(57)【要約】１つの実施形態に係る組電池は、第１の非水電解質電池を具備する第１の電池ユニットと、第１の電池ユニットに電気的に直列に接続され且つ第２の非水電解質電池を具備する第２の電池ユニットとを具備する。第１及び第２の非水電解質電池は、共に、スピネル型チタン酸リチウムを含む負極を具備する。第１の非水電解質電池は、少なくとも１種のオリビン型リチウムリン酸塩を含む正極を具備する。第２の非水電解質電池は、少なくとも１種のリチウム含有複合酸化物を含む正極を具備する。第１の電池ユニットの放電容量Ｃａ及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂは、１．５＜Ｃａ／Ｃｂ≦５０を満たす。
2017046895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ個（ｎは１以上の整数）の第１の非水電解質電池を具備する第１の電池ユニットであって、前記第１の非水電解質電池の各々が、スピネル型チタン酸リチウムを含む負極と、式ＬｉＭAＰＯ4（ＭAは、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｇ及びＴｉからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素である）で表される少なくとも１種のオリビン型リチウムリン酸塩を含む正極と、第１の非水電解質とを具備する第１の電池ユニットと、
ｍ個（ｍは１以上の整数）の第２の非水電解質電池を具備し且つ前記第１の電池ユニットに電気的に直列に接続される第２の電池ユニットであって、前記第２の非水電解質電池の各々が、スピネル型チタン酸リチウムを含む負極と、式ＬｉＭBＯ2（ＭBは、Ｍｎ、Ｃｏ及びＮｉからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素である）で表される少なくとも１種のリチウム含有複合酸化物を含む正極と、第２の非水電解質とを具備する第２の電池ユニットと
を具備する組電池であって、
前記第１の電池ユニットの放電容量Ｃａ［Ａｈ］及び前記第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂ［Ａｈ］が、関係式：１．５＜Ｃａ／Ｃｂ≦５０を満たし、
前記放電容量Ｃａは、充電状態が１００％である前記組電池の前記第１の電池ユニットを、０．２Ｃの定電流値で、１．５×ｎ Ｖの電圧まで放電した際に得られる放電容量Ｃ１［Ａｈ］から、前記組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を引いた容量［Ａｈ］であり、
前記放電容量Ｃｂは、充電状態が１００％である前記組電池の前記第２の電池ユニットを、０．２Ｃの定電流値で、１．５×ｍ Ｖの電圧まで放電した際に得られる放電容量Ｃ２［Ａｈ］から、前記組電池の前記容量Ｃｍ［Ａｈ］を引いた容量［Ａｈ］である組電池。
【請求項２】
充電状態が１００％である前記組電池において、前記第２の電池ユニットの開回路電圧ＯＣＶが２．５Ｖ以下である請求項１に記載の組電池。
【請求項３】
前記少なくとも１種のリチウム含有複合酸化物は、式ＬｉＮｉ1-x-yＣｏxＭｎyＯ2（０＜ｘ、ｙ≦０．４）で表されるリチウム含有複合酸化物を含む請求項１又は２に記載の組電池。
【請求項４】
前記少なくとも１種のリチウム含有酸化物は、リチウムコバルト複合酸化物を含む請求項３に記載の組電池。
【請求項５】
前記第２の非水電解質電池が具備する前記負極は、少なくとも１種のチタン含有酸化物（スピネル型チタン酸リチウムを除く）を更に含む請求項１〜４の何れか１項に記載の組電池。
【請求項６】
前記チタン含有酸化物は、単斜晶系β型チタン含有酸化物、アナターゼ型チタン含有酸化物、ラムスデライド型チタン酸リチウム、単斜晶型ニオブチタン複合酸化物、及び斜方晶型ナトリウム含有ニオブチタン複合酸化物からなる群より選択される少なくとも１種である請求項５に記載の組電池。
【請求項７】
前記少なくとも１種のオリビン型リチウムリン酸塩は、式ＬｉＭｎ1-s-tＦｅsＭｇtＰＯ4（０＜ｓ、ｔ≦０．２）で表されるオリビン型リチウムリン酸塩を含む請求項１〜６の何れか１項に記載の組電池。
【請求項８】
前記少なくとも１種のオリビン型リチウムリン酸塩は、オリビン型リン酸鉄リチウムを含む請求項７に記載の組電池。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載の組電池を具備する電池パック。
【請求項１０】
前記組電池を複数具備し、
前記組電池は、互いに、直列、並列又はこれらの組み合わせで電気的に接続されている請求項９に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、組電池及び電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオンが負極と正極との間を移動することにより充放電が行われる非水電解質電池は、高エネルギー密度電池として、盛んに研究が進められている。【０００３】
この非水電解質電池は、小型電子機器用電源としての利用に加え、車載用途や定置用途など中大型電源としての利用も期待される。そのような中大型用途では、優れた寿命特性や高い安全性が要求される。【０００４】
優れた寿命特性や高い安全性を示すことができる非水電解質電池向けの正極活物質としては、例えばオリビン型リン酸鉄リチウム、オリビン型リン酸マンガンリチウムなどオリビン型化合物が候補となる。一方、負極活物質としては、例えばスピネル型チタン酸リチウムが候補となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特願２００７−２２０６５８号公報
【特許文献２】特開２０１３−３７８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
優れた寿命特性を示すことができる組電池、及びこの組電池を備えた電池パックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の実施形態によると、組電池が提供される。この組電池は、第１の電池ユニットと、第１の電池ユニットに電気的に直列に接続される第２の電池ユニットとを具備する。第１の電池ユニットは、ｎ個（ｎは１以上の整数）の第１の非水電解質電池を具備する。第１の非水電解質電池の各々は、スピネル型チタン酸リチウムを含む負極と、少なくとも１種のオリビン型リチウムリン酸塩を含む正極と、第１の非水電解質とを具備する。オリビン型リチウムリン酸塩は、式ＬｉＭAＰＯ4で表される。ここで、ＭAは、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｇ及びＴｉからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素である。第２の電池ユニットは、ｍ個（ｍは１以上の整数）の第２の非水電解質電池を具備する。第２の非水電解質電池の各々は、スピネル型チタン酸リチウムを含む負極と、少なくとも１種のリチウム含有複合酸化物を含む正極と、第２の非水電解質とを具備する。リチウム含有複合酸化物は、式ＬｉＭBＯ2で表される。ここで、ＭBは、Ｍｎ、Ｃｏ及びＮｉからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素である。第１の電池ユニットの放電容量Ｃａ及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂは、１．５＜Ｃａ／Ｃｂ≦５０を満たす。放電容量Ｃａは、充電状態が１００％である組電池の第１の電池ユニットを、０．２Ｃの定電流値で、１．５×ｎ［Ｖ］の電圧まで放電した際に得られる放電容量Ｃ１［Ａｈ］から、組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を引いた容量［Ａｈ］である。放電容量Ｃｂは、充電状態が１００％である組電池の第２の電池ユニットを、０．２Ｃの定電流値で、１．５×ｍ Ｖの電圧まで放電した際に得られる放電容量Ｃ２［Ａｈ］から、組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を引いた容量［Ａｈ］である。【０００８】
第２の実施形態によると、第１の実施形態に係る組電池を具備する電池パックが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る一例の組電池の概略斜視図。
【図２】図１の組電池の電気回路を示すブロック図。
【図３】図１の組電池が具備する第１の非水電解質電池の概略断面図。
【図４】図２のＡ部の拡大断面図。
【図５】第１の実施形態に係る組電池が具備する他の例の非水電解質電池の概略的な部分切欠斜視図。
【図６】図５のＢ部の拡大断面図。
【図７】第２の実施形態に係る一例の電池パックの概略分解斜視図。
【図８】図７の電池パックの電気回路を示すブロック図。
【図９】実施例１の組電池及び比較例５の組電池のそれぞれの放電カーブ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施の形態の説明とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術とを参酌して、適宜設計変更することができる。
【００１１】
（第１の実施形態）
第１の実施形態によると、組電池が提供される。この組電池は、第１の電池ユニットと、第１の電池ユニットに電気的に直列に接続される第２の電池ユニットとを具備する。第１の電池ユニットは、ｎ個（ｎは１以上の整数）の第１の非水電解質電池を具備する。第１の非水電解質電池の各々は、スピネル型チタン酸リチウムを含む負極と、少なくとも１種のオリビン型リチウムリン酸塩を含む正極と、第１の非水電解質とを具備する。オリビン型リチウムリン酸塩は、式ＬｉＭAＰＯ4で表される。ここで、ＭAは、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｇ及びＴｉからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素である。第２の電池ユニットは、ｍ個（ｍは１以上の整数）の第２の非水電解質電池を具備する。第２の非水電解質電池の各々は、スピネル型チタン酸リチウムを含む負極と、少なくとも１種のリチウム含有複合酸化物を含む正極と、第２の非水電解質とを具備する。リチウム含有複合酸化物は、式ＬｉＭBＯ2で表される。ここで、ＭBは、Ｍｎ、Ｃｏ及びＮｉからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素である。第１の電池ユニットの放電容量Ｃａ及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂは、１．５＜Ｃａ／Ｃｂ≦５０を満たす。放電容量Ｃａは、充電状態が１００％である組電池の第１の電池ユニットを、０．２Ｃの定電流値で、１．５×ｎ［Ｖ］の電圧まで放電した際に得られる放電容量Ｃ１［Ａｈ］から、組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を引いた容量［Ａｈ］である。放電容量Ｃｂは、充電状態が１００％である組電池の第２の電池ユニットを、０．２Ｃの定電流値で、１．５×ｍ Ｖの電圧まで放電した際に得られる放電容量Ｃ２［Ａｈ］から、組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を引いた容量［Ａｈ］である。
【００１２】
１個以上の非水電解質電池を具備する組電池及び電池パックにおいて、長寿命化及び安全性確保のためには、正極活物質としてオリビン型リン酸鉄リチウム、オリビン型リン酸マンガンリチウムなどオリビン型化合物を用い、負極活物質としてスピネル型チタン酸リチウムを用いることが好ましい。しかしながら、上記オリビン型化合物の充放電カーブは、およそ５％〜９５％の充電状態の範囲において、充電状態の変化に伴う電位の変化が小さい平坦な領域を含んでいる。また、スピネル型チタン酸リチウムの充放電カーブも、およそ３％〜９７％の充電状態の範囲において、充電状態の変化に伴う電位の変化が小さい平坦な領域を含んでいる。そのため、正極活物質としてオリビン型化合物を用い、負極活物質としてスピネル型チタン酸リチウムを用いた非水電解質電池では、およそ５％〜９５％の範囲内の充電状態を、電池電圧を指標として用いて見積もることは困難である。したがって、このような電池では、例えば充放電サイクル、特に大電流での充放電サイクル中に、電池が過放電状態にならないように放電を止めることが困難である。本来放電を止めるべき充電状態で放電を止められない場合、電池の劣化が促進され得る。
【００１３】
一方、ＬｉとＣｏ、Ｍｎ及びＮｉからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素とを含んだリチウム含有複合酸化物の充放電カーブは、およそ０％〜１００％の充電状態の範囲において、充電状態の変化に伴う電位の変化が大きな領域を含むことができる。よって、上記リチウム含有複合酸化物を正極活物質として用いた非水電解質電池では、およそ０％〜１００％の範囲内の充電状態を、電池電圧を指標として用いて見積もることが容易である。
【００１４】
しかしながら、上記リチウム含有複合酸化物は、劣化が起きやすいという問題がある。特に、上記リチウム含有複合酸化物は、過充電状態になった際に著しく劣化する傾向がある。
【００１５】
第１の実施形態に係る組電池は、スピネル型チタン酸リチウムを含む負極とオリビン型リチウムリン酸塩ＬｉＭAＰＯ4を含む正極とを具備する第１の非水電解質電池を含んでいるが、電池電圧を指標として、およそ０％〜１００％の範囲内の充電状態を見積もることができる。更に、第１の実施形態に係る組電池は、例えばＬｉとＣｏ、Ｍｎ及びＮｉからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素とを含んだ層状構造の複合酸化物である、少なくとも１種のリチウム含有複合酸化物ＬｉＭBＯ2を含む正極を具備する第２の非水電解質電池を含んでいるが、この第２の非水電解質電池が過充電状態になることを防ぐことができ、少なくとも１種のリチウム含有複合酸化物ＬｉＭBＯ2の劣化を抑えることができる。これらの結果、第１の実施形態に係る組電池は、優れた寿命特性を示すことができる。これらの理由を、以下に詳細に説明する。
【００１６】
まず、第１の非水電解質電池及び第２の非水電解質電池がそれぞれ具備する負極に同様に含まれるスピネル型チタン酸リチウム、すなわちスピネル構造の結晶構造を有するチタン酸リチウムは、例えば組成式Ｌｉ4+xＴｉ5Ｏ12（ｘは、充電状態により、０≦ｘ≦３の範囲内で変化する）で表すことができる。このようなスピネル型チタン酸リチウムは、Ｌｉの吸蔵及び放出電位が金属リチウム基準で約１．５Ｖであり、カーボン系材料に比べて貴な電位でＬｉを吸蔵及び放出することができる。そのため、スピネル型チタン酸リチウムは、急速充放電に供されても、リチウムデンドライトのような金属リチウムの析出を防ぐことができる。また、スピネル型チタン酸リチウムは、カーボン系材料と異なり、リチウムの吸蔵の際の体積変化が無視できるほど小さい。これらのおかげで、スピネル型チタン酸リチウムを含んだ第１の非水電解質電池及び第２の非水電解質電池は、優れた寿命特性及び安全性を示すことができる。
【００１７】
