(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の正極集電体と、前記正極集電体の一辺に平行な端部に設けられた正極集電タブと、前記正極集電体の上に少なくとも前記正極集電タブを除いて担持された正極活物質含有層とを具備し、前記正極活物質含有層は前記正極集電体の前記一辺に平行な第１端部と第２端部とを含む正極と
帯状の負極集電体と、前記負極集電体の一辺に平行な端部に設けられた負極集電タブと、前記負極集電体の上に少なくとも前記負極集電タブを除いて担持されチタン含有酸化物を含む負極活物質含有層とを具備し、前記負極活物質含有層は前記負極集電体の前記一辺に平行な第３端部と第４端部とを含む負極と、
前記正極活物質含有層と前記負極活物質含有層との間に介在した電気的絶縁部材と
を含んだ積層体を具備し、
前記積層体が捲回されており、捲回軸に平行な第１方向に前記正極集電タブが突出し、且つ前記第１端部よりも前記第４端部が前記正極集電タブ側に位置し、前記第１方向と反対向きの第２方向に前記負極集電タブが突出し、且つ前記第２端部よりも前記第３端部が前記負極集電タブ側に位置し、
前記第１端部と前記第４端部との間の第１ずれ幅より、前記第２端部と前記第３端部との間の第２ずれ幅が広い電極群。
【請求項２】
０．００８≦Ａ／ＷＮ≦０．０２の関係を満たし、０．０１≦Ｂ／ＷＮ≦０．０２２の関係を満たす、請求項１に記載の電極群：
ここで、Ａは前記第１ずれ幅、Ｂは前記第２ずれ幅、ＷＮは前記負極活物質含有層の前記捲回軸に平行な幅を示す。
【請求項３】
前記第１ずれ幅と前記第２ずれ幅との差Ｂ−Ａが１ｍｍ以上３ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の電極群。
【請求項４】
前記電気的絶縁部材は、Ｂａ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｔａ，及びＳｉからなる群より選択される１以上の酸化物を含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載の電極群。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の電極群を具備する電池。
【請求項６】
請求項５に記載の電池を具備する電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電極群、電池、及び電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
非水電解質電池などの電池のエネルギー密度を高くする手段の一つとして、電池電圧が高くなるよう電池を設計することが挙げられる。ニオブチタン複合酸化物および直方晶型チタン含有複合酸化物は、チタン酸化物の中でもリチウムの挿入・脱離の反応電位が低く、負極に用いた場合に電池電圧を高くできる。その反面、低い反応電位に起因して、電解質が還元分解されやすく、還元分解反応に伴って自己放電反応が進行しやすい。対策として、活物質に無機物などを表面コートすることや、活物質表面へ被膜を形成するような物質を電解質に含ませることで活物質表面を被覆することにより、自己放電反応を抑制することが行われている。【０００３】
自己放電は、電池における内部短絡によっても生じ得る。そのため、内部短絡への耐性を確保し、電池の自己放電を抑制することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１６７８９０号公報
【特許文献２】特開２０１７−  ９１６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自己放電が抑制されている電池を実現できる電極群、自己放電が抑制されている電池、及びこの電池を具備する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】
【０００６】
実施形態によれば、正極と負極と電気的絶縁部材とを含む積層体を具備する電極群が提供される。正極は、帯状の正極集電体と、正極集電体の一辺に平行な端部に設けられた正極集電タブと、正極集電体の上に少なくとも正極集電タブを除いて担持された正極活物質含有層とを具備する。正極活物質含有層は正極集電体の上記一辺に平行な第１端部と第２端部とを含む。負極は、帯状の負極集電体と、負極集電体の一辺に平行な端部に設けられた負極集電タブと、負極集電体の上に少なくとも負極集電タブを除いて担持されチタン含有酸化物を含む負極活物質含有層とを具備する。負極活物質含有層は負極集電体の上記一辺に平行な第３端部と第４端部とを含む。電気的絶縁部材は、正極活物質含有層と負極活物質含有層との間に介在する。積層体は、捲回されている。捲回軸に平行な第１方向に正極集電タブが突出する。第１端部よりも第４端部が正極集電タブ側に位置する。第１方向と反対向きの第２方向に負極集電タブが突出する。第２端部よりも第３端部が負極集電タブ側に位置する。第１端部と第４端部との間の第１ずれ幅より、第２端部と第３端部との間の第２ずれ幅が広い。【０００７】
他の実施形態によれば、上記実施形態に係る電極群を具備する電池が提供される。【０００８】
更に他の実施例によれば、上記実施形態に係る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】図１は、実施形態に係る一例の電極群を概略的に示す斜視図である。
【図２】図２は、電極群を部分的に展開した状態を概略的に示す斜視図である。
【図３】図３は、実施形態に係る一例の電極群を概略的に示す平面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る一例の扁平型電池の概略断面図である。
【図５】図５は、図４のＡ部の拡大断面図である。
【図６】図６は、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７】図７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。
【実施形態】
【００１０】
非水電解質電池で発生する内部短絡には、大別してリチウム金属のデンドライト析出による短絡、セパレータ等の絶縁部材の不良による短絡、微小金属片の混入による短絡などが挙げられる。中でも抑制困難と言われるリチウム金属の析出による内部短絡は、負極活物質に、リチウム析出電位よりも大幅に高い電位（貴である電位）でリチウムを吸蔵及び放出することができる材料、たとえば約１．５Ｖ（ｖｓ. Ｌｉ／Ｌｉ+）でリチウムを吸蔵及び放出することができるチタン酸リチウムなどを用いると、リチウム金属のデンドライト析出をほぼ完全に抑制することができる。
【００１１】
しかしながら、このように貴な電位をもつ負極活物質を用いた場合、正極電位との差分として取り出せる電池電圧が低くなり、電池のエネルギー密度が低下してしまうという問題がある。
【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の実施形態に係る電極群は、正極と負極と電気的絶縁部材とを含む積層体を具備する。  
正極は、帯状の正極集電体と、正極集電体の一辺に平行な端部に設けられた正極集電タブと、正極集電体の上に少なくとも正極集電タブを除いて担持された正極活物質含有層とを具備する。正極活物質含有層は正極集電体の上記一辺に平行な第１端部と第２端部とを含む。  
負極は、帯状の負極集電体と、負極集電体の一辺に平行な端部に設けられた負極集電タブと、負極集電体の上に少なくとも負極集電タブを除いて担持されチタン含有酸化物を含む負極活物質含有層とを具備する。負極活物質含有層は負極集電体の上記一辺に平行な第３端部と第４端部とを含む。  
電気的絶縁部材は、正極活物質含有層と負極活物質含有層との間に介在する。  
積層体は、捲回されている。積層体は、円筒形状に捲回された構造を有し得る。或いは積層体は、扁平形状に捲回された構造を有し得る。  
捲回軸に平行な第１方向に正極集電タブが突出する。第１端部よりも第４端部が正極集電タブ側に位置する。第１方向と反対向きの第２方向に負極集電タブが突出する。第２端部よりも第３端部が負極集電タブ側に位置する。
第１端部と第４端部との間の第１ずれ幅より、第２端部と第３端部との間の第２ずれ幅が広い。
【００１４】
図１−図３を参照して、実施形態に係る電極群を説明する。
【００１５】
図１は、実施形態に係る一例の電極群を概略的に示す斜視図である。図２は、電極群を部分的に展開した状態を概略的に示す斜視図である。図３は、実施形態に係る一例の電極群を概略的に示す平面図である。
【００１６】
図１−図３に示す電極群３は、正極４と、負極５と、電気的絶縁部材６とを含む。電極群３は、図２に示すように、正極４と、負極５と、正極４と負極５の間に配置されている電気的絶縁部材６とを含む積層体が、扁平形状に捲回された構造を有する。
【００１７】
正極４は、図３に示すとおり、正極集電体４ａと正極活物質含有層４ｂと正極集電タブ４ｃとを含む。正極集電体４aは、帯状の形状を有している。正極活物質含有層４ｂは、正極集電体４ａの上に担持されている。正極集電タブ４ｃは、正極集電体４ａの一辺、例えば、帯状形状の長辺に平行な端部に設けられている。
【００１８】
正極活物質含有層４ｂは、第１端部４１と第２端部４２とを含む。第１端部４１及び第２端部４２は、正極集電体４ａの上記一辺（正極集電タブ４ｃが設けられている端部に平行な一辺）に対し平行に配置されている。
【００１９】
正極集電タブ４ｃは、正極集電体４ａの一部であり得る。正極集電体４ａのうち、少なくとも正極集電タブ４ｃの部分には正極活物質含有層４ｂが担持されてなく、正極集電タブ４ｃは正極活物質含有層４ｂの第１端部４１から突出している。
【００２０】
一方、負極５は、負極集電体５ａと負極活物質含有層５ｂとを含む。負極集電体５ａは、帯状の形状を有している。負極活物質含有層５ｂは、負極集電体５ａの上に担持されている。負極集電タブ５ｃは、負極集電体５ａの一辺、例えば、帯状形状の長辺に平行な端部に設けられている。
【００２１】
負極活物質含有層５ｂは、第３端部５３と第４端部５４とを含む。第３端部５３及び第４端部５４は、負極集電体５ａの上記一辺に（負極集電タブ５ｃが設けられている端部に平行な一辺）対し平行な位置にある。
【００２２】
負極集電タブ５ｃは、負極集電体５ａの一部であり得る。負極集電体５ａのうち、少なくとも負極集電タブ５ｃの部分には負極活物質含有層５ｂが担持されてなく、負極集電タブ５ｃは負極活物質含有層５ｂの第３端部５３から突出している。
【００２３】
電極群３では、正極４の正極活物質含有層４ｂと負極５の負極活物質含有層５ｂが電気的絶縁部材６を介して対向している（図２）。積層体の捲回軸に平行な第１方向に、正極集電タブ４ｃが負極活物質含有層５ｂ及び電気的絶縁部材６よりも突出している。また、第１方向に対し反対方向である第２方向に、負極集電タブ５ｃが正極４及び電気的絶縁部材６よりも突出している。よって、電極群３において、捲回軸と直交する第一端面に、扁平の渦巻き状に捲回された正極集電タブ４ｃが位置する。また、捲回軸と直交する第二端面に、扁平の渦巻き状に捲回された負極集電タブ５ｃが位置する。このように、正極集電タブ４ｃは、負極集電タブ５ｃとは、捲回されている積層体の反対側に位置する。
