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電池用活性物質(zhì)、非水電解質(zhì)電池以及電池包的制作方法

文檔序號:7210481閱讀:233來源:國知局
專利名稱:電池用活性物質(zhì)、非水電解質(zhì)電池以及電池包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電池用活性物質(zhì)、非水電解質(zhì)電池以及電池包。
背景技術(shù)
近年來,具有單斜晶系β型結(jié)構(gòu)的鈦氧化物(記為TiO2(B))作為非水電解質(zhì)電池用活性物質(zhì)而引人注目(參照專利文獻(xiàn)1 3)。以往,實(shí)用的尖晶石型鈦酸鋰(Li4Ti5O2) 每單位化學(xué)式能夠嵌入/脫嵌的鋰離子的數(shù)量是3個。因此,每1個鈦離子中能夠嵌入/ 脫嵌的鋰離子的數(shù)量是3/5,0.6是理論上的最大值。與此相對,TiO2 (B)中的每1個鈦離子中能夠嵌入/脫嵌的鋰離子的數(shù)量最大為1. 0。因此,具有理論容量高達(dá)約335mAh/g的特性。但是,TiO2(B)的實(shí)用的電極容量如專利文獻(xiàn)1或?qū)@墨I(xiàn)2所公開的那樣,為 170 200mAh/g左右,明顯低于理論容量。認(rèn)為這是因?yàn)楸M管TiO2 (B)的晶體結(jié)構(gòu)中可成為Li主體的位點(diǎn)有多個,但是由于固體中的Li離子的擴(kuò)散性低,因而有效的可移動Li離子較少。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2008-34368號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2008-117625號公報專利文獻(xiàn)3 :W02009/028553 Al

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題本發(fā)明的目的是提供一種鋰離子的擴(kuò)散性、特別是嵌入/脫嵌特性得以提高的含有TiO2(B)的電池用活性物質(zhì),含有該活性物質(zhì)作為負(fù)極活性物質(zhì)、并具有高容量和優(yōu)良的大電流特性的非水電解質(zhì)電池,以及具備多個該非水電解質(zhì)電池的電池包。用于解決問題的手段根據(jù)本發(fā)明的第1方面,提供一種電池用活性物質(zhì),其含有單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物,其中,關(guān)于所述單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的通過使用了 CuKa射線作為X射線源的廣角X射線衍射法算出的微晶粒徑,在將由2 θ存在于48 49°的峰算出的微晶粒徑設(shè)為X,將由2 θ存在于對 沈。的峰算出的微晶粒徑設(shè)為Y時,所述X大于所述Y。根據(jù)本發(fā)明的第2方面,提供一種非水電解質(zhì)電池,其具備外包裝材料,收納于所述外包裝材料內(nèi)的正極,收納于所述外包裝材料內(nèi)、且在空間上與所述正極分開、并且包含含有單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的活性物質(zhì)的負(fù)極,以及填充于所述外包裝材料內(nèi)的非水電解質(zhì);關(guān)于所述單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的通過使用了 CuKa射線作為X射線源的廣角X射線衍射法算出的微晶粒徑,在將由2 θ存在于48 49°的峰算出的微晶粒徑設(shè)為X,將由2 θ存在于對 沈。的峰算出的微晶粒徑設(shè)為Y時,所述X大于所述Y。
根據(jù)本發(fā)明的第3方面,提供一種電池包,其具備多個上述第2方面的非水電解質(zhì)電池,各電池以串聯(lián)或并聯(lián)的方式電連接,或者以串聯(lián)及并聯(lián)的方式電連接。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明,能夠提供高容量且有助于優(yōu)良的大電流特性的電池用活性物質(zhì)、高容量且具有優(yōu)良的大電流特性的非水電解質(zhì)電池、以及具備多個該非水電解質(zhì)電池的電池包。


圖1是表示實(shí)施方式的扁平形非水電解質(zhì)電池的剖視圖。圖2是圖1的A部的放大剖視圖。圖3是表示實(shí)施方式的電池包的分解立體圖。圖4是圖3的電池包的方塊圖。圖5是表示實(shí)施例1的鈦復(fù)合氧化物的X射線衍射圖案的圖。圖6是表示實(shí)施例1、2和比較例1的鈦復(fù)合氧化物在4個晶面取向上的微晶粒徑的圖。圖7是表示單斜晶系β型鈦氧化物(TiO2(B))的晶體結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面,對本發(fā)明的電池用活性物質(zhì)、非水電解質(zhì)電池以及電池包進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施方式的電池用活性物質(zhì)含有單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物。關(guān)于單斜晶系β 型鈦復(fù)合氧化物的通過使用了 CuK α射線作為X射線源的廣角X射線衍射法算出的微晶粒徑,在將由2 θ存在于48 49°的峰算出的微晶粒徑設(shè)為X,將由2 θ存在于M 沈°的峰算出的微晶粒徑設(shè)為Y時,X大于Y。對上述廣角X射線衍射法進(jìn)行如下說明。將單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物粉碎,然后將得到的粉末(試樣)填充于玻璃試樣板的深度為0. 2mm的樣品臺內(nèi)。從外部使用玻璃板,用手指以幾十MPa 幾百M(fèi)Pa的壓力按壓,以使填充于玻璃試樣板的試樣表面平滑化。