruding in the thickness direction of the first support member 101 by having a larger thickness dimension than other portions of the first support member 101. The outer circumferential circle of the first support member 101 and the outer circumferential circle of the protruding portion 101A are concentric circles. Four connecting holes 104 are provided in the protruding portion 101A. These connection holes 104 are for connecting the sample holder 100 to a rotating plate 121 of a holder moving device 120 described later.

第1支持部材101の一方の主面(以下、単に「主面」ともいう。)105は、最多で8つのラミネートセル10を平面的に並べて配置できる大きさになっている。第1支持部材101の主面105は、第2支持部材102との間でラミネートセル10を挟んで支持するための支持面となっている。上述した突出部101Aは、第1支持部材101の主面105とは反対側の主面から突出している。第1支持部材101に突出部101Aを設けた理由は、後述するホルダー移動装置120に試料ホルダー100を取り付けて、ホルダー移動装置120の駆動により試料ホルダー100を回転移動させたときに、ホルダー移動装置120と試料ホルダー100との干渉(接触)を避けるためである。   One main surface (hereinafter also simply referred to as “main surface”) 105 of the first support member 101 has a size that allows a maximum of eight laminate cells 10 to be arranged in a plane. The main surface 105 of the first support member 101 is a support surface for supporting the laminate cell 10 with the second support member 102. The above-described protrusion 101 </ b> A protrudes from the main surface opposite to the main surface 105 of the first support member 101. The reason why the protrusion 101A is provided on the first support member 101 is that when the sample holder 100 is attached to a holder moving device 120, which will be described later, and the sample holder 100 is rotated by driving the holder moving device 120, the holder moving device This is to avoid interference (contact) between 120 and the sample holder 100.

第1支持部材101の主面105には、仮想的に8つの試料取付領域106が区画されている。8つの試料取付領域106は、第1支持部材101の主面105上に最多で8つのラミネートセル10を放射状に並べて配置できるように、隣り合う試料取付領域49の間に適度な間隔をあけて放射状に並んでいる。また、第1支持部材101の円周方向で隣り合う2つの試料取付領域106の間には、それぞれ抜き孔109が設けられている。抜き孔109は、第1支持部材101を厚み方向に貫通するように形成されている。抜き孔109は、第1支持部材101の円周方向に8つ並んで設けられている。また、抜き孔109は、第1支持部材101の円周方向に放射状に並んで設けられている。各々の抜き孔109は、正面視略三角形に形成されている。抜き孔109の2つの辺部は、第1支持部材101の円周方向で隣り合う両側2つの試料取付領域106の各長辺部に隣接するように形成されている。   On the main surface 105 of the first support member 101, eight sample attachment regions 106 are virtually partitioned. The eight sample attachment regions 106 are spaced at an appropriate interval between adjacent sample attachment regions 49 so that a maximum of eight laminate cells 10 can be arranged radially on the main surface 105 of the first support member 101. They are arranged radially. Further, between the two sample mounting regions 106 adjacent to each other in the circumferential direction of the first support member 101, a punch hole 109 is provided. The hole 109 is formed so as to penetrate the first support member 101 in the thickness direction. Eight holes 109 are provided side by side in the circumferential direction of the first support member 101. In addition, the holes 109 are provided radially in the circumferential direction of the first support member 101. Each punch hole 109 is formed in a substantially triangular shape when viewed from the front. The two side portions of the punch hole 109 are formed so as to be adjacent to the long side portions of the two sample attachment regions 106 on both sides adjacent to each other in the circumferential direction of the first support member 101.

