專利名稱：：電源系統(tǒng)和電動車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及具備非水電解質(zhì)電池的電源系統(tǒng)、和具備該電源系統(tǒng)的電動車。
背景技術(shù)：
：近年，從能源的有效利用、環(huán)境對策出發(fā)，為了有效利用再生的能源，研究了搭載電池的混合動力汽車、雙輪車、電車、升降機(jī)、風(fēng)力發(fā)電等，部分已實用化。另外，作為停電時等應(yīng)急使用的備用電源，研究了二次電池。目前為止，所應(yīng)用的、搭載的電池為鉛蓄電池和鎳氫電池。然而，例如，在混合動力汽車中所使用的鎳氫電池中，存在在高輸出時或快速充電(再生)時劇烈發(fā)熱、而且熱老化非常明顯的問題。另外，在應(yīng)急電源中所使用的鉛蓄電池由于重量能量密度小、重量大，因而受到設(shè)置場所的制約。另一方面，也進(jìn)行了對使用大容量電容器的混合動力汽車的研發(fā)，但電容器與二次電池相比，雖然可以瞬時地蓄積大電能，但是電容量非常小，存在不能小型化的問題。另外，在為電動汽車的場合，由于尚未對可以高效地回收制動時的再生能源的電源系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)，因此必須搭載大容量的電池。因此，為了克服這些問題，進(jìn)行了高輸出功率的鋰離子電池的研發(fā)。鋰離子電池由于為高電壓、重量輕，因此具有高能量密度，另一方面，由于在負(fù)極中使用碳材料，因此，具有例如在能源再生時的快速充電時，循環(huán)壽命差的問題。因此，需要限制對鋰離子電池的輸入電力，不能高效地蓄積再生能源。另外，如果使鋰離子電池高輸出化，則放電容量降^(氐，因此例如電動汽車(EV)和混合動力汽車等的行to巨離縮短。另夕卜，在插入式混合動力汽車中，今后，既需要提高制動時的能源再生能力和加速能力，又需要4吏馬達(dá)驅(qū)動(EV行駛)的行駛距離增長，但是，難以同時提高能源再生能力和加速能力、和提高馬達(dá)驅(qū)動(EV行駛)中的行駛性能。在專利文獻(xiàn)l中，如果使用碳或鋰鈦氧化物作為負(fù)極，則負(fù)極充電時的電位變化少，因此必須通過正極電位決定充電的終點，快速充電性變差。因此，在專利文獻(xiàn)l中進(jìn)行了下述嘗試通過由碳材料、和即使接納鋰電位也沒有變化的穩(wěn)定區(qū)域的電位比碳材料高的材料(例如鋰鈥氧化物)構(gòu)成負(fù)極活性物質(zhì)，來利用負(fù)極電位控制充電的終點。但是，由于碳材料的鋰嵌入電位與鋰鈦氧化物不同，因此如果在一個電池中同時使用碳材料和鋰鈦氧化物，那么在碳材料中，難以引起鋰的嵌入放出，不能獲得高的放電容量。[專利文獻(xiàn)l]特開2000-348"5
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種在快速充電中的循環(huán)性能優(yōu)異的電源系統(tǒng)、和具備該電源系統(tǒng)的電動車。本發(fā)明涉及的電源系統(tǒng)，其特征在于，具有第一電池組和第二電池組，第一電池組是由具備正極和含有碳物質(zhì)的負(fù)極的第一非水電解質(zhì)電池構(gòu)成、并向外部提供電能的電池組；第二電池組是由具備負(fù)極和正極的第二非水電解質(zhì)電池構(gòu)成，在充電深度為20%以上、80%以下的范圍內(nèi)充電以使得上述第二非水電解質(zhì)電池的充電電流密度(A/kg)比上述第一非水電解質(zhì)電池的充電電流密度(A/kg)大，并向上述第一電池組供給電能的電池組，其中該負(fù)極含有相對于1^+/1^，鋰嵌入電位為0.4V以上、平均粒徑為1jim以下的負(fù)極活性物質(zhì)，該正極含有由LixC0yM^yO2(M為選自Ni、Mn、Al和Sn之中的至少一種以上的元素，0<x<l.l、0<l<y)表示的鋰金屬氧化物。本發(fā)明涉及的電動車，其特征在于，具備電源系統(tǒng)，上述電源系統(tǒng)具有第一電池組和第二電池組，第一電池組是由具備正極和含有碳物質(zhì)的負(fù)極的第一非水電解質(zhì)電池構(gòu)成、并向外部提供電能的電池組；第二電池組是由具有負(fù)極和正極的第二非水電解質(zhì)電池構(gòu)成，在充電深度為20%以上、80%以下的范圍內(nèi)充電以<吏得上述第二非水電解質(zhì)電池的充電電流密度(A/kg)比上述第一非水電解質(zhì)電池的充電電流密度(A/kg)大，并向上述第一電池組供給電能的電池組，其中該負(fù)極含有鋰嵌入電位為0.4V(vs丄iVLi)以上、平均粒徑為lym以下的負(fù)極活性物質(zhì)，該正極含有由LixC0yM!-yO2(M為選自Ni、Mn、Al和Sn之中的至少一種以上的元素、0<x<l.l、0<l<y)表示的鋰金屬氧化物。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種在快速充電中的循環(huán)性能優(yōu)異的電源系統(tǒng)、和具備該電源系統(tǒng)的電動車。圖l是表示第一實施方式涉及的電源系統(tǒng)和電動車的框圖。圖2是在圖1的電源系統(tǒng)中使用的BMU—體化電池組的分解立體圖。圖3是才莫式地表示圖2的電池組中^f吏用的扁平型非水電解質(zhì)電池的部分剖切立體圖。圖4是表示圖1的電源系統(tǒng)中的電池控制單元的框圖。圖5是模式地表示在圖2的電池組中使用的另一扁平型非水電解質(zhì)電池的部分剖切立體圖。圖6是圖5的電極組和負(fù)極端子的主要部分的放大剖面圖。圖7是表示第二實施方式涉及的電源系統(tǒng)和電動車的框圖。圖8是表示第三實施方式涉及的電源系統(tǒng)和電動車的框圖。圖9是表示實施例1的電池組A的單電池、實施例1的電池組B的單電池和實施例8的電池組A的單電池的放電曲線的特性圖，圖IO是表示實施例1、5、6的電池組B的單電池的放電曲線的特性圖。圖ll是表示比較例1的電源系統(tǒng)和電動車的框圖。符號說明l...電源系統(tǒng)、2…混合動力汽車、3...電池組、4...升壓補(bǔ)、5...電池控制單元、6…控制器、7...馬達(dá)、8...發(fā)電機(jī)、9...車輪、IO...發(fā)動機(jī)、11...電極組、12…正極、12a…正極集電體、12b…含正極活性物質(zhì)的層、13...負(fù)極、13a…負(fù)極集電體、13b.,.含負(fù)極活性物質(zhì)的層、14...隔板、15...正極端子、16...負(fù)極端子、17...容器、18...疊層電極組、21...電池單體、23...膠粘帶、24…印刷配線141、25…溫度傳感器、26...充放電控制電路、27...充電隔斷電路、28...放電隔斷電路、30...正極側(cè)配線、31...正極側(cè)接線柱、32...負(fù)極側(cè)配線、33...負(fù)極側(cè)接線柱、34...保護(hù)片、35...保護(hù)塊、36...收納容器、37...蓋、41…插入式混合動力汽車、42...充電器、43...外部電源、44，45...電動汽車、A，B...電池組。具體實施方式在本發(fā)明的實施方式中涉及的電源系統(tǒng)，通過使用第一電池組和第二電池組這2種電池組，在再生充電那樣的快速充電時可以高效充電，且在電動車的行駛時可以長時間放電。即，由具備正極和含有碳物質(zhì)的負(fù)極的第一非水電解質(zhì)電池構(gòu)成的第一電池組，能量密度比第二電池組的高，因此通過作為向電源系統(tǒng)的外部供給電能的供給源使用，可以長時間驅(qū)動電動車。