活性物質、非水電解質電池、組電池、電池包和汽車的制作方法

文檔序號：10601182閱讀：574來源：國知局

活性物質、非水電解質電池、組電池、電池包和汽車的制作方法
【專利摘要】根據(jù)實施方式，提供一種活性物質、非水電解質電池、組電池、電池包和汽車。所述活性物質包含含鈦復合氧化物相與氧化鈦相的混合相。含鈦復合氧化物具有屬于空間群Cmca或空間群Fmmm的晶體結構。
【專利說明】
活性物質、非水電解質電池、組電池、電池包和汽車
[0001 ]相關申請的交叉引用：本申請基于2015年3月13日提交的日本專利申請No. 2015- 050758,并主張其優(yōu)先權，在此引用該申請的全部內容作為參考。
技術領域
[0002] 本發(fā)明的實施方式設及電池用活性物質、非水電解質電池、組電池、電池包和汽車。
【背景技術】
[0003] 近年來，由于電子領域的快速的技術發(fā)展，電子設備的小型化和輕量化也不斷發(fā) 展。其結果是，電子設備的可移動化和無繩化不斷進行，對于作為其驅動源的二次電源，也迫切要求小型化、輕量化和高能量密度化。為了滿足上述要求，開發(fā)了具有高的能量密度的裡二次電池。另外，最近，還開發(fā)了外包裝材使用了侶層壓薄膜的超薄型和輕量二次電池，而且實現(xiàn)了商品化。
[0004] 使用了上述的侶層壓外包裝材的二次電池由于伴隨充放電而發(fā)生的電極的體積膨脹和收縮，電池厚度會變化。因該原因而引起電池變形、或電極間變寬而使電池的電阻變大，其結果是存在電池特性下降的問題。
[0005] 作為能夠回避上述問題的材料體系，開發(fā)了負極活性物質中利用了鐵酸裡的電池。酸裡幾乎沒有伴隨著充放電的鐵體積變化，其結果是，電池厚度的變化極小。通過在負極活性物質中利用該化合物，解決了上述的問題。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明要解決的課題是提供一種可W實現(xiàn)能夠顯示優(yōu)良的輸入輸出特性和壽命特性的非水電解質電池的活性物質、能夠顯示優(yōu)良的輸入輸出特性和壽命特性的非水電解質電池、具備該非水電解質電池的組電池、具備前面的非水電解質電池的電池包、和具備該電池包的汽車。
[0007] 根據(jù)第1實施方式，提供一種活性物質。該活性物質包含含鐵復合氧化物相與氧化鐵相的混合相。含鐵復合氧化物具有屬于空間群Cmca或空間群Fmmm的晶體結構。
[000引根據(jù)第2實施方式，提供一種非水電解質電池。該非水電解質電池具備正極、負極和非水電解質。負極含有負極活性物質。負極活性物質含有第1實施方式的活性物質。
[0009] 根據(jù)第3實施方式，提供一種組電池。該組電池具備多個第2實施方式的非水電解質電池。多個非水電解質電池相互W串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式連接。
[0010] 根據(jù)第4實施方式，提供一種電池包。該電池包具備第2實施方式的非水電解質電池。
[0011] 根據(jù)第5實施方式，提供一種具備第4實施方式的電池包的汽車。電池包配置于汽車的發(fā)動機室內。
[0012] 根據(jù)上述構成的活性物質，可W實現(xiàn)能夠顯示優(yōu)良的輸入輸出特性和壽命特性的非水電解質電池。
【附圖說明】
[0013] 圖1是表示第2實施方式的一個例子的非水電解質電池的概略截面圖。
[0014] 圖2是圖1的非水電解質電池的A部的放大截面圖。
[0015] 圖3是表示第3實施方式的組電池的一個例子的概略立體圖。
[0016] 圖4是表示第4實施方式的一個例子的電池包的分解立體圖。
[0017] 圖5是表示圖4的電池包的電路的方框圖。
[0018] 圖6是表示第5實施方式的一個例子的汽車的概略截面圖。
[0019]圖7是表示實施例巧日比較例1的各自的電池用活性物質的邸姻案。
【具體實施方式】
[0020] W下，參照附圖對實施方式進行說明。另外，對實施方式中共同的構成標注相同的符號，并省略重復的說明。此外，各圖是有助于實施方式的說明和其理解的示意圖，其形狀或尺寸、比例等與實際的裝置有不同的地方，但它們可W通過參考W下的說明和公知的技術來適當?shù)剡M行設計變更。
[0021] (第1實施方式）
[0022] 根據(jù)第1實施方式，提供一種電池用活性物質。該電池用活性物質是含鐵復合氧化物相與氧化鐵相的混合相。含鐵復合氧化物具有屬于空間群Cmca或空間群Fmmm的晶體結構。
[0023] 作為鐵酸裡，裡的嵌入脫嵌反應是在約1.55V(vs丄i/Li+)下進行。因此，例如負極使用了鐵酸裡、正極使用了 LiMmCk的非水電解質電池的平均電壓達到2.5V左右。該電壓與被廣泛商用化的裡離子二次電池即含有碳負極和LiMm化正極的二次電池的平均電壓3.9V 相比更低。即，使用具備含有鐵酸裡的負極和含有LiMm化的正極的非水電解質電池，要構成能顯示與含有碳負極和LiMmCk正極的二次電池相同的平均電壓的組電池或電池包，與使用含有碳負極和LiMmCk正極的二次電池時相比，就需要增加串聯(lián)連接數(shù)（單電池（cell)個數(shù))。
[0024] 本發(fā)明人們等鑒于上述問題，為了實現(xiàn)單電池的高電壓化，摸索了一種電池用活性物質，該電池用活性物質能夠在比鐵酸裡低的電位下進行裡的嵌入脫嵌反應、并且可W 實現(xiàn)能夠兼?zhèn)渑c使用鐵酸裡的情況同等的良好的輸入輸出特性和壽命特性的非水電解質電池。
[0025] 作為其候補，發(fā)現(xiàn)了具有屬于空間群Cmca或空間群Fmmm的晶體結構的含鐵復合氧化物。作為運種含鐵復合氧化物，裡的嵌入脫嵌反應大致在1.2V~1.5V(vs丄i/Li+)的電位下進行。因此，使用了含有運種含鐵復合氧化物的負極的非水電解質電池顯示出比含有鐵酸裡的非水電解質電池更高的電池電壓。
[0026] 另一方面，通過深入研究可知，上述含鐵復合氧化物的電子導電性較差。因此，使用了含有上述含鐵復合氧化物的負極的非水電解質電池的大電流特性等輸入輸出特性有可能變差，可能顯示較差的壽命特性。
[0027] 本發(fā)明人們等鑒于上述問題進行了深入研究，結果發(fā)現(xiàn)，設置成使氧化鐵分散于運些含鐵復合氧化物中的、即具有屬于空間群Cmca或空間群Fmmm的晶體結構的含鐵復合氧化物相與氧化鐵相的混合相狀態(tài)是有效的。
[00%]氧化鐵在充電狀態(tài)、即嵌入了裡的狀態(tài)下是良導體。運是因為氧化鐵嵌入裡后，鐵 Ti的價數(shù)從4價變?yōu)?價的緣故。進而，氧化鐵由于不可逆容量較大，所W即使脫嵌裡而進行放電，也能夠含有3價的鐵，能夠維持高的電子傳導性。本發(fā)明人們等利用該現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，通過設置成作為絕緣體的具有屬于空間群Cmca或空間群Fmmm的晶體結構的含鐵復合氧化物相與氧化鐵相的混合相，能夠解決上述的課題。
[0029] 該效果僅僅通過將含鐵復合氧化物的粉末與氧化鐵的粉末單純地混合是不能表現(xiàn)的，通過將含鐵復合氧化物相與氧化鐵相設置成混合相狀態(tài)才能表現(xiàn)。由此，第1實施方式的電池用活性物質裝入電池、并進行初充電之后，能夠顯示大幅提高的電子傳導性。運樣，第1實施方式的電池用活性物質可W實現(xiàn)能夠兼顧優(yōu)良的大電流特性和優(yōu)良的壽命特性的非水電解質電池。
[0030] 含鐵復合氧化物也可W僅含有屬于空間群Cmca或空間群Fmmm的晶體結構中的一者?；蛘吆F復合氧化物也可W含有屬于空間群Cmca的晶體結構W及屬于空間群Fmmm的晶體結構運兩者。；另外，含鐵復合氧化物也可W進一步含有屬于除Cmca和FmmmW外的空間群的晶體結構。
[0031] 運里，作為具有屬于空間群Cmca的晶體結構的含鐵復合氧化物，可W列舉出例如由通式Li (2+x)MTi6〇i4表示的含鐵復合氧化物。上述式中，M是選自Sr和Ba中的至少巧中，X在0 < X < 6的范圍內，根據(jù)充電狀態(tài)而變化。另一方面，作為具有屬于空間群Fmmm的晶體結構的含鐵復合氧化物，可W列舉出例如由通式Li(2+y)Na2Ti6〇14表示的含鐵復合氧化物。上述式中，y在0 < y < 6的范圍內，根據(jù)充電狀態(tài)而變化。
[0032] 另外，作為氧化鐵，可W列舉出例如具有屬于空間群I4i/amd的晶體結構的銳鐵礦型二氧化鐵、具有屬于空間群P42/mnm的晶體結構的金紅石型二氧化鐵、具有屬于空間群 Pbca的晶體結構的板鐵礦型二氧化鐵、非定比氧化鐵。特別是裡嵌入能力較高、不可逆容量較大的銳鐵礦型二氧化鐵是優(yōu)選的。
[0033] 上述的混合相狀態(tài)可W通過廣角X射線衍射測定來鑒定構成相，并利用SEM-抓X 或TEM-邸X通過元素映射或晶格解析等來進行確認。
