非水电解质二次电池、以及将多个该非水电解质二次电池连接而成的组电池制造技术

本发明专利技术提供一种非水电解质二次电池，其具有封入多种正极(21、22)、非水电解质、负极(1)及隔板(3)而成的封入体，所述多种正极(21、22)具有正极活性物质，所述负极(1)以钛化合物为负极活性物质的主成分，所述隔板(3)被夹持于正极和负极之间、且由电绝缘材料制成，其中，在一个正极(21)和与其相邻的另一个正极(22)之间具备隔板夹持负极，所述隔板夹持负极是被2片隔板(3)夹持的负极(1)，并且，多种正极包含：含有层状岩盐型化合物作为正极活性物质的第一正极(21)、和以种类与层状岩盐型化合物不同的正极活性物质为主成分的第二正极(22)。由此，即使在负极中使用钛化合物，也能够飞跃性地减少在循环试验中产生的气体量，循环稳定性优异。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非水电解质二次电池、以及使用了该非水电解质二次电池的组电池。
技术介绍
近年来，在便携设备、混合动力汽车、电动汽车、家庭用蓄电用途中，非水电解质二次电池的研究开发已被广泛展开。对于在这些领域中使用的非水电解质二次电池，要求具有高度安全性，而为了满足该要求，已开发出了使用钛化合物作为负极活性物质的电池。然而，负极活性物质使用了钛化合物的电池存在下述问题：会因电解液与负极活性物质发生反应而产生气体，导致循环稳定性降低。为了消耗在电池内产生的气体，例如在专利文献1中开发了下述技术：通过在活性电池容积部外设置包含具有双键的有机聚合物和催化剂的气体除去剂，可以将在电池工作中产生的气体消耗掉。然而，该技术针对的是碱性干电池用途，完全未提及对于非水电解质二次电池的效果，而非水电解质二次电池由于由水分引起的性能劣化显著，因而对于非水电解质二次电池而言，在活性电池容积部外设置气体除去剂的方法并不适用。另外，专利文献2中记载了下述内容：在使用尖晶石型锰酸锂作为正极活性物质的情况下，通过添加钴酸锂或镍酸锂，可抑制在电池内产生的气体量。然而，就这样的混合正极而言，由于其尖晶石型锰酸锂和钴酸锂或镍酸锂这样的不同正极活性物质在充放电时会暴露于同样的电位环境中，因此，有时会因后者的材料劣化而导致在长期的循环试验中容量保持率降低，需要加以改善。此外，专利文献3～5中公开了由包含尖晶石型锰酸锂的正极活性物质层和包含钴酸锂的正极活性物质层这样的多层形成的正极。这些技术也被认为会对气体抑制具有一定效果，但存在被认为是源自钴酸锂的循环试验时循环特性的降低，仍需要加以改善。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-294253号公报专利文献2：日本特开2000-215884号公报专利文献3：日本特开2006-032279号公报专利文献4：日本特开2006-032280号公报专利文献5：日本特开2006-318868号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题存在的问题在于：在使用钛化合物作为非水电解质二次电池的负极活性物质的情况下会产生气体、导致循环稳定性降低。解决问题的方法鉴于上述背景，本专利技术人等经过了深入研究，结果发现，通过使用第一正极和第二正极这两种不同的正极作为正极、并分别控制各个正极的充电状态，即使使用以钛化合物为负极活性物质的负极，也会抑制气体产生、使循环特性稳定，所述第一正极具有以层状岩盐型化合物为主成分的正极活性物质，所述第二正极具有以种类不同于该层状岩盐型化合物的正极活性物质为主成分的正极活性物质。即，本专利技术涉及非水电解质二次电池，其具有封入多种正极、非水电解质、负极及隔板而成的封入体，所述多种正极具有正极活性物质，所述负极以钛化合物为负极活性物质的主成分，所述隔板被夹持于正极和负极之间、且由电绝缘材料制成，其中，在一个上述正极和与其相邻的另一个上述正极之间具备隔板夹持负极，所述隔板夹持负极是被2片上述隔板夹持的上述负极，并且，上述多种正极包含：含有层状岩盐型化合物作为正极活性物质(以下也称为“第一正极活性物质”)的第一正极、和以种类与上述层状岩盐型化合物不同的正极活性物质(以下也称为“第二正极活性物质”)为主成分的第二正极。优选的实施方式是在全部的上述正极的两侧具备上述隔板夹持负极的非水电解质二次电池。由于第一正极会被其两侧的2个负极充电，因此以最低限度的第一正极活性物质即可发挥出上述气体抑制效果，由此，能量密度增加。优选的实施方式是在上述非水电解质二次电池的充放电时，上述第一正极除自然放电以外，至少不会因外部负荷的连接而放电，能够在保持恒定的充电状态的情况下被保持在上述封入体内的非水电解质二次电池。由于第一正极可在充电的状态下被长期保持，因此该充电状态下的产生气体吸收作用可被长期保持，能够减少气体产生量。优选的实施方式是进一步包含端子的非水电解质二次电池，所述端子分别与上述第一正极、上述第二正极及上述负极连接，且该端子具有延伸至上述封入体的外侧的端子延伸部，上述第一正极的上述正极端子延伸部与上述第二正极的上述正极端子延伸部分别单独地存在。