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气体检测片和具备气体检测片的电化学元件制造技术

技术编号:16364751 阅读:23 留言:0更新日期:2017-10-10 20:36
本发明专利技术提供一种能够可见性优异并且灵敏度良好地特定气体泄漏位置的气体检测片。本发明专利技术可以提供通过使用以下的气体检测片从而能够可见性优异并且灵敏度良好地特定气体泄漏位置的气体检测片,所述气体检测片其特征在于,通式(1)所表示的多孔配位聚合物被担载于支撑体上,透气度为0.8秒以上且60秒以下。Fex(吡嗪)[Ni1‑yMy(CN)4] (1)(0.95≤x<1.05,M=Pd、Pt,0≤y<0.15)。

Gas detecting plate and electrochemical element with gas detecting plate

The present invention provides a gas detector capable of having excellent visibility and a good sensitivity for a specific gas leakage position. The invention can be provided by gas detection so as to be able to use the following piece of excellent and good visibility of medical gas sensitivity specific gas leakage location test, the gas detection sheet is characterized in that the general formula (1) represents the porous coordination polymer is supported on the supporting body, the permeability for the following 0.8 seconds more than 60 seconds. Fex ([Ni1 pyrazine) yMy (CN) 4] (1) (0.95 x< 1.05, M = Pd, Pt = y<, 0; 0.15).