另一方面，在構(gòu)成第二電池組的第二非水電解質(zhì)電池中所使用的負(fù)極活性物質(zhì)，由于鋰嵌入電位為0.4V(vs.Li+/Li)以上，因此可以抑制再生充電那樣的快速充電時的鋰金屬析出。另外，通過在正極中使用LixC0yMLyO2(M是選自Ni、Mn、Al和Sn之中的至少一種以上的元素、0<x《l.l、0<l<y)所表示的鋰金屬氧化物，與LiCo02之類的鋰鈷復(fù)合氧化物相比，更能降低充電初期的正極電位，因此在再生充電那樣的快速充電時，正極電位難以到達(dá)過充電區(qū)域，因而可以抑制由于過充電而引起的正極劣化。通過使負(fù)極活性物質(zhì)的平均粒徑在l|Lim以下，可以提高負(fù)極活性物質(zhì)的鋰離子嵌入脫嵌速度。另外，通過在充電深度為20%以上、80%以下的范圍內(nèi)對第二電池組充電以使得第二非水電解質(zhì)電池的充電電流密度(A/kg)比第一非水電解質(zhì)電池的充電電流密度(A/kg)大，可以提高達(dá)到高輸入的電力再生時、快速放電時的充電效率。如果充電深度未滿20%，那么第二電池組向第一電池組供給電能時，第二電池組容易陷入it^t電狀態(tài)，因此快速放電時的循環(huán)性能降低。另一方面，如果充電深度超過80%，那么由于第二電池組的再生電力的接納性降低，因此盡管使用著第一電池組，但是放電持續(xù)時間變短。另外，由于第二電池組容易陷入過充電狀態(tài)，因此快速充電時的循環(huán)性能也降低。充電深度更優(yōu)選的范圍是40%以上、60%以下。第二電池組例如可以從馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、或充電器接受電能供給。另外，充電深度也稱為SOC(充電狀態(tài)；stateofcharge)，是單電池的充電容量相對于滿充電容量之比。在滿充電容量中使用單電池的公稱容第一非水電解質(zhì)電池的充電電流密度(A/kg)是指第一非水電解質(zhì)電池的最大充電電流值(A)除以第一非水電解質(zhì)電池的重量(kg)而得到的值。另外，第二非水電解質(zhì)電池的充電電流密度(A/kg)是指第二非水電解質(zhì)電池的最大充電電流值(A)除以第二非水電解質(zhì)電池的重量(kg)而得到的值。第一電池組例如從第二電池組或充電器接受電力供給而被充電。這時的第一電池組的充電深度優(yōu)選為40%以上、100%以下的范圍。由此可以易于控制第二電池組的充電深度為20%以上、80%以下的范圍，因此可以維持笫二電池組的輸出輸入性能較高。更優(yōu)選的范圍為60%以上、80%以下的范圍。從第二電池組向第一電池組供給電能的方式優(yōu)選是恒流恒壓的充電方式。第一、第二電池組是具備以第一、第二非水電解質(zhì)電池為單電池、將多個單電池串聯(lián)或并聯(lián)連接的組件。第一、第二非水電解質(zhì)電t^自都具有正極、負(fù)極、和非水電解質(zhì)。首先，對第二非水電解質(zhì)電池進(jìn)行說明。(1)負(fù)極該負(fù)極具有負(fù)極集電體、在負(fù)極集電體的單面或兩面上擔(dān)栽的、含有鋰嵌入電位為0.4V(vs丄i+ZLi)以上、平均粒徑為lnm以下的負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的負(fù)極層。鋰嵌入電位的上限值可以為3V(vs丄f/Li)。該負(fù)極活性物質(zhì)優(yōu)選為金屬氧化物、金屬硫化物、金屬氮化物或合金。作為金屬氧化物，例如可以列舉鴒氧化物(wo3)、非晶錫氧化物、錫硅氧化物(SnSi03)、氧化硅(SiO)、含鈥氧化物、鋰鈦氧化物等。作為含鈦氧化物，可以列舉Ti02、含有Ti和選自P、V、Sn、Cu、Ni和Fe中的至少一種元素的金屬復(fù)合氧化物等。Ti02優(yōu)選為銳鈥礦型、熱處理溫度為300~500C的低結(jié)晶性的。作為含有Ti和選自P、V、Sn、Cu、Ni和Fe中的至少一種元素的金屬復(fù)合氧化物，例如可以列舉Ti02-P205、Ti02-V205、Ti02-P2Os-Sn02、Ti02-P2Os-MeO(M是選自Cu、Ni和Fe中的至少一種元素)等。該金屬復(fù)合氧化物，優(yōu)選是結(jié)晶性低、結(jié)晶相和非晶相共存、或者非晶相單獨存在的顯孩t結(jié)構(gòu)。通過使之為這種顯孩史結(jié)構(gòu)，可以大幅地提高循環(huán)性能。作為金屬硫化物，例如，可以列舉硫化鈦(TiS2)、硫化鉬(MoS2)、硫化鐵(FeS、FeS2、LixFeS2)等。作為金屬氮化物，例如，可以列舉鋰鈷氮化物(LixCoyN、0<x<4，0<y<0.5)等。作為鋰合金，可以列舉鋰鋁合金、鋰鋅合金、鋰鎂合金、鋰硅合金、鋰鉛合金等。尤其優(yōu)選含有鋰鈦氧化物的負(fù)極活性物質(zhì)。作為鋰鈦氧化物，例如，可以列舉尖晶石型鈦酸鋰(例如，Li4+xTi5012、x是-Kx《3，優(yōu)選0<x")、Li2+yTi307(y是-Ky《3)等的斜方錳礦型鈦酸鋰等。從循環(huán)性能來看，尤其優(yōu)選尖晶石型鈦酸鋰。這是由于即使平均粒徑在lum以下，也難以引起非水電解質(zhì)的分解，負(fù)極的體積變化小，因此快速充電時的長期循環(huán)壽命性能非常優(yōu)異的緣故。負(fù)極活性物質(zhì)的平均粒徑更優(yōu)選的范圍是0.3"111以下。但是，如果平均粒徑小，則容易引起粒子的凝聚，有可能招致負(fù)極的均質(zhì)性降低，因此下限值優(yōu)選為0.001jam。平均粒徑lpm以下的負(fù)極活性物質(zhì)，優(yōu)選反應(yīng)合成活性物質(zhì)原料、作為活性物質(zhì)前體制備lMm以下的粉末，通過使用球磨機(jī)和噴磨機(jī)等粉碎機(jī)對燒成處理后的粉末實施粉碎處理至1Um以下而得到。負(fù)極活性物質(zhì)的粒徑可使用激光衍射式粒度分布測定裝置(島津SALD-300)，采用下述方法測定首先，在燒杯中添加約O.lg試樣、表面活性劑和l2mL蒸餾水，充分?jǐn)嚢韬螅⑷霐嚢?JOff中，以2秒間隔測定64次光強(qiáng)度分布，分析粒度分布數(shù)據(jù)。負(fù)極集電體優(yōu)選由鋁箔或鋁合金箔形成。另外，鋁箔和鋁合金箔的平均結(jié)晶粒徑優(yōu)選為50pm以下。更優(yōu)選的平均結(jié)晶粒徑為10|um以下。雖然平均結(jié)晶粒徑越小，負(fù)極集電體的化學(xué)和物理強(qiáng)度越高，但是為了獲得優(yōu)異的導(dǎo)電性，希望^t細(xì)組織為結(jié)晶質(zhì)，因此平均結(jié)晶粒徑的下限值優(yōu)選為0.01lim。通過使平均結(jié)晶粒徑在50Mm以下，可以飛躍地提高鋁箔或鋁合金箔的強(qiáng)度。通過增大該負(fù)極集電體強(qiáng)度，可以使物理和化學(xué)的耐性增強(qiáng)、減少負(fù)極集電體的斷裂。尤其是可以防止在高溫環(huán)境下(40。C以上)的it^t電長期循環(huán)中顯著的負(fù)極集電體的由溶解腐蝕導(dǎo)致的劣化，從而可以抑制電極電阻的增大。進(jìn)而通過抑制電極電阻的增大，焦耳熱降低，可以抑制電極發(fā)熱。另外，通過增大負(fù)極集電體強(qiáng)度，即使對負(fù)極施加高的加壓壓力，集電體也不會斷裂。由此，可以使負(fù)極高密度化，容量密度提高。通常地，在對電極施加壓力時，負(fù)極活性物質(zhì)的平均粒徑越小，對負(fù)極集電體的負(fù)荷越大。通過使用平均結(jié)晶粒徑為50nm以下的鋁箔或平均粒徑為50pm以下的鋁合金箔作為負(fù)極集電體，負(fù)極集電體可以耐受由平均粒徑為1jum以下的負(fù)極活性物質(zhì)所產(chǎn)生的、對電極施加壓力時的強(qiáng)負(fù)荷，因此可以避免加壓時的負(fù)極集電體的斷裂。