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公開番号2024170248
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-06
出願番号2023087308
出願日2023-05-26
発明の名称非水電解質二次電池
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H01M 4/70 20060101AFI20241129BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】容量維持率の低下が抑制された非水電解二次電池を提供する。
【解決手段】正極と、負極と、正極と負極との間に配置されたセパレータと、非水電解質と、を備える非水電解質二次電池であって、負極は、充電時にリチウム金属が析出する主面を含む負極集電体を有し、主面の算術平均粗さ(Ra)が、1.25μm～3.50μmであり、主面1cm²あたりの表面積が、1.20cm²～1.75cm²である、非水電解質二次電池である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータと、非水電解質と、を有し、
前記負極は、充電時にリチウム金属が析出する主面を含む負極集電体を有し、
前記主面の算術平均粗さ（Ｒａ）が、１．２５μｍ～３．５０μｍであり、
前記主面１ｃｍ
２
あたりの表面積が、１．２０ｃｍ
２
～１．７５ｃｍ
２
である、非水電解質二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、非水電解質二次電池に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウム二次電池をはじめとする非水電解質二次電池は、情報通信技術（例えば、パソコン、スマートフォン）、ハイブリット車、電気自動車及び蓄電池等に用いられている。
【０００３】
リチウム二次電池は、充電時に負極集電体表面にリチウム金属が析出する。析出したリチウム金属は、負極集電体表面上で樹枝状に長く成長する場合がある。樹枝状に析出したリチウム金属は、リチウム二次電池の放電時に溶解する。このとき樹枝状に析出したリチウム金属の枝の部分からリチウム金属が溶解すれば問題はないが、長く成長した析出が収縮して一部が切断され脱落したり、枝の根元の部分から析出が溶解し負極集電体から離脱する場合がある。脱落又は離脱したリチウム金属は、電池反応には寄与することができない。その結果、リチウム二次電池の容量維持率は低下するおそれがある。
【０００４】
そこで、リチウム金属析出を抑制できるリチウム二次電池として、特許文献１には、少なくとも正極と、負極と、正極と負極との間に介在する電解液とを備え、前記負極はリチウム金属を含有し、前記電解液はカチオン及びそのカウンターアニオンを含むイオン液体、並びにリチウム塩を含有し、前記カチオンは構造中にエーテル基を１以上有し、前記カウンターアニオンはリチウム金属に対して不活性であることを特徴とするリチウム二次電池が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１２／０１７５２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のリチウム二次電池は、リチウム金属の析出抑制に一定の効果はあるものの、析出したリチウム金属は細長く成長しやすい傾向にある。そのため、充電時及び放電時の各々において、負極集電体の表面に析出しているリチウム金属の一部が脱落又は離脱し、容量維持率が低下するおそれがある。
【０００７】
本開示の一実施形態が解決しようとする課題は、上記事情に鑑みなされたものであり、容量維持率の低下が抑制された非水電解二次電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
＜１＞正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータと、非水電解質と、を有し、負極は、充電時にリチウム金属が析出する主面を含む負極集電体を有し、主面の算術平均粗さ（Ｒａ）が、１．２５μｍ～３．５０μｍであり、主面１ｃｍ
２
あたりの表面積が、１．２０ｃｍ
２
～１．７５ｃｍ
２
である非水電解質二次電池である。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一実施形態によれば、容量維持率の低下が抑制された非水電解二次電池が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示において、「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。本開示において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する該当する複数の物質の合計量を意味する。本開示において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

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