各々の試料取付領域106には、一つのX線透過用孔107と、4つのネジ取付用孔108とが設けられている。X線透過用孔107は、一つの試料ホルダー100で保持できるラミネートセル10の個数にあわせて、第1支持部材101全体で合計8つ設けられている。第1支持部材101の突出部101Aの中心には、試料ホルダー100の回転中心110が設定されている。先述した4つの連結用孔104は、突出部101Aにおける回転中心110の周りに設けられている。第1支持部材101の半径方向においては、8つのX線透過用孔107が上記回転中心110から等距離を隔てた位置(同一円周上)に形成されている。また、第1支持部材101の円周方向においては、8つのX線透過用孔107が互いに等しい角度間隔θ2(本形態例ではθ2=45°間隔)をあけて形成されている(図23(B)を参照)。   Each sample attachment region 106 is provided with one X-ray transmission hole 107 and four screw attachment holes 108. A total of eight X-ray transmitting holes 107 are provided for the entire first support member 101 in accordance with the number of laminate cells 10 that can be held by one sample holder 100. A rotation center 110 of the sample holder 100 is set at the center of the protrusion 101 </ b> A of the first support member 101. The four connecting holes 104 described above are provided around the rotation center 110 in the protruding portion 101A. In the radial direction of the first support member 101, eight X-ray transmission holes 107 are formed at the same distance from the rotation center 110 (on the same circumference). Further, in the circumferential direction of the first support member 101, eight X-ray transmission holes 107 are formed with an equal angular interval θ2 (in the present embodiment, θ2 = 45 ° interval) (FIG. 23 ( See B)).

(第2支持部材)
第2支持部材102は、第1支持部材101との間でラミネート10を挟んで支持するための支持面(不図示)と、一つのX線透過用孔112と、4つのネジ取付用孔113とを有する。第2支持部材102は、基本的に、先述した実施の形態の場合(図8に示す第2支持部材42)と同様の構成になっている。
(Second support member)
The second support member 102 includes a support surface (not shown) for supporting the laminate 10 with the first support member 101, one X-ray transmitting hole 112, and four screw mounting holes 113. And have. The second support member 102 basically has the same configuration as that of the above-described embodiment (second support member 42 shown in FIG. 8).

また、図示はしないが、第1支持部材101の主面105には窓部材が貼り付けられ、第2支持部材102の支持面(不図示)にも窓部材が貼り付けられている。   Although not shown, a window member is attached to the main surface 105 of the first support member 101, and a window member is also attached to a support surface (not shown) of the second support member 102.

(ホルダー移動装置)
ホルダー移動装置120は、先述したX線分析装置の試料設置部4に設けられる台座33に搭載されている。ホルダー移動装置120は、図示しないモータと、このモータを駆動源として回転する回転板121と、この回転板121を移動可能に支持するステージ機構122と、を有している。回転板121の前面には、試料ホルダー100を取り付けるためのネジ孔(不図示)が設けられている。
(Holder moving device)
The holder moving device 120 is mounted on a pedestal 33 provided in the sample setting unit 4 of the X-ray analyzer described above. The holder moving device 120 includes a motor (not shown), a rotating plate 121 that rotates using the motor as a drive source, and a stage mechanism 122 that supports the rotating plate 121 so as to be movable. A screw hole (not shown) for attaching the sample holder 100 is provided on the front surface of the rotating plate 121.

ステージ機構122は、上部ステージ123と、下部ステージ124と、これら上部ステージ123と下部ステージ124を連結する複数(図例では4つ)のロッド125と、を備えている。上部ステージ123は、ロッド125の上端部に搭載されている。ロッド125は、下部ステージ124から垂直に起立するように設けられている。上部ステージ123は、マイクロメータヘッド126の回転にしたがって回転板121を垂直方向に移動させ、下部ステージ124は、マイクロメータヘッド127の回転にしたがって回転板121を水平方向に移動させる。このため、各々のマイクロメータヘッド126,127を適宜回転させることにより、回転板121の位置を、垂直方向および水平方向で独立に調整することが可能である。   The stage mechanism 122 includes an upper stage 123, a lower stage 124, and a plurality (four in the illustrated example) of rods 125 that connect the upper stage 123 and the lower stage 124. The upper stage 123 is mounted on the upper end portion of the rod 125. The rod 125 is provided to stand vertically from the lower stage 124. The upper stage 123 moves the rotating plate 121 in the vertical direction according to the rotation of the micrometer head 126, and the lower stage 124 moves the rotating plate 121 in the horizontal direction according to the rotation of the micrometer head 127. For this reason, it is possible to independently adjust the position of the rotating plate 121 in the vertical direction and the horizontal direction by appropriately rotating the micrometer heads 126 and 127.

