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電池用電極、非水電解質(zhì)電池以及電池包的制作方法

文檔序號(hào):7109382閱讀:180來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:電池用電極、非水電解質(zhì)電池以及電池包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
這里描述的實(shí)施例通常涉及一種電池用電極、非水電解質(zhì)電池以及電池包。
背景技術(shù)
近年來(lái),具有單斜晶系β型結(jié)構(gòu)的鈦氧化物作為高容量負(fù)極材料受到關(guān)注。以往,一直被實(shí)用的尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰(Li4Ti5O12)的每單位化學(xué)式中能夠嵌入的鋰離子的數(shù)目為3個(gè)。也就是說(shuō),能夠嵌入的鋰離子的數(shù)目是:每I個(gè)鈦離子為3/5個(gè)。因此,理論上的最大值為0.6。這種尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰的理論容量為大約170mAh/g。與此相對(duì),具有單斜晶系β型結(jié)構(gòu)的鈦氧化物中能夠嵌入的鋰離子數(shù)目為每I個(gè)鈦離子最大為1.0個(gè)。因此,其具有大約330mAh/g的高理論容量和大約240mAh/g的高可逆容量。據(jù)認(rèn)為:通過(guò)使用這種具有單斜晶系β型結(jié)構(gòu)的鈦氧化物,能夠提高電池容量。然而,將具有單斜晶系β型結(jié)構(gòu)的鈦氧化物用作負(fù)極材料時(shí),電極的密度難以上升。因此,在制造電極時(shí),需要對(duì)電極過(guò)度地加壓。結(jié)果是,電極的密著性受到損害。而且,具有單斜晶系β型結(jié)構(gòu)的鈦氧化物在電池充放電時(shí)大幅膨脹和收縮。因此,通過(guò)反復(fù)充放電,電極會(huì)顯著惡化。由于這些原因,將具有單斜晶系β型結(jié)構(gòu)的鈦氧化物用作負(fù)極材料的非水電解質(zhì)電池具有低輸入和輸出特性的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種電池用電極,其包含活性物質(zhì)層和集電體,其中,所述活性物質(zhì)層包含單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粒子和尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰的粒子,在通過(guò)激光衍射散射方法測(cè)定的所述活性物質(zhì)層中包含的粒子的粒徑頻率分布圖中,在0.3μπι 3μπι的范圍內(nèi)出現(xiàn)第I峰?:,在5μπι 20μπι的范圍內(nèi)出現(xiàn)第2峰P2,而且,所述第I峰P1的頻率Fpi相對(duì)于所述第2峰P2的頻率Fp2的比值FP1/FP2為0.4 2.3。本發(fā)明還涉及一種非水電解質(zhì)電池,其包含:由上述記載的電極構(gòu)成的負(fù)極、正極、以及非水電解質(zhì)。本發(fā)明還涉及一種電池包,其包含上述記載的非水電解質(zhì)電池。


圖1是第I實(shí)施方式的電極的截面圖。圖2是第2實(shí)施方式的非水電解質(zhì)二次電池的截面圖。圖3是圖2的A部的放大截面圖。圖4是第3實(shí)施方式的電池包的分解立體圖。圖5是表示圖3的電池包的電路的方框圖。圖6是實(shí)施例1的XRD圖案。圖7是實(shí)施例1的XRD圖案。圖8是實(shí)施例1和比較例I的粒徑頻率分布圖。
具體實(shí)施例方式通常,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,電池用電極包含活性物質(zhì)層和集電體?;钚晕镔|(zhì)層包含具有單斜晶系β型結(jié)構(gòu)的鈦復(fù)合氧化物的粒子和尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰的粒子。通過(guò)激光衍射散射方法測(cè)定活性物質(zhì)層中包含的粒子的粒徑頻率分布時(shí),在頻率分布圖中,在
0.3μπι 3μπι的范圍內(nèi)出現(xiàn)第I峰?:,在5μπι 20μπι的范圍內(nèi)出現(xiàn)第2峰Ρ2。第I峰P1的頻率Fp1相對(duì)于第2峰P2的頻率Fp2的比值FP1/FP2為0.4 2.3。以下,參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。此外,所有附圖中發(fā)揮相同或者類似功能的構(gòu)成要素標(biāo)記相同的參照符號(hào),省略重復(fù)說(shuō)明。(第I實(shí)施方式)圖1表示第I實(shí)施方式的電池用電極的示意圖。圖1是電池用電極的截面圖。電極I包含活性物質(zhì)層3和集電體5?;钚晕镔|(zhì)層3形成于集電體5的兩個(gè)表面上?;钚晕镔|(zhì)層3包含活性物質(zhì)7、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑(未圖示)。此外,活性物質(zhì)層3也可以只形成在集電體5的一個(gè)表面上。而且,活性物質(zhì)層3也可以不包含導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。本實(shí)施方式的電極I優(yōu)選作為非水電解質(zhì)二次電池的電極使用,更優(yōu)選作為負(fù)極使用?;钚晕镔|(zhì)7包含單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物粒子7a和具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰粒子7b。這里,單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物是指具有單斜晶系二氧化鈦的晶體結(jié)構(gòu)的鈦復(fù)合氧化物。單斜晶系二氧化鈦的晶體結(jié)構(gòu)主要屬于空間群C2/m,其顯示出隧道結(jié)構(gòu)。此外,關(guān)于單斜晶系二氧化鈦的詳細(xì)的晶體結(jié)構(gòu),以G.Armstrong, A.R.Armstrong,J.Canales, P.G.Bruce, Electrochem.Solid-StateLett., 9, Al39 (2006)中記載的那些為對(duì)象。