【００２４】
図３では、電気的絶縁部材６を省略している。図３に示すとおり、正極活物質含有層４ｂの幅ＷＰは、負極活物質含有層５ｂの幅ＷＮより小さい。正極活物質含有層４ｂの幅ＷＰは、第１端部４１及び第２端部４２に直交する方向における正極活物質含有層４ｂの幅である。つまり、正極活物質含有層４ｂの幅ＷＰは、第１端部４１と第２端部４２との間の幅に対応する。同様に、負極活物質含有層５ｂの幅ＷＮは第３端部５３及び第４端部５４に直交する方向における負極活物質含有層５ｂの幅である。つまり、負極活物質含有層５ｂの幅ＷＮは、第３端部５３と第４端部５４との間の幅に対応する。正負極それぞれの活物質含有層の幅ＷＰ及び幅ＷＮは、捲回された積層体の捲回軸に平行な方向における幅でもある。
【００２５】
正極活物質含有層４ｂの幅ＷＰが負極活物質含有層５ｂの幅ＷＮより狭く、負極活物質含有層５ｂの一部が正極活物質含有層４ｂの第１端部４１及び第２端部４２よりも幅方向に外側へはみ出している。詳細には、正極活物質含有層４ｂの第１端部４１よりも外側に負極活物質含有層５ｂの第４端部５４がはみ出している。つまり第４端部５４の方が、第１端部４１よりも正極集電タブ４ｃ側へずれた位置にある。そして、正極活物質含有層４ｂの第２端部４２よりも外側に負極活物質含有層５ｂの第３端部５３がはみ出している。つまり第３端部５３の方が、第２端部４２よりも負極集電タブ５ｃ側へずれた位置にある。言い換えると負極活物質含有層５ｂは、電極群３における正極集電タブ４ｃが位置する側および負極集電タブ５ｃが位置する側の捲回軸に平行な両方向（第１方向および第２方向）にて、正極活物質含有層４ｂから突出している。
【００２６】
正極活物質含有層４ｂの第１端部４１と負極活物質含有層５ｂの第４端部５４との間の第１ずれ幅Ａ（第４端部５４のはみ出し幅）は、正極集電タブ４ｃ側で負極活物質含有層５ｂが突出する距離に対応する。一方で、正極活物質含有層４ｂの第２端部４２と負極活物質含有層５ｂの第３端部５３との間の第２ずれ幅Ｂ（第３端部５３のはみ出し幅）は、負極集電タブ５ｃ側で負極活物質含有層５ｂが突出する距離に対応する。第１ずれ幅Ａよりも、第２ずれ幅Ｂの方が広い。
【００２７】
高い電池エネルギー密度を得る目的でリチウムの吸蔵放出の電位が低い（卑である）負極活物質を用いると、負極活物質含有層５ｂの端部（第３端部５３及び第４端部５４）にて金属析出、例えば、リチウムデンドライトの形成が起こりやすい。負極活物質含有層５ｂの第３端部５３及び第４端部５４が正極活物質含有層４ｂの第１端部４１及び第２端部４２の外側にはみ出していることで、金属析出による正負極間の短絡を抑制できる。
【００２８】
正極活物質含有層４ｂの幅ＷＰを大幅に広くし第１端部４１が負極活物質含有層５ｂの第４端部５４より外側へ突出させた場合は、第４端部５４と正極活物質含有層４ｂの一部が電気的絶縁部材６を介して重なり合うことになる。その場合、第４端部５４での金属析出に起因して、正負極間で電気的短絡が生じ得る。また、正極活物質含有層４ｂのうち負極活物質含有層５ｂと対向していない部分が増えるため、エネルギー密度が下がるという側面もある。
【００２９】
第２ずれ幅Ｂが大きい方が、正極活物質含有層４ｂの第２端部４２と負極活物質含有層５ｂの第３端部５３との間の距離を長くすることができる。第２端部４２と第３端部５３とがより離れていることで、電極群の製造時に第２端部４２と第３端部５３とが互いに接触する危険性が下がる。また、第２ずれ幅Ｂを大きくすることで、第２端部４２と負極集電タブ５ｃとの間の距離を長くすることができる。正極活物質含有層４ｂの第２端部４２と負極集電タブ５ｃとの間に距離を空けることで、例えば、物理的な衝撃など電池の外部から加わった力によって負極集電タブ５ｃが変形した際、第２端部４２と負極集電タブ５ｃとの接触が起こりにくい。従って、負極集電タブ５ｃ側での電気的短絡が抑えられる。
【００３０】
一方で、第１ずれ幅Ａは、大きすぎない方が望ましい。負極活物質含有層５ｂの第４端部５４が正極活物質含有層４ｂの第１端部４１より外側に突出しているため、第４端部５４と正極集電タブ４ｃの縁との間の距離が、正極集電タブ４ｃの幅よりも短い。第１ずれ幅Ａが広くなるにつれ、第４端部５４と正極集電タブ４ｃの縁との間の距離が短くなる。そうすると、例えば、物理的な衝撃など電池の外部から加わった力によって正極集電タブ４ｃが変形した際、第４端部５４と正極集電タブ４ｃとの間で電気的短絡が生じ易くなる。
【００３１】
また、電池のエネルギー密度を確保する観点から、第１ずれ幅Ａを小さくすることが好ましい。第１ずれ幅Ａを小さく抑えることで、正極活物質含有層４ｂと負極活物質含有層５ｂとが対向する面積を大きくすることができる。従って、第１ずれ幅Ａが小さい方がエネルギー密度を高くできる。
【００３２】
ただし、負極活物質含有層５ｂの第４端部５４での金属析出による短絡を抑制するには、第４端部５４が正極活物質含有層４ｂと重なり合っていないことが望ましい。そのため、第１ずれ幅Ａはゼロを上回る。
【００３３】
第１ずれ幅Ａは、負極活物質含有層の幅ＷＮに対する割合が０．００８以上０．０２以下であり得る。つまり、第１ずれ幅Ａと幅ＷＮは、０．００８≦Ａ／ＷＮ≦０．０２の関係を満たし得る。一方で、第２ずれ幅Ｂは、負極活物質含有層の幅ＷＮに対する割合が０．０１以上０．０２２以下であり得る。つまり、第２ずれ幅Ｂと幅ＷＮは、０．０１≦Ｂ／ＷＮ≦０．０２２の関係を満たし得る。
【００３４】
また、第１ずれ幅Ａと第２ずれ幅Ｂとの差Ｂ−Ａが１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
図１に示すように、電極群３を電池に実装する際、正極リード１７及び負極リード１８を電極群３に接続したり、絶縁シート１０を電極群３に設けたりすることができる。正極リード１７は、正極集電タブ４ｃに電気的に接続される。負極リード１８は、負極集電タブ５ｃに電気的に接続される。絶縁シート１０は、例えば、電極群３の最外周のうち、正極集電タブ４ｃ及び負極集電タブ５ｃを除いた部分を被覆する。
【００３６】
次に、実施形態に係る電極群を、より詳細に説明する。
【００３７】
［正極］
正極は、帯状の正極集電体を具備する。そのため、正極は、帯状形状を有することができる。
【００３８】
正極集電体は、アルミニウム箔、又は、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、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。
【００３９】
アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔の厚さは、５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以下であることがより好ましい。アルミニウム箔の純度は９９質量％以上であることが好ましい。アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔に含まれる鉄、銅、ニッケル、及びクロムなどの遷移金属の含有量は、１質量％以下であることが好ましい。
【００４０】
正極は、正極集電体上に担持された正極活物質含有層を更に具備する。正極集電体は、その両面に正極活物質含有層を担持することができるし、或いは片面に正極活物質含有層を担持することができる。正極活物質含有層は第１端部および第２端部を含む。
【００４１】
また正極は、正極集電体の一辺に平行な端部に設けられた正極集電タブを具備する。この正極集電タブは、正極集電体のうちの、表面に正極活物質含有層を担持していない部分であり得る。正極集電タブは、正極活物質含有層の第１端部から突出する。
【００４２】
正極活物質含有層は、例えば、正極活物質と、導電剤と、結着剤とを含むことができる。
【００４３】
正極活物質としては、例えば、酸化物又は硫化物を用いることができる。正極は、正極活物質として、１種類の化合物を単独で含んでいてもよく、或いは２種類以上の化合物を組み合わせて含んでいてもよい。酸化物及び硫化物の例には、Ｌｉ又はＬｉイオンを挿入及び脱離させることができる化合物を挙げることができる。
【００４４】
このような化合物としては、例えば、二酸化マンガン（ＭｎＯ2）、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、リチウムマンガン複合酸化物（例えばＬｉxＭｎ2Ｏ4又はＬｉxＭｎＯ2；０＜ｘ≦１）、リチウムニッケル複合酸化物（例えばＬｉxＮｉＯ2；０＜ｘ≦１）、リチウムコバルト複合酸化物(例えばＬｉxＣｏＯ2；０＜ｘ≦１）、リチウムニッケルコバルト複合酸化物(例えばＬｉxＮｉ1-yＣｏyＯ2；０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜１）、リチウムマンガンコバルト複合酸化物(例えばＬｉxＭｎyＣｏ1-yＯ2；０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜１）、スピネル構造を有するリチウムマンガンニッケル複合酸化物（例えばＬｉxＭｎ2-yＮｉyＯ4；０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜２）、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物（例えばＬｉxＦｅＰＯ4；０＜ｘ≦１、ＬｉxＦｅ1-yＭｎyＰＯ4；０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜１、ＬｉxＣｏＰＯ4；０＜ｘ≦１）、硫酸鉄（Ｆｅ2(ＳＯ4)3）、バナジウム酸化物（例えばＶ2Ｏ5）、及び、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物（ＬｉxＮｉ1-y-zＣｏyＭｎzＯ2；０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜１、０＜ｚ＜１、ｙ＋ｚ＜１）が含まれる。
【００４５】
上記のうち、正極活物質としてより好ましい化合物の例には、スピネル構造を有するリチウムマンガン複合酸化物（例えばＬｉxＭｎ2Ｏ4；０＜ｘ≦１）、リチウムニッケル複合酸化物（例えばＬｉxＮｉＯ2；０＜ｘ≦１）、リチウムコバルト複合酸化物（例えばＬｉxＣｏＯ2；０＜ｘ≦１）、リチウムニッケルコバルト複合酸化物（例えばＬｉxＮｉ1-yＣｏyＯ2；０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜１）、スピネル構造を有するリチウムマンガンニッケル複合酸化物（例えばＬｉxＭｎ2-yＮｉyＯ4；０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜２）、リチウムマンガンコバルト複合酸化物（例えばＬｉxＭｎyＣｏ1-yＯ2；０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜１）、リチウムリン酸鉄（例えばＬｉxＦｅＰＯ4；０＜ｘ≦１)、及び、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物（ＬｉxＮｉ1-y-zＣｏyＭｎzＯ2；０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜１、０＜ｚ＜１、ｙ＋ｚ＜１）が含まれる。これらの化合物を正極活物質に用いると、正極電位を高めることができる。
