JP6934941B2 - リチウムイオン二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器 - Google Patents
リチウムイオン二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器 Download PDFInfo
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Description
上記した一般的な説明および下記の詳細な説明は一例であることが理解されるはずであると共に、それらの説明は特許請求の範囲に記載されている本技術のさらなる説明を提供するために用いられる。
1.二次電池(円筒型)
1−1.構成
1−2.動作
1−3.製造方法
1−4.作用および効果
2.二次電池(ラミネートフィルム型)
2−1.構成
2−2.動作
2−3.製造方法
2−4.作用および効果
3.二次電池の用途
3−1.電池パック(単電池)
3−2.電池パック(組電池)
3−3.電動車両
3−4.電力貯蔵システム
3−5.電動工具
本技術の一実施形態の二次電池に関して説明する。
まず、二次電池の構成に関して説明する。
具体的には、二次電池は、例えば、図1に示したように、電池缶11の内部に、一対の絶縁板12,13と、巻回電極体20とを備えている。巻回電極体20は、例えば、セパレータ23を介して正極21と負極22とが積層されたのち、その正極21、負極22およびセパレータ23が巻回されることにより形成されている。この巻回電極体20には、例えば、液状の電解質である電解液が含浸されている。
正極21は、例えば、図2に示したように、正極集電体21Aと、その正極集電体21Aの両面に設けられた2つの正極活物質層21Bとを含んでいる。ただし、正極集電体21Aの片面に1つの正極活物質層21Bだけが設けられていてもよい。
正極集電体21Aは、例えば、導電性材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。導電性材料の種類は、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、ニッケルおよびステンレスなどの金属材料である。この正極集電体21Aは、単層でもよいし、多層でもよい。
正極活物質層21Bは、正極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能である正極材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。ただし、正極活物質層21Bは、さらに、正極結着剤および正極導電剤などの他の材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいてもよい。
正極材料は、例えば、リチウム含有化合物である。高いエネルギー密度が得られるからである。リチウム含有化合物の種類は、特に限定されないが、例えば、リチウム含有複合酸化物およびリチウム含有リン酸化合物などである。
(M1は、コバルト(Co)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、モリブデン(Mo)、スズ(Sn)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)のうちの少なくとも1種である。a〜eは、0.8≦a≦1.2、0<b<0.5、0≦c≦0.5、(b+c)<1、−0.1≦d≦0.2および0≦e≦0.1を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、aは完全放電状態の値である。)
(M2は、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、モリブデン(Mo)、スズ(Sn)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)のうちの少なくとも1種である。a〜dは、0.8≦a≦1.2、0.005≦b≦0.5、−0.1≦c≦0.2および0≦d≦0.1を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、aは完全放電状態の値である。)
(M3は、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、モリブデン(Mo)、スズ(Sn)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)のうちの少なくとも1種である。a〜dは、0.8≦a≦1.2、0≦b<0.5、−0.1≦c≦0.2および0≦d≦0.1を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、aは完全放電状態の値である。)
(M4は、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、モリブデン(Mo)、スズ(Sn)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)のうちの少なくとも1種である。a〜dは、0.9≦a≦1.1、0≦b≦0.6、3.7≦c≦4.1および0≦d≦0.1を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、aは完全放電状態の値である。)