單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粒子7a的平均二次粒徑優(yōu)選為5 μ m 20 μ m的范圍。通過(guò)將平均二次粒徑設(shè)定為5μπι以上,能夠提高放電容量。通過(guò)將平均二次粒徑設(shè)定為20 μ m以下,能夠保持充分的密度而提高放電容量。單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粒子的比表面積優(yōu)選為5m2/g 100m2/g。通過(guò)將比表面積設(shè)定為5m2/g以上,能夠充分確保鋰離子的嵌入和脫嵌位點(diǎn)(site),獲得高容量。通過(guò)將比表面積設(shè)定為100m2/g以下,能夠抑制充放電中的庫(kù)倫效率的降低。比表面積更優(yōu)選為 10m2/g 20m2/g。具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰?yán)缈梢允荓i4Ti5O1215具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰的粒子7b的平均二次粒徑優(yōu)選在0.3μπι 3μπι的范圍。通過(guò)使平均二次粒徑在0.3 μ m以上,能夠在工業(yè)生產(chǎn)上容易處理。通過(guò)將平均二次粒徑設(shè)定為3 μ m以下,能夠保持充分的密度而提高放電容量。具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰的比表面積優(yōu)選為5m2/g 100m2/g。通過(guò)使比表面積在5m2/g以上,能夠充分確保鋰離子的嵌入和脫嵌位點(diǎn),獲得高容量。通過(guò)使比表面積在100m2/g以下,能夠抑制充放電中的庫(kù)倫效率的降低。比表面積更優(yōu)選為10m2/g 20m2/g。通過(guò)激光衍射散射方法測(cè)定活性物質(zhì)層3中包含的粒子的粒徑頻率分布時(shí),在
0.3μηι 3μηι的范圍內(nèi)出現(xiàn)第I峰Pl,在5 μ m 20 μ m的范圍內(nèi)出現(xiàn)第2峰P2,而且,第I峰Pl的頻率Fp1相對(duì)于第2峰P2的頻率Fp2的比值FP1/FP2P2為0.4 2.3。比值FP1/FP2為0.4 2.3時(shí),能夠容易地使電極密度上升。其結(jié)果是,能夠提高輸入和輸出特性(速率特性)。比值FP1/FP2過(guò)低的時(shí)候,難以使電極密度上升。因此,電極的能量密度下降。比值FP1/FP2超過(guò)2.3的情況下,不能得到充分的電極容量以及輸入和輸出特性。集電體5由金屬箔形成。典型的是,由鋁箔或者由包含Mg、T1、Zn、Mn、Fe、Cu以及Si這樣的元素的鋁合金箔形成。導(dǎo)電劑用于提高活性物質(zhì)層3的集電性能,并抑制活性物質(zhì)層3和集電體5之間的接觸電阻。作為導(dǎo)電劑的例子,包含乙炔黑、炭黑、石墨。石墨具有板狀的形狀,由于易于滑動(dòng),所以能夠在使單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粒子的取向不偏移的情況下提高電極密度。因此,通過(guò)使用石墨,能夠使后述的峰強(qiáng)度比1(020)/1(001)基本不發(fā)生變化地提高電極密度。粘結(jié)劑用于使活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑粘結(jié)。作為粘結(jié)劑的例子,包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)、氟系橡膠以及丁苯橡膠。對(duì)于本實(shí)施方式中的電極,作為粘結(jié)齊U,更優(yōu)選包含丁苯橡膠。丁苯橡膠例如比聚偏氟乙烯(PVdF)等具有更高的柔軟性,所以能夠在使單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粒子的取向不偏移的情況下提高電極密度。因此,通過(guò)使用丁苯橡膠,能夠使后述的峰強(qiáng)度比1(020)/1(001)基本不發(fā)生變化地提高電極密度?;钚晕镔|(zhì)層中僅包含平均二次粒徑大的活性物質(zhì)粒子的情況下,難以提高電極密度。因此,為了使電極密度上升,需要在電極的制造工序中過(guò)度地進(jìn)行加壓。然而,如果過(guò)度地加壓,活性物質(zhì)層和集電體之間的密著性降低。其結(jié)果是,活性物質(zhì)層和集電體變得容易剝離。因此,使用了這樣的電極的電池的輸入和輸出特性顯著降低。而且,單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物在電池的充放電時(shí)大幅膨脹和收縮。因此,單獨(dú)包含單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的活性物質(zhì)層由于電池的充放電,其體積會(huì)大大改變,結(jié)果促進(jìn)了活性物質(zhì)層和集電體之間的剝離。然而,對(duì)于具有按照本實(shí)施方式的構(gòu)成的電極,由于平均粒徑為ΙΟμπι左右的粒子間的間隙中混入有平均粒徑為Iym左右的粒子,所以可以容易地使電極密度上升。因此,沒(méi)必要在電極的制造工序中過(guò)度地加壓。因此,能夠維持活性物質(zhì)層和集電體之間的密著性。而且,通過(guò)提高電極密度,能夠提高電極中的導(dǎo)電性,由此,能夠提高電池的輸入和輸出特性?;钚晕镔|(zhì)層中的粒子的粒徑頻率分布的測(cè)定例如可以按照以下進(jìn)行。在電極制造前測(cè)定時(shí),將包含活性物質(zhì)的電極制造用的漿液使用溶劑按照質(zhì)量基準(zhǔn)稀釋成大約500倍。攪拌稀釋液或者對(duì)稀釋液照射超聲波,使其固體成分充分分散。而且,將超聲波設(shè)定成不會(huì)破壞活性物質(zhì)粒子的強(qiáng)度。將所得到的分散液提供給激光衍射散射方法的測(cè)定儀,獲得體積基準(zhǔn)的粒徑頻率分布圖。使電極解體而測(cè)定頻率分布時(shí),按以下那樣進(jìn)行。采集活性物質(zhì)層的一部分或者將活性物質(zhì)層從集電體上剝離。