試料ホルダー100の回転中心110は、X線の通過位置P(図20、図21参照)の直上に設定されている。X線の通過位置Pは、上記回転中心110の真下を通過するX線がステージ機構122と干渉しないように、次のように設定されている。すなわち、X線の通過位置Pは、試料ホルダー100を正面から見たときに水平方向で隣り合う2つのロッド125の間(中間位置)に設定されている。   The rotation center 110 of the sample holder 100 is set immediately above the X-ray passage position P (see FIGS. 20 and 21). The X-ray passage position P is set as follows so that the X-ray passing right below the rotation center 110 does not interfere with the stage mechanism 122. That is, the X-ray passing position P is set between two rods 125 adjacent in the horizontal direction (intermediate position) when the sample holder 100 is viewed from the front.

(取り付けの手順)
試料ホルダー100にラミネートセル10を取り付ける場合は、第1支持部材101の主面105を上向きにして、いずれかの試料取付領域106にラミネートセル10を置く。次に、ラミネートセル10の上に第2支持部材102を重ねて置く。次に、第1支持部材101と第2支持部材102を、押さえ部103によって押さえる。このような取り付け作業を繰り返すことにより、一つの試料ホルダー100に最多で8つのラミネートセル10を装着することができる。
(Installation procedure)
When attaching the laminate cell 10 to the sample holder 100, the laminate cell 10 is placed in any one of the sample attachment regions 106 with the main surface 105 of the first support member 101 facing upward. Next, the second support member 102 is placed over the laminate cell 10. Next, the first support member 101 and the second support member 102 are pressed by the pressing portion 103. By repeating such attachment work, a maximum of eight laminate cells 10 can be attached to one sample holder 100.

ホルダー移動装置120に試料ホルダー100を取り付ける場合は、第1支持部材101の突出部101Aをホルダー移動装置120の回転板121に固定する。具体的には、突出部101Aに設けられている4つの連結用孔104を、ホルダー移動装置120の回転板121に設けられている4つのネジ孔(不図示)に位置合わせし、その状態でホルダー取付用のネジ(不図示)を当該ネジ孔に螺合させて締め付ける。これにより、第1支持部材101の突出部101Aがホルダー移動装置120の回転板121に固定される。   When attaching the sample holder 100 to the holder moving device 120, the protrusion 101 </ b> A of the first support member 101 is fixed to the rotating plate 121 of the holder moving device 120. Specifically, the four connecting holes 104 provided in the protruding portion 101A are aligned with the four screw holes (not shown) provided in the rotating plate 121 of the holder moving device 120, and in this state A screw for attaching the holder (not shown) is screwed into the screw hole and tightened. As a result, the protrusion 101 </ b> A of the first support member 101 is fixed to the rotating plate 121 of the holder moving device 120.

(試料切り替え装置の動作)
試料ホルダー100に8つのラミネートセル10を装着した状態で、ホルダー移動装置120のモータを回転駆動させると、回転中心110を中心に試料ホルダー100が回転板121と一体に回転する。また、試料ホルダー100が回転すると、各々のラミネートセル10の位置が円周方向に変化する。このため、X線の通過位置P(図20、図21)に配置するラミネートセル10を試料ホルダー100の回転移動によって切り替えることができる。
(Operation of sample switching device)
When the motor of the holder moving device 120 is driven to rotate with the eight laminate cells 10 mounted on the sample holder 100, the sample holder 100 rotates integrally with the rotating plate 121 around the rotation center 110. Further, when the sample holder 100 rotates, the position of each laminate cell 10 changes in the circumferential direction. For this reason, the laminate cell 10 disposed at the X-ray passage position P (FIGS. 20 and 21) can be switched by the rotational movement of the sample holder 100.

