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公開番号2025143990
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-02
出願番号2024043538
出願日2024-03-19
発明の名称電極合材、電池および電池システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 4/1395 20100101AFI20250925BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、良好なサイクル特性を有する電極を形成可能な電極合材を提供することを主目的とする。
【解決手段】本開示においては、電極活物質と、導電材と、固体電解質と、を含有する電極合材であって、上記電極活物質、上記導電材および上記固体電解質の合計に対する上記電極活物質の割合をA₁(重量%)とし、上記合計に対する上記導電材の割合をB₁(重量%)とし、上記合計に対する上記固体電解質の割合をC₁(重量%)とし、上記電極活物質の比表面積をA₂(m²/g)とし、上記導電材の比表面積をB₂(m²/g)とし、上記固体電解質の比表面積をC₂(m²/g)とし、P=(A₁×A₂+B₁×B₂+C₁×C₂)/100とした場合に、上記Pは、5以上、230以下である、電極合材を提供することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電極活物質と、導電材と、固体電解質と、を含有する電極合材であって、
前記電極活物質、前記導電材および前記固体電解質の合計に対する前記電極活物質の割合をＡ
１
（重量％）とし、前記合計に対する前記導電材の割合をＢ
１
（重量％）とし、前記合計に対する前記固体電解質の割合をＣ
１
（重量％）とし、前記電極活物質の比表面積をＡ
２
（ｍ
２
／ｇ）とし、前記導電材の比表面積をＢ
２
（ｍ
２
／ｇ）とし、前記固体電解質の比表面積をＣ
２
（ｍ
２
／ｇ）とし、Ｐ＝（Ａ
１
×Ａ
２
＋Ｂ
１
×Ｂ
２
＋Ｃ
１
×Ｃ
２
）／１００とした場合に、前記Ｐは、５以上、２３０以下である、電極合材。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記電極活物質が、Ｓｉ系活物質であり、前記導電材が、炭素系導電材であり、前記固体電解質が、硫化物固体電解質である、請求項１に記載の電極合材。
【請求項３】
正極層と、負極層と、前記正極層および前記負極層の間に配置された電解質層と、を有する電池であって、
前記正極層または前記負極層が、請求項１または請求項２に記載の電極合材を含有する、電池。
【請求項４】
請求項３に記載の電池と、前記電池の温度を測定する温度測定装置と、前記温度測定装置から得られる温度情報に基づいて、前記電池の充放電を制御する制御装置と、を有する、電池システム。
【請求項５】
前記電池の温度をＴ（℃）とし、Ｑ＝Ｐ×Ｔ／２５とした場合に、
前記制御装置は、前記Ｑが２５０以上である場合に、前記電池における充電および放電の少なくとも一方を制限する、請求項４に記載の電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電極合材、電池および電池システムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電池の開発が盛んに行われている。例えば、自動車産業界では、電気自動車（ＢＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）またはハイブリッド自動車（ＨＥＶ）に用いられる電池の開発が進められている。電池には、イオン伝導を担う電解質が用いられるが、電解質として、固体電解質が知られている。例えば特許文献１には、負極活物質粒子、導電材および固体電解質を含有する負極を備える全固体リチウムイオン二次電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－０１６５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電池性能を向上させるために、良好なサイクル特性を有する電極が求められている。本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、良好なサイクル特性を有する電極を形成可能な電極合材を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［１］
電極活物質と、導電材と、固体電解質と、を含有する電極合材であって、
上記電極活物質、上記導電材および上記固体電解質の合計に対する上記電極活物質の割合をＡ
１
（重量％）とし、上記合計に対する上記導電材の割合をＢ
１
（重量％）とし、上記合計に対する上記固体電解質の割合をＣ
１
（重量％）とし、上記電極活物質の比表面積をＡ
２
（ｍ
２
／ｇ）とし、上記導電材の比表面積をＢ
２
（ｍ
２
／ｇ）とし、上記固体電解質の比表面積をＣ
２
（ｍ
２
／ｇ）とし、Ｐ＝（Ａ
１
×Ａ
２
＋Ｂ
１
×Ｂ
２
＋Ｃ
１
×Ｃ
２
）／１００とした場合に、上記Ｐは、５以上、２３０以下である、電極合材。
【０００６】
［２］
上記電極活物質が、Ｓｉ系活物質であり、上記導電材が、炭素系導電材であり、上記固体電解質が、硫化物固体電解質である、［１］に記載の電極合材。
【０００７】
［３］
正極層と、負極層と、上記正極層および上記負極層の間に配置された電解質層と、を有する電池であって、
上記正極層または上記負極層が、［１］または［２］に記載の電極合材を含有する、電池。
【０００８】
［４］
［３］に記載の電池と、上記電池の温度を測定する温度測定装置と、上記温度測定装置から得られる温度情報に基づいて、上記電池の充放電を制御する制御装置と、を有する、電池システム。
【０００９】
［５］
上記電池の温度をＴ（℃）とし、Ｑ＝Ｐ×Ｔ／２５とした場合に、
上記制御装置は、上記Ｑが２５０以上である場合に、上記電池における充電および放電の少なくとも一方を制限する、［４］に記載の電池システム。
【発明の効果】
【００１０】
本開示における電極合材は、良好なサイクル特性を有する電極を形成可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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