此時,留意要使試樣充分填充到樣品臺部分,注意避免試樣的填充不足(裂紋、空隙)。試樣量按照與玻璃樣品臺的深度(0.2mm)均等的方式填充,注意避免因填充量的過?;虿蛔愣啾扔诓A悠放_的基準(zhǔn)面產(chǎn)生凹凸。另外,以下方法通過填充到玻璃試樣板的填充方法,可排除衍射射線峰位置的偏移或強(qiáng)度比的變化,因而更優(yōu)選。即通過對上述試樣施加約250MPa的壓力15分鐘制作粒徑為10mm、厚度為約2mm的壓粉體顆粒,對其顆粒表面進(jìn)行測定。廣角X射線衍射法的測定如下所述。<測定方法>將試樣裝填于直徑為25mm的標(biāo)準(zhǔn)玻璃樣品臺中,用廣角X射線衍射法進(jìn)行測定。 測定裝置和條件如下所示。測定環(huán)境是在室溫空氣中(18 25°C )進(jìn)行。(1)X射線衍射裝置Bruker AXS公司制、D8 ADVANCE (封入管型)X射線源CuK α射線(使用Ni過濾器)輸出40kV、40mA
狹縫系=Div.Slit、0. 3°檢測器=LynxEye (高速檢測器)(2)掃描方式2 θ / θ連續(xù)掃描(3)測定范圍(2 θ ) :5 100°(4)步長 O θ ) :0· 01712°(5)計數(shù)時間1秒鐘/步<解析、微晶尺寸的計算>根據(jù)由上述的單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的廣角X射線衍射法得到的X射線衍射圖案,通過2 θ存在于48 49°的峰和2 θ存在于對 沈。的峰的半值幅,并使用以下所示的kherrer式,可以計算出微晶粒徑(微晶尺寸)。式中,K = 0. 9,λ ( = 0. 15406nm),β e是衍射峰的半值幅,β ο是半值幅的修正值(0.07° )。合成的電池用活性物質(zhì)的微晶粒徑的計算方法如上所述。另外,有關(guān)電極化(涂布、壓延)后的電池組裝前的負(fù)極(未充電狀態(tài))的分析,可以對負(fù)極表面進(jìn)行上述的測定,用同樣的方法算出電池用活性物質(zhì)的微晶粒徑。另一方面,有關(guān)成品電池的負(fù)極,可以用以下的方法算出微晶粒徑。在25°C環(huán)境下以0. IC的電流使成品電池放電至額定終止電壓。將放電后的電池在不活潑氣氛中(或空氣中)解體,切取電極組中央部的負(fù)極。將切取的負(fù)極用碳酸甲乙酯充分洗滌以除去電解質(zhì)成分。然后,在空氣中放置1天(或用水洗滌)等以使其失活。在該狀態(tài)下對負(fù)極進(jìn)行上述的測定,用同樣的方法算出電池用活性物質(zhì)的微晶粒徑即可。將單斜晶系二氧化鈦的晶體結(jié)構(gòu)記為TiO2(B)。TiO2(B)所表示的晶體結(jié)構(gòu)主要屬于空間群C2/m,其表現(xiàn)出圖7中所例示的隧道結(jié)構(gòu)。有關(guān)TiO2(B)的詳細(xì)的晶體結(jié)構(gòu),記載于 R. Marchand, L. Brohan, M. Tournoux, Material Research 的文獻(xiàn)中。如圖7所示的T^2⑶所表示的晶體結(jié)構(gòu)具有如下構(gòu)造鈦離子53和氧化物離子 52構(gòu)成骨架結(jié)構(gòu)部分51a,該骨架結(jié)構(gòu)部分51a交替地配置。在各骨架結(jié)構(gòu)部分51a之間形成各個空隙部分51b。這些空隙部分51b成為異種原子的嵌入(插入)的主體位點(diǎn)(host site)。據(jù)認(rèn)為,TiO2(B)在晶體表面也存在能夠嵌入脫嵌異種原子的主體位點(diǎn)。通過鋰離子在這些主體位點(diǎn)的嵌入/脫嵌,能夠使T^2 (B)可逆地嵌入/脫嵌鋰離子。鋰離子嵌入空隙部分51b中時,構(gòu)成骨架的Ti4+被還原為Ti3+,由此保持晶體的電中性。由于TiO2(B)每1個化學(xué)式具有1個Ti4+,所以理論上層間最多能嵌入1個鋰離子。 因此,具有TiO2(B)晶體結(jié)構(gòu)的氧化鈦化合物可以由通式LixTiO2 (0 ^ x^ 1)來表示。此時,如上述的專利文獻(xiàn)1、2中所記載的,與二氧化鈦相比可以得到接近2倍的理論容量即 335mAh/g。但是,TiO2 (B)的實(shí)用的電極容量如前所述為170 200mAh/g左右,比理論容量明顯低。據(jù)認(rèn)為,這是因?yàn)楸M管在TiO2 (B)的晶體結(jié)構(gòu)中有大量的能夠成為Li主體的位點(diǎn),但由于固體中的Li離子的擴(kuò)散性低,所以嵌入/脫嵌Li位點(diǎn)的鋰離子實(shí)際變少的緣故。實(shí)施方式的活性物質(zhì)中所含的TiO2(B)具有如下特征關(guān)于使用了 CuKa射線作為X射線源的廣角X射線衍射法算出的微晶粒徑,在將由2Θ存在于48 49°的峰算出的微晶粒徑設(shè)為X,將由2 θ存在于對 沈。的峰算出的微晶粒徑設(shè)為Y時,X大于Y。通過將上述的TiO2(B)作為非水電解質(zhì)電池的活性物質(zhì)而組裝,有助于高容量和優(yōu)良的大電流特性。TiO2⑶的標(biāo)準(zhǔn)X射線衍射圖案記載于JCPDS46-1237或46-1238中,在2 θ為對 的范圍出現(xiàn)的峰是歸屬于TiO2(B)的(110)面的主峰,在2 θ為48 49°的范圍出現(xiàn)
