非水电解质电池用活性物质、非水电解质电池及电池包

摘要

本发明提供一种输入输出特性及循环特性优异的非水电解质电池用活性物质、采用该活性物质的非水电解质电池及含有该电池的电池包。根据实施方式，提供一种含有单斜晶型铌‑钛复合氧化物粒子的非水电解质电池用活性物质。单斜晶型铌‑钛复合氧化物粒子含有金红石型氧化物。

权利要求

1.一种非水电解质电池用活性物质，其特征在于，其包含含有金红石型铌-钛复合氧化物的单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子，其满足下述式(1)及式(2)中的至少一方，

0.25≤IA/IC≤0.45   (1)

0.7≤IB/IC≤1.2   (2)

在通过测定波长为514.5nm的显微拉曼光谱得到的光谱中，所述IA为与在430～450cm-1出现的金红石型铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰A的强度，所述IB为与在640～660cm-1 -1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰B的强度，所述IC为与在260～280cm 出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰C的强度。

2.根据权利要求1所述的非水电解质电池用活性物质，其特征在于，其具有用LiaTi1+AMbNb2±βO7+2A±σ表示的组成，其中，0≤A≤0.6、0≤a≤5、0≤b≤0.3、0≤β≤0.3、0≤σ≤0.3，M为选自Fe、V、Mo及Ta中的至少1种元素。

3.根据权利要求1所述的非水电解质电池用活性物质，其特征在于，所述金红石型铌-钛复合氧化物具有用下述式(1)表示的组成比，

0＜(N/T)≤2   (1)

式中，N为Nb的摩尔数、T为Ti的摩尔数。

4.根据权利要求3所述的非水电解质电池用活性物质，其特征在于，所述金红石型铌-钛复合氧化物用Nb1.33Ti0.67O4表示。

5.根据权利要求1所述的非水电解质电池用活性物质，其特征在于，所述单斜晶型铌-钛复合氧化物具有与TiNb2O7相同或同等的晶体结构。

6.根据权利要求1所述的非水电解质电池用活性物质，其特征在于，进一步含有被覆所述粒子表面的含碳层。

7.一种非水电解质电池，其特征在于，其含有：正极；

含有权利要求1～6中任1项所述的活性物质的负极；和非水电解质。

8.一种电池包，其特征在于，其含有权利要求7所述的非水电解质电池。

说明书

非水电解质电池用活性物质、非水电解质电池及电池包

技术领域

[0001] 本发明涉及非水电解质电池用活性物质、非水电解质电池及电池包。

背景技术

[0002] 近年来，作为高能量密度电池，一直在开发锂离子二次电池这样的非水电解质电池。非水电解质电池作为混合动力汽车、电动汽车等车辆用电源、大型蓄电用电源受到期待。特别是对于车辆用用途，还要求非水电解质电池具有快速充放电性能、长期可靠性这样的其它特性。可快速充放电的非水电解质电池具有充电时间大幅度缩短的优点，此外，在混合动力汽车中能够提高动力性能，而且能够有效地回收动力的再生能量。

[0003] 快速充放电可通过使电子和锂离子在正极与负极之间快速移动来实现。采用碳系负极的电池因重复快速充放电而有时在电极上析出金属锂的枝晶。枝晶产生内部短路，其结果是有产生发热或着火的可能性。

[0004] 因而，开发了取代碳质物而使用金属复合氧化物作为负极活性物质的电池。特别是，使用钛氧化物作为负极活性物质的电池具有可稳定地进行快速充放电，与碳系负极相比寿命也长的特性。

[0005] 但是，钛氧化物与碳质物相比相对于金属锂的电位高(贵)。此外，钛氧化物单位重量的容量低。因此，使用钛氧化物的电池存在能量密度低的问题。

[0006] 例如，钛氧化物的电极电位按金属锂为基准计大约为1.5V，与碳系负极的电位相比为高(贵)电位。钛氧化物的电位因起因于电化学嵌入脱嵌锂时的Ti3+与Ti4+之间的氧化还原反应，而在电学上受到制约。此外，还有在1.5V左右的高的电极电位上可稳定地进行锂离子的快速充放电的事实。所以，为提高能量密度而降低电极电位实质上是困难的。

[0007] 另一方面，关于单位重量的容量，Li4Ti5O12这样的锂钛复合氧化物的理论容量为175mAh/g左右。另一方面，普通的石墨系电极材料的理论容量为372mAh/g。所以，与碳系负极相比钛氧化物的容量密度非常低。这是由于因在钛氧化物的晶体结构中嵌入锂的位点少及在结构中容易使锂稳定化，从而使实质的容量降低。

[0008] 鉴于上述情况，一直在研究含有Ti和Nb的新的电极材料。特别是，用TiNb2O7表示的复合氧化物由于在嵌入锂时Ti从四价向三价补偿电荷、Nb从五价向三价补偿电荷，所以理论容量达到387mAh/g的高容量，引人注目。

[0009] 但是，TiNb2O7的未嵌入锂的状态下的活性物质的电子导电性低。因此，低SOC(state of charge，荷电状态)区域中的过电压增大，结果使电池的输入输出特性下降。此外，TiNb2O7的嵌入锂时的反应为固溶体生成反应。因此，在嵌入、脱嵌锂时发生体积膨胀、收缩，且电子导电性也低，所以显著发生由导电通路的破坏导致的循环劣化。

[0010] 现有技术文献

[0011] 专利文献

[0012] 专利文献1：日本特开2013-164934号公报

[0013] 非专利文献

[0014] 非专利文献1：Anna Lashtabeg et al.,Ionics,2003,9,220-226

发明内容

[0015] 发明要解决的问题

[0016] 根据实施方式，提供一种输入输出特性和循环特性优异的非水电解质电池用活性物质、采用该活性物质的非水电解质电池及含有该电池的电池包。

[0017] 用于解决问题的手段

[0018] 根据实施方式，提供一种含有单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子的非水电解质电池用活性物质。单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子含有金红石型氧化物。

[0019] 此外，根据实施方式，提供一种含有正极、负极和非水电解质的非水电解质电池。负极含有实施方式所涉及的非水电解质电池用活性物质。

[0020] 另外，根据实施方式，提供一种含有实施方式所涉及的非水电解质电池的电池包。

附图说明

[0021] 图1是表示实施方式的非水电解质电池用活性物质的晶体结构的示意图。

[0022] 图2是从与图1不同的晶轴方向看图1的晶体结构时的示意图。

[0023] 图3是表示实施方式的扁平型非水电解质电池的剖视图。

[0024] 图4是图3的A部的放大剖视图。

[0025] 图5是示意性地表示实施方式所涉及的其它扁平型非水电解质电池的部分缺口立体图。

[0026] 图6是图5的B部的放大剖视图。

[0027] 图7是实施方式所涉及的电池包的分解立体图。

[0028] 图8是表示图7的电池包的电路的方框图。

[0029] 图9是表示从实施例1的活性物质得到的XRD光谱的图。

[0030] 图10是表示从实施例1的TiNb2O7相得到的EDX光谱的图。

[0031] 图11是表示从实施例1的金红石型TiO2得到的EDX光谱的图。

[0032] 图12是表示实施例1的活性物质的通过测定波长为514.5nm的显微拉曼光谱测定而得到的显微拉曼光谱的图。

[0033] 图13是表示实施例8的活性物质的通过测定波长为514.5nm的显微拉曼光谱测定而得到的显微拉曼光谱的图。

具体实施方式

[0034] 以下，参照附图对实施方式进行说明。再者，在整个实施方式中对于通用的构成标注同一符号，并将重复的说明省略。此外，各图是用于促进发明的说明和其理解的示意图，其形状或尺寸、比例等有与实际装置的不同的地方，但这些可参考以下的说明和公知的技术适宜地进行设计变更。

[0035] (第1实施方式)

[0036] 根据第1实施方式，提供一种含有单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子的非水电解质电池用活性物质。单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子含有金红石型氧化物。该金红石型氧化物如果通过在充放电初期嵌入锂来提高单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子的电子传导性，则不仅可改善低SOC(state of charge)区域的输入输出性能，而且还可抑制导电通路的破坏，改善充放电循环性能，这是本发明者们首次发现的。

[0037] 优选金红石型氧化物含有金红石型二氧化钛及金红石型铌-钛复合氧化物中的至少1种。金红石型二氧化钛如果处于3V(v.s.Li+/Li)以下的低的电极电位则嵌入锂。可是，因金红石型二氧化钛具有空隙窄的结构，而使锂在固体内的扩散速度慢。因此，即使使电极电位退回锂也不能完全从金红石型二氧化钛脱嵌，而残留一部分，Ti以3价的状态残留。因而，能够维持通过嵌入锂提高电子导电性的状态。通过在单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子中含有这样的金红石型二氧化钛，由于在初次充放电后也形成确保电子导电性的状态，所以可改善速率特性及充放电循环特性。

[0038] 金红石型二氧化钛含有Nb元素，即，金红石型铌-钛复合氧化物能够进一步改善电子导电性。认为这是含有4价的Ti的金红石型二氧化钛因含有5价的Nb而损害电中性时，形成结构缺陷，由该结构缺陷带来的影响。另一方面，对于锐钛矿型等非金红石型的二氧化钛，Li的嵌入、脱嵌的可逆性比金红石型结构高。因此，未放电时的电子导电性低于金红石型。

