[发明专利]电池用电极、非水电解质电池以及电池包

说明书

技术领域

这里描述的实施例通常涉及一种电池用电极、非水电解质电池以及电池包。 

背景技术

近年来，具有单斜晶系β型结构的钛氧化物作为高容量负极材料受到关注。以往，一直被实用的尖晶石结构的钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)的每单位化学式中能够嵌入的锂离子的数目为3个。也就是说，能够嵌入的锂离子的数目是：每1个钛离子为3/5个。因此，理论上的最大值为0.6。这种尖晶石结构的钛酸锂的理论容量为大约170mAh/g。 

与此相对，具有单斜晶系β型结构的钛氧化物中能够嵌入的锂离子数目为每1个钛离子最大为1.0个。因此，其具有大约330mAh/g的高理论容量和大约240mAh/g的高可逆容量。据认为：通过使用这种具有单斜晶系β型结构的钛氧化物，能够提高电池容量。 

然而，将具有单斜晶系β型结构的钛氧化物用作负极材料时，电极的密度难以上升。因此，在制造电极时，需要对电极过度地加压。结果是，电极的密着性受到损害。而且，具有单斜晶系β型结构的钛氧化物在电池充放电时大幅膨胀和收缩。因此，通过反复充放电，电极会显著恶化。由于这些原因，将具有单斜晶系β型结构的钛氧化物用作负极材料的非水电解质电池具有低输入和输出特性的问题。 

发明内容

本发明涉及一种电池用电极，其包含活性物质层和集电体，其中，所述活性物质层包含单斜晶系β型钛复合氧化物的粒子和尖晶石结构的钛酸锂的粒子，在通过激光衍射散射方法测定的所述活性物质层中包含的粒子的粒径频率分布图中，在0.3μm～3μm的范围内出现第1峰P₁，在5μm～20μm 的范围内出现第2峰P₂，而且，所述第1峰P₁的频率F_P1相对于所述第2峰P₂的频率F_P2的比值F_P1/F_P2为0.4～2.3。 

本发明还涉及一种非水电解质电池，其包含：由上述记载的电极构成的负极、正极、以及非水电解质。 

本发明还涉及一种电池包，其包含上述记载的非水电解质电池。 

附图说明

图1是第1实施方式的电极的截面图。 

图2是第2实施方式的非水电解质二次电池的截面图。 

图3是图2的A部的放大截面图。 

图4是第3实施方式的电池包的分解立体图。 

图5是表示图3的电池包的电路的方框图。 

图6是实施例1的XRD图案。 

图7是实施例1的XRD图案。 

图8是实施例1和比较例1的粒径频率分布图。 

具体实施方式

通常，根据一个实施例，电池用电极包含活性物质层和集电体。活性物质层包含具有单斜晶系β型结构的钛复合氧化物的粒子和尖晶石结构的钛酸锂的粒子。通过激光衍射散射方法测定活性物质层中包含的粒子的粒径频率分布时，在频率分布图中，在0.3μm～3μm的范围内出现第1峰P₁，在5μm～20μm的范围内出现第2峰P₂。第1峰P₁的频率F_P1相对于第2峰P₂的频率F_P2的比值F_P1/F_P2为0.4～2.3。 

以下，参照附图说明本发明的实施方式。此外，所有附图中发挥相同或者类似功能的构成要素标记相同的参照符号，省略重复说明。 

(第1实施方式) 

图1表示第1实施方式的电池用电极的示意图。图1是电池用电极的截面图。 

电极1包含活性物质层3和集电体5。活性物质层3形成于集电体5的两个表面上。活性物质层3包含活性物质7、导电剂和粘结剂(未图示)。 此外，活性物质层3也可以只形成在集电体5的一个表面上。而且，活性物质层3也可以不包含导电剂和粘结剂。 

本实施方式的电极1优选作为非水电解质二次电池的电极使用，更优选作为负极使用。 

活性物质7包含单斜晶系β型钛复合氧化物粒子7a和具有尖晶石结构的钛酸锂粒子7b。