的峰歸屬于TiO2 (B)的(020)面。在后述的實(shí)施例1中例示的圖5所示的X射線衍射圖案中,可以從檢測出的各個清楚的峰算出微晶粒徑。在這些峰中,可以知道在2 θ為48 49° 的范圍出現(xiàn)的峰歸屬于TiO2(B)的(020)面,并且由該峰算出的微晶粒徑比由其它的峰算出的微晶粒徑必然大。在2 θ為48 49°的范圍出現(xiàn)的峰的微晶粒徑大意味著晶胞優(yōu)先排列于(020)面的矢量方向(與(020)面垂直的方向)。即,具有相比于其它面例如(110) 面,晶胞優(yōu)先排列于(020)面的矢量方向的形狀各向異性。將晶體在(020)面切取得到的面可以用與上述的圖7同樣的示意圖來表示。實(shí)施方式的TiO2(B)成為(020)面優(yōu)先重疊于圖7所示的c軸方向(相對于紙面垂直的方向)的狀態(tài)。由圖7可知,在(020)面上存在大量用于嵌入/脫嵌鋰離子的大的空隙部分51b。據(jù)認(rèn)為,如上所述由于晶胞優(yōu)先排列于 (020)面的矢量方向(與(020)面垂直的方向),所以鋰離子可通過(020)面的大量的空隙部分51b而順利擴(kuò)散至TiO2 (B),并且其擴(kuò)散速度變得比其它的面(例如(110)面)更快。其結(jié)果是,具有上述特性的TiO2 (B)由于鋰離子在固體中的優(yōu)良的擴(kuò)散性,使得嵌入/脫嵌到Li位點(diǎn)的鋰離子實(shí)際增加。因此,含有該TiO2(B)作為活性物質(zhì)的非水電解質(zhì)電池可謀求高容量化。另外,由于鋰離子在含有具有上述特性的TiO2(B)的電極(例如負(fù)極)中的嵌入/脫嵌變得迅速,所以含有該TiO2(B)作為活性物質(zhì)的非水電解質(zhì)電池能夠提高大電流特性。關(guān)于T^2 (B)通過使用了 CuK α射線作為X射線源的廣角X射線衍射法算出的微晶粒徑,在將由2 θ存在于48 49°的峰算出的微晶粒徑設(shè)為X,將由2 θ存在于Μ
的峰算出的微晶粒徑設(shè)為Y時,X、Y更優(yōu)選滿足下式(1)的關(guān)系。Χ/Υ 彡 1. 27 (1)含有微晶粒徑Χ、Υ的關(guān)系滿足式⑴的TiOJB)作為活性物質(zhì)的非水電解質(zhì)電池能夠進(jìn)一步提高大電流特性。進(jìn)一步優(yōu)選的微晶粒徑X、Y的關(guān)系滿足下式O)。1. 27 彡 Χ/Υ 彡 50 (2)Χ/Υ如果超過50,則TiO2 (B)粉末的粒徑變大,粉末的比表面積下降,活性物質(zhì)與電解液的接觸面積即能夠嵌入鋰離子的面積有可能減少。微晶粒徑X優(yōu)選為20nm以上。微晶粒徑X如果低于20歷,則晶胞優(yōu)先排列于(020) 面的矢量方向的比例下降,大電流特性有可能受到損害。更優(yōu)選的微晶粒徑X為30nm Ium0具有這樣的微晶粒徑X的TiO2 (B)能夠使鋰離子的固體內(nèi)擴(kuò)散順利進(jìn)行。TiO2 (B)的一次粒徑優(yōu)選為30nm 1 μ m。為30nm以上時,在工業(yè)生產(chǎn)上容易處理。為Iym以下時,能夠使鋰離子的固體內(nèi)擴(kuò)散順利進(jìn)行。TiO2(B)優(yōu)選具有5m2/g 50m2/g的比表面積。具有5m2/g以上的比表面積的TiO2(B)能夠充分確保鋰離子的嵌入/脫嵌位點(diǎn)。50!112/^以下的1102 )在工業(yè)生產(chǎn)上容易處理。此外,TiOJB)還可以含有IOOOppm以下的制造上不可避免的雜質(zhì)。下面,對實(shí)施方式的電池用活性物質(zhì)的制造方法進(jìn)行說明。首先,準(zhǔn)備例如Na2Ti307、K2Ti409、Cii2Ti5012等鈦酸堿金屬化合物作為起始原料。鈦酸堿金屬化合物可以將含有Ti的物質(zhì)與含有Na、K、Cs等堿金屬元素的物質(zhì)以規(guī)定比例混合,并通過通常的固相反應(yīng)法來合成。起始原料的合成不限方法、晶體形狀。此外,K2Ti4O9 的鈦酸鉀例如還可以用熔劑法來合成。起始原料用純水充分洗滌而從鈦酸堿金屬化合物中除去雜質(zhì)后,進(jìn)行酸處理,從而將堿金屬陽離子交換為質(zhì)子。鈦酸鈉、鈦酸鉀和鈦酸銫中的各個鈉離子、鉀離子、銫離子能夠在不破壞晶體結(jié)構(gòu)的情況下與質(zhì)子交換。利用酸處理進(jìn)行的質(zhì)子交換例如可以通過在起始原料中加入濃度為IM的鹽酸并攪拌來進(jìn)行。酸處理優(yōu)選進(jìn)行至質(zhì)子交換充分結(jié)束為止。質(zhì)子交換時,也可以在溶液中添加堿性溶液或酸溶液以調(diào)節(jié)PH。質(zhì)子交換結(jié)束后,再用純水進(jìn)行水洗。在進(jìn)行質(zhì)子交換之前,優(yōu)選預(yù)先用球磨機(jī)將起始原料進(jìn)行粉碎。該粉碎能夠使質(zhì)子交換順利完成。能夠通過如下粉碎條件來進(jìn)行該粉碎,即,每IOOcm2的容器使用直徑 10 15mm左右的氧化鋯球,以600 IOOOrpm的轉(zhuǎn)速使氧化鋯球旋轉(zhuǎn)1 3小時左右。1 小時以下的粉碎不能充分粉碎起始原料,因而不優(yōu)選。另外,3小時以上特別是超過6小時的長時間的粉碎會促進(jìn)機(jī)械化學(xué)反應(yīng),相分離為與目標(biāo)產(chǎn)物不同的化合物,因而不優(yōu)選。接著,將結(jié)束了質(zhì)子交換的產(chǎn)物進(jìn)行水洗、干燥,從而合成中間產(chǎn)物即質(zhì)子交換體。然后,通過將質(zhì)子交換體進(jìn)行加熱處理而制造TiO2(B)。優(yōu)選的加熱處理溫度為250°C 800°C。加熱處理優(yōu)選將直到400°C為止的升溫速度設(shè)定得較小。如果升溫速度高,則脫水工序變得不均勻,難以合成均勻的TiO2(B)15優(yōu)選的升溫速度為200°C/小時以下。升溫速度的下限值沒有限定。從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā),升溫速度的下限值優(yōu)選設(shè)定為10°C /小時。加熱處理更優(yōu)選進(jìn)行例如將250 500°C的第1加熱處理和500 800°C的第2 加熱處理組合而成的2階段加熱處理。第1加熱處理可以進(jìn)行均勻的結(jié)晶化,第2加熱處理可以在抑制雜質(zhì)相的生成的同時,立即提高結(jié)晶性。在上述的2階段加熱處理中,如果將第1加熱處理的溫度設(shè)為低于250°C,則結(jié)晶性下降,H2Ti8O17等雜質(zhì)相的混入量增大,電容量有可能下降。如果第2加熱處理的溫度超過800°C,則盡管結(jié)晶性提高,H2Ti8O17等雜質(zhì)相也減少,但別的雜質(zhì)相即銳鈦礦型TW2相的混入量增大,電容量有可能下降。一定溫度下的加熱處理時間進(jìn)行30分鐘 M小時左右即可,優(yōu)選為1小時 3小時。