(57)【要約】【課題】優れたサイクル寿命特性を示すことができる非水電解質電池を提供すること【解決手段】1つの実施形態によると、非水電解質電池10が提供される。この非水電解質電池10は、正極11と、負極12と、セパレータ層13と、中間領域14と、ゲル状非水電解質とを具備する。負極12は、ニオブチタン含有複合酸化物の粒子20を含んだ負極活物質層12aを具備する。セパレータ層13は、正極11と負極12との間に配置されている。セパレータ層13は、絶縁性粒子13aを含む。中間領域14は、負極活物質層12aとセパレータ層13とに接している。中間領域14は、炭素質物14aを含む。ゲル状非水電解質の少なくとも一部は、セパレータ層13及び中間領域14に含浸されている。体積比VA/VBが5以上であり、VAは中間領域14の体積であり、VBは負極活物質層12aにおけるニオブチタン含有複合酸化物の粒子20間の間隙15の平均の体積である。【選択図】      図１
2017168442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と、
ニオブチタン含有複合酸化物の粒子を含む負極活物質層を具備する負極と、
前記正極と前記負極との間に配置され、絶縁性粒子を含むセパレータ層と、
前記負極活物質層と前記セパレータ層とに隣接し、炭素質物を含む中間領域と、
少なくとも一部が前記セパレータ層及び前記中間領域に含浸されたゲル状非水電解質と
を具備し、
体積比ＶA／ＶBが５以上であり、ここで、ＶAは前記中間領域の体積であり、ＶBは前記負極活物質層における前記ニオブチタン含有複合酸化物の前記粒子間の間隙の平均の体積である非水電解質電池。
【請求項２】
前記負極活物質層の前記セパレータ層に面した表面は凹部を含み、
前記中間領域は、前記負極活物質層の前記凹部に隣接している請求項１に記載の非水電解質電池。
【請求項３】
前記負極活物質層の前記凹部の深さｄが、前記セパレータ層の厚さＴsの５％以上３０％以下の範囲内にある請求項２に記載の非水電解質電池。
【請求項４】
前記セパレータ層の一部が前記負極活物質層の表面に接している請求項１〜３の何れか１項に記載の非水電解質電池。
【請求項５】
前記絶縁性粒子は、アルミナ及び／又はジルコニアを含む請求項１〜４の何れか１項に記載の非水電解質電池。
【請求項６】
前記絶縁性粒子は、Ｌｉイオン伝導性無機化合物の粒子を含む請求項１〜４の何れか１項に記載の非水電解質電池。
【請求項７】
前記Ｌｉイオン伝導性無機化合物の粒子は、ランタンジルコン酸リチウムを含む請求項６に記載の非水電解質電池。
【請求項８】
前記中間領域における前記炭素質物の重量割合Ｗc／（Ｗc＋Ｗg）が０．５重量％以上１０重量％以下であり、ここで、Ｗcは前記中間領域に含まれる前記炭素質物の重量であり、Ｗgは前記中間領域に含浸された前記ゲル状非水電解質の重量である請求項１〜７の何れか１項に記載の非水電解質電池。
【請求項９】
前記ニオブチタン含有複合酸化物は、単斜晶型の結晶構造を有し且つ一般式ＬｉaＴｉＭbＮｂ2±βＯ7±σで表されるニオブチタン複合酸化物を含み、
前記一般式において、
０≦ａ≦５、０≦ｂ≦０．３、０≦β≦０．３、０≦σ≦０．３であり、
Ｍは、Ｆｅ、Ｖ、Ｍｏ及びＴａ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１〜８の何れか１項に記載の非水電解質電池。
【請求項１０】
前記ニオブチタン含有複合酸化物は、斜方晶の結晶構造を有し且つ一般式Ｌｉ2+a1Ｍ（I）2-b1Ｔｉ6-c1Ｍ（II）d1Ｏ14+σ1で表されるチタン含有複合酸化物を含み、
前記一般式において、
０≦ａ1≦６、０＜ｂ1＜２、０＜ｃ1＜６、０＜ｄ1＜６、−０．５≦σ1≦０．５であり、
Ｍ（I）は、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｃｓ及びＫからなる群より選択される少なくとも１種であり、
Ｍ（II）は、Ｎｂであるか、又はＮｂと、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ，Ｃｏ、Ｍｎ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１種との組み合わせである請求項１〜８の何れか１項に記載の非水電解質電池。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の非水電解質電池を具備する電池パック。
【請求項１２】
通電用の外部端子と、
保護回路と
をさらに含む請求項１１に記載の電池パック。
【請求項１３】
複数の前記非水電解質電池を具備し、前記非水電解質電池が、直列、並列、又は直列及び並列を組み合わせて電気的に接続されている、請求項１１又は１２に記載の電池パック。
【請求項１４】
請求項１１〜１３の何れか１項に記載の電池パックを搭載した車両。
【請求項１５】
前記電池パックは、前記車両の動力の回生エネルギーを回収するものである請求項１４に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、非水電解質電池、電池パック及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は、充電と放電とを繰り返して使用できるため、廃棄物の低減に役立つとともに、ＡＣ電源を取ることのできないポータブル機器や、ＡＣ電源が切断又は停止した場合のバックアップ用の電源として、広く用いられている。近年、二次電池は、車載用途や太陽電池等のためのバックアップや電力平準化用途など、利用範囲の拡大が検討されている。それに伴い、二次電池は、容量、温度特性及び安全性などの性能向上がますます要求されている。
【０００３】
二次電池の例である非水電解質二次電池は、正極と負極との間での例えばリチウムイオンの移動により充放電を行う二次電池である。非水電解質電池は、電解液に有機溶媒を用いることから、水溶液を用いるニッケルカドミウム二次電池やニッケル水素二次電池よりも大きな電圧を得ることができるという特徴がある。現在、実用化されている非水電解質二次電池では、例えば、正極活物質としてリチウム含有コバルト複合酸化物やリチウム含有ニッケル複合酸化物などが用いられている。また、負極活物質としてカーボン系材料やチタンを含有する酸化物（すなわち、チタン含有酸化物）などが用いられている。そして、電解液として、ＬｉＰＦ6やＬｉＢＦ4などのリチウム塩を環状カーボネートや鎖状カーボネートなどの有機溶媒に溶解したものが用いられている。先に例示した正極活物質を含んだ正極は、例えば、平均作動電位が３．４〜３．８Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）程度であり、充電時の最大到達電位が４．１〜４．３Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）である。また、負極活物質としてのカーボン系材料は、平均作動電位が０．０５〜０．５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）程度である。他方、チタン含有酸化物で最も代表的なチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）は、平均作動電位が１．５５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+）である。先に示した正極活物質を含んだ正極と、チタン酸リチウムを含んだ負極とを組み合わせて作製した非水電解質二次電池は、電池電圧が２．２〜３．８Ｖとなり、最大充電電圧が２．７〜４．３Ｖとなる。
【０００４】
チタン含有酸化物を負極に用いた二次電池は、充放電サイクル寿命や出力特性、安全性を高めることができので、実用化されている。しかしながら、車載用途や発電関連の定置用で用いる二次電池は、従来の携帯機器用途を大きく超える特性が要求される。特にこれらの用途で用いられる二次電池は、１０年以上の寿命、及び５Ｃや１０Ｃといった大電流放電性能などが求められる。
【０００５】
チタン含有酸化物としては、種々のものが提案されている。最も報告の多いのは、スピネル型チタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12、略称ＬＴＯ）であり、すでに市販製品に使用されている。他のチタン含有酸化物としては、単斜晶型二酸化チタン（ＴｉＯ2、略称ＴｉＯ2（Ｂ））やニオブチタン複合酸化物（例えば単斜晶系Ｎｂ2ＴｉＯ7や斜方晶系ニオブチタン複合酸化物）などが挙げられる。これらは、スピネル型チタン酸リチウムよりも大きな容量を実現することができる。しかしながら、これらの酸化物は、スピネル型チタン酸リチウムと比べて、充放電サイクルにおける容量劣化が問題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４５５７９２０号明細書
【特許文献２】特許第５０１７４９３号明細書
【特許文献３】特開２０１２−９９２８７号明細書
