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公開番号2024064079
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-14
出願番号2022172408
出願日2022-10-27
発明の名称電池
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人
主分類H01M 4/62 20060101AFI20240507BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高い入出力を安定して実現する電池を提供すること。
【解決手段】本開示にかかる電池1は、集電体と、集電体に塗布された多孔質材と、活物質とを有し、活物質は、金属添加剤と、無機添加剤とを有し、金属添加剤は、亜鉛、亜鉛化合物の少なくともどちらか一つであり、無機添加剤は、酸化ビスマスと酸化インジウムの少なくともどちらか一つであり、多孔質材は、亜鉛又は亜鉛化合物を被覆した導電性を有する多孔質カーボンを含むものである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
集電体と、前記集電体に塗布された多孔質材と、活物質とを有する電池において、
前記活物質は、金属添加剤と、無機添加剤とを有し、
前記金属添加剤は、亜鉛、亜鉛化合物の少なくともどちらか一つであり、
前記無機添加剤は、酸化ビスマスと酸化インジウムの少なくともどちらか一つであり、
前記多孔質材は、亜鉛又は亜鉛化合物を被覆した導電性を有する多孔質カーボンを含む、
電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、電池に関する。
続きを表示(約 1,100 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1には、多孔質カーボンと、金属亜鉛を有する活物質とを、集電体上に塗布してなる亜鉛負極を備える電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開平6-187977号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
亜鉛は、安価で高エネルギー密度を有していることから注目されており、亜鉛負極を備える電池の実用化が試みられている。一方、亜鉛負極を備える電池は、析出と溶解による電池反応が行われる。これにより、亜鉛は、樹枝状の結晶成長、即ちデンドライト伸長をとる。したがって、亜鉛負極の表面は凸部を多く含むため、亜鉛負極における内部短絡が発生しやすい。
【0005】
特許文献1には、多孔質カーボンを用いて、亜鉛負極の表面に生じた空孔内における亜鉛錯イオンの飽和を早めさせることにより、酸化亜鉛と水酸化亜鉛の溶解を抑制する構造が開示されている。しかしながら、溶解と析出による電池反応に対するデンドライト伸長の発生については、抑制が不十分である。したがって、特許文献1に開示される亜鉛負極を用いた電池は、大電流が入出力されると短絡が生じやすく、また、サイクル特性が良好でないという課題を有する。
【0006】
このように、亜鉛負極、及び亜鉛負極を備える電池における性能の向上には、多くの検討の余地が残されている。
【0007】
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、高い入出力を安定して実現する電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示にかかる電池は、集電体と、集電体に塗布された多孔質材と、活物質とを有し、前記活物質は、金属添加剤と、無機添加剤とを有し、前記金属添加剤は、亜鉛、亜鉛化合物の少なくともどちらか一つであり、前記無機添加剤は、酸化ビスマスと酸化インジウムの少なくともどちらか一つであり、前記多孔質材は、亜鉛又は亜鉛化合物を被覆した導電性を有する多孔質カーボンを含むものである。
【0009】
上述のように、表面に亜鉛層を備える導電性の多孔質カーボンを用いて多孔質材を形成し、金属亜鉛と無機添加剤を添加した負極を形成することにより、亜鉛負極の溶解と析出の反応を防ぐことが可能となり、高い入出力を安定して実現する電池を得ることができる。
【発明の効果】
【0010】
本開示により、高い入出力を安定して実現する電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
(【0011】以降は省略されています)

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