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公開番号2025017556
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023120666
出願日2023-07-25
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 10/056 20100101AFI20250130BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高温での充放電サイクル寿命に優れた二次電池と、前記二次電池を含む電池パック及び車両とを提供する。
【解決手段】実施形態によれば、正極と、負極と、非水電解質とを具備する二次電池が提供される。正極は、正極活物質及び固体電解質を含む。正極は、硬X線光電子分光法によるS1sスペクトルにおいて、下記(1)式を満たす。
B/A≦1/3 (1)
但し、AはS1sスペクトルにおける結合エネルギーが2468eV以上2474eV以下の範囲に表れる最大ピークの強度であり、BはS1sスペクトルにおける結合エネルギーが2475eV以上2483eV以下の範囲に表れる最大ピークの強度である。
【選択図】図10

特許請求の範囲【請求項１】
正極活物質及び固体電解質を含む正極と、
負極と、
非水電解質とを具備し、
前記正極は、硬Ｘ線光電子分光法によるＳ１ｓスペクトルにおいて、下記（１）式を満たす、二次電池。
Ｂ／Ａ≦１／３（１）
但し、Ａは前記Ｓ１ｓスペクトルにおける結合エネルギーが２４６８ｅＶ以上、２４７４ｅＶ以下の範囲に表れる最大ピークの強度であり、Ｂは前記Ｓ１ｓスペクトルにおける結合エネルギーが２４７５以上、２４８３ｅＶ以下の範囲に表れる最大ピークの強度である。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記非水電解質は、スルトン化合物を含む、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記スルトン化合物は、１，３－プロパンスルトンを含む、請求項２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記正極は、前記正極活物質及び前記固体電解質を含む正極活物質含有層と、前記正極活物質含有層の表面の少なくとも一部に存在するＳ含有物とを含む、請求項１に記載の二次電池。
【請求項５】
前記正極活物質は、一般式Ｌｉ
x
ＭＯ
2
で表される複合酸化物を含み、前記一般式において、０＜ｘ≦１であり、Ｍは、Ｎｉ、Ｃｏ及びＭｎからなる群より選択される少なくとも１種の元素を含む、請求項４に記載の二次電池。
【請求項６】
前記固体電解質は、Ｌｉ
1+x
Ａｌ
x
Ｔｉ
2-x
(ＰＯ
4
)
3
で表され０．１≦ｘ≦０．５である化合物か、Ｌｉ
1+2x
Ｚｒ
1-x
Ｃａ
x
(ＰＯ
4
)
3
で表され０≦ｘ＜１である化合物の少なくとも一方を含む、請求項４に記載の二次電池。
【請求項７】
前記負極は、Ｓｉ、炭素材料、リチウムチタン酸化物、チタン含有酸化物及びニオブチタン含有酸化物、ニオブ含有酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種を含む負極活物質を含む、請求項１に記載の二次電池。
【請求項８】
請求項１～７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９】
通電用の外部端子と、
保護回路と
を更に具備する請求項８に記載の電池パック。
【請求項１０】
複数の前記二次電池を具備し、
前記二次電池が、直列、並列、又は直列及び並列を組み合わせて電気的に接続されている請求項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
、ＬｉＮｉ
１／３
Ｃｏ
１／３
Ｍｎ
１／３
Ｏ
２
またはＬｉＭｎ
2
Ｏ
4
を含む正極と、リチウムを吸蔵・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】
非水電解質電池の非水電解質にスルホン系化合物やスルトン系化合物などを含有させることが検討されている。スルホン系化合物またはスルトン系化合物を含む非水電解質を備えた電池は、抵抗に課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開ＷＯ２０１５／１３６６８８号
特表２０１５－５２２２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、高温での充放電サイクル寿命に優れた二次電池と、前記二次電池を含む電池パック及び車両と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】
【０００６】
実施形態によれば、正極と、負極と、非水電解質とを具備する二次電池が提供される。正極は、正極活物質及び固体電解質を含む。正極は、硬Ｘ線光電子分光法によるＳ１ｓスペクトルにおいて、下記（１）式を満たす。
【０００７】
Ｂ／Ａ≦１／３（１）
但し、ＡはＳ１ｓスペクトルにおける結合エネルギーが２４６８ｅＶ以上２４７４ｅＶの範囲に表れる最大ピークの強度であり、ＢはＳ１ｓスペクトルにおける結合エネルギーが２４７５ｅＶ以上２４８３ｅＶ以下の範囲に表れる最大ピークの強度である。
【０００８】
また、実施形態によれば、実施形態に係る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、実施形態に係る電池パック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。
実施例１の二次電池の正極の硬Ｘ線光電子分光法によるＳ１ｓスペクトルの一例を示す図。
比較例１の二次電池の正極の硬Ｘ線光電子分光法によるＳ１ｓスペクトルの一例を示す図。
【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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