ガルバノスタット1)を使います。
【制御】電流 I 〔A〕カットオフ電圧 V 〔V〕
【測定】電位 E 〔V〕時間 t 〔s〕電池容量 Q 〔mA・h〕
【物理量】溶液抵抗 R 〔Ω〕電圧降下 VIR 〔V〕電極面積 A 〔m²〕電極間距離 d 〔m〕過電圧 η 〔V〕内部抵抗 R 〔Ω〕接触抵抗接触抵抗率 ρc 〔Ω·m²〕カットオフ電圧 V 〔V〕SOC SOC 〔〕
通電電流、カットオフ電位などを決めておき、計時のための時計を準備します。通電電流を設定したらスイッチオン!時間とともに電位を記録してゆきます。カットオフ電位に達したら時間から電池容量を計算します。
水銀電池2)リチウムヨウ素電池3)リチウムイオン二次電池4)(リン鉄酸リチウム(オリビン)リン鉄酸リチウム(オリビン)(LFP)5))など二相反応で進行する物質は電位が平坦なL字曲線を描きます。
乾電池6)など均一固層反応で進行する物質は電位が徐々に変化するS字曲線を描きます。
クロノポテンショグラム7)
図○に充放電曲線(デジタルシミュレーション)のクロノポテンショグラム8)を示す。ここで、横軸は時間 t 〔s〕であり、縦軸は電位 E 〔V〕である。この図より電池の充放電のシミュレーションです。電池容量 Q 〔mA・h〕と電位 E 〔V〕が非線形先輩9)のために複雑な曲線となります。 クロノポテンショメトリー10)…であることがわかる。
【関連講義】
二酸化マンガンの還元(アルカリ乾電池)二酸化マンガンの還元(アルカリ乾電池)11)
電池の放電とクロノポテショグラムの基礎12)
卒業研究(C1-電気化学2004~),電池13)
リチウム電池の電気化学の基礎講座,第3講 電池の性能を読む14)
電気化学の庵,ファラデーの電気分解の法則15)
卒業研究(C1-電気化学2004~),コッククロフト・ウォルトン回路16)