上述2階段加熱處理能夠在抑制雜質(zhì)相的混入量的同時,提高結(jié)晶性。但是,在高溫下實(shí)施的第2加熱處理的過程中,比表面積有減小的傾向。為了在維持第1加熱處理中的比表面積的同時提高結(jié)晶性,優(yōu)選在第1加熱處理后的物質(zhì)上覆蓋碳前體,然后進(jìn)行第2 加熱處理。碳前體的覆蓋例如可以按照以下方法進(jìn)行。在純水中加入規(guī)定量的蔗糖并使其溶解,進(jìn)而準(zhǔn)備用乙醇稀釋得到的溶液。在該稀釋溶液中投入第1加熱處理后的物質(zhì),一邊攪拌一邊使溶劑揮發(fā),由此可以得到碳前體覆蓋物質(zhì)。通過在第1加熱處理后的物質(zhì)上覆蓋碳前體,可以抑制第2加熱處理時物質(zhì)間 (粒子間)的燒結(jié),因此能夠維持第1加熱處理后的比表面積。第2加熱處理如果在空氣中進(jìn)行,則伴隨著第2加熱處理的進(jìn)行,碳前體消失,可以僅制造出目標(biāo)的TiO2(B)。如果在不活潑氣氛中進(jìn)行第2加熱處理,則還可能制造出被碳覆蓋的TiO2(B)。實(shí)施方式的電池用活性物質(zhì)不僅可以用于后述的負(fù)極,還可以用于正極,無論用于哪一個,都有助于活性物質(zhì)的高容量化和在電池中使用時的大電流特性的提高。當(dāng)實(shí)施方式的電池用活性物質(zhì)用于正極時,作為對電極的負(fù)極的活性物質(zhì)可以使用金屬鋰、鋰合金、或石墨、焦炭等碳系材料。下面,對實(shí)施方式的非水電解質(zhì)電池進(jìn)行說明。實(shí)施方式的非水電解質(zhì)電池具備外包裝材料,收納于外包裝材料內(nèi)的正極,在外包裝材料內(nèi)并在空間上與正極分開、例如隔著隔膜被收納的含有活性物質(zhì)的負(fù)極,以及填充于外包裝材料內(nèi)的非水電解質(zhì)。下面,對非水電解質(zhì)電池的構(gòu)成部件即外包裝材料、負(fù)極、正極、隔膜以及非水電解質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)說明。1)外包裝材料外包裝材料由厚度為0. 5mm以下的層壓薄膜形成。另外,外包裝材料可以使用厚度為1. Omm以下的金屬制容器。金屬制容器更優(yōu)選厚度為0. 5mm以下。外包裝材料的形狀可以列舉出扁平形(薄形)、方形、圓筒形、硬幣形、紐扣形等。 外包裝材料根據(jù)電池尺寸可以使用例如便攜式電子設(shè)備等上裝載的小型電池用外包裝材料、兩輪至四輪汽車等上裝載的大型電池用外包裝材料。層壓薄膜使用在樹脂層間夾有金屬層的多層薄膜。為了輕量化,金屬層優(yōu)選鋁箔或鋁合金箔。樹脂層可以使用例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)等高分子材料。層壓薄膜可以在利用熱熔融粘合進(jìn)行密封后成型為外包裝材料的形狀。金屬制容器由鋁或鋁合金制作。鋁合金優(yōu)選為含有鎂、鋅、硅等元素的合金。當(dāng)合金中含有鐵、銅、鎳、鉻等過渡金屬時,其量優(yōu)選設(shè)定為IOOppm以下。2)負(fù)極負(fù)極具備集電體,以及形成于該集電體的一面或兩面且包含活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑的負(fù)極層?;钚晕镔|(zhì)使用含有上述的單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的電池用活性物質(zhì)。關(guān)于單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的通過使用了 CuKa射線作為X射線源的廣角X射線衍射法算出的微晶粒徑,在將由2 θ存在于48 49°的峰算出的微晶粒徑設(shè)為X,將由2 θ存在于24 沈°的峰算出的微晶粒徑設(shè)為Y時,X大于Y。微晶粒徑X和Y的關(guān)系優(yōu)選滿足上述的式⑴或式⑵。上述的單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物如前所述,鋰離子可通過(020)面而順利擴(kuò)散至TiO2 (B),并且其擴(kuò)散速度變得比其它的面(例如(110)面)更快。其結(jié)果是,具備了包含含有該單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的活性物質(zhì)的負(fù)極的非水電解質(zhì)電池具有高容量和優(yōu)良的大電流特性。
導(dǎo)電劑可以提高活性物質(zhì)的集電性能,抑制與集電體的接觸電阻。導(dǎo)電劑的例子包括乙炔黑、炭黑、石墨。粘結(jié)劑可以將活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑進(jìn)行粘結(jié)。粘結(jié)劑的例子包括聚四氟乙烯 (PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)、含氟橡膠、丁苯橡膠。負(fù)極層中的活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑優(yōu)選按照分別為70重量% 96重量%、 2重量% 觀重量%以及2重量% 觀重量%的比例來配合。如果將導(dǎo)電劑的量設(shè)定為低于2重量%,則有可能使負(fù)極層的集電性能下降,非水電解質(zhì)電池的大電流特性下降。另外,如果將粘結(jié)劑的量設(shè)定為低于2重量%,則有可能使負(fù)極層與集電體的粘結(jié)性下降,循環(huán)特性下降。另一方面,在將導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑分別設(shè)為觀重量%以下時,在實(shí)現(xiàn)高容量化方面優(yōu)選。作為集電體,優(yōu)選為在比1.0V貴的電位范圍內(nèi)電化學(xué)性穩(wěn)定的鋁箔或包含Mg、 Ti、Zn、Mn、Fe、Cu、Si這樣的元素的鋁合金箔。