CN101124689A - 无水电化学电池 - Google Patents

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Abstract

公开了电化学电池。在一些实施方案中，电化学电池包括含有双(乙二酸)硼酸盐的电解质。

Description

无水电化学电池
本发明涉及无水电化学电池。
电池或电化学是电池是通常使用的电能来源。电池包含一般称作阳极的负极和一般称作阴极的正极。阳极包含可被氧化的活性材料；阴极包含或消耗可被还原的活性材料。阳极活性材料能够还原阴极活性材料。
当在装置中使用电池作为电能来源时，使阳极与阴极实现电接触，使得电子能够流过装置，并允许发生各自的氧化和还原反应以提供电能。与阳极和阴极相接触的电解质包含流过位于电极之间的隔板的离子，以在放电过程中保持电池整体的电荷平衡。
在一个方面，本发明的特征在于一种电化学电池，所述电池包括包含MnO2的阴极、包含锂的阳极和包含双(乙二酸)硼酸盐的电解质。该电池包括与第二种金属表面电接触的铝表面，所述第二种金属表面不同于该铝表面。
在某些实施方案中，电池包括金属作为构造材料。例如，可以使用金属来构造电池容器(或罐)、或者正极的集电器。由于金属的电极电位低于电池正极的正常工作电位，有时会发生金属的腐蚀。在电化学电池环境下当金属与不同的金属联结在一起时，金属也易于遭受腐蚀。腐蚀会增大电池的内阻，从而导致容量损失和比能量的降低。腐蚀还可限制作为构造材料的金属的选择。
双(乙二酸)硼酸盐添加剂可帮助抑制与电池的电解质接触的金属(例如铝)部件的腐蚀。
在另一个方面，本发明的特征在于一次电化学电池，所述电池具有包含铝集电器的阴极、阳极和包含双(乙二酸)硼酸盐的电解质。所述电解质也包括锂盐为第二种盐。
在另一个方面，本发明的特征在于一种电化学电池，所述电池具有包含MnO2的阴极、包含锂的阳极、铝表面和包含浓度等于或小于约0.2M的双(乙二酸)硼酸盐的电解质。
在另一个方面，本发明的特征在于一次电化学电池，所述电池具有包含MnO2的阴极、包含锂的阳极和包含双(乙二酸)硼酸盐的电解质。该电池包括与第二种金属表面接触的铝表面，所述第二种金属表面不同于该铝表面。
在另一个方面，本发明的特征在于一次电化学电池，所述电池具有包含MnO2的阴极、包含锂的阳极和包含双(乙二酸)硼酸盐的电解质。该电池包括相互之间电接触的两片铝。
在另一个方面，本发明的特征在于一次电化学电池，所述电池具有包含MnO2的阴极、包含锂的阳极和包含浓度等于或小于约0.2M的双(乙二酸)硼酸盐的电解质。
在另一个方面，本发明的特征在于一种电化学电池，所述电池具有包含MnO2的阴极、包含锂的阳极和包含浓度小于约0.2M的双(乙二酸)硼酸盐的电解质。
在另一个方面，本发明的特征在于在一次电化学电池中抑制铝腐蚀的方法。所述方法包括在电解质中加入双(乙二酸)硼酸盐，将电解质、包含锂的阳极和包含铝集电器的阴极置入电池壳体内以形成电池。
本发明的各方面可包括下列一个或多个特征。
在一些实施方案中，所述电池为一次电化学电池。在其它实施方案中，所述电池为二次电化学电池。
双(乙二酸)硼酸盐可以为铵盐(例如双(乙二酸)硼酸四乙基铵，双(乙二酸)硼酸丁基铵)、双(乙二酸)硼酸锂、双(乙二酸)硼酸钾或双(乙二酸)硼酸钠。在一些实施方案中，电解质可包含浓度等于或小于约0.2M(例如，小于约0.15M、小于约0.1M、小于约0.05M、小于约0.025M)的双(乙二酸)硼酸盐在某些实施方案中，电解质可包含第二种盐(例如锂盐，如三氟甲基磺酸锂(LiTFS)、三氟甲基磺酸亚胺锂(LiTFSI)或它们的组合)。电解质可包含第三种盐(例如锂盐)。在一些实施方案中，电解质可包含第四种盐(例如锂盐)。
所述铝表面可以是至少一个方向的尺寸大于0.5毫米(例如大于一毫米、大于二毫米)的物体的一部分。电池可具有包括铝的壳体。壳体可以基本上是铝的。与铝表面电接触的第二种金属表面可以是钢表面、铝或铝合金表面或者是镍表面。在一些实施方案中，电池可以包括铝制的阴极集电器。
阴极可以包括下列至少一种物质：MnO2、V2O5、CoF3、MoS2、FeS2、SOCl2、MoO3、硫、(C6H5N)n(其中n为至少二)、(S3N2)n(其中n为至少二)或碳氟化合物。阳极可以包括锂。