其第一正极的自然放电得到抑制，减少气体产生量的效果得到长期持续。优选的实施方式是上述钛化合物为选自以Li4Ti5O12、H2Ti12O25、及TiO2表示的钛化合物中的1种以上的非水电解质二次电池。优选的实施方式是上述层状岩盐型化合物为选自钴酸锂、钴镍铝酸锂及钴镍锰酸锂中的1种以上层状岩盐型化合物的非水电解质二次电池。优选的实施方式是种类与上述层状岩盐型化合物不同的正极活性物质为尖晶石型锰酸锂的非水电解质二次电池。另外，本专利技术涉及将多个本专利技术的非水电解质二次电池连接而成的组电池。专利技术的效果本专利技术的非水电解质二次电池即使在负极中使用钛化合物，也能够飞跃性地减少在循环试验中产生的气体量，循环稳定性优异。附图说明[图1]本专利技术的非水电解质二次电池10的一实施方式的剖面示意图。[图2]本专利技术的电极组的一实施方式的示意图。[图3]本专利技术的非水电解质二次电池10的另一实施方式的外观示意图。符号说明1负极2正极3隔板7端子8封入体9端子延伸部10非水电解质二次电池21第一正极22第二正极31隔板夹持负极71负极端子72正极端子72-1第一正极端子72-2第二正极端子100组电池具体实施方式针对本专利技术的一实施方式，结合图1说明如下。需要说明的是，本专利技术并不限定于以下的说明。图1为本专利技术的非水电解质二次电池10的一实施方式的剖面示意图。<非水电解质二次电池10>本专利技术的非水电解质二次电池10具有封入多种正极2、非水电解质、负极1及隔板3而成的封入体8，所述隔板3被夹持于正极2和负极1之间，且由电绝缘材料制成。在这样的本专利技术的封入体8内，在正极2、负极1、及隔板3的至少表面、其内部，存在负责传导锂离子的本专利技术的非水电解质。正极2及负极1至少在其每个电极上各自地连接有端子7，各端子7至少在本专利技术的封入体8的外侧具有端子延伸部9。这里，第一正极21和第二正极22可以连接于同一正极端子72，也可以连接于不同的正极端子72-1、72-2，但由于通过将第一正极21及第二正极22分别控制在各自单独的电位环境中可使本专利技术的气体产生抑制效果更为有效，因此优选连接于不同的正极端子72-1、72-2。即，优选从本专利技术的非水电解质二次电池10的封入体8，至少使负极端子71、第一正极端子72-1及第二正极端子72-2这三种端子的一部分作为各端子7的端子延伸部9而延伸至其外部。当然，第一正极21、第二正极22及负极1分别也可以存在多个。存在多个第一正极21的情况下，例如若将第一正极21的总数设为A个，则可以以使其中的B个连接于第一正极端子72-1-1(未图示)、A-B个连接于第一正极端子72-1-2(未图示)的方式，将多个第一正极21连接于多个不同的第一正极端子72-1。从经济性及操作性的观点出发，优选从封入体8延伸出针对负极端子71、第一正极端子72-1及第二正极端子72-2这三种端子各1个、共计3个端子延伸部9。另外，在通过优选的实施方式使用本专利技术的优选实施方式的电池的情况下，本专利技术的第一正极21和第二正极22处于不同的电位环境中，基于该原因，为了防止它们之间的短路，也优选使第一正极端子72-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池，其具有封入多种正极、非水电解质、负极及隔板而成的封入体，所述多种正极具有正极活性物质，所述负极以钛化合物为负极活性物质的主成分，所述隔板被夹持于正极和负极之间、且由电绝缘材料制成，其中，在一个所述正极和与其相邻的另一个所述正极之间具备隔板夹持负极，所述隔板夹持负极是被2片所述隔板夹持的所述负极，并且，所述多种正极包含：含有层状岩盐型化合物作为正极活性物质的第一正极、和以种类与所述层状岩盐型化合物不同的正极活性物质为主成分的第二正极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.24 JP 2014-1295821.一种非水电解质二次电池，其具有封入多种正极、非水电解质、负极及隔板而成的封入体，所述多种正极具有正极活性物质，所述负极以钛化合物为负极活性物质的主成分，所述隔板被夹持于正极和负极之间、且由电绝缘材料制成，其中，在一个所述正极和与其相邻的另一个所述正极之间具备隔板夹持负极，所述隔板夹持负极是被2片所述隔板夹持的所述负极，并且，所述多种正极包含：含有层状岩盐型化合物作为正极活性物质的第一正极、和以种类与所述层状岩盐型化合物不同的正极活性物质为主成分的第二正极。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，在全部的所述正极的两侧具备所述隔板夹持负极。3.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池，其中，在所述非水电解质二次电池放电时，所述第一正极除自然放电以外，至少不会因外部负荷的连接而放电，能...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冈步，丹羽幸正，
申请(专利权)人：株式会社钟化，
类型：发明
国别省市：日本;JP