【特許文献４】特表２０１５−５１８６４３号公報
【特許文献５】特表２０１３−５４３６３４号公報
【特許文献６】特表２０１５−５１８６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
優れたサイクル寿命特性を示すことができる非水電解質電池、この非水電解質電池を具備した電池パック、及びこの電池パックを具備した車両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】
【０００８】
第１の実施形態によると、非水電解質電池が提供される。この非水電解質電池は、正極と、負極と、セパレータ層と、中間領域と、ゲル状非水電解質とを具備する。負極は、ニオブチタン含有複合酸化物の粒子を含んだ負極活物質層を具備する。セパレータ層は、正極と負極との間に配置されている。セパレータ層は、絶縁性粒子を含む。中間領域は、負極活物質層とセパレータ層とに隣接している。中間領域は、炭素質物を含む。ゲル状非水電解質の少なくとも一部は、セパレータ層及び中間領域に含浸されている。体積比ＶA／ＶBが５以上である。ＶAは中間領域の体積である。ＶBは負極活物質層におけるニオブチタン含有複合酸化物の粒子間の間隙の平均の体積である。
【０００９】
第２の実施形態によると、電池パックが提供される。この電池パックは、第１の実施形態に係る非水電解質電池を具備する。
【００１０】
第３の実施形態によると、車両が提供される。この車両は、第２の実施形態に係る電池パックを搭載している。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る一例の非水電解質電池の概略断面図。
【図２】図１のＡ部の拡大断面図。
【図３】図２のＢ部の拡大断面図。
【図４】図３のＣ部の拡大断面図。
【図５】第２の実施形態に係る一例の電池パックの分解斜視図。
【図６】図５の電池パックの電気回路を示すブロック図。
【図７】第２の実施形態に係る一例の電池パックを具備した一例の車両の概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（第１の実施形態）
第１の実施形態によると、非水電解質電池が提供される。この非水電解質電池は、正極と、負極と、セパレータ層と、中間領域と、ゲル状非水電解質とを具備する。負極は、ニオブチタン含有複合酸化物の粒子を含んだ負極活物質層を具備する。セパレータ層は、正極と負極との間に配置されている。セパレータ層は、絶縁性粒子を含む。中間領域は、負極活物質層とセパレータ層とに隣接している。中間領域は、炭素質物を含む。ゲル状非水電解質の少なくとも一部は、セパレータ層及び中間領域に含浸されている。体積比ＶA／ＶBが５以上である。ＶAは中間領域の体積である。ＶBは負極活物質層におけるニオブチタン含有複合酸化物の粒子間の間隙の平均の体積である。
【００１４】
発明者らは、鋭意研究の結果、ニオブチタン含有複合酸化物が乏しい充放電サイクル特性を示すのは、これらのニオブチタン含有複合酸化物が充放電によって大きな体積変化を起こすことに原因があることが分かった。発明者らの知見は、以下のとおりである。
【００１５】
ニオブチタン含有複合酸化物は、充放電に伴って、体積変化を起こす。この体積変化は、ニッケル含有リチウム酸化物やコバルト含有リチウム酸化物のような正極で用いることができるリチウム含有酸化物のそれよりも総じて大きい。
【００１６】
充放電により体積変化を起こすニオブチタン含有複合酸化物を含む電極では、ニオブチタン含有複合酸化物の体積変化を原因として、活物質と集電体とを電気的に接続する電子導電パスの切断が起こりやすい。電子伝導パスの切断は、電極の内部抵抗の増大をもたらす。また、ニオブチタン含有複合酸化物は、それ自体の電子伝導性が低い。そのため、完全に電子伝導パスを喪失したニオブチタン含有複合酸化物の粒子は充放電反応に寄与しなくなり、容量低下につながる。なお、同じく体積変化が大きいグラファイトをはじめとする炭素系の負極活物質では、活物質である炭素そのものが良好な電子導電性を有するため、上記電子伝導パスの切断及び喪失の問題がない。
【００１７】
また、特に、ゲル状非水電解質や固体電解質を用いる電池では、上記体積変化により、正極活物質と負極活物質との間でのイオンの往来を担うイオン伝導パスの破断も起きやすい。また、固体電解質を用いる電池では、上記体積変化により、ニオブチタン含有複合酸化物と固体電解質との界面におけるイオン伝導性が低下する。そのため、これらの電池では、電子伝導パスが損なわれて容量が劣化する。
【００１８】
そして、ニオブチタン含有複合酸化物の体積変化は、正極と負極との間の直接接触による短絡の可能性も高めるという問題点がある。短絡が起こると、容量劣化だけでなく、発熱や発火などが生じるおそれがある。
【００１９】
これらの結果、充放電により体積変化を起こすニオブチタン含有複合酸化物を含む電極を具備した非水電解質電池は、何の対策もなしでは、充放電サイクルを繰り返すと容量が劣化する。
【００２０】
それに対し、第１の実施形態に係る非水電解質電池は、以下に説明するように、優れた充放電サイクル特性を示すことができる。
【００２１】
第１の実施形態に係る非水電解質電池は、負極活物質層とセパレータ層とに隣接する中間領域を含む。この中間領域は、炭素質物を含み、ゲル状非水電解質が含浸されている。このような中間領域は、充放電サイクルに伴って起こるニオブチタン含有複合酸化物の体積変化を受け止めて、イオン伝導パスの切断を効果的に防止するとともに、負極活物質層の集電体金属箔と平行な面方向の変形を最小に抑制することができる。
【００２２】
さらに、中間領域に含まれる炭素質物は、負極活物質層と中間領域との界面で電子導電性維持の補助となるため、電子伝導パスの切断も抑制できる。
【００２３】
そして、絶縁性粒子を含んだセパレータ層は、正極と負極との直接的な接触を防止することができる。
【００２４】
これらの結果、第１の実施形態に係る非水電解質電池は、充放電サイクルにおける抵抗上昇を抑制するとともに、容量低下を抑制することができ、ひいては寿命を伸長することが可能となる。すなわち、第１の実施形態に係る非水電解質電池は、優れたサイクル寿命特性を示すことができる。
【００２５】
体積比ＶA／ＶBが５よりも小さい場合、中間領域は、充放電サイクルに伴って起こるニオブチタン含有複合酸化物の体積変化を十分に受け止めることができない。負極活物質層におけるニオブチタン含有複合酸化物の粒子間の間隙は、大きさにばらつきがあり得、そのため体積にもばらつきが存在し得る。そのため、中間領域の体積ＶAは、負極活物質層におけるニオブチタン含有複合酸化物の粒子間の間隙の体積の平均値ＶBの５倍以上である。
【００２６】
また、負極活物質層中のニオブチタン含有複合酸化物の充填性を上げた場合は、受け止めるべき体積変化も大きくなることから、体積比ＶA／ＶBは１０以上であることがより好ましい。一方、容量の観点から、体積比ＶA／ＶBは、１００以下であることが好ましく、５０以下であることが更に好ましい。
【００２７】
負極活物質層のセパレータに面した表面は、凹部を含んでいてもよい。中間領域は、この凹部に位置していることが好ましい。凹部は、窪みでもよいし、又は例えば細長い溝でもよい。中間領域は、負極活物質層の表面の凹部に隣接していることが好ましい。負極活物質層の表面の凹部に隣接している中間領域は、負極活物質層の厚さ方向だけなく、面方向におけるニオブチタン含有複合酸化物の体積変動も緩和できると共に、容量の低下をより抑えることできる。
【００２８】
負極活物質層の表面の凹部の深さｄは、セパレータ層の厚さＴsの５％以上３０％以下の範囲内にあることが好ましく、５％以上２０％以下の範囲内にあることがより好ましく、８％以上１２％以下の範囲内にあることが更に好ましい。なお、凹部の深さｄは、負極活物質層の厚さ方向における最大の深さである。
【００２９】
或いは、負極活物質層に接するセパレータ層の表面が凹部を含んでもよいし、又は負極活物質層の表面及びセパレータ層の表面の両方が凹部を含んでもよい。
【００３０】
セパレータ層の一部が負極活物質層の表面に接していることが好ましい。セパレータ層と負極活物質層の表面との接点は、ゲル状非水電解質及び炭素質物を含んだ中間領域を介さずにリチウムイオンを通すことができる。そのため、この好ましい態様に係る非水電解質電池は、より優れた出力特性を示すことができる。
【００３１】
この好ましい態様では、体積比ＶA／ＶCが５以上であることが好ましく、１０以上であることがより好ましい。ここで、ＶAは中間領域の体積であり、ＶCは負極活物質層とセパレータ層とが接した部分におけるニオブチタン含有複合酸化物の粒子と絶縁性粒子との間の間隙の平均の体積である。
【００３２】
中間領域における炭素質物の重量割合Ｗc／（Ｗc＋Ｗg）が０．５重量％以上１０重量％以下であることが好ましい。ここで、Ｗcは前記中間領域に含まれる前記炭素質物の重量であり、Ｗgは前記中間領域に含浸された前記ゲル状非水電解質の重量である。炭素質物の重量割合がこの範囲内にある中間領域では、イオン伝導性に乏しい炭素質物がリチウムイオンの移動に対して障害となることを防ぐことができる。また、炭素質物の重量の割合がこの範囲内にある中間領域では、電子導電パス補助効果を十分に得ることができる。