在一些实施方案中，所述方法还包括在电解质中加入第二种盐(例如锂盐)。所述方法可包括在电解质中加入第三种盐(例如锂盐)并且在一些实施方案中，所述方法包括在电解质中加入第四种盐(例如锂盐)。
其它各方面、特征和优点附在说明书、附图及权利要求书中。
图1是无水电化学电池的截面图。
图2是显示在3.6V和3.8V时铝电极在包含0.01M双(乙二酸)硼酸锂的电解质中的电流密度对时间的关系图。
图3是显示在3.6V、3.8V、4.0V和4.2V时铝电极在包含0.03M双(乙二酸)硼酸锂的电解质中的电流密度对时间的关系图。
图4是显示在3.8V、4.0V、4.2V和4.5V时铝电极在包含0.05M双(乙二酸)硼酸锂的电解质中的电流密度对时间的关系图。
图5是显示在3.8V、4.0V、4.2V和4.5V时铝电极在包含0.1M双(乙二酸)硼酸锂的电解质中的电流密度对时间的关系图。
图6是显示在包含不同浓度(0.0M、0.03M、0.05M、0.1M和0.2M)的双(乙二酸)硼酸锂的电解质中电流密度对铝电极电位的关系图。
参见图1，电化学电池10包括与负极引线14电接触的阳极12、与正极引线18电接触的阴极16、隔板20和电解质溶液。阳极12、阴极16、隔板20和电解质溶液容纳在壳体22内。电解质溶液包括溶剂体系和至少部分溶解于该溶剂体系中的盐。电化学电池10还包括顶盖24和环形的绝缘垫圈26，以及安全阀28。
电解质溶液或电解质可以为液体、固体或凝胶(聚合物)形式。电解质可以包含有机溶剂，如碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、二甲氧基乙烷(DME)、碳酸亚丁酯(BC)、二氧戊环(DO)、四氢呋喃(THF)、乙腈(CH3CN)、γ-丁内酯、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、二甲基亚砜(DMSO)、乙酸甲酯(MA)、甲酸甲酯(MF)、环丁砜或者它们的组合。电解质可供选择地包含无机溶剂，例如SO2或SOCl2。电解质还可包含锂盐，例如，三氟甲基磺酸锂(LiTFS)或三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)，或它们的组合。可以包括的另外的锂盐列于美国专利5,595,841中，该专利据此全文引入以供参考。在一些实施方案中，电解质可包含LiPF6；在其它实施方案中，电解质基本上不含LiPF6。
在优选的实施方案中，电解质还包含在电池中抑制腐蚀的双(乙二酸)硼酸盐。双(乙二酸)硼酸盐的实例包括双(乙二酸)硼酸锂(LiBOB)、双(乙二酸)硼酸钠、双(乙二酸)硼酸钾和铵盐，如双(乙二酸)硼酸四乙基铵和双(乙二酸)硼酸丁基铵。包括在电解质中的双(乙二酸)硼酸盐的浓度可以为例如约0.01M至约0.2M。
在一些实施方案中，电解质中包括的双(乙二酸)硼酸盐的浓度可以等于或大于约0.005M(例如，大于约0.01M，大于约0.025M，大于约0.05M，大于约0.075M，大于约0.1M，大于约0.125M，大于约0.15M，大于约0.175M)。可供选择地或另外地，电解质中包括的双(乙二酸)硼酸盐的浓度可以等于或小于约0.2M(例如，小于约0.175M，小于约0.15M，小于约0.125M，小于约0.1M，小于约0.075M，小于约0.05M，小于约0.025M，小于约0.01M，小于约0.005M)。在电池中能够降低例如抑制腐蚀至期望水平所需的双(乙二酸)硼酸盐的有效量可以由实验确定，例如采用循环伏安法。
电解质可以仅包括一种盐(即，双(乙二酸)硼酸盐)，或者可以包括多于一种的盐。例如，在一些实施方案中，电解质包括两种盐、三种盐或四种盐。一种或多种的盐可以例如是锂盐。
在一些实施方案中，电化学电池10包括含有DME和PC混合溶剂以及LiTFS和LiTFSI混合盐的电解质。混合溶剂中DME的浓度范围为按重量计约30％至约85％。混合溶剂中DME的浓度按重量计可以等于或大于约30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％或80％；和/或按重量计等于或小于约85％、80％、75％、70％、65％、60％、55％、50％、45％、40％或35％。混合溶剂中PC的浓度可以等于100％减去DME的浓度。例如，若混合溶剂中DME的浓度按重量计为75％，则混合溶剂中PC的浓度按重量计为25％。若混合溶剂中DME的浓度按重量计为50％至75％，则混合溶剂中PC的浓度按重量计为25％至50％。
