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公開番号2025086266
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-06
出願番号2023200207
出願日2023-11-27
発明の名称非水電解質蓄電素子の使用方法及び機器
出願人株式会社GSユアサ
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 10/052 20100101AFI20250530BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ケイ素系活物質が用いられた非水電解質蓄電素子を使用する方法であって、同じ放電容量の非水電解質蓄電素子で比較した場合の低温環境下における抵抗が低く、且つ充放電サイクルにおける容量維持率が高い使用方法、及びケイ素系活物質が用いられた非水電解質蓄電素子に対してこのような使用が可能な機器を提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係る非水電解質蓄電素子の使用方法は、非水電解質蓄電素子を下限電圧まで放電することを備え、上記非水電解質蓄電素子が、金属ケイ素ナノ粒子を含む負極活物質層を有する負極を備え、上記負極活物質層における上記金属ケイ素ナノ粒子の含有量が6質量%以上であり、上記下限電圧は、上記非水電解質蓄電素子を満充電状態から定格容量相当の電気量を放電したときに得られるdQ/dV曲線において最も低電圧側の極大に対応する電圧より0.04V以上0.20V以下低い範囲である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
非水電解質蓄電素子を下限電圧まで放電することを備え、
上記非水電解質蓄電素子が、金属ケイ素ナノ粒子を含む負極活物質層を有する負極を備え、
上記負極活物質層における上記金属ケイ素ナノ粒子の含有量が６質量％以上であり、
上記下限電圧は、上記非水電解質蓄電素子を満充電状態から定格容量相当の電気量を放電したときに得られるｄＱ／ｄＶ曲線において最も低電圧側の極大に対応する電圧より０．０４Ｖ以上０．２０Ｖ以下低い範囲である、非水電解質蓄電素子の使用方法。
続きを表示（約 290 文字）【請求項２】
上記金属ケイ素ナノ粒子は、炭素材料との複合体を形成している、請求項１に記載の非水電解質蓄電素子の使用方法。
【請求項３】
金属ケイ素ナノ粒子を含む負極活物質層を有する負極を備える非水電解質蓄電素子を備え、
上記負極活物質層における上記金属ケイ素ナノ粒子の含有量が６質量％以上であり、
上記非水電解質蓄電素子の下限電圧が、上記非水電解質蓄電素子を満充電状態から定格容量相当の電気量を放電したときに得られるｄＱ／ｄＶ曲線において最も低電圧側の極大に対応する電圧より０．０４Ｖ以上０．２０Ｖ以下低い範囲に設定されている、機器。

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の使用方法及び機器に関する。
続きを表示（約 1,700 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。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】
負極活物質として、金属ケイ素、酸化ケイ素等のケイ素元素を含むケイ素材料（ケイ素系活物質）が用いられた非水電解質蓄電素子が知られている（特許文献１参照）。ケイ素系材料は黒鉛等の炭素材料（炭素系活物質）と比べて質量当たりの放電容量が大きい等の利点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－０５３１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ケイ素系活物質が用いられた非水電解質蓄電素子は、充放電サイクルにおける容量維持率が低いという不都合を有する。また、非水電解質蓄電素子においては、例えば低温環境下における回生電力受け入れ性、出力性能等の点から、低温環境下における抵抗が低いことが望ましい。
【０００６】
本発明は、ケイ素系活物質が用いられた非水電解質蓄電素子を使用する方法であって、同じ放電容量の非水電解質蓄電素子で比較した場合の低温環境下における抵抗が低く、且つ充放電サイクルにおける容量維持率が高い使用方法、及びケイ素系活物質が用いられた非水電解質蓄電素子に対してこのような使用が可能な機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る非水電解質蓄電素子の使用方法は、非水電解質蓄電素子を下限電圧まで放電することを備え、上記非水電解質蓄電素子が、金属ケイ素ナノ粒子を含む負極活物質層を有する負極を備え、上記負極活物質層における上記金属ケイ素ナノ粒子の含有量が６質量％以上であり、上記下限電圧は、上記非水電解質蓄電素子を満充電状態から定格容量相当の電気量を放電したときに得られるｄＱ／ｄＶ曲線において最も低電圧側の極大に対応する電圧より０．０４Ｖ以上０．２０Ｖ以下低い範囲である。
【０００８】
本発明の他の一態様に係る機器は、金属ケイ素ナノ粒子を含む負極活物質層を有する負極を備える非水電解質蓄電素子を備え、上記負極活物質層における上記金属ケイ素ナノ粒子の含有量が６質量％以上であり、上記非水電解質蓄電素子の下限電圧が、上記非水電解質蓄電素子を満充電状態から定格容量相当の電気量を放電したときに得られるｄＱ／ｄＶ曲線において最も低電圧側の極大に対応する電圧より０．０４Ｖ以上０．２０Ｖ以下低い範囲に設定されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、ケイ素系活物質が用いられた非水電解質蓄電素子を使用する方法であって、同じ放電容量の非水電解質蓄電素子で比較した場合の低温環境下における抵抗が低く、且つ充放電サイクルにおける容量維持率が高い使用方法、及びケイ素系活物質が用いられた非水電解質蓄電素子に対してこのような使用が可能な機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態において用いられる非水電解質蓄電素子を示す透視斜視図である。
図２は、本発明の一実施形態において用いられる非水電解質蓄電素子を複数個集合して構成した蓄電装置を示す概略図である。
図３は、参考例Ａの非水電解質蓄電素子を４．２５Ｖから２．７５Ｖまで放電したときに得られたｄＱ／ｄＶ曲線である。
【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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