[0034] 另外，含鐵復合氧化物相與氧化鐵相的混合比率可W利用廣角X射線衍射測定，通過算出含鐵復合氧化物相與氧化鐵相的主峰的強度比來確認。作為第1實施方式的電池用活性物質，通過廣角X射線衍射測定得到的氧化鐵的主峰強度Y相對于含鐵復合氧化物的主峰強度X的強度比Z(Z = YA)優(yōu)選為0.01~1.3。強度比Z在該范圍內的電池用活性物質能夠具有優(yōu)良的電子傳導性，所W可W獲得充分的輸入輸出性能。另外，強度比Z在該范圍內的電池用活性物質能夠具有充分的電量和初次充放電效率，能夠實現(xiàn)顯示充分的能量密度的非水電解質電池。強度比Z的更優(yōu)選的范圍是0.05~0.2。
[0035] 第1實施方式的電池用活性物質可W采取例如粒狀。第1實施方式的電池用活性物質例如可W是一次粒子，或者也可W是由一次粒子凝聚而形成的二次粒子。
[0036] 從壽命特性的觀點出發(fā)，第1實施方式的電池用活性物質優(yōu)選為一次粒子的形態(tài)。為二次粒子的形態(tài)時，二次粒子會因活性物質的體積變化而破壞，壽命特性有可能下降。
[0037] 另外，當含有二次粒子時，其平均二次粒徑優(yōu)選為Iiim~100M1。二次粒子的平均粒徑如果為該范圍內，則在工業(yè)生產上容易處理，另外，對于用于制作電極的涂膜來說，能夠使質量和厚度變得均勻。進而，能夠防止電極的表面平滑性的下降。二次粒子的平均粒徑更優(yōu)選為3皿~30皿。
[0038] 電池用活性物質含有二次粒子的情況例如可W通過掃描型電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)觀察來確認。
[0039] 二次粒子中所含的一次粒子的平均一次粒徑優(yōu)選為Inm~lOwii。平均一次粒徑如果為該范圍內，則在工業(yè)生產上容易處理，另外，能夠促進含鐵復合氧化物的固體內的裡離子的擴散。平均一次粒徑更優(yōu)選為0.30nm~0.9祉m。
[0040] -次粒子優(yōu)選為各向同性狀。本說明書中，各向同性狀的粒子是指長寬比為3W下的粒子。一次粒子是各向同性狀粒子可W通過掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察來確認。
[0041] 活性物質的用BET法測定的比表面積優(yōu)選為3mVg~50mVg。比表面積為3mVgW上時，能夠充分確保裡離子的嵌入和脫嵌位點。比表面積為50m2/g W下時，工業(yè)生產上變得容易處理。
[0042] 第1實施方式的電池用活性物質優(yōu)選在粒子的表面的至少一部分上形成有包含碳的相。第1實施方式的電池用活性物質通過進一步含有含碳的層，可W顯示更優(yōu)良的電子導電性。碳量相對于活性物質的質量優(yōu)選為0.1質量％~1〇質量％的范圍內。如果為該范圍內，則能夠在充分確保容量的同時，獲得提高電子傳導的效果。更優(yōu)選的是，碳含量相對于活性物質的質量為1質量％~3質量％。碳量例如可W使用高頻加熱一紅外線吸收法來進行定量。
[0043] 第1實施方式的電池用活性物質還可W進行W提高性能為目的的異種元素的置換。作為可W置換的異種元素，從提高速率特性和壽命性能的觀點出發(fā)，可W列舉出例如選自2'、1〇、胖、￥、抓^曰、？、￥、41^6和8中的至少巧巾元素。第1實施方式的電池用活性物質可^ 含有0.03~8.33原子％。上述元素的含量可W使用感應禪合等離子體（Inductively Coup 1 ed PIasma) ICP發(fā)射光譜法來測定。
[0044] 第1實施方式的電池用活性物質中除了上述添加元素和碳W外，還可W進一步含有1000質量ppm W下的量的制造上不可避免的雜質。
[0045] W上說明的第1實施方式的電池用活性物質例如可W如下所述地制造。
[0046] 首先，作為Li源，準備氨氧化裡、氧化裡、碳酸裡等裡鹽。合成含有鋼的含鐵復合氧化物時，作為化源，準備氨氧化鋼、氧化鋼、碳酸鋼等鋼鹽。然后，將準備的Li源和根據(jù)情況而準備的Na源W規(guī)定量溶解于純水中。
[0047] 然后，當合成含有鋼的含鐵復合氧化物時，按照使裡、鐵和鋼的原子比達到規(guī)定比率的方式，在如此得到的溶液中投入氧化鐵。例如當合成組成式Li2化2Ti6化4的含鐵復合氧化物時，按照使裡、鋼、鐵原子比達到2:2:6的方式進行上述混合。
[0048] 另一方面，當合成含有領和/或鎖的含鐵復合氧化物時，在使Li源溶解于純水而得到的溶液中，按照使裡、鐵、和鎖和/或領的原子比達到規(guī)定比率的方式，投入氧化鐵、和鎖和/或領的氧化物或碳酸鹽。
[0049] 接著，將如前所述地投入氧化鐵而得到的溶液一邊攬拌一邊干燥，得到燒成前體。作為干燥方法，可W列舉出噴霧干燥、造粒干燥、凍結干燥、或它們的組合。將得到的燒成前體進行燒成，得到含鐵復合氧化物。燒成可W在空氣中進行。或者，燒成也可W在氧氣氛、使用了氣氣等的不活潑氣氛中進行。
[0050]上述工序中，也可W不將Li源和必要時使用的化源溶于純水中，而僅僅將粉末進行混合，但為了更均勻地混合原料，抑制雜質相的生成，優(yōu)選經過上述的工序。
[0051 ] 燒成前體或混合的原料的燒成可W在680°C~Iiocrc下進行30分鐘~24小時左右。優(yōu)選的是，在720°C~950°C下進行1小時~6小時的燒成。
[0052] 如果低于680°C，則原料的反應變得不充分，因雜質相的增大和結晶性的下降而使電容量減少。如果超過IlOOC，則燒結的進行使得微晶直徑過剩生長，使大電流性能下降。
[0053] 通過將由上述的燒成而得到的含鐵復合氧化物在W下說明的條件下進行粉碎和再燒成，可W控制一次粒子的細孔容積和平均細孔直徑。作為粉碎方法，可W使用例如研鉢、球磨機、砂磨機、振動球磨機、行星式球磨機、噴射磨機、反式噴射磨機、旋轉氣流型噴射磨機或篩子等。粉碎時，還可W使用使水、乙醇、乙二醇、苯或己燒等公知的液體粉碎助劑共存的濕式粉碎。粉碎助劑的使用對于粉碎效率的改善和微粉生成量的增大是有效的。更優(yōu) 選的方法是使用了氧化錯制球作為介質的球磨機，優(yōu)選添加了液體粉碎助劑的濕式的粉碎。進而，還可W添加可提高粉碎效率的多元醇等有機物作為粉碎助劑。多元醇的種類沒有特別限定，但可W單獨使用或組合使用季戊四醇、=徑乙基乙燒、=徑甲基丙烷等。
[0054] 再燒成可W在空氣中進行?；蛘?，再燒成也可W在氧氣氛、使用了氣氣等的不活潑氣氛中進行。另外，再燒成可W在250°C~900°C下進行1分鐘~10小時左右。如果為900°CW 上，則粉碎的粉末的燒成會推進，即使短時間的熱處理也會使細孔破壞，難W得到本實施方式中記載的細孔徑分布。如果低于250°C，則不能除去濕式粉碎時附著的雜質(有機物），電池性能下降。優(yōu)選的是，在400°C~700°C下進行10分鐘~3小時的再燒成。
[0055] 另外，含鐵復合氧化物粒子的抑值優(yōu)選設定為10~11.2的范圍內。在含鐵復合氧化物的燒成過程中，碳酸裡、碳酸鋼、氨氧化裡和氨氧化鋼等有可能是起因于未進入到含鐵復合氧化物中的未反應的Li成分和/或Na成分而副生成的。通過減少該未反應Li成分和/或 Na成分，使含鐵復合氧化物粒子的pH值小于11.2,可W提高電池特性、特別是高溫循環(huán)特性和輸出特性。
[0056] 運是因為:如果碳酸裡、碳酸鋼、氨氧化裡和氨氧化鋼等未反應Li成分和/或化成分殘存于活性物質粒子表面，則殘存于活性物質粒子表面的運些未反應Li成分和/或化成分與非水電解質反應，產生二氧化碳或控類氣體，而且，由于運些副反應，會在活性物質粒子表面形成成為電阻成分的有機覆蓋膜。
[0057] 可是，在前述的條件下將含鐵的氧化物粒子進行機械粉碎時，未反應Li和/或Na成分會露出到表面，pH值變得大于11.2,其結果是電池性能有下降的傾向。因此，粉碎工序后進行了再燒成工序。通過進行再燒成，露出到表面的未反應的L巧日/或化成分進入到活性物質內部，可W減少殘存于粒子表面的未反應的Li和/或Na成分。即，通過實施粉碎后的再燒成工序，可W將抑值控制為11.2W下。
[0058] 此外，在使作為含鐵的氧化物的原料的氨氧化裡、氨氧化鋼、碳酸裡和碳酸鋼等Li 源和化源與鐵氧化物(例如銳鐵礦型Ti化、金紅石型Ti化)反應的階段，通過降低Li源和/或化源的比率，可W減少副生成的碳酸裡和碳酸鋼等剩余Li鹽和/或化鹽?？墒牵绻档蚅i 源和/或化源的比率，則得到的活性物質中的裡和鋼的比率下降，其結果是，含鐵的氧化物的電容量下降。因此，為了將電容量保持為高容量，優(yōu)選在不減少作為原料的Li源和Na源的量的情況下，將得到的活性物質粒子的抑值設定為low上。
[0059 ]另外，考慮到電容量的維持和副反應的減少，pH值更優(yōu)選為10.3~11的范圍。
