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公開番号2022114428
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-08-05
出願番号2021175362
出願日2021-10-27
発明の名称電解質の酸化電位の測定装置及び測定方法
出願人ツィンファ ユニバーシティ,鴻海精密工業股ふん有限公司,HON HAI PRECISION INDUSTRY CO.,LTD.
代理人特許業務法人SBPJ国際特許事務所
主分類H01M 10/0565 20100101AFI20220729BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電解質の酸化電位の測定装置及び測定方法を提供する。
【解決手段】測定装置は、空洞、測定ユニット、検出器、処理ユニット及びディスプレイを含む。測定ユニット及び検出器は、空洞の内部に配置され、検出された赤外光の強度は、処理ユニットに送信され、処理ユニットにより処理された後、ディスプレイで測定される電解質の赤外スペクトルを取得する。測定ユニットは、正極プレート2022、負極プレート2023、第一赤外線窓2021、第二赤外線窓2024及び電解質100を含み、第一赤外線窓、正極プレート、負極プレート及び第二赤外線窓が積層して設置され、正極プレートは第一スルーホールを含み、負極プレートは第二スルーホールを含み、第一スルーホールと第二スルーホールが連通して設置され、第一赤外線窓は第一スルーホールを覆い、第二赤外線窓は第二スルーホールを覆い、電解質は、正極プレートと負極プレートの間に配置される。
【選択図】図18
特許請求の範囲【請求項1】
空洞、測定ユニット、検出器、処理ユニット及びディスプレイを含む電解質の酸化電位の測定装置において、前記測定ユニット及び前記検出器は、前記空洞の内部に配置され、前記検出器によって検出された赤外光の強度は、前記処理ユニットに送信され、前記処理ユニットに処理された後、前記ディスプレイで測定される電解質の赤外スペクトルを取得し、
前記測定ユニットは、正極プレート、負極プレート、第一赤外線窓、第二赤外線窓及び電解質を含み、前記第一赤外線窓、前記正極プレート、前記負極プレート及び前記第二赤外線窓が積層して設置され、前記正極プレートは第一スルーホールを含み、前記負極プレートは第二スルーホールを含み、前記第一スルーホールと第二スルーホールが連通して設置され、前記第一赤外線窓は前記第一スルーホールを覆い、前記第二赤外線窓は前記第二スルーホールを覆い、前記電解質は、前記正極プレートと前記負極プレートの間に配置され、且つ赤外線ビームは順番に、前記第一赤外線窓、前記第一スルーホール、前記電解質、前記第二スルーホール及び前記第二赤外線窓を通過した後、前記検出器によって検出されることを特徴とする電解質の酸化電位の測定装置。
続きを表示(約 950 文字)【請求項2】
前記第一赤外線窓及び前記第二赤外線窓は、それぞれ臭化カリウム窓であることを特徴とする請求項1に記載の電解質の酸化電位の測定装置。
【請求項3】
前記正極プレートは、ステンレス鋼板であり、前記負極プレートは、リチウム箔であることを特徴とする請求項1に記載の電解質の酸化電位の測定装置。
【請求項4】
前記電解質は、グリセリルエーテルエポキシ樹脂ゲル電解質であり、該グリセリルエーテルエポキシ樹脂ゲルは、グリセリルエーテルエポキシ樹脂及び電解質溶液を含み、
前記グリセリルエーテルエポキシ樹脂は、エテロキシ基を含み、グリセリルエーテルポリマー及びポリアミン化合物が開環反応をすることによって得られた架橋ポリマーであり、前記グリセリルエーテルポリマーは、グリシジルエーテルポリマーであり、該グリシジルエーテルポリマーは、少なくとも2つのエポキシ基を含み、前記ポリアミン化合物は、少なくとも2つのアミン基を含み、前記架橋ポリマーは、三次元ネットワーク構造であり、主鎖と複数のヒドロキシル基を含み、該架橋ポリマーにおける複数のヒドロキシル基は、前記架橋ポリマーの主鎖に位置し、且つ前記グリセリルエーテルポリマーのエポキシ基は、前記架橋ポリマーの主鎖に位置して、
前記電解質溶液は、リチウム塩及び非水溶媒を含み、前記リチウム塩は、前記グリセリルエーテルエポキシ樹脂の三次元ネットワーク構造に散在され、前記リチウム塩及び前記グリセリルエーテルエポキシ樹脂は、前記非水溶媒に分散されることを特徴とする請求1に記載の電解質の酸化電位の測定装置。
【請求項5】
請求項1~4のいずれかの請求項に記載される電解質の酸化電位の測定装置を提供する第一ステップと、
外部電源を使用して、正極プレートと負極プレートとの間の電圧を変更し、ディスプレイを通して、複数の異なる電圧での電解質の赤外線スペクトルをリアルタイムで観察する第二ステップと、
赤外スペクトルの酸化しやすい基の特性ピークが消えるとき、対応する電位は、前記電解質の酸化電位である第三ステップと、
