[发明专利]非水电解质电池、电池组和车辆

说明书

本申请是2006年5月15日提交的、申请号为200610079893.9、名称为“非水电解质电池、锂-钛复合氧化物、电池组和车辆”的分案申请。 

对相关申请的交叉引用 

本申请基于2005年5月13日提交的在先日本专利申请No.2005-141146，并且要求其优先权，通过引用将其全部内容包含在此。 

技术领域

本发明涉及非水电解质电池、锂-钛复合氧化物、电池组和车辆。 

背景技术

对非水电解质电池的研究现在非常活跃，非水电解质电池具有较高的能量密度，其中，使锂离子在负极和正极之间移动从而对电池进行充电和放电。 

根据电池的使用，对于非水电解质电池需要不同的特性。例如，当非水电解质电池用于数码相机时，希望在大约3C的电流下放电，当非水电解质电池用于象混合动力电动车这样的车辆时，希望在至少大约10C的电流下放电。因此，在上述技术领域中使用的非水电解质电池中尤其需要大电流特性。 

现在，其中锂-过渡金属复合氧化物用作正极活性物质，而含碳物质用作负极活性物质的非水电解质电池已经投入实际应用。通常，Co、Mn或Ni用作包含在锂-过渡金属复合氧化物中的过渡金属。 

近年来，一种非水电解质电池已经投入实际应用，其中的锂-钛复合氧化物相对于含碳物质具有较高的Li吸收-释放潜能。因为锂-钛复合氧化物在电池的充电-放电过程中体积变化较小，所以最好用锂-钛复合氧化物来改进二次电池的充电-放电周期特性。

在锂-钛复合氧化物中，预期尖晶石型钛酸锂将特别有用。可以通过例如将氢氧化锂与二氧化钛混合，然后烘烤得到的混合物来合成尖晶石型钛酸锂。如果在该合成过程中，烘烤不充分，则除了尖晶石型钛酸锂之外还会得到包含作为杂质相的锐钛型TiO₂、金红石型TiO₂和Li₂TiO₃的锂-钛复合氧化物。 

在日本专利公开(KoKai)No.2001-240498中公开了以下内容，即，包含尖晶石型钛酸锂作为主要成分、具有少量上述杂质相并且具有700到 的微晶直径(crystallite diameter)的锂-钛复合氧化物可以被用作具有较大容量的负极活性物质。 

发明内容

本发明目的是提供在大电流特性方面优异的非水电解质电池、锂-钛复合氧化物、电池组和车辆。 

根据本发明的第一方面，提供了一种非水电解质电池，包括：外壳；包含锂-锰复合氧化物并且设置在外壳中的正极；设置在外壳中的、并且包含锂-钛复合氧化物的负极，所述锂-钛复合氧化物的微晶直径不小于 且不大于 所述锂-钛复合氧化物包含金红石型TiO₂、锐钛型TiO₂、Li₂TiO₃和具有尖晶石结构的钛酸锂，在将通过X射线衍射测量而确定的钛酸锂的主峰强度(main peak intensity)设置为100的基础上，金红石型TiO₂、锐钛型TiO₂和Li₂TiO₃都具有不大于7的主峰强度，其中所述锂-钛复合氧化物包含由Na和K中的至少一种组成的成分X，并且包含在所述锂-钛复合氧化物中的成分X的量在重量上不低于0.10％并且不高于3.04％，所述锂-钛复合氧化物的形式为平均粒子直径不小于100nm且不大于1μm的粒子；以及设置在外壳中的非水电解质。