【００３３】
更に、特に４５℃以上の高温環境に曝される場合は、環境温度による構成部材の体積変化が加わるため、中間領域における炭素質物の重量割合Ｗc／（Ｗc＋Ｗg）が２重量％以上であることがより好ましい。また、特に、炭素質物が鱗片状のグラファイト系の炭素質物を含有する場合にも、鱗片状の炭素質物が電極面と並行に並んでイオン伝導性を妨げ得るため、中間領域における炭素質物の重量割合Ｗc／（Ｗc＋Ｗg）が５重量％以下であることがより望ましい。
【００３４】
次に、第１の実施形態に係る非水電解質電池を、より詳細に説明する。
【００３５】
第１の実施形態に係る非水電解質電池は、正極と、負極と、セパレータ層と、ゲル状非水電解質とを具備する。
【００３６】
正極は、例えば、正極集電体と、正極集電体の片面又は両面に形成された正極活物質層とを具備することができる。正極活物質層は正極集電体に接していてもよい。
【００３７】
正極集電体は、正極活物質層が表面に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、正極は、正極集電体とは別体の正極タブを更に具備することもできる。
【００３８】
正極活物質層は、正極活物質、導電剤及び結着剤を含むことができる。
【００３９】
負極は、負極活物質層を具備する。負極は、負極集電体を更に具備することもできる。負極活物質層は、例えば負極集電体の片面又は両面に形成される。
【００４０】
負極集電体は、負極活物質層が表面に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、負極は、負極集電体とは別体の負極タブを更に具備することもできる。
【００４１】
第１の実施形態に係る非水電解質電池は、先に説明したように、負極活物質層の面方向の変形を抑制することができるので、負極活物質層の負極集電体からの剥離を抑制することもできる。その結果、この態様の非水電解質電池は、抵抗上昇をより効果的に抑制することができる。
【００４２】
負極活物質層は、ニオブチタン含有複合酸化物の粒子を含む。ニオブチタン含有複合酸化物の粒子は、負極活物質として働くことができる。負極活物質層は、例えば、他の負極活物質、導電剤及び結着剤を更に含むこともできる。
【００４３】
セパレータ層は、正極と負極との間に配置される。例えば、セパレータ層は、正極活物質層と負極活物質層との間に配置され得る。
【００４４】
正極、負極及びセパレータ層は、電極群を構成することができる。電極群は、例えば、スタック電極群であり得る。スタック電極群では、複数の正極と複数の負極とがセパレータ層を間に挟んで交互に積層されている。或いは、電極群は、捲回式電極群でもよい。捲回式電極群は、正極と負極とがセパレータ層を間に挟んで交互に積層された積層体が渦巻き状に捲回された構造を有する。
【００４５】
ゲル状非水電解質は、負極活物質層及びセパレータ層に含浸されている。ゲル状非水電解質は、正極に含浸されていてもよい。或いは、第１の実施形態に係る非水電解質電池は、液状非水電解質を更に具備していてもよい。液状非水電解質は、例えば、電極群に含浸された状態で保持され得る。
【００４６】
第１の実施形態に係る非水電解質電池は、電極群及びゲル状非水電解質、並びに任意の液状非水電解質を収容する容器を更に具備することができる。
【００４７】
第１の実施形態に係る非水電解質電池は、例えば正極タブを介して正極に接続された正極端子、及び例えば負極タブを介して負極に接続された負極端子を更に具備することもできる。容器が正極端子及び／又は負極端子を備えていてもよい。
【００４８】
次に、第１の実施形態に係る非水電解質電池が具備することができる正極、負極、セパレータ層、炭素質物、ゲル状電解質、液状非水電解質、容器、正極端子及び負極端子について、より詳細に説明する。
【００４９】
（正極）
正極集電体としては、例えば、電子伝導性を有する金属等の基材を用いることができる。正極集電体の例としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタンなどの金属若しくは合金の箔、薄板、又はメッシュなどを挙げることができる。
【００５０】
正極活物質としては、例えば、リチウム含有コバルト複合酸化物、リチウム含有ニッケル複合酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト複合酸化物、リチウムマンガン複合酸化物リチウム含有ニッケルコバルトマンガン複合酸化物、などのカルコゲン化合物を単独もしくは混合して用いることができる。中でも充放電電位がリチウムの酸化還元電位に対して３．８Ｖ以上である複合酸化物、例えばリチウム含有コバルト複合酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト複合酸化物、リチウム含有マンガン複合酸化物などは、高い電池容量を実現できるため望ましい。
【００５１】
導電剤としては、例えば、炭素粒子等の電子伝導性を有する物質を用いることができる。導電剤の例としては、アセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト、難黒鉛性炭素、カーボンナノチューブなどを挙げることができる。
【００５２】
結着剤としては、例えば、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）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、スチレン−ブタジエンゴム等を用いることができる。
【００５３】
正極活物質及び導電剤は、結着剤を加えて混練及び圧延することにより、シート化することができる。或いは、正極活物質及び導電剤は、これらをトルエン、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）等の溶媒に溶解又は懸濁させてスラリーを調製し、このスラリーを集電体上に塗布し、塗膜を乾燥させることにより、シート化することも可能である。
【００５４】
（負極）
負極集電体としては、例えば、電子伝導性を有する金属等の基材を用いることができる。負極集電体の例としては、銅、ステンレス鋼、ニッケルなどの金属の箔、薄板、又はメッシュなどを挙げることができる。
【００５５】
負極活物質層は、例えば、ニオブチタン含有複合酸化物を含んだ負極活物質を含有し、導電剤や結着剤等を用いて、例えばペレット状、薄板状又はシート状に成形したものである。
【００５６】
ニオブチタン含有複合酸化物としては、例えば、一般式ＬｉaＴｉＭbＮｂ2±βＯ7±σ（ここで、各添字の値は、０≦ａ≦５、０≦ｂ≦０．３、０≦β≦０．３の範囲内にあり、０≦σ≦０．３、ＭはＦｅ、Ｖ、Ｍｏ及びＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種（１種でもよいし、又は複数種でもよい）である）で表される単斜晶型の結晶構造を有する複合酸化物、一般式Ｌｉ2+a1Ｍ（I）2-b1Ｔｉ6-c1Ｍ（II）d1Ｏ14+σ1（ここで、各添字の値は、０≦ａ1≦６、０＜ｂ1＜２、０＜ｃ1＜６、０＜ｄ1＜６、−０．５≦σ1≦０．５の範囲内にあり、Ｍ（I）はＳｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｃｓ及びＫからなる群より選ばれる少なくとも１種（１種でもよいし、又は複数種でもよい）であり、Ｍ（II）はＺｒ、Ｓｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ及びＡｌからなる群より選ばれる少なくとも１種（１種でもよいし、又は複数種でもよい）であり、且つＮｂを含む）で表される斜方晶型の結晶構造を有する複合酸化物を用いることができる。上記一般式Ｌｉ2+a1Ｍ（I）2-b1Ｔｉ6-c1Ｍ（II）d1Ｏ14+σ1において、各添字の値は、０≦ａ1≦６、０＜ｂ1＜２、０＜ｃ1＜６、０＜ｄ1＜６、−０．５≦σ1≦０．５の範囲内にあり、Ｍ（I）はＳｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｃｓ及びＫからなる群より選ばれる少なくとも１種（１種でもよいし、又は複数種でもよい）であり、Ｍ（II）はＮｂであるか、又はＮｂと、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ及びＡｌからなる群より選ばれる少なくとも１種（１種でもよいし、又は複数種でもよい）との組み合わせであることが好ましい。特に、単斜晶系ニオブチタン含有複合酸化物は、重量当たりの容量が大きく、電池容量を高めることができるのでより望ましい。
【００５７】
ニオブチタン含有複合酸化物以外の負極活物質としては、例えばチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）や、単斜晶型二酸化チタン（ＴｉＯ2）などを用いることができる。
【００５８】