[0060] 含鐵的氧化物粒子的pH值可W按照W下的步驟來測定。即，將含鐵的氧化物粒子 Ig分散于50mL的純水(25°C)中，攬拌約10分鐘后，過濾活性物質粒子，得到濾液。將該濾液的抑值設定為含鐵的氧化物粒子的抑值。
[0061] [第1實施方式的電池用活性物質的確認方法]
[0062] 下面，對關于第1實施方式的電池用活性物質的、晶體結構的確認方法、是混合相的確認方法、基于ICP發(fā)射光譜法的元素的含量的測定方法、碳量的測定方法、二次粒子的平均粒徑的測定方法、一次粒子的平均粒徑的確認方法、和比表面積的測定方法進行說明。
[0063] 此外，第1實施方式的電池用活性物質在被裝入電池內的情況下，例如可W如下所述地取出。首先，將電池設定為放電狀態(tài)。例如通過使電池在25°C環(huán)境下WO. IC電流放電至額定終止電壓，可W將電池設定為放電狀態(tài)。然后，將放電狀態(tài)的電池解體，取出電極(例如負極）。取出的電極用例如碳酸甲乙醋洗涂。將洗涂后的電極放入水中，使電極層在水中失活。使用離屯、分離裝置等可W將電池用活性物質從失活的電極中抽出。
[0064] 抽出處理中，例如當粘合劑使用了聚偏氣乙締時，用N-甲基一2-化咯燒酬等洗涂W除去粘合劑成分后，用適當網(wǎng)眼的網(wǎng)狀物除去導電劑。當運些成分殘存一點點時，也可 W通過空氣中的加熱處理(例如250°C下30分鐘等)來除去。
[0065] (活性物質的晶體結構的確認方法）
[0066] 首先，對活性物質的晶體結構的確認方法進行說明。
[0067] 活性物質的晶體結構可W通過廣角X射線衍射(XRD)來確認。
[0068] 活性物質的廣角X射線衍射測定如下所述地進行。首先，將對象試樣進行粉碎直到平均粒徑達到5皿左右為止。平均粒徑如前面所說明的，可W通過例如激光衍射法等來求出。將粉碎后的試樣填充于形成在玻璃試樣板上的深度為0.2mm的保持器部分中。此時，要留意使試樣充分填充在保持器部分中。另外，要注意避免因試樣的填充不足而引起的裂紋、空隙等。然后，從外部使用另一個玻璃板充分擠壓W進行平滑化。要注意避免因填充量的過多或不足而相對于保持器的基準面產生凹凸。然后，將填充了試樣的玻璃板設置于廣角X射線衍射裝置上，使用化一Ka射線獲得衍射圖案。
[0069] 此外，在試樣的取向性較高的情況下，有可能因試樣的填充方法的不同而發(fā)生峰位置偏移、強度比變化。上述的試樣是設置成粒料的形狀后進行測定。粒料可W是例如直徑 10mm、厚2mm的壓粉體。該壓粉體可W通過對試樣施加約250MPa的壓力15分鐘來制作。將得到的粒料設置于X射線衍射裝置上，測定其表面。使用上述方法進行測定，可W排除操作者所引起的測定結果的差異，能夠提高再現(xiàn)性。
[0070] 對電極中所含的活性物質進行廣角X射線衍射測定時，例如可W如下所述地進行。
[0071] 首先，為了掌握活性物質的結晶狀態(tài)，要使裡離子成為從活性物質中完全脫嵌的狀態(tài)。例如當作為負極使用時，要將電池設定成完全放電狀態(tài)。不過，即使是放電狀態(tài)，也有可能存在殘留的裡離子。然后，在填充了氣氣的手套箱中分解電池，用適當?shù)娜軇┫赐?。?如可W使用碳酸乙甲醋等。也可W將洗涂后的電極切成與廣角X射線衍射裝置的保持器的面積相同程度的大小，直接貼附在玻璃保持器上進行測定。此時，根據(jù)電極集電體的金屬錐的種類預先測定XRD，預先掌握什么位置出現(xiàn)來自集電體的峰。另外，還要預先掌握有無導電劑或粘結劑等合劑的峰。當集電體的峰與活性物質的峰重疊時，優(yōu)選將活性物質從集電體上剝離后進行測定。運是因為在定量測定峰強度時，要分離重疊的峰的緣故。當然，運些如果能事前掌握，就可W省略該操作。可W將電極進行物理剝離，但如果在溶劑中施加超聲波，則剝離變得容易。如上所述地測定回收的電極，就能夠進行活性物質的廣角X射線衍射測定。
[0072] 如上所述地得到的廣角X射線衍射的結果可W用Rietveld法進行解析。Rietveld 法是將從預先推定的晶體結構模型計算的衍射圖案與實測值進行全擬合，從而能夠使與晶體結構有關的參數(shù)(晶格常數(shù)、原子坐標、占有率等)精密化，可W研究測定對象活性物質的晶體結構的特征和添加元素的存在位置(位點，site)。
[0073] 另外，含鐵復合氧化物相與氧化鐵相的混合比率可W通過由廣角X射線衍射測定算出含鐵復合氧化物相的主峰與氧化鐵相的主峰的峰強度比來確認。
[0074] 例如Li2Na2Ti6〇i4的X畑圖中具有在18°或45°附近出現(xiàn)的主峰。LisSrTisOu的X畑圖中具有在45°附近出現(xiàn)的主峰。Li2BaTi6〇i4的X畑圖中具有在23.5°或45°附近出現(xiàn)的主峰。另一方面，銳鐵礦型二氧化鐵的XRD圖中具有在25°附近出現(xiàn)的主峰。另外，金紅石型二氧化鐵的XRD圖中具有在27°附近出現(xiàn)的主峰。
[0075] (活性物質含有混合相的確認方法）
[0076] 鐵復合氧化物的相與氧化鐵的相形成的混合相即第1實施方式的電池用活性物質可W通過W下的步驟與僅僅單純地混合鐵復合氧化物粒子和氧化鐵粒子而得到的混合粉末明確地區(qū)別開來。
[0077] 第1實施方式的電池用活性物質所含的鐵復合氧化物相與氧化鐵相的混合相由于處于兩相通過化學鍵合而牢固地接合的狀態(tài)，所W不能用超聲波等進行分解。例如使第1實施方式的電池用活性物質分散于N-甲基化咯燒酬等溶劑中，施加5分鐘左右超聲波?？芍?如果從運樣處理后的分散液中回收電池用活性物質而進行分析，則回收的電池用活性物質呈現(xiàn)鐵復合氧化物相與氧化鐵相的混合相狀態(tài)。
[0078] 另一方面，含有鐵復合氧化物粒子與氧化鐵粒子的混合粉末的電池用活性物質通過例如供于超聲波處理，就能夠被解體。例如使含有鐵復合氧化物粒子與氧化鐵粒子的混合粉末的電池用活性物質分散于N-甲基化咯燒酬等溶劑中，施加5分鐘左右超聲波。從運樣處理后的分散液中回收電池用活性物質而進行分析可知，回收的電池用活性物質含有相互分離的鐵復合氧化物粒子和氧化鐵粒子。
[0079] (基于ICP發(fā)射光譜法的元素含量的測定方法）
[0080] 基于ICP發(fā)射光譜法的元素含量的測定例如可W用W下的方法來實行。將按照前面的步驟抽出的活性物質量取到容器中，進行酸溶解或堿溶解，得到測定溶液。使用測定裝置(例如SII化no Technology公司制：SPS-1500V)將該測定溶液進行ICP發(fā)射光譜，就可 W測定活性物質中的元素含量。使用上述的發(fā)光分析裝置可W測定活性物質中的添加元素的含量。
[0081] 另一方面，當電極中還含有其它的活性物質時，元素的含量可W如下所述地測定。將從電極中取出的負極活性物質供給至TEM-邸X，用選擇區(qū)域衍射法來特定各個粒子的晶體結構。選定具有歸屬于通式Li(2+x)Na2Ti6〇i4的衍射圖案的粒子，通過抓X分析可W測定元素的合成含量。
[0082] (碳量的測定方法）
[0083] 活性物質中的碳的含量例如可W如下測定:將如前所述地取出的活性物質在150 °C下干燥12小時，量取于容器中之后，使用測定裝置(例如LECO公司制CS-44化S)來測定。
[0084] 當電極中含有其它的活性物質時，可W如下所述地測定。將從電極中取出的負極活性物質供給至TOM-EDX，用選擇區(qū)域衍射法來特定各個粒子的晶體結構。選定具有歸屬于含鐵的氧化物的衍射圖案的粒子，測定碳含量。另外，此時，只要通過抓X獲得碳圖像，就可W知道碳的存在區(qū)域。
[0085] (二次粒子的平均粒徑的測定方法）
[0086] 二次粒子的平均粒徑的測定方法如下所述。作為測定裝置，使用激光衍射式分布巧憶裝置（島津SALD-300)。首先，在燒杯中加入試樣約O.lg和表面活性劑和1~2mL的蒸饋水，充分攬拌，注入到攬拌水槽中，在運里調制試樣溶液。使用該試樣溶液W2秒的間隔測定 64次光度分布，對粒度分布數(shù)據(jù)進行解析。
[0087] (一次粒子的平均粒徑的確認方法）
[0088] 平均一次粒徑可W通過掃描型電子顯微鏡（SEM)觀察來確認。求出從典型的視野中抽出的典型的10個粒子的平均值，確定平均一次粒徑。
[0089] (比表面積的測定方法）
[0090] 比表面積的測定可W使用下述方法:在液氮的溫度下使粉體粒子表面吸附吸附占有面積已知的分子，由其量求出試樣的比表面積。最常用的是基于不活潑氣體的低溫低濕物理吸附的肥T法，其是將單分子層吸附理論Langmuir理論擴大到多分子層吸附的、作為比表面積的計算方法而最有名的理論。將由此求出的比表面積稱作BE化k表面積。
[0091] W上說明的第1實施方式的電池用活性物質可W用于非水電解質電池的負極和正極的任一者。另外，適用于負極和正極的任一者都沒有變化，可W實現(xiàn)能夠顯示優(yōu)良的輸入輸出特性和壽命特性的非水電解質電池。
[0092] 當將第1實施方式的電池用活性物質用于正極時，作為對電極的負極的活性物質可W使用例如金屬裡、裡合金、或石墨、焦炭等碳系材料。