また、第１の非水電解質電池が具備する正極に含まれる少なくとも１種のオリビン型リチウムリン酸塩ＬｉＭAＰＯ4は、結晶構造中に含まれるＰＯ4四面体が安定な構造であり、リチウム吸蔵及び放出を繰り返しても結晶構造を安定なまま維持することができる。また、結晶構造中においてＰはＯと強い共有結合をしており、過充電状態においても酸素を放出しにくい。そのため、オリビン型リチウムリン酸塩ＬｉＭAＰＯ4は、安全な正極活物質といえる。このおかげで、少なくとも１種のオリビン型リチウムリン酸塩ＬｉＭAＰＯ4を含む第１の非水電解質電池は、優れた寿命特性及び安全性を示すことができる。
【００１８】
更に、第１の実施形態に係る組電池は、第１の非水電解質電池を含む第１の電池ユニット及び第２の非水電解質電池を含む第２の電池ユニットを容量比Ｃａ／Ｃｂが１．５＜Ｃａ／Ｃｂ≦５０の範囲内になるように含むことにより、組電池全体についての放電カーブおいて、およそ０％〜１００％の充電状態での充電状態の変化に伴う組電池全体の電池電圧［Ｖ］の変化を、第２の非水電解質電池を含んでいない組電池と比べて、十分に大きくすることができる。
【００１９】
そして、第１の実施形態に係る組電池は、第１の非水電解質電池を含む第１の電池ユニット及び第２の非水電解質電池を含む第２の電池ユニットを容量比Ｃａ／Ｃｂが１．５＜Ｃａ／Ｃｂ≦５０の範囲内になるように含むことにより、組電池全体についての充電カーブおいておよそ０％〜１００％の充電状態での充電状態の変化に伴う組電池全体の電池電圧［Ｖ］の変化を、第２の非水電解質電池を含んでいない組電池と比べて大きくすることができる。
【００２０】
これらのおかげで、第１の実施形態に係る組電池は、放電末期に近い充電状態及び充電末期に近い充電状態の何れにおいても、組電池全体の電圧［Ｖ］を指標として、充電状態の変化を把握することができる。よって、第１の実施形態に係る組電池は、第１の非水電解質電池の劣化が促進され得る充電状態に達すること、及び第２の非水電解質電池の劣化が促進され得る充電状態に達することの両方を防ぐことができ、ひいては優れた寿命特性を示すことができる。
【００２１】
なお、スピネル型チタン酸リチウムを含む負極と、少なくとも１種のオリビン型リチウムリン酸塩ＬｉＭAＰＯ4及び少なくとも１種のリチウム含有複合酸化物ＬｉＭBＯ2の両方を含む正極とを組み合わせた単一の非水電解質電池では、充放電におけるオリビン型リチウムリン酸塩ＬｉＭAＰＯ4の電位及びリチウム含有複合酸化物ＬｉＭBＯ2の電位を個別に調整することができない。そのため、このような電池では、オリビン型リチウムリン酸塩ＬｉＭAＰＯ4の過放電、及びリチウム含有複合酸化物ＬｉＭBＯ2の過充電を防ぐことができない。
【００２２】
また、第１の実施形態に係る組電池では、第１の非水電解質電池が具備する負極及び第２の非水電解質電池の負極が、共に、スピネル型チタン酸リチウムを含む。このように、第１の非水電解質電池及び第２の非水電解質電池は、同様の負極活物質を含むことができる。一方で、第１の非水電解質電池が具備する負極がスピネル型チタン酸リチウムを含み、第２の非水電解質電池の負極が、リチウム吸蔵及び放出電位の点でスピネル型チタン酸リチウムと大きく異なるグラファイトやハードカーボンなどの炭素材料やケイ素化合物を用いた場合、第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを容量比Ｃａ／Ｃｂを１．５＜Ｃａ／Ｃｂ≦５０の範囲内にしても、寿命特性改善効果は見られない。これは、炭素材料やケイ素化合物などを負極に用いた非水電解質電池は、０％ＳＯＣや１００％ＳＯＣ付近の充電状態において使用されることで劣化しやすく、１．５＜Ｃａ／Ｃｂ≦５０の範囲内にしても、第２の電池ユニットに負荷がかかりやすくなるからであると考えられる。その結果、第２の電池ユニットに含まれる第２の非水電解質電池の放電末期の電圧変化が大きくなり、過放電されやすいと考えられる。
【００２３】
第１の電池ユニットの容量Ｃａの第２の電池ユニットの容量Ｃｂに対する比Ｃａ／Ｃｂが１．５より小さい組電池では、この組電池が大電流放電に供されると、組電池の充電状態が急激に低くなる。この際、第１の電池ユニットに含まれる第１の非水電解質電池の抵抗が急激に上昇する。第１の非水電解質電池は、電流が印加されて抵抗が急激に上昇すると急激に電圧が低下する。その結果、第１の非水電解質電池の劣化が促進される。
【００２４】
一方、第１の電池ユニットＣａの容量の第２の電池ユニットの容量Ｃｂに対する比Ｃａ／Ｃｂが５０より大きい組電池は、セル容量の差が大きいため、第１の電池ユニットと、第２の電池ユニットの抵抗値を同等に合わせることが難しくなる。抵抗値に差分が大きいと、組電池の状態で充放電する時に第１の電池ユニットと第２の電池ユニットの間で充電状態にズレが生じやすくなる。これにより、劣化が促進される。また、第１の電池ユニットＣａの容量の第２の電池ユニットの容量Ｃｂに対する比Ｃａ／Ｃｂが５０より大きい組電池は、エネルギー密度の観点でも好ましくない。
【００２５】
第１の電池ユニットの容量Ｃａの第２の電池ユニットの容量Ｃｂに対する比Ｃａ／Ｃｂは、５＜Ｃａ／Ｃｂ≦３０の範囲内にあることが好ましい。この範囲内にある組電池は、エネルギー密度を大幅に下げることなく、優れた寿命特性を示すことができる。より好ましい範囲は、８＜Ｃａ／Ｃｂ≦２０である。
【００２６】
放電容量Ｃａ及びＣｂは、以下の手順で測定する。まず、組電池の充電状態を１００％にする。ここで、充電状態が１００％である、すなわちＳＯＣ（state of charge：充電状態）１００％である組電池とは、２５℃の温度環境下で、組電池の定格電圧まで０．２Ｃでの定電流充電に供し、次いで５時間にわたって定電圧充電に供した状態にある組電池である。
【００２７】
次に、組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を測定する。組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］は、組電池を、２５℃の環境下で、組電池の定格容量に対しての０．２Ｃの定電流値で定格放電終止電圧まで放電した際の放電容量である。
【００２８】
次に、先と同様の方法で、組電池の充電状態を１００％にする。次に、組電池を解体し、第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットに分けて取り出す。
【００２９】
次に、取り出した第１の電池ユニットを、組電池の容量Ｃｍに対する０．２Ｃの定電流値で、２５℃の温度環境で、１．５×ｎ Ｖの電圧まで放電する。ここで、ｎは、第１の電池ユニットに含まれ且つ互いに直列に接続されている第１の非水電解質電池の個数である。なお、第１の電池ユニットが１個の第１の非水電解質電池のみを含んでいる場合は、ｎ＝１である。この放電での放電容量をＣ１［Ａｈ］とする。放電容量Ｃ１から組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を引いた容量を、第１の電池ユニットの容量Ｃａ［Ａｈ］とする。
【００３０】
一方で、取り出した第２の電池ユニットを、組電池の容量Ｃｍに対する０．２Ｃの定電流値で、２５℃の温度環境で、１．５×ｍ Ｖの電圧まで放電する。ここで、ｍは、第２の電池ユニットに含まれ且つ互いに直列に接続されている第２の非水電解質電池の個数である。なお、第２の電池ユニットが１個の第２の非水電解質電池のみを含んでいる場合は、ｍ＝１である。この放電での放電容量をＣ２［Ａｈ］とする。放電容量Ｃ２から組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を引いた容量を、第２の電池ユニットＣｂ［Ａｈ］とする。
【００３１】
第１の電池ユニットの容量Ｃａ［Ａｈ］は、第１の電池ユニットが含む第１の非水電解質電池の並列数及びそれぞれの電池の容量により調節できる。第１の非水電解質電池の容量は、例えば、正極層における正極活物質の種類及び含有量、負極層における負極活物質の種類及び含有量、並びに電池１個あたりに含まれる正極層及び負極層の重量を複合的に組み合わせて調整することができる。電池１個あたりに含まれる正極層及び負極層の重量は、例えば、捲回型の電極群の場合は、電池１個あたりに含まれる電極群の捲回長さを調節することによって変更することができる。或いは、積層型の電極群の場合は、電池１個あたりに含まれる積層数を調節することによって、電池１つあたりに含まれる正極層及び負極層の重量を変更することができる。第２の電池ユニットの容量Ｃｂ［Ａｈ］も、第１の電池ユニットＣａと同様に、第２の電池ユニットが含む第２の非水電解質電池の並列数及びそれぞれの電池の容量により調節できる。第２の非水電解質電池の容量は、第１の非水電解質電池のそれと同様にして調節することができる。
【００３２】
第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを容量比Ｃａ／Ｃｂが１．５＜Ｃａ／Ｃｂ≦５０の範囲内になるように含む組電池は、例えば、第１の電池ユニットと第２の電池ユニットを組み合わせて組電池とする際に、それぞれの電池ユニットの充電状態を調整することにより製造することができる。具体例としては、以下に説明する実施例に記載した手順により、第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを容量比Ｃａ／Ｃｂが１．５＜Ｃａ／Ｃｂ≦５０の範囲内になるように含む組電池を製造することができる。
【００３３】
第１の実施形態に係る組電池では、充電状態が１００％である状態において、第２の電池ユニットの開回路電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）が２．５Ｖ以下であることが好ましい。このような組電池は、第２の電池ユニットが含む第２の非水電解質電池の劣化を更に抑えることができる。開回路電圧（ＯＣＶ）が２．５Ｖ以下である第２の非水電解質電池は、正極における電解液の酸化分解を抑制することができ、ひいては劣化を抑えることができる。組電池の充電状態が１００％である状態において、第２の電池ユニットの開回路電圧（ＯＣＶ）は、２．３Ｖ以上であることがより好ましく、２．３２Ｖ以上２．４５Ｖ以下にあることが更に好ましい。
【００３４】
組電池の充電状態が１００％である状態において第２の電池ユニットの開回路電圧（ＯＣＶ）が２．５Ｖ以下である組電池は、例えば、以下に説明する実施例に記載した手順で作製することができる。
【００３５】
次に、第１の実施形態に係る組電池を詳細に説明する。
【００３６】
第１の実施形態に係る組電池は、第１の電池ユニットと、この第１の電池ユニットに電気的に直接に接続される第２の電池ユニットとを具備する。
【００３７】
第１の電池ユニットは、ｎ個（ｎは１以上の整数）の第１の非水電解質電池を具備する。すなわち、第１の電池ユニットは、１個の第１の非水電解質電池を具備することもできるし、或いは複数個の第１の非水電解質電池を具備することもできる。複数個の第１の非水電解質電池は、例えば、互いに電気的に直列に接続することができる。
【００３８】
第１の非水電解質電池は、正極、負極及び第１の非水電解質を具備する。
正極は、正極集電体と、正極集電体上に形成された正極層（正極活物質層）とを具備することができる。正極層は、正極集電体の片面に形成されても良いし、又は両面に形成されても良い。正極集電体は、表面に正極層が形成されていない部分を含むこともできる。この部分は、例えば、正極タブとして働くことができる。或いは、正極集電体は、これとは別体の正極タブに接続されていても良い。
【００３９】
負極は、負極集電体と、負極集電体上に形成された負極層とを具備することができる。負極層は、負極集電体の片面に形成されても良いし、又は両面に形成されても良い。負極集電体は、表面に負極層が形成されていない部分を含むこともできる。この部分は、例えば、負極タブとして働くことができる。或いは、負極集電体は、これとは別体の負極タブに接続されていても良い。
【００４０】
正極及び負極は、電極群を構成することができる。例えば、正極及び負極は、正極層と負極層との間にセパレータを配して積層することができる。電極群は、複数の正極及び負極をこのように積層させて形成されたスタック型構造を有することができる。或いは、電極群は、負極及び正極を負極層と正極層との間にセパレータを配して積層し、かくして得られた積層体を捲回して得られる捲回型の構造を有することもできる。電極群は、その他の構造を有することもできる。
【００４１】
第１の非水電解質は、電極群に含浸された状態で保持され得る。
【００４２】
第１の非水電解質電池は、電極群及び非水電解質を収容した外装部材を更に含むことができる。外装部材は、正極に電気的に接続される正極端子と、負極に電気的に接続される負極端子とを備えることができる。外装部材自体が、正極端子又は負極端子の何れかとして機能することもできる。
【００４３】
第２の電池ユニットは、ｍ個（ｍは１以上の整数）の第２の非水電解質電池を具備する。すなわち、第２の電池ユニットは、１個の第２の非水電解質電池を具備することもできるし、或いは複数個の第２の非水電解質電池を具備することもできる。複数個の第２の非水電解質電池は、例えば、互いに電気的に直列に接続することができる。
【００４４】
第２の非水電解質電池は、正極、負極及び第２の非水電解質を具備する。
正極及び負極は、第１の非水電解質電池のそれらと同様の構造を有することができる。また、第１の非水電解質電池と同様に、第２の非水電解質電池においても、正極及び負極は、電極群を構成することができる。例えば、正極及び負極は、正極層と負極層との間にセパレータを配して積層することができる。電極群は、例えば、スタック型構造又は捲回型の構造を有することができる。或いは、電極群は、他の構造を有することもできる。第２の非水電解質は、電極群に含浸された状態で保持され得る。
【００４５】
第２の非水電解質電池は、電極群及び非水電解質を収容した外装部材を更に含むことができる。外装部材は、正極に電気的に接続される正極端子と、負極に電気的に接続される負極端子とを備えることができる。外装部材自体が、正極端子又は負極端子の何れかとして機能することもできる。
【００４６】
以下、第１の非水電解質電池が具備する正極、負極及び第１の非水電解質を説明する。
【００４７】
（１）正極
正極集電体は、アルミニウム箔、又は、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、及びＳｉから選択される一以上の元素を含むアルミニウム合金箔であることが好ましい。
【００４８】
正極層は、少なくとも１種のオリビン型リチウムリン酸塩、すなわちオリビン構造の結晶構造を有する少なくとも１種のリチウムリン酸塩を含む。オリビン型リチウムリン酸塩は、一般式ＬｉＭAＰＯ4で表される。ここで、ＭAは、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｇ及びＴｉからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素である。ＭAは、Ｆｅ、Ｍｎ、及びＭｇからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素であることが好ましい。特に、金属元素ＭAはＦｅを含むことが好ましい。好ましい具体例は、オリビン型の結晶構造を有するリン酸鉄リチウム（例えば、ＬｉＦｅＰＯ4）である。オリビン型の結晶構造を有するリン酸鉄リチウムは、オリビン型リチウムリン酸塩の中でも高温サイクルにおける寿命特性が高い。他の好ましい例は、式ＬｉＭｎ1-s-tＦｅsＭｇtＰＯ4（０＜ｓ、ｔ≦０．２）で表されるオリビン型リチウムリン酸塩を含む。このオリビン型リチウムリン酸塩は作動電位が約４．１Ｖ ｖｓ. Ｌｉ／Ｌｉ+であり、この電位はリン酸鉄リチウムのそれよりも約０．７Ｖ ｖｓ. Ｌｉ／Ｌｉ+高い。さらにＭｇを含むことにより、マンガン含有オリビン型リチウムリン酸塩の充放電特性が改善される。オリビン型リチウムリン酸塩は、正極において、正極活物質として働くことができる。
