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公開番号2025152836
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024054961
出願日2024-03-28
発明の名称金属コンポジット焼結板およびリチウムイオン電池
出願人日本碍子株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01M 4/131 20100101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高温かつ振動のある環境下での劣化が少ないリチウムイオン電池を提供すること、また、このようなリチウムイオン電池を構成するために好適な負極材料を提供すること。
【解決手段】リチウムイオン電池の電極に用いられる焼結板であって、チタン酸リチウム粒子と、前記チタン酸リチウム粒子の間に分散的に存在する金属粒子と、を含有する、金属コンポジット焼結板である。また、リチウム複合酸化物を含む正極と、前記金属コンポジット焼結板を含む負極と、前記正極と前記負極との間に設けられたセパレータと、を含むリチウムイオン電池である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
リチウムイオン電池の電極に用いられる焼結板であって、
チタン酸リチウム粒子と、前記チタン酸リチウム粒子の間に分散的に存在する金属粒子と、を含有する、
金属コンポジット焼結板。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記金属コンポジット焼結板において、
前記チタン酸リチウム粒子および前記金属粒子の合計に対する前記金属粒子の含有量が、５体積％以上４０体積％以下である、
請求項１に記載の金属コンポジット焼結板。
【請求項３】
前記金属粒子が、Ａｇ、Ｐｔ、ＡｌおよびＡｕからなる群から選択される１種または２種以上の金属粒子である、
請求項１または請求項２に記載の金属コンポジット焼結板。
【請求項４】
前記金属粒子のアスペクト比が１．１以上である、
請求項１または請求項２に記載の金属コンポジット焼結板。
【請求項５】
前記チタン酸リチウム粒子の長手方向長さ（Ｌ
１
）に対する、前記金属粒子の長手方向長さ（Ｌ
２
）が、Ｌ
２
／Ｌ
１
≧１．１を満たす、
請求項１または請求項２に記載の金属コンポジット焼結板。
【請求項６】
前記電極が負極である、請求項１または請求項２に記載の金属コンポジット焼結板。
【請求項７】
リチウム複合酸化物を含む正極と、
請求項１または請求項２に記載の金属コンポジット焼結板を含む負極と、
前記正極と前記負極との間に設けられたセパレータと、を含むリチウムイオン電池。
【請求項８】
前記正極と、前記負極と、前記セパレータとが、全体として一体に焼成された一体焼結板である、
請求項７に記載のリチウムイオン電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、金属コンポジット焼結板およびリチウムイオン電池に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池において、負極活物質としてリチウムチタン複合酸化物を用いたものが公知である。例えば特許文献１（特開２００７－８７９０９号公報）には、リチウムイオン電池において、負極集電体である金属箔に、負極活物質と、負極導電剤と、結着剤とを含むスラリーを塗工して負極を構成することが開示されている。集電性能を高め、集電体との接触抵抗を抑えるための負極導電剤として、アセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛等が挙げられている。
【０００３】
特許文献２（特開２０１９－９６５９９号公報）は、チタン酸リチウム焼結板である負極を備えるリチウムイオン電池を開示している。特許文献２に開示されたチタン酸リチウム焼結板は、一次粒子の粒径、気孔率、気孔の形態やその分布等、焼結板の形態に特徴を有する。特許文献２の焼結板は、負極活物質であるチタン酸リチウムの一次粒子が結合した構造を有し、バインダー等の補助成分を含まないことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－８７９０９号公報
特開２０１９－９６５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リチウムイオン電池の適用範囲は拡大を続けており、高温、かつ、継続的に振動が発生する高負荷環境下においても長期間使用が可能なリチウムイオン電池が求められている。このようなニーズに対応するため、高温かつ振動のある環境下での劣化が少ない電池が望まれている。
【０００６】
この状況に鑑み、高温かつ振動のある環境下での劣化が少ないリチウムイオン電池を提供すること、また、このようなリチウムイオン電池を構成するために好適な電極材料を提供することが、本開示にかかる発明の目的の１つである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に従った金属コンポジット焼結板は、リチウムイオン電池の電極に用いられる焼結板であって、チタン酸リチウム粒子と、前記チタン酸リチウム粒子の間に分散的に存在する金属粒子と、を含有する。
【発明の効果】
【０００８】
上記金属コンポジット焼結板によれば、高温かつ振動のある環境下での劣化が少ないリチウムイオン電池が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本開示に従うリチウムイオン電池を示す概略断面模式図である。
図２は、本開示に従う金属コンポジット焼結板の断面を示す走査型電子顕微鏡画像である。
図３は、本開示に従う金属コンポジット焼結板の断面を示す走査型電子顕微鏡画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施態様の概要］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示に従った金属コンポジット焼結板は、リチウムイオン電池の電極に用いられる焼結板であって、チタン酸リチウム粒子と、前記チタン酸リチウム粒子の間に分散的に存在する金属粒子と、を含有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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