[0093] 當將第1實施方式的電池用活性物質作為負極活性物質而用于負極時，可W單獨使用，也可W與其它活性物質一起使用。上述的其它活性物質是指例如具有尖晶石型結構的裡鐵復合氧化物化i4Tis0i2等）、含妮的氧化物(師誠5、TiNb2化等）、鐵復合硫化物(FeS、化S2等）。
[0094] 同樣，當將第1實施方式的電極用活性物質作為正極活性物質而用于正極時，可W 單獨使用，也可W與其它活性物質一起使用。上述的其它活性物質是指例如具有尖晶石型結構的裡鐵復合氧化物化i4Tis0l2等）、含妮的氧化物(Nb2〇5、TiNb2〇7等）、鐵復合硫化物巧 eSJeS2等）。
[0095] 根據(jù)W上說明的第1實施方式，提供電池用活性物質。該電池用活性物質是具有屬于空間群Cmca或空間群Fmmm的晶體結構的含鐵復合氧化物相與氧化鐵相的混合相。其結果是，第1實施方式的電池用活性物質可W實現(xiàn)能夠顯示優(yōu)良的輸入輸出特性和壽命特性的非水電解質電池。
[0096] (第2實施方式）
[0097] 根據(jù)第2實施方式，提供非水電解質電池。該非水電解質電池具備正極、負極和非水電解質。負極含有負極活性物質。負極活性物質含有第I實施方式的電池用活性物質。
[0098] 第2實施方式的非水電解質電池還可W進一步具備配置于正極和負極之間的隔膜。正極、負極和隔膜可W構成電極組。非水電解質可W被保持于電極組內。
[0099] 電極組例如可W具有層疊型的結構。層疊型的電極組中，多個正極和多個負極W 在它們之間隔著隔膜的方式被交替層疊。
[0100] 或者，電極組也可W具有卷繞型的結構。卷繞型的電極組可W通過將層疊正極和隔膜和負極而形成的層疊體進行卷繞而形成。
[0101] 第2實施方式的非水電解質電池還可W進一步具備收納電極組和非水電解質的外包裝材、負極端子和正極端子。
[0102] 正極和負極可W在它們之間隔著隔膜而在空間上隔開。負極端子可W與負極電連接。正極端子可W與正極電連接。
[0103] W下，對外包裝材、負極、正極、非水電解質、隔膜、正極端子和負極端子進行詳細說明。
[0104] 1)外包裝材
[0105] 外包裝材例如由厚度為0.5mmW下的層壓薄膜形成?；蛘?，外包裝材例如也可W是厚度為1.OmmW下的金屬制容器。金屬制容器更優(yōu)選厚度為0.5mmW下。
[0106] 外包裝材的形狀例如可W從扁平形(薄形）、方形、圓筒形、硬幣形、紐扣形中選擇。根據(jù)電池尺寸，外包裝材的例子包括例如便攜用電子設備等上搭載的小型電池用外包裝材、兩輪至四輪汽車等上搭載的大型電池用外包裝材等。
[0107] 層壓薄膜使用在樹脂層間夾有金屬層的多層薄膜。為了減少重量，金屬層優(yōu)選侶錐或侶合金錐。樹脂層可W使用例如聚丙締(PP)、聚乙締(PE)、尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇醋(PET)等高分子材料。層壓薄膜可W通過熱烙融粘合進行密封而成型為外包裝材的形狀。
[0108] 金屬制容器例如由侶或侶合金等制作。侶合金優(yōu)選含有儀、鋒、娃等元素的合金。當合金中含有鐵、銅、儀、銘等過渡金屬時，其量優(yōu)選設定為100質量PpmW下。
[0109] 2)負極
[0110] 負極可W具備負極集電體和形成在該負極集電體的一面或兩面的負極層。
[0111] 負極集電體優(yōu)選為在高于1V(相對于Li/Li + )的電位范圍內電化學穩(wěn)定的侶錐或含有Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、化、Si等元素的侶合金錐。上述的侶錐或侶合金錐可W防止過放電循環(huán)下的負極集電體的溶解和腐蝕劣化。
[0112] 侶錐和侶合金錐的厚度優(yōu)選為20皿W下，更優(yōu)選為15皿W下。侶錐的純度優(yōu)選為 99% W上。作為侶合金，優(yōu)選含有儀、鋒、娃等元素的合金。另一方面，鐵、銅、儀、銘等過渡金屬的含量優(yōu)選設定為1 % W下。
[0113] 負極層可W含有負極活性物質、導電劑和粘結劑。
[0114] 第1實施方式的電池用活性物質可W含有在負極活性物質中。負極活性物質如第1 實施方式的說明中所敘述的，還可W含有第1實施方式的電池用活性物質W外的負極活性物質。
[0115] 負極活性物質的比表面積優(yōu)選為0.5mVg~50mVg。比表面積為0.5mVg W上時，可 W充分確保裡離子的嵌入和脫嵌位點。比表面積為50m2/gW下時，工業(yè)生產上變得容易處理。更優(yōu)選比表面積為3mVg~30mVg。
[0116] 導電劑可W提高負極活性物質的集電性能，抑制與集電體的接觸電阻。作為導電劑，可W使用例如碳材料、侶粉末等金屬粉末、TiO等導電性陶瓷。作為碳材料，可W列舉出例如乙烘黑、炭黑、焦炭、碳纖維、石墨。更優(yōu)選的是熱處理溫度為800~2000°C的平均粒徑為10皿W下的焦炭、石墨、TiO的粉末、平均粒徑為1皿W下的碳纖維。所述碳材料的基于化吸附的BE化k表面積優(yōu)選為IOmVgW上。
[0117] 粘結劑可W粘結負極活性物質和導電劑。粘結劑的例子包括聚四氣乙締(PTFE)、聚偏氣乙締(PVd巧、氣系橡膠W及下苯橡膠。
[0118] 負極層中的負極活性物質、導電劑和粘結劑優(yōu)選分別W70質量％~96質量％、2質量％~28質量％和2質量％~28質量％的比例配合。通過將導電劑的量設定為2質量％ W 上，可W提高負極層的集電性能，提高非水電解質電池的大電流特性。另外，通過將粘結劑的量設定為2質量％^上，可W提高負極層與集電體的粘結性，提高循環(huán)特性。另一方面，將導電劑和粘結劑分別設定為28質量％ W下在實現(xiàn)高容量化方面是優(yōu)選的。
[0119] 負極例如可W如下制作:將負極活性物質、導電劑和粘結劑懸浮于通用的溶劑中而調制漿料，將該漿料涂布于集電體上并進行干燥，然后進行壓制。負極還可W如下制作：將活性物質、導電劑和粘結劑形成為顆粒狀而制成負極層，并使該負極層形成于集電體上。
[0120] 3)正極
[0121] 正極可W具備正極集電體、形成在該正極集電體的一面或兩面的正極層。
[0122] 正極集電體優(yōu)選為例如侶錐、或含有1旨、1'1、211、111、。6、化、51等元素的侶合金錐。
[0123] 正極層可W含有正極活性物質、導電劑和粘結劑。
[0124] 作為正極活性物質，可W使用例如氧化物、聚合物等。
[0125] 氧化物可W使用例如嵌入了裡的二氧化儘(Mn化）、氧化鐵、氧化銅、氧化儀和裡儘復合氧化物（例如LixMm化或LixMn〇2)、裡儀復合氧化物（例如LixNi〇2)、裡鉆復合氧化物化ixC〇〇2)、裡儀鉆復合氧化物（例如LiNil-yC〇y〇2)、裡儘鉆復合氧化物（例如LixMnyC〇l-y〇2)、裡儀儘鉆復合氧化物(例如LiX(NiaMnbCoc)化、其中a+b+c = 1)、具有尖晶石結構的裡儘儀復合氧化物（LixMn2-yNiy〇4)、具有橄攬石結構的裡憐酸化物（例如LixFeP〇4、LixFei-yMnyP〇4、 LixCoKk)、硫酸鐵(Fe2(S〇4)3)、或饑氧化物(例如V2化）。上述的X和y優(yōu)選為0<x。、0 < y < Io
[0126] 作為聚合物，可W使用例如聚苯胺或聚化咯等導電性聚合物材料、或二硫化物系聚合物材料。硫(S)、氣化碳也可W作為活性物質使用。
[0127] 優(yōu)選的正極活性物質的例子包括正極電壓較高的裡儘復合氧化物化ixMm化）、裡儀復合氧化物化ixNi〇2)、裡鉆復合氧化物化ixCo化）、裡儀鉆復合氧化物化ixNii-yC〇y〇2)、裡儀車孟鉆復合氧化物(例如Lix(NiaMnbC〇c)〇2、其中a+b+c = l)、尖晶石結構的裡儘儀復合氧化物(LixMn2-yNiy〇4)、裡儘鉆復合氧化物(LixMnyCoi-y〇2)、和憐酸鐵裡化ixFeP〇4)。上述的X和y l、0<y < 1。
[0128] 從高溫耐久性的觀點出發(fā)，進一步優(yōu)選的正極活性物質為具有尖晶石結構的裡儘復合氧化物(LixMmCk)、具有層狀結構的裡儀儘鉆復合氧化物(例如Lix(NiaM祉C〇c)〇2、其中a +b+c = 1)、和具有橄攬石結構的憐酸鐵裡化ixFeP化）。運些活性物質由于結構穩(wěn)定性高、充放電的可逆性優(yōu)良，所W與前述的負極活性物質組合時，可W獲得更高的壽命性能和更高的高溫耐久性。
[0129] 另外，具備含有第I實施方式的電池用活性物質的負極、和裡儘復合氧化物 (LixMmCk)正極或裡儀儘鉆復合氧化物(例如Lix(NiaMnbC〇c)〇2、其中a+b+c = l)正極的非水電解質電池可W W5串聯(lián)的方式構成能夠顯示與鉛蓄電池優(yōu)良的互換性的12V系統(tǒng)。而且，具備含有第1實施方式的電池用活性物質的負極、和憐酸鐵裡化ixFeP化)正極的非水電解質電池可W W6串聯(lián)的方式構成能夠顯示與鉛蓄電池優(yōu)良的互換性的12V系統(tǒng)。上述的構成可 W提供高溫耐久性優(yōu)良、能夠在發(fā)動機室內使用的組電池和電池包。