接著,將活性物質(zhì)層在活性物質(zhì)的組成或者晶體結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化的溫度下,例如在200°C以下的溫度下加熱,除去活性物質(zhì)層中含有的有機(jī)物而得到試樣?;蛘?,使用溶劑通過(guò)抽提從活性物質(zhì)層中除去有機(jī)物而得到試樣。對(duì)于溶劑,例如可以使用二甲基甲酰胺等。也可以像索式提取那樣任意地進(jìn)行減壓和加熱等。接著,將試樣使用溶劑按照質(zhì)量基準(zhǔn)稀釋成大約500倍。攪拌稀釋液或者對(duì)稀釋液照射超聲波,使固體成分充分分散。此外,將超聲波設(shè)定成不會(huì)破壞活性物質(zhì)粒子的強(qiáng)度。將得到的分散液提供給使用激光衍射散射方法的測(cè)定儀,獲得體積基準(zhǔn)的粒徑頻率分布圖。據(jù)認(rèn)為,通過(guò)以上這樣的方法測(cè)定的粒徑頻率分布是包含活性物質(zhì)的二次粒子以及一次粒子的分布。此外,也能夠測(cè)定來(lái)自導(dǎo)電劑等其它粒子的峰,但是通常認(rèn)為對(duì)比值Fpi/Fp2的值沒(méi)有影響。電極例如能夠按照以下方法制造。首先,使活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑在通用的溶劑中懸浮,形成漿液。將該漿液涂布在集電體的一個(gè)表面或者兩個(gè)表面上,干燥后形成活性物質(zhì)層。之后,通過(guò)實(shí)施加壓,獲得電極?;蛘咭部梢詫⒒钚晕镔|(zhì)、導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑形成為顆粒狀而制成活性物質(zhì)層,通過(guò)將其配置在集電體上,從而作成電極。制作電極時(shí),作為活性物質(zhì),主要使用平均二次粒徑為10 μ m左右的粒子和平均二次粒徑為I μ m左右的粒子,將它們進(jìn)行混合,通過(guò)調(diào)整這些粒子的混合比率,能夠?qū)⒈戎礔P1/FP2調(diào)整到0.4 2.3。此時(shí),優(yōu)選的是:平均二次粒徑為10 μ m左右的粒子是單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粒子、平均二次粒徑為Iym左右的粒子是尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰。通過(guò)使用單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粒子作為平均二次粒徑為10 μ m左右的粒子,由此能夠使電極達(dá)到高容量。單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物能夠按照以下合成。首先,將Na2Ti307、K2Ti4O9、以及Cs2Ti5O11這樣的鈦酸堿金屬化合物供于質(zhì)子交換,獲得堿金屬與質(zhì)子進(jìn)行了交換而形成的質(zhì)子交換化合物。接著,對(duì)質(zhì)子交換化合物進(jìn)行加熱處理。由此,獲得單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物。得到的單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物也可以包含在質(zhì)子交換時(shí)殘存的Na、K以及Cs這樣的堿金屬。但是,這些堿金屬的含量?jī)?yōu)選較低,相對(duì)于單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的總質(zhì)量,優(yōu)選為2質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為I質(zhì)量%以下。通過(guò)使用Cu-Ka射線源的粉末X射線衍射(XRD)法對(duì)電極I進(jìn)行測(cè)定時(shí),在48.0° 49.0。的2Θ范圍內(nèi)出現(xiàn)峰,在12。 16。的2Θ范圍內(nèi)出現(xiàn)峰。這里,在48.0° 49.0°的2Θ范圍內(nèi)、SP 2 Θ =48.0° ±0.5°的范圍內(nèi)出現(xiàn)的峰是來(lái)自單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的(020)面的峰,這里稱作峰P(020)。在12° 16°的2Θ范圍內(nèi)、即2Θ = 14° ±2°的范圍內(nèi)出現(xiàn)的峰是來(lái)自單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的(001)面的峰,這里稱作峰P (001)。這里,將峰P (020)的峰強(qiáng)度表示為I (020),將峰P (001)的峰強(qiáng)度表示為I (001)。峰P (020)的強(qiáng)度 I (020)相對(duì)于峰 P (001)的強(qiáng)度 I (001)的比 I (020)/1 (001)優(yōu)選為0.89 1.1。峰強(qiáng)度比1(020)/1(001)如果在0.89以上,輸入和輸出特性提高。另一方面,對(duì)于峰強(qiáng)度比I (020)/1 (001)的上限,理論上雖然沒(méi)有限定,但是實(shí)質(zhì)上為1.1左右。峰強(qiáng)度比1(020)/1(001)如果在1.1以下,則能確保充分的電極密度。由此,在能量密度上升的同時(shí),活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑良好接觸,輸入和輸出特性得以提高。鋰離子在單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的晶體中,與該晶體的(020)面垂直地出入。因此,(020)面是鋰離子容易出入的面。因此,通過(guò)使(020)面在與電極表面平行的平面上更多的取向,能夠進(jìn)一步提高輸入和輸出特性。而且,在與電極表面平行的平面上取向的(020)面越多,峰強(qiáng)度1(020)就越大。因而,峰強(qiáng)度比1(020)/1(001)也會(huì)變大。因此,峰強(qiáng)度比1(020)/1(001)大的電極的輸入和輸出特性良好。在電極制作時(shí)的加壓處理中,通過(guò)調(diào)整加壓的壓力,使電極密度不過(guò)度地上升,由此能夠得到峰強(qiáng)度比1(020)/1(001)為0.89以上的電極。這是因?yàn)?單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的一次粒子大多具有纖維狀的形狀,在與該纖維的長(zhǎng)度垂直的方向的面是(020)面。