[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

本申请是申请日为2009年5月28日、中国申请号为200980158315.6的专利申请的分案申请。

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受到瞩目（参照专利文献1～3）。以往，一直被实用的尖晶石型钛酸锂（Li₄Ti₅O₁₂）的每单位化学式的可嵌入/脱嵌锂离子的数量为三个。因此，在每1个钛离子中可嵌入/脱嵌锂离子的数量为3/5，0.6为理论上的最大值。与此相对，TiO₂（B）的每1个钛离子中可嵌入/脱嵌锂离子的数量最大为1.0。因此，具有理论容量高达约335mAh/g的特性。

但是，如专利文献1或专利文献2中所公开的那样，TiO₂（B）的实用的电极容量为170～200mAh/g左右，显著低于理论容量。认为这是因为：尽管在TiO₂（B）的晶体结构中具有多个可成为Li主体的位点，但由于固体中的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

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供一种锂离子的传导性得以提高的包含TiO₂（B）的电池用活性物质、包含该活性物质作为负极活性物质且具有高容量、优异的大电流特性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。

用于解决课题的手段

根据本发明的第一方面，提供一种电池用活性物质，其包含钛复合氧化物，其中，所述钛复合氧化物包含单斜晶系β型钛复合氧化物作为主相，在将通过以CuKα射线作为X射线源的广角X射线衍射法测得的所述单斜晶系β型钛复合氧化物的主峰的积分强度设定为100时，归属于选自锐钛矿型TiO₂及H₂Ti₈O₁₇中的至少一个副相的出现在2θ=25.1～25.5°的主峰的积分强度的相对值为30以下，而且，所述钛复合氧化物由通过所述广角X射线衍射法得到的所述单斜晶系β型钛复合氧化物的主峰算出的微晶直径为5nm以上。

根据本发明的第二方面，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；收纳于所述外包装材料内且与所述正极在空间上隔开的、包含含有钛复合氧化物的活性物质的负极；以及收容于所述外包装材料内的非水电解质，其中，所述钛复合氧化物包含单斜晶系β型钛复合氧化物作为主相，在将通过以CuKα射线作为X射线源的广角X射线衍射法测得的所述单斜晶系β型钛复合氧化物的主峰的积分强度设定为100时，归属于选自锐钛矿型TiO₂及H₂Ti₈O₁₇中的至少一个副相的出现在2θ=25.1～25.5°的主峰的积分强度的相对值为30以下，而且，所述钛复合氧化物由通过所述广角X射线衍射法得到的所述单斜晶系β型钛复合氧化物的主峰算出的微晶直径为5nm以上。

根据本发明的第三方面，提供一种电池包，其具备多个所述第二方面的非水电解质电池，且各个电池以串联或并联的方式或者以串联和并联的方式电连接。

发明效果

根据本发明，提供一种有助于高容量且优异的大电流特性的电池用活性物质、具有高容量且优异的大电流特性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的电池包的方框图。

图5是表示实施例1的钛复合氧化物的X射线衍射图案的图。

图6是表示比较例1的钛复合氧化物的X射线衍射图案的图。

图7是表示实施例7的钛复合氧化物的X射线衍射图案的图。

图8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