[发明专利]电池用活性物质、非水电解质电池及电池包

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池用活性物质、非水电解质电池及电池包。

背景技术

近年来，具有单斜晶系β型结构的钛氧化物(记为TiO₂(B))作为非水电解质电池用活性物质而引人瞩目(参照专利文献1～3)。以往，实用的尖晶石型钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)每单位化学式的可嵌入和脱嵌的锂离子数量为3个。因此，每1个钛离子中可嵌入和脱嵌的锂离子数量为3/5，0.6是理论上的最大值。与此相对，TiO₂(B)的每1个钛离子中可嵌入和脱嵌的锂离子数量最大为1.0。因此，具有理论容量高达约335mAh/g的特性。

但是，TiO₂(B)的实用的电极容量如专利文献1或专利文献2所公开的那样，为170～200mAh/g左右，明显低于理论容量。认为这是因为：虽然TiO₂(B)的晶体结构中可成为Li主体的位点有多个，但是由于固体中的Li离子的扩散性低，因而有效的可移动Li离子较少。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-34368号公报

专利文献2：日本特开2008-117625号公报

专利文献3：WO2009/028553A1

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种包含提高了电子传导性的TiO₂(B)的电池用活性物质、含有该活性物质作为负极活性物质且具有高容量、大电流特性及优异的充放电循环性能的非水电解质电池、以及具备多个该非水电解质电池的电池包。

用于解决问题的手段

根据本发明第一方面，提供一种电池用活性物质，其包含含有选自V、Nb、Ta、Al、Ga及In中的至少一种元素的单斜晶系β型钛复合氧化物，而且，所述至少一种元素的含量合计为0.03重量％～3重量％。

根据本发明第二方面，提供一种非水电解质电池，其具备：外包装材料、收纳于所述外包装材料内的正极、在空间上与所述正极分开地收纳于所述外包装材料内且包含活性物质的负极、以及填充于所述外包装材料内的非水电解质，其中，所述活性物质包含含有选自V、Nb、Ta、Al、Ga及In中的至少一种元素的单斜晶系β型钛复合氧化物，而且，所述至少一种元素的含量合计为0.03重量％～3重量％。

根据本发明第三方面，提供一种电池包，其具备多个非水电解质电池，各电池以串联或并联的方式电连接或者以串联及并联的方式电连接。

发明效果

根据本发明，能够提供一种高容量且有助于大电流特性及优异的充放电循环性能的电池用活性物质、高容量且具有大电流特性及优异的充放电循环性能的非水电解质电池、以及具备多个该非水电解质电池的电池包。

附图说明

图1是表示实施方式的扁平形非水电解质电池的剖面图。

图2是图1的A部的放大剖面图。

图3是表示实施方式的电池包的分解立体图。

图4是图3的电池包的方块图。

图5是表示实施例1的钛复合氧化物的X射线衍射图的图。

图6是表示单斜晶系β型钛氧化物(TiO₂(B))的晶体结构的示意图。

具体实施方式

下面，对本发明的电池用活性物质、非水电解质电池及电池包进行详细说明。

实施方式的电池用活性物质包含含有选自V、Nb、Ta、Al、Ga及In中的至少一种元素的单斜晶系β型钛复合氧化物。至少一种元素例如占有单斜晶系β型钛复合氧化物的Ti位点。至少一种元素的含量相对于电池活性物质合计为0.03重量％～3重量％。在此，所谓的至少一种元素的含量合计为0.03重量％～3重量％是指，在单独使用上述元素的情况下，意味着各个元素的含量为0.03重量％～3重量％；在使用两种以上的元素的情况下，意味着各元素合计的含量为0.03重量％～3重量％。