[發明專利]電池用活性物質、非水電解質電池及電池包

無效

• 申請號: 201410064755.8
• 申請日: 2009-05-28
• 公開（公告）號: CN103825012A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 稻垣浩貴;保科圭吾;原田康宏;大谷友希;高見則雄
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01M4/485
• 分類號: H01M4/485;H01M10/0525;H01M10/48
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張楠

本申請是申請日為2009年5月28日、中國申請號為200980158315.6的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種電池用活性物質、非水電解質電池及電池包。

背景技術

近年來，具有單斜晶系β型結構的鈦氧化物（記為TiO₂（B））作為非水電解質電池用活性物質受到矚目（參照專利文獻1～3）。以往，一直被實用的尖晶石型鈦酸鋰（Li₄Ti₅O₁₂）的每單位化學式的可嵌入/脫嵌鋰離子的數量為三個。因此，在每1個鈦離子中可嵌入/脫嵌鋰離子的數量為3/5，0.6為理論上的最大值。與此相對，TiO₂（B）的每1個鈦離子中可嵌入/脫嵌鋰離子的數量最大為1.0。因此，具有理論容量高達約335mAh/g的特性。

但是，如專利文獻1或專利文獻2中所公開的那樣，TiO₂（B）的實用的電極容量為170～200mAh/g左右，顯著低于理論容量。認為這是因為：盡管在TiO₂（B）的晶體結構中具有多個可成為Li主體的位點，但由于固體中的Li離子的擴散性低、因而有效的可移動Li離子少。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-34368號公報

專利文獻2：日本特開2008-117625號公報

專利文獻3：WO2009/028553A1

發明內容

發明要解決的課題

本發明的目的在于提供一種鋰離子的傳導性得以提高的包含TiO₂（B）的電池用活性物質、包含該活性物質作為負極活性物質且具有高容量、優異的大電流特性的非水電解質電池以及具備多個該非水電解質電池的電池包。

用于解決課題的手段

根據本發明的第一方面，提供一種電池用活性物質，其包含鈦復合氧化物，其中，所述鈦復合氧化物包含單斜晶系β型鈦復合氧化物作為主相，在將通過以CuKα射線作為X射線源的廣角X射線衍射法測得的所述單斜晶系β型鈦復合氧化物的主峰的積分強度設定為100時，歸屬于選自銳鈦礦型TiO₂及H₂Ti₈O₁₇中的至少一個副相的出現在2θ=25.1～25.5°的主峰的積分強度的相對值為30以下，而且，所述鈦復合氧化物由通過所述廣角X射線衍射法得到的所述單斜晶系β型鈦復合氧化物的主峰算出的微晶直徑為5nm以上。

根據本發明的第二方面，提供一種非水電解質電池，其具備：外包裝材料；收納于所述外包裝材料內的正極；收納于所述外包裝材料內且與所述正極在空間上隔開的、包含含有鈦復合氧化物的活性物質的負極；以及收容于所述外包裝材料內的非水電解質，其中，所述鈦復合氧化物包含單斜晶系β型鈦復合氧化物作為主相，在將通過以CuKα射線作為X射線源的廣角X射線衍射法測得的所述單斜晶系β型鈦復合氧化物的主峰的積分強度設定為100時，歸屬于選自銳鈦礦型TiO₂及H₂Ti₈O₁₇中的至少一個副相的出現在2θ=25.1～25.5°的主峰的積分強度的相對值為30以下，而且，所述鈦復合氧化物由通過所述廣角X射線衍射法得到的所述單斜晶系β型鈦復合氧化物的主峰算出的微晶直徑為5nm以上。

根據本發明的第三方面，提供一種電池包，其具備多個所述第二方面的非水電解質電池，且各個電池以串聯或并聯的方式或者以串聯和并聯的方式電連接。

發明效果

根據本發明，提供一種有助于高容量且優異的大電流特性的電池用活性物質、具有高容量且優異的大電流特性的非水電解質電池以及具備多個該非水電解質電池的電池包。

附圖說明

圖1是表示實施方式的扁平形非水電解質電池的剖面圖。

圖2是圖1的A部的放大剖面圖。

圖3是表示實施方式的電池包的分解立體圖。

圖4是圖3的電池包的方框圖。

圖5是表示實施例1的鈦復合氧化物的X射線衍射圖案的圖。

圖6是表示比較例1的鈦復合氧化物的X射線衍射圖案的圖。

圖7是表示實施例7的鈦復合氧化物的X射線衍射圖案的圖。

圖8是表示單斜晶系β型鈦氧化物（TiO₂（B））的晶體結構的示意圖。

具體實施方式