[发明专利]二次电池系统

说明书

本发明涉及二次电池系统。本发明以提供在高电压下工作的二次电池系统为课题。在本发明中，通过提供一种二次电池系统来解决上述课题，其特征在于，具有：混合离子电池，其具备正极活性物质层(其具有含有能取得两种以上的正价数的金属元素的正极活性物质)、负极活性物质层(其具有含有能取得二价以上的价数的金属元素的负极活性物质)以及形成于所述正极活性物质层和所述负极活性物质层之间并含有碱金属离子及氟化物阴离子的电解质层；和控制所述混合离子电池的充放电的控制部；所述控制部控制放电，使得所述正极活性物质的电位包含高于0.23V(vs.SHE)的电位范围。

技术领域

本发明涉及在高电压下工作的二次电池系统。

背景技术

作为高电压且高能量密度的电池，例如已知的有Li离子电池。Li离子电池是使用Li离子作为载流子的阳离子基的电池。另一方面，作为阴离子基的电池，已知的有使用氟化物离子(氟化物阴离子)作为载流子的氟化物离子电池。

例如，在专利文献1中，公开了一种具备正极、负极和能传导阴离子电荷载流子(F^－)的电解质的电化学电池(氟化物离子电池)。另外，在专利文献1中，作为正极活性物质例示了AgF_x、CuF_x等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-145758号公报

发明内容

发明所要解决的课题

从使电池高密度能量化的观点考虑，要求在高电压下工作的二次电池系统。本发明是鉴于上述实际情况而完成的，以提供在高电压下工作的二次电池系统为主要目的。予以说明，氟化物离子(F^－)单独不易传导，有时作为氟化物阴离子(例如氟化物络阴离子)进行传导。考虑该点，有时使用氟化物阴离子这样的术语。

用于解决课题的手段

为了实现上述课题，在本发明中，提供一种二次电池系统，其特征在于，具有：混合离子电池，其具备正极活性物质层(其具有含有能取得两种以上的正价数的金属元素的正极活性物质)、负极活性物质层(其具有含有能取得二价以上的价数的金属元素的负极活性物质)以及形成于所述正极活性物质层和所述负极活性物质层之间并含有碱金属离子及氟化物阴离子的电解质层；以及控制所述混合离子电池的充放电的控制部；所述控制部控制放电，使得所述正极活性物质的电位包含高于0.23V vs.SHE(相对于SHE)的电位范围。

根据本发明，通过使用含有能取得两种以上的正价数的金属元素的正极活性物质并使碱金属离子及氟化物阴离子(氟化物离子)两者有助于电极反应，能制得在高电压下工作的二次电池系统。

在上述发明中，优选所述金属元素为Fe、Co、V、Mn、Ti、Cr的至少一者。

在上述发明中，优选所述正极活性物质为金属氟化物、金属氧氟化物和金属单质的至少一者。

发明效果

在本发明中，取得了能提供在高电压下工作的二次电池系统这样的效果。

附图说明

图1为示出本发明中的混合离子电池的一例的示意性截面图。

图2为示出本发明的二次电池系统的一例的示意图。

图3为对于实施例1中得到的评价用单元(セル)的充放电试验的结果。

图4为对于实施例1中的充放电试验后的负极的X射线衍射测定的结果。

图5为对于参考例1中得到的评价用单元的充放电试验的结果。

图6为对于实施例2中得到的评价用单元的充放电试验的结果。