質(zhì)從 袋形外部組件2的開放部分被填充。袋形外部組件2的開放部分對負電極端子6和插入到 其中的正電極端子7進行熱密封,并因此完全密封經(jīng)卷繞的電極組1和液態(tài)非水電解質(zhì)。 陽141] 根據(jù)第二實施方案的非水電解質(zhì)電池不必要受限于圖中2和3中所示的上述配 置,但是其可W具有例如在圖4和5中所顯示的配置。 陽142] 圖4是根據(jù)第二實施方案的非水電解質(zhì)電池的另一個實例的截面示意圖。圖5是 圖4中的部分B的放大截面圖。
[0143] 在圖4和5中所顯示的扁平形狀的非水電解質(zhì)電池10包括堆疊電極組11和容納 疊層電極組11的外部組件12。外部組件12有疊層膜制成,所述疊層膜包括兩個樹脂膜和 夾入樹脂膜之間的金屬層。 陽144] 如在圖5中所示出的那樣,疊層電極組11具有結(jié)構(gòu),其中正電極13和負電極14 與夾入兩者之間的隔離器15交替地疊層。存在多個正電極13,它們中的每個均包括集電 器13a和由集電器13a的兩個表面支撐的包含正電極活性材料的層13b。存在多個負電極 14,它們中的每個均包括集電器14a和由集電器14a的兩個表面支撐的包含負電極活性材 料的層14b。負電極14中的每個的集電器14a的一個側(cè)面從正電極13突出。突出的集電 器14a電連接到帶形負電極端子16。帶形負電極端子16的尖端端部從外部組件12向外拖 拉到外側(cè)。雖然沒有示出,但是在負電極13中的每個的集電器13a中,相對于集電器14a 的突出側(cè)面定位的側(cè)面突出。從負電極14突出的集電器13a電連接到帶形正電極端子14。 帶形正電極端子17的尖端端部位于負電極端子16的相對側(cè),并從外部組件12的側(cè)面向外 拖拉到外側(cè)。
[0145] 根據(jù)第二實施方案的非水電解質(zhì)電池包括根據(jù)第一實施方案的活性材料,并因此 可具有優(yōu)異的快速充電和放電性能和高的能量密度。
[0146] (第S實施方案)
[0147] 根據(jù)第=實施方案,提供電池組。該電池組包括根據(jù)第二實施方案的非水電解質(zhì) 電池。
[0148] 根據(jù)第S實施方案的電池組可包括多個非水電解質(zhì)電池。非水電解質(zhì)電池可W串 聯(lián)或并聯(lián)電連接。可替代地,該非水電解質(zhì)電池可W串聯(lián)連接和并聯(lián)連接的組合電連接到 彼此。
[0149] 接下來,根據(jù)第S實施方案的電池組的一個實例將參照圖6和7進行描述。圖6 是根據(jù)第=實施方案的電池組的一個實例的分解示意圖。圖7是表示在圖6中所顯示的電 池組的電路的框圖。
[0150] 在圖6和7中所顯示的電池組20包括多個單元電池21。單元電池21是根據(jù)第二 實施方案參考圖2和3描述的扁平形狀的非水電解質(zhì)電池。 陽151] 多個單元電池21被堆疊,W使在外側(cè)延伸的負電極端子6和正電極端子7沿著相 同的方向設(shè)置,并使用膠帶22緊固W構(gòu)成電池模塊23。單元電池21串聯(lián)電連接,如圖7所 示出的那樣。
[0152] 印刷線路板24相對于側(cè)平面設(shè)置,其中單元電池21的負電極端子6和正電極端 子7被延伸。外部裝置的熱敏電阻25、保護電路26、和激勵端子27被安裝在印刷線路板24 上,如圖7中所示。電絕緣板(未示出)被附接到面朝電池模塊23的印刷線路板24的表 面,W避免電池模塊23的電線的不必要的連接。
[0153] 正電極側(cè)引線28連接到位于電池模塊23的底層處的正電極端子7,引線28的遠 端被插入到印刷線路板24的正電極側(cè)連接器29,W進行電連接。負電極側(cè)引線30連接到 位于電池模塊23的頂層處的負電極端子6,引線30的遠端被插入到印刷線路板24的負電 極側(cè)連接器31,W進行電連接。連接器29和31通過在印刷線路板24中形成的電線32和 33連接到保護電路26。