(X線分析方法)
上述したX線分析方法における測定工程を、上記構成の試料切り替え装置を用いて行う場合、試料切り替え制御部28は、以下のように試料切り替え装置の動作を制御することにより、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を順に切り替える。
ここでは試料ホルダー100に取り付けられる8つのラミネートセル10を、説明の便宜上、第1支持部材101の円周方向の並び順に符号10−1〜10−8で区別する。そして、上記測定工程では、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を、ラミネートセル10−1→ラミネートセル10−2→ラミネートセル10−3→ラミネートセル10−4→ラミネートセル10−5→ラミネートセル10−6→ラミネートセル10−7→ラミネートセル10−8→ラミネートセル10−1→…(以下、同様の繰り返し)の順序で切り替えるものとする。
(X-ray analysis method)
When the measurement process in the X-ray analysis method described above is performed using the sample switching device having the above-described configuration, the sample switching control unit 28 controls the operation of the sample switching device as follows, so that the X-ray passage position is as follows. The laminate cells 10 arranged in P are sequentially switched.
Here, for convenience of explanation, the eight laminated cells 10 attached to the sample holder 100 are distinguished by reference numerals 10-1 to 10-8 in the order in which the first support members 101 are arranged in the circumferential direction. And in the said measurement process, the lamination cell 10 arrange | positioned in the passage position P of X-ray is laminated cell 10-1-> lamination cell 10-2-> lamination cell 10-3-> lamination cell 10-4-> lamination cell 10-5. → Lamination cell 10-6 → Lamination cell 10-7 → Lamination cell 10-8 → Lamination cell 10-1 →...

そうした場合、試料切り替え制御部28は、まず、ラミネートセル10−1をX線の通過位置Pに配置する。次に、ラミネートセル10−1のX線分析の測定が終了すると、試料切り替え制御部28は、ホルダー移動装置120を駆動して試料ホルダー100を一方向に所定角度(本形態例では45°)だけ回転させる。これにより、X線の通過位置Pに配置されるラミネートセル10が、ラミネートセル10−1からラミネートセル10−2に切り替わる。   In such a case, the sample switching control unit 28 first places the laminate cell 10-1 at the X-ray passage position P. Next, when the measurement of the X-ray analysis of the laminate cell 10-1 is completed, the sample switching control unit 28 drives the holder moving device 120 to move the sample holder 100 in one direction at a predetermined angle (45 ° in this embodiment). Just rotate. Thereby, the laminate cell 10 arrange | positioned in the X-ray passage position P switches from the laminate cell 10-1 to the laminate cell 10-2.

次に、ラミネートセル10−2のX線分析の測定が終了すると、試料切り替え制御部28は、ホルダー移動装置120を駆動して試料ホルダー100を一方向に所定角度(本形態例では45°)だけ回転させる。これにより、X線の通過位置Pに配置されるラミネートセル10が、ラミネートセル10−2からラミネートセル10−3に切り替わる。   Next, when the measurement of the X-ray analysis of the laminate cell 10-2 is completed, the sample switching control unit 28 drives the holder moving device 120 to move the sample holder 100 in one direction at a predetermined angle (45 ° in this embodiment). Just rotate. Thereby, the laminate cell 10 arrange | positioned in the X-ray passage position P switches from the laminate cell 10-2 to the laminate cell 10-3.

以降、試料切り替え制御部28は、上記同様の制御により、X線の通過位置Pに配置するラミネートセル10を、ラミネートセル10−4→ラミネートセル10−5→ラミネートセル10−6→ラミネートセル10−7→ラミネートセル10−8と順に切り替える。   Thereafter, the sample switching control unit 28 controls the laminate cell 10 to be arranged at the X-ray passing position P by the same control as described above, as follows: laminate cell 10-4 → laminate cell 10-5 → laminate cell 10-6 → laminate cell 10 -7 → Laminate cell 10-8.

