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公開番号2025149657
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024050427
出願日2024-03-26
発明の名称非水電解質蓄電素子、その使用方法及びその製造方法
出願人株式会社GSユアサ
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01M 10/0568 20100101AFI20251001BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高温環境下での長期間放置後の容量維持率が高い非水電解質蓄電素子、並びにこのような非水電解質蓄電素子の使用方法及び製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の一側面に係る非水電解質蓄電素子は、鉄元素を含む正極活物質を有する正極を備える非水電解質蓄電素子であり、フルオロスルホニル基を有する化合物を含有する非水電解質を備え、当該非水電解質蓄電素子を65℃の環境下、充電率100%の状態で90日放置した後の上記非水電解質における鉄イオンの含有量が1mg/dm³以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
鉄元素を含む正極活物質を有する正極を備える非水電解質蓄電素子であり、
フルオロスルホニル基を有する化合物を含有する非水電解質を備え、
当該非水電解質蓄電素子を６５℃の環境下、充電率１００％の状態で９０日放置した後の上記非水電解質における鉄イオンの含有量が１ｍｇ／ｄｍ
３
以上である、非水電解質蓄電素子。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
上記正極活物質がリン酸鉄リチウムである、請求項１に記載の非水電解質蓄電素子。
【請求項３】
上記フルオロスルホニル基を有する化合物が、リチウムジフルオロホスホニルフルオロスルホニルイミド及びリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドからなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１又は請求項２に記載の非水電解質蓄電素子。
【請求項４】
上記非水電解質における上記フルオロスルホニル基を有する化合物の含有量が１．０質量％超である、請求項１又は請求項２に記載の非水電解質蓄電素子。
【請求項５】
上記非水電解質が不飽和環状カーボネートをさらに含有する、請求項１又は請求項２に記載の非水電解質蓄電素子。
【請求項６】
５０℃以上の環境下で充放電又は放置されるものである、請求項１又は請求項２に記載の非水電解質蓄電素子。
【請求項７】
請求項１又は請求項２に記載の非水電解質蓄電素子を５０℃以上の環境下で充放電又は放置することを備える、非水電解質蓄電素子の使用方法。
【請求項８】
鉄元素を含む正極活物質を有する正極を準備することと、
フルオロスルホニル基を有する化合物を含有する非水電解質を準備することと
を備え、
上記非水電解質における上記フルオロスルホニル基を有する化合物の含有量が１．０質量％超である、非水電解質蓄電素子の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質蓄電素子、その使用方法及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、エネルギー密度の高さから、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車等に多用されている。非水電解質二次電池は、一般的には、セパレータで電気的に隔離された一対の電極と、この電極間に介在する非水電解質とを有し、両電極間で電荷輸送イオンの受け渡しを行うことで充放電するよう構成される。また、非水電解質二次電池以外の非水電解質蓄電素子として、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ等のキャパシタも広く普及している。
【０００３】
非水電解質蓄電素子に用いられる正極活物質の一つとしてとして、リン酸鉄リチウムが知られている。特許文献１には、正極活物質としてリン酸鉄リチウムを含む正極と、負極活物質として黒鉛を含む負極とを備える非水電解質二次電池が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－２１３９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リン酸鉄リチウム等の鉄元素を含む正極活物質が用いられた非水電解質蓄電素子においては、正極活物質から非水電解質へ鉄イオンの溶出が生じることがある。特にこのような非水電解質蓄電素子を高温環境下で長期間放置すると、正極活物質から非水電解質へ溶出した鉄イオンが金属鉄あるいは鉄化合物として負極表面に析出することにより、放電容量の低下を招きやすい。
【０００６】
本発明の目的は、鉄元素を含む正極活物質が用いられた非水電解質蓄電素子であって、高温環境下での長期間放置後の容量維持率が高い非水電解質蓄電素子、並びにこのような非水電解質蓄電素子の使用方法及び製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る非水電解質蓄電素子は、鉄元素を含む正極活物質を有する正極を備える非水電解質蓄電素子であり、フルオロスルホニル基を有する化合物を含有する非水電解質を備え、当該非水電解質蓄電素子を６５℃の環境下、充電率１００％の状態で９０日放置した後の上記非水電解質における鉄イオンの含有量が１ｍｇ／ｄｍ
３
以上である。
【０００８】
本発明の他の一側面に係る非水電解質蓄電素子の使用方法は、本発明の一側面に係る非水電解質蓄電素子を５０℃以上の環境下で充放電又は放置することを備える。
【０００９】
本発明の他の一側面に係る非水電解質蓄電素子の製造方法は、鉄元素を含む正極活物質を有する正極を準備することと、フルオロスルホニル基を有する化合物を含有する非水電解質を準備することとを備え、上記非水電解質における上記フルオロスルホニル基を有する化合物の含有量が１．０質量％超である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のいずれかの一側面によれば、鉄元素を含む正極活物質が用いられた非水電解質蓄電素子であって、高温環境下での長期間放置後の容量維持率が高い非水電解質蓄電素子、並びにこのような非水電解質蓄電素子の使用方法及び製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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