【００４９】
正極層は、必要に応じて、導電剤及び結着剤を含むことができる。  
正極層が含むことができる導電剤は、集電性能を高め、且つ活物質と集電体との接触抵抗を抑えることができる。導電剤の例には、アセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノファイバー、及びカーボンナノチューブのような炭素質物が含まれる。これらの炭素質物を単独で用いてもよいし、或いは複数の炭素質物を用いてもよい。
【００５０】
正極層が含むことができる結着剤は、活物質と導電剤と集電体とを結着させることができる。結着剤の例には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ素系ゴム、アクリル樹脂、及びカルボキシメチルセルロースなどのセルロースなどが含まれる。
【００５１】
正極層中の正極活物質、導電剤及び結着剤は、それぞれ、８０質量％以上９５質量％以下、３質量％以上１８質量％以下、及び２質量％以上１７質量％以下の割合で配合することが好ましい。導電剤は、３質量％以上の量にすることにより上述した効果を十分に発揮することができる。導電剤は、１８質量％以下の量にすることにより高温保存下での導電剤表面での非水電解質の分解を低減することができる。結着剤は、２質量％以上の量にすることにより十分な電極強度が得られる。結着剤は、１７質量％以下の量にすることにより、正極中の絶縁材料である結着剤の配合量を減少させ、内部抵抗を減少できる。
【００５２】
正極は、例えば次の方法により作製することができる。まず、正極活物質、並びに必要に応じて導電剤及び結着剤を溶媒中に懸濁して、スラリーを調製する。このスラリーを集電体の片面又は両面に塗布する。この際、スラリーを塗布しない部分を残しても良い。その後、塗膜を乾燥させて、正極層を形成する。次いで、正極層にプレスを施す。かくして、正極を得ることができる。或いは、正極活物質、導電剤及び結着剤をペレット状に形成し、これらを正極集電体上に配置することで、正極を作製することもできる。
【００５３】
（２）負極
負極集電体は、１．０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）よりも貴である電位範囲において電気化学的に安定であるアルミニウム箔、又はＭｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、及びＳｉなどの元素を含むアルミニウム合金箔から形成されることが好ましい。
【００５４】
負極層は、スピネル型チタン酸リチウムを含むことができる。スピネル型チタン酸リチウムは、組成式Ｌｉ4+zＴｉ5Ｏ12で表すことができる。添字ｚは、充電状態に応じて、０≦ｚ≦３の範囲内で変化する。スピネル型チタン酸リチウムは、例えばＴｉの一部が他の元素に置換されていてもよい。置換元素としては、例えば、ＡｌやＮｂが挙げられる。スピネル型チタン酸リチウムは、負極において、負極活物質として働くことができる。
【００５５】
負極層は、必要に応じて、導電剤及び結着剤を含むことができる。負極層が含むことができる導電剤及び結着剤は、正極層が含むことができるそれらと同様のものを使用することができる。
【００５６】
負極活物質、導電剤及び結着剤の配合比は、負極活物質は７０質量％以上９６質量％以下、導電剤は２質量％以上２８質量％以下、結着剤は２質量％以上２８質量％以下の範囲であることが好ましい。導電剤及び結着剤の配合比が２質量％以上であると、負極層の集電性能及び負極層と負極集電体との結着性のバランスに優れ、その結果、大電流特性及びサイクル特性の両方に優れた非水電解質電池を実現できる。一方、高容量化の観点から、導電剤及び結着剤は各々２８質量％以下であることが好ましい。
【００５７】
負極は、例えば、次の方法により作製することができる。まず、負極活物質、並びに必要に応じて導電剤及び結着剤を溶媒中に懸濁して、スラリーを調製する。このスラリーを、負極集電体の片面又は両面に塗布する。この際、スラリーを塗布しない部分を残しても良い。その後、塗膜を乾燥させて、負極層を得る。その後、プレスを施す。かくして、負極を得ることができる。或いは、負極活物質、導電剤及び結着剤をペレット状に形成し、これらを負極集電体上に配置して、負極を作製することもできる。
【００５８】
（３）第１の非水電解質
第１の非水電解質としては、液状非水電解質又はゲル状非水電解質を用いることができる。液状非水電解質は、例えば、電解質を有機溶媒に溶解することにより調製される。電解質の濃度は、０．５〜２．５ｍｏｌ／Ｌの範囲内にあることが好ましい。ゲル状非水電解質は、例えば、液状電解質と高分子材料を複合化することにより調製される。
【００５９】
電解質の例には、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、六フッ化砒酸リチウム（ＬｉＡｓＦ6）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）、及び、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム［ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2］のようなリチウム塩が含まれる。これらの電解質は、単独で用いることができるし、又は２種類以上を組合せて用いることができる。電解質は、ＬｉＰＦ6を含むことが好ましい。
【００６０】
有機溶媒の例には、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ビニレンカーボネートのような環状カーボネート；ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）のような鎖状カーボネート；テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２メチルテトラヒドロフラン（２ＭｅＴＨＦ）、ジオキソラン（ＤＯＸ）のような環状エーテル；ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジエトキシエタン（ＤＥＥ）のような鎖状エーテル；γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、α-メチルγ−ブチロラクトン（ＭＢＬ）、アセトニトリル（ＡＮ）、及びスルホラン（ＳＬ）が含まれる。これらの有機溶媒は、単独で用いることができるし、又は２種類以上を組合せた混合溶媒として用いることもできる。
【００６１】
より好ましい有機溶媒の例には、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、及びメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）よりなる群から選択される２種以上を混合した混合溶媒、並びに、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）を含む混合溶媒が含まれる。このような混合溶媒を用いることによって、低温特性の優れた非水電解質電池を得ることができる。
【００６２】
高分子材料の例には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、及びポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）が含まれる。
【００６３】
次に、第２の非水電解質電池が具備する正極、負極及び第２の非水電解質を説明する。
【００６４】
（Ａ）正極
正極集電体としては、第１の非水電解質電池のそれと同様のものを用いることができる。
【００６５】
正極層は、少なくとも１種のリチウム含有複合酸化物を含む。リチウム含有複合酸化物は、一般式ＬｉＭBＯ2で表される。ここで、ＭBは、Ｍｎ、Ｃｏ及びＮｉからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素である。リチウム含有複合酸化物は、正極において、正極活物質として働くことができる。
【００６６】
リチウム含有複合酸化物ＬｉＭBＯ2は、層状構造を有する。  
リチウム含有複合酸化物は、一般式ＬｉＮｉ1-x-yＣｏxＭｎyＯ2（０＜ｘ及びｙ≦０．４)で表されるリチウム含有複合酸化物を含むことが好ましい。さらに好ましくは、リチウム含有複合酸化物は、ＬｉＮｉ1-x-yＣｏxＭｎyＯ2（０＜ｘ及びｙ≦０．３)で表されるリチウム含有複合酸化物を含むことが好ましい。その他、リチウム含有複合酸化物は、リチウム含有ニッケルマンガン複合酸化物（例えば、ＬｉＮｉ1-aＭｎaＯ2（０＜ａ＜１）、リチウムコバルト複合酸化物（例えば、ＬｉＣｏＯ2）、及びリチウムマンガン複合酸化物（例えば、ＬｉＭｎ2Ｏ4）なる群より選択される少なくとも１種を含んでもよい。
【００６７】
正極層は、リチウム含有複合酸化物ＬｉＭBＯ2以外の正極活物質を含むことができる。リチウム含有複合酸化物以外の正極活物質としては、スピネル型リチウムマンガン複合酸化物を挙げることができる。リチウム含有複合酸化物は、正極層が含む正極活物質の重量の７０％以上を占めることが好ましい。
【００６８】
正極層は、必要に応じて、導電剤及び結着剤を含むことができる。第２の非水電解質電池の正極層が含むことのできる導電剤及び結着剤としては、第１の非水電解質電池の正極が含むことができる導電剤及び結着剤と同様のものを用いることができる。
【００６９】
正極層中の正極活物質（リチウム含有複合酸化物以外の正極活物質を含む場合は、正極活物質の総量）、導電剤及び結着剤は、それぞれ、８０質量％以上９５質量％以下、３質量％以上１８質量％以下、及び２質量％以上１７質量％以下の割合で配合することが好ましい。導電剤は、３質量％以上の量にすることにより上述した効果を発揮することができる。導電剤は、１８質量％以下の量にすることにより高温保存下での導電剤表面での非水電解質の分解を低減することができる。結着剤は、２質量％以上の量にすることにより十分な電極強度が得られる。結着剤は、１７質量％以下の量にすることにより、正極中の絶縁材料である結着剤の配合量を減少させ、内部抵抗を減少できる。
【００７０】
第２の非水電解質電池の正極は、例えば、第１の非水電解質電池の正極と同様の方法により作製することができる。
【００７１】
（Ｂ）負極
負極集電体としては、第１の非水電解質電池のそれと同様のものを用いることができる。
【００７２】
負極層は、スピネル型チタン酸リチウムを含むことができる。スピネル型チタン酸リチウムは、組成式Ｌｉ4+zＴｉ5Ｏ12で表すことができる。添字ｚは、充電状態に応じて、０≦ｚ≦３の範囲内で値が変化する。スピネル型チタン酸リチウムは、Ｔｉの一部が他の元素に置換されていてもよい。置換元素としては、例えば、ＡｌやＮｂが挙げられる。スピネル型チタン酸リチウムは、負極において、負極活物質として働くことができる。
【００７３】
負極層は、スピネル型チタン酸リチウムを除くチタン含有酸化物を更なる負極活物質として更に含んでもよい。そのような負極活物質としては、例えば、単斜晶型β型チタン含有酸化物、アナターゼ型チタン含有酸化物、ラムスデライド型チタン酸リチウム、単斜晶型ニオブチタン複合酸化物（例えば、ＴｉＮｂ2Ｏ7及びＴｉ2Ｎｂ2Ｏ9など）、及び斜方晶型Ｎａ含有ニオブチタン複合酸化物（例えば、Ｌｉ2Ｎａ1.8Ｔｉ5.8Ｎｂ0.2Ｏ14など）などのチタン含有酸化物が挙げられる。
【００７４】
負極層は、必要に応じて、導電剤及び結着剤を含むことができる。負極層が含むことができる導電剤及び結着剤は、第１の非水電解質電池の負極が含むことができるそれらと同様のものを使用することができる。
【００７５】
負極活物質（スピネル型チタン酸リチウム以外の負極活物質を含む場合は、負極活物質の総量）、導電剤及び結着剤の配合比は、負極活物質は７０質量％以上９６質量％以下、負極導電剤は２質量％以上２８質量％以下、結着剤は２質量％以上２８質量％以下の範囲であることが好ましい。導電剤が２質量％未満であると、負極層の集電性能が低下し、非水電解質電池の大電流特性が低下する恐れがある。また、結着剤が２質量％未満であると、負極層と負極集電体の結着性が低下し、サイクル特性が低下する恐れがある。一方、高容量化の観点から、導電剤及び結着剤は各々２８質量％以下であることが好ましい。
【００７６】
第２の非水電解質電池の負極は、例えば、第１の非水電解質電池の負極と同様の方法により作製することができる。
【００７７】
（３）第２の非水電解質
第２の非水電解質としては、第１の非水電解質と同様のものを使用することができる。第２の非水電解質は、第１の非水電解質と同じであってもよいし、又は異なるものであってもよい。第２の非水電解質は、第１の非水電解質と異なり、各非水電解質電池に適した非水電解質であることが好ましい。このとき、第１の非水電解質電池と第２の非水電解質電池の抵抗が同程度になることが好ましい。
【００７８】
次に、第１の非水電解質電池及び第２の非水電解質電池がそれぞれ具備することができるセパレータ、外装部材、正極端子及び負極端子の材料を説明する。
【００７９】
（セパレータ）
セパレータとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース及びポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）のような材料から形成された多孔質フィルム、合成樹脂製不織布等を用いることができる。中でも、ポリエチレン又はポリプロピレンからなる多孔質フィルムは、一定温度において溶融し、電流を遮断することが可能であり、安全性向上の観点から好ましい。
【００８０】
（外装部材）
外装部材としては、例えば、ラミネートフィルム製の袋状容器又は金属製容器が用いられる。
【００８１】
形状としては、扁平型、角型、円筒型、コイン型、ボタン型、シート型、積層型等が挙げられる。なお、無論、携帯用電子機器等に積載される小型電池の他、二輪乃至四輪の自動車等に積載される大型電池でも良い。
【００８２】
ラミネートフィルムとしては、樹脂フィルム間に金属層を挟んだ多層フィルムが用いられる。金属層は、軽量化のためにアルミニウム箔又はアルミニウム合金箔が好ましい。樹脂フィルムは、金属層を補強するためのものであり、材料としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ナイロン、及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような高分子材料を用いることができる。ラミネートフィルムは、熱融着によりシールを行って外装部材の形状に成形することができる。ラミネートフィルムは、肉厚が０．２ｍｍ以下であることが好ましい。
【００８３】
金属製容器は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されることができる。アルミニウム合金は、マグネシウム、亜鉛及びケイ素のような元素を含むことが好ましい。一方、鉄、銅、ニッケル、クロム等の遷移金属の含有量は１００ｐｐｍ以下にすることが好ましい。これにより、高温環境下での長期信頼性、放熱性を飛躍的に向上させることが可能となる。金属製容器は、肉厚が０．５ｍｍ以下であることが好ましく、肉厚が０．２ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００８４】
（正極端子）