【００４６】
電池の電解質として常温溶融塩を用いる場合、リチウムリン酸鉄、ＬｉxＶＰＯ4Ｆ（０≦ｘ≦１）、リチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、又はこれらの混合物を含む正極活物質を用いることが好ましい。これらの化合物は常温溶融塩との反応性が低いため、サイクル寿命を向上させることができる。常温溶融塩の詳細については、後述する。
【００４７】
正極活物質の一次粒径は、１００ｎｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。一次粒径が１００ｎｍ以上の正極活物質は、工業生産上の取り扱いが容易である。一次粒径が１μｍ以下の正極活物質は、リチウムイオンの固体内拡散をスムーズに進行させることが可能である。
【００４８】
正極活物質の比表面積は、０．１ｍ2／ｇ以上１０ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。０．１ｍ2／ｇ以上の比表面積を有する正極活物質は、Ｌｉイオンの吸蔵・放出サイトを十分に確保できる。１０ｍ2／ｇ以下の比表面積を有する正極活物質は、工業生産の上で取り扱い易く、かつ良好な充放電サイクル性能を確保できる。
【００４９】
結着剤は、分散された正極活物質の間隙を埋め、また、正極活物質と正極集電体とを結着させるために配合される。結着剤の例には、ポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoro ethylene；ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（polyvinylidene fluoride；ＰＶｄＦ）、フッ素系ゴム、ポリアクリル酸化合物、イミド化合物、カルボキシルメチルセルロース（carboxyl methyl cellulose；ＣＭＣ）、及びＣＭＣの塩が含まれる。これらの１つを結着剤として用いてもよく、或いは、２つ以上を組み合わせて結着剤として用いてもよい。
【００５０】
導電剤は、集電性能を高め、且つ、正極活物質と正極集電体との接触抵抗を抑えるために配合される。導電剤の例には、気相成長カーボン繊維（Vapor Grown Carbon Fiber；ＶＧＣＦ）、アセチレンブラックなどのカーボンブラック及び黒鉛のような炭素質物が含まれる。これらの１つを導電剤として用いてもよく、或いは、２つ以上を組み合わせて導電剤として用いてもよい。また、導電剤を省略することもできる。
【００５１】
正極活物質含有層において、正極活物質及び結着剤は、それぞれ、８０質量％以上９８質量％以下、及び２質量％以上２０質量％以下の割合で配合することが好ましい。
【００５２】
結着剤の量を２質量％以上にすることにより、十分な電極強度が得られる。また、結着剤は、絶縁体として機能し得る。そのため、結着剤の量を２０質量％以下にすると、電極に含まれる絶縁体の量が減るため、内部抵抗を減少できる。
【００５３】
導電剤を加える場合には、正極活物質、結着剤及び導電剤は、それぞれ、７７質量％以上９５質量％以下、２質量％以上２０質量％以下、及び３質量％以上１５質量％以下の割合で配合することが好ましい。
【００５４】
導電剤の量を３質量％以上にすることにより、上述した効果を発揮することができる。また、導電剤の量を１５質量％以下にすることにより、電解質と接触する導電剤の割合を低くすることができる。この割合が低いと、高温保存下において、電解質の分解を低減することができる。
【００５５】
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、導電剤及び結着剤を溶媒に懸濁してスラリーを調製する。このスラリーを、正極集電体の片面又は両面に塗布する。次いで、塗布したスラリーを乾燥させて、正極活物質含有層と正極集電体との積層構造物を得る。その後、この積層構造物にプレスを施す。このようにして、正極を作製する。
【００５６】
或いは、正極は、次の方法により作製してもよい。まず、正極活物質、導電剤及び結着剤を混合して、混合物を得る。次いで、この混合物をペレット状に成形する。次いで、これらのペレットを正極集電体上に配置することにより、正極を得ることができる。
【００５７】
正極集電体にスラリーを塗布する幅、又は正極集電体上に配置するペレットの範囲を適宜調整して、正極活物質含有層の幅を制御できる。必要に応じて、作製後の正極を裁断して寸法を調節する。
【００５８】
［負極］
負極は、帯状の負極集電体を具備する。そのため、負極は、帯状形状を有することができる。
【００５９】
負極集電体は、負極活物質としてのチタン含有酸化物にリチウム（Ｌｉ）が挿入及び脱離される電位において電気化学的に安定である材料が用いられる。負極集電体は、例えば、銅、ニッケル、ステンレス又はアルミニウム、或いは、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から作られることが好ましい。負極集電体の厚さは、５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。このような厚さを有する集電体は、電極の強度と軽量化のバランスをとることができる。
【００６０】
負極は、負極集電体上に担持された負極活物質含有層を更に具備する。負極集電体は、その両面に負極活物質含有層を担持することができるし、或いは片面に負極活物質含有層を担持することができる。負極活物質含有層は第３端部および第４端部を含む。
【００６１】
また負極は、負極集電体の一辺に平行な端部に設けられた負極集電タブを具備する。この負極集電タブは、負極集電体のうちの、表面に負極活物質含有層を担持していない部分であり得る。負極集電タブは、負極活物質含有層の第３端部から突出する。
【００６２】
負極活物質含有層は、チタン含有酸化物を含む。チタン含有酸化物は、負極活物質として負極活物質含有層に含まれ得る。負極活物質含有層は、例えば、導電剤と、結着剤とを更に含むことができる。
【００６３】
活物質含有層に含まれているチタン含有酸化物は、例えば、単斜晶型ニオブチタン複合酸化物および直方晶型(orthorhombic)チタン含有複合酸化物などを含むことができる。チタン含有酸化物は、１種類の化合物でもよく、或いは、２種類以上の化合物の混合物であってもよい。
【００６４】
上記単斜晶型ニオブチタン複合酸化物の例として、ＬｉxＴｉ1-yＭ１yＮｂ2-zＭ２zＯ7+δで表される化合物が挙げられる。ここで、Ｍ１は、Ｚｒ，Ｓｉ，及びＳｎからなる群より選択される少なくとも１つである。Ｍ２は、Ｖ，Ｔａ，及びＢｉからなる群より選択される少なくとも１つである。組成式中のそれぞれの添字は、０≦ｘ≦５、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜２、−０．３≦δ≦０．３である。単斜晶型ニオブチタン複合酸化物の具体例として、ＬｉxＮｂ2ＴｉＯ7（０≦ｘ≦５）が挙げられる。
【００６５】
単斜晶型ニオブチタン複合酸化物の他の例として、ＬｉxＴｉ1-yＭ３y+zＮｂ2-zＯ7-δで表される化合物が挙げられる。ここで、Ｍ３は、Ｍｇ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｗ，Ｔａ，及びＭｏより選択される少なくとも１つである。組成式中のそれぞれの添字は、０≦ｘ≦５、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜２、−０．３≦δ≦０．３である。
【００６６】
直方晶型チタン含有複合酸化物の例として、Ｌｉ2+aＭ(I)2-bＴｉ6-cＭ(II)dＯ14+σで表される化合物が挙げられる。ここで、Ｍ(I)は、Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｃｓ，Ｒｂ及びＫからなる群より選択される少なくとも１つである。Ｍ(II)はＺｒ，Ｓｎ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｙ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｎｉ，及びＡｌからなる群より選択される少なくとも１つである。組成式中のそれぞれの添字は、０≦ａ≦６、０≦ｂ＜２、０≦ｃ＜６、０≦ｄ＜６、−０．５≦σ≦０．５である。直方晶型チタン含有複合酸化物の具体例として、Ｌｉ2+aＮａ2Ｔｉ6Ｏ14（０≦ａ≦６）が挙げられる。
【００６７】
チタン含有酸化物の中でも単斜晶型ニオブチタン複合酸化物および直方晶型チタン含有複合酸化物は、リチウムの吸蔵・放出電位（リチウムが挿入および脱離される電位）が低い（卑である）。そのため、これらのチタン含有酸化物を用いることでエネルギー密度が高い電池を得ることができる。リチウムの吸蔵・放出電位が低いとリチウムデンドライトが析出しやすいが、先に説明したとおり実施形態に係る電極群では析出による短絡が生じにくい。
【００６８】
他のチタン含有酸化物として、例えば、Ｌｉ4+wＴｉ5Ｏ12（０≦ｗ≦３）で表される化合物などのスピネル型チタン酸リチウムを挙げることができる。スピネル型チタン酸リチウムは、リチウム吸蔵・放出電位が高い（貴である）ため、高いエネルギー密度が得られにくい。また、電位が高いことによって金属析出が生じにくいため、負極活物質含有層の幅を正極活物質含有層の幅より大きくすることは負極活物質含有層のうち正極活物質含有層と対向していない部分を不要に増やしていることになり、エネルギー密度を低下させていることになる。従って、チタン含有酸化物を単斜晶型ニオブチタン複合酸化物および直方晶型チタン含有複合酸化物から選択することが望ましい。
【００６９】
チタン含有酸化物は、例えば、一次粒子の形態、又は二次粒子の形態で活物質含有層に含まれ得る。ここでいう二次粒子とは、複数の一次粒子が凝集して成る粒子を指す。
【００７０】
活物質含有層が含むことのできるチタン含有酸化物の粒子は、当該粒子の表面の少なくとも一部に形成された炭素材料を含む相を含み得る。このような相を含むことで、良好な導電性を得ることができる。例えば、チタン含有酸化物としてのニオブチタン複合酸化物の粒子表面に炭素材料を含む相を形成した複合粒子を好適に用いることができる。
【００７１】
炭素材料を５３２ｎｍの測定光源を用いたラマン分光によって分析すると、炭素材料の結晶性を判断することができる。炭素材料についてのラマンチャートにおける、１５８０ｃｍ-1付近に観測されるＧバンドは、グラファイト構造に由来するピークであり、１３３０ｃｍ-1付近に観測されるＤバンドは、炭素の欠陥構造に由来するピークである。Ｇバンド及びＤバンドは、様々な要因により、１５８０ｃｍ-1及び１３３０ｃｍ-1から、それぞれ±５０ｃｍ-1程ずれることがあり得る。