对于LiTFS和LiTFSI混合盐，混合溶剂中盐的总浓度范围可以为约0.4M至约1.2M。混合溶剂中LiTFS和LiTFSI的总浓度可以等于或大于约0.40M、0.45M、0.50M、0.55M、0.60M、0.65M、0.70M、0.75M、0.80M、0.85M、0.90M、0.95M、1.00M、1.05M、1.10M或1.15M；和/或等于或小于约1.2M、1.15M、1.10M、1.05M、1.00M、0.95M、0.90M、0.85M、0.80M、0.75M、0.70M、0.65M、0.60M、0.55M、0.50M或0.45M。盐的总浓度当中，混合溶剂中LiTFS的浓度可以为(摩尔份数)等于或大于5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％；和/或等于或小于100％、95％、90％、85％、80％、75％、70％、65％、60％、55％、50％、45％、40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％或5％。混合溶剂中LiTFSI的浓度可以等于100％减去混合溶剂中LiTFS的浓度。例如，若混合溶剂中盐的总浓度为0.5M，并且混合溶剂中LiTFS的浓度(摩尔份数)为90％(即0.45M)，则电解质混合物中LiTFSI浓度为10％(即0.05M)。在各种实施方案中，可以在电解质中加入其它类型的盐。
可以在电解质混合物中加入其它的物质。例如在某些实施方案中，电化学电池10包括形成自含有EC、DME和PC的混合溶剂以及LiTFS和LiTFSI混合盐的电解质。混合溶剂中EC的浓度按重量计可以为约5％至约30％。混合溶剂中EC的浓度按重量计可以等于或大于5％、10％、15％、20％或25％；和/或按重量计等于或小于30％、25％、20％、15％或10％。混合溶剂中DME的浓度范围按重量计可以为约30％至约85％。混合溶剂中DME的浓度按重量计可以等于或大于30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％或80％；和/或按重量计等于或小于85％、80％、75％、70％、65％、60％、55％、50％、45％、40％或35％。混合溶剂中PC的浓度可以等于100％减去EC和DME的浓度。例如，若混合溶剂中EC的浓度按重量计为15％，且混合溶剂中DME的浓度按重量计为60％，则混合溶剂中PC的浓度按重量计为25％。EC∶DME∶PC混合溶剂的实施例为按重量计14％∶62％∶24％和10％∶75％∶15％。
电解质中LiTFS和LiTFSI的浓度(例如约0.4M至约1.2M)通常类似于本文所述那些。在各实施方案中，可以在电解质中加入其它类型的盐。
阴极16包含通常涂敷在阴极集电器上的活性阴极材料。集电器可包括铝(例如以铝箔形式)、铝合金、钛或镍。在一些实施方案中，集电器可以是金属网格。集电器通常至少在一个方向上(例如，长度、宽度和/或直径)的尺寸大于约0.2毫米(例如大于约0.5毫米、大于约一毫米、大于约1.5毫米、大于约二毫米)。活性材料可例如是金属氧化物、卤化物或硫属元素化物；可供选择地，活性材料可以为硫、有机硫聚合物或导电聚合物。具体实例包括MnO2、氧化钴、锰尖晶石、V2O5，CoF3、基于钼的物质如MoS2和MoO3、FeS2、SOCI2、S和(C6H5N)n和(S3N2)n，其中n至少为二。活性材料还可以是一氟化碳。一个实例是化学式为CFX的化合物，其中x为0.5到1或更高。活性材料可以与导电材料(例如碳)和粘合剂(例如聚四氟乙烯(PTFE)或Kraton(购自Shell))混合。阴极的实例包括涂敷MnO2的铝箔。可以如美国专利4,279,972中所述的那样制备阴极。具体的阴极材料取决于例如电池类型(如一次或二次的)的因素。
阳极12可包含活性阳极材料，通常形式为碱金属(例如锂、钠、钾)或碱土金属(例如钙、镁)。阳极可以包括碱金属(例如锂)与碱土金属的合金或者碱金属与铝的合金。阳极可与基底一起使用或者不用基底。阳极还可包括活性阳极材料和粘合剂。在这种情况下，活性阳极材料可包含基于锡的物质，基于碳的物质如碳、石墨、炔属中间相碳、焦炭，金属氧化物和/或锂化金属氧化物。粘合剂可以是例如PTFE。可以将活性阳极材料和粘合剂混合成能够施用到阳极12基底上的糊剂。具体的阳极材料取决于例如电池类型(如一次或二次的)的因素。
