[发明专利]非水电解质电池、电池包及车辆

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及非水电解质电池、电池包及车辆。

背景技术

将锂金属、锂合金、锂化合物或碳质物用于负极的非水电解质电池作为高能量密度电池而受到期待，正在积极地开展研究开发。迄今为止，具备包含LiCoO₂、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂或LiMn₂O₄作为活性物质的正极和包含将锂嵌入·脱嵌的碳质物的负极的锂离子电池被广泛实用化。此外，进行了在负极中代替碳质物的金属氧化物或合金的研究。

在搭载于汽车、电车等车辆上时，从高温环境下(例如60℃以上)的循环性能、高输出的长期可靠性、安全性出发，对负极的构成材料要求化学稳定性、电化学稳定性、强度、耐腐蚀性优异的材料。进而，在寒冷地区也要求高的性能，要求低温环境下(例如-40℃)的高输出性能、长寿命性能。另一方面，作为电解质，从安全性能提高的观点出发，开展了固体电解质、不挥发性、不燃性电解液的开发，但由于伴随放电倍率性能、低温性能或长寿命性能的下降，所以尚未被实用化。

若依据以上的课题，则难以将现状的锂离子电池作为铅蓄电池的代替而搭载于汽车的发动机室中来使用。为了将锂离子电池搭载于车辆上，期望至少提高高温耐久性。

为了改善正极性能，作为正极活性物质，作为橄榄石晶体结构的含锂磷的金属化合物，磷酸铁锂(例如Li_xFePO₄)或磷酸锰锂(例如Li_xMnPO₄)受到注目且热稳定性得到改善。

此外，为了电池电阻降低和体积能量密度增加，研究了通过将隔膜的厚度减薄至10μm以下来缩短正极与负极间的距离，但由于担心自放电率增加、高温耐久性的下降、内部短路，因而难以实用化。

发明内容

实施方式的目的是提供高温储藏性能和大电流性能优异的非水电解质电池、包含该非水电解质电池的电池包、包含该电池包的车辆。

根据实施方式，提供一种非水电解质电池，其包含正极、负极和非水电解质。正极包含正极活性物质二次粒子和被覆层。正极活性物质二次粒子的平均二次粒径为3μm以上且25μm以下。被覆层将正极活性物质二次粒子的表面的至少一部分被覆。此外，被覆层包含锂钛氧化物，且厚度为3nm以上且30nm以下。正极与负极的最短距离为12μm以下。

根据其他的实施方式，提供一种电池包，其包含实施方式所述的非水电解质电池。

根据其他的实施方式，提供一种车辆，其包含实施方式所述的电池包。

根据上述构成的实施方式的非水电解质电池，能够提高高温储藏性能和大电流性能。

附图说明

图1是实施方式的非水电解质电池的局部切除截面图。

图2是有关图1的非水电解质电池的侧面图。

图3是实施方式的非水电解质电池的局部切除立体图。

图4是图3的B部的放大截面图。

图5是用于说明正极与负极的极间距离的示意图。

图6是表示实施方式所述的非水电解质电池的其他例子的截面图。

图7是表示实施方式的组电池的一个例子的立体图。

图8是实施方式的电池包的分解立体图。

图9是表示图8的电池包的电路的方框图。

图10是表示实施方式的车辆的例子的示意图。

图11是表示实施例16的电池中的正极、固体电解质层及负极的扫描电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)照片。

[符号的说明]

1…电极组、2、31…容器、6…正极引线、7…负极引线、10、33…封口板、12…外包装部件、21…组电池、22₁～22₅…非水电解质二次电池、23…引线、3…正极、3a…正极集电体、3b、37…正极活性物质含有层、4…负极、4a…负极集电体、4b、38…负极活性物质含有层、34…正极端子、35…负极端子、5、39…隔膜或电解质层、32…双极结构的电极体、51…单元单体电池、53…组电池、54…印制电路布线基板、55…热敏电阻、56…保护电路、57…通电用的外部端子、67…收纳容器、68…盖、71…车辆、72…电池包。

具体实施方式

(第1实施方式)