[0130] 導電劑可W提高活性物質的集電性能，抑制與集電體的接觸電阻。導電劑的例子包括乙烘黑、炭黑和石墨等碳質物。
[0131] 粘結劑可W粘結活性物質和導電劑。粘結劑的例子包括聚四氣乙締(PTFE)、聚偏氣乙締(PVd巧和氣系橡膠。
[0132] 正極層中的正極活性物質、導電劑和粘結劑優(yōu)選分別W80質量％~95質量％、3質量％~18質量％和2質量％~17質量％的比例配合。導電劑設定為3質量％ ^上的量時，可 W發(fā)揮上述的效果。導電劑設定為18質量％ ^下的量時，可W減少高溫保存下的導電劑表面的非水電解質的分解。粘結劑設定為2質量％ ^上的量時，可W獲得充分的正極強度。粘結劑設定為17質量％ W下的量時，可W減少作為正極中的絕緣材料的粘結劑的配合量，減小內部電阻。
[0133] 正極例如可W如下制作:將正極活性物質、導電劑和粘結劑懸浮于通用的溶劑中而調制漿料，將該漿料涂布于集電體上并進行干燥，然后進行壓制。正極還可W如下制作：將正極活性物質、導電劑和粘結劑形成為顆粒狀而制成正極層，并使該正極層形成于集電體上。
[0134] 4)非水電解質
[0135] 非水電解質可W使用例如通過將電解質溶解于有機溶劑中而調制的液狀非水電解質、或將液狀電解質和高分子材料復合化而得到的凝膠狀非水電解質。
[0136] 液狀非水電解質優(yōu)選將電解質W 0.5M~2.5M的濃度溶解于有機溶劑中。
[0137] 電解質的例子包括高氯酸裡化iCl〇4)、六氣憐酸裡化iPFs)、四氣棚酸裡化iBF4)、六氣神酸裡化iAsF6)、S氣甲橫酸裡化iCF3S〇3)W及雙氣甲基橫酷）亞胺裡[LiN (CF3S化)2]等裡鹽、或它們的混合物。電解質優(yōu)選為即使在高電位下也不易氧化的電解質，最優(yōu)選為LiPFs。
[0138] 有機溶劑的例子包括碳酸亞丙醋(PC)、碳酸亞乙醋化C)、碳酸亞乙締醋等環(huán)狀碳酸醋；碳酸二乙醋（DEC)、碳酸二甲醋（DMC)、碳酸甲乙醋（MEC)等鏈狀碳酸醋；四氨巧喃 (THF)、2-甲基四氨巧喃（2-MeTHF)、二氧雜環(huán)戊燒(DOX)等環(huán)狀酸;二甲氧基乙燒(DME)、二乙氧基乙燒化EE)等鏈狀酸;或丫-下內醋(G化）、乙臘(AN)、環(huán)下諷(SU。上述有機溶劑可W 單獨使用，也可W W混合溶劑的形態(tài)使用。
[0139] 高分子材料的例子包括聚偏氣乙締（PVdF)、聚丙締臘（PAN) W及聚環(huán)氧乙燒 (PEO)O
[0140] 優(yōu)選的有機溶劑是由碳酸亞丙醋(PC)、碳酸亞乙醋化C)和碳酸二乙醋(DEC)構成的組中混合至少巧中W上而得到的混合溶劑、或含有丫一下內醋(G化)的混合溶劑。通過使用運樣的混合溶劑，可W得到高溫特性優(yōu)良的非水電解質電池。
[0141] 5)隔膜
[0142] 隔膜可W使用例如含有聚乙締、聚丙締、纖維素或聚偏氣乙締(PVdF)的多孔質薄膜、或合成樹脂制無紡布。優(yōu)選的多孔質薄膜由聚乙締或聚丙締制作，由于能夠在一定溫度下烙融并切斷電流，所W能夠提高安全性。
[0143] 6)負極端子
[0144] 負極端子可W使用例如在相對于裡離子金屬的電位為IV~3V的范圍內具有電穩(wěn) 定性和導電性的材料。具體地可W列舉出侶或含有Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu、Si等元素的侶合金。為了減小與負極集電體的接觸電阻，負極端子優(yōu)選為與負極集電體同樣的材料。
[0145] 7)正極端子
[0146] 正極端子可W使用例如在相對于裡離子金屬的電位為3~4.25V的范圍內具有電穩(wěn)定性和導電性的材料。具體地可W列舉出侶或含有1旨、1'1向崖爪、加油等元素的侶合金。為了減小與正極集電體的接觸電阻，正極端子優(yōu)選為與正極集電體同樣的材料。
[0147] 下面，參照著附圖對第2實施方式的非水電解質電池的例子進行說明。
[0148] 圖1是表示第2實施方式的一個例子的非水電解質電池的概略截面圖。圖2是圖1的 A部的放大截面圖。
[0149] 圖1和圖2所示的非水電解質電池100具備扁平狀的卷繞電極組1。
[0150] 扁平狀的卷繞電極組1如圖2所示，具備負極3、隔膜4和正極5。隔膜4介于負極3和正極5之間。上述的扁平狀的卷繞電極組1例如可W如下形成：按照使隔膜4介于負極3和正極5之間的方式，將負極3、隔膜4、正極5和另1片隔膜4層疊而形成層疊物，將該層疊物如圖2 所示那樣，按照使負極3成為外側的方式卷繞成滿旋狀，并進行壓制成型。
[0151] 負極3含有負極集電體3a和負極層3b。最外殼的負極3如圖2所示那樣，具有僅在負極集電體3a中的朝向電極組的中屯、的面上形成有負極層3b的構成。其它的負極3是在負極集電體3a的兩面上形成有負極層3b。
[0152] 正極5是在正極集電體5a的兩面上形成有正極層化。
[0153] 如圖1所示，在卷繞電極組1的外周端附近，負極端子6與最外殼的負極3的負極集電體3a連接，正極端子7與內側的正極5的正極集電體5a連接。
[0154] 卷繞電極組1收納于袋狀容器2內，該袋狀容器2由在2片樹脂層之間夾入了金屬層的層壓薄膜構成。
[0155] 負極端子6和正極端子7從袋狀容器2的開口部向外部伸出。例如液狀非水電解質從袋狀容器2的開口部注入，被收納于袋狀容器2內。
[0156] 袋狀容器2通過夾著負極端子6和正極端子7而將開口部密封，卷繞電極組1和液狀非水電解質就被完全密封。
[0157] W上說明的第2實施方式的非水電解質電池由于含有第1實施方式的電池用活性物質，所W能夠顯示優(yōu)良的輸入輸出特性和壽命特性。
[015引（第3實施方式）
[0159] 根據(jù)第3實施方式，提供組電池。第3實施方式的組電池具備第2實施方式的多個非水電解質電池。
[0160] 在第3實施方式的組電池中，各單電池可W W串聯(lián)或并聯(lián)的方式電連接而配置，也可W組合串聯(lián)連接和并聯(lián)連接而配置。
[0161] 例如第3實施方式的組電池可W具備6m個非水電解質電池，該非水電解質電池具備:含有第I實施方式的電池用活性物質的負極和含有具有橄攬石結構的含鐵憐酸化合物的正極。運里，m為1W上的整數(shù)。6m個非水電解質電池可W串聯(lián)連接地構成組電池。如第2實施方式中所說明的，該例子的組電池所具備的非水電解質電池可W W6串聯(lián)構成能夠顯示與鉛蓄電池優(yōu)良的互換性的12V系統(tǒng)，并且高溫耐久性優(yōu)良。因此，該例子的組電池可W與鉛蓄電池一起在發(fā)動機室內使用。
[0162] 另外，例如第3實施方式的組電池可W具備5n個非水電解質電池，該非水電解質電池具備:含有第1實施方式的電池用活性物質的負極、從具有尖晶石結構的裡儘復合氧化物和具有層狀結構的裡儀儘鉆復合氧化物所構成的組中選擇的至少1種的正極和非水電解質。運里，n為IW上的整數(shù)。5n個非水電解質電池可W串聯(lián)連接而構成組電池。如第2實施方式中所說明的，該例子的組電池所具備的非水電解質電池可W W5串聯(lián)的方式構成能夠顯示與鉛蓄電池優(yōu)良的互換性的12V系統(tǒng)，并且高溫耐久性優(yōu)良。因此，該例子的組電池可W 與鉛蓄電池一起在發(fā)動機室內使用。
[0163] 下面，對第3實施方式的組電池的一個例子參照附圖進行說明。
[0164] 圖3是表示第3實施方式的組電池的一個例子的概略立體圖。圖3所示的組電池23 具備5個單電池21。5個單電池21分別是第2實施方式的一個例子的方型非水電解質電池。
[01化]圖3所示的組電池23進一步具備4根引線20。1根引線20將1個單電池21的負極端子 6和另一個單電池21的正極端子7連接。運樣一來，5個單電池21被4根引線20串聯(lián)連接。即，圖3的組電池23是5串聯(lián)的組電池。
[0166] 如圖3所示，5個單電池21中的1個單電池21的正極端子7與外部連接用的正極側引線28連接。另外，5個單電池21中的1個單電池21的負極端子6與外部連接用的負極側引線30 連接。
[0167] 第3實施方式的組電池由于具備第2實施方式的非水電解質電池，所W能夠顯示優(yōu) 良的輸入輸出特性和壽命特性。
[01側（第4實施方式）
[0169] 第4實施方式的電池包具備第2實施方式的非水電解質電池。
[0170] 第4實施方式的電池包可W具備1個非水電解質電池，也可W具備多個非水電解質電池。另外，當?shù)?實施方式的電池包具備多個非水電解質電池時，各單電池可W W串聯(lián)或并聯(lián)的方式電連接而配置，也可W組合串聯(lián)連接和并聯(lián)連接而配置。