隔板20可由电化学电池中所用的任何标准隔板材料形成。例如，隔板20可由聚丙烯(例如，非织造聚丙烯或微孔聚丙烯)、聚乙烯、聚砜或它们的组合形成。
壳体22可由金属(例如，铝、铝合金、镍、镀镍钢)或塑料(例如，聚氯乙烯、聚丙烯、聚砜、ABS或聚酰胺)制成。
正极引线18和/或顶盖24可由例如铝、镍、钛或钢制成。
电化学电池10通常包括至少两个相互之间电接触的金属或金属合金表面。作为实施例，阴极16可包括与正极引线18电接触的铝集电器，其可由钢制成。相互之间电接触的两个金属表面可以具有相同的组成(例如，两个表面都可以由相同的金属或金属合金制成(如，两个表面均由铝制成))，或者可以具有不同的组成(例如，两个表面可以由不同的金属或金属合金制成(如，一个表面由铝制成而另一个表面由铝的合金制成))。表面可在相同组成的两部分间存在界面，例如由于润湿和扩散，界面的组成可以与两部分有所不同。
虽然图1中的电化学电池10为一次电池，但在一些实施方案中，二次电池可以包括一种或多种双(乙二酸)硼酸盐。一次电化学电池意味着仅放电(例如至耗尽)一次，然后被废弃。不打算对一次电池进行再充电。例如在David Linden的Handbook of Batteries(McGraw-Hill，第2版，1995年)中描述了一次电池。二次电化学电池可以被多次再充电，例如超过五十次、超过一百次或更多次。在一些情况下，二次电池可包括相对坚固的隔板，例如具有许多层的和/或相对厚的那些。还可以设计二次电池使其能适应可能在电池中发生的变化，如溶胀。例如，在Falk和Salkind的“Alkaline StorageBatteries”，John Wiley & Sons，Inc.1969、美国专利345,124和法国专利164,681中描述了二次电池，这些专利均据此引入以供参考。
为装配电池，可以将隔板20切割成与阳极12和阴极16尺寸相似的许多片，并如图1所示置于其间。然后将阳极12、阴极16和隔板20置于壳体22之内，然后充入电解质溶液并密封。壳体22的一端用顶盖24和能够提供气密性和流体密封性的环形绝缘垫圈26封闭。正极引线18将阴极16连接到顶盖24。安全阀28置于顶盖24的内侧，其被构型为使得当压力超过某一预定值时能降低电化学电池10内部的压力。美国专利4,279,972、4,401,735和4,526,846描述了另外的电池装配方法。
也可以采用电化学电池10的其它构型，包括例如硬币电池构型。电化学电池可以具有不同的电压，如1.5V、3.0V或4.0V。
下面的实施例进一步描述了本发明，但并不构成对权利要求中所述的本发明的范围的限制。
实施例1
加入双(乙二酸)硼酸锂时不同电压下铝的腐蚀
玻璃电池实验
构造具有一个铝工作电极、一个锂参比电极和两个锂辅助电极的电化学玻璃电池。铝工作电极由99.995％铝棒插入到特氟隆套管中制成，以提供0.33cm2的平面电极面积。如下去除原始氧化物层：首先在氩气氛下用600号粒度的氧化铝纸打磨平面的工作表面，在超声波浴槽中用丙酮清洗。随后将铝电极在电解质中彻底漂洗。然后立即将电极转移到用于三电极玻璃电池的手套箱内。所有的实验均在氩气氛下进行。
循环伏安法
根据通常描述于X.Wang等人的Electrochemica Acta，第45卷第2677至2684页(2000)中的改进方法进行腐蚀电流的测量。通过连续循环伏安法确定铝的腐蚀电位。在每次的循环中，将电位最初设置为开路电位，然后从+2.7V至+4.5V进行阳极扫描并反转至开路电位。选择50MV/s的扫描速率，在此可以获得铝腐蚀电位的良好可重复性。铝腐蚀电位定义为在第一次循环中阳极电流密度达到10-5A/cm2时的电位。电流记录为电压的函数。
计时安培分析法
根据描述于EP0852072中的方法进行腐蚀电流的测量。在相对于锂参比电极从3.6V和4.5V之间的不同电位下将铝电极极化，同时对应时间记录电流。电流对时间的测量进行30分钟的时间段。用电流对时间曲线之下的面积作为发生铝腐蚀的量度。如果在30分钟时间段过去之前，电流密度达到3MA/cm2并且未发生腐蚀抑制，也可以终止该实验。当观察到产生的电流密度在10-6A/cm2范围内时发生腐蚀抑制。
