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公開番号2025114180
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2024008704
出願日2024-01-24
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 20100101AFI20250729BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、電池抵抗が抑制された電池を提供することを主目的とする。
【解決手段】本開示においては、正極活物質層と、負極活物質層と、上記正極活物質層および上記負極活物質層の間に配置された電解質層と、を有する電池であって、上記正極活物質層、上記負極活物質層および上記電解質層の少なくとも1つは、LiAlハライド系溶融塩を含有し、上記LiAlハライド系溶融塩は、主成分である第1塩と、添加成分である第2塩と、を含有し、上記第1塩は、LiAlCl₄を少なくとも含むLiAlハライド塩であり、上記第2塩は、イオン液体である、電池を提供することにより上記課題を解決する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
正極活物質層と、負極活物質層と、前記正極活物質層および前記負極活物質層の間に配置された電解質層と、を有する電池であって、
前記正極活物質層、前記負極活物質層および前記電解質層の少なくとも１つは、ＬｉＡｌハライド系溶融塩を含有し、
前記ＬｉＡｌハライド系溶融塩は、主成分である第１塩と、添加成分である第２塩と、を含有し、
前記第１塩は、ＬｉＡｌＣｌ
４
を少なくとも含むＬｉＡｌハライド塩であり、
前記第２塩は、イオン液体である、電池。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記ＬｉＡｌハライド系溶融塩における前記第２塩の割合は、１０ｍｏｌ％以上、３０ｍｏｌ％以下である、請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記第１塩は、前記ＬｉＡｌＣｌ
４
およびＬｉＡｌＩ
４
を含み、
前記第１塩における前記ＬｉＡｌＣｌ
４
の割合は、２０ｍｏｌ％以上、６０ｍｏｌ％以下である、請求項１に記載の電池。
【請求項４】
前記第２塩が、カチオン成分として、スルホニウム系カチオン、ピロリジニウム系カチオン、ピリジニウム系カチオン、アンモニウム系カチオンおよび金属イオンの少なくとも１つを含有する、請求項１に記載の電池。
【請求項５】
前記カチオン成分が、メチルジエチルスルホニウム、テトラエチルスルホニウム、Ｎメチル－Ｎメトキシメチルピロリジニウム、Ｎ－メチル－Ｎ－プロピルピロリジニウム、および、１プロピル－３メチルピリジニウムの少なくとも１つである、請求項４に記載の電池。
【請求項６】
前記第２塩が、アニオン成分として、スルホニルアミド系アニオン、硫酸系アニオンおよびハロゲンイオンの少なくとも１つを含有する、請求項１に記載の電池。
【請求項７】
前記アニオン成分が、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミド、ビス（フルオロスルホニル）アミド、および、フルオロスルホニル（トリフルオロメタンスルホニルアミド）の少なくとも１つである、請求項６に記載の電池。
【請求項８】
前記ＬｉＡｌハライド系溶融塩の融点が、１０℃以上、７０℃以下である、請求項１に記載の電池。
【請求項９】
前記ＬｉＡｌハライド系溶融塩の、２５℃におけるイオン伝導度が、４．９×１０
－５
Ｓ／ｃｍ以上である、請求項１に記載の電池。
【請求項１０】
前記ＬｉＡｌハライド系溶融塩の、２５℃におけるイオン伝導度が、３．４×１０
－３
Ｓ／ｃｍ以下である、請求項１に記載の電池。
（【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】
本開示は、電池に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電池の開発が盛んに行われている。例えば、自動車産業界では、電気自動車（ＢＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）またはハイブリッド自動車（ＨＥＶ）に用いられる電池の開発が進められている。また、上記電池に用いられる部材および材料の開発が進められている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、脂肪族ジニトリル化合物、リチウム塩及びリチウムイオン伝導性高分子を含む第１高分子電解質層；及びイオン性液体、リチウム塩及びリチウムイオン伝導性高分子を含む第２高分子電解質層を備える電池が開示されている。また、特許文献２には、全固体電池における負極活物質層が溶融塩を含有することが開示されている。また、特許文献３には、リチウム金属二次電池のための液体電解質組成物が開示され、上記液体電解質組成物がＬｉＡｌＣｌ
４
を含有してもよいことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０１９－５２１４７５号公報
特開２０２３－０７４６３４号公報
特開２０１９－１１４５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電池性能向上の観点からイオン伝導度の向上を図り電池抵抗を抑制することが望まれる。また、電池における電解質として、ＬｉＡｌＣｌ
４
等のＬｉＡｌハライド塩を用いることが検討されている。この点、ＬｉＡｌハライド塩はイオン伝導度が低い傾向にあるため、ＬｉＡｌハライド塩を電解質として用いた電池では、電池抵抗が大きくなりやすい。
【０００６】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、電池抵抗が抑制された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】
【０００７】
［１］
正極活物質層と、負極活物質層と、上記正極活物質層および上記負極活物質層の間に配置された電解質層と、を有する電池であって、
上記正極活物質層、上記負極活物質層および上記電解質層の少なくとも１つは、ＬｉＡｌハライド系溶融塩を含有し、
上記ＬｉＡｌハライド系溶融塩は、主成分である第１塩と、添加成分である第２塩と、を含有し、
上記第１塩は、ＬｉＡｌＣｌ
４
を少なくとも含むＬｉＡｌハライド塩であり、
上記第２塩は、イオン液体である、電池。
【０００８】
［２］
上記ＬｉＡｌハライド系溶融塩における上記第２塩の割合は、１０ｍｏｌ％以上、３０ｍｏｌ％以下である、［１］に記載の電池。
【０００９】
［３］
上記第１塩は、上記ＬｉＡｌＣｌ
４
およびＬｉＡｌＩ
４
を含み、
上記第１塩における上記ＬｉＡｌＣｌ
４
の割合は、２０ｍｏｌ％以上、６０ｍｏｌ％以下である、［１］または［２］に記載の電池。
【００１０】
［４］
上記第２塩が、カチオン成分として、スルホニウム系カチオン、ピロリジニウム系カチオン、ピリジニウム系カチオン、アンモニウム系カチオンおよび金属イオンの少なくとも１つを含有する、［１］から［３］までのいずれかに記載の電池。
（【００１１】以降は省略されています）

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