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公開番号2025158818
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-17
出願番号2024061712
出願日2024-04-05
発明の名称二次電池
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H01M 10/0569 20100101AFI20251009BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本発明の一態様は、氷点下から高温を含む広い温度範囲にて充放電を可能にするため、新たな有機溶媒を有する電解液と、新たな正極活物質とを有するリチウムイオン電池を提供する。
【解決手段】正極と、セパレータと、負極と、電解液とを含む二次電池であり、電解液は、フッ素化鎖状カーボネート、フッ化環状カーボネート、リチウム塩とを含み、電解液中のリチウム塩の含有量が1.0mol/Lよりも高く、好ましくは1.5mol/L以上とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
正極と、セパレータと、負極と、電解液とを含む二次電池であり、
前記電解液は、フッ素化鎖状カーボネート、フッ化環状カーボネート、及びリチウム塩を含み、
前記電解液中の前記リチウム塩の含有量が１．５ｍｏｌ／Ｌ以上である二次電池。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
請求項１において、前記フッ素化鎖状カーボネートは、３，３，３－トリフルオロプロピオン酸メチルであり、前記フッ化環状カーボネートは、フルオロエチレンカーボネートであり、前記フルオロエチレンカーボネート、及び前記トリフルオロプロピオン酸メチルの合計の体積を１００ｖｏｌ％としたとき、前記電解液における前記フルオロエチレンカーボネートと前記トリフルオロプロピオン酸メチルとの体積比が、ｙ：１００－ｙ（ただし、５≦ｙ≦３０である）である二次電池。
【請求項３】
請求項１において、前記正極は、リチウム、コバルト、マグネシウム、ニッケル、及びチタンを含む複合酸化物を含む二次電池。
【請求項４】
請求項１において、前記セパレータはポリプロピレン、またはポリイミドを含む二次電池。
【請求項５】
請求項１において、前記リチウム塩は、ＬｉＰＦ
６
、ＬｉＢＦ
４
、ＬｉＣＦ
３
ＳＯ
３
、ＬｉＮ（ＣＦ
３
ＳＯ
２
）
２
、ＬｉＮ（ＣＦ
３
ＣＦ
２
ＳＯ
２
）
２
、ＬｉＮ（ＣＦ
３
ＳＯ
２
）（Ｃ
４
Ｆ
９
ＳＯ
２
）およびＬｉＣ（ＣＦ
３
ＳＯ
２
）
３
、ＬｉＣｌＯ
４
、ＬｉＨ
２
ＰＯ
４
から選ばれる一種または複数種である二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、リチウムイオン二次電池に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【０００２】
また、本発明の一態様は上記分野に限定されず、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、照明装置、電子機器、車両及びこれらの製造方法に関する。上述の半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、照明装置、電子機器、及び車両は、必要な電源として、本発明の一態様のリチウムイオン二次電池を適用することができる。例えば上述の電子機器には、リチウムイオン二次電池を搭載した情報端末装置などが含まれる。さらに上述の蓄電装置には据置型の蓄電装置などが含まれる。
【０００３】
リチウムイオン二次電池（リチウムイオン電池と記すことがある）とはキャリアイオンにリチウムイオンを用いた電池を指す。リチウムイオン電池は、充電により繰り返し使うことのできる二次電池である。
【背景技術】
【０００４】
近年、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ、空気電池、全固体電池等、種々の蓄電装置の開発が盛んに行われている。特に高出力、高容量であるリチウムイオン二次電池は半導体産業の発展と併せて急速にその需要が拡大し、充電可能なエネルギーの供給源として現代の情報化社会に不可欠なものとなっている。
【０００５】
なかでもモバイル電子機器向け二次電池等では、重量あたりの放電容量が大きく、サイクル特性に優れたリチウムイオン二次電池の需要が高い。
【０００６】
リチウムイオン二次電池は、放電時の温度によって放電容量が変化することが知られている。そのため、低温環境であっても優れた電池特性を有するリチウムイオン二次電池が求められている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
さらに室温におけるリチウムイオン二次電池の高容量化のため、また充放電サイクル特性の向上のため、正極、負極ともに種々の研究開発が行われている。正極活物質としては、安定な結晶構造を有するコバルト酸リチウムについて検討されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１５－０２６６０８号公報
ＷＯ２０２０／０２６０７８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
リチウムイオン二次電池には、放電容量、サイクル特性、信頼性、安全性、又はコストといった様々な面で改善の余地が残されている。
【００１０】
また、本発明の一態様は、氷点下から高温を含む広い温度範囲にて充放電を可能にするため、新たな有機溶媒を有する電解液と、新たな正極活物質とを有するリチウムイオン電池を提供することを課題の一とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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