特許ウォッチ

公開番号2024070464
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-23
出願番号2022180980
出願日2022-11-11
発明の名称全固体電池
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H01M 4/62 20060101AFI20240516BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】耐久後の抵抗増加率を低減すること。
【解決手段】電極層を含み、前記電極層は、活物質および複合粒子を含み、前記複合粒子は、第1固体電解質および被覆層を含み、前記被覆層は、ポリシロキサン化合物を含み、前記被覆層は、前記第1固体電解質の少なくとも一部を被覆しており、前記被覆層による前記第1固体電解質の被覆率は、100%未満である、全固体電池。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電極層を含み、
前記電極層は、活物質および複合粒子を含み、
前記複合粒子は、第１固体電解質および被覆層を含み、
前記被覆層は、ポリシロキサン化合物を含み、
前記被覆層は、前記第１固体電解質の少なくとも一部を被覆しており、
前記被覆層による前記第１固体電解質の被覆率は、１００％未満である、全固体電池。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記ポリシロキサン化合物は、式（１）：
TIFF
2024070464000006.tif
25
114
により表される構造を含み、
前記式（１）中、
Ｒ
1
およびＲ
2
は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、カルボニル基、アルコキシ基、カルボン酸エステル基、またはアクリロキシ基であり、
ｎは、２以上の実数である、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項３】
前記電極層は、さらに第２固体電解質を含む、請求項１または請求項２に記載の全固体電池。
【請求項４】
正極層を含み、
前記正極層は、正極活物質および複合粒子を含み、
前記複合粒子は、第１固体電解質および被覆層を含み、
前記被覆層は、ポリシロキサン化合物を含み、
前記被覆層は、前記第１固体電解質の少なくとも一部を被覆しており、
前記被覆層による前記第１固体電解質の被覆率は、１００％未満であり、
前記ポリシロキサン化合物は、式（１）：
TIFF
2024070464000007.tif
25
114
により表される構造を含み、
前記式（１）中、
Ｒ
1
およびＲ
2
は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、カルボニル基、アルコキシ基、カルボン酸エステル基、またはアクリロキシ基であり、
ｎは、２以上の実数である、全固体電池。
【請求項５】
前記正極層は、さらに第２固体電解質を含む、請求項４に記載の全固体電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、全固体電池に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２０２０－１８１６４０号公報）は、全固体電池用の被覆正極活物質を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１８１６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
全固体電池（以下「電池」と略記され得る。）の低抵抗化が求められている。電池内の抵抗成分の一つとして、活物質の表面に形成される低イオン伝導層が挙げられる。低イオン伝導層は、活物質の表面の酸化により形成されると考えられる。低イオン伝導層の形成を阻害するため、活物質の表面をポリシロキサン化合物で被覆することが提案されている。当該技術により、初期抵抗の低減が期待される。ただし、耐久後の抵抗増加率に改善の余地がある。
【０００５】
本開示の目的は、耐久後の抵抗増加率を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔１〕電極層を含み、
前記電極層は、活物質および複合粒子を含み、
前記複合粒子は、第１固体電解質および被覆層を含み、
前記被覆層は、ポリシロキサン化合物を含み、
前記被覆層は、前記第１固体電解質の少なくとも一部を被覆しており、
前記被覆層による前記第１固体電解質の被覆率は、１００％未満である、全固体電池。
【０００７】
以下「固体電解質（Solid Electrolyte）」が「ＳＥ」と略記され得る。充放電サイクルが繰り返されることにより、ＳＥの表面が酸化され得る。ＳＥの酸化により、性能劣化が促進される可能性がある。
【０００８】
電極層においては、ポリシロキサン化合物を含む被覆層が第１ＳＥの表面の少なくとも一部を被覆している。ポリシロキサン化合物は、ＳＥの耐酸化性を向上させ得る。ＳＥの耐酸化性が向上することにより、サイクル特性の改善が期待される。ただし、被覆層による第１ＳＥの被覆率は、１００％未満である。被覆層による第１ＳＥの被覆率が１００％の場合、電極層中にイオン伝導パスが形成されない。
【０００９】
〔２〕上記〔１〕に記載の全固体電池において、前記ポリシロキサン化合物は、下記式（１）により表される構造を含んでいてもよい。
【００１０】
TIFF
2024070464000002.tif
25
114
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許