[0171] 或者，第4實施方式的電池包也可W具備第3實施方式的組電池。
[0172] 下面，對第4實施方式的電池包的一個例子參照附圖進行說明。
[0173] 圖4是第4實施方式的一個例子的電池包的分解立體圖。圖5是表示圖4所示的電池包的電路的方框圖。
[0174] 圖4和圖5所示的電池包200含有具有圖1和圖2所示的結構的多個扁平型電池21。良P，圖4和圖5所示的電池包200含有多個第1實施方式的一個例子的非水電解質電池。
[0175] 多個單電池21按照使向外部伸出的負極端子6和正極端子7-致地朝向相同方向的方式層疊，用粘接膠帶22捆緊，由此構成了組電池23。運些單電池21如圖5所示那樣相互地W串聯(lián)的方式電連接。
[0176] 印制電路布線基板24按照與多個單電池21的負極端子6和正極端子7伸出的側面相對的方式配置。如圖5所示，印制電路布線基板24上搭載了熱敏電阻25、保護電路26和向外部設備的通電用端子27。此外，在印制電路布線基板24的與組電池23相對的面上，為了避免與組電池23的布線發(fā)生不必要的連接而安裝有絕緣板(未圖示）。
[0177] 在位于組電池23的最下層的單電池21的正極端子7上連接有正極側引線28,其前端插入到印制電路布線基板24的正極側連接器29內而電連接。在位于組電池23的最上層的單電池21的負極端子6上連接有負極側引線30,其前端插入到印制電路布線基板24的負極側連接器31內而電連接。運些連接器29和31分別通過形成于印制電路布線基板24上的布線 32和33而與保護電路26連接。
[0178] 熱敏電阻25檢測各個單電池21的溫度，并將其檢測信號發(fā)送給保護電路26。保護電路26在規(guī)定條件下可W切斷保護電路26與向外部設備的通電用端子27之間的正極側布線34a和負極側布線34b。規(guī)定條件的例子是例如從熱敏電阻25接收到單電池21的溫度為規(guī) 定溫度W上的信號時。另外，規(guī)定條件的另一個例子是檢測到單電池21的過充電、過放電、過電流等時。該過充電等的檢測是對各個單電池21或單電池21整體來進行。當檢測各個單電池21時，可W檢測電池電壓，也可W檢測正極電位或負極電位。后者的情況下，將作為參比電極使用的裡電極插入到各個單電池21內。在圖4和圖5的電池包200中，在單電池21上分別連接有用于電壓檢測的布線35,通過運些布線35將檢測信號發(fā)送給保護電路26。
[0179] 在除了正極端子7和負極端子6所突出的側面之外的組電池 23的=側面上分別配置有由橡膠或樹脂構成的保護片材36。
[0180] 組電池23與各保護片材36和印制電路布線基板24-起被收納于收納容器37內。即，在收納容器37的長邊方向的兩個內側面和短邊方向的內側面上分別配置有保護片材 36,在短邊方向的相反側的內側面上配置有印制電路布線基板24。組電池23位于被保護片材36和印制電路布線基板24圍成的空間內。蓋38安裝于收納容器37的上面。
[0181] 此外，組電池23的固定也可W使用熱收縮帶來代替粘接膠帶22。此時，在組電池的兩側面上配置保護片材，使熱收縮帶繞圈后，使熱收縮帶熱收縮，從而將組電池捆扎。
[0182] 圖4和圖5所示的電池包200具有串聯(lián)連接了多個單電池21的形態(tài)，為了增大電池容量，第4實施方式的電池包也可W并聯(lián)連接多個單電池21?；蛘?，第4實施方式的電池包也可W具備組合連接了串聯(lián)連接和并聯(lián)連接的多個單電池21。還可W將組裝后的電池包200 進一步W串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接。
[0183] 另外，圖4和圖5所示的電池包200具備多個單電池21，但第3實施方式的電池包也可W具備1個單電池21。
[0184] 另外，電池包的實施方式根據(jù)用途而適當變更。本實施方式的電池包適合用于要求取出了大電流時循環(huán)特性優(yōu)良的用途。具體地，可W作為數(shù)碼相機的電源、或例如兩輪至四輪混合動力電動車、兩輪至四輪電動車、和助力自行車的車載用電池來使用。特別是，適合用作車載用電池。
[0185] 第4實施方式的電池包由于具備第2實施方式的非水電解質電池，所W能夠顯示優(yōu) 良的輸入輸出特性和壽命特性。
[0186] (第5實施方式）
[0187] 第5實施方式的汽車具備第4實施方式的電池包。
[0188] 作為運里所說的汽車，可W列舉出兩輪至四輪的搭載了怠速停止機構的汽車、兩輪至四輪的混合動力電動車、兩輪至四輪電動車、助力自行車等。
[0189] 第5實施方式的汽車的一個例子示于圖6中。如圖6所示，第5實施方式的汽車41在發(fā)動機室內搭載有第3實施方式的電池包42。通過在到達高溫環(huán)境下的汽車的發(fā)動機室內設置電池包，則電池包到發(fā)動機、變換器等電動驅動系裝置的距離變短，輸出輸入的損失降低，燃料效率提高。
[0190] 根據(jù)第5實施方式，由于具備第4實施方式的電池包，所W可W提供搭載了能夠顯示優(yōu)良的粒徑輸入輸出特性和壽命特性的電化學裝置的汽車。
[0191] 實施例
[0192] W下對實施例進行說明，但只要不超出本發(fā)明的主旨，本發(fā)明就不受W下記載的實施例的限定。
[0193] (實施例1)
[0194] 在實施例1中，按照W下的步驟制作實施例1的杯型電池 (beaker cell)。
[0195] <活性物質的調制>
[0196] 按照1:1:6.4的摩爾比率混合碳酸裡化i2C〇3)、碳酸鋼(化2〇)3)、銳鐵礦結構的二氧化鐵(Ti〇2)。將混合物在800°C下燒成3小時。然后，用粉碎機將燒成物粉碎，并將凝聚破碎。運樣，得到實施例1的電池用活性物質。
[0197] 通過后述的廣角X射線衍射法可知，得到的實施例1的電池用活性物質是具有屬于空間群Fmmm的晶體結構的、由通式Li 2Na2T i 6〇14表示的含鐵復合氧化物相與銳鐵礦型二氧化鐵相的混合相物質。另外確認，在實施例1的電池用活性物質的XRD圖中，銳鐵礦型二氧化鐵的主峰Y相對于含鐵的氧化物的主峰X的強度比Z(=Y/X)為0.5。另外，用前面說明的方法測定實施例1的電池用活性物質的pH。其結果是，實施例1的電池用活性物質的抑為10.8。
[0198] <廣角X射線衍射法>
[0199] 將得到的電池用活性物質填充于直徑25mm的標準玻璃保持器內，用廣角X射線衍射法進行測定。其結果是，得到了圖6所示的X射線衍射圖案。從該衍射圖案確認，構成得到的含鐵的氧化物的主物質是歸屬于JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards:粉末衍射標準聯(lián)合委員會）：52 -690的由通式LisNasTisOw表示的含鐵復合氧化物相與歸屬于JCPDS:21-1272的銳鐵礦型二氧化鐵相的混合相物質。W下示出測定中使用的裝置和條件。
[0200] (1巧射線發(fā)生裝置理學電機公司制RU-200R(旋轉對陰極型）
[020。 X射線源:CuKa射線
[0202] 使用彎曲結晶單色儀(石墨）
[0203] 輸出：50kV、200mA
[0204] (2) 二才一夕理學電機公司制2155S2型
[0205] 狹縫系統(tǒng):l°_l°_0.15mm_0.45mm
[0206] 檢測器:閃爍計數(shù)器
[0207] (3)計數(shù)記錄裝置理學電機公司制RINT1400型
[0208] (4)掃描方式20八連續(xù)掃描
[0209] (5)定性分析
[0210] 測定范圍（2目）5~100°
[0211] 掃描速度2°/分
[0212]步長(20)0.02°
[0213] <電極的制作>
[0214]在N-甲基化咯燒酬(醒P)中加入實施例1的電池用活性物質、作為導電劑的乙烘黑、作為粘結劑的聚偏氣乙締(PVdF),并進行混合，調制漿料。此時，將電池用活性物質：乙烘黑:PVdF的質量比設定為90:5:5。將該漿料涂布于由厚度為12WI1的侶錐構成集電體的兩面，并使其干燥。然后，通過壓制而得到電極密度(不包括集電體)為2.2g/cm3的實施例1的電極。
[0215] <液狀非水電解質的調制>
[0216]按照1:2的體積比率混合碳酸亞乙醋化C)和碳酸二乙醋(DEC),制成混合溶劑。在該混合溶劑中WlM的濃度溶解作為電解質的LiPFs,得到液狀非水電解質。
[0217] <杯型電池的制造>
[0218] 將前面制作的電極設定為工作電極，使用裡金屬作為對電極和參比電極而制作杯型電池。在該杯型電池中注入上述的液狀非水電解質，完成了實施例1的杯型電池。
[0219] <電池性能的測定>