正極端子は、リチウムの酸化還元電位に対する電位が３．０Ｖ以上４．５Ｖ以下の範囲において電気的に安定であり、且つ導電性を有する材料から形成される。アルミニウム、或いは、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＳｉのような元素を含むアルミニウム合金から形成されることが好ましい。正極端子は、正極集電体との接触抵抗を低減するために、正極集電体と同様の材料から形成されることが好ましい。
【００８５】
（負極端子）
負極端子は、リチウムの酸化還元電位に対する電位が１．０Ｖ以上３．０Ｖ以下の範囲において電気的に安定であり、かつ導電性を有する材料から形成される。アルミニウム、又はＭｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＳｉのような元素を含むアルミニウム合金から形成されることが好ましい。負極端子は、負極集電体との接触抵抗を低減するために、負極集電体と同様の材料から形成されることが好ましい。
【００８６】
次に、第１の非水電解質電池及び第２の非水電解質電池のそれぞれに含まれる正極活物質及び負極活物質の結晶構造及び組成の確認方法を説明する。
【００８７】
＜結晶構造の確認方法＞
各電池に含まれる活物質の結晶構造は、活物質のＸ線回折（X‐ray diffraction：ＸＲＤ）測定により確認することができる。具体的には、以下の手順で確認できる。
【００８８】
まず、測定対象の化合物からリチウムイオンが完全に離脱した状態にする。例えば、該測定対象が負極に含まれる化合物である場合、電池を完全に放電状態にする。これにより、化合物の結晶状態を観察することができる。但し、放電状態でも残留したリチウムイオンが存在することもある。次に、アルゴンを充填したグローブボックス中で電池を分解して電極を取り出す。次いで、取り出した電極を適切な溶媒で洗浄する。洗浄用の溶媒としては、例えば、エチルメチルカーボネートなどを用いることができる。次に、洗浄した電極を、Ｘ線回折装置のホルダーの面積とほぼ同じ面積に切断し、測定試料とする。このようにして得られた試料をガラスホルダーに直接貼り付けて測定する。このとき、金属箔などの電極基板に由来するピークの位置を予め測定しておく。また、導電剤や結着剤などの他の成分のピークも予め測定しておく。基板のピークと測定対象の化合物のピークとが重なる場合、基板から化合物が含まれる電極層を剥離して測定に供することが望ましい。これは、ピーク強度を定量的に測定する際、重なったピークを分離するためである。例えば、溶媒中で電極基板に超音波を照射することにより電極層を剥離することができる。
【００８９】
次に、電極層をキャピラリに封入し、回転試料台に載置して測定する。このような方法により、配向性の影響を低減したうえで、活物質のＸＲＤパターンを得ることができる。
【００９０】
このようにして得られたＸＲＤパターンを、リートベルト法によって解析する。リートベルト法では、あらかじめ推定した結晶構造モデルから回折パターンを計算する。この計算値と実測値とを全てフィッティングすることにより、結晶構造に関するパラメータ（格子定数、原子座標、占有率等）を精密に分析することができる。これにより、測定対象の活物質に含まれる化合物の結晶構造の特徴を調べることができる。
【００９１】
＜組成の確認方法＞
各電池に含まれる活物質の組成は、例えば、誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ：Inductively Coupled Plasma）を用いて確認することができる。
【００９２】
＜充電状態が１００％である組電池における、第２の非水電解質電池の開回路電圧ＯＣＶの測定方法＞
充電状態が１００％である組電池における、第２の非水電解質電池の開回路電圧ＯＣＶは、以下の手順で測定することができる。まず、測定対象の組電池を、２５℃の温度環境下で、組電池の定格電圧まで０．２Ｃでの定電流充電に供する。次いで、この組電池を、５時間にわたって定電圧充電に供する。この状態の組電池を、１０時間開回路状態として放置する。その後、第２の非水電解質電池の開回路電圧を測定する。
【００９３】
次に、図面を参照しながら、第１の実施形態に係る一例の組電池を説明する。
【００９４】
図１は、第１の実施形態に係る一例の組電池の概略斜視図である。図２は、図１の組電池の電気回路を示すブロック図である。図３は、図１の組電池が具備する第１の非水電解質電池の概略断面図である。図４は、図２のＡ部の拡大断面図である。
【００９５】
図１に示す組電池１００は、第１の電池ユニット１１０と、第１の電池ユニット１１０に電気的に直列に接続される第２の電池ユニット１２０とを具備する。
【００９６】
第１の電池ユニット１１０は、図１及び図２に示すように、６個の第１の非水電解質電池１０を具備する。
【００９７】
第１の非水電解質電池１０は、図３に示すように、扁平状の捲回電極群１と、これを収容した袋状外装部材２とを具備する。
【００９８】
扁平状の捲回電極群１は、図４に一部を示すように、負極３、セパレータ４及び正極５を含んでいる。捲回型電極群１は、これらを、負極３、セパレータ４、正極５、もう一枚のセパレータ４の順で積層して積層物を形成し、この積層体を負極３を外側にして渦巻状に捲回し、プレス成型することにより形成することができる。
【００９９】
負極３は、図４に示すように、負極集電体３ａと、負極集電体３ａ上に形成された負極層３ｂとを含む。負極集電体３ａのうち最外層に位置する部分には、図４に示すように、負極集電体３ａの捲回中心を向いた面上にのみ負極層３ｂが形成されている。負極集電体３ａの他部分には、負極集電体３ａの両面上に負極層３ｂが形成されている。負極層３ｂは、スピネル型チタン酸リチウムを含む。
【０１００】
正極５は、図４に示すように、正極集電体５ａと、正極集電体５ａの両面上に形成された正極層５ｂとを含む。正極層５ｂは、式ＬｉＭAＰＯ4（ＭAは、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｇ及びＴｉからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素である）で表される少なくとも１種のオリビン型リチウムリン酸塩を含む。
【０１０１】
図３に示すように、捲回電極群１の外周端近傍において、負極端子６が最外層の負極３の負極集電体３ａに接続されている。また、正極端子７が内側の正極５の正極集電体５ａに接続されている。負極端子６及び正極端子７は、帯状の金属部材である。これらの負極端子６及び正極端子７は、それぞれ、一端が袋状外装部材２から外部に延出されている。
【０１０２】
図３及び図４に示した非水電解質電池１０は、例えば、以下の手順で作製することができる。まず、電極群１を作製する。次いで、電極群１を袋状外装部材２内に封入する。この際、負極端子６及び正極端子７は、それぞれの一端が外装部材２の外側にはみ出すようにする。次に、外装部材２の周縁を、一部を残してヒートシールする。次に、ヒートシールしなかった部分から、例えば液状非水電解質を袋状外装部材２の開口部から注入する。最後に開口部をヒートシールすることにより、捲回電極群１及び液状非水電解質が密封される。
【０１０３】
６個の第１の非水電解質電池は、図１及び図２に示すように、５つのバスバー１１１を介して、互いに電気的に直列に接続されている。１個の第１の非水電解質電池１０の負極端子６は、図１に示すように、組電池１００の負極端子１１６に接続されている。
【０１０４】
一方、第２の電池ユニット１２０は、図１及び図２に示すように、１個の第２の非水電解質電池２０を具備する。第２の非水電解質電池２０は、第１の非水電解質電池１０と同様の構造を有することができる。ただし、第２の非水電解質電池２０は、スピネル型チタン酸リチウムを含む負極と、式ＬｉＭBＯ2（ＭBは、Ｍｎ、Ｃｏ及びＮｉからなる群より選択される少なくとも１種の金属元素である）で表される少なくとも１種のリチウム含有複合酸化物を含む正極とを具備する。
【０１０５】
第２の非水電解質電池２０は、図１及び図２に示すように、バスバー１１２を介して、１つの第１の非水電解質電池１０に電気的に直列に接続されている。すなわち、第１の電池ユニット１１０と第２の電池ユニット１２０とは、互いに電気的に直列に接続されている。第２の非水電解質電池２０の正極端子７は、図１に示すように、組電池１００の正極端子１１７に接続されている。
【０１０６】
図１〜図４に示す組電池１００は、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａ［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂ［Ａｈ］が関係式：１．５＜Ｃ１／Ｃ２≦５０を満たしている。
【０１０７】
第１の実施形態に係る組電池が具備する第１の非水電解質電池及び第２の非水電解質電池は、図３及び図４に示す例の非水電解質電池に限らず、例えば図５及び図６に示す構成の電池であってもよい。
【０１０８】
図５は、第１の実施形態に係る組電池が具備することができる他の例の非水電解質電池の概略的な部分切欠斜視図である。図６は、図５のＢ部の拡大断面図である。
【０１０９】
図５及び図６に示す非水電解質電池１０は、図５及び図６に示す電極群１１と、図５に示す外装部材１２と、図示しない非水電解質とを具備する。電極群１１及び非水電解質は、外装部材１２内に収納されている。非水電解質は、電極群１１に保持されている。
【０１１０】
外装部材１２は、２枚の樹脂層とこれらの間に介在した金属層とを含むラミネートフィルムからなる。
【０１１１】
電極群１１は、図６に示すように、積層型の電極群である。積層型電極群１１は、図６に示すように、正極１３と負極１４とをその間にセパレータ１５を介在させながら交互に積層した構造を有する。
【０１１２】
電極群１１は、複数の正極１３を含んでいる。複数の正極１３は、それぞれが、正極集電体１３ａと、集電体１３ａの両面に担持された正極層１３ｂとを備える。また、電極群１１は、複数の負極１４を含んでいる。複数の負極１４は、それぞれが、負極集電体１４ａと、負極集電体１４ａの両面に担持された負極層１４ｂとを備える。各負極１４の負極集電体１４ａは、一辺が負極１４から突出している。突出した負極集電体１４ａは、帯状の負極端子１６に電気的に接続されている。帯状の負極端子１６の先端は、外装部材１２から外部に引き出されている。また、図示しないが、正極１３の正極集電体１３ａは、負極集電体１４ａの突出辺と反対側に位置する辺が正極１３から突出している。正極１３から突出した正極集電体１３ａは、帯状の正極端子１７に電気的に接続されている。帯状の正極端子１７の先端は、負極端子１６とは反対側に位置し、外装部材１２の辺から外部に引き出されている。
【０１１３】
第１の実施形態によると、組電池が提供される。この組電池は、第１の非水電解質電池を具備する第１の電池ユニットと、第１の電池ユニットに電気的に直列に接続され且つ第２の非水電解質電池を具備する第２の電池ユニットとを具備する。第１及び第２の非水電解質電池は、共に、スピネル型チタン酸リチウムを含む負極を具備する。第１の非水電解質電池は、少なくとも１種のオリビン型リチウムリン酸塩を含む正極を具備する。第２の非水電解質電池は、少なくとも１種のリチウム含有複合酸化物を含む正極を具備する。第１の電池ユニットの放電容量Ｃａ及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂは、１．５＜Ｃａ／Ｃｂ≦５０を満たす。それにより、第１の実施形態に係る組電池は、第１の非水電解質電池の劣化が促進され得る充電状態に達すること、及び第２の非水電解質電池の劣化が促進され得る充電状態に達することの両方を防ぐことができる。その結果、第１の実施形態に係る組電池は、優れた寿命特性を示すことができる。
【０１１４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態によると、第１の実施形態に係る組電池を具備する電池パックが提供される。
【０１１５】
第２の実施形態に係る電池パックは、第１の実施形態に係る組電池を１つ又は複数具備することができる。複数の組電池を具備する場合、複数の組電池は、互いに電気的に直列又は並列に接続することもできる。
【０１１６】
次に、第２の実施形態に係る電池パックの一例を図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１１７】
図７は、第２の実施形態に係る一例の電池パックの概略分解斜視図である。図８は、図６の電池パックの電気回路を示すブロック図である。
【０１１８】
図７及び図８に示す電池パック２００は、組電池１００を具備する。この組電池１００は、図１〜図４を参照しながら説明した組電池１００である。そのため、重複する説明は省略する。
【０１１９】
組電池１００では、６個の第１の非水電解質電池１０と、１個の第２の非水電解質電池２０とが、外部に延出した負極端子６及び正極端子７が同じ向きに揃えられるように積層され、粘着テープ２２で締結されている。６個の第１の非水電解質電池１０を具備する第１の電池ユニット１１０と、１個の第２の非水電解質電池２０を具備する第２の電池ユニット１２０とは、図１及び図２を参照しながら説明したように、また図８に示すように、互いに電気的に直列に接続されている。
【０１２０】
プリント配線基板２４は、負極端子１１６及び正極端子１１７が延出する組電池１００の側面と対向して配置されている。プリント配線基板２４には、図６に示すようにサーミスタ２５、保護回路２６および外部機器への通電用端子２７が搭載されている。なお、プリント配線基板２４が組電池１００と対向する面には、組電池１００の配線と不要な接続を回避するために絶縁板（図示せず）が取り付けられている。
【０１２１】
正極側リード２８は、組電池１００の最下層に位置する正極端子１１７に接続され、その先端はプリント配線基板２４の正極側コネクタ２９に挿入されて電気的に接続されている。負極側リード３０は、組電池１００の最上層に位置する負極端子１１６に接続され、その先端はプリント配線基板２４の負極側コネクタ３１に挿入されて電気的に接続されている。これらのコネクタ２９及び３１は、プリント配線基板２４に形成された配線３２及び３３を通して、保護回路２６に接続されている。
【０１２２】
サーミスタ２５は、第１の非水電解質電池１０及び第２の非水電解質電池２０の温度を検出し、その検出信号は保護回路２６に送信される。保護回路２６は、所定の条件で保護回路２６と外部機器への通電用端子２７との間のプラス側配線３４ａ及びマイナス側配線３４ｂを遮断できる。所定の条件とは、例えばサーミスタ２５による検出温度が所定温度以上になったときである。また、所定の条件の他の例は、第１の非水電解質電池１０及び第２の非水電解質電池２０の過充電、過放電及び過電流等が検出された場合である。この過充電等の検出は、第１の非水電解質電池１０及び第２の非水電解質電池２０の各々もしくは組電池１００全体について行われる。第１の非水電解質電池１０及び第２の非水電解質電池２０の各々を検出する場合、電池電圧を検出してもよいし、又は正極電位若しくは負極電位を検出してもよい。後者の場合、第１の非水電解質電池１０及び第２の非水電解質電池２０の各々の中に参照極として用いるリチウム電極が挿入される。図７及び図８に示す電池パック２００の場合、第１の非水電解質電池１０及び第２の非水電解質電池２０の各々に電圧検出のための配線３５を接続し、これら配線３５を通して検出信号が保護回路２６に送信される。
【０１２３】
正極端子１１７及び負極端子１１６が突出する側面を除く組電池１００の三側面には、ゴムもしくは樹脂からなる保護シート３６がそれぞれ配置されている。
【０１２４】
