[發明專利]非水電解質電池、電池組和汽車

有效

• 申請號: 200810087439.7
• 申請日: 2008-03-27
• 公開（公告）號: CN101276937A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 高見則雄;稻垣浩貴;松野真輔
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01M10/40
• 分類號: H01M10/40;H01M4/64;H01M4/66;H01M4/48;H01M4/58;B60L11/18
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 陳建全

技術領域

本發明涉及非水電解質電池、使用了該非水電解質電池的電池組以及汽車。

背景技術

包含以下負極的非水電解質電池，作為一種高能量密度電池或高輸出密度電池正在被熱烈地進行研究開發：該負極含有鋰金屬、鋰合金、鋰化合物或碳材料。迄今為止，包含以下正極和負極的鋰離子電池被實用化：正極含有LiCoO₂或LiMn₂O₄作為活性物質，負極含有嵌入和脫嵌Li的碳材料。另外，代替負極中的碳材料的金屬氧化物或合金等也正在研究中。

這些負極的集電體通常使用銅箔。但是若使包含由銅箔構成的集電體的非水電解質電池處于過放電狀態時，則通過負極的電位升高，會促進銅極的溶解反應，放電容量急劇降低。因此，在非水電解質電池中裝有用于防止成為過放電狀態的保護電路。但是，裝有保護電路的非水電解質電池從能量密度方面考慮是不利的。

因此，例如，如專利文獻1中所述，包含以下負極的非水電解質電池被提出：該負極包含由鋁或鋁合金構成的負極集電體，和含有負極活性物質的負極層，所述負極活性物質選自嵌入和脫嵌鋰的金屬、合金以及化合物中的至少一種。由此，可以獲得能量密度和過放電循環性能均提高的非水電解質電池。

但是，對專利文獻1中公開的非水電解質電池來說，在高溫環境下的性能成為一個問題。

因此，專利文獻2公開了使用表面的表面粗糙化度為50μF/cm²以上的靜電容量的鋁電解箔作為使用非水電解液的二次電池的正極的集電體。另外，在專利文獻2中也公開了可以將該集電體用于負極。

另一方面，專利文獻3涉及使用液態的電解質或聚合物電解質的非水系二次電池用的正極體。專利文獻3公開的正極體的集電體使用通過浸蝕處理使靜電容量為5～40μF/cm²的鋁箔。

[專利文獻1]日本特開2004-42889

[專利文獻2]日本特開平8-298137

[專利文獻3]日本特開平11-86875

發明內容

本發明的目的在于提供高溫性能得以改善的非水電解質電池，和使用了該非水電解質電池的電池組以及汽車。

本發明的非水電解質電池的特征在于，其包含：含有負極層和負極集電體的負極；含有正極層和正極集電體的正極；和非水電解質，其中所述負極層含有鋰離子嵌入電位為0.4V(相對于Li/Li⁺)以上的負極活性物質；所述負極集電體附載有所述負極層，且由鋁或鋁合金制成；所述正極層含有正極活性物質；所述正極集電體附載有所述正極層，具有比所述負極集電體大的總面積和靜電比容量，且由鋁或鋁合金制成。

本發明的電池組是包含非水電解質電池的電池組，所述非水電解質電池包含正極、負極和非水電解質。前述非水電解質電池的特征在于，其包含：含有負極層和負極集電體的負極；含有正極層和正極集電體的正極；和非水電解質，其中所述負極層含有鋰離子嵌入電位為0.4V(相對于Li/Li⁺)以上的負極活性物質；所述負極集電體附載有所述負極層，且由鋁或鋁合金制成；所述正極層含有正極活性物質；所述正極集電體附載有所述正極層，具有比所述負極集電體大的總面積和靜電比容量，且由鋁或鋁合金制成。

本發明的汽車包含非水電解質電池，前述非水電解質電池的特征在于，其包含：含有負極層和負極集電體的負極；含有正極層和正極集電體的正極；和非水電解質，其中所述負極層含有鋰離子嵌入電位為0.4V(相對于Li/Li⁺)以上的負極活性物質；所述負極集電體附載有所述負極層，且由鋁或鋁合金制成；所述正極層含有正極活性物質；所述正極集電體附載有所述正極層，具有比所述負極集電體大的總面積和靜電比容量，且由鋁或鋁合金制成。

根據本發明，可以提供高溫性能優良的非水電解質電池，和使用了該非水電解質電池的電池組以及汽車。

附圖說明

圖1是表示第一實施方式的非水電解質電池的放電電壓曲線的特性圖。

圖2是表示第一實施方式的非水電解質電池中的正極集電體和負極集電體的總面積的關系的示意圖。

圖3是第一實施方式的扁平型非水電解質電池的剖面示意圖。

圖4是詳細表示圖3的A所示的圓圈部分的局部剖面示意圖。

圖5是表示第一實施方式的另一種非水電解質電池的局部切開的立體圖。

圖6是詳細表示圖5的B所示的圓圈部分的局部剖面示意圖。

圖7是示意性地表示第一實施方式的非水電解質電池中使用的層疊結構的電極組的立體圖。