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公開番号2025127707
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-02
出願番号2024024570
出願日2024-02-21
発明の名称リチウムイオン電池
出願人FDK株式会社
代理人弁理士法人扶桑国際特許事務所
主分類H01M 10/0569 20100101AFI20250826BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】難燃性の電解液を用いた高性能のリチウムイオン電池を実現する。
【解決手段】リチウムイオン電池100は、正極11及び負極12とそれらの間に設けられるセパレータ13とを有するリチウムイオン電池用の電池要素10と、電池要素10が収容される外装体30と、外装体30内に収容される電解液20とを含む。例えば、このようなリチウムイオン電池100の電解液20として、アミド化合物又はイミド化合物とリチウム塩とを含む深共晶溶媒と、カーボネート化合物と、パーフルオロアルキル基を持つ界面活性剤とを含むものが用いられる。界面活性剤は、深共晶溶媒とカーボネート化合物とを含む混合物の重量に対して400ppm以上1000ppm以下の範囲で含まれる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に設けられるセパレータとを有するリチウムイオン電池用の電池要素と、
前記電池要素が収容される外装体と、
前記外装体内に収容される電解液と、
を含み、
前記電解液は、
アミド化合物又はイミド化合物と、リチウム塩とを含む深共晶溶媒と、
カーボネート化合物と、
パーフルオロアルキル基を持つ界面活性剤と、
を含み、
前記界面活性剤は、前記深共晶溶媒と前記カーボネート化合物とを含む混合物の重量に対して４００ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下の範囲で含まれる、リチウムイオン電池。
続きを表示（約 260 文字）【請求項２】
前記電解液は、前記深共晶溶媒の前記アミド化合物としてメチルアセトアミドを含み、前記リチウム塩としてリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを含む、請求項１に記載のリチウムイオン電池。
【請求項３】
前記電解液は、前記カーボネート化合物としてフルオロエチレンカーボネートを含む、請求項１に記載のリチウムイオン電池。
【請求項４】
前記界面活性剤の前記パーフルオロアルキル基は、アルキル主鎖の炭素数が６以下である、請求項１に記載のリチウムイオン電池。

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に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電池の１種として、電解液を用いたリチウムイオン電池が知られている。例えば、トリメチルブチルアンモニウム－ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド等のイオン液体、及び、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド等のリチウム塩を含み、有機溶媒を含まない電解液を用いたリチウムイオン二次電池が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－２１８１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リチウムイオン電池は、正極及び負極とそれらの間に設けられるセパレータとを有する電池要素が、電解液と共に、缶や袋等の外装体内に収容される構成を有する。ここで、電解液として、リチウム塩と可燃性の有機溶媒とを含む電解液が用いられるリチウムイオン電池の場合、短絡等によって発火や破裂等が生じる恐れがある。これに対し、例えば、可燃性の有機溶媒を含まない電解液や、難燃剤を添加した電解液を用いる技術が知られている。しかし、このような電解液では、難燃性が得られる一方、高粘度となってイオン伝導性が低くなり、十分な放電容量が得られない等、高性能のリチウムイオン電池を実現することができない場合があった。
【０００５】
１つの側面では、本発明は、難燃性の電解液を用いた高性能のリチウムイオン電池を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に設けられるセパレータとを有するリチウムイオン電池用の電池要素と、前記電池要素が収容される外装体と、前記外装体内に収容される電解液と、を含み、前記電解液は、アミド化合物又はイミド化合物と、リチウム塩とを含む深共晶溶媒と、カーボネート化合物と、パーフルオロアルキル基を持つ界面活性剤と、を含み、前記界面活性剤は、前記深共晶溶媒と前記カーボネート化合物とを含む混合物の重量に対して４００ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下の範囲で含まれる、リチウムイオン電池が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
１つの側面では、難燃性の電解液を用いた高性能のリチウムイオン電池を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
リチウムイオン電池の一例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
はじめに、リチウムイオン電池について述べる。
リチウムイオン電池（「リチウムイオン二次電池」等とも称される）は、例えば、正極及び負極とそれらの間に設けられるセパレータとを有するリチウムイオン電池用の電池要素が、電解液と共に、外装体内に収容される構成を有する。リチウムイオン電池の形態としては、所定の形状の缶を外装体に用いるコイン形電池、円筒形電池、角形電池等の形態のほか、袋状のラミネートフィルムを外装体に用いる薄形電池の形態等が知られている。
【００１０】
図１はリチウムイオン電池の一例について説明する図である。図１（Ａ）には、リチウムイオン電池の一例の要部平面図を模式的に示している。図１（Ｂ）には、リチウムイオン電池の一例の要部断面図を模式的に示している。図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＩ－Ｉ断面模式図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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