【００７２】
ラマンチャートにおけるＧバンドのピーク強度ＩGとＤバンドのピーク強度ＩDとの比ＩG／ＩDが０．８以上１．２以下である炭素材料は、グラファイトの良好な結晶性を有することを意味する。このような炭素材料は優れた導電性を有することができる。
【００７３】
比ＩG／ＩDが１．２よりも大きいということは、例えば、炭素の非晶質化が不十分であることを意味する。また、この場合、炭素源に含まれていた不純物が含まれていることがある。このような不純物は、電解質との副反応を進行させるため、電池の入出力性能および寿命性能に悪影響を与える。
【００７４】
その他、例えば、Ｎｂ2ＴｉＯ7などのＮｂ元素を含むチタン含有酸化物を用いると、炭素源がＮｂ元素と反応する場合がある。炭素源とＮｂ元素との反応が進行した場合、炭素間結合がグラファイト構造よりも不安定な非晶質炭素成分が優先的に酸化されることにより非晶質炭素量が減少して比ＩG／ＩDが１．２よりも大きくなることがある。
【００７５】
また、比ＩG／ＩDが０．８よりも小さいということは、グラファイト構造に由来する炭素成分が少ないことを意味する。
【００７６】
従って、比ＩG／ＩDが０．８以上１．２以下である炭素材料を用いることは、より良好な電子導電性を得ることができるため好ましい。
【００７７】
炭素材料を含む相は、様々な形態で存在することができる。例えば、炭素材料を含む相は、チタン含有酸化物粒子全体を覆っても良いし、又はチタン含有酸化物粒子の表面の一部に担持されても良い。より好ましくは、活物質粒子（チタン含有酸化物粒子、及び炭素材料を含む相を含んだ複合粒子）全体の導電性を均質に補完すること、及び活物質粒子と電解質との表面反応を抑えることという２つの観点から、チタン含有酸化物粒子の表面全体が炭素材料を含む相で被覆されていることが好ましい。炭素材料を含む相の存在状態は、例えば透過型電子顕微鏡（Transmission Electron Microscope;ＴＥＭ）観察及びエネルギー分散型X線分光（Energy Dispersive X-ray spectroscopy：ＥＤＸ）分析によるマッピングにより確認することができる。
【００７８】
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ために配合される。導電剤の例には、気相成長カーボン繊維（Vapor Grown Carbon Fiber；ＶＧＣＦ）、アセチレンブラックなどのカーボンブラック及び黒鉛のような炭素質物が含まれる。これらの１つを導電剤として用いてもよく、或いは、２つ以上を組み合わせて導電剤として用いてもよい。あるいは、導電剤を用いる代わりに、活物質粒子の表面に、炭素コートや電子導電性無機材料コートを施してもよい。
【００７９】
結着剤は、分散された負極活物質の間隙を埋め、また、負極活物質と負極集電体を結着させるために配合される。結着剤の例には、ポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoro ethylene；ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（polyvinylidene fluoride；ＰＶｄＦ）、フッ素系ゴム、スチレンブタジェンゴム、ポリアクリル酸化合物、イミド化合物、カルボキシルメチルセルロース（carboxyl methyl cellulose；ＣＭＣ）、及びＣＭＣの塩が含まれる。これらの１つを結着剤として用いてもよく、或いは、２つ以上を組み合わせて結着剤として用いてもよい。
【００８０】
負極活物質含有層中の負極活物質（チタン含有酸化物など）、導電剤及び結着剤を、それぞれ、６８質量％以上９６質量％以下、２質量％以上３０質量％以下及び２質量％以上３０質量％以下の割合で配合することが好ましい。導電剤の量を２質量％以上とすることにより、負極活物質含有層の集電性能を向上させることができる。また、結着剤の量を２質量％以上とすることにより、負極活物質含有層と集電体との結着性が十分となり、優れたサイクル性能を期待できる。一方、導電剤及び結着剤はそれぞれ３０質量％以下にすることが高容量化を図る上で好ましい。
【００８１】
負極は、例えば、正極活物質の代わりに負極活物質としてのチタン含有酸化物を用い、正極集電体の代わりに負極集電体を用いて、正極と同様の方法により作製することができる。
【００８２】
［電気的絶縁部材］
電気的絶縁部材は、電気的絶縁性を有する材料を含む。電気的絶縁部材は、例えば、セパレータである。また、電気的絶縁部材は、電気的絶縁性を有する材料を含んだ絶縁層であり得る。電気的絶縁部材は、１つの部材でもよく、或いは２つ以上の部材でもよい。例えば、セパレータを単独で用いたり、絶縁層を単独で用いたり、セパレータと絶縁層とを併用したりすることができる。
【００８３】
セパレータは、例えば、ポリエチレン（polyethylene；ＰＥ）、ポリプロピレン（polypropylene；ＰＰ）、セルロース、若しくはポリフッ化ビニリデン（polyvinylidene fluoride；ＰＶｄＦ）を含む多孔質フィルム、又は合成樹脂製不織布から形成される。安全性の観点からは、ポリエチレン又はポリプロピレンから形成された多孔質フィルムを用いることが好ましい。これらの多孔質フィルムは、一定温度において溶融し、電流を遮断することが可能なためである。
【００８４】
また絶縁層は、電気的絶縁性を有する材料として非Ｌｉ伝導性の無機材料、又はＬｉ伝導性を示す固体電解質の粒子などを含むことができる。
【００８５】
Ｌｉ（リチウム）に対する伝導性を示さない無機材料として、例えば、Ｂａ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｔａ，及びＳｉからなる群より選択される１以上の酸化物を挙げることができる。具体例として、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化ジルコニム（ＺｒＯ２）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）などの金属酸化物、並びに硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）などの硫酸塩、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる群より選択される１種以上の化合物を使用できる。他の例として、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ５）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）などの金属酸化物、並びに酸化ヒ素（Ａｓ４Ｏ６）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）からなる群より選択される１以上の化合物を使用できる。中でも、上記した金属酸化物は、非水電解質電池が含む非水電解質に対して優れた安定性を示すことができる。
【００８６】
Ｌｉに対する伝導性を示す固体電解質としては、例えば、Li7La3Zr2O12で表される化合物などのＬＬＺ系材料、及びLi1+xAlxM2-x(PO4)3（MはTi, Zr,及びGeから成る群より選択される１以上；0≦x≦0.6)で表される化合物の系統の材料などを使用することができる。固体電解質として、１種の化合物を用いてもよく、或いは、２種以上の化合物を併せて用いてもよい。また、非Ｌｉ伝導性の無機材料と固体電解質とを併せて使用することもできる。
【００８７】
絶縁層は、結着剤を含み得る。絶縁層が含むことのできる結着剤として、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）、フッ素系ゴム、スチレンブタジェンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）又はこれらの混合物が挙げられる。絶縁層中の結着剤の含有量は０．０１質量％以上２０質量％以下の範囲にすることが望ましい。
【００８８】
絶縁層の厚さは１μｍ以上３０μｍ以下にすることができる。
【００８９】
絶縁層は、例えば、電気的絶縁性を有する材料を含み、正極および負極の少なくとも一方の電極の上に形成された層であり得る。以下に説明する第１の製造方法、又は第２の製造方法により活物質含有層上に電気的絶縁部材としての絶縁層が形成されている電極を製造することができる。
【００９０】
第１の製造方法では、作製済みの電極上に絶縁層を形成する。  
先に説明した方法により電極（正極または負極）を作製する。電極を作製する際、プレスを省略してもよい。  
別途、電気的絶縁性を有する材料を含むスラリーを調製する。調整したスラリーを、電極の活物質含有層の上に塗布する。この時、スラリーの塗工幅を活物質含有層の幅より広くして、集電体のうち活物質含有層を担持していない部分（例えば、電極集電タブ）にスラリーの一部が直接塗布されてもよい。スラリーを乾燥させた後、乾燥後の積層構造物（プレス前の絶縁層がその上に形成された電極）にロールプレスを施し、絶縁層が形成された電極を得る。
【００９１】
第２の製造方法では、電極の活物質含有層と絶縁層とを、同時塗工により形成する。  
集電体の表面及び裏面のうちの少なくとも一方に、活物質および結着剤を含むスラリー（以下、スラリーＩとする）と、電気的絶縁性を有する材料を含むスラリー（以下、スラリーＩＩとする）を同時に塗工する。スラリーＩを塗布するのとほぼ同時期に、スラリーＩＩをスラリーＩの塗布領域からはみ出すように重ね塗りする。スラリーＩが乾く前にスラリーＩにスラリーＩＩが重ね塗りされるため、スラリーＩの表面形状にスラリーＩＩが追従しやすくなる。その後、スラリーを乾燥させた後、乾燥後の積層構造物（プレス前の活物質含有層および絶縁層がその上に形成された集電体）にロールプレスを施し、絶縁層が形成された電極を得る。
【００９２】
＜測定方法＞
電極群の測定方法について、以下に説明する。
【００９３】
測定対象の電極群が作製済みの電池に組み込まれている場合、以下の手順に沿って測定試料を準備する。
【００９４】
電池を25℃恒温槽内で、0.2 C相当の電流値[A]にて1.5 Vになるまで定電流放電する。その後、1.5 Vにて定電圧放電を1時間行う。
【００９５】
定電圧放電後、電池をアルゴングローブボックスに入れ、電池を解体する。グローブボックス内で外装部材から電極コイル（捲回型電極群）を取り出す。このとき、電池の負極端子に接続されている電極が負極、正極端子に接続されている電極が正極と判断できる。電極コイルは電極リードを介して電極端子へ接続され得る。電極コイルを電極リードから丁寧に取り外す。例えば、電極コイル内で正極、電気的絶縁部材、負極の位置が動かないよう電極コイルを押さえながら、電極リードとの接続をはさみやペンチ、カッターなどを用いて取り外すことができる。
【００９６】
このようにして単離した電極群を測定試料とし、正負極における活物質含有層の幅（ＷＰ，ＷＮ）、活物質含有層の端部（第１端部〜第４端部）の間のずれ幅（Ａ，Ｂ）などを計測する。
