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公開番号2025165044
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-04
出願番号2024068889
出願日2024-04-22
発明の名称非水系二次電池の不活性化剤及び非水系二次電池の不活性化方法
出願人株式会社豊田中央研究所
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類H01M 10/54 20060101AFI20251027BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】非水系二次電池をより少量の不活性化剤でより迅速に不活性化させる。
【解決手段】非水系二次電池を不活性化する不活性化剤であって、酸化還元電位がLi基準電位で前記非水系二次電池の負極活物質よりも高く前記非水系二次電池の正極活物質よりも低いレドックスシャトル剤と、N-メチル-2-ピロリドンと、を含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
非水系二次電池を不活性化する不活性化剤であって、
酸化還元電位がＬｉ基準電位で前記非水系二次電池の負極活物質よりも高く前記非水系二次電池の正極活物質よりも低いレドックスシャトル剤と、Ｎ－メチル－２－ピロリドンと、を含む、
非水系二次電池の不活性化剤。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
前記レドックスシャトル剤は、フェロセン系化合物又はフェノチアジン系化合物である、請求項１に記載の非水系二次電池の不活性化剤。
【請求項３】
前記レドックスシャトル剤を０．５ｍｏｌ／Ｌ以上含む、請求項１又は２に記載の非水系二次電池の不活性化剤。
【請求項４】
前記非水系二次電池の内部に、請求項１又は２に記載の非水系二次電池の不活性化剤を添加する添加工程、を含む、
非水系二次電池の不活性化方法。
【請求項５】
前記添加工程では、前記非水系二次電池の電池容量に対する前記不活性化剤の添加量が１０μＬ／ｍＡｈ未満となるように前記不活性化剤を添加する、請求項４に記載の非水系二次電池の不活性化方法。
【請求項６】
前記添加工程で前記不活性化剤を添加してから前記非水系二次電池の電池電圧が０．５Ｖ以下になるまでの経過時間が３０時間以下である、請求項４に記載の非水系二次電池の不活性化方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、非水系二次電池の不活性化剤及び非水系二次電池の不活性化方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、非水系二次電池をリサイクル又は廃棄する際に、回収電池を不活性化させる不活性化処理が行われている。こうした処理として、例えば、回収電池を充放電装置につないで０Ｖまで放電させる処理が可能であるが、その場合、放電に時間がかかることがあった。また、回収電池が電流遮断機構（ＣＩＤ）作動後の電池である場合には、放電させること自体ができなかった。そこで、回収電池の内部に２，２，６，６－テトラメチルピペリジン１－オキシル（ＴＥＭＰＯ）系化合物のようなレドックスシャトル剤を添加することが提案されている（特許文献１参照）。これにより、充放電装置を用いることなく、安全かつ迅速に非水系二次電池の電池電圧を０Ｖまで下げることができる。また、こうした不活性化手法において、レドックスシャトル剤としてフェノチアジン系化合物を用いることが提案されている（特許文献２参照）。これにより、より迅速に非水系二次電池を不活性化することができるとしている。特に、１，２－ジメトキシエタンのようにフェノチアジンの溶解度が高くかつ低粘度な溶媒にフェノチアジンを溶解した不活性化剤を用いると、フェノチアジンの高濃度化と拡散速度向上の両立により、少量の不活性化剤で迅速に不活性化できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１３７１３７号公報
特開２０２２－０７３８８８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２では、少量の不活性化剤で迅速に非水系二次電池を不活性化させることができるものの、より少量の不活性化剤でより迅速に非水系二次電池を不活性化することが望まれていた。
【０００５】
本開示はこのような課題を解決するためになされたものであり、非水系二次電池をより少量の不活性化剤でより迅速に不活性化させることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するために鋭意研究したところ、本発明者らは、レドックスシャトル剤とＮ－メチル－２－ピロリドンとを含む不活性化剤を非水系二次電池の内部に添加すると、非水系二次電池が迅速に不活性化することを見出し、本開示の発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本開示の非水系二次電池の不活性化剤は、
非水系二次電池を不活性化する不活性化剤であって、
酸化還元電位がＬｉ基準電位で前記非水系二次電池の負極活物質よりも高く前記非水系二次電池の正極活物質よりも低いレドックスシャトル剤と、Ｎ－メチル－２－ピロリドンと、を含む、
ものである。
【０００８】
また、本開示の非水系二次電池の不活性化方法は、
前記非水系二次電池の内部に、上述の非水系二次電池の不活性化剤を添加する添加工程、を含む、
ものである。
【発明の効果】
【０００９】
この非水系二次電池の不活性化剤及び非水系二次電池の不活性化方法では、非水系二次電池をより少量の不活性化剤でより迅速に不活性化させることができる。このような効果が得られる理由は、例えば、レドックスシャトル剤のほかにＮ－メチル－２－ピロリドンを含む不活性化剤を用いることで、電池内における不活性化剤の広がりを抑制することができ、反応に関与するレドックスシャトル剤の濃度が高い状態を維持できるため、より少量の不活性化剤でもレドックスシャトルが円滑に進行し、電池がより迅速に不活性化すると推察される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
非水系二次電池２０の構成の概略を表す断面図。
非水系二次電池が不活性化するメカニズムを示す説明図。
実験例１～３の電池電圧変化を示すグラフ。
実験例４～６の電池電圧変化を示すグラフ。
実験例７～９の電池電圧変化を示すグラフ。
実験例１０～１１の電池電圧変化を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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