負極活物質は、一次粒子でもよいし、又は一次粒子が凝集してなる二次粒子でもよいし、或いは一次粒子と二次粒子との混合物でもよい。負極活物質の平均一次粒径は、５０ｎｍ〜１０μｍの範囲内にあることが好ましい。負極活物質の平均二次粒径は、２００ｎｍ〜２０μｍの範囲内にあることが好ましい。
【００５９】
導電剤としては、例えば、炭素粒子を用いることができる。炭素粒子は、粉末、繊維状粉末等の形状が望ましい。或いは、アセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト、難黒鉛性炭素、カーボンナノチューブなどの他の導電剤を用いることもできる。
【００６０】
結着剤としては、例えば、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）、スチレン−ブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を用いることができる。
【００６１】
負極活物質及び炭素粒子は、例えば、結着剤を加えて混練及び圧延することによりペレット化若しくはシート化することができる。或いは、負極活物質及び導電剤は、水、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）等の溶媒に溶解又は懸濁させてスラリーを調製し、このスラリーを集電体上に塗布し、塗膜を乾燥させることにより、シート化することもできる。
【００６２】
（セパレータ層）
セパレータ層が含む絶縁性粒子としては、例えば、金属酸化物の固体粒子や、Ｌｉイオン伝導性無機化合物の粒子を用いることができる。
【００６３】
金属酸化物固体粒子としては、例えば、アルミナやジルコニア、シリカなどの金属酸化物を挙げることができる。特に、アルミナやジルコニアを用いることでより安価かつ簡便にセパレータ層を形成することができる。このとき、アルミナやジルコニアの純度は低くても機能を発現するが、高純度が望ましい。高純度のアルミナやジルコニアを用いることにより、高温環境下に起こりやすい表面副反応などの問題を回避することができる。粒子サイズは、平均粒径で０．１〜５μｍが望ましい。これ以下であると、イオン伝導経路が制限されて内部抵抗が大きくなり、これ以上であると正負極間の粒子数が少なく、正極と負極とが接触する可能性が高まる。
【００６４】
Ｌｉイオン伝導性無機化合物の粒子としては、例えば、ランタンジルコン酸リチウム（例えば、Ｌｉ7Ｌａ3Ｚｒ2Ｏ12：ＬＬＺ。異種元素を含むこともできる）、欠陥ペロブスカイト型構造チタン含有酸化物（Ｌａ0.56Ｌｉ0.33ＴｉＯ3）、NASICON型化合物（Ｌｉ14Ｚｎ（ＧｅＯ4）4）、Ｌｉ−βアルミナ、LISICON型化合物（Ｌｉ3.6Ｓｉ0.6Ｐ0.4Ｏ4）、ガラスセラミックス（Ｌｉ2Ｓ−ＳｉＳ2−Ｌｉ3ＰＯ4）などの無機化合物を含む粒子が挙げられる。
【００６５】
Ｌｉイオン伝導性無機化合物の粒子を用いる場合は、Ｌｉイオン伝導性が室温で１×10-10Ｓｃｍ-2以上であることが望ましい。この好ましい例のＬｉイオン伝導性無機化合物の粒子は、ゲル状非水電解質と複合化した際に、接触界面においてＬｉイオン濃度を高めることが可能となる。好ましいＬｉイオン導電性無機化合物の粒子サイズ(直径)は、０．０１〜８μｍである。この範囲であるとイオン伝導性が高められる。粒子サイズは、より好ましくは０．０５〜０．２μｍである。８μｍよりも大きい粒子の時は、分極が生じた際に表面へのＬｉイオンの拡散が難しく、効果が得られにくい。
【００６６】
セパレータ層は、結着剤を更に含むことができる。結着剤は、絶縁性粒子間を結着させることができる。結着剤としては、例えば、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）、ポリビニルピロリドン、アクリル系バインダー、スチレン−ブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を用いることができる。
【００６７】
セパレータ層に含浸されるゲル状非水電解質については、後述する。
【００６８】
セパレータ層は、例えば、以下の手順で形成することができる。まず、絶縁性粒子を、水、アルコール、ＮＭＰ等を溶媒として用いて、結着剤と混合して、スラリーを調製する。このスラリーを、基材（例えば、正極活物質層、負極活物質層又は中間領域）に塗布し、塗膜を乾燥させることにより、セパレータ層を得ることができる。
【００６９】
（中間領域に含まれる炭素質物）
中間領域に含まれる炭素質物としては、例えば、グラファイト、難黒鉛化炭素、カーボンファイバーなどを用いることができる。炭素質物は、中間領域において、偏って分散していてもよいし、又は均一に分散していてもよい。炭素質物は、イオン伝導性の阻害を最小とするため、平均粒径が１０μｍ以下であることが望ましい。負極活物質の遮蔽を回避するため、炭素質物の平均粒径は、負極活物質の平均粒径以下であることがより望ましい。
【００７０】
（ゲル状非水電解質）
ゲル状非水電解質は、例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポロエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリフッ化ビリニデン（ＰＶｄＦ）、ポリメチルメタクリレートなどカーボネート類とゲル化する高分子体と、従来から用いられている溶媒とを混合して調製した混合物にリチウム塩を溶かしたものを用いることができる。リチウム塩の濃度は、０．２〜２Ｍの間であることが好ましい。
【００７１】
溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、γ−ブチロラクトン（ＢＬ）、アセトニトリル（ＡＮ）、酢酸エチル（ＥＡ）、トルエン、キシレン又は酢酸メチル（ＭＡ）などを用いることができる。リチウム塩としては、例えば、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）、トリフルオロメチルスルホン酸リチウム、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム（ＬｉＴＦＳＩ）、ビスペンタフルオロエチルスルホニルイミドリチウムなどのリチウム塩を用いることができる。より良好なサイクル特性を得ることができることから、ＬｉＰＦ6やＬｉＢＦ4が望ましく、これらの混合塩であってもよい。
【００７２】
（液状非水電解質）
液状非水電解質としては、例えば、上記溶媒に上記リチウム塩を溶解させたものを用いることができる。リチウム塩の濃度は、０．５〜２Ｍの間であることが好ましい。
【００７３】
（容器）
容器としては、例えば、金属や樹脂製の缶もしくはラミネート外装を用いることができる。金属缶としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼等の角型の容器を用いることができる。或いは、プラスチック、セラミック等の角型容器を用いることもできる。
【００７４】
ラミネート外装としては、例えば、アルミニウムや銅、ステンレス鋼などの金属に樹脂層を合わせたラミネート材を熱融着により袋状にして用いることができる。特に、ラミネート外装は、内部ガス発生時に、電池外観の変化として検出可能であるため、望ましい。
【００７５】
（正極端子）
正極端子は、例えば、正極に電気的に接続された金属リボン、金属板又は金属棒であり得る。正極端子は、正極に接続されて、電池外部と正極とを電気的に橋渡しすることができる。例えば、正極タブに金属リボンを溶接し、この金属リボンを外装材外部に引き出して正極端子としてもよい。正極端子には、アルミニウム、チタン等を用いることができる。
【００７６】
（負極端子）
負極端子は、例えば、負極に電気的に接続された金属リボン、金属板又は金属棒であ得る。負極端子は、負極に接続され、電池外部と負極を電気的に橋渡しすることができる。例えば、負極タブに金属リボンを溶接し、外装材外部に引き出して負極端子としてもよい。負極端子としては、アルミニウム、銅、ステンレス鋼などを用いることができる。軽量かつ溶接接続性に優れたアルミニウムが望ましい。
【００７７】
［製造方法］
第１の実施形態に係る非水電解質電池の負極活物質層、中間領域及びセパレータ層は、例えば、以下の手順で製造することができる。
【００７８】
まず、負極活物質層を形成する。負極活物質層表面が平坦である場合は凹部を設けるために、負極活物質層にエンボス加工をする、もしくは負極活物質層表面を部分的に除去する。次に、負極活物質層の上に炭素質物の粉体を付加する。次に、炭素質物の粉体上に絶縁性粒子を含んだセパレータ層を形成する。この際、負極活物質層の表面の一部に絶縁性粒子が接するようにしてもよい。次に、ゲル状非水電解質のもととなる成分（例えばモノマー又は低分子量高分子など）を含んだ電解液を、セパレータ層、炭素質物を含んだ領域及び負極活物質層に含浸させる。次いで、含浸させた電解液に含まれるモノマー又は低分子量高分子などを重合させることにより、ゲル状非水電解質を形成する。かくして、第１の実施形態に係る非水電解質電池の負極活物質層、中間領域及びセパレータ層を得ることができる。