[0039] 优选金红石型铌-钛复合氧化物具有用下述式(1)表示的组成比。由此，能够得到电子导电性高的活性物质。组成比的更优选的范围为0.02≤(N/T)≤2.0。

[0040] 0＜(N/T)≤2    (1)

[0041] 式中，N为Nb的摩尔数，T为Ti的摩尔数。

[0042] 在金红石型铌-钛复合氧化物中，也可以将5价的Nb置换成4价的Nb。在此种情况下，金红石型铌-钛复合氧化物可用Nb1.33Ti0.67O4表示。尽管因Nb元素为4价而能维持电中性，但是Nb1.33Ti0.67O4的电子导电性仍高于TiNb2O7。因此，能够改善活性物质的电子导电性。

[0043] 金红石型氧化物在单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子中以哪种状态含有都可以。例如，在金红石型氧化物为被覆粒子表面的层状物或粒状物时，能够提高电极中的粒子间的电子传导性。在此种情况下，可以被覆活性物质粒子表层全体，也可以被覆活性物质粒子的一部分。在被覆活性物质粒子表层全体时，能够抑制伴随TiNb2O7的表面反应的劣化。部分的被覆可在不阻碍锂向TiNb2O7的嵌入的情况下提高电子导电性。此外，在单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子内部中含有时，能够改善一次粒子中的电子导电性。这些可根据活性物质的合成方法、条件适宜变更。

[0044] 在金红石型二氧化钛为粒状物时，其一次粒径优选为1μm以下。如果为1μm以下，则能够充分进行锂的嵌入，能够充分提高电子导电性。

[0045] 优选单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子具有与TiNb2O7相同或同等的晶体结构。这里，所谓与TiNb2O7同等的晶体结构，是指满足：(1)晶体结构归属于C2/m，(2)晶体结构如图1及图2中所例示，(3)在广角X射线散射测定中具有归属于TiNb2O7的峰。

[0046] 图1及图2中示出TiNb2O7的晶体结构的示意图，下面对其进行说明。如图1所示，单斜晶型TiNb2O7的晶体结构由金属离子101和氧化物离子102构成骨架结构部分103。再者，在金属离子101中，以Nb∶Ti＝2∶1的比例任意地配置Nb离子和Ti离子。通过三维交替地配置该骨架结构部分103，在骨架结构部分103彼此间存在空隙部分104。该空隙部分104成为锂离子的宿主(host)。

[0047] 在图1中，区域105及区域106为在[100]方向和[010]方向具有2维的沟道的部分。如图2所示，在单斜晶型TiNb2O7的晶体结构中，在[001]方向存在空隙部分107。该空隙部分
107具有对锂离子的导电有利的隧道结构，成为连接区域105和区域106的[001]方向的导电路径。通过存在该导电路径，锂离子可在区域105和区域106来往。

[0048] 这样，在单斜晶型的晶体结构中，锂离子的等价的嵌入空间大，且结构上稳定，另外，通过存在具有锂离子的扩散快的2维的沟道的区域和连接它们的[001]方向的导电路径，锂离子向嵌入空间的嵌入脱嵌性提高，而且锂离子的嵌入脱嵌空间实效地增加。由此，可提供高的容量和高的速率性能。

[0049] 另外，上述晶体结构在将锂离子嵌入空隙部分104中时，将构成骨架的金属离子101还原成3价，由此保持晶体的电中性。单斜晶型铌-钛复合氧化物不仅可使Ti离子从4价向3价还原，而且可使Nb离子从5价向3价还原。因此，单位活性物质重量的还原价数大。因而，即使嵌入大量的锂离子也可保持晶体的电中性。因此，与只含有4价阳离子的氧化钛这样的化合物相比，能量密度高。单斜晶型铌-钛复合氧化物的理论容量为387mAh/g左右，这是具有尖晶石结构的钛氧化物的2倍以上的值。

[0050] 此外，单斜晶型铌-钛复合氧化物具有1.5V(vs.Li/Li+)左右的锂嵌入电位。因此，通过单斜晶型铌-钛复合氧化物具有与TiNb2O7同等的晶体结构，可提供能稳定地进行重复快速充放电的电池。

[0051] 由以上得知，通过单斜晶型铌-钛复合氧化物具有与TiNb2O7相同或同等的晶体结构，可提供具有优异的快速充放电性能和高的能量密度的非水电解质电池用活性物质。

[0052] 关于单斜晶型铌-钛复合氧化物，含有金红石型氧化物的状态下的组成(包含金红石型氧化物的总组成)优选用LiaTi1+AMbNb2±βO7+2A±σ(0≤A≤0.6、0≤a≤5、0≤b≤0.3、0≤β≤0.3、0≤σ≤0.3，M为选自Fe、V、Mo及Ta中的至少1种元素)表示。这里，Li为在充放电反应中被嵌入、脱嵌的锂。

[0053] 之所以使a的范围为0≤a≤5，是因为如果a超过5，则可含有理论容量以上的锂，因锂的过剩地嵌入而使电池特性降低。

[0054] 如果单斜晶型铌-钛复合氧化物中所含的金红石型氧化物的含量高，则为0＜A。在0.6＜A时，单斜晶型铌-钛复合氧化物中所含的金红石氧化物的量过剩，因此是不优选的。

[0055] 优选可将Ti元素的一部分置换成Nb元素，且为0≤β≤0.3。如果为β＞0.3，则因超过固溶极限量而使结晶性下降，使活性物质容量及速率特性降低。

[0056] 能够用元素M置换Ti元素或Nb元素。这里，M为选自Fe、V、Mo及Ta之中的至少1种元素。如果b超过0.3，则达到置换极限量以上，使单斜晶型铌-钛复合氧化物的结晶性下降。因此，优选0≤b≤0.3的范围。

[0057] Fe为3价的元素，与5价的Nb元素一同以保持电中性的方式置换Ti元素。由此可期待改善活性物质的电子导电性。Ta、V为5价的元素，置换Nb元素。Ta是含Nb的矿石即铌铁矿中所含的材料，即使用Ta置换Nb元素也能得到同等的特性。V元素可改善电子导电性，而且含有V的原料具有作为烧结助剂的效果，因此可期待低熔点化。Mо是6价的元素，与4价的Ti元素一同以保持电中性的方式置换Nb元素。含Mo的原料具有作为烧结助剂的效果，因此可期待低熔点化。

[0058] 关于O元素，可用不活泼气体溶解-红外线吸收光谱等方法进行定量，但因吸附在表面上的水分、有机物等带来的杂质的影响，在测定装置的原理上难进行正确定量。因此将用LiaTi1+AMbNb2±βO7+2A±σ表示组成时的氧浓度的误差范围规定为±0.3(0≤σ≤0.3)。之所以使σ的范围在0≤σ≤0.3，是因为如果σ超过0.3，则相对于主相即Nb2TiO7，称为Nb10Ti2O29或Nb24TiO62的副相的存在比增大，由此使可嵌入锂的量降低。

[0059] 优选实施方式的活性物质含有被覆其表面的含碳层。在金红石型氧化物的粒状物或层状物被覆单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子表面的至少一部分时，含碳层可被覆金红石型氧化物及单斜晶型铌-钛复合氧化物的至少任一方。此外，在单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子内部含有金红石型氧化物时，含碳层可被覆该粒子的表面的至少一部分。作为含碳层中所含的碳材料的例子，可列举碳黑、石墨。

[0060] 优选使活性物质的BET比表面积在1～50m2/g的范围内。通过使比表面积在1m2/g以上，能够充分确保负极活性物质和非水电解质的接触面积，容易得到良好的放电速率特性，2
而且能够缩短充电时间。另一方面，通过使比表面积在50m/g以下，能够抑制负极和非水电解质的反应性过于提高，由此能够提高具备如此的负极的非水电解质电池的寿命特性。此外，能够使后述的电极制造中所用的含有活性物质的浆料的涂布性变得良好。

[0061] 这里，BET比表面积是指通过BET法求出的比表面积。作为粒子的比表面积的测定，通常采用在液态氮的温度下使吸附占有面积已知的分子吸附在粉体粒子表面上，从其量求出试样的比表面积的方法。其中最经常利用的方法是利用不活泼气体的低温低湿物理吸附的BET法。该方法是将单分子层吸附理论即Langmuir理论扩张到多分子层吸附的方法，作为粉体或粒子等固体的比表面积的计算方法是最有名的方法。

[0062] 单斜晶系铌-钛复合氧化物及金红石型氧化物的结晶状态例如可采用粉末X射线衍射法(XRD)进行观察。但是，在金红石型氧化物的含量低时，有时不能通过XRD测定进行检测。在此种情况下，可用其它测定方法来确定状态。

[0063] 可从通过XRD测定得到的衍射峰的位置求出散射角2θ的值，从布拉格定律算出晶体的晶面距离d，通过解析确定晶体结构(晶系)。此外对于已知的物质，通过查询JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards，粉末衍射标准联合委员会)卡片等标准物质的衍射数据也能确定。

[0064] 活性物质的粉末X射线衍射测定按以下进行。首先，对对象试样进行粉碎或利用筛子等的粒度选定至平均粒径达到5μm以下。平均粒径可用激光衍射法来求出。由于调查了粉碎对试样的结晶性没有影响，所以确认在粉碎前和粉碎后主峰的半峰宽没有变化。

