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公開番号2025070521
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023180901
出願日2023-10-20
発明の名称電解質材料の選択方法
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01M 10/058 20100101AFI20250424BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】正極活物質の粒子強度の向上に最適な電解質材料を容易に選択することが可能な電解質材料の選択方法を提供する。
【解決手段】イオン伝導性を有する複数の電解質候補材料のそれぞれと、未使用状態の正極活物質とを含む複数の評価用リチウムイオン電池を用いて、同一条件下で充放電を行う充放電工程と、充放電工程を経た複数の評価用リチウムイオン電池のそれぞれから、使用済み正極活物質を取り出す取出工程と、取出工程で取り出された複数の使用済み正極活物質の粒子の硬度を測定し、硬度が最も高い使用済み正極活物質に対応する電解質候補材料を電解質材料として選択する選択工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
正極集電体および正極活物質を有する正極と、負極集電体および負極活物質を有し前記正極と対向する負極と、前記正極と前記負極との間に配され電解質材料を含む電解質層と、を有するリチウムイオン電池を構成する電解質材料の選択方法であって、
イオン伝導性を有する複数の電解質候補材料のそれぞれと、未使用状態の前記正極活物質とを含む複数の評価用リチウムイオン電池を用いて、同一条件下で充放電を行う充放電工程と、
前記充放電工程を経た複数の前記評価用リチウムイオン電池のそれぞれから、使用済み正極活物質を取り出す取出工程と、
前記取出工程で取り出された複数の前記使用済み正極活物質の粒子の硬度を測定し、硬度が最も高い前記使用済み正極活物質に対応する前記電解質候補材料を前記電解質材料として選択する選択工程と、を有することを特徴とする電解質材料の選択方法。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
前記正極活物質はリチウムと遷移金属との複合酸化物を含むことを特徴とする請求項１に記載の電解質材料の選択方法。
【請求項３】
前記遷移金属は、ニッケル、コバルト、マンガンのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の電解質材料の選択方法。
【請求項４】
前記電解質材料は、エチレンカーボネートまたはジメチルカーボネートのうちいずれか一方を含む溶媒、および該溶媒に溶解されるリチウムを含む塩、が選択されることを特徴とする請求項１または２に記載の電解質材料の選択方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン電池の電解質層に含まれる最適な電解質材料を選択するための電解質材料の選択方法に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ＥＶ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ：電気自動車）やＨＥＶ（ＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＶｅｈｉｃｌｅ：ハイブリッド電気自動車）等の車両には、モータ等に電力を供給する蓄電器が搭載される。蓄電器には、複数の二次電池が設けられることが一般的である。
【０００３】
ＥＶやＨＥＶに搭載される二次電池としては、リチウムイオン電池（ＬＩＢ）が広く用いられている。リチウムイオン電池は、軽量で高エネルギー密度が得られるため、車両搭載用の高出力電源として好ましく用いられる。
【０００４】
こうした車両搭載用のリチウムイオン電池は、充放電を繰り返すことによって、容量劣化が生じることがある。こうした容量劣化の要因の１つとして、繰り返し充放電によって正極活物質の粒子が割れるという現象が挙げられる。
【０００５】
このため、正極活物質の構成材料として強度の高いものを選択したり、電解質材料の構成成分によって正極活物質の粒子を物理的に保護する保護膜を形成するなどの構成が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特表２０２２－５１０６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来、正極活物質の粒子強度の向上に最適な電解質材料を選択するための適切な手法が存在せず、電解質材料の適切な評価、選択を行うための選択方法の確立が求められていた。
【０００８】
この発明は上記課題に鑑みて提案されたものであり、正極活物質の粒子強度の向上に最適な電解質材料を容易に選択することが可能な電解質材料の選択方法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】
【０００９】
上述したような背景から、本発明者は、候補となる複数の電解質材料を用いて、それぞれ評価用のリチウムイオン電池を形成し、これらの評価用のリチウムイオン電池を同一の条件で充放電した後、正極活物質の粒子硬度を評価することで、容量劣化防止に最適な電解質材料を選択できることを見出した。
【００１０】
（１）本発明の態様１の電解質材料の選択方法は、正極集電体および正極活物質を有する正極と、負極集電体および負極活物質を有し前記正極と対向する負極と、前記正極と前記負極との間に配され電解質材料を含む電解質層と、を有するリチウムイオン電池を構成する電解質材料の選択方法であって、イオン伝導性を有する複数の電解質候補材料のそれぞれと、未使用状態の前記正極活物質とを含む複数の評価用リチウムイオン電池を用いて、同一条件下で充放電を行う充放電工程と、前記充放電工程を経た複数の前記評価用リチウムイオン電池のそれぞれから、使用済み正極活物質を取り出す取出工程と、前記取出工程で取り出された複数の前記使用済み正極活物質の粒子の硬度を測定し、硬度が最も高い前記使用済み正極活物質に対応する前記電解質候補材料を前記電解質材料として選択する選択工程と、を有することを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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