另外，通過使負(fù)極高密度化，熱傳導(dǎo)率增加、可以提高電極的放熱性。另外，通過抑制電池的發(fā)熱和提高電極的放熱性的協(xié)同效應(yīng)，可以抑制電池溫度上升。平均結(jié)晶粒徑的范圍為50jLim以下的鋁箔或鋁合金箔，受到材料組成、雜質(zhì)、加工條件、熱處理過程和正火的加熱條件和冷卻條件等多因素的復(fù)雜影響，上述結(jié)晶粒徑可以在制造工序中，通過有機(jī)地組合上述各種因素而進(jìn)行調(diào)整。另外，也可以通過使用日本制箔制的PACAL21來制作負(fù)極集電體。具體地，平均結(jié)晶粒徑為50pm以下的鋁箔可以通過^f吏平均結(jié)晶粒徑為卯jam的鋁箔在50250X:下退火處理后，冷卻至室溫而制作。另一方面，平均結(jié)晶粒徑為50|im以下的鋁合金箔可以通過^f吏平均結(jié)晶粒徑為卯Um的鋁合金箔在50~250"C下退火處理后，冷卻至室溫而制作。鋁和鋁合金的平均結(jié)晶粒徑可以通過以下iJL明的方法來測定。在金相顯微鏡下觀察負(fù)極集電體表面的組織。測定在lmmxlmm的視場內(nèi)存在的晶粒數(shù)n，由下述(2)式計算出平均晶粒面積S(nm2)。S-(1x106)/n(2)其中，(1x106)所表示的值是lmmxlmm的視場面積(|im2),n是晶粒數(shù)。用所得的平均晶粒面積S，4戈入下述(3)式，計算出平均結(jié)晶粒徑d(pm)。對5個地方(5個視場)進(jìn)行這樣的平均結(jié)晶粒徑d的計算，其平均值作為平均結(jié)晶粒徑。另外，假設(shè)誤差為約5%。d=2(S/ir)1/2(3)負(fù)極集電體的厚度優(yōu)選為20|im以下。鋁箔的純度優(yōu)選為99.99%以上。作為上述鋁合金，優(yōu)選含有鎂、鋅、錳、硅等元素的合金。另外，鐵、銅、鎳、鉻等過渡金屬量優(yōu)選為100ppm以下。作為導(dǎo)電劑可以使用碳材料。例如，可以列舉乙炔炭黑、炭黑、焦炭、碳纖維、石墨等。作為粘結(jié)劑，例如，可以列舉聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、氟系橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠等。負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的配合比，優(yōu)選為負(fù)極活性物質(zhì)80~95重量％、導(dǎo)電劑3~18重量％、粘結(jié)劑2~7重量％的范圍。負(fù)極例如可以通過將負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑懸浮在合適的溶劑中，將該懸浮物涂敷在負(fù)極集電體上，干燥，施壓而制作。上述負(fù)極集電體的每一面的負(fù)極層厚度優(yōu)選為5~100nm。尤其為550Mm的范圍時，大電流下的充電放電時的熱傳導(dǎo)性高，可以抑制急劇的發(fā)熱，因此優(yōu)選。(2)正極正極具有正極集電體、在上述正極集電體的一面或兩面上擔(dān)載的、含有正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的正極層。正極活性物質(zhì)中可以使用快速充電性能優(yōu)異的材料。具體地，可以列舉LixC0yMi-yO2(M為選自Ni、Mn、Al和Sn之中的至少一種以上的元素、0<x<l.l，(XyO所表示的鋰金屬氧化物。通過使用該正極活性物質(zhì)，可以降低正極電阻成分和進(jìn)一步降低充電時的正極電位，可以提高充電速度。更優(yōu)選的正極活性物質(zhì)為LixCOyNizMnhy-zOz(其中，0<x<l.l，0.1<y<0.6、0.1<z<0.8)。通過使用該正極活性物質(zhì)，可以大幅地提高快速充電性能，大幅地提高再生能力。正極活性物質(zhì)的平均粒徑優(yōu)選為3jam以上。由此，可以抑制高溫時與非水電解質(zhì)的反應(yīng)，可以大幅地改善在高溫下U0。C以上)驅(qū)動時或貯藏時的電池的電阻上升的劣化。更優(yōu)選的范圍為3lam以上、6jam以下。作為正極集電體，可以列舉鋁箔或鋁合金箔，優(yōu)選平均結(jié)晶粒徑為50iam以下。更優(yōu)選為10jam以下。通過4吏平均結(jié)晶粒徑的范圍為50|im以下，可以飛躍地增大鋁箔或鋁合金箔的強(qiáng)度，可以高的加壓壓力將正極高密度化，可以提高容量密度。平均結(jié)晶粒徑越小，越可以減少針孔和裂紋的產(chǎn)生，同時，可以提高正極集電體的化學(xué)強(qiáng)度和物理強(qiáng)度。為了使集電體的微細(xì)組織為具有結(jié)晶質(zhì)的組織、確保適當(dāng)?shù)氖疕，平均結(jié)晶粒徑的下限值優(yōu)選為0.01jim。正極集電體的厚度優(yōu)選為20jam以下。作為導(dǎo)電劑，可以列舉例如乙炔炭黑、炭黑、石墨等。作為粘結(jié)劑，可以列舉例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、氟系橡膠等。正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的配合比優(yōu)選為正極活性物質(zhì)80~95重量％、導(dǎo)電劑3~18重量％、粘結(jié)劑2~7重量％的范圍。正極例如可以通過將正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑懸浮在合適的溶劑中，將該懸浮物涂敷在正極集電體上，干燥，施加壓力而制作。上述正極集電體的每一個面的正極層厚度優(yōu)選為5~250pm。尤其為5~200jim的范圍時，大電流下的充電放電時的熱傳導(dǎo)性高，可以抑制急劇的發(fā)熱，因此優(yōu)選。(3)非水電解質(zhì)作為非水電解質(zhì)，可以列舉通過將電解質(zhì)溶解在有機(jī)溶劑中而制備的液狀非水電解質(zhì)、將上述液狀非水電解質(zhì)和高分子材料復(fù)合化而成的凝膠狀非水電解質(zhì)、或?qū)圎}電解質(zhì)和高分子材料復(fù)合化而成的固體非水電解質(zhì)。另外，也可以使用含有鋰離子的常溫熔融鹽(離子性熔融物)。液狀非水電解質(zhì)可以通過將電解質(zhì)以0.5~2mol/L的濃度溶解在有機(jī)溶劑中而制備。作為電解質(zhì)，例如，可以列舉LiCi04、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiCF3S03、LiN(CF3S02)2、LiN(C2F5S02)2、Li(CF3S02)3C、LiB[(OCO)22等。使用的電解質(zhì)的種類可以為1種或2種以上。作為有機(jī)溶劑，例如，可以列舉碳酸亞丙酯(PC)、碳酸亞乙酯(EC)等環(huán)狀碳酸酯，碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲基乙基酯(MEC)等鏈狀碳酸酯，二甲氡基乙烷(DME)、二乙氧基乙烷(DEE)等鏈狀醚，四氫呋喃(THF)、二氧雜戊環(huán)(DOX)等環(huán)狀醚，Y-丁內(nèi)酯(GBL)、乙腈(AN)、環(huán)丁砜(SL)等單獨或混合溶劑。如果是含GBL的非水電解質(zhì)，那么可以進(jìn)一步降低充電時的氣體產(chǎn)生量。如果除了GBL以外，還含有選自PC和EC之中的至少一種，則更優(yōu)選。作為高分子材料，例如，可以列舉聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚丙烯腈(PAN)、聚環(huán)氧乙烷(PEO)等。