(M5は、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、モリブデン(Mo)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、タングステン(W)およびジルコニウム(Zr)のうちの少なくとも1種である。aは、0.9≦a≦1.1を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、aは完全放電状態の値である。)
(xは、0≦x≦1を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、xは完全放電状態の値である。)
また、正極材料は、例えば、酸化物、二硫化物、カルコゲン化物および導電性高分子化合物などでもよい。
正極結着剤は、例えば、合成ゴムおよび高分子化合物などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。合成ゴムは、例えば、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴムおよびエチレンプロピレンジエンなどである。高分子化合物は、例えば、ポリフッ化ビニリデンおよびポリイミドなどである。
正極導電剤は、例えば、炭素材料などの導電性材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。この炭素材料は、例えば、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックなどである。ただし、正極導電剤は、導電性材料であれば、金属材料および導電性高分子などでもよい。
負極22は、例えば、図2に示したように、負極集電体22Aと、その負極集電体22Aの両面に設けられた2つの負極活物質層22Bとを含んでいる。ただし、負極集電体22Aの片面に1つの負極活物質層22Bだけが設けられていてもよい。
負極集電体22Aは、例えば、導電性材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。導電性材料の種類は、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、ニッケルおよびステンレスなどの金属材料である。この負極集電体22Aは、単層でもよいし、多層でもよい。
負極活物質層22Bは、負極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能である負極材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。ただし、負極活物質層22Bは、さらに、負極結着剤および負極導電剤などの他の材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいてもよい。
負極材料は、チタン含有化合物のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。チタン含有化合物の種類は、特に限定されないが、例えば、チタン酸化物、リチウムチタン複合酸化物および水素チタン化合物などである。チタン含有化合物は後述する炭素材料などと比較して電気化学的に安定(低反応性)であるため、負極22の反応性に起因する電解液の分解反応が抑制されるからである。
(wは、1.85≦w≦2.15を満たす。)
(M1は、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)およびストロンチウム(Sr)のうちの少なくとも1種である。xは、0≦x≦1/3を満たす。)
(M2は、アルミニウム(Al)、スカンジウム(Sc)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、ゲルマニウム(Ga)およびイットリウム(Y)のうちの少なくとも1種である。yは、0≦y≦1/3を満たす。)
(M3は、バナジウム(V)、ジルコニウム(Zr)およびニオブ(Nb)のうちの少なくとも1種である。zは、0≦z≦2/3を満たす。)
なお、負極材料は、上記したチタン含有化合物と共に、他の負極材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいてもよい。他の負極材料の種類は、特に限定されないが、例えば、炭素材料および金属系材料などである。
セパレータ23は、例えば、図2に示したように、正極21と負極22との間に介在することにより、正極21と負極22との接触に起因する電流の短絡を防止しながらリチウムイオンを通過させる。
巻回電極体20には、上記したように、電解液が含浸されている。すなわち、電解液は、例えば、正極21、負極22およびセパレータ23のそれぞれに含浸されている。
この電解液は、ジカルボニル化合物のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。このジカルボニル化合物は、後述するように、2個のカルボニル基(−C(=O)−)を有する環状または鎖状の化合物の総称である。