【００７９】
或いは、以下の手順でも、第１の実施形態に係る非水電解質電池の負極活物質層、中間領域及びセパレータ層を製造することができる。
【００８０】
まず、負極活物質層を形成する。次に、炭素質物の粉体とゲル状電解質のもととなるモノマー又は低分子量高分子とを含んだ電解液を負極活物質層に含浸させる。次いで、負極活物質層に含浸させた電解液に含まれるモノマー又は低分子量高分子などを重合させて、ゲル状非水電解質を形成する。続いて、炭素質物の粉体に接するように絶縁性粒子を含んだセパレータ層を形成する。この際、負極活物質層の表面の一部に絶縁性粒子が接するようにしてもよい。次いで、炭素質物の粉体を含まないが、ゲル状非水電解質のもととなるモノマー又は低分子量高分子を含んだ電解液を、セパレータ層に含浸させる。次いで、セパレータ層に含浸させた電解液に含まれるモノマー又は低分子量高分子などを重合させて、ゲル状非水電解質を形成する。このような方法でも、第１の実施形態に係る非水電解質電池の負極活物質層、中間領域及びセパレータ層を得ることができる。
【００８１】
上記工程中の負極活物質層の形成後、負極活物質層の表面に局所的な圧力を印加して凹部を形成することもできる。
【００８２】
上記の形成及び付加工程は、結着剤を有するスラリーを塗布し、次いで塗膜を乾燥させる方法や、スパッタリング、蒸着、吹付などにより実施することが可能である。
【００８３】
次に、第１の実施形態に係る一例の非水電解質電池を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００８４】
図１は、第１の実施形態に係る一例の非水電解質電池の概略断面図である。図２は、図１のＡ部の拡大断面図である。図３は、図２のＢ部の拡大断面図である。図４は、図３のＣ部の拡大断面図である。
【００８５】
図１〜図４に示す非水電解質電池１０は、図１に示す袋状容器２と、図１及び図２に示す電極群１とを具備する。電極群１は、容器２内に収納されている。
【００８６】
袋状容器２は、２枚の樹脂フィルムとこれらの間に挟まれた金属層とを含むラミネートフィルムからなる。
【００８７】
図１に示すように、電極群１は、扁平状の捲回電極群である。扁平状の捲回電極群１は、図２に示すように、外側からセパレータ層１３、負極１２、セパレータ層１３、正極１１、及びセパレータ層１３の順で積層した積層物を渦巻状に捲回し、プレス成型することにより形成される。
【００８８】
図２に示すように、負極１２は、負極集電体１２ｂと、負極集電体１２ｂの両面に形成された負極活物質層１２ａとを具備する。図示していないが、負極集電体１２ｂは、表面に負極活物質層１２ａを担持していない部分を含んでいる。この部分は、負極タブとして働く。
【００８９】
負極活物質層１２ａは、図３及び図４に示すように、複数の粒子２０を含む。複数の粒子２０のそれぞれは、ニオブチタン含有複合酸化物の粒子である。負極活物質層１２ａは、図示していないが、導電剤及び結着剤を更に含む。また、負極活物質層１２ａは、図示しないゲル状非水電解質が含浸されている。そのため、図３及び図４に示すニオブチタン含有複合酸化物の粒子２０間の間隙１５は、導電剤と、結着剤と、ゲル状非水電解質とを含む。
【００９０】
負極活物質層１２ａの表面は、図３及び図４に示すように、平坦ではなく、複数の凹部１２ｃを有している。複数の凹部１２ｃのそれぞれには、炭素質物の粒子１４ａを含み、ゲル状非水電解質が含浸されている中間領域１４が隣接している。なお、図４では、中間領域１４における炭素質物の粒子の図示を省略している。
【００９１】
セパレータ層１３は、図３及び図４に示すように、接点１６において負極活物質層１２ａに接している。また、セパレータ層１３には、中間領域１４が隣接している。
【００９２】
セパレータ層１３は、図３及び図４に示すように、複数の粒子１３ａを含んでいる。複数の粒子１３ａのそれぞれは、絶縁性粒子である。
【００９３】
セパレータ層１３は、図示していないが、結着剤とゲル状非水電解質とを更に含む。そのため、図３及び図４に示す非導電性粒子間の間隙１３ｂは、結着剤とゲル状非水電解質とを含む。
【００９４】
セパレータ層１３は、図２に示すように、厚さＴｓを有している。中間領域１４は、図３に示すように、負極活物質層１２ａの厚さ方向において、深さｄを有している。
【００９５】
図３及び図４に示すように、中間領域１４の体積ＶAは、負極活物質層１２ａのニオブチタン含有複合酸化物の粒子２０間の間隙１５の体積よりも大きい。具体的には、体積比ＶA／ＶBは５以上である。ＶAは中間領域１４の体積であり、ＶBは負極活物質層１２ａのニオブチタン含有複合酸化物の粒子２０間の間隙１５の平均の体積である。体積比ＶA／ＶBの算出方法については、図４を改めて参照しながら、後段で説明する。
【００９６】
正極３は、図２に示すように、正極集電体１１ｂと、正極集電体１１ｂの両面に形成された正極活物質層１１ａとを具備する。正極集電体１１ｂは、図示していないが、表面に正極活物質層１１ａを担持していない部分を含む。この部分は、正極タブとして働く。図１〜図４に示す非水電解質電池では、正極３は、ゲル状非水電解質を含浸している。
【００９７】
図１〜図４に示す非水電解質電池１０は、図１に示す負極端子６及び正極端子７を更に具備する。負極端子６は、先に説明した負極タブに電気的に接続されている。同様に、正極端子７は、正極タブに電気的に接続されている。負極端子６及び正極端子７のそれぞれの一部は、容器２の外側に位置している。
【００９８】
＜各種測定方法＞
以下に、非水電解質電池について行う各種測定方法を説明する。なお、便宜上、図面を参照しながら説明している方法もあるが、第１の実施形態に係る非水電解質電池は、図面に記載した態様に限定されるものではない。
【００９９】
［非水電解質電池に含まれている中間領域の判別方法］
非水電解質電池に中間領域が含まれているか否かは、以下に説明するように、電池内から切り出した電極の断面を下記のように分析することにより、判別することが可能である。
【０１００】
まず、電池を分解し、一対以上の正極及び負極を含む電極片を切り出す。次に、この電極片の断面を走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：ＳＥＭ）で観察し、一対の対向した正極集電体及び負極集電体を同定する。
【０１０１】
次に、ＳＥＭ像から、正極と負極との間にあるセパレータ層と正極との境界を境界Ａと判別する。
【０１０２】
次に、負極集電体と負極活物質層との境界を境界Ｂと判別する。境界Ａと境界Ｂとの間の領域についての元素マッピング像を取得する。元素マッピングは、例えば、電子線マイクロアナライザ（Electron probe microanalyzer：ＥＰＭＡ）で行うことができる。境界Ａと境界Ｂとの間の領域全体での各元素濃度の平均値の１／２に対して、それぞれの元素の濃度が大きい分を各元素の存在領域として定義する。例えば、負極活物質層がニオブ及び／又はチタンの存在領域であると判断された場合、負極活物質層は、ニオブ及び／又はチタンを含有する負極活物質を含んだ層であると判断することができる。また、セパレータ層がアルミニウム及び／又はジルコニウムの存在領域であると判断された場合、セパレータ層はこれらの元素を含んだセパレータ層であると判断することができる。そして、元素マッピングを行った領域全体から負極活物質層とセパレータ層とを差し引き、負極活物質層とセパレータ層との双方に隣接する残余領域に炭素が検出され、且つＳＥＭ画像からこの領域が粒子を含んでいることを確認できれば、そこが、炭素質物を含んだ中間領域であると判断することができる。
【０１０３】
［体積比ＶA／ＶBの計算方法］
中間領域を具備する非水電解質電池の体積比ＶA／ＶB（ＶA：中間領域の体積；ＶB：負極活物質層における活物質粒子（例えば、ニオブチタン含有複合酸化物の粒子）間の間隙の平均体積））の計算方法を、以下に説明する。
【０１０４】
まず、中間領域の体積ＶAの活物質粒子間の間隙の平均の体積ＶBに対する体積比ＶA／ＶBは、負極及びセパレータ層の断面における中間領域の面積ＳAの活物質粒子間の間隙の平均の面積ＳBに対する面積比ＳA／ＳBと同等とみなすことができる。ここで、体積ＶAの単位はｃｍ3である。体積ＶBの単位もｃｍ3である。面積ＳAの単位はｃｍ2である。面積ＳBの単位もｃｍ2である。
【０１０５】
次に、図４を参照しながら、体積比ＶA／ＶBの計算方法を具体的に説明する。この計算方法では、図４に示すように、中間領域及びこれに隣接する領域が視野に収まっている断面ＳＥＭ像を用いる。
【０１０６】
まず、先に説明した手順によりＳＥＭ像において中間領域１４であると判断した領域に隣接するセパレータ層１３の領域１３ｃに含まれる粒子１３ａを、図４で破線で示すように、最近接点で結ぶ。一方、同様に、中間領域１４であると判断した領域に隣接する負極活物質層１２ａの領域（凹部）１２ｃに含まれる負極活物質粒子２０を、図４で破線で示すように、最近接点で結ぶ。また、図４では中間領域１４の左端に隣接する領域１４ｂ及び右端に隣接する領域１４ｂのそれぞれにおいて、セパレータ層１３に含まれる粒子１３ａと負極活物質粒子２０とを、図４で破線で示すように、最近接点で結ぶ。