另外，常溫熔融鹽(離子性熔融物)是由鋰離子、有機(jī)物陽離子和有機(jī)物陰離子構(gòu)成、在100"C以下、優(yōu)選在室溫以下也是液體。在正極和負(fù)極之間，可以配置隔板。作為隔板，例如可以是合成樹脂制的無紡布、聚乙烯多孔質(zhì)薄膜、聚丙烯多孔質(zhì)薄膜等。正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)被收納入容器內(nèi)。作為容器，可以使用層合薄膜制容器、金屬制容器等。作為形狀，可以列舉為扁平形、方形、圓筒形、硬幣形、紐扣形、片形、疊層形、搭載在電動汽車等上的大型電池等。作為層合薄膜，例如，可以列^有金屬層和覆蓋金屬層的樹脂層的多層薄膜。為了輕量化，金屬層優(yōu)選是鋁箔或鋁合金箔。樹脂層是用于增強(qiáng)金屬層的，可以由聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等高分子形成。層合薄膜制容器例如可以通過熱熔合來粘結(jié)層合薄膜而得到。層合薄膜的厚度優(yōu)選的范圍為0.5mm以下。另外，層合薄膜的厚度的下限值優(yōu)選為O.Olmm。金屬制容器優(yōu)選由鋁或鋁合金形成。鋁或鋁合金各自的平均結(jié)晶粒徑優(yōu)選為50|um以下。通過^f吏平均結(jié)晶粒徑為50|im以下，由鋁或鋁合金制成的金屬制容器的強(qiáng)度增大，即使使容器的壁厚變薄，也可以確保充足的機(jī)械強(qiáng)度。由此，由于可以提高容器的放熱性，可以抑制電池溫度的上升。另外，通過提高能量密度，可以使電池輕量化和小型化。另外，更優(yōu)選在10Mm以下。雖然平均結(jié)晶粒徑越小，容器的化學(xué)和物理強(qiáng)度越高，但是，由于為了獲得優(yōu)異的導(dǎo)電性而希望微細(xì)組織為結(jié)晶質(zhì)，因此平均結(jié)晶粒徑的下限值優(yōu)選為0.01jim。這些特征適合于要求高溫條件、高能量密度等的電池、例如車栽用二次電池。金屬制容器的板厚的優(yōu)選范圍為0.5mm以下。另夕卜，金屬制容器的板厚的下P艮值優(yōu)選為0.05mm。上述鋁箔的純度優(yōu)選為99.99%以上。作為上述鋁合金，優(yōu)選是含有鎂、鋅、硅等元素的合金。另一方面，鐵、銅、鎳、鉻等過渡金屬優(yōu)選為100ppm以下。金屬制容器可以通過激光進(jìn)行封口。因此，與層合薄膜制容器相比，可以減少密封部的體積，可以提高能量密度。接著，對第一非水電解質(zhì)電池進(jìn)行說明。第一非水電解質(zhì)電池除了使用以下所說明的正極和負(fù)極以外，可以使用與在第二非水電解質(zhì)電池中所說明的同樣的構(gòu)成。(負(fù)極)該負(fù)極具有負(fù)極集電體、在負(fù)極集電體的一面或兩面上擔(dān)載的、含有負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的負(fù)極層。在負(fù)極活性物質(zhì)中，可以使用嵌A^t出鋰離子的碳物質(zhì)。碳物質(zhì)例如可以列舉天然石墨、人&墨、焦炭、氣相生長碳纖維、中間相瀝青系碳纖維、球狀碳、樹脂燒成碳。更優(yōu)選的碳物質(zhì)可以列舉天然石墨、Ait^墨、中間相瀝青系碳纖維、球狀碳。優(yōu)選碳物質(zhì)的X射線衍射(002)晶面的面間距d。Q2為0.340nm以下。由此，可以提高第一電池組的能量密度，因此可以更加延長電源系統(tǒng)的放電時間。更優(yōu)選的碳物質(zhì)是&02為0.337nm以下的石墨質(zhì)材料，尤其優(yōu)選以天然石墨為原料的石墨材料。通過4吏用d002為0.337nm以下的石墨質(zhì)材料作為碳物質(zhì)，同時使用與第二電池組相同的正極活性物質(zhì)，能量密度提高，由此可以進(jìn)一步延長改電持續(xù)時間。同時，由于第一非水電解質(zhì)電池的放電曲線與第二非水電解質(zhì)電池的放電曲線一致，因此電池組的充電深度容易控制、電池組的殘余量容易管理。另外，由于可以采用共通的充放電控制電路進(jìn)行第一電池組和第二電池組的控制，因此可以降4良電源系統(tǒng)的成本和尺寸。碳物質(zhì)的形狀優(yōu)選為鱗片狀、粒狀、球狀。負(fù)極集電體優(yōu)選由銅箔形成。負(fù)極集電體的厚度優(yōu)選為20Mm以下。作為構(gòu)成負(fù)極的導(dǎo)電劑，可以使用碳材料。例如，可以列舉乙炔炭黑、炭黑、焦炭、碳纖維、石墨等。作為粘結(jié)劑，例如可以列舉聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、氟系橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠等。負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的配合比優(yōu)選為負(fù)極活性物質(zhì)80~100重量％、導(dǎo)電劑3~18重量％、粘結(jié)劑2~7重量％的范圍。負(fù)極例如可以通過將負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑懸浮在合適的溶劑中，將該懸浮物涂敷在負(fù)極集電體上，千燥，施加壓力而制作。負(fù)極集電體的每一個面的負(fù)極層厚度優(yōu)選為30~250jam。尤其優(yōu)選為50200iLim的范圍，這樣在低負(fù)荷放電時可以獲取高容量。(正極)在正極中，可以使用與在第二非水電解質(zhì)電池中所說明的同樣的正極。但是也可以使用以下所說明的正極活性物質(zhì)。作為正極活性物質(zhì)，可以列舉氧化物、硫化物、聚合物等。例如，作為氧化物，例如可以列舉Mn02等二氧化錳、氧化鐵、氧化銅、氧化鎳，例如LUVIn204或LixMn02等鋰錳復(fù)合氧化物，例如LixNi02等鋰鎳復(fù)合氧化物，例如LixCo02等鋰鈷復(fù)合氧化物，例如LiNh.yC0yO2等鋰鎳鈷復(fù)合氧化物，例如LiMnyC(h-y02等鋰錳鈷復(fù)合氧化物，例如LixMn2.yNiy04等尖晶石型鋰錳鎳復(fù)合氧化物，例如LixFeP04、LixFei_yMnyP04、LixCoP04等具有橄欖石結(jié)構(gòu)的鋰磷酸氧化物，例如Fe2(S04)3等硫酸鐵，例如V20s等釩氧化物等。再者，x、y只要不特別說明，優(yōu)選為0~1的范圍。例如，作為聚合物，可以列舉聚苯胺、聚吡咯等導(dǎo)電性聚合物材料，二硫醚系聚合物材料等。此外，還可以使用硫(S)、氟化碳等。作為優(yōu)選的正極活性物質(zhì)，可以列舉鋰錳復(fù)合氧化物、鋰鎳復(fù)合氧化物、鋰鈷復(fù)合氧化物、鋰鎳鈷復(fù)合氧化物、尖晶石型鋰錳鎳復(fù)合氧化物、鋰錳鈷復(fù)合氧化物、鋰磷酸鐵等。原因是這些物質(zhì)可以獲得高的正極電壓。其中，如果使用鋰錳復(fù)合氧化物、鋰鎳復(fù)合氧化物、鋰鈷復(fù)合氧化物、鋰鎳鈷復(fù)合氧化物、鋰錳鈷復(fù)合氧化物，則可以抑制在高溫環(huán)境下與非水電解質(zhì)的反應(yīng)，可以大幅地提高電池壽命。另外，也優(yōu)選使用由LiaNibCocMnd02(其中，摩爾比a、b、c和d為(Ka(1.1、b+c+d=1)所表示的鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物。通過使用鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物，可以獲得高的電池電壓。