第1ジカルボニル化合物は、式(1)に示したように、環がジカルボン酸無水物結合(−C(=O)−O−C(=O)−)および炭素間二重結合(−C(−R102)=C(−R103)−)を含んでいる環状の化合物である。
第2ジカルボニル化合物は、式(2)に示したように、環がジカルボン酸無水物結合を含んでいると共にその環にメチレン基(=CH2 )が結合されている環状の化合物である。
第3ジカルボニル化合物は、式(3)に示したように、炭素間二重結合(−C(−R106)=C(−R107)−)に2個のカルボキシル型基(−C(=O)−OR105および−C(=O)−OR108)が結合されている鎖状の化合物である。
第4ジカルボニル化合物は、式(4)に示したように、繰り返し単位を含む高分子化合物であり、その繰り返し単位は、ジカルボン酸無水物結合を有する五員環(無水コハク酸)を含んでいる。
第5ジカルボニル化合物は、式(5)に示したように、繰り返し単位を含む高分子化合物であり、その繰り返し単位は、ジカルボン酸無水物結合を有する五員環(無水コハク酸)を含んでいる。
第6ジカルボニル化合物は、式(6)に示したように、繰り返し単位を含む高分子化合物であり、その繰り返し単位は、ジカルボン酸無水物結合を有する五員環(無水マレイン酸)を含んでいる。
中でも、ジカルボニル化合物は、以下で説明する化合物であることが好ましい。
第1ジカルボニル化合物は、下記の式(7)および式(8)のそれぞれで表される化合物のうちの一方または双方であることが好ましい。負極22の表面により強固な被膜が形成されやすくなるからである。
第2ジカルボニル化合物は、下記の式(9)で表される化合物であることが好ましい。負極22の表面により強固な被膜が形成されやすくなるからである。
第4ジカルボニル化合物は、下記の式(10)で表される化合物であることが好ましい。負極22の表面により強固な被膜が形成されやすくなるからである。
第1ジカルボニル化合物の具体例は、下記の式(1−1)〜式(1−6)のそれぞれで表される化合物などである。第2ジカルボニル化合物の具体例は、下記の式(1−7)で表される化合物などである。第3ジカルボニル化合物の具体例は、下記の式(1−8)〜式(1−13)のそれぞれで表される化合物などである。第4ジカルボニル化合物の具体例は、下記の式(1−14)で表される化合物などである。第5ジカルボニル化合物の具体例は、下記の式(1−15)で表される化合物などである。第6ジカルボニル化合物の具体例は、下記の式(1−16)で表される化合物などである。式(1−14)に示した化合物は、PEMA(ポリ(エチレン−alt−マレイン酸無水物))である。なお、n5〜n11のそれぞれに関する詳細は、上記したn1に関する詳細と同様である。
なお、電解液は、上記したジカルボニル化合物と共に、他の材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいてもよい。他の材料の種類は、特に限定されないが、例えば、溶媒および電解質塩などである。
溶媒は、例えば、非水溶媒(有機溶剤)などのうちのいずれか1種類または2種類以上である。非水溶媒を含む電解液は、いわゆる非水電解液である。
電解質塩は、例えば、リチウム塩などのうちのいずれか1種類または2種類以上である。ただし、電解質塩は、例えば、リチウム塩以外の塩を含んでいてもよい。リチウム塩以外の塩とは、例えば、リチウム以外の軽金属の塩などである。
(mおよびnのそれぞれは、1以上の整数である。)
LiC(Cp F2p+1SO2 )(Cq F2q+1SO2 )(Cr F2r+1SO2 ) …(22)
(p、qおよびrのそれぞれは、1以上の整数である。)
次に、二次電池の動作に関して説明する。この二次電池は、例えば、以下のように動作する。
次に、二次電池の製造方法に関して説明する。この二次電池は、例えば、以下の手順により製造される。
正極21を作製する場合には、最初に、正極活物質と、必要に応じて正極結着剤および正極導電剤などとを混合することにより、正極合剤とする。続いて、有機溶剤などに正極合剤を溶解または分散させることにより、ペースト状の正極合剤スラリーを調製する。最後に、正極集電体21Aの両面に正極合剤スラリーを塗布したのち、その正極合剤スラリーを乾燥させることにより、正極活物質層21Bを形成する。こののち、必要に応じて、ロールプレス機などを用いて正極活物質層21Bを圧縮成型してもよい。この場合には、正極活物質層21Bを加熱してもよいし、圧縮成型を複数回繰り返してもよい。
負極22を作製する場合には、上記した正極21の作製手順と同様の手順により、負極集電体22Aの両面に負極活物質層22Bを形成する。すなわち、負極活物質と、負正極結着剤および負極導電剤などとを混合することにより、負極合剤としたのち、有機溶剤などに負極合剤を溶解または分散させることにより、ペースト状の負極合剤スラリーを調製する。続いて、負極集電体22Aの両面に負極合剤スラリーを塗布したのち、その負極合剤スラリーを乾燥させることにより、負極活物質層22Bを形成する。