負(fù)極例如如下制作將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑懸浮于通用的溶劑中而調(diào)制漿料,將該漿料涂布于集電體上并進(jìn)行干燥,然后實(shí)施加壓,由此制作負(fù)極。負(fù)極也可以如下制作將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑形成為顆粒狀并制成負(fù)極層,將該負(fù)極層形成在集電體上,由此制作負(fù)極。3)正極正極具備集電體,以及形成于該集電體的一面或兩面且包含活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑的正極層?;钚晕镔|(zhì)可以使用例如氧化物、聚合物等。氧化物可以使用例如嵌入有鋰的二氧化錳(MnO2)、氧化鐵、氧化銅、氧化鎳和鋰錳復(fù)合氧化物(例如LixMn2O4或LixMnO2)、鋰鎳復(fù)合氧化物(例如LixNiO2)、鋰鈷復(fù)合氧化物(LixCoO2)、鋰鎳鈷復(fù)合氧化物(例如LiNVyCoyO2K鋰錳鈷復(fù)合氧化物(例如 LixMnyCcvyO2)、尖晶石型鋰錳鎳復(fù)合氧化物(LixMrvyNiyO4)、具有橄欖石結(jié)構(gòu)的鋰磷氧化物 (例如 LifePCVLixFehMrvPO” LixCoPO4)、硫酸鐵(Fe2 (SO4) 3)或釩氧化物(例如 V2O5)。其中,x、y優(yōu)選為O < χ彡1、0彡y彡1。聚合物可以使用例如聚苯胺、聚吡咯等導(dǎo)電性聚合物材料或二硫化物系聚合物材料。硫(S)、氟化碳也可以作為活性物質(zhì)使用。優(yōu)選的活性物質(zhì)可以列舉出正極電壓較高的鋰錳復(fù)合氧化物(LixMn2O4)、鋰鎳復(fù)合氧化物(例如LixNiO2)、鋰鈷復(fù)合氧化物(LixCoO2)、鋰鎳鈷復(fù)合氧化物(LixNihCoyO2K 尖晶石型鋰錳鎳復(fù)合氧化物(LixMrvyNiyO4)、鋰錳鈷復(fù)合氧化物(LixMnyCcvyO2)、磷酸鐵鋰 (LixFePO4)。其中,x、y優(yōu)選為O < χ彡1、0彡y彡1。更優(yōu)選的活性物質(zhì)是鋰鈷復(fù)合氧化物或鋰錳復(fù)合氧化物。這些活性物質(zhì)由于離子傳導(dǎo)性高,所以在與上述的負(fù)極活性物質(zhì)的組合中,正極活性物質(zhì)中的鋰離子的擴(kuò)散難以成為速率控制步驟。因此,上述活性物質(zhì)與上述負(fù)極活性物質(zhì)中的鋰鈦復(fù)合氧化物的適合性優(yōu)良?;钚晕镔|(zhì)優(yōu)選具有IOOnm 1 μ m的一次粒徑。當(dāng)一次粒徑為IOOnm以上時,在工業(yè)生產(chǎn)上容易處理。當(dāng)一次粒徑為Iym以下時,能夠使鋰離子在固體內(nèi)的擴(kuò)散順利進(jìn)行。活性物質(zhì)優(yōu)選具有0. lm2/g 10m2/g的比表面積。當(dāng)比表面積為0. lm2/g以上時,能夠充分確保鋰離子的嵌入/脫嵌位點(diǎn)。當(dāng)比表面積為10m2/g以下時,在工業(yè)生產(chǎn)上容易處理,可以確保良好的充放電循環(huán)性能。導(dǎo)電劑可以提高活性物質(zhì)的集電性能,抑制與集電體的接觸電阻。導(dǎo)電劑的例子包括乙炔黑、炭黑、石墨等碳質(zhì)物。粘結(jié)劑使活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑粘結(jié)。粘結(jié)劑的例子包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)、含氟橡膠。正極層中的活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑優(yōu)選按照分別為80重量% 95重量%、 3重量% 18重量%以及2重量% 17重量%的比例來配合。通過將導(dǎo)電劑設(shè)定為3重量%以上的量,可以發(fā)揮上述的效果。通過將導(dǎo)電劑設(shè)定為18重量%以下的量,可以減少高溫保存下的導(dǎo)電劑表面的非水電解質(zhì)的分解。通過將粘結(jié)劑設(shè)定為2重量%以上的量, 可以獲得充分的正極強(qiáng)度。通過將粘結(jié)劑設(shè)定為17重量%以下的量,可以減少正極中的絕緣材料即粘結(jié)劑的配合量,從而減小內(nèi)部電阻。集電體優(yōu)選為例如鋁箔或含有Mg、Ti、Si、Mn、Fe、Cu、Si等元素的鋁合金箔。正極例如如下制作將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑懸浮于通用的溶劑中而調(diào)制漿料,將該漿料涂布于集電體上并進(jìn)行干燥,然后實(shí)施加壓,由此制作正極。正極也可以如下制作將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑形成為顆粒狀并制成負(fù)極層,將該負(fù)極層形成在集電體上,由此制作正極。4)非水電解質(zhì)非水電解質(zhì)可以列舉出例如通過將電解質(zhì)溶解于有機(jī)溶劑中而調(diào)制的液狀非水電解質(zhì)、或者將液狀電解質(zhì)與高分子材料復(fù)合而得到的凝膠狀非水電解質(zhì)。液狀非水電解質(zhì)優(yōu)選將電解質(zhì)按照0. 5M 2. 5M的濃度溶解于有機(jī)溶劑中。電解質(zhì)的例子包括高氯酸鋰(LiClO4)、六氟磷酸鋰(LiPF6)、四氟硼酸鋰(LiBF4)、 六氟砷酸鋰(LiAsF6)、三氟甲磺酸鋰(LiCF3SO3)、雙(三氟甲磺酰)亞胺鋰[LiN(CF3SO2)2] 等鋰鹽或它們的混合物。電解質(zhì)優(yōu)選即使在高電位下也不易氧化的電解質(zhì),最優(yōu)選為 LiPF6。