一种非水电解质电池，其具备：外包装材；收纳于所述外包装材内的正极；收纳于所述外包装材内且在空间上与所述正极分开的、含有粒子状的活性物质的负极；以及填充于所述外包装材内的非水电解质，所述粒子状的活性物质具有：含有锂嵌入/脱嵌电位为1V vs Li/Li+～3V vs Li/Li+的物质的粒子、和形成于该粒子表面的尖晶石型锂钛复合氧化物的覆盖层。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种非水电解质电池，其具备：外包装材；收纳于所述外包装材内的正极；收纳于所述外包装材内且在空间上与所述正极分开的、含有粒子状的活性物质的负极；以及填充于所述外包装材内的非水电解质，所述粒子状的活性物质具有：含有锂嵌入/脱嵌电位为1V?vs?Li/Li+～3V?vs?Li/Li+的物质的粒子、和形成于该粒子表面的尖晶石型锂钛复合氧化物的覆盖层。【专利说明】电池用负极活性物质、非水电解质电池以及电池包本申请是申请日为2009年10月30日、中国申请号为200980153323.1的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及电池用负极活性物质、非水电解质电池以及电池包。
技术介绍
通过使锂离子在负极和正极间移动来进行充放电的非水电解质电池作为高能量密度电池，被广泛地展开了研究开发。非水电解质电池根据其用途的不同而被期待有各种特性。例如，作为数码相机的电源用时，估计会有约3C放电的使用，作为混合型电动车等的车载用时，估计会有约IOC放电以上的使用。因此，这些用途的非水电解质电池特别是被期望具有大电流特性。目前，使用锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质、使用碳质物作为负极活性物质的非水电解质电池已经商业化。锂过渡金属复合氧化物的过渡金属一般使用Co、Mn、Ni。近年来，由于这种高输出功率化、高能量密度化、高容量化的发展，非水电解质电池的安全性的下降令人担心。有关非水电解质的安全性，过充电/过放电可以通过外部电路(保护电路)来防止。与之相比，例如生产工序中因导电性异物混入而引起的内部短路却无法通过外部电路(保护电路)来防止。因此，内部短路必须由电池本身来应对。根据上述情况，在日本特开2005-183179号公报中公开了一种电池，其通过在含有碳质物作为活性物质的负极的表面形成氧化铝这样的无机绝缘物层，从而提高了内部短路时的安全性。另一方面,在日本特开2001-243950号公报中公开了一种锂二次电池,其由负极、以含有锂的过渡金属氧化物为主体的正极以及有机电解液构成，所述负极含有用尖晶石型锂钛氧化物覆盖表面而得到的表面改性碳作为活性物质。另外，在日本特开2001-243950号公报的段落中有如下记载:“通过将凝胶状的锂源、钛源的凝胶状混合物与碳一起混合，能够将碳表面用锂源、钛源等均匀覆盖。由于是在这种状态下进行干燥固化、非氧化性气氛和400?1000°C下的热处理，所以可以在防止碳消失的同时，得到表面改性碳”。
技术实现思路
但是，日本特开2005-183179号公报的电池由于负极表面形成的氧化铝层这样的无机绝缘物层无论充放电状态如何都是高电阻，所以对负极会起到电阻成分的作用。结果是，使电池的大电流性能下降。另外，日本特开2001-243950号公报的电池由于在碳表面形成了锂钛复合氧化物的覆盖层，所以即使如上述那样将热处理时的气氛设定为非氧化性，碳表面也会因来自锂钛复合氧化物的氧而燃烧。因此，在碳与锂钛复合氧化物的覆盖层的界面上会产生孔隙而形成高电阻层。结果是，具备含有表面改性碳作为活性物质的负极的锂电池的电流性能(大电流性能)下降。本专利技术的目的是提供不会使电池的大电流性能下降，能够提高内部短路时的安全性的电池用负极活性物质、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。根据本专利技术的第I方面，提供一种电池用负极活性物质，其是粒子状的电池用负极活性物质，其具有:含有锂嵌入/脱嵌电位为IV VS Li/Li+?3V vs Li/Li+的物质的粒子、和形成于该粒子表面的尖晶石型锂钛复合氧化物的覆盖层。