電解液を調製する場合には、溶媒に電解質塩を加えたのち、その溶媒を撹拌する。これにより、電解質塩が溶媒中に溶解または分散される。続いて、電解質塩を含む溶媒にジカルボニル化合物を加えたのち、その溶媒を撹拌する。これにより、ジカルボニル化合物が溶媒中に溶解または分散されるため、そのジカルボニル化合物を含む電解液が得られる。
二次電池を組み立てる場合には、最初に、溶接法などを用いて正極集電体21Aに正極リード25を接続すると共に、溶接法などを用いて負極集電体22Aに負極リード26を接続する。続いて、セパレータ23を介して正極21と負極22とを積層させたのち、その正極21、負極22およびセパレータ23を巻回させることにより、巻回体を形成する。続いて、巻回体の巻回中心に設けられた空間にセンターピン24を挿入する。
この円筒型の二次電池によれば、負極22がチタン含有化合物を含んでいると共に、電解液が適正量(=0.01重量%〜5重量%)のジカルボニル化合物を含んでいる。この場合には、上記したように、充放電時においてジカルボニル化合物に由来する被膜が負極22の表面に形成されるため、初回の充放電時における不可逆容量が特異的に減少する。よって、初回の充放電時から高い放電容量が得られると共に、充放電を繰り返しても放電容量が減少しにくくなるため、優れた電池特性を得ることができる。
次に、本技術の一実施形態の他の二次電池に関して説明する。以下の説明では、随時、既に説明した円筒型の二次電池の構成要素を引用する。
図3は、他の二次電池の斜視構成を表している。図4は、図3に示したIV−IV線に沿った巻回電極体30の断面構成を拡大している。なお、図3では、巻回電極体30と外装部材40とを互いに離間させた状態を示している。
外装部材40は、例えば、図3に示した矢印Rの方向に折り畳み可能な1枚のフィルムであり、その外装部材40には、例えば、巻回電極体30を収納するための窪みが設けられている。この外装部材40は、例えば、外側から、表面保護層と、金属層と、融着層とがこの順に積層されたラミネートフィルムである。二次電池の製造工程では、融着層同士が巻回電極体30を介して対向するように外装部材40が折り畳まれたのち、その融着層の外周縁部同士が融着される。ただし、2枚のラミネートフィルムが接着剤などを介して貼り合わされていてもよい。
正極33は、例えば、図4に示したように、正極集電体33Aおよび正極活物質層33Bを含んでいる。負極34は、例えば、図4に示したように、負極集電体34Aおよび負極活物質層34Bを含んでいる。正極集電体33A、正極活物質層33B、負極集電体34Aおよび負極活物質層34Bのそれぞれの構成は、例えば、正極集電体21A、正極活物質層21B、負極集電体22Aおよび負極活物質層22Bのそれぞれの構成と同様である。すなわち、負極34は、チタン含有化合物を含んでいる。セパレータ35の構成は、例えば、セパレータ23の構成と同様である。
電解質層36は、電解液と、高分子化合物とを含んでおり、その電解液は、上記した円筒型の二次電池に用いられた電解液と同様の構成を有している。すなわち、電解液は、ジカルボニル化合物を含んでいる。
この二次電池は、例えば、以下のように動作する。
ゲル状の電解質層36を備えた二次電池は、例えば、以下の3種類の手順により製造される。
最初に、正極21および負極22のそれぞれの作製手順と同様の手順により、正極33および負極34を作製する。すなわち、正極33を作製する場合には、正極集電体33Aの両面に正極活物質層33Bを形成すると共に、負極34を作製する場合には、負極集電体34Aの両面に負極活物質層34Bを形成する。
最初に、第1手順と同様の手順により、正極33および負極34のそれぞれを作製したのち、正極33に正極リード31を接続すると共に、負極34に負極リード32を接続する。続いて、セパレータ35を介して正極33と負極34とを積層させたのち、その正極33、負極34およびセパレータ35を巻回させることにより、巻回電極体30の前駆体である巻回体を形成する。こののち、巻回体の最外周部に保護テープ37を貼り付ける。続いて、巻回体を挟むように外装部材40を折り畳んだのち、熱融着法などを用いて外装部材40のうちの一辺の外周縁部を除いた残りの外周縁部を接着させることにより、袋状の外装部材40の内部に巻回体を収納する。続いて、電解液と、高分子化合物の原料であるモノマーと、重合開始剤と、必要に応じて重合禁止剤などの他の材料とを混合することにより、電解質用組成物を調製する。続いて、袋状の外装部材40の内部に電解質用組成物を注入したのち、熱融着法などを用いて外装部材40を密封する。続いて、モノマーを熱重合させることにより、高分子化合物を形成する。これにより、電解液が高分子化合物により保持されるため、ゲル状の電解質層36が形成される。よって、二次電池が完成する。
最初に、高分子化合物層が形成されたセパレータ35を用いることを除いて、第2手順と同様の手順により、巻回体を作製したのち、袋状の外装部材40の内部に巻回体を収納する。続いて、外装部材40の内部に電解液を注入したのち、熱融着法などを用いて外装部材40の開口部を密封する。続いて、外装部材40に加重をかけながら、その外装部材40を加熱することにより、高分子化合物層を介してセパレータ35を正極33に密着させると共に、高分子化合物層を介してセパレータ35を負極34に密着させる。この加熱処理により、電解液が高分子化合物層に含浸すると共に、その高分子化合物層がゲル化するため、電解質層36が形成される。よって、二次電池が完成する。