摩爾比a、b、c和d的更優(yōu)選的范圍是(Ka".l、0.1<"0.5、(Kc<0.9、0.1<cK0.5。本實施方式中涉及的電源系統(tǒng)可搭載在電動汽車、混合動力汽車、插入式混合動力汽車、電動雙輪車、電車等電動車中。參照搭載了電源系統(tǒng)的混合動力汽車、插入式混合動力汽車、電動汽車的第1~第3實施方式。(第一實施方式)圖1表示搭載了本發(fā)明實施方式中涉及的電源系統(tǒng)1的混合動力汽車2的框圖。該電源系統(tǒng)1備有電池組3、和升壓機(jī)構(gòu)4。電池組3備有第一電池組(電池組A)、第二電池組(電池組B)和電池控制單元(BMU;batterymanagementunit)5。電池組A與電池組B通過控制器裝置6并聯(lián)連接。控制器6具有DC/DC轉(zhuǎn)換器，當(dāng)從后面所述的圖4所示的充放電控制電路26接收信號時，就通過電池組B對電池組A進(jìn)行充電，因而擔(dān)負(fù)控制電池組B的電流電壓特性的任務(wù)。利用電池組B進(jìn)行的電池組A的充電，優(yōu)選是恒流恒壓充電。電池組A、B分別與升壓機(jī)構(gòu)4連接。升壓機(jī)構(gòu)4是將輸入的電能的電壓值提高至設(shè)定值再進(jìn)行輸出的機(jī)構(gòu)。在升壓機(jī)構(gòu)4中，混合動力汽車2的馬達(dá)7和發(fā)電機(jī)8連接。馬達(dá)7是用于驅(qū)動車輪9的。另外，發(fā)電機(jī)8與發(fā)動機(jī)10連接。另外，電源系統(tǒng)1的BMU5的充放電控制電路26與發(fā)電機(jī)8和馬達(dá)7連接。電池組A、B是具備以第一、第二非水電解質(zhì)電池為單電池，將多個單電池串聯(lián)或并聯(lián)連接的組件的電池組。電池組A、B分別例如如圖2所示，可以在與BMU5—體化的狀態(tài)下收納到框體內(nèi)。單電池21由第一非水電解質(zhì)電池或第二非水電解質(zhì)電池構(gòu)成，例如具有圖3所示的扁平形結(jié)構(gòu)。如圖3所示，電極組11具有使隔板14介在于正極12和負(fù)極13之間、巻繞成螺旋狀并使之成為扁平形狀的結(jié)構(gòu)。電極組ll例如通過使隔板14介在于正極12和負(fù)極13之間、巻繞成螺旋狀并使之成為扁平形狀之后，實施加熱加壓而制作。電極組11中的正極12、負(fù)極13和隔板14也可以通過具有粘結(jié)性的高分子而形成一體化。帶狀的正極端子15與正極12電連接，另一方面，帶狀的負(fù)極端子16與負(fù)極13電連接。該電極組11以使正極端子15和負(fù)極端子16的端部從容器17突出的狀態(tài)被收納到層合薄膜制容器17內(nèi)。另外，層合薄膜制容器17通過熱封而形成密封。單電池21的額定容量優(yōu)選在2Ah以上、100Ah以下。額定容量更優(yōu)選的范圍為3Ah以上、40Ah以下。這里，所謂額定容量是指在0.2C速率下放電時的容量。單電池21的個數(shù)優(yōu)選為5個以上、500個以下。個數(shù)的更優(yōu)選的范圍為5個以上、200個以下。另外，在車載用途中，為了獲得高電壓，優(yōu)選串聯(lián)連接單電池21。按照圖2、4所示的那樣，多個單電池21以串聯(lián)連接的狀態(tài)在厚度方向上層疊。所得的電池組A、B通過膠粘帶23而一體化。對于正極端子15和負(fù)極端子16突出的側(cè)面，配置印刷配線皿24。印刷配線基板24上搭載有圖4所示的BMU5和溫度傳感器25。BMU5具有充放電控制電路26、充電隔斷電路27、和放電隔斷電路28。電池組A、B也可以分別具有BMU5，圖4中，BMU5在電池組A、B間是共通的。作為電壓檢測工具的電壓檢測電路46a，分別連接在單電池21彼此的各連接點上，以便可以測定電池組A中所包括的全部的單電池21的電壓。點上，以便可以檢測電池組B中包括的所有單電池21的電壓。其中，電池組A、B包含并聯(lián)連接的場合，并聯(lián)的組由于電壓相等，因此對于并聯(lián)的1組測定一個部位的電壓即可。由電壓檢測電路46a、46b檢測的檢測信號，通過配線29被發(fā)送到充放電控制電路26。作為電流檢測工具的電流檢測電路47a、47b，與電池組A、B的正極側(cè)配線30連接，檢測電流值，檢測結(jié)果被發(fā)送至充放電控制電路26。電流檢測電路47a、47b可以與電池組A、B的負(fù)極側(cè)配線32連接。通過電流檢測電路47a、47b，檢測第一、第二非水電解質(zhì)電池各自的充電電流和;改電電5充。電池組A、B各自備有溫度傳感器25a、25b。溫度傳感器25a、25b計測電池組A、B各自的單電池21全部的溫度。另外，溫度傳感器25a、25b也可以設(shè)置成測定多個單電池21中的任意單電池的溫度。在測定一部分單電池21的溫度時，優(yōu)選測定位于電池組A、B的中段的單電池21的溫度。另夕卜，溫度傳感器25a、25b的最大檢測溫度為電池組A、B的溫度。另外，優(yōu)選測定溫度傳感器21的平面部的中央溫度。由溫度傳感器25a、25b測定的結(jié)果，作為檢測信號通過配線29發(fā)送至充放電控制電路26。在充放電控制電路26中，如果輸入電池組A、B的電壓、電流和溫度的信息，則基于輸入信號，運算電池組A、B的現(xiàn)在的充電深度，并將其與電池組A、B的目標(biāo)充電深度進(jìn)行比較?，F(xiàn)在的充電深度和目標(biāo)充電深度的差較大時，將信號發(fā)送至控制器6、馬達(dá)7或發(fā)電機(jī)8，因而形成電池組A、B的充放電。另夕卜，通it^充放電控制電路26發(fā)送信號至充電隔斷電路27或放電隔斷電路28，來停止電池組A、B的充電或放電。這樣可以控制電池組A、B的充》文電。充放電控制電路26不僅僅在控制電池組A、B的充電深度的場合，在達(dá)到設(shè)定的條件時也將信號發(fā)送至充電隔斷電路27或放電隔斷電路28。所謂設(shè)定的條件，例如是溫度傳感器25的檢測溫度達(dá)到規(guī)定溫度以上時，檢測單電池21的過充電、M電、過電流等時等。該檢測方法可以針對各個單電池21或電源電池21全體來進(jìn)行。在檢測各個單電池21的場合，可以檢測電池電壓、也可以檢測正極電位或負(fù)極電位。在后者的場合，在各個單電池21中插入用作為參照極的鋰電極。如圖2和圖4所示，電池組A、B的正極測配線30與印刷配線^24的充放電控制電路26的正極側(cè)接線柱電連接。電池組A、B的負(fù)極側(cè)配線32與接。對于各電池組A、B，在正極端子15和負(fù)極端子16突出的側(cè)面以外的三個側(cè)面上，配置由橡膠或樹脂形成的保護(hù)片34。在正極端子15和負(fù)極端子16突出的側(cè)面和印刷配線基板24之間，配置由橡膠或樹脂形成的塊狀的保護(hù)塊35。該電池組A、B分別與各保護(hù)片34、保護(hù)塊35和印刷配線基板24—起收納到收納容器36中。即，收納容器36的長邊方向的兩個內(nèi)側(cè)面和短邊方向的內(nèi)側(cè)面各自都配置保護(hù)片34，在短邊方向的相反側(cè)的內(nèi)側(cè)面上配置印刷配線基板24。電池組A、B分別位于由保護(hù)片34和印刷配線M24包圍的空間內(nèi)。在收納容器36的上面安裝蓋37。另外，電池組A、B的固定可以使用熱收縮管來代替膠粘帶23。這時，在電池組的兩側(cè)面配置保護(hù)片，套上熱收縮管后，使該熱收縮管熱收縮，捆束電池組。另外，圖2、4所示的單電池21是串聯(lián)連接的，但是為了增大電池容量，也可以并聯(lián)連接。當(dāng)然，也可以串聯(lián)、并聯(lián)地連接組裝的電池組。以下對具備這種電源系統(tǒng)1的混合動力汽車2的工作進(jìn)行說明。