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公開番号2025003201
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023103736
出願日2023-06-23
発明の名称非水電解質蓄電素子
出願人株式会社GSユアサ
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 10/052 20100101AFI20241226BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高温環境下で保存後の回復容量維持率が高い、非水電解質蓄電素子を提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係る非水電解質蓄電素子は、スピネル型結晶構造を有し、マンガン元素を含むリチウム遷移金属酸化物を含有する正極と、非水電解質とを備え、上記リチウム遷移金属酸化物が、平均一次粒子径に対する平均粒径の比が5以下の粒子であり、上記非水電解質が、硫黄原子又はリン原子と酸素原子との二重結合を有し窒素元素を含まないアニオンを有する塩、オキサラト錯体アニオンを有する塩、不飽和環状カーボネート、及び硫黄原子と酸素原子との二重結合を有する環状化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
スピネル型結晶構造を有し、マンガン元素を含むリチウム遷移金属酸化物を含有する正極と、
非水電解質と
を備え、
上記リチウム遷移金属酸化物が、平均一次粒子径に対する平均粒径の比が５以下の粒子であり、
上記非水電解質が、硫黄原子又はリン原子と酸素原子との二重結合を有し窒素元素を含まないアニオンを有する塩、オキサラト錯体アニオンを有する塩、不飽和環状カーボネート、及び硫黄原子と酸素原子との二重結合を有する環状化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を含有する、非水電解質蓄電素子。
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
上記化合物が、ジフルオロリン酸リチウム、リチウムビス（オキサレート）ボレート、ビニレンカーボネート及び４，４’－ビス（２，２－ジオキソ－１，３，２－ジオキサチオラン）からなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載の非水電解質蓄電素子。
【請求項３】
上記非水電解質における上記化合物の含有量が、０．１質量％以上１０質量％以下である請求項１又は請求項２に記載の非水電解質蓄電素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質蓄電素子に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、エネルギー密度の高さから、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車等に多用されている。非水電解質二次電池は、一般的には、セパレータで電気的に隔離された一対の電極と、この電極間に介在する非水電解質とを有し、両電極間で電荷輸送イオンの受け渡しを行うことで充放電するよう構成される。非水電解質二次電池以外の非水電解質蓄電素子として、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ等のキャパシタも広く普及している。
【０００３】
非水電解質蓄電素子用の正極活物質として、ＬｉＭｎ
２
Ｏ
４
に代表される、スピネル型結晶構造を有し、マンガン元素を含むリチウム遷移金属酸化物（以下、「スピネル型リチウムマンガン酸化物」ともいう。）が知られている。スピネル型リチウムマンガン酸化物は、マンガン元素がコバルト元素、ニッケル元素等に比べて資源として豊富に存在し、安価に入手できること、熱的安定性に優れること等の利点を有する。特許文献１には、正極活物質を含む正極と、負極活物質を含む負極と、電解質塩を溶解した非水溶媒からなる非水電解質を備える非水電解質二次電池において、上記正極活物質が平均粒径の異なる２種のスピネル型マンガン酸リチウムを含む非水電解質二次電池が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１２－９２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非水電解質蓄電素子においては、例えば高温環境下に保存された場合も良好な性能が維持されることが望ましい。しかし、スピネル型リチウムマンガン酸化物が正極に用いられた非水電解質蓄電素子は、高温環境下で保存した場合、その後の充放電における放電容量（回復容量）の低下が生じ易い。特に、５０％程度の充電率（ＳＯＣ：ＳｔａｔｅｏｆＣｈａｒｇｅ）で保存した場合、その後の放電容量の低下が顕著に生じる。
【０００６】
本発明の目的は、スピネル型結晶構造を有し、マンガン元素を含むリチウム遷移金属酸化物が正極に用いられた非水電解質蓄電素子であって、高温環境下で保存後の回復容量維持率が高い非水電解質蓄電素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る非水電解質蓄電素子は、スピネル型結晶構造を有し、マンガン元素を含むリチウム遷移金属酸化物を含有する正極と、非水電解質とを備え、上記リチウム遷移金属酸化物が、平均一次粒子径に対する平均粒径の比が５以下の粒子であり、上記非水電解質が、硫黄原子又はリン原子と酸素原子との二重結合を有し窒素元素を含まないアニオンを有する塩、オキサラト錯体アニオンを有する塩、不飽和環状カーボネート、及び硫黄原子と酸素原子との二重結合を有する環状化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を含有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、スピネル型結晶構造を有し、マンガン元素を含むリチウム遷移金属酸化物が正極に用いられた非水電解質蓄電素子であって、高温環境下で保存後の回復容量維持率が高い非水電解質蓄電素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、非水電解質蓄電素子の一実施形態を示す透視斜視図である。
図２は、非水電解質蓄電素子を複数個集合して構成した蓄電装置の一実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
初めに、本明細書によって開示される非水電解質蓄電素子の概要について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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