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リチウムイオン二次電池
電解液の粘度測定

電解液の粘度測定ができます。

なぜ電解液の粘度測定が必要なの?

電解液は、一般に有機溶媒、リチウム塩、添加剤の混合物であり、電池反応によって組成が変化し、それに伴い粘度も変化します。劣化の程度を調べる上で、電解液の粘度を測定することは重要です。

電解液は使用環境において溶媒の揮発、熱、水分等の影響を受けると組成が著しく変化し電池性能が低下してしまいます。電解液の主溶媒の組成や、添加剤、電解液の分解物等の化合物種とその含有量は NMR GC-MSを用いることで詳しく調べることが出来ます。さらに充電・放電時の電極間を移動するイオンの動き易さに影響をおよぼす粘度を調べることで、電解液の劣化状態を相補的に得ることができます。

どうやって電解液の粘度を測定しているの?

独自の回収方法により電池から電解液を原液で回収し、速やかに回転式粘度計によって測定します。

電解液は大気中の水などと反応し変質してしまうため、解体から回収・測定まで迅速に行っています。
回転式粘度計は、モータの回転が検定済みのスプリングを介してスピンドルに伝達されます。測定液中、浸漬されたスピンドルには粘性摩擦トルクが働き、このトルクとスプリングの力が平衡した状態で定常回転します。電解液の粘度はこのトルク値と換算定数により求めます。

回転式粘度計でどんなことが分かるの?

電解液の組成変化に伴う粘度を簡便に調べることができます。

市販品電池の電解液について、粘度測定およびNMR測定を行いました。図3に示す粘度測定結果よりサイクル品はサイクルが増すごとに粘度の低下が認められました。また、表1に示すNMRによる電解液組成定量分析結果より、サイクル品はサイクルが増すごとにリチウム塩の減少と変性物の生成が認められました。上記結果から、電解液中のリチウム塩の分解によりリチウム塩濃度が減少したため、粘度が低下したものと推測されます。
以上より、粘度を知ることで組成分析の裏付けデータを得ることができ、初期品に対する劣化の程度を的確に判断することができます。


日産アークの粘度測定の強みは?

使用環境温度を再現した測定など、お客様の幅広い要望に対応することができます。

@広い温度範囲(-30℃〜120℃)での測定が可能
A少ない試料量(1ml弱)で測定が可能
B窒素ガス雰囲気制御により零下でも結露せず測定が可能

日産アークは安全、環境、品質、新材料開発で蓄積された技術を皆様にご提供いたします。
当社技術営業部では、各分野の材料・分析の専門家が皆様のお問い合わせ、ご相談をお待ちしています。
現象解析から最先端の分析の相談まで、何なりとお申しつけ下さい。

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