[发明专利]非水电解质电池和电池组

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2012年3月23日提交的第2012-068275号日本专利申请并要求其优先权，该申请整体援引加入本文。

技术领域

本文所述的实施方案一般地涉及非水电解质电池和电池组。

背景技术

非水电解质电池作为混合动力汽车或电动车的中等或较大体积的电源而日益受到关注。这样的应用要求非水电解质电池的长寿命和高安全性。

作为非水电解质电池中所用的正极活性材料，已经开发了含Co、Mn或Ni的锂-过渡金属复合氧化物、诸如钴酸锂的具有层状结构的锂-过渡金属复合氧化物以及诸如锰酸锂的具有尖晶石结构的锂-过渡金属氧化物

作为非水电解质电池中所用的负极活性材料，通常使用含碳材料。然而，最近开发了其中嵌入并在较高电势下释放锂离子的材料。在这些材料中预期具有尖晶石结构的钛酸锂和钛复合物氧化物具有高安全性。

发明内容

本发明的目的是提供具有优异的循环性能的非水电解质电池。

根据一个实施方案，提供非水电解质电池。该非水电解质电池包括正极、负极和非水电解质。正极包括正极集电体和在该正极集电体上提供的正极层。负极包括负极集电体和在该负极集电体上提供的负极层。正极层包含正极活性材料。正极活性材料包含式Li_1+aNi_1-b-cCo_bMn_cO₂表示的锂-镍-钴-锰复合氧化物，其中a、b和c满足不等式0≤a≤0.2、0<b≤0.4和0<c≤0.4分别表示的关系。负极层包含负极活性材料。负极活性材料包含选自具有尖晶石结构的钛酸锂和单斜晶系β型钛复合氧化物中的至少一种。负极活性材料还包含选自具有尖晶石结构并由式AFe₂O₄表示的氧化物和具有尖晶石结构并由式ACo₂O₄表示的氧化物中的至少一种。在上述式中，A为至少一种选自Cu、Co、Ca、Mg、Zn、Ni和Fe的元素。式AFe₂O₄表示的氧化物和式ACo₂O₄表示的氧化物的总重量与负极活性材料的总重量的比例为1重量％至5重量％。负极的容量大于正极的容量。

通过具有上述结构的非水电解质电池可以实现优异的循环性能。

附图说明

图1所示为第一实施方案的非水电解质电池的截面图。

图2所示为图1中A部分的放大截面图。

图3所示为第二实施方案的电池组的分解透视图。

图4所示为图3的电池组的电路的块状图。

具体实施方式

参照附图解释各自实施方案。这些实施方案共同的结构由相同的符号表示并不再重复解释。此外，每张附图是解释实施方案的典型情况并且用于促进理解该实施方案。尽管有些部分与实际装置的形状、大小和比例存在不同，但是考虑以下解释和已知技术可以对这些结构设计进行合适的改变。

（第一实施方案）

参照附图解释第一实施方案的非水电解质电池。图1是扁平型非水电解质二次电池的典型截面图，其为非水电解质电池的实例。图2为图1中所示的A部分的放大截面图。电池1提供有容器2和容纳在该容器2中的电极组3。此处，线圈电极组用作电极组3。容器2具有袋状形状。非水电解质（未显示）装在容器2的内部。

如图2所示，电极组3包括正极4、负极5和多个隔膜6。电池组3具有其中叠层物螺旋盘绕的结构。该叠层物具有但不限于其中隔膜6、正极4、另一隔膜6和负极5以此顺序重复的结构。通过以此方式将叠层物螺旋盘绕而使负极位于最外侧边缘并且通过在加热时进行压制，从而制备扁平状线圈电极组。