JP6529972B2 - 電気化学システムに組み込まれた比較電極をその場で再較正する方法 - Google Patents
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Description
式中、E:電気化学的電位(V)、
Eo:標準的な電気化学的電位(V)、すなわち標準的な圧力および温度条件下で測定、
R:理想気体の気体定数(8.314J.K−1.mol−1)、
T:温度(K)、
n:交換される電子(e−)の数、
c、d:電気化学反応の化学量論的係数、
F:ファラデー定数(96485C.mol−1)、
:電気化学対の酸化種の活量係数、
:電気化学対の還元種の活量係数。
作用極または対電極に対する比較電極の電位がその場で確認されるステップと、
比較電極が機能化または設計された電位プラトーに対して比較電極の電位にドリフトが存在するかどうかが検出されるステップと、
存在する場合に、比較電極がその場で再較正されるステップと
を含む。
比較電極の電位が測定されるステップと、
その後、正の大きさの確認電流が第1の継続時間の間印加されるステップと、
その後、比較電極の電位の第1の変化が測定されるステップと、
その後、負の大きさの確認電流が第2の継続時間の間印加されるステップと、
その後、比較電極の電位の第2の変化が測定されるステップと、
その後、電位の第1の変化および第2の変化に応じて電圧測定値が求められるステップと
を適用することによってその場で確認される。
負の大きさの再較正電流が、電位の第1の変化まで印加されるステップと、
その後、得られた電位値が下限として記憶されるステップと、
その後、正の大きさの再較正電流が、電位の第2の変化まで印加されるステップと、
その後、得られた電位値が上限として記憶されるステップと、
その後、比較電極の容量が、電位下限、電位上限および印加電流に応じて次に求められるステップと、
その後、比較電極の経年劣化の状態が、比較電極の最初の容量および求められた容量から決定されるステップと、
経年劣化の状態が閾値を超えている場合、充電状態を得るために負の電流が印加されるステップと、
超えていない場合、比較電極が機能していないと宣言されるステップと
を行うことによって再較正され得る。
− (たとえば時間に応じた)周期的再機能化、
− 完全充電後の緩和中において正極および負極の電位の異常な変化を検出した後の再機能化、
− CPEの電位が電圧プラトーでなくなっていることを確認した後の再機能化。
− 充電状態がプラトーのゾーン(7参照)にある場合、電圧プラトー上にあり、有意な変化なし、または
− 脱リチオ化された状態で、充電状態が電圧プラトーの終わり(8参照)にある場合、有意に変化。
|Umeasured(T,I=C/10)|>|Uplateau(T,I=C/10)|+20mV (式4)
式中、
Umeasured:測定電圧
Uplateau:プラトー電圧
T:システム温度
I:用いられる電流
C:CPEの公称容量
実際の容量=I・t (式6)
Claims (8)
- 作用極(1)、対電極(2)および電解質(4)を含む電気化学システムに一体化させた比較電極(3)をその場で再較正する方法であって、
前記作用極(1)または前記対電極(2)に対する前記比較電極(3)の電位が、
前記比較電極(3)の前記電位が測定されるステップと、
その後、正の大きさの確認電流が第1の継続時間の間印加されるステップと、
その後、前記比較電極(3)の前記電位の第1の変化が測定されるステップと、
その後、負の大きさの確認電流が第2の継続時間の間印加されるステップと、
その後、前記比較電極(3)の前記電位の第2の変化が測定されるステップと、
その後、電位の前記第1の変化および前記第2の変化に応じて電圧測定値が求められるステップと
を適用することによってその場で確認されるステップと、
前記比較電極(3)が機能化または設計された電位プラトーに対して前記比較電極(3)の前記電位にドリフトが存在するかどうかが検出されるステップと、
存在する場合に、前記比較電極(3)がその場で再較正されるステップと
を含むことを特徴とする、方法。 - 前記確認電流の前記大きさにそれぞれの前記継続時間を掛けた積が、前記比較電極(3)の最大電荷量の10分の1に少なくとも同等であり、多くとも前記比較電極(3)の前記最大電荷量に等しい、請求項1に記載の方法。
- 測定された電圧が、所与の温度について、好ましくは20mV±5mVに少なくとも同等であるシフト電圧値の分増加したプラトー電圧よりも高い場合に、前記比較電極(3)の前記電位にドリフトが存在すると判定される、請求項1または2に記載の方法。
- 前記比較電極(3)の前記電位が確認され、特に最後の機能化以降に経過した期間に応じて、前記比較電極(3)の前記電位のドリフトが周期的に検出される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 完全な充電に続く前記電気化学システムの緩和期間の間、前記比較電極(3)の前記電位が確認される、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記比較電極(3)が、
負の大きさの再較正電流が、電位の第1の変化まで印加されるステップと、
その後、得られた電位値が下限として記憶されるステップと、
その後、正の大きさの再較正電流が、電位の第2の変化まで印加されるステップと、
その後、得られた電位値が上限として記憶されるステップと、
その後、前記比較電極(3)の容量が、電位の前記下限、電位の前記上限および印加電流に応じて次に求められるステップと、
その後、前記比較電極(3)の経年劣化の状態が、前記比較電極(3)の最初の容量および求められた容量から決定されるステップと、
前記経年劣化の状態が閾値を超えている場合、充電状態を得るために負の電流が印加されるステップと、
超えていない場合、前記比較電極(3)が機能していないと宣言されるステップと
を行うことによって再較正される、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記比較電極(3)の前記電位を前記電位プラトー上に移すために、正の大きさの再較正電流、次いで負の大きさの再較正電流を連続して印加することによって前記比較電極(3)が再較正される、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記再較正電流の前記大きさに前記再較正電流の印加の継続時間を掛けた積が、前記比較電極(3)の全電荷量の5分の1よりも大きい、請求項6または7に記載の方法。
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