参见图2，曲线“a”和“b”表示铝电极在不同电压下暴露于包含12.6％碳酸乙烯酯、25.3％碳酸丙烯酯、62.1％二甲氧基乙烷、0.64MLiTFS和0.01M双(乙二酸)硼酸锂的电解质中的恒电位关系曲线(计时安培图)。曲线“a”示出+3.6V时的铝电极计时安培图，而曲线“b”示出+3.8V时的铝电极计时安培图。如图2所示，双(乙二酸)硼酸锂浓度为0.01M时，+3.6V(相对于锂参比电极)下的铝腐蚀被有效抑制(即，+3.6V下的腐蚀电流在10μA/cm2)左右)。然而，在+3.8V(相对于锂参比电极)下，对于相同浓度的双(乙二酸)硼酸锂(即，0.01M)，确实发生了铝腐蚀。
参见图3，曲线“a”、“b”、“c”和“d”表示铝电极在不同电压下暴露于包含12.6％碳酸乙烯酯、25.3％碳酸丙烯酯、62.1％二甲氧基乙烷、0.64MLiTFS和0.03M双(乙二酸)硼酸锂的电解质中的恒电位关系曲线(计时安培图)。曲线“a”示出+3.6V时的铝电极计时安培图；曲线“b”示出+3.8V时的铝电极计时安培图；曲线“c”示出+4.0V时的铝电极计时安培图；且曲线“d”示出+4.2V时的铝电极计时安培图。如图3所示，双(乙二酸)硼酸锂浓度为0.03M时，+3.6V(相对于锂参比电极)下的铝腐降低至3.5μA/cm2。因此，在电解质中加入更多的双(乙二酸)硼酸锂有助于进一步抑制+3.6V下的铝腐蚀。
参见图4，曲线“a”、“b”、“c”和“d”表示铝电极在不同电压下暴露于包含12.6％碳酸乙烯酯、25.3％碳酸碳酸丙烯酯、62.1％二甲氧基乙烷、0.64MLiTFS和0.05M双(乙二酸)硼酸锂的电解质中的恒电位关系曲线(计时安培图)。曲线“a”示出+3.8V时的铝电极计时安培图；曲线“b”示出+4.0V时的铝电极计时安培图；曲线“c”示出+4.2V时的铝电极计时安培图；且曲线“d”示出+4.5V时的铝电极计时安培图。如图4所示，双(乙二酸)硼酸锂浓度为0.05M下，直到+4.0V(相对于锂参比电极)时铝腐蚀被有效抑制。随着在电解质中加入的双(乙二酸)硼酸锂的浓度达到0.05M，在+3.8V和+4.0V下的腐蚀电流从约1μA/cm2至约2μA/cm2。因此，在电解质中加入更多的双(乙二酸)硼酸锂有助于进一步抑制在+3.8V和+4.0V下的铝腐蚀。
参见图5，曲线“a”、“b”、“c”和“d”表示铝电极在不同电位下暴露于包含12.6％碳酸乙烯酯、25.3％碳酸丙烯酯、62.1％二甲氧基乙烷、0.64MLiTFS和0.1M双(乙二酸)硼酸锂的电解质中的恒电位关系曲线(计时安培图)。曲线“a”示出+3.8V时的铝电极计时安培图；曲线“b”示出+4.0V时的铝电极计时安培图；曲线“c”示出+4.2V时的铝电极计时安培图；且曲线“d”示出+4.5V时的铝电极计时安培图。如图5所示，双(乙二酸)硼酸锂浓度为0.1M时，直到+4.2V(对于锂参比电极)时铝电极在电解质中都是稳定的。随着在电解质加入的双(乙二酸)硼酸锂的浓度达到0.1M，在+4.2V下的腐蚀电流为约3.5μA/cm2。因此，在电解质中加入更多的双(乙二酸)硼酸锂有助于进一步抑制在+4.2V下的铝腐蚀。
参见图6，在包含12.6％碳酸乙烯酯、25.3％碳酸丙烯酯、62.1％二甲氧基乙烷、0.64MLiTFS和不同浓度的双(乙二酸)硼酸锂的电解质中测量得到的循环伏安图显示了铝电极的腐蚀电位的显著移动。电解质中双(乙二酸)硼酸锂的加入使铝的电位正向移动，这表明腐蚀的抑制。图6中的曲线“a”示出铝在不包含双(乙二酸)硼酸锂的电解质中的腐蚀电位。在电解质中加入0.03M的双(乙二酸)硼酸锂使铝的腐蚀电位正向移动约800MV(曲线“b”)。随着电解质中加入的双(乙二酸)硼酸锂的浓度达到0.05M(曲线“c”)、0.1M(曲线“d”)和0.2M(曲线“e”)，铝的腐蚀电位移至4.1V左右。这些结果表明，向包含12.6％碳酸乙烯酯、25.3％碳酸丙烯酯、62.1％二甲氧基乙烷、0.64M LiTFS的电解质中加入增量的双(乙二酸)硼酸锂能够导致直到约4.1V时程度增大的铝电极的腐蚀保护。
本申请中提到的所有公布、专利和专利申请均引入本文以供参考，其程度就如同每个单独的公布、专利或专利申请被具体和单独地指明引入以供参考。
其它的实施方案也是可行的。例如，尽管上面描述的实施例涉及的是电池，但也可以在发生铝-金属结合的非电池体系中应用本发明抑制铝腐蚀。

Claims (54)

1.一种电化学电池，所述电池包括：
包含MnO2的阴极；