在電極制作時(shí)的加壓處理中,加壓壓力如果過(guò)大,則一次粒子的纖維長(zhǎng)度方向容易在與電極表面平行的方向取向,由此,在與電極表面平行的平面上取向的(020)面減少。所以,鋰離子在單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的晶體結(jié)構(gòu)中變得難以出入。因而認(rèn)為,電阻增大,輸入和輸出特性惡化。而且,該情況下,由于在與電極表面平行的平面上取向的(020)面減少,所以峰強(qiáng)度1(020)變小,峰強(qiáng)度比1(020)/1(001)也降低。另一方面,如果加壓壓力過(guò)小,則電極密度會(huì)過(guò)低,如上所述那樣能量密度下降。如上所述,在電極制作時(shí)的加壓處理中,通過(guò)調(diào)整加壓的壓力,能夠?qū)⒎鍙?qiáng)度比1(020)/1(001)設(shè)定為0.89 1.1。加壓壓力如果變強(qiáng),則在電極密度上升的同時(shí),峰強(qiáng)度比1(020)/1(001)下降?;蛘撸ㄟ^(guò)使用(020)面較多的單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的晶體,也能夠獲得峰強(qiáng)度比I (020)/1 (001)為0.89 1.1的電極。接著,對(duì)XRD的測(cè)定方法進(jìn)行說(shuō)明。首先,將測(cè)定對(duì)象的電極貼附在玻璃制的試樣板上。此時(shí),也可以使用雙面膠帶等進(jìn)行貼附。注意不要使電極從試樣板上剝落或者浮起。如果需要的話,也可以將電極切成合適的大小。接著,將試樣板設(shè)置在粉末X射線衍射裝置上,使用Cu-K α射線獲得衍射圖案。此外,為了對(duì)峰位置進(jìn)行修正,也可以在電極上加入Si標(biāo)準(zhǔn)試料。電極I中含有的活性物質(zhì)層3優(yōu)選具有0.20ml/g 0.25ml/g的細(xì)孔容積。細(xì)孔容積在0.20ml/g以上時(shí),能量密度上升。細(xì)孔容積在0.25ml/g以下時(shí),能夠使密度上升。細(xì)孔容積可以通過(guò)調(diào)整電極制造工序中的加壓處理的壓力來(lái)進(jìn)行控制。電極I中含有的活性物質(zhì)層3優(yōu)選具有2.0g/cm3 2.4g/cm3的密度。這里,密度是指電極制造工序中的加壓處理后的活性物質(zhì)層的密度,也被稱作電極密度。如果電極密度為2.0g/cm3以上,則能夠確保充分的能量密度。因此,通過(guò)使用單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物,能夠獲得高容量化的效果。如果電極密度在2.4g/cm3以下,則能夠使峰強(qiáng)度比1(020)/1(001)在0.89以上。而且,電解液在電極內(nèi)的含浸也是順利的。因此,能夠得到良好的輸入和輸出特性。此外,電極密度為2.0g/cm3 2.4g/cm3的范圍的電極的峰強(qiáng)度比I (020)/1 (001)為約0.89 1.1的范圍。根據(jù)上述的實(shí)施方式,能夠提供電極密度高、且輸入和輸出特性得以提高了的電池用電極。(第2實(shí)施方式)以下,參照附圖對(duì)第2實(shí)施方式的非水電解質(zhì)電池進(jìn)行說(shuō)明。各圖是用于促進(jìn)對(duì)發(fā)明的說(shuō)明和理解的示意圖,其形狀及尺寸、比例等具有與實(shí)際的裝置不同的地方,但這些可以參照下面的說(shuō)明和公知的技術(shù)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)計(jì)變更。本實(shí)施方式的非水電解質(zhì)電池優(yōu)選是非水電解質(zhì)二次電池。圖2表示非水電解質(zhì)二次電池的一個(gè)例子。圖2是扁平型非水電解質(zhì)二次電池的截面示意圖。圖3是圖2的A部的放大截面圖。
電池10具備外包裝部件11、扁平型狀的卷繞電極組13、正極端子18、負(fù)極端子19以及非水電解質(zhì)。外包裝部件11是由層壓薄膜制成的袋狀外包裝部件。卷繞電極組13被收納在外包裝部件11中。如圖3所示,卷繞電極組13包含正極14、負(fù)極15以及隔膜16。卷繞電極組13通過(guò)下述方法形成:將以負(fù)極15、隔膜16、正極14、隔膜16的順序?qū)盈B而成的層疊物卷繞成渦旋狀,并通過(guò)加壓成型,從而形成。正極14包含正極集電體14a和正極活性物質(zhì)層14b。正極活性物質(zhì)層14b包含正極活性物質(zhì),且任意地包含導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。正極活性物質(zhì)層14b被形成在正極集電體14a的兩個(gè)表面上。此外,正極活性物質(zhì)層也可以只形成在正極集電體的一個(gè)表面上。 作為正極活性物質(zhì),可以使用各種氧化物、硫化物以及聚合物。作為氧化物的例子,例如包括嵌入鋰的二氧化錳(MnO2)、氧化鐵、氧化銅、氧化鎳、鋰錳復(fù)合氧化物(例如LixMn2O4或者LixMnO2)、鋰鎳復(fù)合氧化物(例如LixNiO2)、鋰鈷復(fù)合氧化物(例如LixCoO2)、鋰鎳鈷復(fù)合氧化物(例如LiNihCoyO2)、鋰錳鈷復(fù)合氧化物(例如LixMnyCcvyO2)、鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物(例如LiNimCoyMnzO2)、鋰鎳鈷鋁復(fù)合氧化物(例如LiNi1^zCoyAlzO2)、具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰錳鎳復(fù)合氧化物(例如LixMn2_yNiy04)、具有橄欖石結(jié)構(gòu)的鋰磷氧化物(例如LixFePO4,LixFe1^yMnyPO4,LixCoPO4)、硫酸鐵(Fe2 (SO4) 3)、以及釩氧化物(例如V2O5)。上述之中,優(yōu)選O < X彡1、0彡y彡1、0彡z彡I。作為活性物質(zhì),可以單獨(dú)使用這些化合物,或者也可以將多種化合物組合使用。此外,也可以使用聚苯胺以及聚吡咯這樣的導(dǎo)電性聚合物材料、二硫化物系聚合物材料、硫(S)、氟化碳這樣的有機(jī)材料以及無(wú)機(jī)材料作為正極活性物質(zhì)。正極活性物質(zhì)可以單獨(dú)使用或者組合使用上述化合物。