【０１０７】
セパレータ層１３の領域１３ｃに含まれる粒子１３ａと、負極活物質層１２ａの領域１２ｃに含まれる粒子２０と、領域１４ｂ及び１４ｃに含まれる粒子１３ａ及び粒子２０と、以上のようにして結んだ複数の破線で囲まれた領域の面積を、中間領域１４の面積ＳAと定義して測定する。
【０１０８】
一方で、負極活物質層１２ａにおける負極活物質粒子２０間の間隙１５の面積を測定する。間隙１５のそれぞれの面積は、図４に示すように、負極活物質粒子２０を最近接点で結んだ破線で囲まれる領域の面積として定義して測定する。ここで、複数の間隙１５は、先に説明したように結んだ破線を間に挟んで中間領域１４に隣り合う領域１５ａを代表として選択する。かくして測定した間隙１５の面積の平均値を、間隙１５の平均の面積ＳBと定義して算出する。
【０１０９】
以上のようにして測定した面積ＳAと平均の面積ＳBとの面積比ＳA／ＳBとを、中間領域１４の体積ＶAの活物質粒子２０間の間隙１５の平均の体積ＶBに対する体積比ＶA／ＶBとする。
【０１１０】
［体積比ＶA／ＶCの計算方法］
中間領域を具備する非水電解質電池についての体積比ＶA／ＶC（ＶA：中間領域の体積；ＶC：負極活物質層とセパレータ層との接点における活物質粒子と絶縁性粒子との間の間隙の平均体積（例えば、ニオブチタン含有複合酸化物粒子と絶縁性粒子との間の間隙の平均体積））は、以下の手順で測定することができる。以下では、図４を参照しながら測定方法を説明する。
【０１１１】
まず、先に説明したように、中間領域１４の面積ＳAを測定する。一方で、図４に破線で示すように、負極活物質層１２ａとセパレータ層１３との接点１６において、セパレータ層１３に含まれる粒子１３ａと、負極活物質粒子２０とを、最近接点で結ぶ。接点１６における、粒子１３ａと、負極活物質粒子２０と、これらを最近接点で結んだ破線とで囲まれた領域の面積を、接点１６における負極活物質粒子２０と絶縁性粒子１３ａとの間の間隙１７の面積と定義して測定する。中間領域１４を挟んだ接点１６に含まれる複数の間隙１７の面積を測定する。かくして測定した複数の間隙１７の面積の平均値を、間隙１７の平均の面積ＳCと定義して測定する。
【０１１２】
以上のようにして測定した面積ＳAと平均の面積ＳCとの面積比ＳA／ＳCとを、中間領域１４の体積ＶAの間隙１７の平均の体積ＶCに対する体積比ＶA／ＶCとする。ここで、面積ＳCの単位はｃｍ2である。体積ＶCの単位はｃｍ3である。
【０１１３】
［中間領域における炭素質物の含有量の測定］
中間領域における炭素質物の含有量は、以下の手順で測定することができる。まず、断面ＳＥＭ像から中間領域に含まれる炭素質物の粒子の面積を計測する。炭素質物の粒子の面積を、先に説明した方法で測定した中間領域の面積ＳAで除することにより、中間領域に占める炭素質物の粒子の面積割合が得られる。中間領域における炭素質物の粒子の面積割合を炭素質物の比重で除することにより、中間領域１ｃｍ3あたりに含まれる炭素質物の粒子の重量を算出できる。一方、先に求めた炭素質物の粒子の面積割合を１から減ずることにより、中間領域におけるゲル状非水電解質の面積割合が得られる。中間領域におけるゲル状非水電解質の面積割合をゲル状非水電解質の比重で除することにより、中間領域１ｃｍ3あたりに含まれるゲル状非水電解質の重量を算出できる。中間領域１ｃｍ3あたりに含まれる炭素質物の粒子の重量を、中間領域１ｃｍ3あたりにそれぞれ含まれる炭素質物及びゲル状非水電解質の重量の和で除することにより、中間領域における炭素質物の含有量を得ることができる。
【０１１４】
［活物質の特定方法］
非水電解質電池の負極に含まれている活物質は、以下に説明する粉末Ｘ線回折（powder X-ray diffraction：粉末ＸＲＤ）及び誘導結合プラズマ（Inductively Coupled Plasma：ＩＣＰ）発光分光法により測定することができる。
【０１１５】
（前処理）
まず、測定対象の電池を、完全に放電状態にする。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が、以下に説明するＸ線回折測定結果に大きな影響は与えない。
【０１１６】
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負極を取り出す。取り出した負極を、適切な溶媒で洗浄して減圧乾燥する。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。洗浄乾燥後、表面にリチウム塩などの白い析出物がないことを確認する。
【０１１７】
粉末Ｘ線回折測定に供する場合は、洗浄した負極を、粉末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。
【０１１８】
組成分析に供する場合には、後段で説明するように、洗浄した電極から活物質を取り出して、取り出した活物質について分析を行う。
【０１１９】
（粉末Ｘ線回折法による活物質のＸ線回折図の取得方法）
活物質のＸ線回折測定は、以下の手順で行う。まず、先のようにして得られた測定試料を、粉末Ｘ線回折装置のガラスホルダーに直接貼り付ける。次いで、このガラスホルダーを粉末Ｘ線回折装置に設置し、Ｃu−Ｋα線を用いて回折パターン（ＸＲＤ（X‐ray diffraction）パターン）を取得する。
【０１２０】
粉末Ｘ線回折測定の装置としては、Ｒｉｇａｋｕ社製SmartLabを用いる。測定条件は以下の通りとする：Ｃｕターゲット；４５ｋＶ ２００ｍＡ；ソーラスリット：入射及び受光共に５°；ステップ幅：０．０２deg；スキャン速度：２０deg／分；半導体検出器：D/teX Ultra 250；試料板ホルダ：平板ガラス試料板ホルダー（厚さ０．５ｍｍ）；測定範囲：５°≦２θ≦９０°の範囲。その他の装置を使用する場合は、上記と同等の測定結果が得られるように、粉末Ｘ線回折用標準Ｓｉ粉末を用いた測定を行い、ピーク強度及びピークトップ位置が上記装置と一致する条件で行う。
【０１２１】
ここで取得するＸ線回折（ＸＲＤ）パターンは、リートベルト解析に適用できるものでなければならない。リートベルト用データを収集するには、ステップ幅が回折ピークの最小半値幅の１／３〜１／５となるようにし、最強度反射のピーク位置における強度が５０００ｃｐｓ以上となるように適宜、測定時間またはＸ線強度を調整する。
【０１２２】
以上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、合成した複合酸化物の結晶構造の特徴を調べることができる。また、構成元素の各サイト中の占有率を調べることが可能である。リートベルト解析における観測強度と計算強度の一致の程度を見積もるための尺度として、フィッティングパラメータＳを用いる。このＳが１．８より小さくなるように解析を行う必要がある。また、各サイトの占有率を決定する際には、標準偏差σjを考慮に入れなければならない。ここで定義するフィッティングパラメータＳ及び標準偏差σjについては、「粉末Ｘ線解析の実際」日本分析化学会Ｘ線分析研究懇談会編  中井泉、泉富士夫編著（朝倉書店）に記載の数式で推定するものとする。
【０１２３】
粉末Ｘ線回折測定の際には、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。基板のピークと活物質のピークが重なる場合、基板から活物質が含まれる層（例えば負極活物質層）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活物質層を剥離することができる。活物質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。
【０１２４】
以上の方法により、負極に含まれている活物質の結晶構造に関する情報を得ることができる。また、上記のように測定することにより、測定対象の活物質の結晶構造の対称性を調べることができる。
【０１２５】
＜複合酸化物の組成の確認方法＞
活物質の組成は、例えば、誘導結合プラズマ（Inductively Coupled Plasma：ＩＣＰ）発光分光法を用いて分析することができる。この際、各元素の存在比は、使用する分析装置の感度に依存する。従って、例えば、活物質の組成をＩＣＰ発光分光法を用いて分析した際、先に説明した元素比から測定装置の誤差分だけ数値が逸脱することがある。
【０１２６】
電池に組み込まれている負極活物質の組成をＩＣＰ発光分光法により測定するには、具体的には以下の手順により行う。まず、先に説明した手順により、非水電解質電池から、負極を取り出し、洗浄する。洗浄した負極を適切な溶媒中に入れて超音波を照射する。例えば、ガラスビーカー中に入れたエチルメチルカーボネートに負極を入れ、超音波洗浄機中で振動させることで、負極集電体から負極活物質層を剥離することができる。次に、減圧乾燥を行い、剥離した負極活物質層を乾燥する。得られた負極活物質層を乳鉢などで粉砕することで、対象とする負極活物質、導電助剤、バインダーなどを含む粉末となる。この粉末を、酸で溶解することで、負極活物質を含む液体サンプルを作成できる。このとき、酸としては塩酸、硝酸、硫酸、フッ化水素などを使用できる。この液体サンプルをＩＣＰ発光分光分析に供することで、負極活物質の組成を知ることができる。