[0065] 将粉碎了的试样填充在形成于玻璃试样板上的深0.2mm以上的托盘部分中，使用玻璃板使其平滑化。此时，注意不要因试样的填充不足而有裂纹、空隙等。为了正确地确定峰位置，以由托盘的基准面不产生凹凸的方式进行填充。

[0066] 接着，将填充了试样的玻璃板设置在粉末X射线衍射装置中，使用Cu-Kα射线取得衍射图案。

[0067] 有因试样的粒子形状而产生粒子取向的影响的可能性，有峰的位置偏移或强度比变化的可能性。在此种情况下，可通过将相同的试样装入林德曼玻璃制毛细管中，采用旋转试样台进行测定来调查影响。对得到的X射线图表进行比较，只要特定面的强度比中出现装置误差以上的差异，就采用使用旋转试样台的测定结果。

[0068] 在对电极中所含的活性物质进行粉末X射线衍射测定时，例如可按以下进行。为了把握活性物质的结晶状态，形成使锂离子从活性物质完全脱嵌的状态。例如在作为负极使用时，使电池形成完全放电的状态。但是，即使在放电状态有时也存在残留的锂离子，因此要注意分析结果。

[0069] 接着，在填充了氩的手套箱中将电池分解，用适当的溶剂对作为测定对象的电极进行清洗。例如优选采用碳酸甲乙酯等。如果清洗不充分，则因残留在电极中的锂离子的影响，有时混入碳酸锂或氟化锂等杂质相。在此种情况下，最好采用测定气氛为不活泼气体的气密性容器。接着，将洗净的电极切取与粉末X射线衍射装置的托盘的面积相同的程度，按照达到与玻璃托盘的基准面相同高度的方式直接粘贴，进行测定。此时，根据电极基板的金属箔的种类，预先调查源自基板的峰出现在怎样的位置，从测定结果中扣除。此外，也调查有无源自称为导电助剂或粘合剂的合剂的峰，同样可从测定结果中扣除。在电极基板的峰和活性物质的峰重合时，优选从基板上将活性物质剥离进行测定。这对于正确地测定峰强度是必要的。如果将电极浸渍在碳酸甲乙酯等溶剂中，施加超声波则可与基板剥离。然后，使溶剂挥发，将回收的电极体粉末(包含活性物质、导电助剂、粘合剂)填充在林德曼玻璃制毛细管等中，测定粉末X射线衍射。此外，可将同样回收的电极体粉末供于各种化学分析。

[0070] 优选实施方式的活性物质在通过测定波长为514.5nm的显微拉曼光谱得到的光谱-1 -1中，出现与在430～450cm (更优选在440±10cm )出现的金红石型氧化物的拉曼谱带对应的峰A、与在640～660cm-1(更优选在650±10cm-1)出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰B、在260～280cm-1(更优选在270±10cm-1)出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰C，满足下述式(1)及式(2)中的至少一方。

[0071] 0.25≤IA/IC≤0.45   (1)

[0072] 0.7≤IB/IC≤1.2   (2)

[0073] IA为峰A的强度，IB为峰B的强度，IC为峰C的强度。

[0074] 首先，对(1)进行说明。在活性物质中含有金红石型氧化物时，由于在430～450cm-1出现峰，所以由此能够确认金红石型氧化物的存在。金红石型氧化物的含量可根据峰A的强度IA和峰C的强度IC来决定。其强度比优选为0.25≤IA/IC≤0.45。强度比(IA/IC)低于0.25表示金红石型氧化物的含量低，有电子导电性的改善微小、特性下降的顾虑。在强度比(IA/IC)超过0.45时，金红石型氧化物的含量过剩，因而有容量显著下降的顾虑。

[0075] 对式(2)进行说明。在活性物质中含有Nb1.33Ti0.67O4时，活性物质具有金红石型结构，但因电子导电性高，而在显微拉曼测定时吸收激发光，难以利用拉曼谱带进行定量。可是，在含有Nb1.33Ti0.67O4的单斜晶型铌-钛复合氧化物中，通过形成Nb1.33Ti0.67O4晶体结构发生变化，该变化可通过显微拉曼测定进行观察。因此，可根据单斜晶型铌-钛复合氧化物的拉曼谱带的强度比判断Nb1.33Ti0.67O4含量。具体而言，发现随着形成Nb1.33Ti0.67O4，峰B的强度IB相对减小。关于峰B的强度IB和峰C的强度IC，优选为0.7≤IB/IC≤1.2。强度比(IB/IC)低于0.7表示Nb1.33Ti0.67O4的含量高。在此种情况下，阻碍Li扩散，电阻增大，因而有损害电池特性的顾虑。在强度比(IB/IC)超过1.2时，Nb1.33Ti0.67O4的含量低，有可能不能预期伴随着目标电子导电性的提高的电池特性的改善。

[0076] 显微拉曼光谱测定例如通过以下方法实施。

[0077] 装置：堀场Jobin Yvon制T-6400

[0078] 测定模式：宏观拉曼(Macro Raman)

[0079] 光束直径：100μm

[0080] 光源：Ar+激光/514.5nm

[0081] 激光功率：10mW

[0082] 衍射光栅：Spectrograph 1800gr/mm

[0083] 分散：Single 21A/mm

[0084] 狭缝：100μm

[0085] 检测器：CCD(Jobin Yvon制，1024×256)

[0086] 由于TiNb2O7的拉曼谱带以重叠的形式存在多个，所以具有定量值因拟合的方法而不同的可能性。因此，不实施利用拟合的算出，而用光谱的最大值定义峰强度。可是，在测定铌-钛复合氧化物时，因测定体系的差异、或试样的放置方式、从试样体发出的荧光等的影响而出现背景，这对试样的峰强度产生影响，有时不能精确地算出强度。在此种情况下，例如准备由TiNb2O7的单相构成且粒子形态、一次粒径同样的材料，通过实施相对比较观察金红石型结构的有无及拉曼谱带的峰的变化。在如此也难消除荧光的影响且评价困难时，通过利用三次样条函数来修正伴随荧光的背景，实施利用Pseudo-Voigt函数的峰拟合，从而精确地评价除去了背景的强度。

[0087] 金红石型二氧化钛及金红石型铌-钛复合氧化物在搭载在电池中进行充放电时嵌入、脱嵌锂。可是，金红石型氧化物因形成空隙窄的结构而使锂在固体内的扩散速度慢。因此，即使退回电极电位嵌入的锂也不完全脱嵌，而残留一部分，Ti以3价的状态残留。因此，在进行了充放电的电极的情况下，有时难用上述方法确定结构。因而，例如通过以下所示的TEM观察及FFT解析来实施电池中所含的活性物质的结构的确定。

[0088] 用环氧系的树脂固定活性物质或电极。然后，在将固定化的试样机械研磨后，通过离子研磨使其薄膜化。作为离子研磨的装置，例如可使用GATAN公司制Dual Mill600。TEM的分析装置、观察条件例如按以下方法实施。

[0089] 测定装置：日立公司制H-9000UHR III

[0090] 加速电压：300kV

[0091] 将图像的倍率规定为400000倍。从得到的图像中找出出现晶格像的粒子。通过对粒子晶格像进行傅里叶变换，得到倒易晶格像。

[0092] FFT解析例如可按以下实施。用逆向扫描仪将以图像400000倍摄影的负片电子化(4000dpi)，用PC内的图像软件放大5倍(800dpi)。接着，在图像软件上以500pxφ程度剪下得到晶格纹的地方。接着，通过用图像解析软件进行傅里叶变换，得到FFT图案。作为图像解析软件，例如可使用NEC公司制作的CryStMapp。

[0093] 通过以上方法，可从得到的FFT图案中识别单斜晶型铌-钛复合氧化物和金红石型氧化物。但是，FFT图案因粒子的结晶方位或离子研磨的程度而不同，所以在所有粒子中不一定明确。因而，以50000倍的视野摄影图像，对其中全部的粒子实施同样的解析，确认金红石型氧化物的有无。另外，通过TEM观察得到的图像相对于全部粒子只得到极少的一部分信息，因此优选将该操作实施5次以上，确认再现性良好。

[0094] 另外，组成比(N/T)满足式(1)的金红石型氧化物的鉴定可通过EDX分析来确认。根据EDX分析的鉴定例如可按以下方法实施。

[0095] 测定装置：JEOL制JEM2300T

[0096] 系统：Analysis Stasion

[0097] 图像取得：Digital Micrograph

[0098] 测定电压：200kV

[0099] 光束直径：0.7～1nm

[0100] 测量时间：15秒～30秒

[0101] 对得到的图像，也可以以从EDX分析得到的光谱为基础进行二维映射，从Nb元素和Ti元素的浓淡求出单斜晶系氧化物和金红石型氧化物的划分，但为了正确判断混合存在的有无，例如可通过以下方法实施。从得到的图像算出任意的粒子，将该粒子分割成5nm×5nm见方的区域。对分割的各点实施EDX测定，得到代表性的光谱。在含有组成比满足式(1)的金红石型氧化物时，与在TiNb2O7中得到的光谱相比，可得到Ti的峰强度相对大的光谱，因此可利用该方法确认是否含有金红石型氧化物。

