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公開番号2024103702
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-01
出願番号2024090034,2021551014
出願日2024-06-03,2019-10-09
発明の名称電池部材、二次電池、及び電池部材の製造方法
出願人エルジーエナジーソリューションリミテッド
代理人個人,個人
主分類H01M 10/0585 20100101AFI20240725BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】有機電解液又はゲル電解質を含浸させた電極では、製造中又は経時的に電解液に含まれる溶媒が揮発しやすいため、所望の特性を有する二次電池を好適に作製することに課題があることが分かった。
【解決手段】本発明の一側面は、一対の基材と、一対の基材間に設けられ、縁部同士が接着された電解質層と、一対の電解質層間に配置された電極と、を備え、電極は、集電体、及び集電体の少なくとも一面上に設けられた電極合剤層を有し、電極合剤層は、電極活物質、有機溶媒、及び電解質塩を含有する、電池部材を提供する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
一対の基材と、
前記一対の基材間に設けられ、縁部同士が接着された一対の電解質層と、
前記一対の電解質層間に配置された電極と、を備え、
前記電極は、集電体、及び前記集電体の少なくとも一面上に設けられた電極合剤層を有し、
前記電極合剤層は、電極活物質、有機溶媒、及び電解質塩を含有する、電池部材。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記電解質層は、ポリマ、酸化物粒子及び電解質塩を含有する、請求項１に記載の電池部材。
【請求項３】
前記有機溶媒が炭酸エステルを含む、請求項１又は２に記載の電池部材。
【請求項４】
前記電極合剤層が、前記有機溶媒をゲル化可能なポリマを更に含有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の電池部材。
【請求項５】
前記一対の基材は、前記一対の電解質層全体を覆う、請求項１～４のいずれか一項に記載の電池部材。
【請求項６】
縁部同士が接着された一対の電解質層と、
前記一対の電解質層間に設けられた電極と、を備え、
前記電極は、集電体、及び前記集電体の少なくとも一面上に設けられた電極合剤層を有し、
前記電極合剤層は、電極活物質、有機溶媒、及び電解質塩を含有する、二次電池。
【請求項７】
前記電解質層は、ポリマ、酸化物粒子及び電解質塩を含有する、請求項６に記載の二次電池。
【請求項８】
前記有機溶媒が炭酸エステルを含む、請求項６又は７に記載の二次電池。
【請求項９】
前記電極合剤層が、前記有機溶媒をゲル化可能なポリマを更に含有する、請求項６～８のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１０】
一対の基材と、前記一対の基材間に設けられた一対の電解質層と、前記一対の電解質層間に配置された電極と、を備える積層体を得る工程（ａ）と、
前記一対の電解質層の縁部同士を接着する工程（ｂ）と、を備え、
前記電極は、集電体、及び前記集電体の少なくとも一面上に設けられた電極合剤層を有し、
前記電極合剤層は、電極活物質、有機溶媒、及び電解質塩を含有する、電池部材の製造方法。
（【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】
本発明は、電池部材、二次電池、及び電池部材の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、環境負荷の小さい電気自動車、ハイブリッド自動車の普及率が増加傾向にある。これらの自動車には、ニッケル水素電池、リチウムイオン二次電池等の二次電池が搭載されている。自動車用の二次電池には、電池特性のみならず、高い安全性が求められる。二次電池の安全性を向上させる方法として、電解液を固体電解質へ変更する方法が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
また、固体電解質層を用いた二次電池の電池特性を向上させる手段として、正極及び負極に電解液又はゲル電解質を含浸させる方法が知られている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－１０７６４１号公報
特開２００４－１７１９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば特許文献２に記載の二次電池は、正極、固体電解質のシート、負極を順次積層して単セルを形成し、この単セルの集合体を電池容器に収納することで得られる。正極及び負極には、有機電解液又はゲル電解質が含浸されている。しかし、本発明者らの検討によると、有機電解液又はゲル電解質を含浸させた電極では、製造中又は経時的に電解液に含まれる溶媒が揮発しやすいため、所望の特性を有する二次電池を好適に作製することに課題があることが分かった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面は、電解質塩及び有機溶媒を含有する電解液が電極合剤層に含まれる電極において、電極合剤層における有機溶媒の揮発を抑制することを目的とする。
【０００７】
本発明の一側面は、一対の基材と、一対の基材間に設けられ、縁部同士が接着された一対の電解質層と、一対の電解質層間に配置された電極と、を備え、電極は、集電体、及び集電体の少なくとも一面上に設けられた電極合剤層を有し、電極合剤層は、電極活物質、有機溶媒、及び電解質塩を含有する、電池部材を提供する。
【０００８】
この電池部材においては、電極が一対の基材及び一対の電解質層で覆われているために、電極合剤層からの有機溶媒の揮発が抑制されている。特に、この電池部材においては一対の電解質層の縁部同士が接着しているため、当該接着された部分から有機溶媒が揮発することを抑制できる。
【０００９】
また、電池部材の製造中に有機溶媒が揮発して仕込み組成からのずれが生じると、所望の電池特性を得るための二次電池の設計が難しい。この電池部材では、電極合剤層からの揮発が抑制されているため、仕込み組成からのずれが少なくなり、所望の電池特性を有する二次電池を製造しやすくなる。
【００１０】
また、場合によっては二次電池作製の際に電解液を電極合剤層中に追加注液する必要が生じるが、この電池部材では電極合剤層から有機溶媒が揮発することを抑制できるため、二次電池の作製時に電解液を追加注液する工程を省略でき、二次電池の製造時間も短縮できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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