[发明专利]非水电解质电池及组电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质电池及组电池。

背景技术

利用锂离子在负极和正极之间的移动来进行充放电的非水电解质电池作为高能量密度的电池正被积极地进行研究开发。

非水电解质电池除了用作小型电子设备用电源以外，还期待着用作大中型电源。在大中型电源的用途中，要求长寿命化或高的耐久性。

非水电解质电池使用锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质，使用含碳材料作为负极活性物质。采用Co、Mn、Ni等作为过渡金属。

近年来，一直在研究采用了与炭物质相比锂的嵌入脱嵌电位高的负极活性物质的非水电解质电池。其中，尖晶石型钛酸锂由于没有伴随着充放电反应产生的体积变化，因此在提高循环性能这点上是有希望的。

另一方面，如专利文献1、2中所公开，斜方锰矿型钛酸锂或锐钛矿型氧化钛，与尖晶石型钛酸锂相比具有大的理论容量。但是，这些负极活性物质由于伴随着充放电反应产生体积的收缩膨胀，因而发生负极的扭绞及剥离，使循环特性下降。

此外，在专利文献3中公开了一种具有包含尖晶石型钛酸锂和斜方锰矿型钛酸锂共存的负极活性物质的负极层的负极。但是，具备此种负极的非水电解质电池不一定能得到满足的充放电循环性能。

专利文献1：日本特开平10—247496号公报

专利文献2：日本特开2000—268822号公报

专利文献3：日本特开平11—283624号公报

与炭物质相比锂的嵌入脱嵌电位高的负极活性物质，理论容量的大小、或电子导电性、离子导电性方面优异，但有的伴随着充放电反应，体积发生膨胀收缩。如果伴随着充放电反应而体积膨胀收缩，因负极的扭绞或负极从集流体的剥离，使循环特性下降。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种充放电循环性能优良的非水电解质电池及电池组。

根据本发明，提供一种非水电解质电池，其特征是：

具备：含有负极活性物质的负极层形成于负极集流体表面的负极、具有正极层的正极、和夹设于正负极之间的隔膜；

所述负极层叠层有多个含有不同的负极活性物质的层，且与所述负极集流体相接的层含有尖晶石型钛酸锂作为负极活性物质，与隔膜对置的层含有斜方锰矿型钛酸锂作为负极活性物质。

此外根据本发明，提供一种组电池，其特征是，具备多个所述非水电解质电池，将这些电池电气性串联及/或并联地连接。

根据本发明，能够提供一种降低了伴随着充放电反应产生的体积变化而造成的负极的扭绞、负极层从集流体的剥离、从而充放电循环性能优良的非水电解质电池，以及具备多个此种非水电解质电池的电池组。

附图说明

图1是表示第一实施方式的扁平型非水电解质电池的剖面图。

图2是图1的A部的放大剖面图。

图3是表示第二实施方式的电池组的分解透视图。

图4是图3的电池组的框图。

符号说明

1…卷绕电极组，2…外包装材料，3…负极，4…隔膜，5…正极，6…负极端子，7…正极端子，21…单电池，24…印制电路基板，25…热敏电阻，26…保护电路，37…收纳容器。

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式的非水电解质电池及电池组进行详细说明。

(第一实施方式)

第一实施方式的非水电解质电池具备负极、正极和夹设在正负极之间的隔膜。由如此的负极、正极和隔膜构成的电极组被收纳在外包装材料内，且至少在电极组中含有非水电解质。正极具有正极层。负极具有在负极集流体表面上形成含有负极活性物质的负极层的结构。负极层具有叠层多个含有不同的负极活性物质的层的结构。在这些叠层而成的多个层中，与负极集流体相接的层含有尖晶石型钛酸锂作为负极活性物质，与隔膜对置的层含有斜方锰矿型钛酸锂或锐钛矿型氧化钛作为负极活性物质。

下面，对负极、正极、隔膜、非水电解质及外包装材料进行详述。

1)负极