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公開番号2025178135
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2025068154
出願日2025-04-17
発明の名称電解液およびリチウムイオン電池
出願人株式会社AESCジャパン
代理人個人
主分類H01M 10/0567 20100101AFI20251128BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高電圧に耐えることができる電解液を提供し、電解液を高電圧リチウムイオン電池に適用した際に、電解液が電池のシートと電解液の界面に安定した保護膜を形成でき、それによってシートと電解液との界面の安定性を確保し、それによって高電圧電池の電気的性能を向上させることができる。
【解決手段】本発明の実施形態は、フッ素化溶媒である溶媒と、リチウム塩と、トリアリルイソシアヌレートを含む添加剤と、を含む電解液を提供する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
フッ素化溶媒である溶媒と、
リチウム塩と、
トリアリルイソシアヌレートを含む添加剤と、
を含む、ことを特徴とする電解液。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記添加剤は、１－プロペン１，３－スルトンをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の電解液。
【請求項３】
前記１－プロペン１，３－スルトンの質量は、前記電解液の全質量の０．０１％～１％を占め、前記トリアリルイソシアヌレートの質量は、前記電解液の全質量の０．０１％～１％を占める、ことを特徴とする請求項１に記載の電解液。
【請求項４】
前記フッ素化溶媒は、フルオロエチルメチルカーボネートを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の電解液。
【請求項５】
前記フッ素化溶媒は、フルオロエチレンカーボネートをさらに含む、ことを特徴とする請求項４に記載の電解液。
【請求項６】
前記フルオロエチルメチルカーボネートと前記フルオロエチレンカーボネートとの質量比は、７：３～１０：０である、ことを特徴とする請求項５に記載の電解液。
【請求項７】
前記リチウム塩の質量は、前記電解液の全質量の１２％～２０％である、ことを特徴とする請求項１に記載の電解液。
【請求項８】
前記リチウム塩は、六フッ化リン酸リチウム、ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウム、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、メタンスルホン酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、六フッ化ヒ酸リチウム、六フッ化アンチモン酸リチウム、過塩素酸リチウム、二フッ化シュウ酸ホウ酸リチウム、二シュウ酸ホウ酸リチウム、二フッ化リン酸リチウムのうちの１つまたは複数である、ことを特徴とする請求項７に記載の電解液。
【請求項９】
正極シートと、負極シートと、前記正極シートと前記負極シートとの間にあるセパレータと、請求項１～８のいずれか１項に記載の電解液と、を含むリチウムイオン電池。
【請求項１０】
前記正極シートは、正極集電体と、前記正極集電体にある正極活物質と、を含み、前記正極活物質はリチウムニッケルマンガン酸化物を含み、前記リチウムニッケルマンガン酸化物の化学式はＬｉ
ａ
Ｎｉ
ｘ
Ｍｎ
ｙ
Ｏ
４‐ｚ
Ｍ
ｚ
であり、ここで、０．９０≦ａ≦１．１０，０．４≦ｘ≦０．６，１．４≦ｙ≦１．６，０≦ｚ≦０．１、元素ＭはＣｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｓ、Ｓｅ、ＴｅまたはＦのうちの１つまたは複数である、ことを特徴とする請求項９に記載のリチウムイオン電池。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は電池分野に関し、具体的には、電解液およびリチウムイオン電池に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、新エネルギー自動車市場は急速に発展し、二次アルカリ金属イオン電池を中心とする動力電池の市場価値が爆発的に成長している。しかし、市販の二次アルカリ金属イオン電池のエネルギー密度は理論上の上限に近づいており、電気自動車購入者の航続距離不安を根本的に解決するために、現在の電池のエネルギー密度を高め、電池の電圧を上げることが直感的で実現可能な方法である。
【０００３】
現在、電解液の高電圧耐性を向上させるために、電解液の溶媒としてフルオロエチルメチルカーボネート（ＦＥＭＣ）などのフッ素化溶媒が一般的に使用されている。フッ素化溶媒のフッ素原子は電子吸引力が高いため、従来の炭酸塩の酸化安定性をより向上させることができ、そのため、フッ素化溶媒は、高電圧システム電池の主溶媒として広く使用され、リチウム電池の電解液の高電圧耐性を顕著に向上させることができる。ただし、電池電圧が高くなるにつれて、電解液の高電圧耐性に対する要件が高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術に存在する問題に対して、本発明の目的は、高電圧に耐えることができる電解液を提供し、電解液を高電圧リチウムイオン電池に適用した際に、電解液が電池のシートと電解液の界面に安定した保護膜を形成でき、それによってシートと電解液との界面の安定性を確保し、それによって高電圧電池の電気的性能を向上させることができることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を実現するために、本発明は、フッ素化溶媒である溶媒と、リチウム塩と、トリアリルイソシアヌレートを含む添加剤と、を含む電解液を提供する。
【０００６】
いくつかの実施形態では、添加剤は、１－プロペン１，３－スルトンをさらに含む。
【０００７】
いくつかの実施形態では、１－プロペン１，３－スルトンの質量は、電解液の全質量の０．０１％～１％を占め、トリアリルイソシアヌレートの質量は、電解液の全質量の０．０１％～１％を占める。
【０００８】
いくつかの実施形態では、フッ素化溶媒は、フルオロエチルメチルカーボネートを含む。
【０００９】
いくつかの実施形態では、フッ素化溶媒は、フルオロエチレンカーボネートをさらに含む。
【００１０】
いくつかの実施形態では、フルオロエチルメチルカーボネートとフルオロエチレンカーボネートとの質量比は、７：３～１０：０である。
（【００１１】以降は省略されています）

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