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公開番号2025110610
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-29
出願番号2024004544
出願日2024-01-16
発明の名称電池
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 10/052 20100101AFI20250722BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】エネルギー密度及び容量維持率を向上させることができる電池を提供する。
【解決手段】正極集電体と、正極層と、電解質層と、負極層と、負極集電体とをこの順番で備える電池であって、前記負極層は、厚み方向において前記電解質層側に配置される第1層と、前記第1層よりも厚み方向において前記負極集電体側に配置される第2層と、を有し、前記第1層と前記第2層はそれぞれ負極活物質としてSi系活物質と固体電解質とを含み、前記第1層のイオン伝導度から前記第2層のイオン伝導度を引いた値が、0.08mS/cm以上であり、前記第1層中の固体電解質比率が47.5体積%以下である、電池。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
正極集電体と、正極層と、電解質層と、負極層と、負極集電体とをこの順番で備える電池であって、
前記負極層は、厚み方向において前記電解質層側に配置される第１層と、前記第１層よりも厚み方向において前記負極集電体側に配置される第２層と、を有し、
前記第１層と前記第２層はそれぞれ負極活物質としてＳｉ系活物質と固体電解質とを含み、
前記第１層のイオン伝導度から前記第２層のイオン伝導度を引いた値が、０．０８ｍＳ／ｃｍ以上であり、
前記第１層中の固体電解質比率が４７．５体積％以下である、電池。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
前記第１層中の固体電解質比率が３５．３体積％以上である、請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記Ｓｉ系活物質は、多孔質である、請求項１に記載の電池。
【請求項４】
前記第１層中の前記負極活物質に対する前記固体電解質の体積比（ＳＥ／ＡＭ）が前記第２層中の前記負極活物質に対する前記固体電解質の体積比（ＳＥ／ＡＭ）よりも大きい、請求項１に記載の電池。
【請求項５】
前記第１層の厚さが、７～２５μｍであり、
前記負極層の厚さが、４０μｍ以上である、請求項１に記載の電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１～４において開示されるような電池に関して様々な技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－０４４６２０号公報
特開２０１５－２２５８５５号公報
特開２０１２－１０４２７０号公報
特開２０１１－１２４０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の固体電解質を含む電極を用いた電池では、充放電サイクルにおける容量維持率（サイクル特性）に関して改善の余地がある。容量維持率向上のために、電極中の固体電解質の含有量を多くすると電池のエネルギー密度が低下するという問題がある。
【０００５】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、エネルギー密度及び容量維持率を向上させることができる電池を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本開示には、以下の態様が含まれる。
＜１＞正極集電体と、正極層と、電解質層と、負極層と、負極集電体とをこの順番で備える電池であって、
前記負極層は、厚み方向において前記電解質層側に配置される第１層と、前記第１層よりも厚み方向において前記負極集電体側に配置される第２層と、を有し、
前記第１層と前記第２層はそれぞれ負極活物質としてＳｉ系活物質と固体電解質とを含み、
前記第１層のイオン伝導度から前記第２層のイオン伝導度を引いた値が、０．０８ｍＳ／ｃｍ以上であり、
前記第１層中の固体電解質比率が４７．５体積％以下である、電池。
【０００７】
＜２＞前記第１層中の固体電解質比率が３５．３体積％以上である、＜１＞に記載の電池。
【０００８】
＜３＞前記Ｓｉ系活物質は、多孔質である、＜１＞又は＜２＞に記載の電池。
【０００９】
＜４＞前記第１層中の前記負極活物質に対する前記固体電解質の体積比（ＳＥ／ＡＭ）が前記第２層中の前記負極活物質に対する前記固体電解質の体積比（ＳＥ／ＡＭ）よりも大きい、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の電池。
【００１０】
＜５＞前記第１層の厚さが、７～２５μｍであり、
前記負極層の厚さが、４０μｍ以上である、＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の電池。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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