有機(jī)溶劑的例子包括碳酸亞丙酯(PC)、碳酸亞乙酯(EC)、碳酸亞乙烯酯等環(huán)狀碳酸酯;碳數(shù)二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(MEC)等鏈狀碳酸酯;四氫呋喃 (THF)、2_甲基四氫呋喃O-MeTHF)、二氧雜戊環(huán)(DOX)等環(huán)狀醚;二甲氧基乙烷(DME)、二乙氧基乙烷(DEE)等鏈狀醚;Y - 丁內(nèi)酯(GBL)、乙腈(AN)、環(huán)丁砜(SL)。上述有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用,也可以以混合溶劑的形態(tài)使用。高分子材料的例子包括聚偏氟乙烯(PVdF)、聚丙烯腈(PAN)、聚環(huán)氧乙烷(PEO)。優(yōu)選的有機(jī)溶劑為將由碳酸亞丙酯(PC)、碳酸亞乙酯(EC)及碳酸二乙酯(DEC)) 構(gòu)成的組中的至少兩種以上混合而得到的混合溶劑或者含有Y-丁內(nèi)酯(GBL)的混合溶劑。5)隔膜隔膜可以列舉出例如含有聚乙烯、聚丙烯、纖維素或聚偏氟乙烯(PVdF)的多孔質(zhì)薄膜、或者合成樹脂制無紡布。優(yōu)選的多孔質(zhì)薄膜由聚乙烯或聚丙烯制作,由于能夠在一定溫度下熔融并阻斷電流,所以能夠提高安全性。下面,參照圖1、圖2對實(shí)施方式的非水電解質(zhì)電池(例如外包裝材料由層壓薄膜構(gòu)成的扁平形非水電解質(zhì)電池)進(jìn)行更具體的說明。圖1是薄形非水電解質(zhì)電池的剖視圖, 圖2是圖1的A部的放大剖視圖。此外,各個圖是有助于發(fā)明的說明及其理解的示意圖,其形狀或尺寸、比例等與實(shí)際的裝置有不同的地方,但它們可以通過參考以下的說明和公知技術(shù)來適當(dāng)?shù)刈兏O(shè)計。扁平狀的卷繞電極組1被收納于由在兩片樹脂層之間夾有鋁箔的層壓薄膜構(gòu)成的袋狀外包裝材料2內(nèi)。扁平狀的卷繞電極組1通過下述步驟形成將從外側(cè)起按負(fù)極3、 隔膜4、正極5、隔膜4的順序?qū)⑺鼈儗盈B而成的層疊物卷繞成渦旋狀,并通過進(jìn)行加壓成型來形成。如圖2所示,最外殼的負(fù)極3具有在負(fù)極集電體3a的內(nèi)面?zhèn)鹊囊幻嫘纬捎胸?fù)極層北的構(gòu)成。其它的負(fù)極3是通過在負(fù)極集電體3a的兩面形成負(fù)極層北來構(gòu)成的。負(fù)極層北中的活性物質(zhì)使用含有前述的單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的電池用活性物質(zhì)。關(guān)于單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的通過使用了 CuKa射線作為X射線源的廣角X射線衍射法算出的微晶粒徑,在將由2 θ存在于48 49°的峰算出的微晶粒徑設(shè)為X,將由2 θ存在于對 沈°的峰算出的微晶粒徑設(shè)為Y時,X大于Y。正極5是通過在正極集電體fe的兩面形成正極層北來構(gòu)成的。在卷繞電極組1的外周端附近,負(fù)極端子6與最外殼的負(fù)極3的負(fù)極集電體3a連接,正極端子7與內(nèi)側(cè)的正極5的正極集電體fe連接。上述負(fù)極端子6和正極端子7從袋狀外包裝材料2的開口部伸出到外部。例如可將液狀非水電解質(zhì)從袋狀外包裝材料2的開口部注入。通過將袋狀外包裝材料2的開口部以夾著負(fù)極端子6及正極端子7的方式進(jìn)行熱密封,從而將卷繞電極組1及液狀非水電解質(zhì)完全密封。負(fù)極端子例如由在相對于鋰離子金屬的電位為0. 5V 3. OV的范圍內(nèi)具有電穩(wěn)定性和導(dǎo)電性的材料制作。具體地,可以列舉出鋁或含有Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu、Si等元素的鋁合金。為了減小與負(fù)極集電體的接觸電阻,負(fù)極端子優(yōu)選為與負(fù)極集電體相同的材料。正極端子由在相對于鋰離子金屬的電位為3. OV 5. OV的范圍內(nèi)具有電穩(wěn)定性和導(dǎo)電性的材料制作。具體地,可以列舉出鋁或含有Mg、Ti、ai、Mn、Fe、CU、Si等元素的鋁合金。為了減小與正極集電體的接觸電阻,正極端子優(yōu)選為與正極集電體相同的材料。下面,對實(shí)施方式的電池包進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施方式的電池包具有多個上述的非水電解質(zhì)電池(單電池),各單電池以串聯(lián)或并聯(lián)的方式電連接或者以串聯(lián)和并聯(lián)的方式電連接而配置。上述的電池包具有優(yōu)良的循環(huán)特性。關(guān)于負(fù)極活性物質(zhì)中所含的單斜晶系二氧化鈦,如果將由2 θ存在于48 49°的峰算出的微晶粒徑設(shè)為X,將由2 θ存在于對 沈。的峰算出的微晶粒徑設(shè)為Y,則X大于Y,并且晶胞優(yōu)先排列于(020)面的矢量方向(與(020)面垂直的方向),所以使用了該單斜晶系二氧化鈦的非水電解質(zhì)電池可以提高大電流特性。其結(jié)果是,裝有多個上述電池的電池包在進(jìn)行大電流下的充放電時,也能夠提高充放電循環(huán)性能。下面參照圖3和圖4對實(shí)施方式的電池包進(jìn)行具體說明。單電池使用圖1所示的扁平形非水電解液電池。多個單電池21按照使伸出到外部的負(fù)極端子6和正極端子7都朝著相同方向的方式層疊,用粘接膠帶22捆緊,從而構(gòu)成了組電池23。上述的單電池21如圖4所示那樣相互串聯(lián)地電連接。