[0102] 通过以上的FFT解析和EDX分析，即使在电池搭载后的含有锂的电极中也能确认是否含有金红石型氧化物。

[0103] 第1实施方式的非水电解质电池用活性物质没有特别的限定，例如，可用第2实施方式的非水电解质电池用活性物质的制造方法进行制造。

[0104] 根据以上说明的第1实施方式的非水电解质电池用活性物质，由于含有包含金红石型氧化物的单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子，所以即使在低SOC区域也可得到高的输入输出性能，且能够实现充放电循环性能优异的非水电解质电池。

[0105] (第2实施方式)

[0106] 根据第2实施方式，可提供一种非水电解质电池用活性物质的制造方法。第1非水电解质电池用活性物质的制造方法具备将包含含有Nb和Ti的非晶质的复合氢氧化物的前体，以30℃/分钟以上的升温速度快速加热到1000℃以上的温度，对其进行热处理的工序。另一方面，第2非水电解质电池用活性物质的制造方法具备通过在还原气氛下对具有与TiNb2O7同等的晶体结构的单斜晶型铌-钛复合氧化物进行热处理，生成金红石型Nb1.33Ti0.67O4的工序。

[0107] 首先，对第1非水电解质电池用活性物质的制造方法进行说明。按照该方法，可得到单斜晶型铌-钛复合氧化物和金红石型氧化物的复合体。

[0108] 在金红石型二氧化钛中大量含有Nb元素时，例如可按以下所述的液相合成法进行制造。在液相合成法中，以按原子水平混合了Nb元素和Ti元素的状态进行反应。因此，能够在金红石型二氧化钛中大量含有Nb元素。此外，能以更短的烧成时间形成TiNb2O7，因此能够减小单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子中所含的金红石型二氧化钛的粒径。

[0109] 首先，将溶解了Ti化合物的酸性溶液(A)和溶解了Nb化合物的酸性溶液(B)混合。作为各酸性溶液的起始原料没有特别的限定，可使用通过将含有Ti或Nb的氢氧化物、硫化物、氧化物、盐、醇盐、有机物分别溶解于纯水、乙醇、酸等适合的溶剂中而得到的溶液。在混合时，以Nb/Ti的摩尔比(N/T)达到1≤(N/T)≤2的范围的方式调整各酸性溶液(A)、(B)的混合比。更优选规定为1.3≤(N/T)≤1.9。这里的摩尔比为装料时的摩尔比，与制造后的活性物质中的Nb和Ti的组成比有时不同。

[0110] 接着，在含有按上述调整的Ti化合物及Nb化合物的混合溶液中，混合作为pH调节剂的碱溶液，由此使共沉淀析出物析出。pH调节剂优选碱溶液，优选pH8以上的溶液，更优选pH12以上的溶液。pH大的溶液能以小的液量使共沉淀析出物析出，因此是优选的。作为pH调节剂，例如可使用氨水。作为混合的方法，可以是向含有Ti化合物及Nb化合物的混合溶液中滴加pH调节剂的方法，相反也可以是向pH调节剂中滴加含有Ti化合物及Nb化合物的混合溶液的方法。可通过液体滴加的方法、速度、时机来控制析出物的凝聚度和粒子形状。从可抑制过度的凝聚的观点出发，更优选每次少量地缓慢向混合溶液中加入pH调节剂。通过添加pH调节剂，将含有Ti及Nb的混合液的pH调节到碱性侧。pH调节只要一边监视共沉淀析出物的析出的状况一边进行调节即可，但作为目标将pH规定为1～10的范围，优选将pH规定为6～9的范围。由此能够使含有Ti及Nb的共沉淀析出物析出。

[0111] 此外，通过在调节pH的工序的前后，实施利用高压釜容器的密闭加热处理，能够进一步使Nb元素在金红石型二氧化钛中的含量增加。高压釜容器的加热处理温度优选为200℃以上，烧成时间优选为5小时以上。在这样的条件下，生成过剩掺杂了Nb的锐钛矿型二氧化钛，作为前体可得到在二氧化钛中预先掺杂了Nb的物质。如果对其进行热处理，则一部分以含有Nb元素的状态向金红石型二氧化钛进行相转移，另一方面还发生TiNb2O7的生成，因此可得到含有掺杂了Nb的金红石型二氧化钛的单斜晶系铌-钛复合氧化物粒子。

[0112] 接着，对析出的共沉淀析出物进行清洗。作为用于清洗的溶液，例如优选使用纯水。作为清洗的目标，充分进行到清洗后的废液的pH接近6～8的范围，更优选接近中性。在充分进行清洗后，进行过滤、干燥，由此得到前体粉末。

[0113] 如此得到的前体为混合了Nb和Ti的复合共沉淀析出物，更优选为非晶质的复合氢氧化物。通过如此形成均质地混合了Ti和Nb的非晶状的前体粉末，可提高烧成时的反应性，与以往的固相反应法等相比能以更低的低温、更短的时间对Nb-Ti复合氧化物进行烧成，可抑制其后的烧成工序的温度、时间。

[0114] 过滤、干燥后的前体粉末有时凝聚。此外，因原料种类的影响有时一次粒子的粒子尺寸不一致。在此种情况下，优选利用球磨机或珠磨机等机械粉碎法进行粉碎。

[0115] 接着，对得到的前体粉末实施烧成。烧成在700℃～1200℃的范围内的温度下进行。将烧成时间规定为1～12小时。更优选烧成温度为950～1100℃，烧成时间为1～5小时。通过这样的条件下进行烧成，可形成由单斜晶型铌-钛复合氧化物构成的相。

[0116] 此外，如果烧成温度为800℃以上，则晶粒生长及粒子间的颈缩进展。因此，从抑制晶粒生长及粒子间的颈缩、同时提高结晶性的观点出发，可在上述烧成的前后附加在600℃～800℃的范围内的温度下退火1～24小时的工序。

[0117] 关于前体的烧成，更优选以30℃/分钟以上的升温速度快速加热到1000℃以上的温度，对其进行热处理。TiNb2O7的生成在900℃以上的温度下发生，而在400℃时开始锐钛矿型二氧化钛的生成，在800℃时开始金红石型二氧化钛的生成。因此如果升温速度慢，则先生成二氧化钛，因此有时烧成后的金红石型二氧化钛独立，与TiNb2O7分离析出。

[0118] 烧成的气氛可以是大气中、氮、氩、氦等不活泼气体气氛中或真空气氛中的任一种，但为了得到氧化物优选氧化性气氛，具体而言，优选大气气氛。此外，也可以在故意提高了氧浓度的大气气氛中进行烧成。

[0119] 关于烧成后的粉末，有可能粒子颈缩，或粒子过度生长。因而，如果用球磨机或珠磨机等机械粉碎法进行粉碎则可形成更微细的粒子，因此是优选的。但是，如果实施机械粉碎，则有损害活性物质的结晶性的可能性。在此种情况下，由于可通过在上述工序后再次附加在600℃～800℃的范围内的温度下退火1～24小时的工序来进行改善，因此是优选的。

[0120] 此外，对于烧成后的粉末，也可进一步使碳复合化。与碳的复合方法没有特别的限定。作为碳源，例如可列举出糖类、聚烯烃类、腈类、醇类、含有其它苯环的有机化合物等。此外，也可通过行星球磨机等机械方法担载碳黑及石墨等。在将烧成后的粉末和碳源混合后，在还原气氛下进行烧成。烧成温度优选为900℃以下。在烧成温度超过900℃时，有因进行Nb元素的还原反应而使异相析出的顾虑。作为还原气氛，优选氮、二氧化碳、氩等气氛。

[0121] 此外，在烧成后的粒子尺寸为1μm以下的情况下，如果用喷雾干燥等方法进行造粒，则电极制作工序中的浆料的分散性提高，涂液性稳定，因此是优选的。

[0122] 以下，对第2非水电解质电池用活性物质的制造方法进行说明。采用该方法，可得到单斜晶型铌-钛复合氧化物和Nb1.33Ti0.67O4的复合体。

[0123] 在得到与Nb1.33Ti0.67O4的复合体时，例如，可通过在还原气氛下对具有与TiNb2O7同等的晶体结构的单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子进行热处理来实施。如果在还原气氛中进行烧成，则单斜晶型铌-钛复合氧化物的一部分被还原(例如，表层的TiNb2O7中所含的Nb元素被还原成4价)，其结果是生成Nb1.33Ti0.67O4。

[0124] 所用的单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子例如可用固相反应法进行制造。作为起始原料，使用含Nb的固体粉末和含Ti的固体粉末。例如，使用氧化铌、氢氧化铌、氧化钛、氢氧化钛等。

[0125] 首先，将含Nb的固体粉末和含Ti的固体粉末按规定的摩尔比充分混合。固体粉末的粒径优选为1μm以下。由此，可提高反应性。

[0126] 能够在主烧成前进行预烧成。优选使预烧成的温度在600℃以上且1100℃以下。通过进行预烧成，能够将吸附在原料粉末上的微量的杂质成分(例如水或有机物等)除去，另外通过设定为二阶段的烧成，能够使烧成后的活性物质的结晶性提高。

[0127] 关于主烧成，优选温度为1000℃以上且1350℃以下，优选烧成时间为12小时以上。

[0128] 主烧成后的粉末因晶粒生长而有时使粒子粒径大到几十μm以上。另外在减小粒径时，例如可用湿式珠磨机等方法进行粉碎。可是，在此种情况下，有结晶性显著降低的可能性。因而，优选实施温度为600℃以上且800℃以下、烧成时间为1～5小时的范围的退火。