組電池１００は、各保護シート３６及びプリント配線基板２４と共に収納容器３７内に収納される。すなわち、収納容器３７の長辺方向の両方の内側面と短辺方向の内側面それぞれに保護シート３６が配置され、短辺方向の反対側の内側面にプリント配線基板２４が配置される。組電池１００は、保護シート３６及びプリント配線基板２４で囲まれた空間内に位置する。蓋３８は、収納容器３７の上面に取り付けられている。
【０１２５】
なお、組電池１００の固定には粘着テープ２２に代えて、熱収縮テープを用いてもよい。この場合、組電池の両側面に保護シートを配置し、熱収縮チューブを周回させた後、熱収縮チューブを熱収縮させて組電池を結束させる。
【０１２６】
また、電池パックの態様は、用途により適宜変更される。以上に説明した電池パックは、大電流を取り出したときにサイクル特性が優れていることが要求される用途に好適に用いられる。具体的には、二輪乃至四輪のハイブリッド電気自動車、二輪乃至四輪の電気自動車、及び、アシスト自転車の車載用電池として用いられる。特に、車載用電池として好適に用いられる。
【０１２７】
第２の実施形態に係る電池パックは、第１の実施形態に係る組電池を具備するので、優れた寿命特性を示すことができる。
【０１２８】
［実施例］
以下に実施例を説明するが、本発明の主旨を超えない限り、本発明は以下に掲載される実施例に限定されるものでない。
【０１２９】
（実施例１）
実施例１では、以下の手順で、実施例１の組電池を作製した。
【０１３０】
［第１の電池ユニットの作製］
（正極の作製）
正極活物質としてのオリビン型リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ4）を準備した。また、導電剤として、アセチレンブラックを準備した。また、結着剤として、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を準備した。
【０１３１】
オリビン型リン酸リチウム、アセチレンブラック及びＰＶｄＦを、９０：５：５の重量比で混合し、溶媒であるＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）に投入した。かくして、正極スラリーを得た。
【０１３２】
この正極スラリーを、厚さが２０μｍであるＡｌ板に塗布し、乾燥させた。乾燥させた塗膜をプレスすることにより、密度（集電体含まず）が２．０ｇ／ｃｍ3である正極層を具備する正極が得られた。
【０１３３】
（負極の作製）
負極活物質としてのスピネル型リチウムチタン複合酸化物（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）を準備した。また、導電剤として、アセチレンブラックを準備した。また、結着剤として、ＰＶｄＦを準備した。
【０１３４】
スピネル型リチウムチタン複合酸化物、アセチレンブラック及びＰＶｄＦを、重量比９０：５：５の重量で混合し、溶媒であるＮＭＰに投入した。かくして、負極スラリーを得た。
【０１３５】
この負極スラリーを、厚さが２０μｍであるＡｌ板に塗布し、乾燥させた。乾燥させた塗膜をプレスすることにより、密度（集電体含まず）が２．０ｇ／ｃｍ3である負極層を具備する負極が得られた。
【０１３６】
（非水電解質の調製）
非水溶媒としてのプロピレンカーボネート（ＰＣ）及びメチルエチルカーボネート（ＥＭＣ）を体積比１：２で混合した混合溶媒に、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させて、非水電解質を調製した。
【０１３７】
（第１の非水電解質電池の組み立て）
セパレータとして、厚さ２０μｍのポリエチレンセパレータを準備した。先に作製した負極、セパレータ、先に作製した正極及びもう一枚のセパレータを、この順で積層させて、積層体を得た。このようにして得られた積層体を、負極を外側にして電池容量が3.4 Ahとなるまで捲回し、扁平形状にプレスした。かくして、電極群を得た。この電極群の正極に正極端子を接続し、負極に負極端子を接続した。
【０１３８】
この電極群を、金属缶の容器に収容した。また、先に調製した非水電解質を容器に注入し、封止した。かくして、３．４Ａｈの容量を有する第１の非水電解質電池を得た。
【０１３９】
（第１の電池ユニットの組み立て）
同様の手順を繰り返して、第１の非水電解質電池を、合計で６個作製した。次に、６個の第１の非水電解質電池を互いに直列に電気的に接続した。かくして、第１の電池ユニットを組み立てた。
【０１４０】
［第２の電池ユニットの作製］
（正極の作製）
正極活物質としてのリチウムコバルトニッケルマンガン複合酸化物（ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2）を準備した。また、導電剤として、アセチレンブラックを準備した。また、結着剤として、ＰＶｄＦを準備した。
【０１４１】
リチウムコバルトニッケルマンガン複合酸化物、アセチレンブラック及びＰＶｄＦを、９０：５：５の重量比で混合し、溶媒であるＮＭＰに投入した。かくして、正極スラリーを得た。
【０１４２】
この正極スラリーを、厚さが２０μｍであるＡｌ板に塗布し、乾燥させた。乾燥させた塗膜をプレスすることにより、密度（集電体含まず）が３．２ｇ／ｃｍ3である正極層を具備する正極が得られた。
【０１４３】
（負極の作製）
負極活物質としてのスピネル型リチウムチタン複合酸化物（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）を準備した。また、導電剤として、アセチレンブラックを準備した。また、結着剤として、ＰＶｄＦを準備した。
【０１４４】
スピネル型リチウムチタン複合酸化物、アセチレンブラック及びＰＶｄＦを、９０：５：５の重量比で混合し、溶媒であるＮＭＰに投入した。かくして、負極スラリーを得た。
【０１４５】
この負極スラリーを、厚さが２０μｍであるＡｌ板に塗布し、乾燥させた。乾燥させた塗膜をプレスすることにより、密度（集電体含まず）が２．０ｇ／ｃｍ3である負極層を具備する負極が得られた。
【０１４６】
（非水電解質の調製）
非水溶媒としてのプロピレンカーボネート（ＰＣ）及びジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を体積比１：２で混合した混合溶媒に、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させて、非水電解質を調製した。
【０１４７】
（第２の非水電解質電池の組み立て）
セパレータとして、厚さ２０μｍのポリエチレンセパレータを準備した。先に作製した負極、セパレータ、先に作製した正極及びもう一枚のセパレータを、この順で積層させて、積層体を得た。このようにして得られた積層体を、負極を外側にして電池容量が3.05 Ahとなるまで捲回し、扁平形状にプレスした。かくして、電極群を得た。この電極群の正極に正極端子を接続し、負極に負極端子を接続した。
【０１４８】
この電極群を、金属缶の容器に収容した。また、先に調製した非水電解質を容器に注入し、封止した。かくして、３．０５Ａｈの容量を有する第２の非水電解質電池を得た。  
かくして得られた第２の非水電解質電池を第２の電池ユニットとした。
【０１４９】
［組電池の組み立て］
次に、第１の電池ユニットを０．４Ａｈ充電した。一方で、第２の電池ユニットを０．０５Ａｈ充電した。
【０１５０】
これらの状態の第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを、互いに電気的に直列に接続した。かくして、実施例１の組電池を得た。
【０１５１】
（容量の測定）
実施例１の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。実施例１の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０１５２】
（容量比の測定）
実施例１の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、３．３Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、３．０５Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが０．３Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０５Ａｈであることが分かった。よって、実施例１の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは６であった。
【０１５３】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
実施例１の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である実施例１の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧ＯＣＶは、２．４５Ｖであった。
【０１５４】
（実施例２）
実施例２では、以下の点以外は実施例１と同様の手順で、実施例２の組電池を作製した。
【０１５５】
まず、実施例２では、第１の非水電解質電池の作製の際、正極層の捲回長及び負極層の捲回長を実施例１のそれらから減らした。それにより、実施例２で作製した第１の非水電解質電池の容量は、実施例１のそれよりも０．３Ａｈ小さい、３．１Ａｈとした。
【０１５６】
このような第１の非水電解質電池を実施例１と同様に６個作製した。次に、６個の第１の非水電解質電池を互いに直列に電気的に接続した。かくして、第１の電池ユニットを組み立てた。
【０１５７】
また、このようにして作製した第１の電池ユニットを０．１Ａｈ充電した。一方で、実施例１と同様にして作製した第２の電池ユニットを０．０５Ａｈ充電した。これらの状態の第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを、互いに電気的に直列に接続した。かくして、実施例２の組電池を得た。
【０１５８】
（容量の測定）
実施例２の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。実施例２の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０１５９】
（容量比の測定）
実施例２の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、３．０８Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、３．０５Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが０．０８Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０５Ａｈであることが分かった。よって、実施例２の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは１．６であった。
【０１６０】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
実施例２の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である実施例２の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧ＯＣＶは、２．４５Ｖであった。
【０１６１】
（実施例３）
実施例３では、以下の点以外は実施例１と同様の手順で、実施例３の組電池を作製した。
【０１６２】
まず、第１の非水電解質電池の作製の際、正極層の捲回長及び負極層の捲回長を実施例１のそれらから増やした。実施例３で作製した第１の非水電解質電池の容量は、実施例１のそれよりも０．６Ａｈ大きい、４Ａｈとした。
【０１６３】
このような第１の非水電解質電池を実施例１と同様に６個作製した。次に、６個の第１の非水電解質電池を互いに直列に電気的に接続した。かくして、第１の電池ユニットを組み立てた。
【０１６４】
また、このようにして作製した第１の電池ユニットを１Ａｈ充電した。一方で、実施例１と同様にして作製した第２の電池ユニットを０．０５Ａｈ充電した。これらの状態の第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを、互いに電気的に直列に接続した。かくして、実施例３の組電池を得た。
【０１６５】
（容量の測定）
実施例３の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。実施例３の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０１６６】
（容量比の測定）
実施例３の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、４Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、３．０５Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが１Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０５Ａｈであることが分かった。よって、実施例３の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは２０であった。
【０１６７】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
実施例３の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である実施例３の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧ＯＣＶは、２．４５Ｖであった。
【０１６８】
（実施例４）
実施例４では、以下の点以外は実施例３と同様の手順で、実施例４の組電池を作製した。
【０１６９】
まず、第２の非水電解質電池の作製の際、正極層の捲回長及び負極層の捲回長を調整して容量が３．０２Ａｈである第２の非水電解質電池を作製した。
【０１７０】
また、実施例３と同様にして作製した第１の電池ユニットを１Ａｈ充電した。一方で、先のようにして作製した第２の電池ユニットを０．０２Ａｈ充電した。これらの状態の第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを、互いに電気的に直列に接続した。かくして、実施例４の組電池を得た。
【０１７１】
（容量の測定）
実施例４の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。実施例３の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０１７２】
（容量比の測定）
実施例４の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、４Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、３．０２Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが１Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０２Ａｈであることが分かった。よって、実施例４の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは５０であった。