印制電路布線基板M與負(fù)極端子6及正極端子7所伸出的單電池21側(cè)面相對地配置。如圖4所示,印制電路布線基板M上搭載有熱敏電阻25、保護(hù)電路沈及向外部設(shè)備通電的通電用端子27。此外,為了避免與組電池23的布線發(fā)生不必要的連接,在與組電池 23相對的保護(hù)電路基板M的面上安裝有絕緣板(未圖示)。正極側(cè)引線觀與位于組電池23的最下層的正極端子7連接,其前端插入至印制電路布線基板M的正極側(cè)連接器四中而進(jìn)行電連接。負(fù)極側(cè)引線30與位于組電池23的最上層的負(fù)極端子6連接,其前端插入至印制電路布線基板M的負(fù)極側(cè)連接器31中而進(jìn)行電連接。上述連接器四、31通過印制電路布線基板M上形成的布線32、33而與保護(hù)電路26連接。熱敏電阻25用于檢測單電池21的溫度,并將該檢測信號發(fā)送至保護(hù)電路沈。保護(hù)電路沈可在規(guī)定的條件下切斷保護(hù)電路沈和向外部設(shè)備通電的通電用端子27之間的正極側(cè)布線3 及負(fù)極側(cè)布線34b。規(guī)定條件是指例如熱敏電阻25的檢測溫度達(dá)到規(guī)定溫度以上時。另外,規(guī)定條件是指檢測到單電池21的過充電、過放電、過電流等時。該過充電等的檢測是對每個單電池21或單電池21整體進(jìn)行。當(dāng)檢測各個單電池21時,可以檢測電池電壓,也可以檢測正極電位或負(fù)極電位。如果是后者,要在每個單電池21中插入作為參比電極使用的鋰電極。圖3和圖4的情況下,在單電池21上分別連接用于電壓檢測的布線 35,檢測信號通過這些布線35被發(fā)送至保護(hù)電路26。除了正極端子7和負(fù)極端子6所突出的側(cè)面以外,在組電池23的三個側(cè)面上都分別配置有由橡膠或樹脂構(gòu)成的保護(hù)片材36。組電池23與各保護(hù)片材36和印制電路布線基板M —起被收納于收納樣品臺37 內(nèi)。即,在收納樣品臺37的長邊方向的兩個內(nèi)側(cè)面和短邊方向的內(nèi)側(cè)面分別配置保護(hù)片材 36,在短邊方向的相反側(cè)的內(nèi)側(cè)面配置印制電路布線基板M。組電池23位于由保護(hù)片材 36及印制電路布線基板M圍成的空間內(nèi)。蓋38安裝于收納樣品臺37的上面。此外,為了固定組電池23,也可以使用熱收縮帶來代替粘接膠帶22。該情況下,組電池的兩側(cè)面配置有保護(hù)片材,在纏繞熱收縮帶后,使熱收縮帶熱收縮而捆扎組電池。圖3和圖4表示了串聯(lián)連接單電池21的形態(tài),但為了增大電池容量,也可以并聯(lián)連接,或者也可以組合串聯(lián)連接和并聯(lián)連接。還可以將組合好的電池包再串聯(lián)、并聯(lián)連接。另外,電池包的形態(tài)可以根據(jù)用途而適當(dāng)變更。電池包的用途優(yōu)選在取出大電流時表現(xiàn)出優(yōu)良的循環(huán)特性的用途。具體地,可以列舉出數(shù)碼相機(jī)的電源用、兩輪至四輪的混合動力汽車、兩輪至四輪的電動車、助力自行車等的車載用。特別是適合于車載用。如上所述,通過使用混合有由碳酸亞丙酯(PC)、碳酸亞乙酯(EC)及碳酸二乙酯 (DEC)構(gòu)成的組中的至少兩種以上的混合溶劑、或者含有Y-丁內(nèi)酯(GBL)的非水電解質(zhì), 能夠得到高溫特性優(yōu)異的非水電解質(zhì)電池。具備具有多個這樣的非水電解質(zhì)電池的組電池的電池包特別適合車載用。下面,對實(shí)施例進(jìn)行說明,但只要不超出本發(fā)明的主旨,則本發(fā)明不受以下記載的實(shí)施例的限制。(實(shí)施例1)〈正極的制作〉首先,在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中添加作為正極活性物質(zhì)的鋰鎳復(fù)合氧化物(LiNi0.82Co0.15A10.0302)粉末90重量%、作為導(dǎo)電劑的乙炔黑5重量%和聚偏氟乙烯(PVdF) 5 重量%,將它們混合而制成漿料,將該漿料涂布于厚度為15ym的鋁箔所構(gòu)成的集電體的兩面,然后干燥,加壓,從而制作正極層密度為3. 15g/cm3的正極。<鈦復(fù)合氧化物的合成>首先,將碳酸鉀(K2CO3)和銳鈦礦型氧化鈦(TiO2)進(jìn)行混合,在1000°C燒成M小時,從而合成K2Ti4O9。用氧化鋯微珠將得到的K2Ti4O9進(jìn)行約3小時的干式粉碎以調(diào)節(jié)粒度, 然后用純水洗滌而制成質(zhì)子交換前體。將得到的質(zhì)子交換前體投入至IM濃度的鹽酸溶液中,在25°C的環(huán)境下實(shí)施120小時的超聲波分散,得到質(zhì)子交換體。將得到的質(zhì)子交換體在空氣中以100°C /小時的升溫速度從室溫升溫至350°C, 并在350°C實(shí)施3小時的燒成(第1加熱處理)。接著,以200°C /小時的升溫速度升溫至 500°C,然后在500°C實(shí)施1小時的燒成(第2加熱處理)。通過上述的2階段加熱處理而合成鈦復(fù)合氧化物。在前述的條件下對得到的鈦復(fù)合氧化物進(jìn)行XRD測定。其結(jié)果是得到了圖5所示的X射線衍射圖案。根據(jù)該X射線衍射圖案,由2 θ存在于48 49°的峰算出了微晶粒徑 (X),由2Θ存在于對 沈。的峰算出了微晶粒徑(Y)。鈦復(fù)合氧化物的合成時的條件示于下述表1中,微晶粒徑X、Y和Χ/Υ的結(jié)果示于下述表2中?!簇?fù)極的制作〉在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中加入得到的鈦復(fù)合氧化物粉末80重量%、作為導(dǎo)電劑的乙炔黑10重量%和聚偏氟乙烯(PVdF) 10重量%,并將它們進(jìn)行混合,從而調(diào)制漿料。 將該漿料涂布于厚度為15 μ m的鋁箔所構(gòu)成的集電體的兩面,進(jìn)行干燥,然后通過加壓而制作負(fù)極層密度為1. 6g/cm3的負(fù)極。〈液狀非水電解質(zhì)的調(diào)制〉在碳酸亞乙酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合溶劑(體積比為1 2)中溶解 lmol/L作為電解質(zhì)的LiPF6,從而調(diào)制液狀非水電解質(zhì)。<電極組的制作>按照正極、厚度為25μπι的聚乙烯制多孔質(zhì)薄膜構(gòu)成的隔膜、負(fù)極、隔膜的順序?qū)盈B后,將其卷繞成渦旋狀。將其在90°C進(jìn)行加熱加壓,從而制作寬度為30mm、厚度為1.8mm 的偏平狀電極組。將得到的電極組收納于厚度為0. Imm的層壓薄膜構(gòu)成的袋狀體中,在 80°C實(shí)施M小時的真空干燥,其中所述層壓薄膜是由厚度為25 μ m的拉伸尼龍薄膜、厚度為40 μ m的鋁片材和厚度為30 μ m的直鏈狀低密度聚乙烯薄膜按照上述順序經(jīng)由聚氨酯系粘接劑層疊并粘接而得到的。向收納有電極組的層壓薄膜袋狀體內(nèi)注入液狀非水電解質(zhì),然后,通過熱密封將袋狀體完全密閉,制成具有圖1所示構(gòu)造的寬為35mm、厚為2mm、高為65mm的非水電解質(zhì)二次電池。(實(shí)施例2 5)將粉碎時間、質(zhì)子交換時間、第1加熱處理的溫度和時間、升溫速度以及第2加熱處理的溫度和時間、升溫速度分別設(shè)定為下述表1中記載的條件來合成鈦復(fù)合氧化物,將得到的鈦復(fù)合氧化物用作負(fù)極的活性物質(zhì),除此以外,用與實(shí)施例1同樣的方法組裝非水電解質(zhì)二次電池。
