(57)【要約】      （修正有）【課題】固体電解質の電気化学的性能を評価するに際し、試験体に偏荷重がかかることを防止するテスト冶具およびテストセルを提供する。【解決手段】両極を締め付ける複数個のボルト７の荷重を１個又は一連の皿バネを介して固体電解質試験体８の中心に加えることにより、固体電解質に偏荷重が加わることを防止し、正確な固体電解質の電気化学的性能の評価を可能にする固体電解質テスト冶具。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解質の電気化学的性能の評価に用いる冶具であって、下蓋（１）、該下蓋（１）に一面が接し且つ被測定試験体を収納する空洞（２）を有する筒状体（３）、被測定試験体を下蓋（１）に押し付けるプッシャー（４）、上蓋（５）、及び皿バネ（６）より構成され、下蓋（１）と上蓋（５）とは複数のボルト（７）により互いに絶縁された状態で締め付けられ、プッシャー（４）と上蓋（５）との間に皿バネ（６）が介在し、空洞（２）とプッシャー（４）と皿バネ（６）の中心線は同一直線上に位置することを特徴とする固体電解質テスト冶具。
【請求項２】
下蓋（１）、該下蓋（１）に一面が接し且つ固体電解質よりなる被測定試験体（８）を収納する空洞（２）を有する筒状体（３）、被測定試験体（８）を下蓋（１）に押し付けるプッシャー（４）、上蓋（５）、及び皿バネ（６）より構成され、下蓋（１）と上蓋（５）とは複数のボルト（７）により互いに絶縁された状態で締め付けられ、プッシャー（４）と上蓋（５）との間に皿バネ（６）が介在し、プッシャー（４）と皿バネ（６）と被測定試験体（８）の中心線は同一直線上に位置し、被測定試験体（８）はプッシャー（４）を介して皿バネ（６）により下蓋（１）に押し付けられていることを特徴とする固体電解質テストセル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、固体電解質の電気化学的性能の評価に用いるテスト冶具およびこの冶具を用いたテストセルに関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、リチウムイオン電池について、その安全性の向上と電気容量の向上を目的として火災の危険性が無い固体電解質の使用が活発に検討されており、これに用いる固体電解質の特性評価のため、使い勝手が良く、且つ測定精度の高いテストセルが必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  固体電解質電池に使用される固体電解質は従来用いられてきた液状あるいはゲル状の電解液とは異なり、電池として用いる場合、両極の電極活物質や集電体との電気的接触状態が極めて重要であり、従来の液状あるいはゲル状の電解液を用いた電池の試験で用いられたように両極の間に電極活物質と電解質を挟んで複数個のボルトで両極を締め付けて電池を構成しその特性を評価する方法では固体電解質に偏荷重がかかりやすく固体電解質と電極活物質あるいは集電体との接触が部分的に不均一になりやすく、正確な特性評価は不可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明は、両極を締め付ける複数個のボルトの荷重を１個又は一連の皿バネを介して固体電解質試験体の中心に加えることにより、固体電解質に偏荷重が加わることを防止し、正確な固体電解質の電気化学的性能の評価を可能にするものである。即ち本発明は、固体電解質の電気化学的性能の評価に用いる冶具であって、下蓋１、該下蓋１に一面が接し且つ被測定試験体を収納する空洞２を有する筒状体３、被測定試験体を下蓋１に押し付けるプッシャー４、上蓋５、及び皿バネ６より構成され、下蓋１と上蓋５とは複数のボルト７により互いに絶縁された状態で締め付けられ、プッシャー４と上蓋５との間に皿バネ６が介在し、空洞２とプッシャー４と皿バネ６の中心線は同一直線上に位置することを特徴とする固体電解質テスト冶具である。更に本発明は、下蓋１、該下蓋１に一面が接し且つ固体電解質よりなる被測定試験体８を収納する空洞２を有する筒状体３、被測定試験体８を下蓋１に押し付けるプッシャー４、上蓋５、及び皿バネ６より構成され、下蓋１と上蓋５とは複数のボルト７により互いに絶縁された状態で締め付けられ、プッシャー４と上蓋５との間に皿バネ６が介在し、プッシャー４と皿バネ６と被測定試験体８の中心線は同一直線上に位置し、被測定試験体８はプッシャー４を介して皿バネ６により下蓋１に押し付けられていることを特徴とする固体電解質テストセルである。