【技术实现步骤摘要】
气体检测片和具备气体检测片的电化学元件
本专利技术涉及一种气体检测片以及具备气体检测片的电化学元件。
技术介绍
伴随着近年来的便携式电子设备的小型化、高功能化,对于电化学元件期待进一步的小型化、轻量化以及高容量化。电化学元件能够以多种形态制得,代表性地可以列举角型、圆筒型以及袋型等。其中,袋型电化学元件由于使用以铝复合膜等的薄片形成的袋型箱体,因此,可以制造成轻的各种的形态,有制造工序也简单的优点,另一方面,与圆筒型或角型相比存在由于损伤或内压增加而容易发生膨胀的问题。电化学元件中,在锂离子二次电池或锂离子电容器中通常将如碳酸乙烯酯的环状碳酸酯与如碳酸二乙酯的链状碳酸酯的混合溶剂作为电解液的溶剂使用,在双电层电容器中将乙腈或碳酸丙烯酯等作为电解液的溶剂使用,在铝电解电容器中将乙二醇等作为电解液的溶剂使用。在电化学元件的箱体的密封性不充分时或箱体中产生了小孔等时,这些溶剂存在部分成为蒸气挥发、从密闭容器中漏出而产生的异臭、或特性的降低等的问题。一直以来提出了各种从密闭容器中泄露的气体的检测方法。例如,在专利文献1中提出了在氦或氩等的检测气体气氛的密闭容器内制作密闭型电池,其后,除去了密闭容器内的检测气体之后进行减压,利用气体传感器检测从密闭型电池内泄露的检测气体的方法。然而,专利文献1的检测方法中,由于需要在制造工序中导入密闭容器,因此,不仅设备大型化,而且需要检测气体供给、减压装置、利用传感器的检测气体的检测等的操作,所以,存在不能简易地进行检测的问题。进一步,存在不能检测出在检测工序的前后有气体泄漏的情况的问题。另外,在专利文献2中提出了使用与气体成分反应变色的气体检测管来检测气氛中的气体的方法。然而,虽然能够检测气体从电化学元件中泄漏到气氛中,但是存在不能特定气体泄漏位置的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-26569号公报专利文献2:日本特开2005-62026号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术是鉴于上述问题点而成的,其目的在于提供一种能够可见性优异并且灵敏度良好地特定气体泄漏位置的气体检测片。解决技术问题的技术手段本专利技术者们进行了专门研究,发现:通过使用如下的气体检测片可以达成上述目的,所述气体检测片其特征在于,通式(1)所表示的多孔配位聚合物被担载于支撑体上,Fex(吡嗪)[Ni1-yMy(CN)4](1)(0.95≤x<1.05,M=Pd、Pt,0≤y<0.15),透气度为0.8秒以上且60秒以下,至此完成本专利技术。即,根据本专利技术,可以提供以下的内容。[1]一种气体检测片,其特征在于,通式(1)所表示的多孔配位聚合物被担载于支撑体上,透气度为0.8秒以上且60秒以下,Fex(吡嗪)[Ni1-yMy(CN)4](1)0.95≤x<1.05,M=Pd、Pt,0≤y<0.15。[2]如[1]所述的气体检测片,其特征在于,支撑体的一个面整体被保护层覆盖。[3]一种电化学元件,其特征在于,所述电化学元件使用了含有挥发性有机化合物的电解液,在表面附近具备[1]或[2]所述的气体检测片。专利技术的效果根据本专利技术,可以提供一种能够可见性优异并且灵敏度良好地特定泄漏气体位置的气体检测片。附图说明图1是表示本专利技术所涉及的多孔配位聚合物的基本的化学结构的示意图。图2是表示本专利技术所涉及的气体检测片的示意图。符号的说明1…多孔配位聚合物、2…铁离子、3…四氰基镍酸离子、4…吡嗪、5…气体检测片、6…多孔配位聚合物、7…支撑体、8…保护层。具体实施方式基于用于实施本专利技术的方式(实施方式),一边参照附图一边进行详细地说明。本专利技术不被以下的实施方式所记载的内容限定。对于本实施方式的气体检测片,通式(1)所表示的多孔配位聚合物被担载于支撑体上,Fex(吡嗪)[Ni1-yMy(CN)4](1)(0.95≤x<1.05,M=Pd、Pt,0≤y<0.15)透气度为0.8秒以上且60秒以下。如图1所示,本专利技术的多孔配位聚合物1在铁离子2上自组装地规则地配位四氰基镍酸离子3和吡嗪4而具有攀爬架型的骨架舒展开的结构,可以在内部的空间中吸附各种分子等。另外,一部分镍可以被钯和铂的至少一种置换。在多孔配位聚合物1中发现有,铁离子具有的电子构型由于热、压力、分子吸附等的外部刺激而在被称为高自旋状态和低自旋状态的2个状态间变化的被称为自旋翻转的现象。自旋变化通常可以说为数十纳秒,特征为具有非常快的应答速度。高自旋状态是指在配合物中的铁离子的d电子的5个轨道中按照洪特规则(Hund'srule)配置电子成为自旋角动量成为最大的状态,低自旋状态是指配置电子成为自旋角动量成为最小的状态,由于各自电子状态和晶格间距离不同,因此,在2个状态间配合物的颜色和磁性不同。即,通过利用由于分子吸附至多孔配位聚合物上产生的自旋翻转现象,则能够可见性优异并且灵敏度良好地进行气体检测。高自旋状态的多孔配位聚合物是橙色,如果用液氮等进行充分地冷却,则变化为低自旋状态的紫红色。另外,如果暴露于乙腈或丙烯腈等特定的有机化合物的气体中,则结晶内部吸附气体,成为低自旋状态。如果在低自旋状态下将紫红色的多孔配位聚合物暴露于诱发高自旋状态的有机化合物的气体中,则在攀爬架型的骨架内部吸入气体,由于自旋翻转现象而成为高自旋状态的橙色。作为这些有机化合物的气体,例如可以列举有机可燃性气体或挥发性有机溶剂的蒸气等。即,低自旋状态的多孔配位聚合物吸附作为锂离子二次电池或锂离子电容器用电解液中所含的溶剂的碳酸二甲酯(以下称为DMC)、碳酸二乙酯(以下称为DEC)以及碳酸乙基甲基酯(以下称为EMC)等、或者所述溶剂分解产生的乙烯和丙烯等、或者作为双电层电容器用电解液中所含的溶剂的碳酸丙烯酯等、进一步作为铝电解电容器用电解液中所含的溶剂的乙二醇等的气体,变化为高自旋状态的橙色。对于本实施方式的多孔配位聚合物的组成,可以通过使用ICP发光分光分析法、荧光X射线元素分析法、碳硫分析法以及氧氮氢分析法等来进行确认。本实施方式的多孔配位聚合物的自旋状态可以通过使用超导量子干涉型磁通量计(SQUID)或振动样品型磁力计(VSM)观察磁化强度相对于磁场的应答来确认。本实施方式的多孔配位聚合物的制造方法是,首先,在适当的溶剂中使二价的铁盐、抗氧化剂与四氰基镍酸盐、四氰基钯酸盐以及四氰基铂酸盐反应,得到中间体。其次,使中间体分散于适当的溶剂中,在该分散液中加入吡嗪,由此沉淀物析出,将沉淀物过滤、干燥,由此可以得到多孔配位聚合物。作为二价的铁盐,可以使用硫酸亚铁七水合物、硫酸铵铁六水合物等。作为抗氧化剂,可以使用L-抗坏血酸等。作为四氰基镍酸盐,可以使用四氰基镍酸钾水合物等。作为四氰基钯酸盐,可以使用四氰基钯酸钾水合物等。作为四氰基铂酸盐,可以使用四氰基铂酸钾水合物等。作为溶剂,可以使用甲醇、乙醇、丙醇以及水等,或者这些的混合溶剂等。图2是本实施方式所涉及的气体检测片的示意图。在图2中,气体检测片5由多孔配位聚合物6、支撑体7和保护层8构成。本实施方式的气体检测片5中,在多孔配位聚合物6被担载于支撑体7上,并且透气度为0.8秒以上时,在支撑体内部检测气体容易扩散,多孔配位聚合物的色调变化变得明显,进一步,通过利用透过了支撑体的检测气体产生的多本文档来自技高网
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气体检测片和具备气体检测片的电化学元件

【技术保护点】
一种气体检测片,其特征在于,通式(1)所表示的多孔配位聚合物被担载于支撑体上,所述气体检测片的透气度为0.8秒以上且60秒以下,Fex(吡嗪)[Ni1‑yMy(CN)4]   (1)0.95≤x<1.05,M=Pd、Pt,0≤y<0.15。

【技术特征摘要】
2016.03.28 JP 2016-0634881.一种气体检测片,其特征在于,通式(1)所表示的多孔配位聚合物被担载于支撑体上,所述气体检测片的透气度为0.8秒以上且60秒以下,Fex(吡嗪)[Ni1-yMy(CN)4]...

【专利技术属性】
技术研发人员:加藤友彦丸山贵之井原理惠
申请(专利权)人:TDK株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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