能夠獲得高的正極電壓的活性物質(zhì)是更優(yōu)選的,作為其例子,包括鋰錳復(fù)合氧化物(LixMn2O4)、具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰錳鎳復(fù)合氧化物(LixMn2_yNiy04)、鋰鎳復(fù)合氧化物(LixNiO2)、鋰鈷復(fù)合氧化物(LixCoO2)、鋰鎳鈷復(fù)合氧化物(LixNiwCoyO2)、鋰錳鈷復(fù)合氧化物(LixMnyCcvyO2)、鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物(例如LiNimCoyMnzO2)以及磷酸鐵鋰(LixFePO4) 0上述之中,優(yōu)選 0<x< 1>0 ^ y ^ 1>0 ^ z ^ I。導(dǎo)電劑用于提高集電性能,并且抑制活性物質(zhì)和集電體之間的接觸電阻。作為導(dǎo)電劑的例子,包括乙炔黑、炭黑、石墨、碳納米纖維以及碳納米管這樣的碳質(zhì)物。粘結(jié)劑使活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑以及集電體粘結(jié)在一起。作為粘結(jié)劑的例子,包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)以及氟系橡膠。正極層中的活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑優(yōu)選分別以80質(zhì)量% 95質(zhì)量%、3質(zhì)量% 18質(zhì)量%以及2質(zhì)量% 17質(zhì)量%的`比例配合。通過(guò)將導(dǎo)電劑的量設(shè)定為3質(zhì)量%以上,能夠發(fā)揮上述效果。通過(guò)將導(dǎo)電劑的量設(shè)定為18質(zhì)量%以下,能夠降低高溫保存下的導(dǎo)電劑表面的非水電解質(zhì)的分解。通過(guò)將粘結(jié)劑的量設(shè)定為2質(zhì)量%以上,能夠獲得充分的正極強(qiáng)度。通過(guò)將粘結(jié)劑的量設(shè)定為17質(zhì)量%以下,能夠減少作為正極中的絕緣材料的粘結(jié)劑的配合量,從而降低內(nèi)部電阻。作為正極集電體,優(yōu)選為鋁箔或者為包含從Mg、T1、Zn、Mn、Fe、Cu以及Si中選擇的一種以上的元素的鋁合金箔。正極例如可以通過(guò)以下的方法制作。首先,將正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑懸浮在溶劑中,從而調(diào)制漿液。將該漿液涂布在正極集電體的一個(gè)表面或者兩個(gè)表面上,進(jìn)行干燥,從而形成正極活性物質(zhì)層。之后,實(shí)施加壓?;蛘咭部梢詫⒄龢O活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑形成為顆粒狀,將其作為正極活性物質(zhì)層使用。負(fù)極15包含負(fù)極集電體15a和負(fù)極活性物質(zhì)層15b。負(fù)極活性物質(zhì)層15b包含負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。在本實(shí)施方式中,作為負(fù)極,使用第I實(shí)施方式的電極。在圖3的例子中,負(fù)極15位于卷繞電極組13的最外周。這種情況下,在負(fù)極15位于最外周13的部分中,僅在負(fù)極集電體15a的內(nèi)面?zhèn)鹊囊粋€(gè)表面上形成負(fù)極活性物質(zhì)層15b。在其它的部分中,負(fù)極活性物質(zhì)層15b形成在負(fù)極集電體15a的兩個(gè)表面上。作為負(fù)極活性物質(zhì),除了單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物以及尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰以外,還可以包含其它化合物。作為其它的化合物的例子,包括斜方錳礦型鈦酸鋰等含鈦氧化物。負(fù)極活性物質(zhì)包含其它化合物的情況下,其比例沒(méi)有限定,但是相對(duì)于負(fù)極活性物質(zhì)的總質(zhì)量?jī)?yōu)選為5質(zhì)量%以下。活性物質(zhì)層中的活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的配合比分別優(yōu)選為70質(zhì)量% 96質(zhì)量%、2質(zhì)量% 28%質(zhì)量、2質(zhì)量% 28質(zhì)量%的范圍。通過(guò)含有2質(zhì)量%以上的導(dǎo)電劑,能夠提高活性物質(zhì)層的集電性能,提高非水電解質(zhì)電池的大電流特性。通過(guò)含有2質(zhì)量%以上的粘結(jié)劑,能夠提高活性物質(zhì)層和集電體的粘結(jié)性,使循環(huán)特性良好。另一方面,從高容量化的觀點(diǎn)出發(fā),導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑分別優(yōu)選為28質(zhì)量%以下。作為隔膜,例如可以使用由聚乙烯、聚丙烯、纖維素以及聚偏氟乙烯(PVdF)這樣的材料形成的多孔質(zhì)薄膜、合成樹(shù)脂制無(wú)紡布等。其中,由聚乙烯或者聚丙烯形成的多孔質(zhì)薄膜能夠在一定溫度下熔化而切斷電流,從提高安全性的觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。作為外包裝部件,可以使用層壓薄膜制的袋狀容器或者金屬制容器。作為形狀,可以舉出扁平型、方型、圓筒型、硬幣型、紐扣型、片型、層疊型等。此夕卜,可以是在便攜用電子設(shè)備等上搭載的小型電池,除此以外還可以是兩輪至四輪的汽車等上搭載的大型電池。作為層壓薄膜,可以使用將金屬層夾于樹(shù)脂薄膜之間而得到的多層薄膜。為了輕量化,金屬層優(yōu)選采用鋁箔或者鋁合金箔。對(duì)于樹(shù)脂薄膜,可以使用例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、尼龍以及聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)這樣的高分子材料。層壓薄膜可以通過(guò)熱熔融粘合進(jìn)行密封而成形為外包裝部件的形狀。層疊薄膜的厚度優(yōu)選為0.2mm以下。金屬制容器可以由鋁或者鋁合金形成。鋁合金優(yōu)選包含鎂、鋅以及硅這樣的元素。