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公開番号2024057772
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022164662
出願日2022-10-13
発明の名称電極体および電池
出願人トヨタ自動車株式会社,株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 4/13 20100101AFI20240418BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電極層の端面における欠陥の発生を抑制した電極体を提供する。
【解決手段】電池に用いられる電極体10であって、上記電極体は、集電体1および電極層を有し、上記電極層は、厚さ方向において、上記集電体側から順に、第1電極層2および第2電極層3を有し、上記第1電極層は端面Aを有し、上記第2電極層は端面Bを有し、上記厚さ方向の断面視において、上記端面Aは、上記集電体側の端部A₁と、上記第2電極層側の端部A₂と、を有し、上記端面Bは、上記第1電極層側の端部B₁と、上記第1電極層とは反対側の端部B₂と、を有し、上記端面Aは、上記厚さ方向に垂直な方向において、上記端部A₁が上記端部A₂より突出した第1傾斜部S₁を有し、上記電極体を上記厚さ方向から見た場合に、上記第2電極層の外縁全周が、上記第1電極層の外縁全周より内側に配置される、電極体を提供することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電池に用いられる電極体であって、
前記電極体は、集電体および電極層を有し、
前記電極層は、厚さ方向において、前記集電体側から順に、第１電極層および第２電極層を有し、
前記第１電極層は端面Ａを有し、前記第２電極層は端面Ｂを有し、
前記厚さ方向の断面視において、前記端面Ａは、前記集電体側の端部Ａ
１
と、前記第２電極層側の端部Ａ
２
と、を有し、前記端面Ｂは、前記第１電極層側の端部Ｂ
１
と、前記第１電極層とは反対側の端部Ｂ
２
と、を有し、
前記端面Ａは、前記厚さ方向に垂直な方向において、前記端部Ａ
１
が前記端部Ａ
２
より突出した第１傾斜部を有し、
前記電極体を前記厚さ方向から見た場合に、前記第２電極層の外縁全周が、前記第１電極層の外縁全周より内側に配置される、電極体。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記端面Ｂは、前記厚さ方向に垂直な方向において、前記端部Ｂ
１
が前記端部Ｂ
２
より突出した第２傾斜部を有し、
前記厚さ方向の断面視において、前記第１傾斜部は、前記第２傾斜部より外側に配置される、請求項１に記載の電極体。
【請求項３】
前記電極体を前記厚さ方向から見た場合に、前記第１傾斜部は、前記第１電極層の前記外縁全周に沿って配置され、前記第２傾斜部は、前記第２電極層の前記外縁全周に沿って配置されている、請求項２に記載の電極体。
【請求項４】
前記電極体は、前記厚さ方向に垂直な方向において前記端部Ａ
２
が前記端部Ｂ
１
より突出することで、前記第１電極層が前記第２電極層から露出した露出部を有する、請求項２に記載の電極体。
【請求項５】
前記電極体を前記厚さ方向から見た場合に、前記露出部は、前記第１電極層の前記外縁全周に沿って、前記第１傾斜部を介して配置されている、請求項４に記載の電極体。
【請求項６】
前記端面Ａにおける前記端部Ａ
２
は、前記厚さ方向に延在する突起の先端Ｔ
１
であり、
前記厚さ方向の断面視において、前記第２電極層の前記外縁に該当する端部Ｂ
３
は、前記先端Ｔ
１
より内側に配置される、請求項１に記載の電極体。
【請求項７】
前記電極体を前記厚さ方向から見た場合に、前記第２電極層の前記外縁全周が、前記先端Ｔ
１
の全周より内側に配置される、請求項６に記載の電極体。
【請求項８】
前記第２電極層の厚さが、前記第１電極層の厚さより大きい、請求項１に記載の電極体。
【請求項９】
前記電極層の厚さが、２００μｍ以上である、請求項１に記載の電極体。
【請求項１０】
前記第１電極層および前記第２電極層が、それぞれバインダを含有し、
前記第１電極層における前記バインダの割合が、前記第２電極層における前記バインダの割合より多い、請求項１に記載の電極体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電極体および電池に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池等の電池は、集電体と、活物質を含有する電極層と、を有する電極体を備える。例えば特許文献１には、集電体としての集電箔と、複数の電極膜層が積層された電極膜と、を有するリチウムイオン二次電池が開示されている。特許文献１には、リチウムイオン二次電池が、電極膜層として、集電箔側のバインダの濃度が集電箔の反対側のバインダの濃度よりも高い層を含むことが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、集電体の表面に第１層用スラリーを塗工する工程と、第１層用スラリーが乾燥する前に、第１層用スラリー上に第２層用スラリーを塗工する工程と、を有する二次電池用電極の製造方法が開示されている。特許文献２には、第１層用スラリーに用いる第１のバインダが、第２層用スラリーに用いる第２のバインダより、粘性が高いことが開示されている。
【０００４】
特許文献３には、集電体と、集電体の表面に形成され、バインダ樹脂、活物質および導電助剤を含む電極層と、を有するリチウムイオン二次電池用電極が開示されている。特許文献３には、電極層は、第一電極層と、バインダ樹脂濃度が第一電極層のバインダ樹脂濃度よりも高い第二電極層とを有することが開示されている。また、電極に関する技術ではないものの、特許文献４には、基材と、ＬＦＰ粒子および第１バインダを含む第１層と、有機粒子および第２バインダを含む第２層と、を有する分離膜が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１４－１０７１８２号公報
特開２０１９－０９６５０１号公報
国際公開第２０１１／１４２０８３号
特開２０２０－１３６２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば特許文献２には、集電体の表面に、スラリーを塗工して電極層を作製することが開示されている。スラリーを集電体に塗工すると、スラリーの流動性によって、塗工層（乾燥前の電極層）の端面が傾斜する（ダレる）。傾斜した端面では、クラック等の欠陥が生じやすい。特に塗工層の厚さが大きいほど、端面の傾斜量（ダレ量）は大きくなり、欠陥の発生を抑制することが難しい。
【０００７】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、電極層の端面における欠陥の発生を抑制した電極体を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］
電池に用いられる電極体であって、
上記電極体は、集電体および電極層を有し、
上記電極層は、厚さ方向において、上記集電体側から順に、第１電極層および第２電極層を有し、
上記第１電極層は端面Ａを有し、上記第２電極層は端面Ｂを有し、
上記厚さ方向の断面視において、上記端面Ａは、上記集電体側の端部Ａ
１
と、上記第２電極層側の端部Ａ
２
と、を有し、上記端面Ｂは、上記第１電極層側の端部Ｂ
１
と、上記第１電極層とは反対側の端部Ｂ
２
と、を有し、
上記端面Ａは、上記厚さ方向に垂直な方向において、上記端部Ａ
１
が上記端部Ａ
２
より突出した第１傾斜部を有し、
上記電極体を上記厚さ方向から見た場合に、上記第２電極層の外縁全周が、上記第１電極層の外縁全周より内側に配置される、電極体。
【０００９】
［２］
上記端面Ｂは、上記厚さ方向に垂直な方向において、上記端部Ｂ
１
が上記端部Ｂ
２
より突出した第２傾斜部を有し、
上記厚さ方向の断面視において、上記第１傾斜部は、上記第２傾斜部より外側に配置される、［１］に記載の電極体。
【００１０】
［３］
上記電極体を上記厚さ方向から見た場合に、上記第１傾斜部は、上記第１電極層の上記外縁全周に沿って配置され、上記第２傾斜部は、上記第２電極層の上記外縁全周に沿って配置されている、［１］または［２］に記載の電極体。
（【００１１】以降は省略されています）

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