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公開番号2024139017
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-09
出願番号2023049783
出願日2023-03-27
発明の名称電極、二次電池、電池パック、及び車両
出願人株式会社東芝
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 4/1391 20100101AFI20241002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本発明が解決しようとする課題は、高温サイクル性能に優れた電極、二次電池、電池パック、及び車両を提供することである。
【解決手段】実施形態によると、電極が提供される。電極は、活物質含有層を含む。活物質含有層は、活物質及び炭素繊維を含む。活物質は、チタン含有複合酸化物を含む。活物質含有層は、水銀圧入法による対数微分細孔容積分布曲線において、最大対数微分細孔容積を示すピークを示す。ピークの細孔径PDは、0.1μmより大きく、0.3μm以下である。
他の実施形態によると、この二次電池は、正極と、負極と、電解質とを備える。正極及び負極の少なくとも一方は、実施形態に係る電極である。
他の実施形態によると、電池パックが提供される。この電池パックは、実施形態に係る二次電池を具備する。
他の実施形態によると、車両が提供される。この車両は、実施形態に係る電池パックを具備する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
チタン含有複合酸化物を含む活物質及び炭素繊維を含む活物質含有層を含み、
前記活物質含有層は、水銀圧入法による対数微分細孔容積分布曲線において、最大対数微分細孔容積を示すピークを示し、
前記ピークの細孔径ＰＤは、０．１μｍより大きく０．３μｍ以下である電極。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記水銀圧入法による前記活物質含有層の全細孔表面積ＴＡと前記ピークの細孔径ＰＤとの関係が下記式（１）で表される、請求項１に記載の電極。
ＴＡ＝ａ×ＰＤ＋ｂ（１）
ここで、式中ａは、ａ＝－１７、ｂは７≦ｂ≦１０．６である。
【請求項３】
前記水銀圧入法による前記活物質含有層の全細孔表面積ＴＡは、４ｍ
２
／ｇ以上である、請求項２に記載の電極。
【請求項４】
前記水銀圧入法による前記活物質含有層の全細孔容積ＴＶは、０．１５ｍＬ／ｇ以下である、請求項１乃至３の何れか１項に記載の電極。
【請求項５】
前記水銀圧入法による前記活物質含有層のメディアン径ＭＤから、前記ピークの細孔径ＰＤを差し引いた値ＭＤ－ＰＤが、－０．０２μｍ以上０．０２μｍ以下である請求項１乃至３の何れか１項に記載の電極。
【請求項６】
前記チタン含有複合酸化物は、Ａ
ｘ
ＴｉＭ
ｙ
Ｎｂ
２－ｙ
Ｏ
７±ｚ
（０≦ｘ≦５、０≦ｙ≦０．５、－０．３≦ｚ≦０．３、ＭはＴｉ及びＮｂ以外の少なくとも一種類の金属元素、ＡはＬｉ及びＮａの少なくとも一方）、Ｌｉ
２＋ａ
Ｎａ
２
Ｔｉ
６
Ｏ
１４
（０≦ａ≦６）、及びＬｉ
ｘ
ＴｉＯ
２
（０≦ｘ≦１）からなる群より選ばれる一般式で表される少なくとも１つの化合物を含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載の電極。
【請求項７】
前記炭素繊維の長さ方向に対して垂直な断面の直径は、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下である請求項１乃至３の何れか１項に記載の電極。
【請求項８】
前記炭素繊維の長さは、５μｍ以上５０μｍ以下である、請求項１乃至３の何れか１項に記載の電極。
【請求項９】
正極と、負極と、電解質とを備え、
前記正極及び前記負極の少なくとも一方は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の電極である二次電池。
【請求項１０】
請求項９に記載の二次電池を具備する電池パック。
（【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】
本発明の実施形態は、電極、二次電池、電池パック、及び車両に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
非水電解質二次電池などのリチウムイオン二次電池は、正極及び負極の間をリチウムイオンが移動することにより充放電を行う充電式の電池である。正極及び負極は、リチウムイオンを含む非水電解質を保持する。非水電解質二次電池は、小型電子機器用電源としての利用に加え、車載用途や定置用途など中大型電源としての利用も期待されており、高温サイクル性能の向上が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１―４４２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、高温サイクル性能に優れた電極、二次電池、電池パック、及び車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によると、電極が提供される。電極は、活物質含有層を含む。活物質含有層は、活物質及び炭素繊維を含む。活物質は、チタン含有複合酸化物を含む。活物質含有層は、水銀圧入法による対数微分細孔容積分布曲線において、最大対数微分細孔容積を示すピークを示す。ピークの細孔径ＰＤは、０．１μｍより大きく、０．３μｍ以下である。
【０００６】
他の実施形態によると、この二次電池は、正極と、負極と、電解質とを備える。正極及び負極の少なくとも一方は、実施形態に係る電極である。
【０００７】
他の実施形態によると、電池パックが提供される。この電池パックは、実施形態に係る二次電池を具備する。
【０００８】
他の実施形態によると、車両が提供される。この車両は、実施形態に係る電池パックを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
電極の活物質含有層の一例。
活物質含有層の水銀圧入法による対数微分細孔容積分布曲線の一例。
二次電池の一例。
図３に示す二次電池のＡ部を拡大した断面図。
二次電池の他の例を模式的に示す部分切欠斜視図。
図５に示す二次電池のＢ部を拡大した断面図。
組電池の一例を概略的に示す斜視図。
電池パックの一例を概略的に示す分解斜視図。
電池パックの電気回路の一例を示すブロック図。
車両の一例を概略的に示す部分透過図。
車両における電気系統に関する制御システムの一例を概略的に示した図。
ピーク細孔径ＰＤと全細孔容積ＴＡとの関係。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
本実施形態によると、電極が提供される。電極は、活物質含有層を含む。活物質含有層は、活物質及び炭素繊維を含む。活物質は、チタン含有複合酸化物を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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