を含むことを特徴とする電解質の酸化電位の測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、電解質の酸化電位の測定装置及び測定方法に関し、特にリチウムイオン電池の電解質の酸化電位の測定装置及び測定方法に関するものである。
続きを表示(約 2,000 文字)【背景技術】
【0002】
メインフレームからウェアラブルデバイスへの情報端末の段階的な開発に伴い、フレキシブル電子デバイスの需要も増加する。フレキシブル電子デバイスの鍵となるフレキシブルエネルギー貯蔵デバイスは、ウェアラブル電子デバイスや埋め込み型医療デバイスなどの幅広いアプリケーションの見通しを持つエネルギー供給コンポーネントとして使用され、そのようなアプリケーションは増加する。他のエネルギー貯蔵デバイスと比較して、リチウムイオン電池(LIB)はより高い動作電圧とより高いエネルギー密度を持つので、リチウムイオン電池はフレキシブルエネルギー貯蔵デバイスにとって理想的な選択であると考えられる。
【0003】
電解質は、リチウムイオン電池の重要な部分であり、電解質の酸化電位はリチウムイオン電池の出力電圧及びエネルギー密度に直接的に影響を与える。電解質の赤外線スペクトルのピーク変化を観察することにより、電解質が酸化されるかどうかを判断することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の測定方法では、電解質の酸化電位を得るために、電解質の作動状態の下でその場で動的に電解質の赤外スペクトルを測定することは不可能である。
【課題を解決するための手段】
【0005】
これによって、本発明は、電解質の酸化電位を得るために、その場で動的に電解質の赤外スペクトルを測定する電解質の酸化電位の測定装置及び測定方法を提供する。
【0006】
電解質の酸化電位の測定装置は、空洞、測定ユニット、検出器、処理ユニット及びディスプレイを含む。前記測定ユニット及び前記検出器は、前記空洞の内部に配置され、前記検出器によって検出された赤外光の強度は、前記処理ユニットに送信され、前記処理ユニットにより処理された後、前記ディスプレイで測定される電解質の赤外スペクトルを取得する。前記測定ユニットは、正極プレート、負極プレート、第一赤外線窓、第二赤外線窓及び電解質を含み、前記第一赤外線窓、前記正極プレート、前記負極プレート及び前記第二赤外線窓が積層して設置され、前記正極プレートは第一スルーホールを含み、前記負極プレートは第二スルーホールを含み、前記第一スルーホールと第二スルーホールが連通して設置され、前記第一赤外線窓は前記第一スルーホールを覆い、前記第二赤外線窓は前記第二スルーホールを覆い、前記電解質は、前記正極プレートと前記負極プレートの間に配置され、且つ赤外線ビームは順番に、前記第一赤外線窓、前記第一スルーホール、前記電解質、前記第二スルーホール及び前記第二赤外線窓を通過した後、前記検出器によって検出される。
【0007】
前記第一赤外線窓及び前記第二赤外線窓は、それぞれ臭化カリウム窓である。
【0008】
前記正極プレートは、ステンレス鋼板であり、前記負極プレートは、リチウム箔である。
【0009】
前記電解質は、グリセリルエーテルエポキシ樹脂ゲル電解質であり、該グリセリルエーテルエポキシ樹脂ゲルは、グリセリルエーテルエポキシ樹脂及び電解質溶液を含む。前記グリセリルエーテルエポキシ樹脂は、エテロキシ基を含み、グリセリルエーテルポリマー及びポリアミン化合物が開環反応をすることによって得られた架橋ポリマーであり、前記グリセリルエーテルポリマーは、グリシジルエーテルポリマーであり、該グリシジルエーテルポリマーは、少なくとも2つのエポキシ基を含み、前記ポリアミン化合物は、少なくとも2つのアミン基を含み、前記架橋ポリマーは、三次元ネットワーク構造であり、主鎖と複数のヒドロキシル基を含み、該架橋ポリマーにおける複数のヒドロキシル基は、前記架橋ポリマーの主鎖に位置し、且つ前記グリセリルエーテルポリマーのエポキシ基は、前記架橋ポリマーの主鎖に位置する。前記電解質溶液は、リチウム塩及び非水溶媒を含み、前記リチウム塩は、前記グリセリルエーテルエポキシ樹脂の三次元ネットワーク構造に散在され、前記リチウム塩及び前記グリセリルエーテルエポキシ樹脂は、前記非水溶媒に分散される。
【0010】
電解質の酸化電位の測定方法は、前記電解質の酸化電位の測定装置を提供する第一ステップと、外部電源を使用して、正極プレートと負極プレートとの間の電圧を変更し、ディスプレイを通して、複数の異なる電圧での電解質の赤外線スペクトルをリアルタイムで観察する第二ステップと、赤外スペクトルの酸化しやすい基の特性ピークが消えるとき、対応する電位は、前記電解質の酸化電位である第三ステップと、を含む。
【発明の効果】
(【0011】以降は省略されています)

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