根据本专利技术的第2方面，提供一种非水电解质电池，其具备:外包装材；收纳于所述外包装材内的正极；收纳于所述外包装材内且在空间上与所述正极分开的、含有粒子状的活性物质的负极；以及填充于所述外包装材内的非水电解质，所述粒子状的活性物质具有:含有锂嵌入/脱嵌电位为IV VS Li/Li+?3V vs Li/Li+的物质的粒子、和形成于该粒子表面的尖晶石型锂钛复合氧化物的覆盖层。根据本专利技术的第3方面，提供一种电池包(也称为电池组)，其具有多个所述非水电解质电池，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。【专利附图】【附图说明】图1是表示实施形态的扁平型非水电解质电池的截面图。图2是图1的A部的放大截面图。图3是表示实施形态的电池包的分解立体图。图4是图3的电池包的框图。图5是实施形态的电池用负极活性物质的截面图。【具体实施方式】下面，详细说明本专利技术的实施形态的电池用负极活性物质、非水电解质电池以及电池包。实施形态的电池用负极活性物质是粒子状的电池用负极活性物质，其具有:含有锂嵌入/脱嵌电位为IV VS Li/Li+?3V vs Li/Li+的物质的粒子、和形成于该粒子表面的尖晶石型锂钛复合氧化物的覆盖层。具体地，如图5所示那样具有:含有锂嵌入/脱嵌电位为IV vs Li/Li+?3V vs Li/Li+的物质的粒子101、和形成于该粒子101表面的尖晶石型锂钛复合氧化物的覆盖层102。上述结构的负极活性物质当在正极/负极相对的区域内发生内部短路时，形成短路部的负极活性物质表面由于形成有尖晶石型锂钛复合氧化物的覆盖层，并且该覆盖层显示出绝缘性，所以大电流难以流过。其结果是，具备含有上述负极活性物质的负极的电池的发热得到抑制，可以提高安全性。即，尖晶石型锂钛复合氧化物(例如Li4Ti5O12)的锂工作电位为约1.55V (vs.Li/Li+)，伴随着电池的充放电，如下述式(I)所示那样嵌入/脱嵌锂。【权利要求】1.一种电池用负极活性物质，其是粒子状的电池用负极活性物质，其具有:含有选自钛系氧化物、钥系氧化物和铌系氧化物中的至少一种的粒子、和由形成于该粒子表面的具有尖晶石型结构的锂钛复合氧化物形成的覆盖层。2.根据权利要求1所述的电池用负极活性物质，其中，选自所述钛系氧化物、所述钥系氧化物和所述铌系氧化物中的至少一种具有斜方锰矿型、锐钛矿型、金红石型、板钛矿型、青铜型中的任一种结构。3.根据权利要求1所述的电池用负极活性物质，其中，所述锂钛复合氧化物的覆盖层具有5nm以上的厚度。4.一种非水电解质电池，其具备: 外包装材； 收纳于所述外包装材内的正极； 收纳于所述外包装材内且在空间上与所述正极分开的、含有粒子状的活性物质的负极；以及 填充于所述外包装材内的非水电解质， 所述负极中的所述粒子状的活性物质具有:含有选自钛系氧化物、钥系氧化物和铌系氧化物中的至少一种的粒子、和由形成于该粒子表面的具有尖晶石型结构的锂钛复合氧化物形成的覆盖层。5.根据权利要求4所述的非水电解质电池，其中，选自所述钛系氧化物、所述钥系氧化物和所述铌系氧化物中的至少一种具有斜方锰矿型、锐钛矿型、金红石型、板钛矿型、青铜型中的任一种结构。6.根据权利要求4所述的非水电解质电池，其中，所述负极具有:集电体和形成于该集电体的一面或两面的负极层，并且 所述负极层具有:形成于所述集电体表面并含有与所述粒子状的活性物质不同的活性物质的至少I层主负极层、和形成于该主负极层表面并含有所述粒子状的活性物质的表面层。7.根据权利要求6所述的非水电解质电池，其中，所述主负极层中所含的与所述粒子状的负极活性物质不同的活性物质的锂嵌入/脱嵌电位本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电池用负极活性物质，其是粒子状的电池用负极活性物质，其具有：含有选自钛系氧化物、钼系氧化物和铌系氧化物中的至少一种的粒子、和由形成于该粒子表面的具有尖晶石型结构的锂钛复合氧化物形成的覆盖层。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：稻垣浩贵，高见则雄，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。