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公開番号2024058225
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022165451
出願日2022-10-14
発明の名称二次電池、及び飛行体
出願人ORLIB株式会社
代理人個人
主分類H01M 10/052 20100101AFI20240418BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】エネルギー密度が大きい二次電池、およびエネルギー密度の大きな二次電池に蓄積された電気エネルギーを利用して推進力を発生させる推進力発生装置と、を備える、飛行体を提供する。
【解決手段】少なくとも正極、負極、及び電解質を構成要素とする二次電池において、前記負極の単位面積当たりの容量と、前記正極の単位面積当たりの容量の比(AC比)が0.3以下であることを特徴とする二次電池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】
少なくとも正極、負極、及び電解質を構成要素とする二次電池において、
前記負極の単位面積当たりの容量と、前記正極の単位面積当たりの容量の比（ＡＣ比）が０．３以下である、ことを特徴とする二次電池。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
前記正極を構成する正極活物質がリチウム含有化合物を含む、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記リチウム含有化合物が、リチウム含有遷移金属酸化物である、請求項２に記載の二次電池。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の二次電池と、前記二次電池に蓄積された電気エネルギーを利用して推進力を発生させる推進力発生装置と、を備える、飛行体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池、及び飛行体に関する。さらに詳しくは、本発明は、少なくとも正極、負極、及び電解質を構成要素とする二次電池において、前記負極の単位面積当たりの容量と、前記正極の単位面積当たりの容量の比（ＡＣ比）が０．３以下であることを特徴とする二次電池、及び、前記二次電池に蓄積された電気エネルギーを利用して推進力を発生させる推進力発生装置とを備える、飛行体に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
携帯電子機器や電気自動車等の市場の拡大とともに、これらに用いられる電池には高エネルギー密度が要求されている。そしてこれまでに、リチウム等のアルカリ金属イオンを荷電担体として、その電荷授受に伴う電気化学反応を利用した二次電池が開発されている。特に、リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が大きいために、広く普及している。
【０００３】
リチウムイオン二次電池では正極活物質としてリチウム含有遷移金属酸化物が用いられ、負極活物質には黒鉛が用いられている。充放電は、これら正負極活物質に対するリチウムイオンの挿入反応、および脱離反応を利用して行われている。しかしながら、よりいっそうの高エネルギー密度化を実現する新しい技術の開発が求められている。
【０００４】
こうした要求に対し、負極の高容量密度化や不可逆容量の低減などが検討されている。例えば特許文献１には、多数の電子が反応可能で黒鉛の２倍以上の理論容量をもつＳｉやＳｉ化合物をリチウム吸蔵層とする負極からなる二次電池が開示されている。特許文献２には、リチウムを吸蔵、放出可能な材料を主体とした電極層にリチウムを主体とした金属箔を張付して不可逆容量を補償した負極からなる二次電池が開示されている。
【０００５】
一般にリチウムイオン電池は、リチウム含有遷移金属酸化物を正極活物質、黒鉛を負極活物質とし、それら含む電極層を対向させて作製される。このとき、単位面積当たりの負極の設計容量と正極の設計容量との比、すなわちＡＣ比は１以上とされることが多く、１以下では充電時にリチウムがイオンの形で吸蔵される量を超えるために金属リウムが析出し、短絡の原因となる。一方、ＡＣ比が大きすぎると負極の容量に比例する不可逆容量の割合が大きくなって実質的な容量が低下するため、ＡＣ比は１～１．２の範囲で選択される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００４－８７２５１号公報
特開２０００－１８２６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１では高容量のＳｉを活物質としているが、その不可逆容量は黒鉛よりも大きく、実質的な容量増加はほとんどなかった。また、特許文献２ではリチウムを負極上に配置して不可逆容量として失われる容量を補償しているが、その効果は小さく容量はほとんど改善されなかった。また、例えばドローンなどの飛行体では飛行時間が十分ではなく、求められる作業ができないこともあった。このように、高エネルギー密度の二次電池は未だ見出されていないのが現状であった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エネルギー密度が大きい二次電池、およびエネルギー密度が大きな二次電池に蓄積された電気エネルギーを利用して推進力を発生させる推進力発生装置と、を備える、飛行体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第一の様態においては二次電池が提供される。本発明に係る二次電池は、少なくとも正極、負極、及び電解質を構成要素とし、ＡＣ比が０．３以下であることを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る二次電池において、前記正極を構成する正極活物質が発明の効果の点からリチウム含有化合物であることが好ましく、特にリチウム含有遷移金属酸化物であることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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