このラミネートフィルム型の二次電池によれば、負極34がチタン含有化合物を含んでいると共に、電解質層36(電解液)がジカルボニル化合物を含んでいる。これにより、円筒型の二次電池に関して説明した場合と同様の理由により、初回の充放電時における不可逆容量が特異的に減少するため、優れた電池特性を得ることができる。
次に、上記した二次電池の適用例に関して説明する。
図5は、単電池を用いた電池パックの斜視構成を表している。図6は、図5に示した電池パックのブロック構成を表している。なお、図5では、電池パックが分解された状態を示している。
図7は、組電池を用いた電池パックのブロック構成を表している。
図8は、電動車両の一例であるハイブリッド自動車のブロック構成を表している。
図9は、電力貯蔵システムのブロック構成を表している。
図10は、電動工具のブロック構成を表している。
1.二次電池(コイン型)の作製
2.二次電池(ラミネートフィルム型)の作製
3.電池特性の評価
4.考察
以下で説明する手順により、二次電池を作製したのち、その二次電池の電池特性を評価した。
試験用の二次電池として、図11に示したコイン型の二次電池を作製した。この二次電池では、図11に示したように、外装缶52の内部に試験極51が収容されていると共に、外装カップ54の内部に対極53が収容されている。試験極51および対極53は、セパレータ55を介して互いに積層されていると共に、外装缶52および外装カップ54は、ガスケット56を介してかしめられている。電解液は、試験極51、対極53およびセパレータ55のそれぞれに含浸されている。
また、図3および図4に示したラミネートフィルム型の二次電池を作製した。
二次電池の電池特性を評価するために、サイクル特性および膨れ特性を調べたところ、表1に示した結果が得られた。
サイクル特性を調べる場合には、コイン型の二次電池を用いてサイクル試験を行うことにより、容量維持率(%)を求めた。
膨れ特性を調べる場合には、ラミネートフィルム型の二次電池を用いてフロート試験を行うことにより、体積変化率(%)を求めた。
表1に示したように、負極活物質としてチタン含有化合物(リチウムチタン複合酸化物)を用いた場合には、容量維持率および体積変化率のそれぞれが電解液の組成に応じて大きく変動した。以下では、電解液がジカルボニル化合物も他の化合物も含んでいない場合(実験例1−8)における容量維持率および体積変化率のそれぞれを比較基準とする。
(1)
正極と、
チタン含有化合物を含む負極と、
下記の式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)および式(6)のそれぞれで表されるジカルボニル化合物のうちの少なくとも1種を含むと共に、前記ジカルボニル化合物の含有量が0.01重量%以上5重量%以下である電解液と
を備えた、二次電池。
(2)
前記1価の炭化水素基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基およびそれらの2種類以上が互いに結合された1価の基のうちのいずれかであり、
前記アルカリ金属は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)およびフランシウム(Fr)のうちのいずれかであり、
前記3価の炭化水素基は、アルカン、アルケン、アルキン、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素およびそれらの2種類以上が互いに結合された化合物のそれぞれから3個の水素基が脱離した基のうちのいずれかである、
上記(1)に記載の二次電池。
(3)
前記アルキレン基の炭素数は、1以上6以下であり、
前記アルキル基の炭素数は、1以上6以下であり、
前記アルキルカルボキシル基のうち、カルボキシル基以外の部分の炭素数は、1以上6以下である、
上記(1)または(2)に記載の二次電池。
(4)
前記式(1)に示したジカルボニル化合物は、下記の式(7)および式(8)のそれぞれで表される化合物のうちの少なくとも一方を含む、
上記(1)ないし(3)のいずれかにに記載の二次電池。
(5)
前記式(2)に示したジカルボニル化合物は、下記の式(9)で表される化合物を含む、
上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の二次電池。
(6)
前記式(4)に示したジカルボニル化合物は、下記の式(10)で表される化合物を含む、
上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の二次電池。
(7)
前記チタン含有化合物は、下記の式(11)で表されるチタン酸化物および下記の式(12)、式(13)および式(14)のそれぞれで表されるリチウムチタン複合酸化物のうちの少なくとも1種を含む、
上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の二次電池。
TiOw ・・・(11)
(wは、1.85≦w≦2.15を満たす。)
Li[Lix M1(1-3x)/2Ti(3+x)/2 ]O4 ・・・(12)
