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公開番号2023078816
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2021192107
出願日2021-11-26
発明の名称負極板
出願人プライムアースEVエナジー株式会社
代理人個人
主分類H01M 4/133 20100101AFI20230531BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リチウムイオン二次電池の負極板の拡散抵抗を低減する。
【解決手段】集電体11と集電体11上に積層された合剤層12とを備えるリチウムイオン二次電池の負極板。一態様において合剤層12は負極活物質として80重量%以上の炭素粒子14を含有する。合剤層12はさらに98.8重量部の炭素粒子14当たり0.2重量部以下のラクトンを含有する。その一態様において合剤層12は98.8重量部の炭素粒子14当たり0.005重量部以上のラクトンを含有する。他の態様において合剤層は負極活物質とクマリンとを含有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
集電体と前記集電体上に積層された合剤層とを備え、
前記合剤層は負極活物質として80重量％以上の炭素材料を含有し、
前記合剤層はさらに98.8重量部の炭素材料当たり0.2重量部以下のラクトンを含有する、
リチウムイオン二次電池の負極板。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記合剤層は98.8重量部の炭素材料当たり0.005重量部以上のラクトンを含有する、
請求項１に記載の負極板。
【請求項３】
前記ラクトンは以下から選ばれる１以上の化合物である：
α－ラクトン、例えばα－アセトラクトン；
β－ラクトン、例えばβ－プロピオラクトン；
γ－ラクトン、例えばγ－ブチロラクトン、γ－ノナラクトン、γ－デカラクトン及びγ－オクタラクトン；
δ－ラクトン、例えばδ－バレロラクトン、クマリン及びグルコノラクトン；
シクロペンタデカノリド；並びに
シクロヘキサデカノリド、
請求項１又は２に記載の負極板。
【請求項４】
集電体と前記集電体上に積層された合剤層とを備え、
前記合剤層は負極活物質とラクトンとを含有し、
前記ラクトンはクマリンである、
リチウムイオン二次電池の負極板。
【請求項５】
前記負極活物質は黒鉛である、
請求項１～４のいずれかに記載の負極板。
【請求項６】
正極板と、請求項１～５のいずれかに記載の負極板と、電解液とを備える、
リチウムイオン二次電池。
【請求項７】
正極板と、請求項１～５のいずれかに記載の負極板と、電解液とを組み合わせて電池を作製し、ここで前記電解液は前記合剤層に含まれる前記ラクトンと同一のラクトンを含有せず、
前記電池に通電することでコンディショニングを行う、
リチウムイオン二次電池の製造方法。
【請求項８】
負極活物質としての80重量％超の炭素材料、バインダーと、ラクトンと、分散媒とを混合することでペーストを作製し、
前記ペーストを集電体上に塗布するとともに、前記分散媒を除去することで前記集電体上に前記炭素材料、前記バインダー及び前記ラクトンを含有する合剤を積層する、
負極板の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はリチウムイオン二次電池の負極板に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１～４はラクトンの添加された電解液からなるリチウムイオン二次電池を開示している。特許文献５はγ－ブチロラクトンを含有する負極用バインダーを開示している。特許文献６はγ－ブチロラクトンを含有する負極を開示している。特許文献７はクマリン環を有する酸二無水物を含む負極を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－０１９２７４号公報
特開２０１３－０２０７０２号公報
特開２０１２－８９４５７号公報
特開２００５－０７８７９９号公報
特許６０５２５２９号公報
特開２０１１－０４４３１０号公報
国際公開第２０１４／１１９３７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明によりリチウムイオン二次電池の負極板の拡散抵抗を低減する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［１］集電体と前記集電体上に積層された合剤層とを備え、
前記合剤層は負極活物質として80重量％以上の炭素材料を含有し、
前記合剤層はさらに98.8重量部の炭素材料当たり0.2重量部以下のラクトンを含有する、
リチウムイオン二次電池の負極板。
［２］前記合剤層は98.8重量部の炭素材料当たり0.005重量部以上のラクトンを含有する、
［１］に記載の負極板。
［３］前記ラクトンは以下から選ばれる１以上の化合物である：
α－ラクトン、例えばα－アセトラクトン；
β－ラクトン、例えばβ－プロピオラクトン；
γ－ラクトン、例えばγ－ブチロラクトン、γ－ノナラクトン、γ－デカラクトン及びγ－オクタラクトン；
δ－ラクトン、例えばδ－バレロラクトン、クマリン及びグルコノラクトン；
シクロペンタデカノリド；並びに
シクロヘキサデカノリド、
［１］又は［２］に記載の負極板。
［４］集電体と前記集電体上に積層された合剤層とを備え、
前記合剤層は負極活物質とラクトンとを含有し、
前記ラクトンはクマリンである、
リチウムイオン二次電池の負極板。
［５］前記負極活物質は黒鉛である、
［１］～［４］のいずれかに記載の負極板。
［６］正極板と、［１］～［５］のいずれかに記載の負極板と、電解液とを備える、
リチウムイオン二次電池。
［７］正極板と、請求項１～５のいずれかに記載の負極板と、電解液とを組み合わせて電池を作製し、ここで前記電解液は前記合剤層に含まれる前記ラクトンと同一のラクトンを含有せず、
前記電池に通電することでコンディショニングを行う、
リチウムイオン二次電池の製造方法。
［８］負極活物質としての80重量％超の炭素材料、バインダーと、ラクトンと、分散媒とを混合することでペーストを作製し、
前記ペーストを集電体上に塗布するとともに、前記分散媒を除去することで前記集電体上に前記炭素材料、前記バインダー及び前記ラクトンを含有する合剤を積層する、
負極板の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によりリチウムイオン二次電池の負極板の拡散抵抗が低減される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
負極板の断面図
ペースト作製の模式図
拡散抵抗の変化
ＩＶ抵抗の変化
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜負極板＞
【０００９】
図１はリチウムイオン二次電池の負極板１０の断面を示す。負極板１０は集電体１１と合剤層１２とを備える。集電体１１は例えば銅箔からなる。合剤層１２は集電体１１上に積層されている。合剤層１２は負極活物質の炭素粒子１４とラクトンとを含有する。炭素粒子１４は負極活物質として用いられる炭素材料、例えば合成黒鉛又は天然黒鉛からなる。図１に示す合剤層１２は80重量％以上の上記炭素粒子１４を含有する。合剤層１２全体の100重量％からは例えばリチウム塩に対する非水溶媒や水といった分散媒は除外する。炭素粒子１４を覆う被膜１５については後述する。
【００１０】
図１に示す合剤層１２は98.8重量部の炭素粒子１４当たり０重量部より多く0.5重量部以下のラクトンを含有する。合剤層１２は98.8重量部の炭素材料当たり好ましくは0.001～0.2重量部、さらに好ましくは0.002～0.2重量部の、さらに好ましくは0.005～0.2重量部の、さらに好ましくは0.01～0.2重量部の、さらに好ましくは0.05～0.2重量部のラクトンを含有する。合剤層１２は98.8重量部の炭素材料当たり0.1重量部のラクトンを含有していてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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