【０１７３】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
実施例４の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である実施例４の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧ＯＣＶは、２．４５Ｖであった。
【０１７４】
（実施例５）
実施例５では、以下の点以外は実施例１と同様の手順で、実施例５の組電池を作製した。
【０１７５】
実施例５では、正極活物質として、リチウムコバルトニッケルマンガン複合酸化物（ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2）の代わりに、リチウムコバルトニッケルマンガン複合酸化物（ＬｉＮｉ0.5Ｃｏ0.2Ｍｎ0.3Ｏ2）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、３．０５Ａｈの第２の非水電解質電池を作製した。この第２の非水電解質電池を第２の電池ユニットとした。
【０１７６】
また、実施例１と同様にして作製した第１の電池ユニットを０．４Ａｈ充電した。一方で、先のようにして作製した第２の電池ユニットを０．０５Ａｈ充電した。これらの状態の第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを、互いに電気的に直列に接続した。かくして、実施例５の組電池を得た。
【０１７７】
（容量の測定）
実施例５の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。実施例５の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０１７８】
（容量比の測定）
実施例５の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、３．３Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は３．０５Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが０．３Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０５Ａｈであることが分かった。よって、実施例５の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは６であった。
【０１７９】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
実施例５の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である実施例５の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧ＯＣＶは、２．４５Ｖであった。
【０１８０】
（実施例６）
実施例６では、以下の点以外は実施例１と同様の手順で、実施例６の組電池を作製した。
【０１８１】
実施例６では、正極活物質として、リチウムコバルトニッケルマンガン複合酸化物（ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2）の代わりに、リチウムコバルトニッケルマンガン複合酸化物（ＬｉＮｉ0.8Ｃｏ0.1Ｍｎ0.1Ｏ2）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、３．０５Ａｈの第２の非水電解質電池を作製した。この第２の非水電解質電池を第２の電池ユニットとした。
【０１８２】
また、実施例１と同様にして作製した第１の電池ユニットを０．４Ａｈ充電した。一方で、先のようにして作製した第２の電池ユニットを０．０５Ａｈ充電した。これらの状態の第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを、互いに電気的に直列に接続した。かくして、実施例６の組電池を得た。
【０１８３】
（容量の測定）
実施例６の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。実施例６の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０１８４】
（容量比の測定）
実施例６の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、３．３Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、３．０５Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが０．３Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０５Ａｈであることが分かった。よって、実施例６の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは６であった。
【０１８５】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
実施例６の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である実施例６の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧ＯＣＶは、２．４５Ｖであった。
【０１８６】
（実施例７）
実施例７では、以下の点以外は実施例１と同様の手順で、実施例７の組電池を作製した。
【０１８７】
実施例７では、正極活物質として、リチウムコバルトニッケルマンガン複合酸化物（ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2）の代わりに、リチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、３．０５Ａｈの第２の非水電解質電池を作製した。この第２の非水電解質電池を第２の電池ユニットとした。
【０１８８】
また、実施例１と同様にして作製した第１の電池ユニットを０．４Ａｈ充電した。一方で、先のようにして作製した第２の電池ユニットを０．０５Ａｈ充電した。これらの状態の第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを、互いに電気的に直列に接続した。かくして、実施例７の組電池を得た。
【０１８９】
（容量の測定）
実施例７の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。実施例７の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０１９０】
（容量比の測定）
実施例７の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、３．３Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、３．０５Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが０．３Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０５Ａｈであることが分かった。よって、実施例７の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは６であった。
【０１９１】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
実施例７の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である実施例７の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧ＯＣＶは、２．４５Ｖであった。
【０１９２】
（実施例８）
実施例８では、以下の点以外は実施例１と同様の手順で、実施例８の組電池を作製した。
【０１９３】
実施例８では、正極活物質として、リチウムコバルトニッケルマンガン複合酸化物（ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2）の代わりに、リチウムコバルトニッケルマンガン複合酸化物（ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2）及びリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）を重量比７０：３０で混合した混合物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、３．０５Ａｈの第２の非水電解質電池を作製した。この第２の非水電解質電池を第２の電池ユニットとした。
【０１９４】
また、実施例１と同様にして作製した第１の電池ユニットを０．４Ａｈ充電した。一方で、先のようにして作製した第２の電池ユニットを０．０５Ａｈ充電した。これらの状態の第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを、互いに電気的に直列に接続した。かくして、実施例８の組電池を得た。
【０１９５】
（容量の測定）
実施例８の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。実施例８の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０１９６】
（容量比の測定）
実施例８の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、３．３Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、３．０５Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが０．３Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０５Ａｈであることが分かった。よって、実施例８の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは６であった。
【０１９７】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
実施例８の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である実施例８の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧（ＯＣＶ）は、２．４５Ｖであった。
【０１９８】
（実施例９）
実施例９では、以下の点以外は実施例１と同様の手順で、実施例９の組電池を作製した。
【０１９９】
まず、実施例９では、正極活物質として、オリビン型リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ4）の代わりに、化学式ＬｉＭｎ0.85Ｆｅ0.1Ｍｇ0.05ＰＯ4で表されるオリビン型リチウムリン酸塩を用いたこと以外は実施例１と同様にして、３．４Ａｈの第１の非水電解質電池を作製した。
【０２００】
同様の手順を繰り返して、第１の非水電解質電池を、合計で５個作製した。次に、５個の第１の非水電解質電池を互いに直列に電気的に接続した。かくして、第１の電池ユニットを組み立てた。
【０２０１】
また、このようにして作製した第１の電池ユニットを０．４Ａｈ充電した。一方で、実施例１と同様にして作製した第２の電池ユニットを０．０５Ａｈ充電した。これらの状態の第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを、互いに電気的に直列に接続した。かくして、実施例９の組電池を得た。
【０２０２】
（容量の測定）
実施例９の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。実施例９の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０２０３】
（容量比の測定）
実施例９の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、３．３Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、３．０５Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが０．３Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０５Ａｈであることが分かった。よって、実施例９の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは６であった。
【０２０４】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
実施例９の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である実施例９の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧（ＯＣＶ）は、２．４５Ｖであった。
【０２０５】
（実施例１０）
実施例１０では、以下の点以外は実施例１と同様の手順で、実施例１０の組電池を作製した。
【０２０６】
実施例１０では、負極活物質として、スピネル型リチウムチタン複合酸化物（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）の代わりに、スピネル型リチウムチタン複合酸化物と単斜晶系β型チタン複合酸化物（ＴｉＯ2（Ｂ））とを重量比５０：５０で混合した混合物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、第２の非水電解質電池を作製した。このようにして作製した第２の非水電解質電池は、容量が３．０５Ａｈであった。
【０２０７】
また、実施例１と同様にして作製した第１の電池ユニットを０．４Ａｈ充電した。一方で、先のようにして作製した第２の電池ユニットを０．０５Ａｈ充電した。これらの状態の第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを、互いに電気的に直列に接続した。かくして、実施例１０の組電池を得た。
【０２０８】
（容量の測定）
実施例１０の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。実施例８の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０２０９】
（容量比の測定）
実施例１０の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、３．３Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、３．０５Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが０．３Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０５Ａｈであることが分かった。よって、実施例１０の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは６であった。