【０１２７】
先に説明したＸ線回折パターンの計算値は、ＩＣＰにより組成分析により得られる負極活物質の組成に基づいて得ることができる。
【０１２８】
［粒径の測定方法］
負極に含まれている負極活物質の粒子の粒径は、ＳＥＭ画像から測定することができる。中間領域に含まれている炭素質物の粒子の粒径は、ＳＥＭ画像から測定することができる。絶縁性粒子の粒径は、ＳＥＭ画像から測定することができる。以上の各粒子の粒径はゲル電解質を高温処理により除去したのち粒度分布計を用いて測定することもできる。
【０１２９】
以上に説明した第１の実施形態に係る非水電解質電池は、ニオブチタン含有複合酸化物を含む負極活物質層とセパレータ層との間に中間領域を含む。この中間領域は、炭素質物を含み、ゲル状非水電解質が含浸されている。また、体積比ＶA／ＶBが５以上である。それにより、以上に説明した第１の実施形態に係る非水電解質電池は、優れたサイクル寿命特性を示すことができる。
【０１３０】
（第２の実施形態）
第２の実施形態によると、電池パックが提供される。この電池パックは、第１の実施形態に係る非水電解質電池を具備している。
【０１３１】
第２の実施形態に係る電池パックは、先に説明した第１実施形態に係る非水電解質電池（単電池）を１個又は複数個具備することができる。第２の実施形態に係る電池パックに含まれ得る複数の非水電解質電池は、電気的に直列、並列、又は直列及び並列を組み合わせて接続されることができる。複数の非水電解質電池は、電気的に接続されて組電池を構成することもできる。第２の実施形態に係る電池パックは、複数の組電池を含んでいてもよい。
【０１３２】
第２の実施形態に係る電池パックは、保護回路を更に具備することができる。保護回路は、非水電解質電池の充放電を制御するものである。或いは、電池パックを電源として使用する装置（例えば、電子機器、自動車等）に含まれる回路を、電池パックの保護回路として使用することもできる。
【０１３３】
また、第２の実施形態に係る電池パックは、通電用の外部端子を更に具備することもできる。通電用の外部端子は、非水電解質電池からの電流を外部に出力するため、及び非水電解質電池に電流を入力するためのものである。言い換えれば、電池パックを電源として使用する際、電流が通電用の外部端子を通して外部に供給される。また、電池パックを充電する際、充電電流（自動車等の車両の動力の回生エネルギーを含む）は通電用の外部端子を通して電池パックに供給される。
【０１３４】
次に、第２の実施形態に係る一例の電池パックを図面を参照しながら説明する。
【０１３５】
図５は、第２の実施形態に係る一例の電池パックの分解斜視図である。図６は、図５の電池パックの電気回路を示すブロック図である。
【０１３６】
図５及び図６に示す電池パック１００は、複数の単電池２１を具備する。複数の単電池２１は、図１〜図４を参照しながら説明した扁平型非水電解質電池１０である。
【０１３７】
複数の単電池２１は、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で締結することにより組電池２３を構成している。これらの単電池２１は、図６に示すように互いに電気的に直列に接続されている。
【０１３８】
プリント配線基板２４は、負極端子６及び正極端子７が延出する組電池２３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及び外部機器への通電用端子２７が搭載されている。なお、組電池２３と対向するプリント配線基板２４の面には、組電池２３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。
【０１３９】
正極側リード２８は、組電池２３の最下層に位置する正極端子７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２３の最上層に位置する負極端子６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。
【０１４０】
サーミスタ２５は、単電池２１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、単電池２１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、個々の単電池２１もしくは組電池２３全体について行われる。個々の単電池２１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、個々の単電池２１中に参照極として用いるリチウム電極が挿入される。図５及び図６に示す電池パック１００の場合、単電池２１それぞれ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。
【０１４１】
正極端子７及び負極端子６が突出する側面を除く組電池２３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。
【０１４２】
組電池２３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２３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。
【０１４３】
なお、組電池２３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、熱収縮テープを周回させた後、熱収縮テープを熱収縮させて組電池を結束させる。
【０１４４】
図５及び図６では、複数の単電池２１を直列接続した形態を示したが、電池容量を増大させるためには並列に接続してもよい。或いは、直列接続と並列接続とを組合せてもよい。組み上がった電池パックをさらに直列又は並列に接続することもできる。
【０１４５】
また、第２の実施形態に係る電池パックの態様は、用途により適宜変更される。第２の実施形態に係る電池パックは、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、デジタルカメラの電源として、例えば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、アシスト自転車等の車両の車載用電池として、定置用電池として、又は鉄道車両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。
【０１４６】
第２の実施形態に係る電池パックを搭載した車両において、電池パックは、例えば、車両の動力の回生エネルギーを回収するものである。車両の例としては、２輪乃至４輪のハイブリッド電気自動車、二輪ないし４輪の電気自動車、アシスト電気自転車、鉄道車両が挙げられる。
図７は、第２の実施形態に係る一例の電池パックを具備した一例の車両の概略断面図である。
図７に示す車両４１は、自動車である。この自動車４１は、車体前方のエンジンルーム内に、電池パック４２を搭載している。電池パックの搭載位置は、特には限定されない。例えば、電池パックを自動車に搭載する場合、電池パックは、車両のエンジンルーム、車体後方又は座席の下に搭載することができる。
【０１４７】
第２の実施形態に係る電池パックは、第１の実施形態に係る非水電解質電池を具備している。そのため、第２の実施形態に係る電池パックは、優れたサイクル寿命特性を示すことができる。
【０１４８】
（実施例）
以下、実施例を詳細に説明する。
【０１４９】
（実施例１）
実施例１では、以下の手順により、実施例１の非水電解質電池を作製した。
【０１５０】
［正極の作製］
正極活物質としての粒径５μｍ（Ｄ５０値）のリチウム含有ニッケルコバルトマンガン複合酸化物（ＬｉＮｉ1/3Ｃｏ1/3Ｍｎ1/3Ｏ2）の粉末９０重量％、導電剤としてのアセチレンブラック２重量％及び人造黒鉛３重量％（Ｄ５０で３μｍ）、並びに結着剤としてポリフッ化ビニリデン５重量％を、溶媒としてのＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）に加えて混合して、スラリーを調製した。得られたスラリーを、正極集電体としての厚さが１５μｍであるアルミニウム箔の両面に塗布した。この際、アルミニウム箔の長さ方向の各末端に、５ｍｍの未塗布部をそれぞれ残した。次に、塗膜を乾燥させ、圧延した。かくして、アルミニウム箔の両面に、幅６７ｍｍ及び長さ９２ｍｍの正極活物質層を作製した。アルミニウム箔の各未塗布部に、幅５ｍｍ及び厚さ０．１ｍｍのアルミニウムリボンを３箇所溶接して正極タブとした。  
かくして、正極を作製した。
【０１５１】
［負極の作製］