[0154] 熱敏電阻25檢測單元電池21的溫度,檢測信號發(fā)送到保護電路26。保護電路26 可W在預(yù)確定條件下關(guān)閉在外部裝置的保護電路26與激勵端子27之間的正側(cè)電線34a和 負側(cè)電線34b。預(yù)確定條件例如指的是其中由熱敏電阻25檢測的溫度變成預(yù)確定溫度或更 高的情況。預(yù)確定條件的另一實例指的是單元電池21的過度充電、過度放電或過電流的情 況。過度充電等的檢測在每個單元電池21或整個電池模塊23上進行。當(dāng)檢測每個單元電 池21時,可W檢測電池的電壓或可W檢測正電極或負電極。對于后者的情況,待作為參考 電極使用的裡電極被插入到每個單元電池21中。在圖6和7的電池組20的情況下,用于 電壓檢測的電線35連接到每個單元電池21。檢測信號通過電線35發(fā)送到保護電路26。
[0155] 包括橡膠或樹脂的保護片36設(shè)置在電池模塊23的S個側(cè)表面的每個上,除了正 電極端子7和負電極端子6從其突出的側(cè)表面外。 陽156] 電池模塊23與保護片36和印刷線路板24中的每一個一起容納在殼體容器37中。 也就是,保護片36沿著殼體容器37的長側(cè)面方向設(shè)置在兩個內(nèi)表面上和沿著殼體容器37 的短側(cè)面方向設(shè)置在一個內(nèi)表面上。印刷線路板24沿著短側(cè)面方向設(shè)置在其它內(nèi)表面上。 電池模塊23位于由保護片36和印刷線路板24包圍的空間中。蓋子38附接到殼體箱37 的上表面。 陽157] 為了固定電池模塊23,熱可收縮帶可W使用在膠帶22的位置中。在運種情況下, 通過將保護片放置在電池模塊的兩個側(cè)面上、旋轉(zhuǎn)該熱可收縮管W及熱收縮該熱可收縮管 來綁定電池模塊。
[0158] 在圖6和7中,顯示其中單元電池21串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。為了提高電池容量,單元 電池可W彼此并聯(lián)。此外,組裝的電池組可W串聯(lián)或并聯(lián)連接。
[0159] 根據(jù)第S實施方案的電池組的方面可W根據(jù)其應(yīng)用適當(dāng)?shù)馗淖儭8鶕?jù)第S實施方 案的電池組的應(yīng)用優(yōu)選地是在大電流特性中的循環(huán)特性所期望的那些應(yīng)用。運些應(yīng)用的特 定實例包括作為數(shù)字照相機的電源的應(yīng)用W及例如兩輪或四輪混合動力電動車、兩輪或四 輪電動車或電動輔助自行車的車輛的應(yīng)用。特別優(yōu)選地,根據(jù)第=實施方案的電池組被用 于安裝到車輛的電源。
[0160] 根據(jù)第S實施方案的電池組包括根據(jù)第二實施方案的非水電解質(zhì)電池,并因此可 具有優(yōu)異的快速充電和放電性能和高的能量密度。 陽161] 實施例 陽162]在下文中,上述的實施方案將基于實施例更詳細地描述。
[0163] 執(zhí)行實施例1-1至1-4、比較例1、實施例2-1至2-3、實施例3-1至3-6、實施例4、 比較例2、和比較例3W便合成具有W下表1所示出的目標組成的活性材料。在實施例和比 較例中的起始物料的種類和用量(摩爾比)被寫入表1中。
[0164]活性材料的晶體相的識別和活性材料的晶體結(jié)構(gòu)的估計使用化-Ka射線通過粉 末X射線衍射執(zhí)行。而且,前體的組成和產(chǎn)物的組成通過如上所述的ICP法確定。 陽1尉【表1】 陽166]
陽167](實施例1-1) 陽168] 在實施例1-1中,實施例1的活性材料通過W下程序合成。
[0169] 【前體的合成】