【０２１０】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
実施例１０の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である実施例１０の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧ＯＣＶは、２．５Ｖであった。
【０２１１】
（実施例１１）
実施例１１では、以下の点以外は実施例１と同様の手順で、実施例１１の組電池を作製した。
【０２１２】
実施例１１では、負極活物質として、スピネル型リチウムチタン複合酸化物（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）の代わりに、スピネル型リチウムチタン複合酸化物と単斜晶系β型チタン複合酸化物ＴｉＯ2（Ｂ）とを重量比８０：２０で混合した混合物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、３．０５Ａｈの第２の非水電解質電池を作製した。
【０２１３】
また、実施例１と同様にして作製した第１の電池ユニットを０．４Ａｈ充電した。一方で、先のようにして作製した第２の電池ユニットを０．０５Ａｈ充電した。これらの状態の第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを、互いに電気的に直列に接続した。かくして、実施例１１の組電池を得た。
【０２１４】
（容量の測定）
実施例１１の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。実施例１１の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０２１５】
（容量比の測定）
実施例１１の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、３．３Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、３．０５Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが０．３Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０５Ａｈであることが分かった。よって、実施例１１の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは６であった。
【０２１６】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
実施例１１の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である実施例１１の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧（ＯＣＶ）は、２．５Ｖであった。
【０２１７】
（実施例１２）
実施例１２では、以下の点以外は実施例１と同様の手順で、実施例１２の組電池を作製した。
【０２１８】
実施例１２では、負極活物質として、スピネル型リチウムチタン複合酸化物（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）の代わりに、スピネル型リチウムチタン複合酸化物とニオブチタン複合酸化物（ＴｉＮｂ2Ｏ7）とを重量比５０：５０で混合した混合物を用いたこと以外は実施例１と同様にして、３．０５Ａｈの第２の非水電解質電池を作製した。
【０２１９】
また、実施例１と同様にして作製した第１の電池ユニットを０．４Ａｈ充電した。一方で、先のようにして作製した第２の電池ユニットを０．０５Ａｈ充電した。これらの状態の第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを、互いに電気的に直列に接続した。かくして、実施例１２の組電池を得た。
【０２２０】
（容量の測定）
実施例１２の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。実施例１２の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０２２１】
（容量比の測定）
実施例１２の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、３．３Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、３．０５Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが０．３Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０５Ａｈであることが分かった。よって、実施例１２の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは６であった。
【０２２２】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
実施例１２の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である実施例１２の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧（ＯＣＶ）は、２．６Ｖであった。
【０２２３】
（実施例１３）
実施例１３では、以下の点以外は実施例１０と同様の手順で、実施例１３の組電池を作製した。
【０２２４】
まず、以下の手順で、斜方晶型Ｎａ含有ニオブチタン複合酸化物（Ｌｉ2Ｎａ1.8Ｔｉ5.8Ｎｂ0.2Ｏ14）を合成した。
【０２２５】
まず、原料として、酸化チタンＴｉＯ2と、炭酸リチウムＬｉ2ＣＯ3と、炭酸ナトリウムＮａ2ＣＯ3と、水酸化ニオブ（Ｖ）Ｎｂ（Ｖ）（ＯＨ）5とを準備した。次に、これらの原料を、混合物におけるＬｉ：Ｎａ：Ｔｉ：Ｎｂのモル比が２：１．8：５．8：０．2となるように混合した。かくして得られた混合物を、大気雰囲気において、９００℃で３時間に亘って熱処理した。これにより、生成物の粉末を得た。
【０２２６】
生成物の粉末を、先に説明したように、ＸＲＤ及びＩＣＰを組み合わせて用いて分析した。これらの結果、得られた生成物の粉末は、Ｌｉ2Ｎａ1.8Ｔｉ5.8Ｎｂ0.2Ｏ14で表される斜方晶型Ｎａ含有ニオブチタン複合酸化物であることが分かった。
【０２２７】
次に、斜方晶型Ｎａ含有ニオブチタン複合酸化物及びスピネル型リチウムチタン複合酸化物（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）を重量比５０：５０で混合して、混合物を得た。
【０２２８】
次に、この混合物を、負極活物質として、スピネル型リチウムチタン複合酸化物の代わりに用い、且つ塗布量を１５％増やしたこと以外は実施例１と同様にして、３．０５Ａｈの第２の非水電解質電池を作製した。
【０２２９】
また、実施例１と同様にして作製した第１の電池ユニットを０．４Ａｈ充電した。一方で、先のようにして作製した第２の電池ユニットを０．０５Ａｈ充電した。これらの状態の第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを、互いに電気的に直列に接続した。かくして、実施例１３の組電池を得た。
【０２３０】
（容量の測定）
実施例１３の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。実施例１３の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０２３１】
（容量比の測定）
実施例１３の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、３．３Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、０．０５Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが０．３Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０５Ａｈであることが分かった。よって、実施例１３の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは６であった。
【０２３２】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
実施例１３の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である実施例１３の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧（ＯＣＶ）は、３．０Ｖであった。
【０２３３】
（実施例１４）
実施例１４では、以下の点以外は実施例１と同様の手順で、実施例１４の組電池を作製した。
【０２３４】
実施例１４では、充電状態が１００％である組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧ＯＣＶが２．５５Ｖとなるように、第２の非水電解質電池の負極に対する正極の量を調整して正極の利用率を高くしたこと以外は実施例１と同様にして、３．０５Ａｈの第２の非水電解質電池を作製した。
【０２３５】
（容量の測定）
実施例１４の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。実施例１４の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０２３６】
（容量比の測定）
実施例１４の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、３．３Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、３．０５Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが０．３Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０５Ａｈであることが分かった。よって、実施例１４の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは６であった。
【０２３７】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
実施例１４の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である実施例１４の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧ＯＣＶは、２．５５Ｖであった。
【０２３８】
（比較例１）
比較例１では、以下の点以外は実施例１と同様の手順で、比較例１の組電池を作製した。
【０２３９】
比較例１では、第１の非水電解質電池の作製の際、正極層の捲回長及び負極層の捲回長を実施例１のそれらから減らした。それにより、比較例１で作製した第１の非水電解質電池の容量は、実施例１のそれよりも０．３８Ａｈ小さい、３．０２Ａｈとした。
【０２４０】
また、比較例１では、第２の非水電解質電池の作製の際、正極層の捲回長及び負極層の捲回長を実施例１のそれらから増やした。それにより、比較例１で作製した第２の非水電解質電池の容量は、実施例１のそれよりも０．０５Ａｈ大きい、３．１Ａｈとした。
【０２４１】
そして、比較例１では、第１の電池ユニットと第２の電池ユニットとを接続する前に、第１の電池ユニットを０．０２Ａｈ充電した。一方で、第２の電池ユニットを０．１Ａｈを充電した。
【０２４２】
（容量の測定）
比較例１の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。比較例１の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０２４３】
（容量比の測定）
比較例１の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、３．０１Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、３．１Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが０．０１Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．１Ａｈであることが分かった。よって、比較例１の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは０．１であった。
【０２４４】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
比較例１の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である比較例１の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧（ＯＣＶ）は、２．４５Ｖであった。
【０２４５】
（比較例２）
比較例２では、以下の点以外は実施例１と同様の手順で、比較例２の組電池を作製した。
【０２４６】
比較例２では、第１の非水電解質電池の作製の際、正極層の捲回長及び負極層の捲回長を実施例１のそれらから減らした。それにより、比較例２で作製した第１の非水電解質電池の容量は、実施例１のそれよりも０．３２Ａｈ小さい、３．０８Ａｈとした。
【０２４７】
また、比較例２では、第２の非水電解質電池の作製の際、正極層の捲回長及び負極層の捲回長を実施例１のそれらから減らした。それにより、比較例２で作製した第２の非水電解質電池の容量は、実施例１のそれよりも０．０３Ａｈ小さい、３．０２Ａｈとした。
【０２４８】
そして、比較例２では、第１の電池ユニットと第２の電池ユニットとを接続する前に、第１の電池ユニットを０．０８Ａｈ充電した。一方で、第２の電池ユニットを０．０５Ａｈ充電した。
【０２４９】
（容量の測定）
比較例２の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。比較例２の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０２５０】
（容量比の測定）
比較例２の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、３．０６Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、３．０５Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが０．０６Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０５Ａｈであることが分かった。よって、比較例２の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは１．２であった。
【０２５１】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
