二次電池測定

リチウム二次電池の電気化学インピーダンス測定

　　電池は起電力があり、電池のインピーダンス測定に電位を制御するために、ポテンショ/ガルバノスタットが必要です。リチウム二次電池の定電位インピーダンス測定例を、説明します。リチウム二次電池の起電力は4V前後、まず、ポテンショ/ガルバノスタットで電池の起電力を測って、起電力と同じ電位を逆方向で印加します。Open Circuit Potentialと言います。その上に、交流信号をスキャンし、起電力時の電池インピーダンスを測定します。起電力より低い電位を印加すると、電池が放電します。そのときに測定されたインピーダンスは放電中のインピーダンスと言います。
　　ポテンショ/ガルバノスタットの性能は電池のインピーダンス測定に影響します。即ち、高い周波数インピーダンス測定をする時に、高性能のポテンショ/ガルバノスタットが必要です。周波数応答アナライザの測定範囲が広くても、ポテンショ/ガルバノスタットの性能は足りないと、高い周波数インピーダンス測定はできません。ポテンショ/ガルバノスタットと周波数応答アナライザの組み合わせで、1MHzは上限であると思います。
　　その他、リチウム二次電池のインピーダンスが低い、1Ω以下であり、高い性能を持つポテンショ/ガルバノスタットと周波数応答アナライザを要求されます。AUTOLAB電池化学インピーダンス測定装置は高い性能を持ち、上記の条件を満足できます。測定周波数10μHz～1MHz、測定範囲は1mΩ～100GΩです。
　　下図のデータの測定手順はOCPを選択して、ポテンショ/ガルバノスタットはリチウム二次電池の起電力を測定してから、自動に起電力と同じな電位を逆方向で印加します。その上に周波数応答アナライザは交流信号をスキャンし、きれいにインピーダンスを測定できました。