[0170] 首先,提供五氧化二妮(佩2〇5)粉末、二氧化鐵燈i〇2)粉末、和碳酸鐘(K2CO3)粉末, 它們中的每個均是商購氧化物試劑。運些起始物料W為0. 5 :1. 0 :0. 5的佩2〇5:TiO 2:K2CO3 摩爾比混合,W獲得混合粉末。 陽171] 然后,將混合粉末在空氣氣氛下在650°C下賠燒1小時。接著,將所得產(chǎn)物在800°C 下實施進一步的般燒流程12個小時。 陽172] 在此之后,將般燒粉再次混合。將所得粉末壓制成具有12mm粒徑和3mm厚度的作 為成型體的顆粒。 陽173] 將成型體放入相蝸中并在空氣氣氛下在115(TC下燒結(jié)12小時,W獲得燒結(jié)體。
[0174] 然后,將燒結(jié)體一分為二。將燒結(jié)體中的一個在空氣氣氛下在800°C下退火6小 時。將退火后的般燒體緩慢在電爐室中冷卻W獲得前體粉末。
[0175] 該前體粉末的一部分被收集,并如上所述進行ICP分析。結(jié)果表明,所得到的前體 具有KNbTiOs的組成。對于如此獲得的前體,Nb和Ti的平均化合價通過上述方法確認。在 實施例1的前體KNbTiOg中,妮Nb的平均化合價是4. 98,鐵燈i)的平均化合價是4. 01。 陽176]【前體的質(zhì)子交換】 陽177] 接著,將得到的前體KNbTi化WW下程序進行質(zhì)子交換。
[0178] 首先,是運樣獲得的前體的KNbTi化燒結(jié)體在研鉢中被粗粉碎。接著,將5g的粗粉 碎粉末放置在具有IOOcmS的內(nèi)部容積的氧化錯鍋中,然后,添加直徑為IOmm的氧化錯球, 直至該球的總體積變成該鍋的體積的S分之一。該粉末通過W80化pm旋轉(zhuǎn)該鍋2個小時 來研磨。所研磨的粉末具有大約Sym的平均粒徑。
[0179] 此后,將研磨的粉末KNbTiOs加入到IM的鹽酸溶液,將該混合物在25°C下攬拌72 小時。在運種情況下,將IM的鹽酸每24小時替換一個新的。結(jié)果,將KNbTi化粉末中的鐘 離子與質(zhì)子交換,獲得交換質(zhì)子的HNbTiOs粉末。
[0180] 然后,使用純凈水洗涂因此獲得的質(zhì)子交換粉末,直至清潔溶液的抑達到7。 陽181] 此后,質(zhì)子交換粉末通過加熱2個小時來脫水。為了獲得準確的加熱記錄,將質(zhì)子 交換粉末的樣品放置在已經(jīng)在26(TC的預(yù)確定溫度下預(yù)熱的電爐中。該樣品在該爐被加熱 后迅速地取出,并在空氣中進行澤火。 陽182] 經(jīng)加熱的樣品在真空下在80°C下干燥12個小時。W此方式,獲得實施例1-1的活 性材料。 陽183](實施例1-2至1-4和比較例1) 陽184] 在實施例1-2至1-4和比較例1中,W與實施例1-1的相同方式生產(chǎn)實施例1-2 至1-4和比較例1的活性材料,除了每個質(zhì)子交換粉末分別地在350°C、500°C、600°C、800°C下加熱(加熱用于脫水)。 陽化5] 對于實施例1-2至1-4和比較例1,前體合成的燒結(jié)條件和退火條件、前體的組成、 酸處理的條件W及用于脫水的加熱條件與實施例1的那些相同,但是在W下表2中再次顯 /J、-O
[0186](實施例2-1至2-如 陽187] 在實施例2-1至2-3中,實施例2-1至2-3的活性材料W與實施例1-2的相同的 方式生產(chǎn),除了前體合成的退火溫度被分別地設(shè)定為1000°(:、800°(:、400°(:和600°(:外。
[0188] 對于實施例2-1至2-3,前體合成的燒結(jié)條件和退火條件、前體的組成、酸處理的 條件W及用于脫水的加熱條件在W下表2中顯示。 陽1例(實施例3-1至3-6)
[0190] 在實施例3-1至3-6中,實施例3-1至3-6的活性材料W與實施例1-2的相同的方 式生產(chǎn),除了是可商購的氧化物試劑的五氧化二粗TizOe作為起始物料進一步提供外,該起 始物料W在表1中所顯示的佩2〇5:化2〇5:Ti〇 2:K2〔〇3的摩爾比進行混合,W獲得混合粉末。 陽191] 對于實施例3-1至3-6,前體合成的燒結(jié)條件和退火條件、前體