【００９７】
（負極活物質含有層中の組成の同定方法）
負極活物質含有層にチタン含有酸化物が含まれているか否かは、例えば、以下にして確認することができる。
【００９８】
先ず、先に説明した手順により取出した電極群を分解し、負極を取り出す。この負極を適切な溶媒で洗浄する。たとえばエチルメチルカーボネートなどを用いると良い。洗浄が不十分であると、負極中に残留したリチウムイオンの影響で、炭酸リチウムやフッ化リチウムなどの不純物相が混入することがある。その場合は、測定雰囲気を不活性ガス中で行える気密容器を用いるとよい。
【００９９】
以上のようにして取り出した部材の断面を、Ａｒイオンミリングにより切り出す。切り出した断面を、走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope；ＳＥＭ）にて観察する。試料のサンプリングについても大気に触れないようにし、アルゴンや窒素など不活性雰囲気で行う。
【０１００】
３０００倍のＳＥＭ観察像にて、幾つかの粒子を選定する。この際、選定した粒子の粒度分布ができるだけ広くなるように選定する。
【０１０１】
次に、選定したそれぞれの粒子について、エネルギー分散型Ｘ線分光法（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy；ＥＤＸ）による元素分析を行う。これにより、選定したそれぞれの粒子に含まれる元素のうちＬｉ以外の元素の種類及び量を特定することができる。
【０１０２】
ＳＥＭで選定したそれぞれの粒子に含まれている化合物の結晶構造は、Ｘ線回折（X-Ray Diffraction；ＸＲＤ）測定により特定することができる。
【０１０３】
測定は、ＣｕＫα線を線源として、２θ＝１０〜９０°の測定範囲で行う。この測定により、選定した粒子に含まれる化合物のＸ線回折パターンを得ることができる。
【０１０４】
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：１０°≦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。
【０１０５】
測定対象の粒子に直方晶型チタン含有複合酸化物が含まれている場合、Ｘ線回折測定により、空間群ＣｍｃａやＦｍｍｍなど、直方晶型に帰属されるＸ線回折パターンが確認され得る。
【０１０６】
負極についてのＸＲＤ測定は、測定対象の電極を、広角Ｘ線回折装置のホルダーの面積と同程度切り出し、直接ガラスホルダーに貼り付けて測定することによって行うことができる。必要に応じて、活物質含有層から絶縁層を予め取り除いておく。このとき、電極集電体の金属箔の種類に応じてあらかじめＸＲＤスペクトルを測定しておき、どの位置に集電体由来のピークが現れるかを把握しておく。また、導電剤や結着剤といった合剤のピークの有無もあらかじめ把握しておく。集電体のピークと活物質のピークが重なる場合、集電体から活物質含有層を剥離して測定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。もちろん、これらを事前に把握できているのであれば、この操作を省略することができる。活物質含有層を物理的に剥離しても良いが、溶媒中で超音波をかけると剥離しやすい。このようにして回収した活物質含有層を測定することで、活物質の広角Ｘ線回折測定を行うことができる。
【０１０７】
活物質含有層全体の組成は、例えば、以下の手順で測定することができる。
【０１０８】
まず、先に説明した手順により採取した電極を洗浄する。  
洗浄した電極を用いて、先に説明した方法により、活物質含有層に含まれる粒子の組成を特定する。
【０１０９】
一方、洗浄した電極の他の一部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電極を入れ、超音波洗浄機中で振動させることで、集電体基板から活物質含有層を剥離することができる。次に、減圧乾燥を行い、剥離した活物質含有層を乾燥する。得られた活物質含有層を乳鉢などで粉砕することで、測定対象たる活物質、導電剤、結着剤などを含む粉末となる。この粉末を、酸で溶解することで、活物質を含む液体サンプルを作製できる。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誘導結合プラズマ（Inductively Coupled Plasma：ＩＣＰ）発光分光分析に供することで、活物質含有層に含まれていた活物質における元素の濃度を知ることができる。
【０１１０】
このとおり、活物質含有層に含まれている粒子について、ＳＥＭ及びＥＤＸによる組成の特定と、ＸＲＤによる結晶構造の特定と、ＩＣＰ発光分光分析との結果を組み合わせることにより、粒子に含まれている化合物の組成及び結晶構造を特定することができる。
【０１１１】
（炭素材料を含む相の確認方法）
チタン含有酸化物の粒子上に形成され得る相に含まれている炭素成分の結晶性を定量評価する手法としては、顕微ラマン測定装置を用いることができる。顕微ラマン装置としては、例えば、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ＡＬＭＥＧＡを用いることができる。測定条件は、例えば、測定光源の波長５３２ｎｍ、スリットサイズ２５μｍ、レーザー強度１０％、露光時間５ｓ、積算回数１０回とすることができる。
【０１１２】
ラマン分光測定は、例えば、以下に説明する手順により行うことができる。
【０１１３】
電池に組み込まれた材料を評価する場合、この電池をリチウムイオンが完全に脱離した状態にする。例えば、チタン含有酸化物が負極活物質として用いられている場合、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僅かに存在することがあり得る。
【０１１４】
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、電極を適切な溶媒で洗浄する。この際、例えばエチルメチルカーボネートなどを用いると良い。次に、洗浄した電極から活物質含有層を剥離し、試料を採取する。
【０１１５】
採取した試料を用いて、例えば先に説明した条件により、ラマン分光測定を行う。
【０１１６】
測定に際しては、集電体、並びに導電剤及び結着剤といった合剤に含まれる他の成分のラマン活性の有無及びそのピーク位置を把握しておく。重なっている場合は活物質材料以外の成分に関するピークを分離する必要がある。
【０１１７】
活物質含有層において活物質材料（例えば、活物質粒子と炭素材料を含む相との複合粒子）が導電剤と混合されている場合、活物質材料に含まれる炭素材料と、導電剤として組み込まれた炭素材料を区別することが困難であることがあり得る。このような場合、両者を区別する方法の１つとして、例えば溶剤によって結着剤を溶解、除去した後、遠心分離を行なって、比重の大きい活物質材料を取り出す方法が考えられる。このような方法によると、活物質材料と導電剤とを分離することができるので、活物質材料に含まれていた炭素材料は、活物質材料に含まれた状態のまま、測定に供することができる。
【０１１８】
或いは、顕微ラマン分光によるマッピングによって活物質材料由来のスペクトル成分からマッピングを実施して導電剤成分と活物質材料成分との切り分けを行い、その後活物質材料成分に対応するラマンスペクトルのみを抽出して評価する手法をとることもできる。
【０１１９】
第１の実施形態に係る電極群は、正極と負極と電気的絶縁部材とを含む積層体を具備する。正極は、帯状の正極集電体と、正極集電体の一辺に平行な端部に設けられた正極集電タブと、正極集電体の上に少なくとも正極集電タブを除いて担持された正極活物質含有層とを具備する。正極活物質含有層は正極集電体の上記一辺に平行な第１端部と第２端部とを含む。負極は、帯状の負極集電体と、負極集電体の一辺に平行な端部に設けられた負極集電タブと、負極集電体の上に少なくとも負極集電タブを除いて担持されチタン含有酸化物を含む負極活物質含有層とを具備する。負極活物質含有層は負極集電体の上記一辺に平行な第３端部と第４端部とを含む。電気的絶縁部材は、正極活物質含有層と負極活物質含有層との間に介在している。積層体は、捲回されている。捲回軸に平行な第１方向に正極集電タブが突出する。第１端部よりも第４端部の方が正極集電タブ側に寄って位置している。第１方向と反対向きの第２方向に負極集電タブが突出する。第２端部よりも第３端部の方が負極集電タブ側に寄って位置している。第１端部と第４端部との間の第１ずれ幅と比較して、第２端部と第３端部との間の第２ずれ幅の方が広い。当該電極群は、自己放電が抑制された電池を実現できる。
【０１２０】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る電池は、第１の実施形態に係る電極群を具備している。
【０１２１】
実施形態に係る電池は、電解質を更に具備することができる。電解質は、電極群に保持され得る。
【０１２２】
また、実施形態に係る電池は、電極群及び電解質を収容する外装部材を更に具備することができる。
【０１２３】
さらに、実施形態に係る電池は、負極に電気的に接続された負極端子及び正極に電気的に接続された正極端子を更に具備することができる。
【０１２４】
実施形態に係る電池は、例えば、リチウムイオン二次電池であり得る。また、電池は、例えば、電解質として非水電解質を含んだ非水電解質電池を含む。
【０１２５】
以下、電解質、外装部材、負極端子及び正極端子について詳細に説明する。
【０１２６】
［電解質］
電解質としては、例えば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、溶質としての電解質塩を有機溶媒に溶解することにより調製される。電解質塩の濃度は、０．５ ｍｏｌ／Ｌ以上２．５ ｍｏｌ／Ｌ以下であることが好ましい。
【０１２７】
電解質塩の例には、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）、六フッ化砒素リチウム（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、及び、これらの混合物が含まれる。電解質塩は、高電位でも酸化し難いものであることが好ましく、ＬｉＰＦ6が最も好ましい。
【０１２８】
有機溶媒の例には、プロピレンカーボネート（propylene carbonate；ＰＣ）、エチレンカーボネート（ethylene carbonate；ＥＣ）、ビニレンカーボネート（vinylene carbonate；ＶＣ）のような環状カーボネート；ジエチルカーボネート（diethyl carbonate；ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（dimethyl carbonate；ＤＭＣ）、メチルエチルカーボネート（methyl ethyl carbonate；ＭＥＣ）のような鎖状カーボネート；テトラヒドロフラン（tetrahydrofuran；ＴＨＦ）、２メチルテトラヒドロフラン（2-methyl tetrahydrofuran；２ＭｅＴＨＦ）、ジオキソラン（dioxolane；ＤＯＸ）のような環状エーテル；ジメトキシエタン（dimethoxy ethane；ＤＭＥ）、ジエトキシエタン（diethoxy ethane；ＤＥＥ）のような鎖状エーテル；γ-ブチロラクトン（γ-butyrolactone；ＧＢＬ）、アセトニトリル（acetonitrile；ＡＮ)、及びスルホラン（sulfolane；ＳＬ）が含まれる。これらの有機溶媒は、単独で、又は混合溶媒として用いることができる。
