[发明专利]非水电解质电池、电池包、及车辆

说明书

本发明提供非水电解质电池、电池包及车辆。所述非水电解质电池包含正极、负极和非水电解质。负极包含负极集电体和配置在该负极集电体上的负极合剂层。负极合剂层包含可嵌入及脱嵌锂离子的含钛金属氧化物粒子和含有丙烯酸系树脂的粘结剂。含钛金属氧化物粒子在表面的至少一部分上具有含碳材料的相。该负极满足式(I)：α/β＞6。这里，α为用表面‑界面切削法测定的集电体和负极合剂层的剥离强度(kN/m)，β为负极合剂层中的用表面‑界面切削法测定的切削强度(kN/m)。

技术领域

实施方式涉及非水电解质电池、电池包及车辆。

背景技术

近年来，对于通过Li离子在负极与正极之间移动进行充放电的非水电解质二次电池，作为高能量密度电池的研究开发一直在广泛开展。迄今为止，具备含有LiCoO₂或LiMn₂O₄作为活性物质的正极、和含有可嵌入及脱嵌锂的碳质物的负极的锂离子二次电池在便携式设备中已广泛实用化。

这样的锂离子二次电池近年来多用作从环境问题的观点出发开发的电动汽车(electric vehicle：EV)、混合动力车(hybrid electric vehicle：HEV)、插电式混合动力车(plug-in hybrid electric vehicle：PHEV)、搭载怠速熄火装置(idling-stop system：ISS)的车辆等环境应对车用的电源。在将锂离子二次电池搭载在电动汽车及混合动力车等车辆中时，对锂离子二次电池要求高温环境下的储藏性能、循环性能、高输出的长期可靠性等。

此外，在作为铅蓄电池的替代品搭载在汽车的发动机室内时，对锂离子二次电池要求高温耐久性(例如60℃以上，优选80℃以上)。另外，在要求在寒冷地区的高性能时，低温环境下(例如－30℃)的高输出性能及长寿命性能是必要的。

因此，要求正极、负极、隔膜、非水电解质等电池构成材料为在高温及低温下的化学及电化学上的稳定性、强度、耐腐蚀性优异的材料。

可是，锂离子二次电池等非水电解质电池中所用的负极通常具有在集电体上形成有负极活性物质层的结构。在该负极活性物质层中，除了负极活性物质以外，还使用用于粘结负极活性物质彼此间及负极活性物质与集电体的粘结剂。

作为粘结剂，一般使用氟系树脂(例如聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride：PVdF))或其改性体。但是，氟系树脂或其改性体在高温下易于在非水电解质中溶胀。因此，在具有作为粘结剂含有氟系树脂或其改性体的负极的电池中，有高温循环性能下降的顾虑。具体而言，在使用这样的氟系树脂等作为负极的粘结剂的电池中，伴随着高温下的充放电循环，负极的电子传导的网络被切断，其结果，负极的内部电阻上升。

因而，提出了代替PVdF等氟系树脂使用丙烯酸系树脂等合成橡胶质聚合物作为负极的粘结剂的方案。

发明内容

本发明要解决的课题是，提供高温耐久性优异的非水电解质电池、具备该非水电解质电池的电池包以及具备该电池包的车辆。

根据实施方式，提供一种非水电解质电池。该非水电解质电池包含正极、负极和非水电解质。负极包含负极集电体和配置在该负极集电体上的负极合剂层。负极合剂层包含可嵌入及脱嵌锂离子的含钛金属氧化物粒子和含有丙烯酸系树脂的粘结剂。含钛金属氧化物粒子在表面的至少一部分上具有含碳材料的相。该负极满足下式(I)。

α/β＞6(I)

这里，α为用表面-界面切削法测定的集电体和负极合剂层的剥离强度(kN/m)，β为负极合剂层中的用表面-界面切削法测定的切削强度(kN/m)。

根据另一实施方式，提供一种电池包。该电池包具备上述实施方式的非水电解质电池。

根据又一实施方式，提供一种车辆。该车辆中搭载有上述实施方式的电池包。