另一方面,鐵、銅、鎳、鉻等過(guò)渡金屬的含量?jī)?yōu)選設(shè)定為I質(zhì)量%以下。由此,能夠飛躍性地提高高溫環(huán)境下的長(zhǎng)期可靠性、散熱性。作為金屬制容器,優(yōu)選厚度為0.5mm以下,更優(yōu)選厚度為0.2mm以下。如圖2所示,在卷繞電極組13的外周端部附近,帶狀的正極端子18與正極集電體14a連接。而且,在卷繞電極組13的最外周,帶狀的負(fù)極端子19與負(fù)極集電體15a連接。正極端子18和負(fù)極端子19從外包裝部件11的開(kāi)口部向外部延伸。正極端子18由在3.0 4.5V(vs Li/Li+)的范圍內(nèi)電穩(wěn)定、且具有導(dǎo)電性的材料形成。這里,“V(vs Li/Li+)”是指相對(duì)于金屬鋰的電位。正極端子18優(yōu)選由鋁或者由含有Mg、T1、Zn、Mn、Fe、Cu以及Si這樣的元素的鋁合金形成。為了降低正極端子18與正極集電體14a之間的接觸電阻,正極端子18優(yōu)選由與正極集電體14a相同的材料形成。
負(fù)極端子19由在1.0 3.0V(vs Li/Li+)的范圍電穩(wěn)定、且具有導(dǎo)電性的材料形成。負(fù)極端子19優(yōu)選由鋁或者由包含Mg、T1、Zn、Mn、Fe、Cu以及Si這樣的元素的鋁合金形成。為了降低負(fù)極端子19與負(fù)極集電體15a之間的接觸電阻,負(fù)極端子19優(yōu)選由與負(fù)極集電體15a相同的材料形成。在外包裝部件11的內(nèi)部進(jìn)一步注入非水電解液。通過(guò)將外包裝部件11的開(kāi)口部以?shī)A著正極端子18和負(fù)極端子19的狀態(tài)熱密封,從而將卷繞電極組13和非水電解質(zhì)完全密封。作為非水電解質(zhì),可以使用液狀非水電解質(zhì)或者凝膠狀非水電解質(zhì)。液狀非水電解質(zhì)通過(guò)將電解質(zhì)溶解在有機(jī)溶劑中調(diào)制而成。電解質(zhì)的濃度優(yōu)選為0.5 2.5mol/l的范圍。凝膠狀非水電解質(zhì)通過(guò)使液狀電解質(zhì)和高分子材料復(fù)合化調(diào)制而成。作為電解質(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)以及雙(三氟甲磺酰)亞胺鋰[LiN(CF3SO2)2]這樣的鋰鹽。這些電解質(zhì)可以單獨(dú)使用或者兩種以上組合使用。電解質(zhì)優(yōu)選包含 LiN(CF3SO2)215作為有機(jī)溶劑的例子,包括碳酸亞丙酯(PC)、碳酸亞乙酯(EC)、碳酸亞乙烯酯之類的環(huán)狀碳酸酯;碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(MEC)之類的鏈狀碳酸酯;四氫呋喃(THF)、2_甲基四氫呋喃(2MeTHF)、二氧雜環(huán)戊烷(DOX)之類的環(huán)狀醚;二甲氧基乙烷(DME)、二乙氧基乙烷(DEE)之類的鏈狀醚;或Y-丁內(nèi)酯(GBL)、乙腈(AN)、環(huán)丁砜(SL)。這些有機(jī)溶劑可以單獨(dú)或組合兩種以上使用。作為更優(yōu)選的有機(jī)溶劑的例子,包括將從碳酸亞丙酯(PC)、碳酸亞乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯(MEC)構(gòu)成的組中選擇的2種以上進(jìn)行混合而得到的混合溶劑;以及含有Y-丁內(nèi)酯(GBL)的混合溶劑。通過(guò)使用這樣的混合溶齊U,可以獲得低溫特性優(yōu)良的非水電解質(zhì)電池。作為高分子材料的例子,包括聚偏氟乙烯(PVdF)、聚丙烯腈(PAN)、聚環(huán)氧乙烷(PEO)。根據(jù)上述實(shí)施方式,能夠提供電極密度高、且輸入和輸出特性得以提高了的非水電解質(zhì)電池。(第3實(shí)施方式)接著,參照附圖對(duì)第3實(shí)施方式的電池包進(jìn)行說(shuō)明。電池包具有一個(gè)或多個(gè)上述第2實(shí)施方式的非水電解質(zhì)電池(單電池)。包含多個(gè)單電池的情況下,各單電池以串聯(lián)或者并聯(lián)的方式電連接而配置。圖4以及圖5表示包含多個(gè)扁平型電池的電池包的一個(gè)例子。圖4是電池包20的分解立體圖。圖5是表示圖4的電池包20的電路的方框圖。多個(gè)單電池21按照使延伸到外部的正極端子18和負(fù)極端子19都朝著相同方向的方式層疊,并用粘接膠帶22捆緊,從而構(gòu)成了組電池23。如圖5所示,這些單電池21相互以串聯(lián)的方式電連接。印制電路布線基板24與正極端子18和負(fù)極端子19延伸出來(lái)的單電池21的側(cè)面相對(duì)配置。如圖5所示,印制電路布線基板24上搭載有熱敏電阻25、保護(hù)電路26以及向外部設(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(duì)的印制電路布線基板24的面上安裝有絕緣板(未圖示)。正極側(cè)引線28與位于組電池23的最下層的正極端子18連接,其前端插入到印制電路布線基板24的正極側(cè)連接器29中而電連接。負(fù)極側(cè)引線30與位于組電池23最上層的負(fù)極端子19連接,其前端插入到印制電路布線基板24的負(fù)極側(cè)連接器31中而電連接。這些連接器29、31通過(guò)印制電路布線基板24上形成的布線32、33與保護(hù)電路26連接。熱敏電阻25用于檢測(cè)單電池21的溫度,其檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至保護(hù)電路26。保護(hù)電路26可以在預(yù)定條件下將保護(hù)電路26與向外部設(shè)備通電的通電用端子27之間的正極側(cè)布線34a以及負(fù)極側(cè)布線34b阻斷。所謂預(yù)定的條件例如是指熱敏電阻25的檢測(cè)溫度達(dá)到預(yù)定溫度以上時(shí)?;蛘咚^預(yù)定的條件是指檢測(cè)出單電池21的過(guò)充電、過(guò)放電、過(guò)電流等時(shí)。該過(guò)充電等的檢測(cè)可以針對(duì)各個(gè)單電池21進(jìn)行,或者也可以針對(duì)多個(gè)單電池21整體進(jìn)行檢測(cè)。在對(duì)各個(gè)單電池21進(jìn)行檢測(cè)的情況下,可以檢測(cè)電池電壓,也可以檢測(cè)正極電位或者負(fù)極電位。后者的情況下,向各個(gè)單電池21中插入作為參比電極使用的鋰電極。