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公開番号2025101960
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023219078
出願日2023-12-26
発明の名称バイポーラ電極および蓄電装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H01M 4/139 20100101AFI20250701BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】抵抗の増加の抑制および耐久性の悪化の抑制が両立されたバイポーラ電極および蓄電装置を提供すること。
【解決手段】バイポーラ電極であって、正極活物質層、電極集電体および負極活物質層をこの順に備え、前記正極活物質層は、層状の結晶構造の第1正極活物質および第2正極活物質を含み、前記第1正極活物質は、カチオンミキシングの割合が5.0%以下であり、かつ、余剰リチウムの割合が1.0質量%未満であり、前記第2正極活物質は、カチオンミキシングの割合が3.3%以下であり、かつ、余剰リチウムの割合が0.8質量%未満である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
正極活物質層、電極集電体および負極活物質層をこの順に備えるバイポーラ電極であって、
前記正極活物質層は、層状の結晶構造の第１正極活物質および第２正極活物質を含み、
前記第１正極活物質は、カチオンミキシングの割合が５．０％以下であり、かつ、余剰リチウムの割合が１．０質量％未満であり、
前記第２正極活物質は、カチオンミキシングの割合が３．３％以下であり、かつ、余剰リチウムの割合が０．８質量％未満である、バイポーラ電極。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記第１正極活物質は、多結晶粒子であり、
前記第２正極活物質は、単結晶粒子である、請求項１に記載のバイポーラ電極。
【請求項３】
前記第１正極活物質および前記第２正極活物質を、質量比で３０：７０～９０：１０含む、請求項１に記載のバイポーラ電極。
【請求項４】
請求項１～３のいずれか１項に記載のバイポーラ電極を含む、蓄電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、バイポーラ電極および蓄電装置に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０２３－９１５６６号公報（特許文献１）には、非水電解質二次電池の正極の体積容量密度を高めることを目的として、平均粒子径が異なる２種類の正極活物質を用いることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－９１５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、非水電解質二次電池の正極の体積容量密度は向上しているが、抵抗の観点で改善の余地がある。
【０００５】
ここで、集電体の一方の面に正極活物質層を有し、もう一方の面に負極活物質層を有したバイポーラ電極（バイポーラ電池）が知られている。バイポーラ電池は、従来の非水電解質二次電池に比べて、エネルギー密度の向上の観点から注目されている。
【０００６】
しかし、バイポーラ電極は、正極および負極を同時にプレスするため、正極が十分にプレスされず、正極活物質の接触が悪くなる。また、バイポーラ電池は、電極の厚み方向に電流を流すが、正極活物質同士または正極活物質と導電材との接触が不十分であると、電流が流れる経路が複雑化する、または途切れる等するため、抵抗の増加や耐久性の悪化等の問題が生じる。
【０００７】
本開示の目的は、抵抗の増加の抑制および耐久性の悪化の抑制が両立されたバイポーラ電極および蓄電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］正極活物質層、電極集電体および負極活物質層をこの順に備えるバイポーラ電極であって、
前記正極活物質層は、層状の結晶構造の第１正極活物質および第２正極活物質を含み、
前記第１正極活物質は、カチオンミキシングの割合が５．０％以下であり、かつ、余剰リチウムの割合が１．０質量％未満であり、
前記第２正極活物質は、カチオンミキシングの割合が３．３％以下であり、かつ、余剰リチウムの割合が０．８質量％未満である、バイポーラ電極。
【０００９】
本技術の正極活物質は、第１正極活物質および第２正極活物質を含む。第１正極活物質および第２正極活物質は、カチオンミキシングの割合および余剰リチウムの割合が特定の範囲内にある。これらの正極活物質を混合させることにより、抵抗の増加の抑制および耐久性の悪化の抑制の両立が期待される。
【００１０】
［２］前記第１正極活物質は、多結晶粒子であり、
前記第２正極活物質は、単結晶粒子である、［１］に記載のバイポーラ電極。
（【００１１】以降は省略されています）

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