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公開番号2025024308
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-20
出願番号2023128330
出願日2023-08-07
発明の名称二次電池用正極および二次電池
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所,弁理士法人つばさ国際特許事務所
主分類H01M 4/136 20100101AFI20250213BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】優れた電池特性を得ることが可能である二次電池を提供する。
【解決手段】二次電池は、正極活物質層を含む正極と、負極と、電解液とを備え、その正極活物質層は、正極活物質および正極結着剤を含む。正極活物質は、オリビン型の結晶構造を有するリン酸化合物を含む。正極結着剤は、水溶性高分子化合物および脂溶性高分子化合物を含み、その水溶性高分子化合物は、アクリル酸塩、アクリロニトリルおよびアクリルアミドのうちの少なくも1種の重合体を含み、その脂溶性高分子化合物は、アクリロニトリル、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルのうちの少なくとも1種の重合体を含む。正極活物質層における水溶性高分子化合物の含有量は、1重量%以上2重量%以下であり、正極活物質層における脂溶性高分子化合物の含有量は、2重量%以上6重量%以下である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
正極活物質層を含む正極と、
負極と、
電解液と
を備え、
前記正極活物質層は、正極活物質および正極結着剤を含み、
前記正極活物質は、オリビン型の結晶構造を有するリン酸化合物を含み、
前記正極結着剤は、水溶性高分子化合物および脂溶性高分子化合物を含み、
前記水溶性高分子化合物は、アクリル酸塩、アクリロニトリルおよびアクリルアミドのうちの少なくも１種の重合体を含み、
前記脂溶性高分子化合物は、アクリロニトリル、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルのうちの少なくとも１種の重合体を含み、
前記正極活物質層における前記水溶性高分子化合物の含有量は、１重量％以上２重量％以下であり、
前記正極活物質層における前記脂溶性高分子化合物の含有量は、２重量％以上６重量％以下である、
二次電池。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記正極活物質層における前記水溶性高分子化合物の含有量は、１重量％以上１．５重量％以下である、
請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記正極活物質層における前記脂溶性高分子化合物の含有量は、３重量％以上５重量％以下である、
請求項１に記載の二次電池。
【請求項４】
前記正極活物質は、複数の二次粒子を含み、
前記複数の二次粒子のメジアン径は、５μｍ以上１５μｍ以下である、
請求項１に記載の二次電池。
【請求項５】
前記二次粒子は、複数の一次粒子を含み、
前記複数の一次粒子のメジアン径は、０．１μｍ以上１μｍ以下である、
請求項４に記載の二次電池。
【請求項６】
前記リン酸化合物は、鉄およびマンガンのうちの一方または双方を構成元素として含む、
請求項１に記載の二次電池。
【請求項７】
リチウムイオン二次電池である、
請求項１に記載の二次電池。
【請求項８】
正極活物質層を備え、
前記正極活物質層は、正極活物質および正極結着剤を含み、
前記正極活物質は、オリビン型の結晶構造を有するリン酸化合物を含み、
前記正極結着剤は、水溶性高分子化合物および脂溶性高分子化合物を含み、
前記水溶性高分子化合物は、アクリル酸塩、アクリロニトリルおよびアクリルアミドのうちの少なくも１種の重合体を含み、
前記脂溶性高分子化合物は、アクリロニトリル、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルのうちの少なくとも１種の重合体を含み、
前記正極活物質層における前記水溶性高分子化合物の含有量は、１重量％以上２重量％以下であり、
前記正極活物質層における前記脂溶性高分子化合物の含有量は、２重量％以上６重量％以下である、
二次電池用正極。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本技術は、二次電池用正極および二次電池に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などの多様な電子機器が普及しているため、小型かつ軽量であると共に高エネルギー密度が得られる電源として二次電池の開発が進められている。この二次電池は、二次電池用正極である正極と共に負極および電解液を備えており、その二次電池の構成に関しては、様々な検討がなされている。
【０００３】
具体的には、正極活物質がオリビン型リン酸リチウムを含んでいると共に、結着剤がポリアクリロニトリルを含んでいる（例えば、特許文献１参照。）。また、正極活物質がオリビン型構造を有するリチウム複合酸化物を含んでいると共に、結着剤がアクリロニトリル系共重合体を含んでいる（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－２５１５５４号公報
特開２０１０－２７２２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
二次電池の構成に関する様々な検討がなされているが、その二次電池の電池特性は未だ十分でないため、改善の余地がある。
【０００６】
優れた電池特性を得ることが可能である二次電池用正極および二次電池が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本技術の一実施形態の二次電池用正極は、正極活物質層を備え、その正極活物質層が正極活物質および正極結着剤を含むものである。正極活物質は、オリビン型の結晶構造を有するリン酸化合物を含む。正極結着剤は、水溶性高分子化合物および脂溶性高分子化合物を含み、その水溶性高分子化合物は、アクリル酸塩、アクリロニトリルおよびアクリルアミドのうちの少なくも１種の重合体を含み、その脂溶性高分子化合物は、アクリロニトリル、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルのうちの少なくとも１種の重合体を含む。正極活物質層における水溶性高分子化合物の含有量は、１重量％以上２重量％以下であり、正極活物質層における脂溶性高分子化合物の含有量は、２重量％以上６重量％以下である。
【０００８】
本技術の一実施形態の二次電池は、正極と負極と電解液とを備え、その正極が上記した本技術の一実施形態の二次電池用正極の構成と同様の構成を有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本技術の一実施形態の二次電池用正極または二次電池によれば、正極活物質層が正極活物質および正極結着剤を含み、その正極活物質がオリビン型の結晶構造を有するリン酸化合物を含み、その正極結着剤が水溶性高分子化合物および脂溶性高分子化合物を含み、その正極活物質層における水溶性高分子化合物の含有量が１重量％以上２重量％以下であり、その正極活物質層における脂溶性高分子化合物の含有量が２重量％以上６重量％以下であるので、優れた電池特性を得ることができる。
【００１０】
なお、本技術の効果は、必ずしもここで説明された効果に限定されるわけではなく、後述する本技術に関連する一連の効果のうちのいずれの効果でもよい。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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