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公開番号2024086275
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022201320
出願日2022-12-16
発明の名称活物質二次粒子、負極合材、これらの製造方法、及び、二次電池
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 4/38 20060101AFI20240620BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】二次電池の抵抗を低減するとともにサイクル特性を向上させるための新たな技術を開示する。
【解決手段】二次電池の負極において、所定の活物質二次粒子を用いる。本開示の活物質二次粒子は、複数の負極活物質粒子と、パーフルオロポリエーテルとを含むものである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の負極活物質粒子と、パーフルオロポリエーテルとを含む、
活物質二次粒子。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記負極活物質粒子が、Ｓｉを含む、
請求項１に記載の活物質二次粒子。
【請求項３】
前記負極活物質粒子と前記パーフルオロポリエーテルとの合計に占める前記パーフルオロポリエーテルの体積割合が、２体積％以上３０体積％以下である、
請求項１に記載の活物質二次粒子。
【請求項４】
前記パーフルオロポリエーテルの２５℃における粘度が、５ｍＰａ・ｓ以上３０００ｍＰａ・ｓ以下である、
請求項１に記載の活物質二次粒子。
【請求項５】
前記負極活物質粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上５．０μｍ以下であり、
前記活物質二次粒子の平均粒子径が、０．５μｍ以上２０．０μｍ以下である、
請求項１に記載の活物質二次粒子。
【請求項６】
少なくとも、請求項１～５のいずれか１項に記載の活物質二次粒子と、固体電解質とを含む、
負極合材。
【請求項７】
複数の負極活物質粒子とパーフルオロポリエーテルとを混合して、前記パーフルオロポリエーテルを介して前記複数の負極活物質粒子同士を結合させること、
を含む、活物質二次粒子の製造方法。
【請求項８】
請求項１～５のいずれか１項に記載の活物質二次粒子と固体電解質とを混合すること、
を含む、負極合材の製造方法。
【請求項９】
二次電池であって、負極、電解質層及び正極を有し、
前記負極が、請求項１～５のいずれか１項に記載の活物質二次粒子を含む、
二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は活物質二次粒子、負極合材、これらの製造方法、及び、二次電池を開示する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、充電時の電池の拘束圧の増加を抑制するために、負極活物質として所定の多孔質シリコン粒子を用いることが開示されている。特許文献２には、電極の保存性を高めるために、電極の表面にパーフルオロポリエーテル基含有化合物を存在させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１７０６０５号公報
特開２０１８－１４７８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
二次電池の負極は、負極活物質を含む負極合材をプレスして形成され得る。ここで、負極の充填率を高めて負極の抵抗を低減するために、負極合材を高圧でプレスすると、負極活物質が潰れる虞がある。一方で、負極活物質の潰れ等を回避するために、負極合材を低圧でプレスすると、負極の充填率が低下して負極の抵抗が上昇し易い。
【０００５】
また、二次電池の充電又は放電時、負極活物質がキャリアイオンを吸蔵又は放出することで、負極活物質の体積が変化する。このような負極活物質の体積変化に伴って、二次電池の負極に空隙や割れが発生し、二次電池のサイクル特性が低下する場合がある。
【０００６】
以上の通り、従来の二次電池においては、抵抗の低減とサイクル特性の向上とを両立することに関して、改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願は上記課題を解決するための手段として、以下の複数の態様を開示する。
＜態様１＞
複数の負極活物質粒子と、パーフルオロポリエーテルとを含む、
活物質二次粒子。
＜態様２＞
前記負極活物質粒子が、Ｓｉを含む、
態様１の活物質二次粒子。
＜態様３＞
前記負極活物質粒子と前記パーフルオロポリエーテルとの合計に占める前記パーフルオロポリエーテルの体積割合が、２体積％以上３０体積％以下である、
態様１又は２の活物質二次粒子。
＜態様４＞
前記パーフルオロポリエーテルの２５℃における粘度が、５ｍＰａ・ｓ以上３０００ｍＰａ・ｓ以下である、
態様１～３のいずれかの活物質二次粒子。
＜態様５＞
前記負極活物質粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上５．０μｍ以下であり、
前記活物質二次粒子の平均粒子径が、０．５μｍ以上２０．０μｍ以下である、
態様１～４のいずれかの活物質二次粒子。
＜態様６＞
少なくとも、態様１～５のいずれかの活物質二次粒子と、固体電解質とを含む、
負極合材。
＜態様７＞
複数の負極活物質粒子とパーフルオロポリエーテルとを混合して、前記パーフルオロポリエーテルを介して前記複数の負極活物質粒子同士を結合させること、
を含む、活物質二次粒子の製造方法。
＜態様８＞
態様１～５のいずれかの活物質二次粒子と固体電解質とを混合すること、
を含む、負極合材の製造方法。
＜態様９＞
二次電池であって、負極、電解質層及び正極を有し、
前記負極が、態様１～５のいずれかの活物質二次粒子を含む、
二次電池。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の活物質二次粒子を用いて二次電池を構成した場合、当該二次電池は、低い抵抗と優れたサイクル特性とを有するものとなり易い。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
活物質二次粒子の構成の一例を概略的に示している。
二次電池の構成の一例を概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の技術の実施形態について説明するが、本開示の技術は以下の実施形態に限定されるものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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