[0220] 對于實施例1的杯型電池，在25 °C的環(huán)境下，W1C和IV進行3小時的恒流一恒壓放電，進行裡嵌入。然后，對于實施例1的杯型電池，進行IC恒流充電直到單電池電壓達到3V為止，進行裡脫嵌。將該放電和充電作為1個循環(huán)的充放電循環(huán)，反復進行100個充放電循環(huán)。作為電池用活性物質的壽命特性的指標的容量維持率（=第100次的容量/初次容量X 100 [%])記錄于W下的表1中。
[0221] <比表面積>
[0222] 用前面示出的方法測定電池用活性物質的比表面積。其結果是，實施例1的電池用活性物質的比表面積為6.4mVg。
[0223] <平均粒徑>
[0224] 用SBff角認的結果是，實施例1的電池用活性物質是單粒子形態(tài)。按照前面說明的步驟測定實施例1的電池用活性物質的平均粒徑。其結果是，實施例1的電池用活性物質的平均一次粒徑為0.62WI1。
[0225] (實施例2~4、比較例1)
[0226] 實施例2~4和比較例1中，將作為原料的、碳酸裡(Li2C〇3)與碳酸鋼(化2C〇3)與銳鐵礦結構的二氧化鐵(Ti〇2 )的混合比率設定為碳酸裡化i2C〇3 ):碳酸鋼(化2〇)3 ):銳鐵礦結構的二氧化鐵(Ti〇2 ) = 1:1: a的摩爾比，其中實施例2中a變?yōu)?.1，實施例3中a變?yōu)?.2，實施例4中a變?yōu)?.0，比較例1中a變?yōu)?.0，將XRD圖中的銳鐵礦型二氧化鐵的主峰Y相對于含鐵的氧化物的主峰X的強度比Z(=Y/X)變?yōu)閃下的表1所述的值，除此W外，與實施例1同樣地得到實施例2~4和比較例1的各個電池用活性物質。另外，除了使用得到的電池用活性物質W外，與實施例1同樣地制作實施例2~4和比較例1的各個杯型電池。對于制作的各個杯型電池，按照與實施例1同樣的步驟進行容量維持率的評價。將其結果與按照前面說明的步驟測定的平均粒徑和比表面積的測定結果一起示于W下的表1中。此外，實施例2~4和比較例1的電池用活性物質均是pH為10.8~10.9的范圍內。
[0227] 圖7中表示了實施例3的電池用活性物質和比較例1的電池用活性物質的各個XRD 圖案。實施例3的電池用活性物質的XRD圖案中，確認到LisNasTisOi康示的含鐵復合氧化物的主峰(X)在18°附近，確認到銳鐵礦型二氧化鐵的主峰(Y)在25°附近，其強度比Z(=Y/X) 為0.1。另一方面，比較例1的電池用活性物質的邸D圖案中，確認到Li2Na2Ti6〇i4表示的含鐵復合氧化物的主峰(X)在18°附近，未確認到銳鐵礦型二氧化鐵的主峰(Y)。
[022引（比較例2)
[0229] 比較例2中，W95:5的質量比混合比較例1的電池用活性物質和銳鐵礦型二氧化鐵粒子(平均粒徑25皿），得到比較例2的電池用活性物質。對該電池用活性物質進行邸D測定，結果是，在XRD圖中，銳鐵礦型二氧化鐵的主峰Y相對于含鐵的氧化物的主峰X的強度比Z(= Y/X)為0.1。另外，除了使用該活性物質W外，與實施例1同樣地制作比較例2的杯型電池。對制作的比較例2的杯型電池，按照與實施例1同樣的步驟進行容量維持率的評價。將其結果與按照前面說明的步驟測定的平均粒徑和比表面積的測定結果一起示于W下的表1中。
[0230] 表 1
[0231]
[0232] 由表1所示的結果可知，使用了由通式Li2化2Ti6化4表示的含鐵復合氧化物相與銳鐵礦型二氧化鐵相形成的混合相的電池用活性物質的實施例1~4的杯型電池比使用了不含銳鐵礦型二氧化鐵的電池用活性物質的比較例1的杯型電池具有更優(yōu)良的容量維持率。特別是，主峰強度比Z在0.01~0.5的范圍內的實施例1~3的杯型電池能夠兼顧高容量和長 O
[0233] 另外可知，與使用了處于含鐵復合氧化物LisNasTis化4的相與銳鐵礦型二氧化鐵相的混合相狀態(tài)的活性物質的實施例3的杯型電池相比，比較例2的杯型電池的容量更小，容量維持率更低。推斷原因如下:在僅僅混合來了各種粉末的比較例2中，因伴隨充放電而發(fā) 生的活性物質粒子的體積變化，含鐵復合氧化物粒子與銳鐵礦型二氧化鐵粒子的接觸解除，電極內的集電網(wǎng)絡破壞，因此，容量維持率下降。另一方面，處于混合相狀態(tài)的實施例3 的電池用活性物質由于處于兩相通過化學鍵合而牢固接合的狀態(tài)，所W即使進行反復充放電，兩相的接觸也不會解除，顯示良好的循環(huán)特性、即容量維持率。
[0234] (實施例11)
[0235] 實施例11中，按照W下的步驟得到實施例11的電池用活性物質。首先，按照1:1: 6.4的摩爾比率混合碳酸裡化12〇)3)、碳酸鎖(5祐化)和銳鐵礦結構的二氧化鐵(1'1〇2)。將得到的混合物在1100°c下燒成3小時。然后，用粉碎機將燒成物粉碎，并將凝聚破碎。運樣，得到實施例11的電池用活性物質。
[0236] 通過上述的廣角X射線衍射法可知，得到的實施例11的電池用活性物質是具有屬于空間群Cmca的晶體結構的、由通式LisSdis化4表示的含鐵復合氧化物相與金紅石型二氧化鐵相的混合相物質。另外確認，在實施例11的電池用活性物質的XRD圖中，金紅石型二氧化鐵的主峰Y相對于含鐵復合氧化物的主峰X的強度比Z(=Y/X)為0.5。另外，用前面說明的方法測定實施例11的電池用活性物質的抑、粉末的平均一次粒徑和比表面積。其結果是，實施例11的電池用活性物質的pH為10.9、粉末的平均一次粒徑為0.72皿、比表面積為6 . OmV 邑。
[0237] 然后，除了使用實施例11的電池用活性物質W外，與實施例1同樣地制作實施例11 的杯型電池。對制作的實施例11的杯型電池，按照與實施例1同樣的步驟進行容量維持率的評價。將其結果與按照前面說明的步驟測定的平均粒徑和比表面積的測定結果一起示于W 下的表2中。
[023引（實施例12~14和比較例11)
[0239] 實施例12~14和比較例11中，將作為原料的、碳酸裡化i2C〇3)與碳酸鎖（SrO)3)與銳鐵礦結構的二氧化鐵(Ti〇2)的混合比率設定為碳酸裡化i2C〇3):碳酸鎖（SrO)3):銳鐵礦結構的二氧化鐵(Ti〇2) = 1:1:0的摩爾比率，其中實施例12中0變?yōu)?.1，實施例13中0變?yōu)?6.2，實施例14中0變?yōu)?.0，比較例11中0變?yōu)?.0，將XRD圖中的金紅石型二氧化鐵的主峰 (Y)相對于含鐵復合氧化物的主峰(X)的強度比Z(=Y/X)變?yōu)閃下的表2所述的值，除此W 夕h與實施例1同樣地得到實施例12~14和比較例11的電池用活性物質。接著，使用所得到的電池用活性物質制作杯型電池。對于制作的各個杯型電池，按照與實施例1同樣的步驟進行容量維持率的評價。將其結果與按照前面說明的步驟測定的平均粒徑和比表面積的測定結果一起示于W下的表2中。此外，實施例12~14和比較例11的電池用活性物質均是pH為 10.8~10.9的范圍內。
[0240] (比較例12)
[0241 ]比較例12中，除了 W95:5的質量比混合比較例11的電池用活性物質和金紅石型二氧化鐵粒子(平均粒徑25nm) W外，與實施例11同樣地得到比較例12的電池用活性物質。對該電池用活性物質進行XRD測定，結果是，XRD圖中的金紅石型二氧化鐵的主峰Y相對于含鐵復合氧化物的主峰X的強度比Z為0.1。另外，除了使用該活性物質W外，與實施例1同樣地制作比較例12的杯型電池。對制作的比較例12的杯型電池，按照與實施例1同樣的步驟進行容量維持率的評價。將其結果與按照前面說明的步驟測定的平均粒徑和比表面積的測定結果一起示于W下的表2中。
[0242]表 2
[0243]
[0244]由表2所示的結果可知，使用了由通式LisSrTisOi康示的含鐵復合氧化物相與金紅石型二氧化鐵相形成的混合相物質的電池用活性物質的實施例11~14的杯型電池可W 發(fā)揮與使用了由通式Li2化2Ti6化4表示的含鐵復合氧化物相和金紅石型二氧化鐵相形成的混合相物質的電池用活性物質的實施例1~4的杯型電池同樣的效果。
[0245] 另外，通過實施例13與比較例12的比較可知，僅僅單純地混合Li2SrTi6〇i4和金紅石型二氧化鐵的粉末，不能實現(xiàn)容量維持率的提高。
[0246] (實施例21~23)
[0247] 實施例21~23中，按照W下的步驟得到實施例21~23的電池用活性物質。首先，在實施例2中合成的活性物質中加入麥芽糖，并與純水一起加入到燒杯中并進行混合。實施例 21中，相對于電池用活性物質100g混合2g麥芽糖。實施例22中，相對于電池用活性物質100g 混合5g麥芽糖。實施例23中，相對于電池用活性物質100g混合15g麥芽糖。
[0248] 然后，使用攬拌子通過攬拌器使混合物充分分散，然后使其蒸發(fā)干燥。運樣，得到了在電池用活性物質粒子表面均勻地覆蓋有有機物的復合體。然后，將得到的復合體在氣氣流中的不活潑氣氛內在500°C下燒成1小時，進行炭化熱處理，實現(xiàn)了有機物的炭化。運樣，得到實施例21~23的各個電池用活性物質。