[0129] 根据以上方法，可用固相反应法得到单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子。

[0130] 接着，对得到的粉末实施还原气氛下的烧成。作为还原气氛，使用在氩气或氮、二氧化碳等不活泼气体中混合了氢的气氛。氢的混合比以体积比计优选为3～5％。由此可促进还原反应。还原气氛中的烧成温度优选为900℃以上且1100℃以下，烧成时间优选为2小时以上且低于24小时。在烧成时间低于2小时时，不能充分生成Nb1.33Ti0.67O4，在24小时以上时过剩地生成Nb1.33Ti0.67O4，因而使电池容量或锂向单斜晶型铌-钛复合氧化物的扩散性降低。

[0131] 此外，对于烧成后的粉末也可进一步使碳复合化。与碳的复合方法没有特别的限定。作为碳源，例如可列举出糖类、聚烯烃类、腈类、醇类、含有其它苯环的有机化合物等。此外，也可通过行星球磨机等机械方法担载碳黑及石墨等。在将烧成后的粉末和碳源混合后，在还原气氛下进行烧成。烧成温度优选为900℃以下。在烧成温度超过900℃时，有因进行Nb元素的还原反应而使异相析出的顾虑。作为还原气氛，优选氮、二氧化碳、氩等气氛。

[0132] 根据以上说明的第2实施方式的非水电解质电池用活性物质的制造方法，可提供包含含有金红石型氧化物的单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子的活性物质，因此即使在低SOC区域也可得到高的输入输出性能，且能够实现充放电循环性能优异的非水电解质电池。

[0133] (第3实施方式)

[0134] 第3实施方式所涉及的非水电解质电池包含正极、含有第1实施方式所涉及的活性物质的负极及非水电解质。该非水电解质电池也可以进一步含有隔膜及外包装部件。

[0135] 以下，对正极、负极、非水电解质、隔膜、外包装部件进行详细的说明。

[0136] 1)正极

[0137] 正极含有集电体和形成在该集电体的一面或两面上并含有活性物质及粘结剂的正极层(含正极活性物质层)。

[0138] 作为活性物质，例如能够使用氧化物、硫化物、聚合物等。例如，可列举出可嵌入锂的二氧化锰(MnO2)、可嵌入锂的氧化铁、可嵌入锂的氧化铜、可嵌入锂的氧化镍、锂锰复合氧化物(例如LixMn2O4或LixMnO2)、锂镍复合氧化物(例如LixNiO2)、锂钴复合氧化物(例如LixCoO2)、锂镍钴复合氧化物(例如LiNi1-yCoyO2)、锂锰钴复合氧化物(例如LixMnyCo1-yO2)、尖晶石型锂锰镍复合氧化物(例如LixMn2-yNiyO4)、具有橄榄石结构的锂磷氧化物(例如LixFePO4、LixFe1-yMnyPO4、LixCoPO4)、硫酸铁[Fe2(SO4)3]、钒氧化物(例如V2O5)、锂镍钴锰复合氧化物等。这里，为0＜x≤1、0＜y≤1。作为活性物质，这些化合物可以单独使用，也可以组合使用多种化合物。

[0139] 作为聚合物，例如能够使用聚苯胺及聚吡咯等导电性聚合物材料或二硫化物系聚合物材料。此外还可使用硫(S)、氟化碳作为活性物质。

[0140] 作为优选的活性物质，可列举出正极电压高的锂锰复合氧化物(LixMn2O4)、锂镍复合氧化物(LixNiO2)、锂钴复合氧化物(LixCoO2)、锂镍钴复合氧化物(LiNi1-yCoyO2)、尖晶石型锂锰镍复合氧化物(LixMn2-yNiyO4)、锂锰钴复合氧化物(LiMnyCo1-yO2)、磷酸铁锂(LixFePO4)、锂镍钴锰复合氧化物等。这里，为0＜x≤1，为0＜y≤1。

[0141] 其中，在使用含有常温熔融盐的非水电解质的情况下，从循环寿命的观点出发，优选使用磷酸铁锂、LixVPO4F、锂锰复合氧化物、锂镍复合氧化物、锂镍钴复合氧化物。这是为了减小正极活性物质和常温熔融盐的反应性。

[0142] 活性物质的比表面积优选为0.1m2/g以上且10m2/g以下。具有0.1m2/g以上的比表面积的正极活性物质能够充分确保锂离子的嵌入、脱嵌位点。具有10m2/g以下的比表面积的正极活性物质在工业生产上容易处理，且能够确保良好的充放电循环性能。

[0143] 粘结剂使活性物质和集电体粘结。在粘结剂的例子中，包含聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)、氟系橡胶。

[0144] 导电剂提高集电性能，且抑制活性物质和集电体的接触电阻，因此可根据需要进行配合。在导电剂的例子中，包含乙炔黑、碳黑、石墨这样的碳质物。

[0145] 在正极层中，优选分别以80重量％以上且98重量％以下、2重量％以上且20重量％以下的比例配合活性物质及粘结剂。

[0146] 粘结剂通过使其在2重量％以上的量可得到良好的电极强度。此外，通过使其在20重量％以下可减少电极的绝缘体的配合量，减小内部电阻。

[0147] 在添加导电剂的情况下，优选分别按77重量％以上95重量％以下、2重量％以上20重量％以下、及3重量％以上15重量％以下的比例配合活性物质、粘结剂及导电剂。导电剂通过使其为3重量％以上的量，能够发挥上述效果。此外，通过使其为15重量％以下，能够使高温保存下的正极导电剂表面的非水电解质的分解降低。

[0148] 集电体优选为铝箔或含有选自Mg、Ti、Zn、Ni、Cr、Mn、Fe、Cu及Si之中的至少1种元素的铝合金箔。

[0149] 铝箔或铝合金箔的厚度优选为5μm以上且20μm以下，更优选为15μm以下。铝箔的纯度优选为99重量％以上。铝箔或铝合金箔中所含的铁、铜、镍、铬等过渡金属的含量优选为1重量％以下。

[0150] 正极例如可通过下述方法来制作：将活性物质、粘结剂及根据需要配合的导电剂悬浮在适当的溶剂中，调制浆料，将该浆料涂布在正极集电体上，在通过干燥形成正极层后实施压制来制作。此外，正极也可以通过将活性物质、粘结剂及根据需要配合的导电剂形成颗粒状制成正极层，将其形成在集电体上来制作。

[0151] 2)负极

[0152] 负极含有集电体和形成在该集电体的一面或两面上并含有活性物质、导电剂及粘结剂的负极层(含负极活性物质层)。

[0153] 活性物质优选为第1实施方式中说明的非水电解质电池用活性物质。作为活性物质，可以单独使用第1实施方式所涉及的活性物质，但也可以与其它活性物质混合使用。作为其它活性物质，可使用锐钛矿型二氧化钛TiO2、β型二氧化钛、斜方锰矿型钛酸锂即Li2Ti3O7、尖晶石型钛酸锂即Li4Ti5O12、氧化铌、含铌复合氧化物等。这些氧化类化合物因比重等与第1实施方式所涉及的活性物质中所含的化合物接近，容易进行混合及分散，因而能够适合使用。

[0154] 导电剂提高活性物质的集电性能，并抑制与集电体的接触电阻。在导电剂的例子中，包含乙炔黑、碳黑、石墨等碳质物。

[0155] 粘结剂是为填埋分散的负极活性物质的间隙而配合的，粘结活性物质和导电剂。在粘结剂的例子中，包含聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)、氟系橡胶、丁苯橡胶。

[0156] 优选将负极层中的活性物质、导电剂及粘结剂分别按68重量％以上且96重量％以下、2重量％以上且30重量％以下及2重量％以上且30重量％以下的范围配合。如果导电剂的量为2重量％以上，则负极层的集电性能良好。此外，如果粘结剂的量为2重量％以上，则负极层和集电体的粘结性充分，可期待优异的循环特性。另一方面，为了使非水电解质电池高容量化，优选粘结剂为30重量％以下。

[0157] 作为集电体，可使用在负极活性物质的嵌入、脱嵌锂的电位上电化学稳定的材料。集电体优选由铜、镍、不锈钢或铝、或者含有选自Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu及Si之中的至少1种元素的铝合金制作。集电体的厚度优选为5～20μm。具有这样的厚度的集电体能够取得负极的强度和轻量化的平衡。

[0158] 负极例如可通过下述方法来制作：将活性物质、导电剂及粘结剂悬浮在通用的溶剂中，调制浆料，将该浆料涂布在集电体上，在通过干燥形成负极层后实施加压来制作。负极还可以通过将活性物质、导电剂及粘结剂形成颗粒状制成负极层，将其形成在集电体上来制作。

[0159] 3)非水电解质

[0160] 非水电解质例如可以是通过将电解质溶解于有机溶剂中而调制的液状非水电解质，或将液状电解质和高分子材料复合化而成的凝胶状非水电解质。

[0161] 作为液状非水电解质，优选将电解质以0.5摩尔/L以上且2.5摩尔/L以下的浓度溶解于有机溶剂中。

[0162] 在电解质的例子中，包含高氯酸锂(LiClO4)、六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)、双三氟甲磺酰亚胺锂[LiN(CF3SO2)2]这样的锂盐或它们的混合物。电解质优选为即使在高电位也难氧化的电解质，最优选LiPF6。

