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公開番号2025104972
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023223191
出願日2023-12-28
発明の名称リチウムイオン電池用の負極電極及びこの負極電極を備えるリチウムイオン電池
出願人APB株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類H01M 4/13 20100101AFI20250703BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】充電された状態のリチウムイオン電池の内部の負極合材が大気に曝されることにより生じる温度上昇を効果的に抑制できるリチウムイオン電池用の負極電極及びこの負極電極を備えるリチウムイオン電池を提供する。
【解決手段】リチウムイオン電池用の負極電極は、負極活物質粒子及び電解液を含む負極合材を含み、負極活物質粒子は、活物質粒子と、活物質粒子の表面の少なくとも一部に付着する付着材とを有し、付着材の20℃±1℃での粘度が90.5mPa・s以上である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
負極活物質粒子及び電解液を含む負極合材を含み、
前記負極活物質粒子は、活物質粒子と、該活物質粒子の表面の少なくとも一部に付着する付着材とを有し、
前記付着材の２０℃±１℃での粘度が９０．５ｍＰａ・ｓ以上である、リチウムイオン電池用の負極電極。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記付着材の２０℃±１℃での粘度が５７０１ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１に記載のリチウムイオン電池用の負極電極。
【請求項３】
前記付着材は、前記電解液によって膨張、溶解、化学反応等の変化が生じる微粒子状の第１の樹脂を含む、請求項１または２に記載のリチウムイオン電池用の負極電極。
【請求項４】
前記付着材は、前記電解液によって膨張、溶解、化学反応等の変化が生じない微粒子状の第２の樹脂をさらに含む、請求項３に記載のリチウムイオン電池用の負極電極。
【請求項５】
前記第１の樹脂は０．１１０質量％／分以下の吸水率ＡＲを有し、
前記吸水率ＡＲは、
１ｇの前記第１の樹脂に４４８Ｎ／ｍｍ
２
の圧力を加えることにより前記第１の樹脂を半径８ｍｍのペレットに成形し、温度２７℃±２℃かつ相対湿度４２％±３％の雰囲気下で前記ペレット上に、体積比１：１のエチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒に２ｍｏｌ／Ｌの割合でリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドを溶解させた０．０９ｇの電解液を添加してから１分経過後のペレットの質量である吸水後質量ｍ
１
を測定し、前記電解液の添加前の前記ペレットの質量である吸水前質量をｍ
０
とすると、下記式
ＡＲ＝１００×（ｍ
１
－ｍ
０
）÷ｍ
０
によって算出される、請求項３に記載のリチウムイオン電池用の負極電極。
【請求項６】
前記第１の樹脂は０．０１０質量％／分以上の吸水率ＡＲを有する、請求項５に記載のリチウムイオン電池用の負極電極。
【請求項７】
請求項１または２に記載の負極電極を備えるリチウムイオン電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、リチウムイオン電池用の負極電極及びこの負極電極を備えるリチウムイオン電池に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
充電された状態のリチウムイオン電池が破損して、内部の負極合材が大気に曝される状態になると、大気中の水分や酸素（以下、「水分等」という）が負極合材と反応し、その反応熱によって温度上昇が生じることが知られている。水分等の拡散速度が遅い材料で形成された被覆材で活物質粒子を覆うことにより、このような温度上昇を抑制できると考えられる。このような目的のための被覆材ではないが、活物質粒子が被覆材で覆われた負極活物質粒子を含むリチウムイオン電池が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７２６１９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１は、充電された状態のリチウムイオン電池の破損等により、内部の負極合材が大気に曝されることにより生じる温度上昇を抑制することを想定していないので、特許文献１に記載されるリチウムイオン電池が必ずしもこのような温度上昇を効果的に抑制できるものではない。
【０００５】
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも１つの実施形態は、充電された状態のリチウムイオン電池の内部の負極合材が大気に曝されることにより生じる温度上昇を効果的に抑制できるリチウムイオン電池用の負極電極及びこの負極電極を備えるリチウムイオン電池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】
上記目的を達成するため、本開示に係るリチウムイオン電池用の負極電極は、負極活物質粒子及び電解液を含む負極合材を含み、前記負極活物質粒子は、活物質粒子と、該活物質粒子の表面の少なくとも一部に付着する付着材とを有し、前記付着材の２０℃±１℃での粘度が９０．５ｍＰａ・ｓ以上である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示のリチウムイオン電池用の負極電極によれば、活物質粒子の表面の少なくとも一部に適切な付着材が付着した負極活物質粒子を含む負極合材を備えているので、充電された状態のリチウムイオン電池の内部の負極合材が大気に曝されることにより生じる温度上昇を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の一実施形態に係るリチウムイオン電池の断面図である。
本開示の一実施形態に係るリチウムイオン電池に用いられる負極活物質粒子の模式的な構成を示す断面図である。
本開示の一実施形態に係るリチウムイオン電池に用いられる負極活物質粒子の別の模式的な構成を示す断面図である。
実施例１及び比較例１のリチウムイオン電池の負極合材を大気に曝したときの負極合材の温度の経時変化を測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態によるリチウムイオン電池用の負極電極について、図面に基づいて説明する。以下で説明する実施形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
【００１０】
図１に示されるように、本開示の一実施形態に係るリチウムイオン電池１は、電池セル２と、電池セル２を内部に封止する外装体３とを備えている。図１には、外装体３内に１つの電池セル２が収容されたリチウムイオン電池１の構成が描かれているが、リチウムイオン電池１は、外装体３内に２つ以上の電池セル２が収容された構成であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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