負極活物質としての平均粒径３μｍの単斜晶構造ニオブチタン複合酸化物（Ｎｂ2ＴｉＯ7）の粉末９０重量％、導電剤としての人造黒鉛５重量％、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）５重量％を、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶液に加えて混合して、スラリーを調製した。得られたスラリーを、負極集電体としての厚さが２５μｍであるアルミニウム箔の両面に塗布した。この際、アルミニウム箔の長さ方向に平行な一端部（幅５ｍｍ）を未塗布部とした。次いで、塗膜を乾燥させた。
【０１５２】
次に、表面に凹凸を設けた加圧ロールを乾燥させた塗膜に押し付け、圧延を行った。かくして、乾燥させた塗膜に、表面からの深さが５μｍである溝を形成した。かくして、表面に凹凸を有する負極活物質層を含んだ負極が得られた。
【０１５３】
［中間領域の前駆領域の形成］
次に、炭素質物としての平均粒径３μｍの人造黒鉛１０重量％及び結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）１０重量％を、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶液に加えて混合して、スラリーを調製した。かくして得られたスラリーを、負極活物質層の表面に塗布した。その後、塗布面をセルロース不織布で軽くこすって、溝部分以外のスラリーを除去し、ついで負極活物質層の表面を熱風乾燥した。
【０１５４】
［セパレータ層の形成］
次に、非電子伝導性固体の粒子としての平均粒径０．５μｍのアルミナ粒子と、結着剤としてのカルボキシメチルセルロース３重量％及びスチレン−ブタジエンゴム３重量％とを、溶媒としての水に加えて混合し、スラリーを調製した。かくして得られたスラリーを、先の熱風乾燥に供した負極活物質層の表面に塗布し、塗膜を乾燥させた。かくして、負極活物質層の表面の一部に接したセパレータ層を含んだ積層体を得た。セパレータ層は、厚さが２０μｍであった。
【０１５５】
［負極タブの取り付け］
次に、以上のようにして得られた積層体を、幅６８ｍｍ、長さ９３ｍｍに切出した。次いで、先に未塗布部として残していた部分に、幅５ｍｍ及び厚さ０．１ｍｍのアルミニウムリボンを３箇所溶接して、負極タブとした。  
かくして、負極及びセパレータ層を含んだ積層体を得た。
【０１５６】
［電極群の組み立て］
以上に説明した手順と同様の手順を繰り返して、正極と、負極及びセパレータを含んだ積層体とを、それぞれ１０個ずつ作製した。
【０１５７】
次に、正極と、負極及びセパレータを含んだ積層体とを、それぞれこの順序で１０回積層して、電極群を作製した。次に、正極タブを重ねて厚さ０．１ｍｍ及び幅３０ｍｍ及び長さ５０ｍｍのアルミニウムシートに溶接して、正極端子５とした。同様に、負極タブを重ねて厚さ０．１ｍｍ及び幅３０ｍｍ及び長さ５０ｍｍのアルミニウムシートに溶接して負極端子６とした。
【０１５８】
かくして得られた電極群を、アルミニウムラミネート外装に収めた。
【０１５９】
［ゲル状非水電解質前駆体の調製］
プロピレンカーボネート（ＰＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）とを体積比１：２に混合して、混合溶媒を得た。この混合溶媒に、ＬｉＰＦ6を１Ｍの濃度で溶解させ、更にアクリル系モノマーと重合開始剤とを加えた。ゲル状非水電解質前駆体を調製した。
【０１６０】
［非水電解質電池の組み立て］
かくして得られたゲル状非水電解質前駆体を、電極群を収めたアルミラミネート外装内に１０ｇ加えた。次に、加熱を行って、前駆体をゲル化させた。次いで、アルミニウムラミネート外装を熱封止して閉じた。かくして、実施例１の非水電解質電池を作製した。
【０１６１】
［充放電サイクル試験］
かくして得られた実施例１の非水電解質電池を、以下の条件で充放電サイクル試験に供した。
【０１６２】
試験は、２５℃環境において行った。充電最大電圧は２．８Ｖとし、放電終止電圧は１．５Ｖとした。最初に、０．２ＩＡ電流（電流値０．２Ｃ）で合計１０時間の定電流定電圧充電を実施した。具体的には、実施例１の非水電解質電池を、０．２Ｃの電流値で電圧が２．８Ｖに達するまで定電流充電し、次いで２．８Ｖの電圧で定電圧充電した。続いて、実施例１の非水電解質電池に対し、０．２ＩＡ電流で放電を行った。充電と放電との間の休止は１０分とし、上記充電及び上記放電のセットを１回の充放電サイクルとした。実施例１の非水電解質電池に対し、この充放電サイクルを２００回繰りかえした。
【０１６３】
２００回目の放電の際の放電容量の１回目の放電の際の放電容量に対する比を、放電容量維持率として算出した。
【０１６４】
（実施例２）
実施例２では、負極活物質層を作製するためのスラリーを以下の手順で調製したこと以外は実施例１と同様の手順により、実施例２の非水電解質電池を作製した。
【０１６５】
実施例２では、負極活物質としての平均粒径５μｍの斜方晶構造ニオブチタン複合酸化物Ｌｉ2Ｎａ1.5Ｔｉ5.5Ｎｂ0.5Ｏ14の粉末８０重量％、導電剤としての人造黒鉛（Ｄ５０で３μｍ）１０重量％、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）１０重量％を、溶媒としてのＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶液に加えて混合して、スラリーを調製した。このスラリーを用いて、実施例１と同様の手順で、負極を得た。
【０１６６】
（実施例３）
実施例３では、非電子伝導性固体の粒子として、平均粒径が１．３μｍのアルミニウム含有ランタンジルコン酸リチウムＬｉ6.25Ａｌ0.25Ｌａ3Ｚｒ3Ｏ12を用いたこと以外は実施例１と同様の手順により、実施例３の非水電解質電池を作製した。実施例３の非水電解質電池が含むセパレータ層は、厚さが２０μｍであった。
【０１６７】
（比較例１）
比較例１では、負極の作製の際、表面に凹凸を設けていない加圧ロールを用いて塗膜を圧延したこと、及び負極活物質層の表面に、黒鉛を含んだスラリーを塗布しなかったこと以外は実施例１と同様の手順により、比較例１の非水電解質電池を作製した。
【０１６８】
［試験］
（充放電サイクル試験）
実施例２及び３、並び比較例１の各非水電解質電池を、実施例１の非水電解質電池と同様に充放電サイクル試験に供した。
【０１６９】
実施例１〜３、及び比較例１の非水電解質電池についての放電容量維持率は、それぞれ、８８．２％、９０．１％、９１．８％、７０．１％であった。
【０１７０】
（体積比ＶA／ＶBの測定）
実施例１〜３、及び比較例１の非水電解質電池についての、中間領域の体積ＶAの負極活物質層におけるニオブチタン含有複合酸化物の粒子間の間隙の平均の体積ＶBに対する体積比ＶA／ＶBを、先に説明した手順により測定した。実施例１〜３、及び比較例１の非水電解質電池についての体積比ＶA／ＶBは、それぞれ、１３．８、５．９、１３．６、及び０であった。
【０１７１】
［中間領域の炭素質物の含有量の測定］
実施例１〜３の非水電解質電池についての、中間領域における炭素質物の含有量を先に説明した手順で測定した。実施例１〜３の非水電解質電池についての中間領域における炭素質物の含有量は、それぞれ、３．２重量％、２．８重量％及び３．８重量％であった。
【０１７２】
［考察］
充放電サイクル試験の結果から、実施例１〜３の非水電解質電池は、比較例１の非水電解質電池よりも高い放電容量維持率を示すことができたことが分かる。この結果から、ニオブチタン含有複合酸化物を含む負極とセパレータ層との間に、炭素質物を含み且つゲル状非水電解質部分が含浸された中間領域を設け、体積比ＶA／ＶBを５以上にすることにより、サイクル寿命特性を向上させることができたことが分かる。
【０１７３】
以上に説明した１つ以上の実施例及び実施形態によると、正極と、ニオブチタン含有複合酸化物を含む負極活物質層を具備した負極と、正極と負極との間に配置されたセパレータ層と、負極活物質層とセパレータ層との間に位置した中間領域とを含む。この中間領域は、炭素質物を含み、ゲル状非水電解質が含浸されている。また、体積比ＶA／ＶBが５以上である。それにより、この非水電解質電池は、優れたサイクル寿命特性を示すことができる。
【０１７４】
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】
【０１７５】
１…電極群、１０…非水電解質電池、１１…正極、１１ａ…正極活物質層、１１ｂ…正極集電体、１２…負極、１２ａ…負極活物質層、１２ｂ…負極集電体、１２ｃ…凹部、１３…セパレータ層、１３ａ…絶縁性粒子、１３ｂ…間隙、１４…中間領域、１４ａ…炭素質物の粒子、１５…ニオブチタン含有複合酸化物の粒子間の間隙、１６…負極活物質層とセパレータ層との接点、１７…ニオブチタン含有複合酸化物の粒子と絶縁性粒子との間の間隙、２…容器、２０…ニオブチタン含有複合酸化物の粒子（活物質粒子）、６…負極端子、７…正極端子、１００…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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