[0163] 在有机溶剂的例子中，包含碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚乙烯酯这样的环状碳酸酯；碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(MEC)这样的链状碳酸酯；四氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋喃(2MeTHF)、二氧杂戊环(DOX)这样的环状醚；二甲氧基乙烷(DME)、二乙氧基乙烷(DEE)这样的链状醚；γ-丁内酯(GBL)；乙腈(AN)及环丁砜(SL)。这些有机溶剂可单独使用或以混合溶剂的形态使用。

[0164] 在高分子材料的例子中，包含聚偏氟乙烯(PVdF)、聚丙烯腈(PAN)、聚环氧乙烷(PEO)。

[0165] 此外，或者，作为非水电解质，也可以使用含有锂离子的常温熔融盐(离子性熔体)、高分子固体电解质、无机固体电解质等。

[0166] 所谓常温熔融盐(离子性熔体)，是指在由有机物阳离子和阴离子的组合构成的有机盐内，可在常温(15～25℃)下作为液体存在的化合物。作为常温熔融盐，包含以单体作为液体存在的常温熔融盐、通过与电解质混合成为液体的常温熔融盐、通过溶解于有机溶剂中成为液体的常温熔融盐。一般来说，非水电解质电池中所用的常温熔融盐的熔点为25℃以下。此外，有机物阳离子一般具有季铵骨架。

[0167] 高分子固体电解质可通过将电解质溶解于高分子材料中并使其固体化来调制。

[0168] 无机固体电解质为具有锂离子传导性的固体物质。

[0169] 4)隔膜

[0170] 隔膜例如可以由含有聚乙烯、聚丙烯、纤维素或聚偏氟乙烯(PVdF)的多孔质薄膜、合成树脂制无纺布形成。其中，由聚乙烯或聚丙烯形成的多孔质薄膜在一定温度时熔化，可阻断电流，因而可提高安全性。

[0171] 5)外包装部件

[0172] 作为外包装部件，能够使用厚度为0.5mm以下的层叠薄膜制容器或厚度为1mm以下的金属制容器。层叠薄膜的厚度更优选为0.2mm以下。作为金属制容器，厚度更优选为0.5mm以下，厚度进一步优选为0.2mm以下。

[0173] 作为外包装部件的形状，可列举扁平型(薄型)、方型、圆筒型、硬币型、钮扣型等。外包装部件根据电池尺寸，可列举例如搭载在便携式电子设备等上的小型电池用外包装部件、搭载在二轮～四轮的汽车等上的大型电池用外包装部件。

[0174] 层叠薄膜可使用在树脂层间夹着金属层的多层薄膜。金属层为了轻质化而优选铝箔或铝合金箔。树脂层例如可使用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等高分子材料。层叠薄膜可通过热熔融粘合进行密封，成形成外包装部件的形状。

[0175] 金属制容器可由铝或铝合金等制作。作为铝合金，优选含有选自镁、锌、硅等中的至少1种元素的合金。在合金中含有铁、铜、镍、铬等过渡金属时，优选其含量在1重量％以下。由此，可飞跃般地提高高温环境下的长期可靠性、散热性。

[0176] 接着，参照附图对第3实施方式所涉及的非水电解质电池进行具体的说明。图3是扁平型非水电解质电池的剖视图。图4是图3的A部的放大剖视图。再者，各图是用于促进发明的说明和其理解的示意图，其形状或尺寸、比例等有与实际装置的不同的地方，但这些可参考以下的说明和公知的技术适宜地进行设计变更。

[0177] 扁平状的卷绕电极组1被收纳在袋状外包装部件2内，该袋状外包装部件2由在2片树脂层间夹着金属层的层叠薄膜构成。扁平状的卷绕电极组1通过将从外侧以负极3、隔膜4、正极5、隔膜4的顺序层叠而成的层叠物卷绕成涡旋状，然后进行压制成形而形成。

[0178] 负极3可由负极集电体3a和负极层3b构成。最外层的负极3如图4所示，具有在负极集电体3a的内表面侧的一面上形成有负极层3b的构成。其它的负极3在负极集电体3a的两面上形成有负极层3b。

[0179] 正极5在正极集电体5a的两面上形成有正极层5b。

[0180] 在卷绕电极组1的外周端附近，负极端子6被连接在最外层的负极3的负极集电体3a上，正极端子7被连接在内侧的正极5的正极集电体5a上。这些负极端子6及正极端子7从袋状外包装部件2的开口部向外部伸出。例如将液状非水电解质从袋状外包装部件2的开口部注入。通过夹着负极端子6及正极端子7地热密封袋状外包装部件2的开口部，将卷绕电极组1及液状非水电解质完全密封。

[0181] 负极端子6可由在负极活性物质的锂嵌入脱嵌电位上电化学稳定且具有导电性的材料形成。具体而言，可由铜、镍、不锈钢或铝、或者含有选自Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu及Si之中的至少1种元素的铝合金形成。负极端子6为降低与负极集电体3a的接触电阻，优选由与负极集电体相同的材料形成。

[0182] 正极端子7可由相对于锂离子金属的电位在3V以上且5V以下、优选在3.0V以上且4.25V以下的范围的具有电稳定性和导电性的材料形成。具体而言，可由铝或含有选自Mg、Ti、Zn、Ni、Cr、Mn、Fe、Cu及Si之中的至少1种元素的铝合金形成。正极端子为降低与正极集电体5a的接触电阻，优选由与正极集电体5a相同的材料形成。

[0183] 第3实施方式所涉及的非水电解质电池并不局限于图3及图4所示的构成，例如也可以是图5及图6所示的构成的电池。图5是示意性地表示第3实施方式所涉及的另一扁平型非水电解质二次电池的部分缺口立体图，图6是图5的B部的放大剖视图。

[0184] 层叠型电极组11被收纳在外包装部件12内，该外包装部件12由在2片树脂薄膜间夹着金属层的层叠薄膜构成。层叠型电极组11如图6所示，具有中间夹着隔膜15地交替层叠正极13和负极14的结构。正极13具有多个，分别具备集电体13a和担载在集电体13a的两面上的含正极活性物质层13b。负极14具有多个，分别具备负极集电体14a和担载在负极集电体14a的两面上的含负极活性物质层14b。各负极14的负极集电体14a的一边从负极14突出。突出的负极集电体14a被电连接在带状的负极端子16上。带状的负极端子16的顶端从外包装部件11引出到外部。此外，虽未图示，但正极13的正极集电体13a位于与负极集电体14a的突出边相反侧的边从正极13突出。从正极13突出的正极集电体13a被电连接在带状的正极端子17上。带状的正极端子17的顶端位于负极端子16的相反侧，从外包装部件11的边引出到外部。

[0185] 根据以上说明的第3实施方式的非水电解质电池，由于具备含有第1实施方式的非水电解质电池用活性物质的负极，因此即使在低SOC区域也可得到高的输入输出性能，且可实现充放电循环性能优异的非水电解质电池。

[0186] (第4实施方式)

[0187] 接着，参照附图对第4实施方式所涉及的电池包进行说明。电池包具有1个或多个第3实施方式所涉及的非水电解质电池(单电池)。在含有多个单电池时，各单电池以串联及/或并联地电连接的方式配置。

[0188] 图7及图8中示出含有多个图3所示的扁平型电池的电池包的一个例子。图7是电池包的分解立体图。图8是表示图7的电池包的电路的方框图。

[0189] 多个单电池21以向外部伸出的负极端子6及正极端子7朝相同方向聚齐的方式进行层叠，通过用粘结胶带22环扎构成组电池23。这些单电池21如图8所示彼此串联地电连接。

[0190] 印制电路布线基板24与负极端子6及正极端子7伸出的单电池21侧面对置地配置。在印制电路布线基板24上，如图8所示搭载有热敏电阻25、保护电路26及向外部设备的通电用端子27。再者，在与组电池23对置的保护电路基板24的面上，为了避免与组电池23的布线的不需要的连接而安装有绝缘板(未图示)。

[0191] 正极侧引线28被电连接在位于组电池23的最下层的正极端子7上，其顶端插入在印制电路布线基板24的正极侧连接器29中而进行电连接。负极侧引线30被电连接在位于组电池23的最上层的负极端子6上，其顶端插入在印制电路布线基板24的负极侧连接器31中而进行电连接。这些连接器29、31通过形成在印制电路布线基板24上的布线32、33与保护电路26连接。

[0192] 热敏电阻25是为了检测单电池21的温度而使用的。将其检测信号发送给保护电路26。保护电路26能够在规定的条件下阻断保护电路26与向外部设备通电的通电用端子27之间的正极(plus)侧布线34a及负极(minus)侧布线34b。所谓规定的条件，例如是热敏电阻25的检测温度达到规定温度以上时。另外，所谓规定的条件，是检测到单电池21的过充电、过放电、过电流等时。该过充电等的检测对各个单电池21或所有单电池21都进行。在检测各个单电池21时，可以检测电池电压，也可以检测正极电位或负极电位。在后者时，在各个单电池21中嵌入用作参比电极的锂电极。在图7及图8的情况下，在各个单电池21上分别连接用于检测电压的布线35，通过这些布线35将检测信号发送给保护电路26。