次に、ラミネートセル10−8のX線分析の測定が終了すると、試料切り替え制御部28は、ホルダー移動装置120を駆動して試料ホルダー100をそれまでとは反対方向に所定角度(本形態例では315°)だけ回転させる。これにより、X線の通過位置Pに配置されるラミネートセル10が、ラミネートセル10−8からラミネートセル10−1に切り替わる。以降は、ラミネートセル10A〜10Dの充放電を開始してからの経過時間が、予め決められた充放電試験時間に達するまで、上記同様の動作が繰り返される。   Next, when the measurement of the X-ray analysis of the laminate cell 10-8 is completed, the sample switching control unit 28 drives the holder moving device 120 to move the sample holder 100 to a predetermined angle in the opposite direction (this embodiment). 315 °). Thereby, the laminate cell 10 arrange | positioned in the X-ray passage position P switches from the laminate cell 10-8 to the laminate cell 10-1. Thereafter, the same operation is repeated until the elapsed time from the start of charging / discharging of the laminate cells 10A to 10D reaches a predetermined charging / discharging test time.

上記の試料切り替え装置を用いた場合は、一つの試料ホルダー100に8つのラミネートセル10を保持することができるため、予め決められた充放電試験時間内に8つのラミネートセル10の測定を並行して行うことができる。したがって、ラミネートセル10のX線分析を、より効率的に行うことができる。   When the sample switching device is used, since eight laminate cells 10 can be held in one sample holder 100, measurement of the eight laminate cells 10 is performed in parallel within a predetermined charge / discharge test time. Can be done. Therefore, the X-ray analysis of the laminate cell 10 can be performed more efficiently.

なお、実際に試料切り替え装置を使用してX線分析の測定を行う場合は、試料ホルダーに必ずしも最多の個数でラミネートセルを取り付ける必要はなく、最多の個数よりも少ない個数のラミネートセルを試料ホルダーに取り付けて測定を行ってもよい。   When actually performing X-ray analysis using a sample switching device, it is not always necessary to attach the largest number of laminate cells to the sample holder. You may measure by attaching to.

1…X線放射光源
2…モノクロメータ
3…第1のX線検出器
4…試料設置部
5…第2のX線検出器
10…ラミネートセル(試料)
11…正極
12…負極
13…セパレータ
14…電池要素
20…X線分析用システム
25…制御装置
26…充放電装置
27…試料切り替え装置
28…充放電制御部
29…試料切り替え制御部
31、100…試料ホルダー
32、120…ホルダー移動装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray radiation light source 2 ... Monochromator 3 ... 1st X-ray detector 4 ... Sample installation part 5 ... 2nd X-ray detector 10 ... Laminate cell (sample)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Positive electrode 12 ... Negative electrode 13 ... Separator 14 ... Battery element 20 ... System for X-ray analysis 25 ... Control device 26 ... Charge / discharge device 27 ... Sample switching device 28 ... Charge / discharge control unit 29 ... Sample switching control unit 31, 100 ... Sample holder 32, 120 ... Holder moving device

Claims (5)