【０００５】  本発明において、通常、導体であって集電体を兼ねるプッシャー４、下蓋１と固体電解質である被測定試験体８との間には必要に応じて電極活物質を介在させることができる。またプッシャー４、下蓋１が絶縁体である場合は別途集電体を配置する必要がある。【０００６】  本発明において、プッシャー４の形状は皿バネ６の力を被測定試験体８の電極との接触面に均等に加えることが出来れば良く。例えば図３に示すように金属製円盤の中央部に球面状のくぼみを設け、そのくぼみに鋼球を配置し、更にその上に皿バネ６を配置しても良い。【０００７】  本発明において、皿バネ６は単独で使うこともできるが、伸縮距離や印加する荷重を調節するため、同一中心軸上に複数個の皿バネ６を単純に重ねるか、裏表を交互に重ねて使っても良い。また、被測定試験体８の高さの変化によるバネ荷重や気密性の変化を防止するため、被測定試験体８と下蓋１又はプッシャー４との間に適切な厚みのスペーサーを挿入しても良い。【０００８】  本発明で用いる被測定試験体８の形状は中空である必要は無く、皿バネ６の中心線と被測定試験体８の中心線を容易に一致させることが可能であれば良く、円柱、四角柱などでも良い。【０００９】  本発明において、下蓋１と上蓋５を絶縁するため、絶縁ブッシング９を用いるのが望ましい。更に下蓋１と筒状体３とは個別の部品である必要は無く、一体の構造物であっても良い。その場合は空洞２の周囲に絶縁性のスリーブを介在さるのが望ましい。【００１０】  また、被測定試験体８が曝される雰囲気を真空または任意のガス雰囲気に保つため、Ｏリング１１を用いて空洞２の雰囲気を周囲から遮断することができる。
【発明の効果】
【００１１】  本発明によれば、複数のボルト７の締め付け荷重の不均一による被測定試験体８への偏荷重は、皿バネ６を介して被測定試験体８の中心に自動的に加えられるので、固体電解質と電極活物質あるいは集電体との接触が均一となり、正確な特性評価が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の一実施態様を示すテストセルの上面図である。
【図２】図２は図１のＡ―Ｂ面の断面図である。
【図３】図３は本発明のプッシャーの他の一実施態様の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１３】  本発明の実施例を図１および図２に示す。下蓋１はステンレス鋼で作られており、空洞２を有する筒状体３とＯリング１１を介して気密に組み合わされている。筒状体３はＰＥＥＫ樹脂等のプラスチックが好適に用いられる。空洞２の中には円筒状に成形された被測定試験体８が設置されており、被測定試験体８の上端はプッシャー４を介して皿バネ６で加圧されている。この際、被測定試験体８、プッシャー４、および皿バネ６の中心軸は同一直線上に配置されており、これにより被測定試験体８の上面に偏荷重がかかるのを防止している。皿バネ６はステンレス鋼で作られた上蓋５により加圧されている。スペーサー１４は被測定試験体８の厚みの変動や皿バネ６の変位の大きさを調節するために必要に応じて挿入するもので、下蓋１と被測定試験体８との間、プッシャー４と被測定試験体８との間、皿バネ６とプッシャー４との間、皿バネ６相互の間等に挿入しても良い。上蓋５の加圧は４本のボルト７を用いて下蓋１にねじ止めすることで行われる。下蓋１と上蓋５は絶縁ブッシング９により絶縁状態が保たれる。上蓋５と筒状体３との間にもＯリング１１が設けられており。空洞２の内部を外気から遮断している。
【符号の説明】
【００１４】  １：下蓋
２：空洞
３：筒状体
４：プッシャー
５：上蓋
６：皿バネ
７：ボルト
８：被測定試験体
９：絶縁ブッシング
１０：ワッシャ
１１：Ｏリング
１２：鋼球
１３：絶縁スリーブ
１４：スペーサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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