[0193] 在除了正极端子7及负极端子6突出的侧面以外的组电池23的三个侧面上，分别配置由橡胶或树脂形成的保护片材36。

[0194] 组电池23与各保护片材36及印制电路布线基板24一同被收纳在收纳容器37内。即，在收纳容器37的长边方向中的双方的内侧面和短边方向中的内侧面上分别配置保护片材36，在短边方向的相反侧的内侧面上配置印制电路布线基板24。组电池23位于由保护片材36及印制电路布线基板24围住的空间内。盖38被安装在收纳容器37的上面。

[0195] 再者，在组电池23的固定中，也可以替代粘结胶带22而使用热收缩带。在此种情况下，在组电池的两侧面上配置保护片材，在旋转热收缩带后，使热收缩带热收缩而捆扎组电池。

[0196] 在图7、图8中，示出串联连接单电池21的形态，但为了使电池容量增大，也可以并联连接单电池21。或者，也可以组合串联连接和并联连接。也可将组装好的电池包进一步串联或并联连接。

[0197] 此外，电池包的形态可根据用途适宜变更。作为实施方式所涉及的电池包，适合用于在取出大电流时要求循环特性优异的用途。具体而言，可作为数码相机的电源或作为例如二轮～四轮的混合动力电动汽车、二轮～四轮的电动汽车及助力自行车的车载用电池使用。特别是，适合用作车载用电池。

[0198] 根据以上说明的第4实施方式的电池包，由于具备含有包含第1实施方式的非水电解质电池用活性物质的负极的非水电解质电池，所以即使在低SOC区域也可得到高的输入输出性能，并能够实现充放电循环性能优异的电池包。

[0199] 实施例

[0200] 以下对实施例进行说明，但只要不超出本发明的要旨，本发明并不限定于以下所述的实施例。

[0201] (实施例1)

[0202] 作为起始原料使用硫酸氧钛稀硫酸溶液和氯化铌的乙醇溶液。将两者混合，得到无氢氧化物等异物析出的透明的混合溶液。一边搅拌该混合溶液一边滴加氨水，由此得到白色沉淀物。在将得到的沉淀物用纯水洗净、过滤后，用80℃的加热器使其干燥，用乳钵粉碎，拆开凝聚，得到前体。然后，以30℃/分钟的升温速度在大气中进行1100℃、1小时的烧成。然后，再次用乳钵进行粉碎。通过ICP分析定量活性物质组成，确定摩尔比(N/T)为1.67，组成式为Li0Ti1.20Nb2.0O7.40(Ti1.20Nb2.0O7.40)。通过XRD测定，检测了归属于TiNb2O7相和金红石型TiO2相的峰。XRD测定的结果示于图9。在图9中，用黑圈表示归属于金红石型TiO2的峰。黑圈以外的峰为归属于TiNb2O7相的峰。此外，通过EDX分析，确认TiNb2O7的相和含Nb的金红石型TiO2相混合存在。从TiNb2O7相得到的EDX光谱示于图10，从金红石型TiO2得到的EDX光谱示于图11。

[0203] 从得到的与金红石型TiO2对应的EDX光谱算出原子浓度，确认在金红石型TiO2中含有大约1.5atm％的Nb元素。即，得到的活性物质为金红石型铌-钛复合氧化物和单斜晶型铌-钛复合氧化物的复合化物，单斜晶型铌-钛复合氧化物具有与TiNb2O7同等的晶体结构。金红石型铌-钛复合氧化物是用Ti0.985Nb0.015O2表示的。

[0204] 对得到的活性物质实施测定波长为514.5nm的显微拉曼光谱测定。结果示于图12。出现与在440cm-1出现的金红石型氧化物的拉曼谱带对应的峰A、与在652cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰B和与在269cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰C。计算了峰强度比，结果为IA/IC＝0.35、IB/IC＝1.00。

[0205] 将得到的活性物质的粉末100质量％、作为导电助剂的乙炔黑10质量％、作为粘结剂的聚偏氟乙烯(PVdF)10质量％与加入的N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合，形成浆料，将该浆料涂布在厚度为12μm的由铝箔构成的集电体的一面上，干燥后进行压制，由此制作电极单位面积重量为25g/m2的电极。

[0206] 通过在按体积比1∶2混合了碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合溶剂中以1mol/L溶解[LiN(CF3SO2)2](LiTFSI支持盐)，调制非水电解液。将得到的电极作为工作电极，将对电极和参比电极规定为Li金属，在氩气氛下制作使用电解液的三电极式烧杯电池，评价充放电特性。

[0207] (实施例2)

[0208] 除了将烧成速度规定为100℃/分钟以外，用与实施例1同样的方法合成活性物质，实施充放电。通过ICP分析定量活性物质组成，确定摩尔比(N/T)为1.67。通过XRD测定，检测了归属于TiNb2O7相和金红石型TiO2相的峰。此外，通过EDX分析，通过映射，确认TiNb2O7的相和含Nb的金红石型TiO2相混合存在。通过升温速度高至100℃/分钟，抑制了金红石型TiO2相的粗大化，所以金红石型TiO2相的粒径小于实施例1的粒径，担载在TiNb2O7相(粒子)的表面。关于金红石型TiO2相，从对应的EDX光谱计算了原子浓度，确认在金红石型TiO2相中含有大约1.5atm％的Nb元素。即，实施例2的活性物质为金红石型铌-钛复合氧化物和单斜晶型铌-钛复合氧化物的复合化物，单斜晶型铌-钛复合氧化物具有与TiNb2O7同等的晶体结构。金红石型铌-钛复合氧化物是用Ti0.985Nb0.015O2表示的。

[0209] 对得到的活性物质实施测定波长为514.5nm的显微拉曼光谱测定。出现与在441cm-1出现的金红石型氧化物的拉曼谱带对应的峰A、与在650cm-1出现的铌-钛复合氧化-1
物的拉曼谱带对应的峰B、和与在270cm 出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰C。计算了峰强度比，结果为IA/IC＝0.33、IB/IC＝1.02。

[0210] (实施例3)

[0211] 作为起始原料进一步加入氯化钒的乙醇溶液，以将V元素置换为Nb元素的方式调整Nb/Ti元素的溶液比，除此以外，用与实施例1同样的方法合成活性物质。通过ICP分析定量活性物质组成，确定摩尔比(N/T)为1.52。V元素含有0.05mоl。

[0212] 对得到的活性物质实施测定波长为514.5nm的显微拉曼光谱测定。出现与在443cm-1出现的金红石型氧化物的拉曼谱带对应的峰A、与在652cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰B、和与在269cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰C。计算了峰强度比，结果为IA/IC＝0.36、IB/IC＝1.11。

[0213] (实施例4)

[0214] 作为起始原料进一步加入硝酸铁的乙醇溶液，通过3价的Fe元素和5价的Nb元素以保持电中性的方式置换4价的Ti元素，从而调整Nb/Ti元素的溶液比，除此以外，用与实施例1同样的方法合成活性物质。通过ICP分析定量活性物质组成，确定摩尔比(N/T)为1.52。Fe元素含有0.05mоl。

[0215] 对得到的活性物质实施测定波长为514.5nm的显微拉曼光谱测定。出现与在442cm-1出现的金红石型氧化物的拉曼谱带对应的峰A、与在651cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰B、和与在268cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰C。计算了峰强度比，结果为IA/IC＝0.42、IB/IC＝1.09。

[0216] (实施例5)

[0217] 作为起始原料进一步加入氯化钼的乙醇溶液，通过4价的Ti元素和6价的Mo元素以保持电中性的方式置换5价的Nb元素，从而调整Nb/Ti元素的溶液比，除此以外，用与实施例1同样的方法合成活性物质。通过ICP分析定量了活性物质组成，确定摩尔比(N/T)为1.52。
Mo元素含有0.05mоl。

[0218] 对得到的活性物质实施测定波长为514.5nm的显微拉曼光谱测定。出现与在-1 -1440cm 出现的金红石型氧化物的拉曼谱带对应的峰A、与在649cm 出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰B、和与在271cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰C。计算了峰强度比，结果为IA/IC＝0.35、IB/IC＝1.18。

[0219] (实施例6)

[0220] 作为起始原料进一步加入氯化钽的乙醇溶液，以将Ta元素置换为Nb元素的方式调整Nb/Ti元素的溶液比，除此以外，用与实施例1同样的方法合成活性物质。通过ICP分析定量了活性物质组成，确定摩尔比(N/T)为1.52。Ta元素含有0.05mоl。

[0221] 对得到的活性物质实施测定波长为514.5nm的显微拉曼光谱测定。出现与在439cm-1出现的金红石型氧化物的拉曼谱带对应的峰A、与在652cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰B、和与在268cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰C。计算了峰强度比，结果为IA/IC＝0.37、IB/IC＝1.06。

[0222] (实施例7)

[0223] 作为起始原料使用硫酸氧钛稀硫酸溶液和氯化铌的乙醇溶液。将两者混合，得到无氢氧化物等异物析出的透明的混合溶液。一边搅拌该混合溶液一边滴加氨水，由此将pH调节到7。将该溶液移入高压釜容器中，实施240℃、5小时的水热处理。在水热处理后，在用纯水将沉淀得到的沉淀物洗净、过滤后，用80℃的加热器使其干燥，用乳钵粉碎，拆开凝聚，得到前体。通过XRD测定对得到的前体进行了测定，结果检测到相当于TiO2的锐钛矿相的峰。以100℃/分钟的升温速度，在大气中对得到的前体进行1100℃、1小时的烧成，然后，再次用乳钵粉碎。