對于混合動力汽車2的馬達(dá)7，通過升壓機(jī)構(gòu)4供給電池組A的電能。在BMU5的充放電控制電路26中，如果電池組A的充電深度小于設(shè)定值，就向放電隔斷電路28發(fā)送信號，電池組A的放電被中斷。來自電池組A的輸出一中斷，就切換成由發(fā)動機(jī)10進(jìn)行行使驅(qū)動。電池組A按照前面敘述的那樣，通過電池組B充電。電池組B的充電，在通過馬達(dá)7的驅(qū)動使混合動力汽車2行使的場合，可以通過升壓枳i構(gòu)4供給制動時來自馬達(dá)7的再生能量來進(jìn)行。在發(fā)動機(jī)10驅(qū)動的場合，制動時來自發(fā)動機(jī)10的再生能量通過發(fā)電機(jī)8和升壓機(jī)構(gòu)4供給電池組B。在BMU5的充放電控制電路26中，當(dāng)電池組B的充電深度達(dá)到設(shè)定值時，就向充電隔斷電路27發(fā)送信號，電池組B的充電被中斷。根據(jù)這樣的混合動力汽車2，可以通過利用來自馬達(dá)7或發(fā)動機(jī)10的再生能量對電池組B充電，來提高再生充電的效率。同時，通it^電池組A向馬達(dá)7供給電能，可以實現(xiàn)電源系統(tǒng)的長時間放電。另外，在上述圖1所示的電源系統(tǒng)中，沒有安裝冷卻風(fēng)扇，但也可以導(dǎo)入冷卻風(fēng)扇來冷卻電池組。另外，也可以^_用交流馬達(dá)來代替直流馬達(dá)。但這時需要整流器。另外，電池組A、B中使用的扁平形非水電解質(zhì)電池，并不限于上述圖3所示的結(jié)構(gòu)，例如，可以是圖5、6所示的結(jié)構(gòu)。如圖5所示，在層合薄膜制的容器17內(nèi)，收納了疊層型電極組18。疊層型電極組18如圖6所示，具有使隔板14介在于正極12和負(fù)極13之間并交替層疊的結(jié)構(gòu)。正極12存在多個，分別具有正極集電體12a、和擔(dān)載于正極集電體12a的兩面的含正極活性物質(zhì)的層12b。負(fù)極13存在多個，分別具有負(fù)極集電體13a、和擔(dān)載于負(fù)極集電體13a的兩面的含負(fù)極活性物質(zhì)的層13b。各個負(fù)極13的負(fù)極集電體13a，其一邊從正極12中突出。從正極12中突出的負(fù)極集電體13a與帶狀的負(fù)極端子16電連接。帶狀的負(fù)極端子16的前端從容器17引出到外部。另外，雖然這里沒有圖示，但是正極12的正極集電體12a，其位于負(fù)極集電體13a的與突出邊相反的一側(cè)的邊從負(fù)極13突出。從負(fù)極13中突出的正極集電體12a與帶狀的正極端子15電連接。帶狀的正極端子15的前端位于與負(fù)極端子16相反的一側(cè)，從容器17的邊引出到外部。(第二實施方式)圖7表示搭載了本發(fā)明實施方式涉及的電源系統(tǒng)1的插入式混合動力汽車41的框圖。該插入式混合動力汽車41除了具有充電器42以外，還具有與上述第一實施方式相同的結(jié)構(gòu)。充電器42在插入式混合動力汽車41沒有行使時，與外部電源43連接，進(jìn)4亍電池組A、B的充電。另外，充電器42與BMU5的充放電控制電路26連接。對于插入式混合動力汽車41的馬達(dá)7，通過升壓機(jī)構(gòu)4供給電池組A的電能。在BMU5的充放電控制電路26中，當(dāng)電池組A的充電深度低于設(shè)定值時，就向放電隔斷電路28發(fā)送信號，電池組A的放電被中斷。如果來自電池組A的輸出中斷，那么切換成由發(fā)動機(jī)10進(jìn)行驅(qū)動。電池組A由電池組B或充電器42充電。電池組B的充電，在通過馬達(dá)7的驅(qū)動而使插入式混合動力汽車41行使時，通過升壓機(jī)構(gòu)4供給制動時的馬達(dá)7的制動能量來進(jìn)行。在發(fā)動機(jī)10驅(qū)動的場合，通過發(fā)電機(jī)8和升壓機(jī)構(gòu)4，向電池組B供給制動時的發(fā)動機(jī)10的制動能量。在插入式混合動力汽車41沒有行使的情況下，利用充電器42進(jìn)行電池組B的充電。在BMU5的充放電控制電路26中，如果電池組B的充電深度達(dá)到了設(shè)定值，那么向充電隔斷電路27發(fā)送信號，電池組B的充電被中斷。根據(jù)這種插入式混合動力汽車41，由于利用來自馬達(dá)7或發(fā)動機(jī)10的再生能量對電池組B充電，因此可以提高再生充電的效率，同時，通過從電池組A向馬達(dá)7供給電能，可以實現(xiàn)電源系統(tǒng)的長時間放電。(第三實施方式)圖8表示搭栽本發(fā)明實施方式中涉及的電源系統(tǒng)1的電動汽車44的框圖。該電動汽車44沒有搭載發(fā)動機(jī)10和發(fā)電機(jī)8，并且具有充電器42，除此以外，具有與上述第一實施方式同樣的構(gòu)成。充電器42在電動汽車44沒有行使時，與外部電源43連接，進(jìn)行電池組A、B的充電。另外，充電器42與BMU5的充放電控制電路26連接。電池組A的電能通過升壓機(jī)構(gòu)4供給電動汽車44的馬達(dá)7。在BMU5的充放電控制電路26中，如果電池組A的充電深度低于設(shè)定值時，則向放電隔斷電路28發(fā)送信號，電池組A的放電被中斷。電池組A由電池組B或充電器42充電。電池組B的充電，在通過馬達(dá)7的驅(qū)動使電動汽車44行使的場合，通過升壓機(jī)構(gòu)4供給制動時的馬達(dá)7的制動能量來進(jìn)行。在電動汽車44沒有行使的場合，由充電器42進(jìn)行電池組B的充電。在BMU5的充放電控制電路26中，如果電池組B的充電深度達(dá)到設(shè)定值，就向充電隔斷電路27發(fā)送信號，電池組B的充電被中斷。根據(jù)這樣的電動汽車44,可以利用來自馬達(dá)7的再生能量對電池組B進(jìn)行充電，從而提高再生充電的效率，同時，通it^電池組A向馬達(dá)7供給電能，可以實現(xiàn)電源系統(tǒng)的長時間放電。[實施例以下，參照上述的附圖，詳細(xì)地說明本發(fā)明的實施例。另外，只要不超出本發(fā)明的宗旨，本發(fā)明并不限于以下所披露的實施例。(實施例1)對第二非水電解質(zhì)電池的負(fù)極制作方法進(jìn)行說明。將作為活性物質(zhì)的平均粒徑為0.3nm、鋰嵌入電位為1.55V(vs丄i+ZLi)的尖晶石型鈦酸鋰(1^4115012)粉末、作為導(dǎo)電劑的平均粒徑為0.4jnm的碳粉末、和作為粘結(jié)劑的聚偏二氟乙烯(PVdF)混合并使得重量比為卯7:3，然后g在N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶劑中，制備出漿液。將所得漿液涂敷在厚度為12jam的平均結(jié)晶粒徑為50um的鋁合金箔(純度99.4%)上，干燥、通過加壓工序，制作出電極密度為2.4g/ci^的負(fù)極。另外，鋰嵌入電位采用以下說明的方法進(jìn)行測定。將負(fù)極切成lcmxlcm的大小，形成作用極。通過玻璃過濾器(隔板)使作用極和由2cmx2cm的鋰金屬箔形成的對電極對置，插入鋰金屬作為參照極并避免作用極和對電極接觸。將這些電^Ut入3極式玻璃電池中，作用極、對電極、參照極各自與玻璃電池的端子連接，注入50ml電解液，該電解液是在EC和BL以體積比25:75混合而成的混合溶劑中，溶解2mol/L的LiBF4而得到的電解液，在電解液充分浸滲到隔板和電極中的狀態(tài)下，密閉玻璃容器。所制作的玻璃電池配置在25X:的恒溫槽內(nèi)，測定以0.1mA/cit^的電流密度充電時的作用極的鋰離子嵌入電位。對正極制作方法進(jìn)行說明。