【０１２９】
ゲル状非水電解質は、液状非水電解質と高分子材料とを複合化することにより調製される。高分子材料の例には、ポリフッ化ビニリデン（polyvinylidene fluoride；ＰＶｄＦ）、ポリアクリロニトリル（polyacrylonitrile；ＰＡＮ）、ポリエチレンオキサイド（polyethylene oxide；ＰＥＯ）、又はこれらの混合物が含まれる。
【０１３０】
或いは、非水電解質としては、液状非水電解質及びゲル状非水電解質の他に、リチウムイオンを含有した常温溶融塩（イオン性融体）、高分子固体電解質、及び無機固体電解質等を用いてもよい。
【０１３１】
常温溶融塩（イオン性融体）は、有機物カチオンとアニオンとの組合せからなる有機塩の内、常温（１５℃以上２５℃以下）で液体として存在し得る化合物を指す。常温溶融塩には、単体で液体として存在する常温溶融塩、電解質塩と混合させることで液体となる常温溶融塩、有機溶媒に溶解させることで液体となる常温溶融塩、又はこれらの混合物が含まれる。一般に、二次電池に用いられる常温溶融塩の融点は、２５℃以下である。また、有機物カチオンは、一般に４級アンモニウム骨格を有する。
【０１３２】
高分子固体電解質は、電解質塩を高分子材料に溶解し、固体化することによって調製される。
【０１３３】
無機固体電解質は、Ｌｉイオン伝導性を有する固体物質である。無機固体電解質として、例えば、絶縁層に含むことのできるＬｉイオン伝導性を有する固体電解質を用いることができる。
【０１３４】
［外装部材］
外装部材としては、例えば、ラミネートフィルムからなる容器、又は金属製容器を用いることができる。
【０１３５】
ラミネートフィルムの厚さは、例えば、０．５ｍｍ以下であり、好ましくは、０．２ｍｍ以下である。
【０１３６】
ラミネートフィルムとしては、複数の樹脂層とこれらの樹脂層間に介在した金属層とを含む多層フィルムが用いられる。樹脂層は、例えば、ポリプロピレン（polypropylene；ＰＰ）、ポリエチレン（polyethylene；ＰＥ）、ナイロン、及びポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate；ＰＥＴ）等の高分子材料を含んでいる。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からなることが好ましい。ラミネートフィルムは、熱融着によりシールを行うことにより、外装部材の形状に成形され得る。
【０１３７】
金属製容器の壁の厚さは、例えば、１ｍｍ以下であり、より好ましくは０．５ｍｍ以下であり、更に好ましくは、０．２ｍｍ以下である。
【０１３８】
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等から作られる。アルミニウム合金は、マグネシウム、亜鉛、及びケイ素等の元素を含むことが好ましい。アルミニウム合金は、鉄、銅、ニッケル、及びクロム等の遷移金属を含む場合、その含有量は１００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【０１３９】
外装部材の形状は、特に限定されない。外装部材の形状は、例えば、扁平型（薄型）、角型、円筒型、コイン型、又はボタン型等であってもよい。外装部材は、電池寸法や電池の用途に応じて適宜選択することができる。
【０１４０】
［負極端子］
負極端子は、上述のチタン含有酸化物（負極活物質）のＬｉ吸蔵放出電位において電気化学的に安定であり、かつ導電性を有する 材料から形成することができる。具体的には、負極端子の材料としては、銅、ニッケル、ステンレス若しくはアルミニウム、又は、Ｍｇ，Ｔｉ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｕ，及びＳｉからなる群より選択される少なくとも１種の元素を含むアルミニウム合金が挙げられる。負極端子の材料としては、アルミニウム又はアルミニウム合金を用いることが好ましい。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なることが好ましい。
【０１４１】
［正極端子］
正極端子は、リチウムの酸化還元電位に対し３Ｖ以上４．５Ｖ以下 の電位範囲（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）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することができる。正極端子の材料としては、アルミニウム、或いは、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＳｉからなる群より選択される少なくとも１種の元素を含むアルミニウム合金が挙げられる。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。
【０１４２】
次に、実施形態に係る電池について、図面を参照しながらより具体的に説明する。
【０１４３】
図４は、実施形態に係る一例の扁平型電池の概略断面図である。図５は、図４のＡ部の拡大断面図である。
【０１４４】
図４及び図５に示す電池１は、図４に示す扁平状の捲回型電極群３を具備している。扁平状の捲回型電極群３は、金属層と、これを挟む２枚の樹脂フィルムとを含んだラミネートフィルムからなる袋状外装部材２内に収納されている。
【０１４５】
扁平状の捲回型電極群３は、図６に示すように、外側から負極５、電気的絶縁部材６、正極４、電気的絶縁部材６の順で積層した積層体を渦巻状に捲回し、プレス成型することにより形成されている。負極５のうち最も外側に位置する部分は、図５に示すように負極集電体５ａの内面側の片面上に負極活物質を含む負極活物質含有層５ｂを形成している。負極５のその他の部分では、負極集電体５ａの両面上に負極活物質含有層５ｂが形成されている。正極４については、正極集電体４ａの両面に正極活物質含有層４ｂが形成されている。
【０１４６】
捲回型の電極群３の外周端近傍において、負極端子８が、負極５の最外層の部分の負極集電体５ａに接続されており、正極端子７が、内側に位置する正極４の正極集電体４ａに接続されている。これらの負極端子８および正極端子７は、袋状外装部材２の開口部から外部に延出されている。
【０１４７】
図４及び図５に示す電池１は、図示しない電解質を更に具備する。電解質は、電極群３に含浸された状態で、外装部材２内に収容されている。
【０１４８】
第２の実施形態に係る電池は、第１の実施形態に係る電極群を含む。そのため、電池では、自己放電が抑制されている。
【０１４９】
［第３の実施形態］
第３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２の実施形態に係る電池を具備する。
【０１５０】
実施形態に係る電池パックは、複数の電池を備えることもできる。複数の電池は、電気的に直列に接続することもできるし、又は電気的に並列に接続することもできる。或いは、複数の電池を、直列及び並列の組み合わせで接続することもできる。
【０１５１】
例えば、電池パックは、第２の実施形態に係る電池を５つ具備することもできる。これらの電池は、直列に接続されることができる。また、直列に接続された電池は、組電池を構成することができる。すなわち、実施形態に係る電池パックは、組電池を具備することもできる。
【０１５２】
実施形態に係る電池パックは、複数の組電池を具備することができる。複数の組電池は、直列、並列、又は直列及び並列の組み合わせで接続することができる。
【０１５３】
実施形態に係る電池パックを図６及び図７を参照して詳細に説明する。単電池には、図１及び図２に示す扁平型電池を使用することができる。
【０１５４】
図６は、実施形態に係る電池パックの一例を概略的に示す分解斜視図である。図７は、図６に示す電池パック２０の電気回路の一例を示すブロック図である。
【０１５５】
前述した図１及び図２に示す扁平型電池から構成される複数の単電池２１は、外部に延出した負極端子８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７に示すように互いに電気的に直列に接続されている。
【０１５６】
プリント配線基板２４は、負極端子８及び正極端子７が延出する単電池２１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７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と対向する保護回路基板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。
【０１５７】
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８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及び配線３３を通して保護回路２６に接続されている。
【０１５８】
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の検出温度が所定温度以上になったときである。また、所定の条件とは単電池２１の過充電、過放電、過電流等を検出したときである。この過充電等の検出は、個々の単電池２１若しくは組電池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、正極電位も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６及び図７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。
【０１５９】
正極端子７及び負極端子８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。
【０１６０】
組電池２３は、各保護シート３６およ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およ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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
図６及び図７では単電池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。組み上がった電池パックを直列及び／又は並列に接続することもできる。
【０１６３】
第３の実施形態に係る電池パックは、第２の実施形態に係る電池を含む。そのため、電池パックでは、自己放電が抑制されている。
