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公開番号2025009298
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023112208
出願日2023-07-07
発明の名称二次電池
出願人マツダ株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類H01M 10/04 20060101AFI20250110BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】二次電池のサイクル特性の低下を抑制する。
【解決手段】二次電池1は、電解液に浸漬された負極3及び正極4と、負極と正極とを隔てるセパレータ33と、を備え、負極は、集電体(負極集電体31)と、合材部(負極合材部32)とを有し、合材部は、セパレータを介して正極に対向する主面34と、主面と集電体との間をつなぐ側面(第1側面35)と、を有し、セパレータは、少なくとも負極の合材部を、主面及び側面に接触した状態で覆っている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電解液に浸漬された負極及び正極と、
前記負極と前記正極とを隔てるセパレータと、を備え、
前記負極は、集電体と、前記集電体上の合材部とを有し、
前記合材部は、前記セパレータを介して前記正極に対向する主面と、前記主面と前記集電体との間をつなぐ側面と、を有し、
前記セパレータは、少なくとも前記負極の前記合材部を、前記主面及び前記側面に接触した状態で覆っている、二次電池。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
請求項１に記載の二次電池において、
前記集電体と前記主面との間で前記側面に接触している前記セパレータにおいて、前記集電体側の厚みは、前記主面側の厚みよりも分厚い、二次電池。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の二次電池において、
前記負極は、前記合材部の前記側面に対し間隔を空けて前記集電体に接合されかつ、前記側面に向かい合う保持部を有している、二次電池。
【請求項４】
請求項３に記載の二次電池において、
前記負極、前記正極、及び、前記セパレータを含む発電要素と、前記電解液とを収容する容器をさらに備え、
前記集電体は、前記容器の開口から前記容器の外へ突出し、
前記保持部は、前記容器の前記開口を封止する樹脂である、二次電池。
【請求項５】
請求項３に記載の二次電池において、
前記負極の集電体は、前記合材部と前記保持部との間において、前記集電体の表面から凹んだ凹部を有している、二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
ここに開示する技術は、二次電池に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来のリチウム二次電池が記載されている。従来のリチウム二次電池は、負極集電体の露出部分とセパレータとの間に空間保持部材を備えている。空間保持部材は、二次電池の充放電に伴う、負極合材の膨張／収縮に必要な空間を確保する。負極合材の膨張／収縮を阻害しないことは、充放電の繰り返しに伴う容量低下を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－２４２２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者らの検討によると、二次電池の充放電が繰り返されることに伴い、正極合材及び負極合材が膨張／収縮を繰り返すと、正極合材及び負極合材に含まれている電解液が染み出て、正極合材及び負極合材に含まれる電解液の量が減少してしまうことを見出した。正極合材及び負極合材に含まれる電解液の量が減少すると、二次電池の容量が低下してしまう。
【０００５】
ここに開示する技術は、二次電池のサイクル特性の低下を抑制する。
【０００６】
ここに開示する技術は、二次電池に係る。この二次電池は、
電解液に浸漬された負極及び正極と、
前記負極と前記正極とを隔てるセパレータと、を備え、
前記負極は、集電体と、前記集電体上の合材部とを有し、
前記合材部は、前記セパレータを介して前記正極に対向する主面と、前記主面と前記集電体との間をつなぐ側面と、を有し、
前記セパレータは、少なくとも前記負極の前記合材部を、前記主面及び前記側面に接触した状態で覆っている。
【０００７】
前記の二次電池のセパレータは、少なくとも負極の合材部を覆っている。より詳細には、合材部は主面と側面とを有し、セパレータは、主面及び側面に接触した状態で、合材部を覆っている。セパレータは、二次電池の充放電時の、合材部の膨張／収縮を抑制する。合材部の膨張／収縮の抑制は、合材部から電解液が染み出ることを抑制する。また、セパレータは、合材部から染み出た電解液が流れ出してしまうことを抑制する。合材部に含まれる電解液の量の減少が抑制されるため、二次電池のサイクル特性の低下が抑制される。
【０００８】
尚、セパレータは、正極の合材部を覆ってもよい。正極の合材部を覆うセパレータは、合材部に含まれる電解液の量の減少を抑制する。一般的に、正極と負極とを比較した場合に、負極の合材部の方が、膨張／収縮の度合いが大きい。電解液の量の減少は、負極の方が顕著になり得る。セパレータが負極の合材部を覆うことは、二次電池のサイクル特性の低下を抑制する上で有効である。
【０００９】
ここで、セパレータは、例えば樹脂と溶剤とを含むスラリーを合材部の主面及び側面に塗布し、その後、塗布したスラリーを乾燥させて形成してもよい。溶剤の蒸発により、多孔質体のセパレータであって、合材部の主面及び側面に接触した状態で合材部を覆うセパレータが実現する。
【００１０】
また、セパレータは、例えばセラミックを含む絶縁材料であってもよい。この場合、セラミック材料と溶剤とを含むスラリーを合材部の主面及び側面に塗布し、その後、塗布したスラリーを乾燥させて形成することができる。セラミック材料は、アルミナ、ベーマイト、アラミド、ポリフッ化ビニリデン等を用いることができる。セラミック材料を用いる場合の寸法は、例えば、１．０～５．０μｍ程度であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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