圖4和圖5的情況下,單電池21分別與用于檢測(cè)電壓的布線38連接,通過(guò)這些布線38將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給保護(hù)電路26。本實(shí)施方式的電池包所具備的電池通過(guò)電池電壓的檢測(cè)而使正極或者負(fù)極的電位的控制優(yōu)異,因此檢測(cè)電池電壓的保護(hù)電路可以被合適地使用。在除了正極端子18和負(fù)極端子19突出的側(cè)面以外的組電池23的三個(gè)側(cè)面上,分別配置有由橡膠或者樹(shù)脂制成的保護(hù)片材35。組電池23與各保護(hù)片材35和印制電路布線基板24 —起被收納在收納容器36中。也就是說(shuō),收納容器36的長(zhǎng)邊方向的雙方的內(nèi)側(cè)面和短邊方向的一方的內(nèi)側(cè)面分別配置有保護(hù)片材35,短邊方向的另一方的內(nèi)側(cè)面上配置有印制電路布線基板24。組電池23位于由保護(hù)片材35和印制電路布線基板24所圍成的空間內(nèi)。蓋37被安裝在收納容器36的上面。此外,對(duì)于組電池23的固定,可以使用熱收縮帶來(lái)代替粘接膠帶22。該情況下,在組電池的兩側(cè)面上配置保護(hù)片材,并用熱收縮帶繞圈后,使熱收縮帶進(jìn)行熱收縮而將組電池捆扎。圖4、圖5表示將單電池21串聯(lián)連接的形態(tài),但是為了增大電池容量,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。也可以將組裝好的電池包進(jìn)一步以串聯(lián)、并聯(lián)的方式連接。根據(jù)上述實(shí)施方式,能夠提供電極密度高、且輸入和輸出特性得以提高了的電池包。電池包的形態(tài)可以根據(jù)用途進(jìn)行合適的變更。作為電池包的用途,優(yōu)選在取出大電流時(shí)顯示出優(yōu)異的循環(huán)特性的用途。具體而言,可以列舉出數(shù)碼相機(jī)的電源用、或者二輪至四輪的混合動(dòng)力汽車、二輪至四輪的電動(dòng)車、助力自行車等車載用。特別優(yōu)選車載用。實(shí)施例(實(shí)施例1)<電極的制作>將單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粉末、尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰(Li4Ti5O12)的粉末、石墨和聚偏氟乙烯(PVdF)分散在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中,從而調(diào)制電極制作用漿液。單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粉末的一次粒子的平均粒徑在Iym以下,凝聚粒子(二次粒子)的平均粒徑為約10 μ m。尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰的粉末的二次粒子的平均粒徑為約I μ m。單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粉末、尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰的粉末、石墨和PVdF分別按照46質(zhì)量份、46質(zhì)量份、4質(zhì)量份、4質(zhì)量份的比例配合。將該漿液涂布在由鋁箔制成的集電體的兩個(gè)表面上,干燥后進(jìn)行加壓,從而制作電極。所得到的電極的電極密度為2.39g/
3
cm ο<粒徑頻率分布的測(cè)定>對(duì)制作的電極進(jìn)行粒徑頻率分布測(cè)定。從電極中采集活性物質(zhì)層的一部分,通過(guò)二甲基甲酰胺進(jìn)行索式提取而除去粘結(jié)劑成分之后,與NMP混合。使用超聲波洗滌機(jī)向該混合物照射超聲波,使粒子分散。用激光衍射散射式粒度分布測(cè)定裝置(K々π卜9夂
MT3000(日機(jī)裝株式會(huì)社制造))測(cè)定該分散液的粒徑頻率分布。使用該結(jié)果計(jì)算比值FP1/FP2。所得到的比值FP1/FP2為1.07?!碭RD 測(cè)定〉使用Cu-Ka射線源對(duì)所制作的電極的XRD進(jìn)行測(cè)定。根據(jù)所得到的結(jié)果,計(jì)算峰強(qiáng)度比 I (020)/1 (001)。所得到的比 1(020)/1(001)為 0.9?!醇?xì)孔容積測(cè)定〉使用細(xì)孔分布測(cè)定裝置(* 一卜f r 9520型,株式會(huì)社島津制作所制造),利用水銀壓入法對(duì)所制作的電極的細(xì)孔容積進(jìn)行測(cè)定。其結(jié)果是,細(xì)孔容積是0.2091ml/g。<評(píng)價(jià)用電池的制作>在干燥氬中制作評(píng)價(jià)用電池。將用上述制成的電極作為工作電極使用,將鋰金屬作為對(duì)電極使用。介由玻璃過(guò)濾器(隔膜)使它們對(duì)置,裝入3電極式玻璃電解槽中。進(jìn)一步地,為了不與工作電極和對(duì)電極接觸,插入由鋰金屬制成的參比電極。工作電極、對(duì)電極、參比電極分別與玻璃電解槽的端子連接。向玻璃電解槽中注入電解液,以電解液充分地含浸在隔膜和電極中的狀態(tài)將玻璃電解槽密閉。作為電解液的溶劑,使用將碳酸亞乙酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)按體積比1: 2混合而成的混合溶劑。作為電解液的電解質(zhì),使用LiPF6。電解液中的電解質(zhì)的濃度是1.0mol/1。(實(shí)施例2 6)除了調(diào)整電極制作時(shí)的加壓壓力,使峰強(qiáng)度比1(020)/1(001)和電極密度改變以夕卜,與實(shí)施例1相同地制作電極和評(píng)價(jià)用電池。將各實(shí)施例的峰強(qiáng)度比1(020)/1 (001)、電極密度和細(xì)孔容積示于表I中。(實(shí)施例7)將電極制作時(shí)使用的單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粉末和尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰的粉末的量分別設(shè)定為31質(zhì)量份和61質(zhì)量份,除此以外,與實(shí)施例1相同地制作電極和評(píng)價(jià)用電池。將峰強(qiáng)度比I (020)/1 (001)、電極密度和細(xì)孔容積示于表I中。