[0224] 由XRD测定检测到归属于TiNb2O7的相和金红石型TiO2相的峰。此外，通过EDX分析，通过映射，确认TiNb2O7的相和含Nb的金红石型TiO2相混合存在。关于金红石型TiO2相，从对应的EDX光谱计算原子浓度，确认金红石型TiO2相中含有大约5.0atm％的Nb元素。即，得到的活性物质为金红石型铌-钛复合氧化物和单斜晶型铌-钛复合氧化物的复合化物，单斜晶型铌-钛复合氧化物具有与TiNb2O7同等的晶体结构。金红石型铌-钛复合氧化物是用Ti0.95Nb0.05O2表示的。

[0225] 对得到的活性物质实施测定波长为514.5nm的显微拉曼光谱测定。出现与在441cm-1出现的金红石型氧化物的拉曼谱带对应的峰A、与在653cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰B、和与在273cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰C。计算了峰强度比，结果为IA/IC＝0.29、IB/IC＝1.02。

[0226] 将得到的活性物质的粉末100质量％、作为导电助剂的乙炔黑10质量％、作为粘结剂的聚偏氟乙烯(PVdF)10质量％与加入的N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合，形成浆料，将该浆料涂布在厚度为12μm的由铝箔构成的集电体的一面，干燥后进行压制，由此制作电极单位面积重量为25g/m2的电极。

[0227] 通过在按体积比1∶2混合了碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合溶剂中以1mol/L溶解LiTFSI支持盐，调制非水电解液。将得到的电极作为工作电极，将对电极和参比电极规定为Li金属，在氩气氛下制作使用电解液的三电极式烧杯电池，评价充放电特性。

[0228] (实施例8)

[0229] 首先，用固相法合成TiNb2O7。作为起始原料，使用一次粒径为1μm以下的氧化铌和氧化钛。在将两者混合，进行了颗粒成型后，实施1000℃、12小时的预烧成。然后，进行粉碎，在再次进行了颗粒成型后，实施1100℃、12小时的主烧成。然后，用湿式珠磨机进行粉碎，实施700℃、1小时的退火烧成，得到粒径为1μm以下的粉末。烧成全部在大气中实施。

[0230] 通过XRD测定对得到的粉末进行了测定，结果确认为TiNb2O7单相，未发现异相。此外，通过ICP分析，确定相对于Ti的Nb的摩尔比(N/T)为2。

[0231] 在含有3％的氢的Ar/H2气体气氛下，对得到的粉末进行1000℃、2小时的烧成，实施还原气氛下的热处理。通过XRD测定对得到的活性物质进行了测定，结果检测到相当于金红石相的峰。

[0232] 对得到的活性物质实施测定波长为514.5nm的显微拉曼光谱测定。其结果示于图13。出现与在438cm-1出现的金红石型氧化物的拉曼谱带对应的峰A、与在651cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰B、和与在270cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰C。计算了峰强度比，结果为IA/IC＝0.26、IB/IC＝0.82。

[0233] 根据ICP分析，摩尔比(N/T)为2.0，出现与TiNb2O7相同且不论强度比如何的金红石相，因此可以说Nb1.33Ti0.67O4形成在单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子的表层。

[0234] 将得到的活性物质的粉末100质量％、作为导电助剂的乙炔黑10质量％、作为粘结剂的聚偏氟乙烯(PVdF)10质量％与加入的N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合，形成浆料，将该浆料涂布在厚度为12μm的由铝箔构成的集电体的一面，干燥后进行压制，由此制作电极单位面积重量为25g/m2的电极。

[0235] 通过在按体积比1∶2混合了碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合溶剂中以1mol/L溶解LiTFSI支持盐，调制非水电解液。将得到的电极作为工作电极，将对电极和参比电极规定为Li金属，在氩气氛下制作使用电解液的三电极式烧杯电池，评价充放电特性。

[0236] (比较例1)

[0237] 除了变更Nb元素和Ti元素的组成比以外，用与实施例1同样的方法制作活性物质、电极，进行充放电评价。由ICP分析确认摩尔比(Nb/Ti)为2.0。通过XRD测定，确认出现只归属于TiNb2O7相的峰，未形成金红石型TiO2。

[0238] 对得到的活性物质实施测定波长为514.5nm的显微拉曼光谱测定。出现与在441cm-1出现的金红石型氧化物的拉曼谱带对应的峰A、与在648cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰B、和与在2671cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰C。
计算了峰强度比，结果为IA/IC＝0.25、IB/IC＝1.12。

[0239] (比较例2)

[0240] 除了不实施还原气氛烧成工序以外，用与实施例8同样的方法制作活性物质、电极，进行充放电评价。由XRD测定确认出现只归属于TiNb2O7相的峰，未形成金红石型TiO2。

[0241] 对得到的活性物质，实施测定波长为514.5nm的显微拉曼光谱测定。出现与在439cm-1出现的金红石型氧化物的拉曼谱带对应的峰A、与在647cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰B、和与在273cm-1出现的铌-钛复合氧化物的拉曼谱带对应的峰C。计算了峰强度比，结果为IA/IC＝0.26、IB/IC＝1.07。

[0242] (比较例3)

[0243] 基于非专利文献2的221页的2.Experimental Procedure的记载，变更还原气氛烧成的条件，将含有5％的氢的Ar/H2气体气氛下的烧成规定为1000℃、48小时，除此以外，用与实施例8同样的方法合成活性物质。通过XRD测定对得到的活性物质进行了测定，结果确认只出现相当于金红石相的峰，TiNb2O7完全被还原，成为Nb1.33Ti0.67O4。

[0244] 关于实施例及比较例，将电位范围规定为1.0V～3.0V，以0.2C的电流值实施10小时恒电流-恒电压充电，实施0.2C恒电流放电，由此实施初次充放电。接着，以1C的电流值实施3小时恒电流-恒电压充电，实施20C恒电流放电。接着，以1C的电流值实施3小时恒电流-恒电压充电，实施1C恒电流放电，将上述工序实施100个循环。0.2C容量和20C容量的容量比、100个循环后的容量维持率记载于表1。这里，容量维持率以1C恒电流-恒电压充电/1C放电的工序中的第1次作为基准。

[0245] 在该测定电池中，将锂金属作为对电极，因此实施例及比较例的电极电位与对电极相比为高，因而作为正极工作。因此，使用实施例及比较例的电极作为负极时的充放电的定义相反。这里，为了避免混乱，在本实施例中，统一将电极中嵌入锂离子的方向称为充电，将脱嵌的方向称为放电。再者，实施方式的活性物质通过与正极材料组合作为负极工作。

[0246] 实施例的结果示于表1及表2。

[0247] 表1

[0248]

[0249] 表2

[0250]  20C/0.2C容量比 100个循环后维持率
实施例1 88.5％ 78.9％
实施例2 90.9％ 82.2％
实施例3 91.2％ 79.3％
实施例4 89.6％ 81.6％
实施例5 92.4％ 80.4％
实施例6 88.7％ 78.9％
实施例7 91.5％ 82.5％
实施例8 86.4％ 86.5％
比较例1 78.1％ 60.6％
比较例2 76.4％ 61.2％
比较例3 未工作 未工作

[0251] 实施例1和2是使用变更了摩尔比(Nb/Ti)、变更了升温速度的活性物质的电极的特性的比较。得知通过采用含金红石型氧化物的结构，与比较例1相比特性都提高。此外，如果对实施例1和2进行比较，得知：因升温速度高的一方以金红石型TiO2粒子的粒径更小的形式担载，而使特性提高。实施例2的金红石型TiO2粒子的一次粒径为10～100nm，更均匀地担载在TiNb2O7粒子上。实施例3～6为与实施例1同样的方法，进一步含有添加元素，但得到了同等以上的特性。

[0252] 实施例7与实施例1相比，进一步增加了金红石型氧化物中含有的Nb的量，但因电子导电性提高而使特性进一步提高。

[0253] 实施例8在活性物质表层被覆了Nb1.33Ti0.67O4，但与未被覆的实施例2相比充放电循环特性提高。这是因为单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子表面的被覆性高，可抑制表面的反应性。

[0254] 根据以上说明中的至少一个实施方式及实施例的非水电解质电池用活性物质，由于含有包含金红石型氧化物的单斜晶型铌-钛复合氧化物粒子，所以即使在低SOC区域也可得到高的输入输出性能，且能够实现充放电循环性能优异的非水电解质电池。

[0255] 对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，并不有意限定发明的范围。这些新颖的实施方式还可以其它多种方式实施，在不脱嵌发明要旨的范围内，能够进行多种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形都包含在发明的范围或要旨内，同时包含在权利要求所记载的发明和其均等的范围内。

[0256] 符号说明

[0257] 1、11电极组，2、12外包装部件，3、13正极，3a、13a正极集电体，3b、13b含正极活性物质层，4、15隔膜，5、14负极，5a、14a负极集电体，5b、14b含负极活性物质层，6、16负极端子，7、17正极端子，20电池包，21单电池，22粘结胶带，23组电池，24印制电路布线基板，28正极侧布线，29正极侧连接器，30负极侧布线，31负极侧连接器，37收纳容器，38盖。