[发明专利]非水可再充电电池用负极活性材料及其非水可再充电电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于非水可再充电电池的负极活性材料和包含该负极活性材料的非水可再充电电池。本发明具体涉及一种用于具有改进的放电容量的非水可再充电电池的负极活性材料，以及包含该负极活性材料的非水可再充电电池。

背景技术

常规的非水可再充电电池包括浸在非水电解液中能够嵌入和解嵌锂离子的正极和负极(日本专利未决公开号为2003-68305，3-11页，图10)。其负极活性材料包含氧化钒锂。所述氧化钒锂通过混合例如氢氧化锂等的锂元素源材料和例如三氧化钒等的钒元素源材料，用固相方法并在650℃或更高温度下烧制所述混合物来制备。

当非水可再充电电池充电时，并且当它的负极带负电时，嵌入到正极的锂离子被解嵌，然后嵌入到负极中。

当非水可再充电电池放电时，嵌入到负极的锂离子被解嵌，然后嵌入到正极中。

因此，通过防止锂金属在负极沉淀，非水可再充电电池可具有长的循环寿命。

通常，非水可再充电电池广泛用于便携式电子设备，例如个人电脑、移动电话等。尽管这些电子设备的电能消耗巨大，但还是需要在全负荷下长时间运行。所以，需要具有更大放电容量的非水可再充电电池。

发明内容

本发明的一个实施方式提供了一种能够提高电池放电容量的用于非水可再充电电池的负极活性材料。

本发明的另一个实施方式提供了一种包括所述负极活性材料的非水可再充电电池，并因此表现出优异的放电容量特性。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种用于非水可再充电电池的负极活性材料，包括主要成分氧化钒锂，以及选自由Li₃VO₄、碳化钒及其混合物所组成的组中的至少一种。其中以所述负极活性材料的总重计，Li₃VO₄的含量为0.01～5wt％，碳化钒的含量为0.5wt％或更低。

所述负极活性材料可以通过将选自由Li₃VO₄、碳化钒及其混合物所组成的组中的至少一种加入到锂元素源材料和钒元素源材料的混合物中，然后将得到的混合物在例如氮气、氩气等的惰性气氛中烧制来制备。

所述负极活性材料可以包括0.5wt％或更低的碳化钒。

所述用于非水可再充电电池的负极活性材料的平均粒径为5～50μm。

根据本发明的另一个实施方式，提供了一种用于非水可再充电电池的负极活性材料，所述负极活性材料包括主要成分氧化钒锂，以及含量为0.5wt％或更低的碳化锂。

根据本发明的又一个实施方式，提供了一种非水可再充电电池，该电池包括含有所述负极活性材料的负极、正极以及电解液。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的非水可再充电电池的纵向剖面图。

图2A是根据实施例1的用于非水可再充电电池的负极活性片中Li₃VO₄含量与负极活性材料的平均粒径之间的关系的曲线图。

图2B是根据实施例1的用于非水可再充电电池的负极活性片中负极活性材料的Li₃VO₄含量与放电容量之间的关系的曲线图。

图3是根据实施例6的用于非水可再充电电池的负极活性片中负极活性材料的碳化钒含量与放电容量和高率下的放电容量维持率之间的关系的曲线图。

具体实施方式

图1是根据本发明的一个实施方式的非水可再充电电池的纵向剖面图。

参见图1，根据本发明的一个实施方式的非水可再充电电池1被制为卷绕的圆柱形锂可再充电电池。所述非水可再充电电池1包括中心销6和围绕所述中心销6的电极组件10。在这里，所述电极组件10包括正极3、负极4和插入它们之间的隔板5。因此，电极组件10具有圆柱形结构。

正极3通过在正极集流体3b的两个表面上布置包括正极活性材料的正极活性块3a来形成。负极4通过在负极集流体4b的两个表面上布置包括负极活性材料的负极活性块4a来形成。所述圆柱形电极组件10装入圆柱形壳体2中留有一定空隙，并充满电解液(未示出)。正极3与壳体2接触，还具有在底部突出的正极端子7。