[发明专利]电极、非水电解质电池、电池包及车辆

说明书

本发明的实施方式涉及电极、非水电解质电池、电池包及车辆。本发明提供容量及速率特性优异的电极、具备该电极的非水电解质电池、具备该非水电解质电池的电池包及具备该电池包的车辆。根据1个实施方式，本发明提供含有含铌钛复合氧化物的多个活性物质粒子的电极。多个活性物质粒子含有第1活性物质粒子、和与第1活性物质粒子隔着间隙地存在的第2活性物质粒子。

技术领域

本发明的实施方式涉及电极、非水电解质电池、电池包及车辆。

本申请以2016年3月17日提出的日本专利申请第2016-053598号为基础，由该申请主张优先权。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。

背景技术

锂离子非水电解质电池作为高能量密度电池，已在电动汽车、电力蓄电、信息设备等各个领域中广泛普及。随之，非水电解质电池来自市场的要求也进一步增加，一直在积极地开展研究。

其中，用于电动汽车用电源的锂离子非水电解质电池基于其用途，要求能量密度高，即要求单位质量或单位体积的放电容量大。而且，为了使减速时的运动能量再生，要求即使在瞬间向电池输入大的电流时，也能高效率地进行充电。另外，要求在启动时、急起步时、急加速时等，相反地可进行大的输出，即可瞬间放电大电流。也就是说，作为电动汽车用电源的二次电池，除了大容量以外，还期待着短时间的输入输出特性良好。

作为该锂离子非水电解质电池的负极活性物质，一直多使用碳系材料。可是，近年来，与碳系材料相比，Li嵌入脱嵌电位更高的尖晶石型钛酸锂受到注目。该尖晶石型钛酸锂因没有伴随充放电反应的体积变化而使循环特性优异。此外，该尖晶石型钛酸锂，与使用碳系材料时相比，因发生锂枝晶的可能性低等而具有高的安全性，此外，还具有因是陶瓷而不易发生热失控的大优点。

另一方面，在作为负极活性物质使用尖晶石型钛酸锂的非水电解质电池中，存在能量密度低的问题，需要可得到高容量的负极材料。因而，一直在对单位质量的理论容量比尖晶石型钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂大的Nb₂TiO₇等铌钛复合氧化物进行研究。

发明内容

本发明要解决的课题是，提供容量及速率特性优异的电极、具备该电极的非水电解质电池、具备该非水电解质电池的电池包及具备该电池包的车辆。

根据第1实施方式，提供一种电极。该电极含有含铌钛复合氧化物的多个活性物质粒子。多个活性物质粒子含有第1活性物质粒子、和与第1活性物质粒子隔着间隙地存在的第2活性物质粒子。当将连接与第1活性物质粒子及第2活性物质粒子相连且不横穿间隙的第1线段的中点、和与第1活性物质粒子及第2活性物质粒子相连且不横穿间隙的第2线段的中点的线段作为第3线段时，间隙满足以下的式(1)～(3)。

0.8≤a/b≤1.2 (1)

0.8≤a/c≤1.2 (2)

0.8≤b/c≤1.2 (3)

这里，a为在第3线段的长度的50％的位置处与第3线段相交且以最短距离连接第1活性物质粒子和第2活性物质粒子的线段A的长度，b为在第3线段的长度的10％的位置处与第3线段相交且以最短距离连接第1活性物质粒子和第2活性物质粒子的线段B的长度，c为在第3线段的长度的90％的位置处与第3线段相交且以最短距离连接第1活性物质粒子和第2活性物质粒子的线段C的长度。

根据第2实施方式，提供一种非水电解质电池。该非水电解质电池具备使用了第1实施方式的电极的负极、正极和非水电解质。

根据第3实施方式，提供一种电池包。该电池包具备第2实施方式的非水电解质电池。

根据第4实施方式，提供一种车辆。该车辆具备第3实施方式的电池包。