【０１６４】
［実施例］
以下、実施例を説明する。
【０１６５】
＜電池の作製＞
（実施例１）
［負極の製造］
負極活物質として炭素付着された二次粒子形状のTiNb2O7を用意した。炭素の相を含めた二次粒子の平均粒径は15μmだった。用意した負極活物質と、アセチレンブラックと、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを、８０：１０：１０の質量比で、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）中で混合し、スラリーを得た。このスラリーをＡｌ箔の両面に６０ｇ／ｍ2の目付にて塗布し、乾燥させた。Ａｌ箔の幅方向の一辺に、何れの面にもスラリーを塗布しなかった部分を残した。乾燥後の積層構造物をプレスし、更に真空乾燥を行った。次いで、活物質含有層（乾燥およびプレス後のスラリー塗膜）の幅が180mmとなるように裁断し、負極を得た。裁断する際、スラリーを塗布しなかった部分とは反対側の辺を裁断した。なお、スラリーを塗布しなかった部分を負極集電タブとして用いた。
【０１６６】
［正極の製造］
正極活物質としてＬｉＮｉ０．３３Ｃｏ０．３３Ｍｎ０．３３Ｏ２粒子、導電剤としてカーボンブラック、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を用意した。これらを、９０：５：５の質量比で混合して混合物を得た。次に、得られた混合物をＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶媒中に分散して正極スラリーを調製した。このスラリーを厚さ１５μｍのアルミニウム箔の両面に８０ｇ／ｍ2の目付にて塗布し、乾燥を行った。Ａｌ箔の幅方向の一辺に、何れの面にもスラリーを塗布しなかった部分を残した。乾燥後の積層構造物にロールプレスを施した。その後、活物質含有層（乾燥およびプレス後のスラリー塗膜）の幅が175mmのサイズになるよう裁断して、正極を得た。裁断する際、スラリーを塗布しなかった部分とは反対側の辺を裁断した。なお、スラリーを塗布しなかった部分を正極集電タブとして用いた。
【０１６７】
［電極群の製造］
セパレータ（電気的絶縁部材）として、厚さが１５μｍで、空隙率が７０％のセルロース繊維不織布を用意した。このセパレータを２枚と、上記の通り製造した負極と正極とを、負極、セパレータ、正極、セパレータの順となるよう積層させて、積層体を得た。積層させる際、負極集電タブと正極集電タブとが積層体の反対側（幅方向に対向する一対の辺のそれぞれ）に位置する配置とした。このとき、活物質含有層の幅は負極の方が正極よりも5 mm長いことがわかる。正極集電タブ側の負極活物質含有層のはみ出し幅は1.5 mmとし、負極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出し幅は3.5 mmとした。
積層体を扁平の渦巻状に捲回することにより、電極群を製造した。
【０１６８】
［電解質の調製］
プロピレンカーボネート（ＰＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を体積比ＰＣ：ＤＥＣが１：２となるように混合した。この混合溶媒に、ＬｉＰＦ６を１Ｍ溶解させ、液状非水電解質を得た。
【０１６９】
［電池の作製］
電極群をラミネートフィルムからなる袋状外装部材に挿入した。  
液状非水電解質を、外装部材内の電極群に注液した。外装部材を封止することにより、厚さ１７ｍｍ、幅８８ｍｍ、高さ２４０ｍｍの非水電解質二次電池を得た。
【０１７０】
（実施例２）
実施例１と同様の手順で負極および正極を製造した。  
平均粒径が１μｍのＡｌ２Ｏ３粒子とＰＶｄＦとを、１００：４の質量比で混合した混合物をＮＭＰに分散させてアルミナ含有スラリー（スラリーＩＩ）を調製した。このスラリーは、粘度せん断速度１．０（１／ｓ）で１００Ｐａ・ｓ、粘度せん断速度１０００（１／ｓ）で２Ｐａ・ｓとなるように調製した。
【０１７１】
アルミナ含有スラリーを、負極の両面の活物質含有層上に５g/m2の量となるように塗布した。また、アルミナ含有スラリーの塗工幅が180mmとなるように塗布した。アルミナ含有スラリーを乾燥させて、負極上に絶縁層を形成した。
【０１７２】
絶縁層が形成された負極と正極とを交互に積層させて、積層体を得た。積層させる際、負極集電タブと正極集電タブとが積層体の反対側（幅方向に対向する一対の辺のそれぞれ）に位置する配置とした。実施例１と同様に、正極集電タブ側の負極活物質含有層のはみ出し幅は1.5 mmとし、負極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出し幅は3.5 mmとした。積層体を捲回することにより、電極群を製造した。
【０１７３】
得られた電極群を用いたことを除き、実施例１と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１７４】
（実施例３）
絶縁層の形成にAl2O3の代わりに平均粒径が１μｍのBaSO4粒子を用いた以外、実施例２と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１７５】
（実施例４）
絶縁層の形成にAl2O3の代わりに平均粒径が１μｍのＬｉ７Ｌａ２Ｔａ３Ｏ１２粒子を用いた以外、実施例２と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１７６】
（実施例５）
絶縁層の形成にAl2O3の代わりに平均粒径が１μｍのＬｉ１．４Ａｌ０．４Ｚｒ１．６（ＰＯ４）３粒子を用いた以外、実施例２と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１７７】
（実施例６）
負極活物質含有層の幅を90 mmに変更し、正極活物質含有層の幅を87.5 mmに変更した。正極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出し幅を1 mmに変更し、負極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出し幅を1.5 mmに変更した。電極群をラミネートフィルム製の袋状外装部材の代わりに壁厚０．２５ｍｍのアルミニウム合金（Ａｌ純度９９％）からなり厚さ２１ｍｍ、幅１１５ｍｍ、高さ１０５ｍｍの角形缶に挿入した。  
これらの変更以外は、実施例２と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１７８】
（実施例７）
負極活物質含有層の幅を180 mmに変更し、正極活物質含有層の幅を176.5 mmに変更した。正極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出し幅を1.5 mmに変更し、負極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出し幅を2 mmに変更した。  
これらの変更以外は、実施例２と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１７９】
（実施例８）
実施例１にて負極の製造に用いたスラリーと同様のスラリー（スラリーＩ）を用意した。  
実施例２にて絶縁層の形成に用いたアルミナ含有スラリーと同様のスラリー（スラリーＩＩ）を用意した。  
先に説明した第２の製造方法に沿って絶縁層が形成された負極を作製したことを除き、実施例７と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１８０】
（実施例９）
負極活物質含有層の幅を185 mmに変更し、正極活物質含有層の幅を179 mmに変更した。正極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出し幅を2 mmに変更し、負極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出し幅を4 mmに変更した。  
これらの変更以外は、実施例２と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１８１】
（実施例１０）
負極活物質含有層の幅を118 mmに変更し、正極活物質含有層の幅を113.5 mmに変更した。正極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出し幅を2 mmに変更し、負極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出し幅を2.5 mmに変更した。  
これらの変更以外は、実施例２と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１８２】
（実施例１１）
負極活物質含有層の幅を180 mmに変更し、正極活物質含有層の幅を172.6 mmに変更した。正極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出し幅を3.5 mmに変更し、負極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出し幅を3.9 mmに変更した。  
これらの変更以外は、実施例２と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１８３】
（実施例１２）
負極活物質として平均粒径が1μmの一次粒子形状のTiNb2O7（炭素相なし）を用いた以外、実施例１と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１８４】
（実施例１３）
負極活物質として平均粒径が1μmの一次粒子形状のTiNb2O7（炭素相なし）を用いた以外、実施例２と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１８５】
（実施例１４）
負極活物質として平均粒径が0.8μmの一次粒子形状のTiNb2O7（炭素相なし）を用いた以外、実施例２と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１８６】
（実施例１５）
負極活物質として平均粒径が12μmの二次粒子形状のTiNb2O7（炭素相なし）を用いた以外、実施例２と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１８７】
（実施例１６）
負極活物質として平均粒径が1μmの一次粒子形状のTiNb2O7（炭素相なし）を用いた以外、実施例６と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１８８】
（実施例１７）
負極活物質として平均粒径が1μmの一次粒子形状のTiNb2O7（炭素相なし）を用いた以外、実施例７と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１８９】
（実施例１８）