(M1は、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)およびストロンチウム(Sr)のうちの少なくとも1種である。xは、0≦x≦1/3を満たす。)
Li[Liy M21-3yTi1+2y]O4 ・・・(13)
(M2は、アルミニウム(Al)、スカンジウム(Sc)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、ゲルマニウム(Ga)およびイットリウム(Y)のうちの少なくとも1種である。yは、0≦y≦1/3を満たす。)
Li[Li1/3 M3z Ti(5/3)-z ]O4 ・・・(14)
(M3は、バナジウム(V)、ジルコニウム(Zr)およびニオブ(Nb)のうちの少なくとも1種である。zは、0≦z≦2/3を満たす。)
(8)
リチウムイオン二次電池である、
上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の二次電池。
(9)
上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と、
前記制御部の指示に応じて前記二次電池の動作を切り換えるスイッチ部と
を備えた、電池パック。
(10)
上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と
を備えた、電動車両。
(11)
上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される1または2以上の電気機器と、
前記二次電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
を備えた、電力貯蔵システム。
(12)
上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される可動部と
を備えた、電動工具。
(13)
上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の二次電池を電力供給源として備えた、電子機器。
Claims (9)
- 前記アルキレン基の炭素数は、1以上6以下であり、
前記アルキル基の炭素数は、1以上6以下であり、
前記アルキルカルボキシル基のうち、カルボキシル基以外の部分の炭素数は、1以上6以下である、
請求項1記載のリチウムイオン二次電池。 - 前記チタン含有化合物は、下記の式(11)で表されるチタン酸化物ならびに下記の式(12)、式(13)および式(14)のそれぞれで表されるリチウムチタン複合酸化物のうちの少なくとも1種を含む、
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。
TiOw ・・・(11)
(wは、1.85≦w≦2.15を満たす。)
Li[Lix M1(1-3x)/2Ti(3+x)/2 ]O4 ・・・(12)
(M1は、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)およびストロンチウム(Sr)のうちの少なくとも1種である。xは、0≦x≦1/3を満たす。)
Li[Liy M21-3yTi1+2y]O4 ・・・(13)
(M2は、アルミニウム(Al)、スカンジウム(Sc)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、ゲルマニウム(Ga)およびイットリウム(Y)のうちの少なくとも1種である。yは、0≦y≦1/3を満たす。)
Li[Li1/3 M3z Ti(5/3)-z ]O4 ・・・(14)
(M3は、バナジウム(V)、ジルコニウム(Zr)およびニオブ(Nb)のうちの少なくとも1種である。zは、0≦z≦2/3を満たす。) - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池と、
前記リチウムイオン二次電池の動作を制御する制御部と、
前記制御部の指示に応じて前記リチウムイオン二次電池の動作を切り換えるスイッチ部と
を備えた、電池パック。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池と、
前記リチウムイオン二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
前記リチウムイオン二次電池の動作を制御する制御部と
を備えた、電動車両。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池と、
前記リチウムイオン二次電池から電力を供給される1または2以上の電気機器と、
前記リチウムイオン二次電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
を備えた、電力貯蔵システム。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池と、
前記リチウムイオン二次電池から電力を供給される可動部と
を備えた、電動工具。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池を電力供給源として備えた、電子機器。
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