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公開番号2025076914
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-16
出願番号2023188876
出願日2023-11-02
発明の名称リチウムイオン電池
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 10/052 20100101AFI20250509BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リチウムイオン電池において、アルミニウム含有集電体から電解液へのアルミニウムの溶出を抑制する。
【解決手段】本開示のリチウムイオン電池は、正極、負極及び電解液を有し、前記正極及び前記負極のうちの一方又は両方が、アルミニウム含有集電体を有し、前記アルミニウム含有集電体が、前記電解液と接触し、前記電解液が、環状カーボネート、及び、前記環状カーボネートに溶解したリチウムアミド塩、を含み、前記リチウムアミド塩が、鎖状リチウムアミド塩、及び、環状リチウムアミド塩、を含み、前記環状カーボネートに対する前記鎖状リチウムアミド塩のモル比が、0.25よりも大きく、かつ、0.33以下であり、前記環状カーボネートに対する前記環状リチウムアミド塩のモル比が、0よりも大きく、かつ、0.07以下であることを特徴とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
リチウムイオン電池であって、正極、負極及び電解液を有し、
前記正極及び前記負極のうちの一方又は両方が、アルミニウム含有集電体を有し、
前記電解液が、
環状カーボネート、及び
前記環状カーボネートに溶解したリチウムアミド塩、
を含み、
前記リチウムアミド塩が、
鎖状リチウムアミド塩、及び
環状リチウムアミド塩、
を含み、
前記環状カーボネートに対する前記鎖状リチウムアミド塩のモル比が、０．２５よりも大きく、かつ、０．３３以下であり、
前記環状カーボネートに対する前記環状リチウムアミド塩のモル比が、０よりも大きく、かつ、０．０７以下である、
リチウムイオン電池。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
請求項１に記載のリチウムイオン電池であって、
少なくとも前記正極が、前記アルミニウム含有集電体を有する、
リチウムイオン電池。
【請求項３】
請求項１に記載のリチウムイオン電池であって、
前記環状カーボネートが、プロピレンカーボネート及びエチレンカーボネートのうちの一方又は両方である、
リチウムイオン電池。
【請求項４】
請求項１に記載のリチウムイオン電池であって、
前記鎖状リチウムアミド塩が、リチウムビスフルオロスルホニルアミド及びリチウムビストリフルオロメタンスルホニルアミドのうちの一方又は両方である、
リチウムイオン電池。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか１項に記載のリチウムイオン電池であって、
前記環状リチウムアミド塩が、下記式（１）で示されるものである、
リチウムイオン電池。
TIFF
2025076914000006.tif
51
170
式（１）において、ｎは２～５の整数である。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願はリチウムイオン電池を開示する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、リチウムイオン伝導材料であって、溶媒としての環状カーボネートと、前記環状カーボネートに溶解したリチウムアミド塩と、を含み、前記環状カーボネートに対する前記リチウムアミド塩のモル比が、０．２５よりも大きく、かつ、０．３３以下であるものが開示されている。特許文献１に開示されたリチウムイオン伝導材料は、例えば、リチウムイオン電池の電解液として使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１３８１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のリチウムイオン電池は、アルミニウム含有集電体から電解液へのアルミニウムの溶出を抑制することに関して、改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願は、上記課題を解決するための手段として、以下の複数の態様を開示する。
＜態様１＞
リチウムイオン電池であって、正極、負極及び電解液を有し、
前記正極及び前記負極のうちの一方又は両方が、アルミニウム含有集電体を有し、
前記電解液が、
環状カーボネート、及び
前記環状カーボネートに溶解したリチウムアミド塩、
を含み、
前記リチウムアミド塩が、
鎖状リチウムアミド塩、及び
環状リチウムアミド塩、
を含み、
前記環状カーボネートに対する前記鎖状リチウムアミド塩のモル比が、０．２５よりも大きく、かつ、０．３３以下であり、
前記環状カーボネートに対する前記環状リチウムアミド塩のモル比が、０よりも大きく、かつ、０．０７以下である、
リチウムイオン電池。
＜態様２＞
態様１のリチウムイオン電池であって、
少なくとも前記正極が、前記アルミニウム含有集電体を有する、
リチウムイオン電池。
＜態様３＞
態様１又は２のリチウムイオン電池であって、
前記環状カーボネートが、プロピレンカーボネート及びエチレンカーボネートのうちの一方又は両方である、
リチウムイオン電池。
＜態様４＞
態様１～３のいずれかのリチウムイオン電池であって、
前記鎖状リチウムアミド塩が、リチウムビスフルオロスルホニルアミド及びリチウムビストリフルオロメタンスルホニルアミドのうちの一方又は両方である、
リチウムイオン電池。
＜態様５＞
態様１～４のいずれかのリチウムイオン電池であって、
前記環状リチウムアミド塩が、下記式（１）で示されるものである、
リチウムイオン電池。
TIFF
2025076914000002.tif
51
170
式（１）において、ｎは２～５の整数である。
【発明の効果】
【０００６】
本開示のリチウムイオン電池は、従来のリチウムイオン電池と比較して、アルミニウム含有集電体から電解液へのアルミニウムの溶出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
リチウムイオン電池の構成を概略的に示している。
Ａｌ腐食評価の結果を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本開示のリチウムイオン電池等の一実施形態について説明するが、本開示のリチウムイオン電池等は以下に説明される実施形態に限定されるものではない。
【０００９】
１．リチウムイオン電池
図１に示されるように、一実施形態に係るリチウムイオン電池１００は、正極１０、負極２０及び電解液３０を有する。前記正極１０及び前記負極２０のうちの一方又は両方は、アルミニウム含有集電体を有する。前記電解液３０は、環状カーボネート、及び、前記環状カーボネートに溶解したリチウムアミド塩、を含む。前記リチウムアミド塩は、鎖状リチウムアミド塩、及び、環状リチウムアミド塩、を含む。前記環状カーボネートに対する前記鎖状リチウムアミド塩のモル比は、０．２５よりも大きく、かつ、０．３３以下である。前記環状カーボネートに対する前記環状リチウムアミド塩のモル比は、０よりも大きく、かつ、０．０７以下である。
【００１０】
１．１正極
図１に示されるように、一実施形態に係る正極１０は、正極活物質層１１と正極集電体１２とを備え得る。後述する負極集電体２２がアルミニウム含有集電体である場合、正極集電体１２はアルミニウム含有集電体であってもよいし、アルミニウム含有集電体でなくてもよい。後述する負極集電体２２がアルミニウム含有集電体ではない場合、正極集電体１２はアルミニウム含有集電体である。特に、アルミニウム含有集電体から電解液へのアルミニウムの溶出は、アルミニウム含有集電体が高電位となった場合に生じ易いところ、本開示の技術によれば、少なくとも正極１０がアルミニウム含有集電体を有する場合であっても、電解液３０へのアルミニウムの溶出を抑制することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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