包含锂的阳极；和
包含双(乙二酸)硼酸盐的电解质，
其中所述电池包括与第二种金属表面电接触的铝表面，其中所述第二种金属表面不同于所述铝表面。
2.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述双(乙二酸)硼酸盐选自双(乙二酸)硼酸锂、双(乙二酸)硼酸钾和双(乙二酸)硼酸钠。
3.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述电解质包含第二种盐。
4.如权利要求3所述的电化学电池，其中所述第二种盐包含锂盐。
5.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述第二种金属表面为钢表面。
6.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述第二种金属表面为铝或铝合金表面。
7.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述第二种金属表面为镍表面。
8.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述电池包括含有铝的阴极集电器。
9.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度等于或小于约0.2M。
10.如权利要求9所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度小于约0.15M。
11.如权利要求10所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度小于约0.1M。
12.如权利要求11所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度小于约0.05M。
13.如权利要求12所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度小于约0.025M。
14.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述铝表面是至少一个方向的尺寸大于0.5毫米的物体的一部分。
15.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述铝表面是至少一个方向的尺寸大于一毫米的物体的一部分。
16.如权利要求1所述的电化学电池，其中所述铝表面是至少一个方向的尺寸大于二毫米的物体的一部分。
17.一种电化学电池，所述电池包括：
包含铝集电器的阴极；
阳极；和
包含双(乙二酸)硼酸盐和含锂盐的第二种盐的电解质，其中所述电池是一次电化学电池。
18.如权利要求17所述的电化学电池，其中所述双(乙二酸)硼酸盐选自双(乙二酸)硼酸锂、双(乙二酸)硼酸钾和双(乙二酸)硼酸钠。
19.如权利要求17所述的电化学电池，其中所述阴极包含MnO2。
20.如权利要求17所述的电化学电池，其中所述阳极包含锂。
21.如权利要求17所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度等于或小于约0.2M。
22.如权利要求21所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度等于或小于约0.15M。
23.如权利要求22所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度等于或小于约0.1M。
24.如权利要求23所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度等于或小于约0.05M。
25.如权利要求24所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度等于或小于约0.025M。
26.如权利要求17所述的电化学电池，其中所述电池包括含有铝的壳体。
27.如权利要求26所述的电化学电池，其中所述壳体基本上由铝组成。
28.如权利要求17所述的电化学电池，其中所述第二种盐包含三氟甲基磺酸锂或三氟甲基磺酰亚胺锂。
29.如权利要求17所述的电化学电池，其中所述电解质还包括含锂盐的第三种盐。
