特許ウォッチ

公開番号2025018174
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023121663
出願日2023-07-26
発明の名称非水電解質蓄電素子及び非水電解質蓄電素子の使用方法
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 20100101AFI20250130BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高分子を主成分として含有する非水電解質が用いられた非水電解質蓄電素子であって、電荷移動抵抗が低く且つ充放電の繰り返しに伴う短絡の発生が抑制された非水電解質蓄電素子、及びこのような非水電解質蓄電素子の使用方法を提供する。
【解決手段】本発明の一側面に係る非水電解質蓄電素子は、少なくとも充電状態において金属リチウムを有する負極と、高分子を主成分として含有する非水電解質とを備え、上記非水電解質が、ホウ素元素を含むオキサラト錯体アニオンを有する塩をさらに含有し、上記非水電解質における上記塩の含有量が、0.1質量%以上5質量%以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも充電状態において金属リチウムを有する負極と、
高分子を主成分として含有する非水電解質と
を備え、
上記非水電解質が、ホウ素元素を含むオキサラト錯体アニオンを有する塩をさらに含有し、
上記非水電解質における上記塩の含有量が、０．１質量％以上５質量％以下である、非水電解質蓄電素子。
続きを表示（約 260 文字）【請求項２】
上記塩がリチウムビスオキサラトボレートである、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塩の含有量が、０．５質量％以上２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。
【請求項４】
４０℃以上の環境下で作動される、請求項１又は請求項２に記載の非水電解質蓄電素子。
【請求項５】
４０℃以上の環境下で請求項１又は請求項２に記載の非水電解質蓄電素子を作動させることを備える、非水電解質蓄電素子の使用方法。

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及び非水電解質蓄電素子の使用方法に関する。
続きを表示（約 1,500 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】
近年、非水電解質として、有機溶媒等の液体に電解質塩が溶解された非水電解液に替えて、ポリエチレンオキシド、ポリカーボネート等の高分子材料を用いた非水電解質も注目されている（特許文献１参照）。また、非水電解質蓄電素子には、高いエネルギー密度を有する負極活物質として、金属リチウムが用いられる場合がある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－１８５１９５号公報
特開２０１６－１０００６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
負極活物質として金属リチウムを有する負極を備える非水電解質蓄電素子は、充放電の繰り返しによって短絡が発生しやすいという不都合を有する。また、非水電解質蓄電素子においては、充放電性能等の点から、非水電解質と電極との間の電荷移動抵抗が低いことが望ましい。特に、高分子を主成分として含有する非水電解質が用いられた非水電解質蓄電素子は、常温で液体の非水電解液が用いられた非水電解質蓄電素子と比べて電荷移動抵抗が高い傾向にあり、高分子を主成分として含有する非水電解質が用いられた非水電解質蓄電素子において電荷移動抵抗を低くすることが望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、高分子を主成分として含有する非水電解質が用いられた非水電解質蓄電素子であって、電荷移動抵抗が低く且つ充放電の繰り返しに伴う短絡の発生が抑制された非水電解質蓄電素子、及びこのような非水電解質蓄電素子の使用方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る非水電解質蓄電素子は、少なくとも充電状態において金属リチウムを有する負極と、高分子を主成分として含有する非水電解質とを備え、上記非水電解質が、ホウ素元素を含むオキサラト錯体アニオンを有する塩をさらに含有し、上記非水電解質における上記塩の含有量が、０．１質量％以上５質量％以下である。
【０００８】
本発明の他の一側面に係る非水電解質蓄電素子の使用方法は、４０℃以上の環境下で本発明の一側面に係る非水電解質蓄電素子を作動させることを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のいずれかの一側面によれば、高分子を主成分として含有する非水電解質が用いられた非水電解質蓄電素子であって、電荷移動抵抗が低く且つ充放電の繰り返しに伴う短絡の発生が抑制された非水電解質蓄電素子、及びこのような非水電解質蓄電素子の使用方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、非水電解質蓄電素子の一実施形態を示す模式的断面図である。
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】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許