比較例２の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である比較例２の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧（ＯＣＶ）は、２．４５Ｖであった。
【０２５２】
（比較例３）
比較例３では、以下の点以外は実施例１と同様の手順で、比較例３の組電池を作製した。
【０２５３】
比較例３では、第１の非水電解質電池の作製の際、正極層の捲回長及び負極層の捲回長を実施例１のそれらから増やした。それにより、比較例３で作製した第１の非水電解質電池の容量は、実施例１のそれよりも１．１Ａｈ大きい、４．５Ａｈとした。
【０２５４】
また、比較例３では、第２の非水電解質電池の作製の際、正極層の捲回長及び負極層の捲回長を実施例１のそれらから減らした。それにより、比較例３で作製した第２の非水電解質電池の容量は、実施例１のそれよりも０．０３Ａｈ小さい、３．０２Ａｈとした。
【０２５５】
そして、比較例３では、第１の電池ユニットと第２の電池ユニットとを接続する前に、第１の電池ユニットを１．５Ａｈ充電した。一方、第２の電池ユニットを０．０２Ａｈ充電した。
【０２５６】
（容量の測定）
比較例３の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。比較例３の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０２５７】
（容量比の測定）
比較例３の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、４．２Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、３．０２Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが１．２Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０２Ａｈであることが分かった。よって、比較例３の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは６０であった。
【０２５８】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
比較例３の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である比較例３の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧（ＯＣＶ）は、２．４５Ｖであった。
【０２５９】
（比較例４）
比較例４では、以下の点以外は実施例１と同様の手順で、比較例４の組電池を作製した。
【０２６０】
まず、比較例４では、第１の非水電解質電池の負極活物質として、スピネル型リチウムチタン複合酸化物の代わりに、グラファイトを用いた。このグラファイトを、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）と９５：５の重量比で混合し、溶媒であるＮ−メチルピロリドンに投入した。かくして、負極スラリーを得た。このスラリーを、厚さが２０μｍであるＣｕ板に塗布し、乾燥させた。乾燥させた塗膜をプレスすることにより、密度（集電体含まず）が１．３ｇ／ｃｍ3である負極層を具備する負極が得られた。
【０２６１】
非水電解質としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）及びエチルメチルカーボネート（ＭＥＣ）を体積比１：２で混合した混合溶媒に、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させて調製したものを用いた。
【０２６２】
以上のようにして作製した負極と非水電解質とを用いたこと以外は実施例１と同様の手順により、容量が３．５Ａｈである第１の非水電解質電池を作製した。
【０２６３】
同様の手順を繰り返して、第１の非水電解質電池を、合計で４個作製した。次に、４個の第１の非水電解質電池を互いに直列に電気的に接続した。かくして、第１の電池ユニットを組み立てた。
【０２６４】
また、このようにして作製した第１の電池ユニットを０．５Ａｈ充電した。一方で、実施例１と同様にして作製した第２の電池ユニットを０．０５Ａｈ充電した。これらの状態の第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを、互いに電気的に直列に接続した。かくして、比較例４の組電池を得た。
【０２６５】
（容量の測定）
比較例４の組電池の容量Ｃｍ［Ａｈ］を先に説明した手順で測定した。実施例９の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０２６６】
（容量比の測定）
比較例４の組電池の第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１［Ａｈ］及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２［Ａｈ］を、先に説明した方法により測定した。第１の電池ユニットの放電容量Ｃ１は、３．２Ａｈであった。また、第２の電池ユニットの放電容量Ｃ２は、０．０５Ａｈであった。これらの容量から組電池の容量Ｃｍ（３Ａｈ）をそれぞれ引くことにより、第１の電池ユニットの放電容量Ｃａが０．２Ａｈであり、第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂが０．０５Ａｈであることが分かった。よって、比較例４の放電容量比Ｃａ／Ｃｂは４であった。
【０２６７】
（第２の電池ユニットの開回路電圧の測定）
比較例４の組電池の充電状態を、先に説明した手順で、１００％にした。充電状態が１００％である比較例４の組電池に含まれる第２の電池ユニットの開回路電圧（ＯＣＶ）は、２．４５Ｖであった。
【０２６８】
（比較例５）
比較例５では、以下の手順で、比較例５の組電池を作製した。
【０２６９】
まず、比較例５では、実施例１と同様の手順で、７個の第１の非水電解質電池を作製した。次に、７個の第１の非水電解質電池を互いに直列に電気的に接続した。かくして、第１の電池ユニットを組み立てた。
【０２７０】
このようにして得られた第１の電池ユニットを、比較例５の組電池とした。比較例５の組電池の容量Ｃｍは３Ａｈであった。
【０２７１】
（比較例６）
比較例６では、以下の手順で、比較例６の組電池を作製した。
【０２７２】
まず、オリビン型リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ4）と、リチウムコバルトニッケルマンガン複合酸化物（ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2）とを準備した。これらを、ＬｉＦｅＰＯ4：ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2＝６：１の重量比で混ぜ、混合物を得た。
【０２７３】
このようにして得られた混合物を正極活物質として用いたこと以外は、実施例１で作製した第１の非水電解質電池の製造手順と同様の手順で、比較例６の非水電解質電池を得た。同様の手順を繰り返して、６個の比較例６の非水電解質電池を得た。
【０２７４】
これら６個の非水電解質電池を直列に接続して、比較例６の組電池を得た。比較例６の組電池の容量は３Ａｈであった。
【０２７５】
（比較例７）
比較例７では、以下の手順で、比較例７の組電池を作製した。
【０２７６】
まず、比較例７では、実施例１と同様の手順で、６個の第２の非水電解質電池を作製した。次に、６個の第２の非水電解質電池を互いに直列に電気的に接続した。かくして、第２の電池ユニットを組み立てた。第２の電池ユニットの容量は３Ａｈであった。
【０２７７】
このようにして得られた第２の電池ユニットを、比較例７の組電池とした。
【０２７８】
（充放電サイクル試験）
実施例１の組電池を、６０℃の温度環境において、充放電サイクル試験を行った。充放電サイクル試験では、電流値を５Ｃとし、充放電電圧範囲を１２．５Ｖ〜１５Ｖとした。実施例１の組電池は、５００サイクル後の容量維持率が９０％であった。
【０２７９】
実施例２〜１４、並びに比較例１〜５のそれぞれの組電池についても、同様の充放電サイクル試験を行った。
【０２８０】
以下の表１に、実施例１〜１４、並びに比較例１〜５についての、第１及び第２の非水電解質電池の活物質を示す。また、以下の表２に、実施例１〜１４、並びに比較例１〜５についての、容量比Ｃａ／Ｃｂ、充電状態が１００％である各組電池が含む第２の非水電解質電池の開回路電圧、及び充放電サイクル試験における５００サイクル後の容量維持率を示す。
【０２８１】
【表１】
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【０２８２】
【表２】
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【０２８３】
表２に示した結果から明らかなように、実施例１〜１４の組電池は、比較例１〜７の組電池よりも、サイクル試験での容量維持率に優れていた。
【０２８４】
一方、容量比Ｃａ／Ｃｂが１．５よりも小さかった比較例１及び２の組電池は、サイクル試験での容量維持率が低かった。比較例１及び２の組電池では、５Ｃの電流値での放電に供されて充電状態が急激に低くなった際、第１の電池ユニットに含まれる第１の非水電解質電池の抵抗が急激に上昇したと考えられる。そのため、比較例１及び２の組電池では、第１の非水電解質電池の電圧が急激に低下し、その結果、第１の非水電解質電池の劣化が促進されたと考えられる。
【０２８５】
一方、容量比Ｃａ／Ｃｂが５０よりも大きかった比較例３も、サイクル試験での容量維持率が低かった。比較例３の組電池では、第１の電池ユニットと第２の電池ユニットの容量差が大きいため、それぞれのユニットでの抵抗値の差が大きく、充放電中に第１と第２の電池ユニットの間の充電状態にズレが起きやすいため、充放電サイクルにおける劣化が見られたと推察される。さらに、組電池の放電末期においても第１の電池ユニットの電圧が低下しにくいため、過電圧が第２の電池ユニットにかかる。その分、過電圧が多くかかり、第２の電池ユニットが劣化しやすくなったことも要因と考えられる。
【０２８６】
比較例４の組電池も、サイクル試験での容量維持率が低かった。比較例４の組電池では、第１の電池ユニットに含まれる第１の非水電解質電池が具備するグラファイトと、第２の電池ユニットである第２の非水電解質電池が具備するスピネル型チタン酸リチウムとのリチウム吸蔵及び放出電位が大きく異なり、満充電状態ではリチウム金属電位と近いため、第１の非水電解質電池がリチウム金属析出により劣化が促進したと考えられる。そのため、比較例４の組電池では、充放電におけるオリビン型リチウムリン酸塩ＬｉＭAＰＯ4の電位及びリチウム含有複合酸化物ＬｉＭBＯ2の電位を調整することが困難であった。その結果、比較例４の組電池では、オリビン型リチウムリン酸塩ＬｉＭAＰＯ4の過放電、及びリチウム含有複合酸化物ＬｉＭBＯ2の過充電を防ぐことができなかったと考えられる。
【０２８７】
比較例５の組電池も、サイクル試験での容量維持率が低かった。その理由を、図９を参照しながら詳細に説明する。
【０２８８】
図９は、実施例１の組電池及び比較例５の組電池のそれぞれの放電カーブである。
【０２８９】
図９から明らかなように、実施例１の組電池は、低い充電状態において、充電状態の変化に伴う電圧の変化が大きかった。そのため、実施例１の組電池では、低い充電状態において、充電状態を電圧の変化を指標として把握することができ、放電の際に実施例１の組電池が過放電状態に陥るのを防ぐことができた。
【０２９０】
一方、図９から明らかなように、比較例５の組電池は、放電による充電状態の変化に伴う電圧の変化が小さかった。特に、比較例５の組電池は、低い充電状態においても、放電による充電状態の変化に伴う電圧の変化が小さかった。そのため、比較例５の組電池では、低い充電状態において、充電状態を電圧の変化を指標として把握することができず、その結果、放電の際に比較例５の組電池が過放電状態に陥ってしまったと考えられる。
【０２９１】
比較例６の組電池も、サイクル試験での容量維持率が低かった。比較例６の組電池では、充放電におけるオリビン型リチウムリン酸塩ＬｉＭAＰＯ4の電位及びリチウム含有複合酸化物ＬｉＭBＯ2の電位を調整することが困難であった。そのため、比較例６の組電池では、オリビン型リチウムリン酸塩ＬｉＭAＰＯ4の過放電、及びリチウム含有複合酸化物ＬｉＭBＯ2の過充電を防ぐことができなかったと考えられる。
【０２９２】
つまり、比較例６のように、１つの電池に、オリビン型リチウムリン酸塩ＬｉＭAＰＯ4の電位及びリチウム含有複合酸化物ＬｉＭBＯ2の両方を含んだ正極を用いても、第１の電池ユニット及び第２の電池ユニットを容量比Ｃａ／Ｃｂが１．５＜Ｃａ／Ｃｂ≦５０の範囲内になるように含んだ実施例１〜実施例１４の組電池のように優れた寿命特性を示すことはできない。
【０２９３】
比較例７の組電池も、サイクル試験での容量維持率が低かった。これは、比較例７の組電池では、高い充電状態において、組電池中の第２の非水電解質電池が過充電されやすい状態となり、その結果、第２の非水電解質電池が過充電状態になってしまったからであると考えられる。
【０２９４】
以上に説明した少なくとも一つの実施形態及び実施例に係る組電池は、第１の非水電解質電池を具備する第１の電池ユニットと、第１の電池ユニットに電気的に直列に接続され且つ第２の非水電解質電池を具備する第２の電池ユニットとを具備する。第１及び第２の非水電解質電池は、共に、スピネル型チタン酸リチウムを含む負極を具備する。第１の非水電解質電池は、少なくとも１種のオリビン型リチウムリン酸塩を含む正極を具備する。第２の非水電解質電池は、少なくとも１種のリチウム含有複合酸化物を含む正極を具備する。第１の電池ユニットの放電容量Ｃａ及び第２の電池ユニットの放電容量Ｃｂは、１．５＜Ｃａ／Ｃｂ≦５０を満たす。それにより、第１の実施形態に係る組電池は、第１の非水電解質電池の劣化が促進され得る充電状態に達すること、及び第２の非水電解質電池の劣化が促進され得る充電状態に達することの両方を防ぐことができる。その結果、第１の実施形態に係る組電池は、優れた寿命特性を示すことができる。
【０２９５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０２９６】
１００…組電池、１１０…第１の電池ユニット、１１１…バスバー、１１２…バスバー、１２０…第２の電池ユニット、１０…第１の非水電解質電池、２０…第２の非水電解質電池、１１６…組電池の負極端子、１１７…組電池の正極端子、１、１１…電極群、２、１２…外装部材、３、１４…負極、３ａ、１４ａ…負極集電体、３ｂ、１４ｂ…負極層、４、１５…セパレータ、５、１３…正極、５ａ、１３ａ…正極集電体、５ｂ、１３ｂ…正極層、６、１６…負極端子、７、１７…正極端子、２００…電池パック、２１…単電池、２２…粘着テープ、２３…組電池、２４…プリント配線基板、２５…サーミスタ、２６…保護回路、２７…通電用端子、２８…正極側リード、２９…正極側コネクタ、３０…負極側リード、３１…負極側コネクタ、３２、３３…配線、３４ａ…プラス側配線、３４ｂ…マイナス側配線、３５…電圧検出のための配線、３６…保護シート、３７…収納容器、３８…蓋。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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