30.如权利要求29所述的电化学电池，其中所述第三种盐包含三氟甲基磺酸锂或三氟甲基磺酰亚胺锂。
31.一种电化学电池，所述电池包括：
包含MnO2的阴极；
包含锂的阳极；
铝表面；和
包含浓度等于或小于约0.2M的双(乙二酸)硼酸盐的电解质。
32.如权利要求31所述的电化学电池，其中所述双(乙二酸)硼酸盐选自双(乙二酸)硼酸锂、双(乙二酸)硼酸钾和双(乙二酸)硼酸钠。
33.如权利要求31所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度等于或小于约0.15M。
34.如权利要求33所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度等于或小于约0.1M。
35.如权利要求34所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度等于或小于约0.05M。
36.如权利要求35所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度等于或小于约0.025M。
37.一种电化学电池，所述电池包括：
包含MnO2的阴极；
包含锂的阳极；和
包含双(乙二酸)硼酸盐的电解质，其中所述电池是一次电化学电池，并且其中所述电池包括相互之间电接触的两片铝。
38.如权利要求37所述的电化学电池，其中所述双(乙二酸)硼酸盐选自双(乙二酸)硼酸锂、双(乙二酸)硼酸钾和双(乙二酸)硼酸钠。
39.一种电化学电池，所述电池包括：
包含MnO2的阴极；
包含锂的阳极；和
包含浓度等于或小于约0.2M的双(乙二酸)硼酸盐的电解质，
其中所述电池是一次电池。
40.如权利要求39所述的电化学电池，其中所述双(乙二酸)硼酸盐选自双(乙二酸)硼酸锂、双(乙二酸)硼酸钾和双(乙二酸)硼酸钠。
41.如权利要求39所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度小于约0.15M。
42.如权利要求41所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度小于约0.1M。
43.如权利要求42所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度小于约0.05M。
44.如权利要求43所述的电化学电池，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度小于约0.025M。
45.一种电化学电池，所述电池包括：
包含MnO2的阴极；
包含锂的阳极；和
包含浓度小于约0.2M的双(乙二酸)硼酸盐的电解质。
46.如权利要求45所述的电化学电池，其中所述双(乙二酸)硼酸盐选自双(乙二酸)硼酸锂、双(乙二酸)硼酸钾和双(乙二酸)硼酸钠。
47.一种抑制电化学电池中铝腐蚀的方法，所述方法包括：
在电解质中加入双(乙二酸)硼酸盐；和
将所述电解质、包含锂的阳极和包含铝集电器的阴极置入电池壳体内以形成所述电池，其中所述电池是一次电化学电池。
48.如权利要求47所述的方法，其中所述双(乙二酸)硼酸盐选自双(乙二酸)硼酸锂、双(乙二酸)硼酸钾和双(乙二酸)硼酸钠。
49.如权利要求47所述的方法，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度等于或小于约0.2M。
50.如权利要求49所述的方法，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度小于约0.15M。
51.如权利要求50所述的方法，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度小于约0.1M。
52.如权利要求51所述的方法，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度小于约0.05M。
53.如权利要求52所述的方法，其中所述电解质中包含的双(乙二酸)硼酸盐的浓度小于约0.025M。
54.如权利要求47所述的方法，其中所述阴极包含MnO2。
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