電極群を製造する際、正極集電タブ側の負極活物質含有層のはみ出し幅を0.5 mmに変更し、負極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出しを4.5 mmに変更した以外、実施例２と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１９０】
（実施例１９）
負極活物質として炭素付着された二次粒子形状のLi2Na1.6Ti5.6Nb0.4O14を用意した。炭素の相を含めた二次粒子の平均粒径は15μmだった。用意した負極活物質と、アセチレンブラックと、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを、８０：１０：１０の質量比で、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）中で混合し、スラリーを得た。このスラリーをＡｌ箔の両面に１００ｇ／ｍ2の目付にて塗布し、乾燥させた。Ａｌ箔の幅方向の一辺に、何れの面にもスラリーを塗布しなかった部分を残した。乾燥後の積層構造物をプレスし、更に真空乾燥を行った。次いで、活物質含有層（乾燥およびプレス後のスラリー塗膜）の幅が180mmとなるように裁断し、負極を得た。裁断する際、スラリーを塗布しなかった部分とは反対側の辺を裁断した。なお、スラリーを塗布しなかった部分を負極集電タブとして用いた。  
この負極を用いたことを除き、実施例１と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１９１】
（実施例２０）
負極活物質として、平均粒径が1μmの一次粒子形状のLi2Na1.6Ti5.6Nb0.4O14（炭素相なし）を用いた以外、実施例１８と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１９２】
（実施例２１）
負極活物質として平均粒径が1μmの一次粒子形状のLi4Ti5O12を用意した。用意した負極活物質と、アセチレンブラックと、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを、８０：１０：１０の質量比で、Ｎ−メチルピロリドン中で混合し、スラリーを得た。このスラリーをＡｌ箔の両面に７５ｇ／ｍ2の目付にて塗布し、乾燥させた。Ａｌ箔の幅方向の一辺に、何れの面にもスラリーを塗布しなかった部分を残した。乾燥後の積層構造物をプレスし、更に真空乾燥を行った。次いで、活物質含有層（乾燥およびプレス後のスラリー塗膜）の幅が180mmとなるように裁断し、負極を得た。裁断する際、スラリーを塗布しなかった部分とは反対側の辺を裁断した。なお、スラリーを塗布しなかった部分を負極集電タブとして用いた。  
この負極を用いたことを除き、実施例１と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１９３】
（比較例１）
電極群を製造する際、正極集電タブ側の負極活物質含有層のはみ出し幅を2.5 mmに変更し、負極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出しを2.5 mmに変更した以外、実施例１と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１９４】
（比較例２）
電極群を製造する際、正極集電タブ側の負極活物質含有層のはみ出し幅を2.5 mmに変更し、負極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出しを2.5 mmに変更した以外、実施例２と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１９５】
（比較例３）
電極群を製造する際、正極集電タブ側の負極活物質含有層のはみ出し幅を4 mmに変更し、負極集電タブ側への負極活物質含有層のはみ出しを1 mmに変更した以外、実施例２と同様に非水電解質二次電池を作製した。
【０１９６】
＜電池の評価＞
各実施例および各比較例にて作製した各々の電池に対し、以下の高温貯蔵試験を実施した。
【０１９７】
各々の電池について、SOC100%からの放電容量を測定した。各々の電池を再度SOC100%に充電した後、60℃恒温槽内にて貯蔵した。貯蔵期間4週間後に残存容量を測定した。
【０１９８】
残存容量は、次の通り測定した。25℃恒温槽内にて、電池表面温度が25℃±3℃となった後、1 C電流にて定電流放電を行った。このとき、放電終止条件を電池電圧が1.8 Vに到達した時点とした。放電した容量を測定し、残存容量を求めた。
【０１９９】
4週間貯蔵した後に測定した残存容量をＣ4とし、貯蔵試験前のSOC100%からの放電容量をＣ0とし、Ｃ0に対するＣ4の割合を算出して残存容量維持率を求めた（残存容量維持率 ＝Ｃ4/Ｃ0 × 100%）。
【０２００】
表１に、各々の電極群の設計および電池の評価結果をまとめる。詳細には、電極群の設計として、負極活物質に用いた化合物の組成、負極活物質含有層の幅（幅ＷＮ）、正極集電タブ側の負極活物質含有層のはみ出し幅（第１ずれ幅Ａ）、負極集電タブ側の負極活物質含有層のはみ出し幅（第２ずれ幅Ｂ）、正極集電タブ側のはみ出し幅と負極活物質含有層の幅との比（Ａ／ＷＮ）、負極集電タブ側のはみ出し幅と負極活物質含有層の幅との比（Ｂ／ＷＮ）を示す。また、評価結果として先に説明した高温貯蔵試験における残存容量維持率を示す。
【０２０１】
【表１】
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【０２０２】
表１に示すとおり、各実施例で作製した電池に対する貯蔵試験における残存容量維持率は、各比較例で作製した電池での残存容量維持率より高かった。この結果が示すとおり、各実施例では自己放電を抑制することができた。
【０２０３】
実施例１−２０では、リチウムの吸蔵・放出電位が比較的低い（卑である）Nb2TiO7又はLi2Na1.6Ti5.6Nb0.4O14を負極活物質として用いていた。そのため、これらの実施例の電池を用いた高温貯蔵試験の条件は、リチウムが析出しやすい条件であった。それにも関わらず自己放電が抑制できていたことから、電気的短絡が生じなかったと判断できる。
【０２０４】
実施例２１では、リチウムの吸蔵・放出電位が比較的高い（貴である）Li4Ti5O12を負極活物質として用いていた。そのため実施例２０の電池は、高温貯蔵試験の条件下でもリチウム析出が起こりにくい条件にあった。つまり、リチウムの析出がなかったため電気的短絡が生じず、自己放電が少なかったと推察される。
【０２０５】
比較例１及び２では、正極集電タブ側と負極集電タブ側とで負極活物質含有層のはみ出し幅が同じだった（第１ずれ幅Ａ＝第２ずれ幅Ｂ）。  
比較例３では、正極集電タブ側での負極活物質含有層のはみ出し幅（ずれ幅Ａ）よりも、負極集電タブ側での負極活物質含有層のはみ出し幅（第１ずれ幅Ｂ）が狭かった。  
このとおり、各比較例では負極活物質含有層のはみ出し幅が正極集電タブ側よりも負極集電タブ側で広くはなく（第１ずれ幅Ａよりも第２ずれ幅Ｂが広くなく）、電極群の設計が適切でなかった。それに起因して、各比較例では短絡が生じた結果、自己放電を抑制できなかったと推察される。
【０２０６】
以上に説明した少なくとも一つの実施形態および実施例に係る電極群は、正極と負極と電気的絶縁部材とを含む積層体を具備する。正極は、帯状の正極集電体と、正極集電体の一辺に平行な端部に設けられた正極集電タブと、正極集電体の上に少なくとも正極集電タブを除いて担持された正極活物質含有層とを具備する。正極活物質含有層は正極集電体の上記一辺に平行な第１端部と第２端部とを含む。負極は、帯状の負極集電体と、負極集電体の一辺に平行な端部に設けられた負極集電タブと、負極集電体の上に少なくとも負極集電タブを除いて担持されチタン含有酸化物を含む負極活物質含有層とを具備する。負極活物質含有層は負極集電体の上記一辺に平行な第３端部と第４端部とを含む。電気的絶縁部材は、正極活物質含有層と負極活物質含有層との間に介在している。積層体は、捲回されている。捲回軸に平行な第１方向に正極集電タブが突出する。第１端部よりも第４端部が正極集電タブ側に位置している。第１方向と反対向きの第２方向に負極集電タブが突出する。第２端部よりも第３端部が負極集電タブ側に位置している。第１端部と第４端部との間の第１ずれ幅よりも、第２端部と第３端部との間の第２ずれ幅が広い。当該電極群は、自己放電が抑制された電池、及びこの電池を具備する電池パックを実現できる。
【０２０７】
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同様に、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ものである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］    帯状の正極集電体と、前記正極集電体の一辺に平行な端部に設けられた正極集電タブと、前記正極集電体の上に少なくとも前記正極集電タブを除いて担持された正極活物質含有層とを具備し、前記正極活物質含有層は前記正極集電体の前記一辺に平行な第１端部と第２端部とを含む正極と
帯状の負極集電体と、前記負極集電体の一辺に平行な端部に設けられた負極集電タブと、前記負極集電体の上に少なくとも前記負極集電タブを除いて担持されチタン含有酸化物を含む負極活物質含有層とを具備し、前記負極活物質含有層は前記負極集電体の前記一辺に平行な第３端部と第４端部とを含む負極と、
前記正極活物質含有層と前記負極活物質含有層との間に介在した電気的絶縁部材と
を含んだ積層体を具備し、
前記積層体が捲回されており、捲回軸に平行な第１方向に前記正極集電タブが突出し、且つ前記第１端部よりも前記第４端部が前記正極集電タブ側に位置し、前記第１方向と反対向きの第２方向に前記負極集電タブが突出し、且つ前記第２端部よりも前記第３端部が前記負極集電タブ側に位置し、
前記第１端部と前記第４端部との間の第１ずれ幅より、前記第２端部と前記第３端部との間の第２ずれ幅が広い電極群。
［２］  ０．００８≦Ａ／ＷＮ≦０．０２の関係を満たし、０．０１≦Ｂ／ＷＮ≦０．０２２の関係を満たす、［１］に記載の電極群：
ここで、Ａは前記第１ずれ幅、Ｂは前記第２ずれ幅、ＷＮは前記負極活物質含有層の前記捲回軸に平行な幅を示す。
［３］  前記第１ずれ幅と前記第２ずれ幅との差Ａ−Ｂが１ｍｍ以上３ｍｍ以下である、［１］又は［２］に記載の電極群。
［４］  前記電気的絶縁部材は、Ｂａ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｔａ，及びＳｉからなる群より選択される１以上の酸化物を含む、［１］乃至［３］の何れか１つに記載の電極群。
［５］  ［１］乃至［４］の何れか１つに記載の電極群を具備する電池。
［６］  ［５］に記載の電池を具備する電池パック。
【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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