[发明专利]二次电池、电池组、车辆和固定电源

说明书

本发明的实施方案涉及二次电池、电池组、车辆和固定电源。提供充放电效率和储存性能高的二次电池、包括该二次电池的电池组、搭载有该电池组的车辆、以及包括该电池组的固定电源。实施方案的二次电池具备水系电解质、正极和负极，所述负极具备包含含Ti复合氧化物的负极活性物质，在负极表面存在选自Hg、Pb、Zn和Bi中的至少一种的元素A，通过扫描电子显微镜法‑能量分散型X射线分光法得到的负极表面的元素A相对于元素A的mol量与Ti的mol量的合计量的mol比率(A/(A+Ti))的平均值为5％以上且40％以下。

技术领域

本发明的实施方案涉及二次电池、电池组、车辆和固定电源。

背景技术

使用了碳材料、锂钛氧化物作为负极活性物质以及含有镍、钴、锰等的层状氧化物作为正极活性物质的非水电解质电池，特别是二次电池作为电源已在广泛的领域中被实用化。再有，这样的非水电解质电池的形式涉及从如用于各种电子设备等的小型产品到电动车等大型产品的多方面。与镍氢电池、铅蓄电池不同，这些二次电池的电解质使用了混合有碳酸亚乙酯、碳酸甲乙酯等非水系有机溶剂。相比于水溶液电解质，使用了这些溶剂的电解质的抗氧化性和抗还原性更高，不易发生溶剂的电解。因此，非水系的二次电池能够实现2V至4.5V的高电动势。

另一方面，大多数有机溶剂是可燃性物质，与使用了水溶液的二次电池相比，原理上二次电池的安全性容易降低。虽然为了提高使用了有机溶剂系的电解质的二次电池的安全性而提出了各种对策，但未必称得上充分。另外，由于非水系的二次电池在制造工序中需要干燥的环境，因此制造成本必然升高。此外，由于有机溶剂系的电解质导电性差，因此非水系的二次电池的内阻容易升高。在重视电池安全性和电池成本的电动车、混合动力电动车以及面向电力储存的大型蓄电池用途中，这样的问题已成为重大的问题。为了解决非水系二次电池的问题，已经提出了使用了水溶液电解质的二次电池。然而，由于水溶液电解质的电解，活性物质容易从集电体剥离，因此二次电池的工作不稳定，在进行满意的充放电方面存在问题。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供使用了水系电解质的二次电池中的充放电效率和储存性能高的二次电池。

根据实施方案，提供二次电池。实施方案的二次电池具备水系电解质、正极和负极，所述负极具备包含含Ti复合氧化物的负极活性物质。在负极表面存在选自Hg、Pb、Zn和Bi中的至少一种的元素A。通过扫描电子显微镜法-能量分散型X射线分光法得到的负极表面的元素A相对于元素A的mol量与Ti的mol量的合计量的mol比率(A/(A+Ti))的平均值是5％以上且40％以下。

根据另一实施方案，提供包括根据所述实施方案的二次电池的电池组。

进一步，根据另一实施方案，提供包括根据所述实施方案的电池组的车辆。

特别地，根据另一实施方案，提供包括根据所述实施方案的电池组的固定电源。

根据所述构成的二次电池，能够提供作为使用了水系电解质的二次电池的充放电效率和储存性能高的二次电池，能够提供包括该二次电池的电池组、搭载了该电池组的车辆和包括该电池组的固定电源。

附图说明

图1是第一实施方案中的一个实例的负极表面的SEM图像。

图2是第一实施方案中的其他实例的负极表面的SEM图像。

图3是示意性地示出根据第一实施方案的二次电池的局部剖开的截面图。

图4是关于图3的电池的侧视图。

图5是示意性地示出根据第一实施方案的二次电池的局部剖开的透视图。

图6是图5的A部分的放大截面图；

图7是示意性地示出根据第二实施方案的电池模块的一个实例的透视图。