セパレータを間に挟んで正極と負極を積層してなる電池要素を、電解液とともにラミネートフィルムにより密封したラミネートセルを試料とし、前記ラミネートセルにX線を照射して分析データを得るin−situX線分析に用いられるX線分析用システムであって、
複数のラミネートセルを保持することができる試料ホルダーを有し、前記試料ホルダーで保持した前記複数のラミネートセルのうち、前記X線の通過位置に配置するラミネートセルを前記試料ホルダーの移動によって切り替える試料切り替え装置と、
前記試料ホルダーで保持した前記複数のラミネートセルを予め決められた充放電試験時間内に充放電させる充放電装置と、
前記充放電試験時間内に前記複数のラミネートセルのX線分析の測定を並行して行うように、前記試料切り替え装置および前記充放電装置を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とするX線分析用システム。
An in-situ X-ray that obtains analytical data by irradiating the laminated cell with X-rays using a laminated cell in which a battery element formed by laminating a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween is sealed with a laminate film together with an electrolytic solution. An X-ray analysis system used for analysis,
A sample having a sample holder capable of holding a plurality of laminate cells, and of the plurality of laminate cells held by the sample holder, the laminate cell arranged at the X-ray passing position is switched by moving the sample holder. A switching device;
A charge / discharge device for charging / discharging the plurality of laminate cells held by the sample holder within a predetermined charge / discharge test time;
A control device for controlling the sample switching device and the charge / discharge device so as to perform X-ray analysis measurements of the plurality of laminate cells in parallel within the charge / discharge test time;
An X-ray analysis system comprising:
前記制御装置は、一つのラミネートセルについて1回のX線分析の測定が終了するたびに、前記X線の通過位置に配置するラミネートセルを切り替えるべく、前記試料切り替え装置を駆動するとともに、前記複数のラミネートセルを前記X線の通過位置に順に配置する一巡の切り替え動作を前記試料切り替え装置が前記充放電試験時間内に少なくとも2回以上繰り返すように、前記試料切り替え装置を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載のX線分析用システム。
The control device drives the sample switching device to switch the laminate cell to be arranged at the X-ray passing position each time measurement of one X-ray analysis is completed for one laminate cell, and The sample switching device is controlled so that the sample switching device repeats at least two times or more within the charge / discharge test time in order to sequentially arrange the laminate cells at the X-ray passage positions. The system for X-ray analysis according to claim 1.
前記制御装置は、前記X線の通過位置に配置するラミネートセルの順序にあわせて前記複数のラミネートセルの充放電を順に開始するように、前記充放電装置を制御する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のX線分析用システム。
The said control apparatus controls the said charging / discharging apparatus so that the charging / discharging of these lamination cells may be started in order according to the order of the lamination cell arrange | positioned in the passage position of the said X-ray. The system for X-ray analysis according to 1 or 2.
前記制御装置は、前記ラミネートセルに照射するX線のエネルギーを調整するモノクロメータの動作に連動するように、前記試料切り替え装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のX線分析用システム。
The said control apparatus controls the operation | movement of the said sample switching apparatus so that it may interlock | cooperate with the operation | movement of the monochromator which adjusts the energy of the X-ray irradiated to the said lamination cell. The system for X-ray analysis described in 1.
セパレータを間に挟んで正極と負極を積層してなる電池要素を、電解液とともにラミネートフィルムにより密封したラミネートセルを試料とし、前記ラミネートセルにX線を照射して分析データを得るin−situX線分析に用いられるX線分析用システムに用いられるプログラムであって、
複数のラミネートセルを保持することができる試料ホルダーを有し、前記試料ホルダーで保持した前記複数のラミネートセルのうち、前記X線の通過位置に配置するラミネートセルを前記試料ホルダーの移動によって切り替える試料切り替え装置と、
前記試料ホルダーで保持した前記複数のラミネートセルを予め決められた充放電試験時間内に充放電させる充放電装置と、を制御の対象とし、
前記充放電試験時間内に前記複数のラミネートセルのX線分析の測定を並行して行うように、前記試料切り替え装置および前記充放電装置を制御する制御装置として、コンピュータを機能させるためのプログラム。
An in-situ X-ray that obtains analytical data by irradiating the laminated cell with X-rays using a laminated cell in which a battery element formed by laminating a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween is sealed with a laminate film together with an electrolytic solution. A program used for an X-ray analysis system used for analysis,
A sample having a sample holder capable of holding a plurality of laminate cells, and of the plurality of laminate cells held by the sample holder, the laminate cell arranged at the X-ray passing position is switched by moving the sample holder. A switching device;
A charge / discharge device that charges and discharges the plurality of laminate cells held by the sample holder within a predetermined charge / discharge test time, and is subject to control,
A program for causing a computer to function as a control device that controls the sample switching device and the charge / discharge device so that X-ray analysis measurements of the plurality of laminate cells are performed in parallel within the charge / discharge test time.
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