(實(shí)施例8)將電極制作時(shí)使用的單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粉末和尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰的粉末的量分別設(shè)定為61質(zhì)量份和31質(zhì)量份,除此以外,與實(shí)施例1相同地制作電極和評(píng)價(jià)用電池。將各實(shí)施例的峰強(qiáng)度比I (020)/1 (001)、電極密度和細(xì)孔容積示于表I中。(比較例I) 作為活性物質(zhì),不使用尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰粉末,僅使用單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粉末,除此以外,與實(shí)施例1相同地制作電極和評(píng)價(jià)用電池。單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粉末、石墨、PVdF分別按照92質(zhì)量份、4質(zhì)量份、4質(zhì)量份的比例配合。所得到的電極的電極密度為2.25g/cm3。與實(shí)施例1相同地測(cè)定粒徑頻率分布、XRD和細(xì)孔容積的結(jié)果分別是,比值FP1/FP2是0.15,峰強(qiáng)度比I (020)/I (001)是0.69,細(xì)孔容積是0.3002ml/g。(比較例2)將作為活性物質(zhì)的單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粉末和尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰粉末分別設(shè)定為9質(zhì)量份、83質(zhì)量份,除此以外,與實(shí)施例1相同地制造電極和評(píng)價(jià)用電池。所得到的電極的密度為2.21g/cm3。將與實(shí)施例1同樣地測(cè)定粒徑頻率分布、XRD和細(xì)孔容積的測(cè)定結(jié)果示于表I中。(密著性評(píng)價(jià))使用實(shí)施例1 8和比較例I和2的電極進(jìn)行彎曲試驗(yàn),評(píng)價(jià)活性物質(zhì)層與集電體之間的密著性。彎曲試驗(yàn)使用圓筒形心軸彎曲試驗(yàn)器(C0TEC株式會(huì)社制造)進(jìn)行。在3mmq>的棒狀物上將電極卷繞180度,對(duì)活性物質(zhì)層的裂紋以及活性物質(zhì)層從集電體上的剝離進(jìn)行確認(rèn)。其結(jié)果是,實(shí)施例1 8和比較例2的電極沒(méi)有發(fā)生裂紋和剝離。與此相對(duì),比較例I的電極發(fā)生了剝離。(玻璃電解槽的充放電試驗(yàn))使用實(shí)施例1 8和比較例I和2中的評(píng)價(jià)用電池,在25°C的環(huán)境中進(jìn)行充放電試驗(yàn)。充電速率設(shè)定為1C,放電速率設(shè)定為0.2C或者5C。電壓范圍設(shè)定為1.4 3.0V (VSLi/Li+)。根據(jù)放電速率為0.2C時(shí)的容量和5C時(shí)的容量,求得5C/0.2C的容量比。其結(jié)果不于表I中。表I
權(quán)利要求
1.一種電池用電極,其包含活性物質(zhì)層和集電體, 其中,所述活性物質(zhì)層包含單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粒子和尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰的粒子, 在通過(guò)激光衍射散射方法測(cè)定的所述活性物質(zhì)層中包含的粒子的粒徑頻率分布圖中,在0.3μπι 3μπι的范圍內(nèi)出現(xiàn)第I峰匕,在5μπι 20 μ m的范圍內(nèi)出現(xiàn)第2峰P2, 而且,所述第I峰P1的頻率Fpi相對(duì)于所述第2峰P2的頻率Fp2的比值FP1/FP2為0.4 2.3。
2.如權(quán)利要求1記載的電池用電極,在通過(guò)使用Cu-Ka射線源的粉末X射線衍射方法測(cè)定的所述電極的粉末X射線衍射圖中,峰P (020)在48.0° 49.0°的范圍內(nèi)出現(xiàn),峰P(OOl)在12。 16。的范圍內(nèi)出現(xiàn), 而且,所述峰P(020)的強(qiáng)度I (020)相對(duì)于所述峰P(001)的強(qiáng)度I (001)的比I (020)/1(001)為 0.89 1.1。
3.如權(quán)利要求1記載的電池用電極,所述活性物質(zhì)層具有0.20ml/g 0.25ml/g的細(xì)孔容積。
4.如權(quán)利要求1記載的電池用電極,所述活性物質(zhì)層具有2.0g/cm3 2.4g/cm3的密度。
5.一種非水電解質(zhì)電池,其包含: 由權(quán)利要求1中記載的電極構(gòu)成的負(fù)極、 正極、以及 非水電解質(zhì)。
6.一種電池包,其包含權(quán)利要求5中記載的非水電解質(zhì)電池。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種包含活性物質(zhì)層和集電體的電池用電極、非水電解質(zhì)電池以及電池包?;钚晕镔|(zhì)層包含單斜晶系β型鈦復(fù)合氧化物的粒子和尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰的粒子。通過(guò)激光衍射散射方法測(cè)定活性物質(zhì)層中包含的粒子的粒徑頻率分布時(shí),在0.3μm~3μm的范圍內(nèi)出現(xiàn)第1峰P1,在5μm~20μm的范圍內(nèi)出現(xiàn)第2峰P2,而且,第1峰P1的頻率FP1相對(duì)于第2峰P2的頻率FP2的比值FP1/FP2為0.4~2.3。
文檔編號(hào)H01M10/0525GK103117375SQ20121037627
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者石橋充, 巖崎拓哉, 安田一浩, ??乒缥? 吉田賴司, 稻垣浩貴, 高見(jiàn)則雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝
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