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公開番号2025035453
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023142501
出願日2023-09-01
発明の名称負極および二次電池
出願人株式会社AESCジャパン
代理人弁理士法人グローバル・アイピー東京
主分類H01M 4/13 20100101AFI20250306BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電池に適用した際にレート特性を良好にできる電極を提供すること。
【解決手段】
集電体と、
前記集電体の表面に備えられた、活物質、導電助剤およびバインダを含む活物質層と、
を含む負極であって、
前記活物質は、非球形の粒子を含み、
前記活物質層は、造粒体から構成され、
前記造粒体のレーザ回折・散乱法による体積基準粒度分布において、D50が70μmを超え120μm以下であり、D10とS90の差が50μm以上である、負極。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
集電体と、
前記集電体の表面に備えられた、活物質、導電助剤およびバインダを含む活物質層と、
を含む負極であって、
前記活物質は、非球形の粒子を含み、
前記活物質層は、造粒体から構成され、
前記造粒体のレーザ回折・散乱法による体積基準粒度分布において、Ｄ５０が７０μｍを超え１２０μｍ以下であり、Ｄ１０とＤ９０の差が５０μｍ以上である、負極。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
前記造粒体は、少なくとも活物質、導電助剤およびバインダが凝集している、請求項１に記載の負極。
【請求項３】
前記活物質のアスペクト比が、１．１以上５以下である、請求項１に記載の負極。
【請求項４】
請求項１～３のいずれか１項に記載の負極と、正極とがセパレータを介して複数積層され、場合により巻回されて、外装容器に収容され、前記正極と電気的に接続される正極端子と、前記負極と電気的に接続される負極端子とが前記外装容器から引き出された、二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、負極および二次電池に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池等に用いる電極は、集電体上に活物質層が形成されている。電極を作製するにあたり、集電体上に活物質層を形成する方法は多数存在するが、活物質を含む電極混合物をスラリー化するか否かの観点からは、湿式法と乾式法に大別することができる。湿式法では、活物質、ポリマー、溶媒等を混合してスラリーを得て、得られたスラリーを集電体上に塗布し、乾燥することにより電極を形成する。一方、乾式法では、溶媒と活物質とをスラリー化した状態で塗布する工程を経ずに電極を形成する。例えば、活物質を含む造粒体をあらかじめ形成し、これを集電体に圧着することにより電極を形成する。
【０００３】
予め活物質を含む造粒体を形成しておき、それを活物質層の形成に用いる技術は、特許文献１および特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１５／０２９８２９号
特開２０２０－１２９４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リチウムイオン二次電池においては、急速充放電への要求にこたえるためにレート特性が優れている、すなわち、大電流での充放電に耐えうる電極を用いることが望ましい。特許文献１では、Ｄ５０が７０μｍの負極造粒体と、Ｄ５０が４０μｍの正極造粒体を用いてリチウムイオン二次電池を作製しているが、このリチウムイオン二次電池は十分良好なレート特性を備えた電池ではないことがわかった。また特許文献２においては、Ｄ５０が４４．６μｍの造粒体を用いた正極が開示されているが、このような造粒体を用いて電池を製造した場合も、十分に良好なレート特性を備えた電池が得られないことがわかった。
【０００６】
本発明者らが検討を行ったところ、非球形の粒子を含む活物質を含む造粒体を用いた活物質層を備えた負極において、活物質の粒度分布を適切に調整することで、集電体からの活物質の脱落が少ない負極が得られ、それを備えた二次電池は、良好なレート特性を有していることを見出した。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、集電体との密着性が高い電極（特に負極）活物質層を備えた電極（特に負極）、およびそれを備えた二次電池を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明によれば、以下に示す電極および電池が提供される。
１．集電体と、
前記集電体の表面に備えられた、活物質、導電助剤およびバインダを含む活物質層と、
を含む負極であって、
前記活物質は、非球形の粒子を含み、
前記活物質層は、造粒体から構成され、
前記造粒体のレーザ回折・散乱法による体積基準粒度分布において、Ｄ５０が７０μｍ超え１２０μｍ以下であり、Ｄ１０とＤ９０の差が５０μｍ以上である、負極。
【０００９】
２．上記１．に記載の負極と、正極とがセパレータを介して複数積層され、場合により巻回されて、外装容器に収容され、前記正極と電気的に接続される正極端子と、前記負極と電気的に接続される負極端子とが前記外装容器から引き出された、二次電池。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レート特性が高い二次電池およびそれに用いる負極を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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