[0249] 實施例21~23中，除了使用如上所述地調制的電池用活性物質W外，用與實施例1 相同的方法制作實施例21~23的各個杯型電池。對制作的實施例21~23的杯型電池，按照與實施例1同樣的步驟進行容量維持率的評價。將其結果與按照前面說明的步驟測定的碳量的測定結果一起示于W下的表3中。此外，表3中，為了比較的需要，再次示出了實施例2的容量維持率。
[0巧0] 表3
[0251]
[0252] 化用J化成々宵厭的居的的巧巧物巧的買施例~的抑型巧泄巧不含有含碳的層的實施例2的杯型電池相比，容量和容量維持率都得到了改善。特別是，如實施例22和 23那樣，碳量為1~3質量％時顯示高的效果。
[0巧3](實施例41)
[0254] 實施例41中，使用W下的材料制作實施例41的非水電解質電池。
[0255] 作為負極活性物質，使用實施例1中合成的電池用活性物質。作為正極活性物質，使用裡儘復合氧化物化i 1. iMm. 9A10.1〇4)。作為非水電解質，使用在PC/G化(1:2)混合溶劑中 W1.5M的濃度溶解LiBF4而調制的電解液。作為外包裝材，使用層壓薄膜。
[0256] 制作的實施例41的非水電解質電池是具有厚4mmX寬72mmX高IOOmm的尺寸、容量為2Ah的層壓型電池。實施例41的電池的電池電壓為2.85V。即，可W確認實施例41的非水電解質電池的電池電壓是W5串聯(lián)的鉛電池互換電壓。
[0257] (實施例4別
[0258] 實施例42中，使用W下的材料制作實施例42的非水電解質電池。
[0259] 作為負極活性物質，使用實施例1中合成的電池用活性物質。作為正極活性物質，使用裡儀儘鉆復合氧化物(LiNi6Mn2C〇2〇4)。作為非水電解質，使用在PC/G化（1:2)混合溶劑中W1.5M的濃度溶解LiBF4而調制的電解液。作為外包裝材，使用層壓薄膜。
[0260] 制作的實施例42的非水電解質電池是具有厚3.4mmX寬72mmX高IOOmm的尺寸、容量為2Ah的層壓型電池。實施例42的電池的電池電壓為2.6V。即，可W確認實施例42的非水電解質電池的電池電壓是W5串聯(lián)的鉛電池互換電壓。
[026。（實施例43)
[0262] 實施例43中，使用W下的材料制作實施例43的非水電解質電池。
[0263] 作為負極活性物質，使用實施例1中合成的電池用活性物質。作為正極活性物質，使用憐酸鐵裡化iFeP化）。作為非水電解質，使用在PC/G化（1:2)混合溶劑中Wl. 5M的濃度溶解LiBF4而調制的電解液。作為外包裝材，使用層壓薄膜。
[0264] 制作的實施例43的非水電解質電池是具有厚3.6mmX寬72mmX高IOOmm的尺寸、容量為2Ah的層壓型電池。實施例43的電池的電池電壓為1.85V。即，可W確認實施例43的非水電解質電池的電池電壓是W6串聯(lián)的鉛電池互換電壓。
[02化](比較例41)
[0266] 比較例41中，使用W下的材料制作比較例41的非水電解質電池。
[0267] 作為負極活性物質，使用石墨。作為正極活性物質，使用憐酸鐵裡化iFeP化）。作為非水電解質，使用在PC/G化（1:2)混合溶劑中W1.5M的濃度溶解LiBF4而調制的電解液。作為外包裝材，使用層壓薄膜。
[0%引制作的比較例41的非水電解質電池是具有厚3.6mmX寬72mmX高IOOmm的尺寸、容量為2Ah的層壓型電池。實施例41的電池的電池電壓為3.4V。
[0269] (比較例42)
[0270] 比較例42中，使用W下的材料制作比較例42的非水電解質電池。
[0271] 作為負極活性物質，使用比較例1中合成的電池用活性物質。作為正極活性物質，使用裡儘復合氧化物(Li 1. iMm. 9A10.1〇4)。作為非水電解質，使用在PC/G化(1:2)混合溶劑中 W1.5M的濃度溶解LiBF4而調制的電解液。作為外包裝材，使用層壓薄膜。
[0272] 制作的比較例42的非水電解質電池是具有厚4mmX寬72mmX高IOOmm的尺寸、容量為2Ah的層壓型電池。比較例42的電池的電池電壓為2.85V。即，可W確認比較例42的非水電解質電池的電池電壓是W5串聯(lián)的鉛電池互換電壓。
[0的；3][評價]
[0274] 將實施例41~43、W及比較例41和42的非水電解質電池提供給80°C環(huán)境下的充電 1C/放電IC的充放電循環(huán)試驗，測定500個循環(huán)后的循環(huán)容量維持率（％ )。結果示于表4中。
[0275] 另外，對實施例41和比較例42,進行25°C環(huán)境下的充電1C/放電IOC的放電速率試驗，評價速率性能（10C放電容量相對于IC放電容量的比（％ ))。結果示于表4中。
[0276] 表 4
[0277]
[0278] 確認了：負極使用了本發(fā)明的電池用活性物質的實施例41~43的電池的容量維持率高、具有優(yōu)良的高溫耐久性。特別是，W憐酸鐵裡化iFeP化)為正極活性物質、并使用了 1.5M LiBF4-PC/G化(1:2)電解液的實施例43得到了極其良好的結果。另一方面，負極活性物質使用了石墨的比較例41中，十幾個循環(huán)后容量激減，500個循環(huán)后的容量大致為0。另外確認了：使用了含鐵復合氧化物相與氧化鐵相的混合相即本發(fā)明的負極活性物質的實施例 41的電池比使用了不含氧化鐵(非混合相）的負極活性物質的比較例42的電池具有更優(yōu)良的速率性能。
[0279] W上說明的至少一個實施方式和實施例的電池用活性物質是具有屬于空間群 Cmca或空間群Fmmm的晶體結構的含鐵復合氧化物相與氧化鐵相形成的混合相。其結果是，第1實施方式的電池用活性物質可W實現(xiàn)能夠顯示優(yōu)良的輸入輸出特性和壽命特性的非水電解質電池。
[0280]對本發(fā)明的幾個實施方式進行了說明，但運些實施方式是作為例子而示出的，其意圖并非限定發(fā)明的范圍。運些新穎的實施方式能夠W其他各種方式實施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內，可W進行各種省略、置換、變更。運些實施方式和其變形包含于發(fā)明的范圍、主旨中，同時包含于權利要求書中記載的發(fā)明和其均等的范圍內。
【主權項】
1. 一種活性物質，其包含具有屬于空間群Cmca或空間群Fmmm的晶體結構的含鈦復合氧化物相與氧化鈦相的混合相。2. 根據(jù)權利要求1所述的活性物質，其中，對所述活性物質通過廣角X射線衍射測定而得到的衍射圖案含有所述含鈦復合氧化物相的主峰A和所述氧化鈦相的主峰B，所述主峰B的強度Y相對于所述主峰A的強度X的比Z(=Y/X)為0.01~1.3。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的活性物質，其中，所述含鈦復合氧化物具有屬于所述空間群Cmca的晶體結構，所述含鈦復合氧化物由通式Li (2+x)MTi6〇i4表示，其中Μ是選自Sr和Ba中的至少1種，X在0 的范圍內。4. 根據(jù)權利要求1或2所述的活性物質，其中，所述含鈦復合氧化物具有屬于所述空間群Fmmm的晶體結構，所述含鈦復合氧化物由通式Li(2+y)Na2Ti6〇i4表示，其中y在0 < y < 6的范圍內。5. 根據(jù)權利要求1或2所述的活性物質，其中，所述氧化鈦是具有銳鈦礦型結構的二氧化鈦。6. 根據(jù)權利要求1或2所述的活性物質，其中，所述電池用活性物質為粒狀，并進一步含有形成于所述活性物質的表面的至少一部分上的含碳的層。7. 根據(jù)權利要求1或2所述的活性物質，其是電池用活性物質。8. -種非水電解質電池，其具備：正極；含有負極活性物質，并且所述負極活性物質含有權利要求1或2所述的活性物質的負極;和非水電解質。9. 根據(jù)權利要求8所述的非水電解質電池，其中，所述正極含有正極活性物質，所述正極活性物質含有具有橄欖石結構的含鐵的磷酸化物。10. 根據(jù)權利要求8所述的非水電解質電池，其中，所述正極含有正極活性物質，所述正極活性物質含有選自由具有尖晶石結構的鋰錳復合氧化物、和具有層狀結構的鋰鎳錳鈷復合氧化物構成的組中的至少1種。11. 一種組電池，其具備多個權利要求8所述的非水電解質電池，多個所述非水電解質電池相互以串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式連接。12. -種電池包，其具備權利要求8所述的非水電解質電池。13. -種汽車，其具備權利要求12所述的電池包，所述電池包配置于發(fā)動機室內。
【文檔編號】H01M10/0525GK105977454SQ201610127151
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月7日
【發(fā)明人】稻垣浩貴, 高見則雄
【申請人】株式會社東芝

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