將作為活性物質(zhì)的平均粒徑為3.3pm的鋰鈷鎳錳氧化物(LiCo1/3Ni1/3Mn1/302)、作為導(dǎo)電劑的石墨粉末、和作為粘結(jié)劑的聚偏二氟乙烯(PVdF)混合并使得重量比為87:8:5，然后*在N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶劑中，制備出漿液。將所得漿液涂敷在厚度為15|im的平均結(jié)晶粒徑為12inm的鋁箔(純度99.99%)上，干燥、通過加壓工序，制作出電極密度為3.0g/cm3的正極。容器使用了厚度O.lmm的含有鋁的層合薄膜。該含鋁的層合薄膜的鋁層厚度約為0.03mm，平均結(jié)晶粒徑約為100|lim。在增強(qiáng)鋁層的樹脂中，使用了聚丙烯。容器是通過熱熔合層合薄膜而加工出的。接著，將帶狀的正極端子與正極電連接，同時，將帶狀的負(fù)極端子與負(fù)極電連接。4^f度為12lim的由聚乙烯制的多孑L質(zhì)薄膜形成的隔板與正極密合地覆蓋其上。按對置方式將負(fù)極重疊于由隔M蓋的正極上，將它們巻繞成螺旋狀，制作出電極組。對該電極組施加壓力，使其成型成扁平狀，在容器中插入成型為扁平狀的電極組。在EC和GBL以體積比(EC:GBL)為1:2的比例混合的有機(jī)溶劑中，溶解1.5mol/L的鋰鹽LiBF4，制備液狀的非水電解質(zhì)。所得的非水電解質(zhì)被注入到容器內(nèi)，制作出具有上述圖3所示的結(jié)構(gòu)、厚度為6.5mm、寬度為70mm、高度為100mm的第二非水電解質(zhì)電池。電池重量為卯g、公稱容量為3000mAh。串聯(lián)連接6個該第二非水電解質(zhì)電池，然后固定在塑料板上，形成為l個組件。串聯(lián)連接20個該組件，制作出電源系統(tǒng)的電池組B(額定電壓264V、額定容量為3Ah)。接著，對第一非水電解質(zhì)電池的負(fù)極的制作方法進(jìn)行說明。將作為活性物質(zhì)的doo2為0.3356nm、平均粒徑為10|im的粒狀天然石墨、和作為粘結(jié)劑的聚偏二氟乙烯(PVdF)混合并使得重量比為95:5，然后分散在N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶劑中，制備漿液。將所得漿液涂敷在厚度為12pm的銅箔(純度99.9%)上，干燥、通過加壓工序，制作出電極密度為1.3g/cn^的負(fù)極(單面的負(fù)極層厚度為150|am)。碳物質(zhì)的(002)晶面的面間距do()2可以由粉末X射線衍射圖譜、通過半值寬度中點法求得。這時，不進(jìn)行洛倫茲散射等的散射修正。對正極制作方法進(jìn)行說明。將作為活性物質(zhì)的平均粒徑為3jam的鋰鈷氧化物(LiCo02)、作為導(dǎo)電材料的石墨粉末、和作為粘結(jié)劑的聚偏二氟乙烯(PVdF)混合并使得重量比為87:8:5，然后M在N-甲基他咯烷酮(NMP)溶劑中，制備漿液。將所得漿液涂敷在厚度為15nm的平均結(jié)晶粒徑為12um的鋁箔(純度99.99%)上，干燥、通過加壓工序，制作出電極密度為3.5g/cm3的正極。容器使用了厚度為0.1mm的含鋁的層合薄膜。該含鋁的層合薄膜的鋁層的厚度約為0.03mm，平均結(jié)晶粒徑約為100um。在增強(qiáng)鋁層的樹脂中使用了聚丙烯。容器是通過熱熔合層合薄膜而加工出的。接著，將帶狀的正極端子與正極電連接，同時，將帶狀的負(fù)極端子與負(fù)極電連接。使厚度為12ym的由聚乙烯制的多孔質(zhì)薄膜形成的隔板與正極密合地覆蓋其上。按對置的方式將負(fù)極重疊在由隔板覆蓋的正極上，將它們巻繞成螺旋狀，制作出電極組。對該電極組施加壓力，使其成型成扁平狀，在容器中插入成型為扁平狀的電極組。在EC和DEC以體積比(EC:DEC)為1:3的比例混合的有機(jī)溶劑中，溶解1.5mol/L的鋰鹽LiPF6，制備液狀的非水電解質(zhì)。所得的非水電解質(zhì)被注入到容器中，制作具有上述圖3所示的結(jié)構(gòu)、厚度為13mm、寬度為70mm、高度為150mm的第一非水電解質(zhì)電池。電池重量為400g、公稱容量為12Ah。串聯(lián)連接3個該第一非水電解質(zhì)電池，然后將其固定在塑料板上，形成1個組件。串聯(lián)連接20個該組件，制作出電源系統(tǒng)的電池組A(額定電壓210V、額定容量為20Ah)。4吏用該電池組B、電池組A、電池控制單元(BMU)和升壓機(jī)構(gòu)，制作出上述圖8所示的電源系統(tǒng)。將所得的電源系統(tǒng)在45"C的環(huán)境下，搭載在電動汽車上，設(shè)定電池組A的充電深度(SOC)為20%、電池組B的SOC為40。/。。一邊利用馬達(dá)的再生能量，在IOOA(第二非水電解質(zhì)電池的充電電流密度為1111A/kg)、280V(28kW)下對電池組B進(jìn)行1分鐘的快速充電，一邊從電池組B通過DC-DC轉(zhuǎn)換器在50A恒流(第一非水電解質(zhì)電池的充電電流密度為125A/kg)、最大電壓250V下，對電池組A進(jìn)行充電至SOC為60%為止，以便SOC值維持在40。/。。然后，測定由電池組A在相當(dāng)于220V、4A的輸出(0.88kW)的恒速行使IHf下驅(qū)動馬達(dá)的時間。所得的初期馬達(dá)驅(qū)動時間如下Wl所示。另夕卜，將該一系列操作重復(fù)進(jìn)行1000次，測定IOOO次，測定1000次后的馬達(dá)驅(qū)動時間。其結(jié)果如下述表l所示。(實施例2)除了設(shè)定馬達(dá)驅(qū)動試驗時的電池組B的SOC為20%以外，其余與上述實施例1所述的相同，測定初期馬達(dá)驅(qū)動時間和1000次后的馬達(dá)驅(qū)動時間。將這些結(jié)果示于下述表l。(實施例3)除了設(shè)定馬達(dá)驅(qū)動試驗時的電池組B的SOC為60%以外，其余與上述實施例1所述的相同，測定初期馬達(dá)驅(qū)動時間和1000次后的馬達(dá)驅(qū)動時間。將這些結(jié)果示于下述表l。(實施例4)除了設(shè)定馬達(dá)驅(qū)動試驗時的電池組B的SOC為80%以外，其余與上述實施例1所述的相同，測定初期馬達(dá)驅(qū)動時間和1000次后的馬達(dá)驅(qū)動時間。將這些結(jié)果示于下述表l。(實施例5)除了在第二非水電解質(zhì)電池的正極活性物質(zhì)中使用平均粒徑為3.0nm的LiCoo.97Sno.03O2以外，制作與實施例1同樣的電源系統(tǒng)和電動汽車，測定初期馬達(dá)驅(qū)動時間和1000次后的馬達(dá)驅(qū)動時間。將這些結(jié)果示于下述表1。(實施例6)除了在第二非水電解質(zhì)電池的正極活性物質(zhì)中使用平均粒徑為6jam的鋰鈷鎳錳氧化物(LiCo1/3Ni1/3Mn1/302)以外，制作與實施例1同樣的電源系統(tǒng)和電動車，測定初期馬達(dá)驅(qū)動時間和1000次后的馬達(dá)驅(qū)動時間。將這些結(jié)果示于下述表l。(實施例7)除了在第二非水電解質(zhì)電池的正極活性物質(zhì)中使用平均粒徑為5|im的LiNio.sCO(U5Alo.o502以外，制作與實施例1同樣的電源系統(tǒng)和電動車，測定初期馬達(dá)驅(qū)動時間和1000次后的馬達(dá)驅(qū)動時間。將這些結(jié)果示于下述表1。(實施例8)除了在第一非水電解質(zhì)電池的負(fù)極活性物質(zhì)中使用難石墨化性碳(d002為0.37nm、平均粒徑為10|am)以外，制作與實施例1同樣的電源系統(tǒng)和電動車，測定初期馬達(dá)驅(qū)動時間和1000次后的馬達(dá)驅(qū)動時間。其結(jié)果如下述表1所示。