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公開番号2025016328
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2024024648
出願日2024-02-21
発明の名称二次電池、電池パック及び車両
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類H01M 10/0569 20100101AFI20250124BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】大電流性能と低温性能と高温寿命性能に優れた二次電池、電池パック及び車両を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、正極3と、負極4と、非水電解質とを含む、二次電池が提供される。非水電解質は、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル及び酪酸エチルよりなる群から選択される少なくとも1種からなる第1溶媒と、γ―ブチロラクトンを含む第2溶媒とを含む非水溶媒と、ビスフルオロスルホニルイミドリチウムを含む電解質とを含む。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
正極と、
負極と、
プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル及び酪酸エチルよりなる群から選択される少なくとも１種からなる第１溶媒と、γ―ブチロラクトンを含む第２溶媒とを含む非水溶媒と、ビスフルオロスルホニルイミドリチウムを含む電解質とを含む非水電解質とを含む、二次電池。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記非水電解質は、窒素含有化合物、硫黄含有化合物、ホウ素含有化合物、リン含有化合物、及びフッ素含有化合物よりなる群から選択される少なくとも１種をさらに含む、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記非水電解質は、１，３－プロパンスルトン、フルオロエチレンカーボネート、トリス（トリメチルシリル）フォスフェート、硝酸塩、ジフルオロ（オキサラト）ホウ酸リチウム及び四フッ化ホウ酸リチウムよりなる群から選択される少なくとも１種をさらに含む、請求項１に記載の二次電池。
【請求項４】
前記正極は、アルミニウムまたはアルミニウム合金のうちの少なくとも一方を含み、かつ表面の少なくとも一部に窒素含有物が存在する正極集電体を含む、請求項１に記載の二次電池。
【請求項５】
前記正極は、アルミニウムまたはアルミニウム合金のうちの少なくとも一方を含み、かつ表面の少なくとも一部にＮ、Ｂ及びＦよりなる群から選択される少なくとも１種の元素を含む物質が存在する正極集電体を含む、請求項１に記載の二次電池。
【請求項６】
前記負極は、チタン含有酸化物またはニオブ含有酸化物のうちの少なくとも一方を含む負極活物質を含有する、請求項１に記載の二次電池。
【請求項７】
前記負極は、リチウムチタン含有酸化物、チタン酸化物、ニオブチタン含有酸化物、ニオブタングステン含有酸化物、及びニオブチタンモリブデン含有酸化物よりなる群から選択される少なくとも１種を含む負極活物質を含有する、請求項１に記載の二次電池。
【請求項８】
前記負極は、Ｌｉ
4/3+a
Ｔｉ
5/3
Ｏ
4
（０≦ａ≦２）またはＬｉ
c
ＴｉＮｂ
ｄ
Ｏ
7
(０≦ｃ≦５、１≦ｄ≦４)のうちの少なくとも一方を含む負極活物質を含有する、請求項１に記載の二次電池。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか１項に記載の二次電池を含む電池パック。
【請求項１０】
通電用の外部端子と、
保護回路と
を更に具備する請求項９に記載の電池パック。
（【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、二次電池、電池パック及び車両に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウム金属、リチウム合金、リチウム化合物または炭素質物を負極に用いた非水電解質電池は、高エネルギー密度電池として期待され、研究開発が進められている。これまでに、活物質としてＬｉＣｏＯ
2
またはＬｉＭｎ
2
Ｏ
4
を含む正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物を含む負極と具備したリチウムイオン電池が、携帯機器用に広く実用化されている。
【０００３】
一方、自動車、電車などの車に搭載する場合、高温環境下（例えば６０℃以上）での電池性能（例えば、貯蔵性能、サイクル性能、高出力など）を満足するため、正極、負極の構成材料は、化学的、電気化学的な安定性、強度、耐腐食性の優れた材料であることが望ましい。さらに、寒冷地でも高い性能を実現するためには、低温環境下（例えば－４０℃）における電池性能（例えば大電流性能、長寿命性能）の改善が要求される。一方、非水電解質として、安全性能向上の観点から不揮発性、不燃性電解液の開発が進められているが、出力特性、低温性能あるいは長寿命性能の低下を伴うことからいまだ実用化されていない。
【０００４】
以上の課題が、リチウムイオン電池を鉛蓄電池の代替として自動車のエンジンルームに搭載して使用することの障壁となっている。リチウムイオン電池を車などに搭載するためには、高温耐久性及び大電流性能の改善が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－１４６３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
大電流性能と低温性能と高温寿命性能に優れた二次電池、電池パック及び車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、正極と、負極と、非水電解質とを含む、二次電池が提供される。非水電解質は、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル及び酪酸エチルよりなる群から選択される少なくとも１種からなる第１溶媒と、γ―ブチロラクトンを含む第２溶媒とを含む非水溶媒と、ビスフルオロスルホニルイミドリチウムを含む電解質とを含む。
【０００８】
また、実施形態によれば、実施形態の二次電池を含む電池パックが提供される。
【０００９】
また、実施形態によれば、実施形態の二次電池または電池パックの少なくとも一方を含む車両が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態の二次電池の部分切欠断面図。
図１の電池についての側面図。
実施形態の二次電池を端子延出方向と垂直な方向に切断した断面図。
図３のＡ部の拡大断面図。
実施形態の二次電池を含む組電池の一例を示す斜視図。
実施形態の電池パックの分解斜視図。
図６の電池パックの電気回路を示すブロック図。
実施形態の二次電池が搭載された車両の例を示す模式図。
実施形態に係る車両の他の例を概略的に示した図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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