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公開番号2025014959
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023117960
出願日2023-07-20
発明の名称二次電池
出願人三桜工業株式会社
代理人弁理士法人筒井国際特許事務所
主分類H01M 4/13 20100101AFI20250123BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】負極と正極との間に固体電解質を備えた二次電池においては、充放電サイクルにより容量が低下するというサイクル劣化の課題がある。そこで、電極の体積変化による二次電池のサイクル特性の劣化を抑えることが可能な二次電池を実現する。
【解決手段】順に積層された集電体1、正極3および固体電解質4を有し、集電体1と正極3との間に介在する導電層2を備える二次電池を用いる。ここで、正極3は、コンバージョン電極であり、導電層2は、集電体1よりも低い導電率を有している。導電層2と対向する集電体1の面に沿う方向における導電層2の中心部と端部とを比較したとき、導電層2の中心部の厚さは、導電層2の端部の厚さよりも大きい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
順に積層された集電体、電極および固体電解質を有する二次電池であって、
前記集電体と前記電極との間に介在する導電層を備え、
前記電極は、コンバージョン電極であり、
前記導電層は、前記集電体よりも低い導電率を有し、
前記導電層と対向する前記集電体の面に沿う方向における前記導電層の中心部と端部とを比較したとき、前記導電層の前記中心部の厚さは、前記導電層の前記端部の厚さよりも大きい、二次電池。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
請求項１記載の二次電池において、
前記導電層の平面形状は、矩形であり、
前記導電層の前記中心部は、平面視において前記導電層の対角線同士の交点を含んでおり、
前記導電層の前記端部は、前記対角線上の位置であって、前記導電層の角部から前記交点までの距離を１００％としたときに、前記角部から５％の位置である、二次電池。
【請求項３】
請求項１記載の二次電池において、
前記導電層の平面形状は、円形であり、
前記導電層の前記中心部は、前記円形の中心点を含んでおり、
前記導電層の前記端部は、前記導電層の半径上の位置であって、前記導電層の周縁部から前記中心点までの距離を１００％としたときに、前記周縁部から５％の位置である、二次電池。
【請求項４】
請求項１記載の二次電池において、
平面視において直線状に並ぶ、前記導電層の２つの前記端部とそれらの間の前記中心部との３点からなる曲率半径Ｒは、８０００００ｍｍ＜Ｒで表される、二次電池。
【請求項５】
請求項１記載の二次電池において、
前記導電層の前記中心部の厚さは、前記端部の厚さの１３０％以上である、二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電解質および電極と集電体との間に導電層を備えた二次電池に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、充放電が可能な二次電池として、リチウムイオン二次電池の利用が拡大している。その中でも、電解質として固体電解質を用いる固体電池（半固体電池）は、可燃性の電解液の使用量が少ないため安全性が高い。また、固体電池は理論的に高いエネルギー密度を達成できる可能性もあるため、多くの企業などで研究が進められている。
【０００３】
特許文献１（特開２０１９－８７４２０号公報）には、全固体電池を構成する固体電解質、および、当該固体電解質に接する負極であって、ステンレスメッシュとその表面を覆う金属層とを備えた負極が記載されている。
【０００４】
特許文献２（昭６１－２４１４３号公報）には、電池を構成する正極活物質に集電体が直接接しないよう、ステンレス集電体の表面に金めっきを施すことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－８７４２０号公報
昭６１－２４１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コンバージョン電極を使用した固体電池においては、電極の体積膨張変化によるサイクル特性の著しい劣化が課題となっている。本発明の目的は、電極の体積変化による二次電池のサイクル特性の劣化を抑えることが可能な二次電池を実現する。
【０００７】
その他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００９】
一実施の形態である二次電池は、順に積層された集電体、電極および固体電解質を有し、前記集電体と前記電極との間に介在する導電層を備えるものである。ここで、前記電極は、コンバージョン電極であり、前記導電層は、前記集電体よりも低い導電率を有している。前記導電層と対向する前記集電体の面に沿う方向における前記導電層の中心部と端部とを比較したとき、前記導電層の前記中心部の厚さは、前記導電層の前記端部の厚さよりも大きい。
【発明の効果】
【００１０】
電極の体積変化による二次電池のサイクル特性の劣化を抑えることが可能な二次電池を実現できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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