此外,在實(shí)施例3 5中,在純水/乙醇混合溶液中溶解3重量%的蔗糖而調(diào)制溶液,在該溶液中投入由第1加熱處理得到的物質(zhì),一邊攪拌一邊使溶劑揮發(fā)而制成碳前體覆蓋物質(zhì),對該碳前體覆蓋物質(zhì)實(shí)施第2加熱處理。(比較例1 3)將進(jìn)行第1加熱處理時的升溫速度設(shè)定為300°C /小時,將粉碎時間、質(zhì)子交換時間及加熱處理(第1加熱處理)的時間和溫度分別設(shè)定為下述表1中記載的條件來合成鈦復(fù)合氧化物,將得到的鈦復(fù)合氧化物用作負(fù)極的活性物質(zhì),除此以外,用與實(shí)施例1同樣的方法組裝非水電解質(zhì)二次電池。對實(shí)施例1 5和比較例1 3的各電池在25°C的環(huán)境下測定0. 2C放電容量和 2C放電容量,求出2C放電容量相對于0. 2C放電容量的比例(%)作為容量維持率(%)。 其結(jié)果示于下述表2中。表權(quán)利要求
1.一種電池用活性物質(zhì),其含有單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物,其中,關(guān)于所述單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的通過使用了 CuKa射線作為X射線源的廣角X射線衍射法算出的微晶粒徑,在將由2 θ存在于48 49°的峰算出的微晶粒徑設(shè)為X,將由2 θ存在于Μ 的峰算出的微晶粒徑設(shè)為Y時,所述X大于所述Y。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池用活性物質(zhì),其中,所述微晶粒徑X和Y滿足下式(1)的關(guān)系Χ/Υ 彡 1. 27 (1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池用活性物質(zhì),其中,所述微晶粒徑X為20nm以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池用活性物質(zhì),其中,所述微晶粒徑X為1μ m以下。
5.一種非水電解質(zhì)電池,其具備 外包裝材料,收納于所述外包裝材料內(nèi)的正極,收納于所述外包裝材料內(nèi)、且在空間上與所述正極分開、并且包含含有單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的活性物質(zhì)的負(fù)極,以及填充于所述外包裝材料內(nèi)的非水電解質(zhì);關(guān)于所述單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的通過使用了 CuKa射線作為X射線源的廣角 X射線衍射法算出的微晶粒徑,在將由2 θ存在于48 49°的峰算出的微晶粒徑設(shè)為X,將由2Θ存在于對 沈。的峰算出的微晶粒徑設(shè)為Y時,所述X大于所述Y。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非水電解質(zhì)電池,其中,所述微晶粒徑X和Y滿足下式(1)的關(guān)系Χ/Υ 彡 1. 27 (1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非水電解質(zhì)電池,其中,所述微晶粒徑X為20nm以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非水電解質(zhì)電池,其中,所述微晶粒徑XSlym以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非水電解質(zhì)電池,其中,所述正極含有鋰鎳復(fù)合氧化物或鋰錳復(fù)合氧化物。
10.一種電池包,其具備多個權(quán)利要求5所述的非水電解質(zhì)電池,各電池以串聯(lián)或并聯(lián)的方式電連接,或者以串聯(lián)及并聯(lián)的方式電連接。
全文摘要
一種非水電解質(zhì)電池,其具備外包裝材料,收納于外包裝材料內(nèi)的正極,收納于外包裝材料內(nèi)、且在空間上與所述正極分開、并且包含含有單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的活性物質(zhì)的負(fù)極,以及填充于所述外包裝材料內(nèi)的非水電解質(zhì)。關(guān)于所述單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的通過使用了CuKα射線作為X射線源的廣角X射線衍射法算出的微晶粒徑,在將由2θ存在于48~49°的峰算出的微晶粒徑設(shè)為X,將由2θ存在于24~26°的峰算出的微晶粒徑設(shè)為Y時,所述X大于所述Y。
文檔編號H01M4/48GK102414881SQ20098015899
公開日2012年4月11日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者??乒缥? 原田康宏, 稻垣浩貴, 高見則雄 申請人:株式會社東芝
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