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コンパクト・高プレス・高精度で粉体を知る！
粉体材料を高プレス 764 MPaで測定、分析できます。
HIOKI【粉体インピーダンス測定システム】は、粉体材料の電気特性を効率的に測定・分析ができるシステムです。
これまで粉体測定に必要だった煩わしい作業を省き、多角的な分析を可能にします。
HIOKI【粉体インピーダンス測定システム】で、電池の電極材料、固体電解質、導電材料、誘電体などの研究開発を加速させます。
粉体材料のインピーダンス測定を高精度に
- 最大764 MPa※の高プレス圧で圧粉しながら、 「荷重」「インピーダンス」「厚さ」を同時測定
- プレスユニットはグローブボックス内に設置できるコンパクトサイズ。測定はボックス内で完結できます（ドライチャンバーでもOK）
- 低露点環境下で材料の変質リスクを抑えるとともに、硫化水素ガス漏出を気にせず安全に測定できます
- 粉体の事前のペレット化が不要です
- 貴重なサンプルを少量で効率的に複数条件で測定可能です
- 広範囲な測定周波数：DC, 1 mHz～5 MHz
※電極径φ10 荷重60kN時
多角的な分析を効率的に
- 測定対象により、交流測定、直流測定の計測器を選択できます（固体電解質→交流測定、導電助剤→直流測定）
- 測定ソフトウェアが、ナイキストプロットから全体抵抗 Ωを自動計算します
- 測定ソフトウェアは、HIOKIの IM3533、IM3570、RM3545Aに共通で使用できます
- 導電率、体積抵抗率、イオン伝導度、誘電率、かさ密度、充填/空隙率などを算出できます
- グラフ化の項目は選択可能で、多角的な分析ができます
システム概要
システム構成
測定部（プレスユニット）
データ分析の流れ
計測したインピーダンスのデータから全体抵抗を計算し、全体抵抗を元に導電率・体積抵抗率を算出します。
それらのデータを基に、任意の項目でグラフを作成できます。
全体抵抗の算出
ナイキストプロットの円弧を円フィッテイングで延長し、X軸との交点を全体抵抗Rとし算出します。
（等価回路解析とは異なり、簡易的に全体抵抗Rを算出することができます）
円フィッティングのR値算出方法
ナイキストプロットの円弧から自動でX(Ω)の最大値と最小値を抽出します。
抽出した最大値と最小値の間のデータで円フィッティングをおこない、X軸との交点をR値としています。
グラフ化で選択できるx軸y軸
| x軸 | プレス圧（MPa）、 かさ密度（g/cm3）、 充填率/空隙率（%） |
| y軸 | インピーダンス（Ω）、 体積抵抗率（Ωcm）、 導電率（s/cm）、 イオン伝導度（s/cm）、 誘電率（F/m）※、 かさ密度（g/cm3） |
※誘電率は特定周波数のAC Continuousモードのみ
グローブボックスでの使用イメージ
プレスユニットSA9003と測定器をつなぐ接続ケーブルの長さは80 cmです。
詳しくは販売店までお問い合せください。
測定事例
硫化物系固体電解質のメーカー・粒径の違いによる測定結果
●測定対象
・Li6PS5Cl アルジロダイト
・メーカ・粒径違い：A社 1 µm, B社 8 µm
●測定条件
・重量：200 mg
・圧力条件※：1～764 MPa（任意の間隔で11点）
・待機時間：60s
・測定周波数：4 Hz～5 MHz
・信号レベル：CV 0.1 V
・電極径：φ10 mm
※圧力条件127 MPa以下は測定精度保証外のため、参考データとなります
●測定結果
・ナイキストプロット比較（一部を抜粋表示）
ナイキストプロットの円弧とX軸の交点（全体抵抗R）により、メーカ違い（粒径違い）の差がわかります。
B社製の材料の方が、全体抵抗が低いと考えられます。
・イオン伝導度・圧密特性を同時に評価
B社製の材料の方が、高いイオン伝導度と圧密性をもつ固体電解質であることがわかります。
また、プレス圧を高くしていくと、イオン伝導度が低下することがわかります。
このように、材料違い、プロセス違いの材料の評価ができます。
製品仕様
仕様
| 測定可能周波数 | DC～8 MHz （計測器3種類使用） |
| 荷重印加方法 | 手動操作による （荷重一定制御不可） |
| 荷重印加範囲 （プレス圧範囲） | 0～60 kN （0～764 MPa SA9004-01電極径φ10 mm使用時） |
| 荷重測定確度 | ±3%f.s. |
| 厚さ測定誤差 | ±10 µm （温度一定環境下、キャリブレーション実施時） （荷重10 kN～60 kN範囲で、荷重の増加時のみ） |
| 電極サイズ | φ10 mm （SA9004-01） |
| 粉体充填部サイズ | φ10 mm、深さ7 mm |
| 使用温度範囲 | 23℃ ±5℃、80% RH以下 （結露しないこと） |
| 外形寸法・質量 | 下図参照 |
| 定格電源電圧 | AC 100 V ～ 240 V ※SA2654, IM3570, IM3533, RM3545A |
外形寸法・質量
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