(比較例1)除了制作圖11所示的去除了電池組B的由電池組A形成的電源系統(tǒng)1以外，制作和實施例1同樣的電源系統(tǒng)和電動車，測定初期馬達(dá)驅(qū)動時間和1000次后的馬達(dá)驅(qū)動時間。將這些結(jié)果示于下述表1。(比較例2)除了在第二非水電解質(zhì)電池的正極活性物質(zhì)中使用平均粒徑為lpm的LiCo02以外，制作和實施例1同樣的電源系統(tǒng)和電動車，測定初期馬達(dá)驅(qū)動時間和1000次后的馬達(dá)驅(qū)動時間。將這些結(jié)果示于下述表1。(比較例3)除了設(shè)定馬達(dá)驅(qū)動試驗時的電池組B的SOC為卯％以外，和上述實施例1所述的相同，測定初期馬達(dá)驅(qū)動時間和1000次后的馬達(dá)驅(qū)動時間。將這些結(jié)果示于下述表l。(比較例4)除了設(shè)定馬達(dá)驅(qū)動試驗時的電池組B的SOC為10%以外，和上述實施例1所述的相同，測定初期馬達(dá)驅(qū)動時間和1000次后的馬達(dá)驅(qū)動時間。將這些結(jié)果示于下述表l。表l中一并表l<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>如表1所示，可以看出實施例18的電源系統(tǒng)，循環(huán)1000次后的馬達(dá)驅(qū)動時間相對于初期馬達(dá)驅(qū)動時間的維持率高，快速充電下的循環(huán)劣化小。這是由于電池組B的高的快速充電性能，因而電源系統(tǒng)的輸入特性優(yōu)異、電源系統(tǒng)充電時的劣化小。與此相對，在沒有使用電池組B的比較例1的電源系統(tǒng)、使用LiCo02作為電池組B的正極活性物質(zhì)的比較例2的電源系統(tǒng)、設(shè)定電池組的SOC為不足20%的比較例4的電源系統(tǒng)中，雖然初期驅(qū)動時間長，但是，循環(huán)1000次后的馬達(dá)驅(qū)動時間的下降率大。另一方面，電池組的SOC超過80%的比較例3的電源系統(tǒng)，其初期馬達(dá)驅(qū)動時間比實施例1~8的短。另外，通過比較實施例1~4發(fā)現(xiàn)在電池組B的SOC為40。/。以上、60%以下的實施例1、3中，循環(huán)1000次后的馬達(dá)驅(qū)動時間相對于初期馬達(dá)驅(qū)動時間的維持率高。測定實施例1的電池組A的單電池(第一非水電解質(zhì)電池)、實施例1的電池組B的單電池(第二非水電解質(zhì)電池)、和實施例8的電池組A的單電池(第一非水電解質(zhì)電池)的放電曲線，其結(jié)果如圖9所示。圖9中的縱坐標(biāo)表示單電池電壓(V)、橫坐標(biāo)表示單電池的放電容量深度(％)。從圖9可以看出實施例1的電池組A的單電池放電曲線，其斜率和電壓平坦部的長度與實施例1的電池組B的單電池放電曲線非常相似。由此，容易控制電池組A、B的SOC，可以準(zhǔn)確地檢測電池組A、B的殘余容量。另外，由于通過控制SOC，可以切實地抑制單電池的過充電和it^電，因此循環(huán)性能也提高。另一方面，實施例8的電池組A的單電池放電曲線與實施例1的電池組B的單電池的放電曲線相比，電壓平坦性低。另外，測定實施例l、5、6的電池組B的單電池(第二非水電解質(zhì)電池)的放電曲線，其結(jié)果如圖10所示。圖10中的縱坐標(biāo)表示單電池電壓(V)、橫坐標(biāo)表示單電池的放電容量深度(o/。)。由圖10可以看出使用在LixC0yMi-yO2的元素M使用選自Ni、Mn和Sn之中的至少一種元素的正極活性物質(zhì)的實施例1、5，與元素M使用Al的實施例6相比，電壓平坦性優(yōu)異，更容易控制電池組的SOC。另外，本發(fā)明并不限于上述實施方式，在實施階段，可以在沒有脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，對構(gòu)成要素進(jìn)行變形、具體化。另外，通過適當(dāng)組合上述實施方式中公開的多個構(gòu)成要素，可以形成各種發(fā)明。例如，也可以從實施方式所表示的全部構(gòu)成要素中削除幾個構(gòu)成要素。另外，也可以適當(dāng)組合不同實施方式所涉及的構(gòu)成要素。本發(fā)明中表示數(shù)值范圍的"以上"、"以下，，包括本數(shù)。權(quán)利要求1.一種電源系統(tǒng)，其特征在于，具備第一電池組和第二電池組，第一電池組是由具備正極和含有碳物質(zhì)的負(fù)極的第一非水電解質(zhì)電池構(gòu)成、并向外部供給電能的電池組；第二電池組是由具備負(fù)極和正極的第二非水電解質(zhì)電池構(gòu)成，在充電深度為20％～80％的范圍充電以使得所述第二非水電解質(zhì)電池的充電電流密度(A/kg)比所述第一非水電解質(zhì)電池的充電電流密度(A/kg)大，并向所述第一電池組供給電能的電池組，其中，所述負(fù)極含有相對于Li+/Li，鋰嵌入電位為0.4V以上、平均粒徑為1μm以下的負(fù)極活性物質(zhì)，所述正極含有由LixCoyM1-yO2表示的鋰金屬氧化物，其中M為選自Ni、Mn、Al和Sn之中的至少一種以上的元素，0＜x≤1.1、0＜1＜y。2.如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，在所述第一非水電解質(zhì)電池中，所述碳物質(zhì)是(002)晶面的面間距d(jo2為0.337nm以下的石墨質(zhì)材料，并且所述正極含有所述鋰金屬氧化物。3.如權(quán)利要求1或2所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，所述鋰金屬氧化物由LixC0yNizMnLy陽zO2表示，其中，0<x<l.l、0.1<y<0.6、0.1<z<0.8。4.如權(quán)利要求1或2所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，在所述第二非水電解質(zhì)電池中，所述負(fù)極活性物質(zhì)為尖晶石型鋰鈦氧化物。5.如權(quán)利要求1或2所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，具備與所述第一電池組和所述第二電池組共通的充放電控制電路。6.—種電動車，其特征在于，具備權(quán)利要求1或2所述的電源系統(tǒng)。全文摘要本發(fā)明提供一種快速充電下的循環(huán)性能優(yōu)異的電源系統(tǒng)、和具有該電源系統(tǒng)的電動車。本發(fā)明的電源系統(tǒng)，其特征在于具備第一電池組A和第二電池組B，第一電池組A是由具備正極和含有碳物質(zhì)的負(fù)極的第一非水電解質(zhì)電池構(gòu)成、并向外部供給電能的電池組；第二電池組B是由具備負(fù)極和正極的第二非水電解質(zhì)電池構(gòu)成，在充電深度為20％～80％的范圍內(nèi)充電以使得所述第二非水電解質(zhì)電池的充電電流密度(A/kg)比所述第一非水電解質(zhì)電池的充電電流密度(A/kg)大，并向所述第一電池組A供給電能的電池組，其中所述負(fù)極含有相對于Li⁺/Li，鋰嵌入電位為0.4V以上、平均粒徑為1μm以下的負(fù)極活性物質(zhì)，所述正極含有由Li_xCo_yM_1-yO₂表示的鋰金屬氧化物，M為選自Ni、Mn、Al和Sn之中的至少一種以上的元素，0＜x≤1.1、0＜1＜y。文檔編號B60L11/18GK101150209SQ20071015406公開日2008年3月26日申請日期2007年9月13日優(yōu)先權(quán)日2006年9月15日發(fā)明者原田康宏,稻垣浩貴,館林義直,高見則雄申請人:株式會社東芝