JP2002237310A - アルカリ金属電池に適する同一又は類似の活物質を用いた二重集電体構造を含む電気化学セル - Google Patents

アルカリ金属電池に適する同一又は類似の活物質を用いた二重集電体構造を含む電気化学セル

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 集電体の背反側面上に設けられた二種類のカ
ソード活物質を有する新規なサンドイッチ・カソード設
計を提供しようとする。 【解決手段】 それぞれの活物質は、例えば、それらの
可能出力率、それらのエネルギー密度またはある他のパ
ラメータの点で類似している。しかし、一方の物質は、
一つの特性において他方の物質よりも有利であるが、別
の特性においては不利となる。カソードは二つの集電体
間に挟持された第１の活物質を有するサンドイッチ形態
に構成される。次に、第２の活物質が少なくともいずれ
か一つの集電体の他方側と接触するように、また好まし
くはアノードと対面するように設けられる。典型的なカ
ソードはＭｎＯ2 ／集電体／ＳＶＯ／集電体／ＭｎＯ2
型である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は化学エネルギーの電
気エネルギーへの変換に関する。より詳しく説明する
と、本発明は、集電体の両側に設けられた二種類のカソ
ード活物質を有する新規なサンドイッチ状カソード設計
に関する。それぞれのカソード活物質は、例えばその可
能出力率（ｒａｔｅ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）、そのエ
ネルギー密度、またはある他のパラメータに関して互い
に同一もしくは類似している。しかし、一つの物質はあ
る特徴においては他方より有利であるが、別の特徴にお
いて不利な点がある。
【０００２】
【従来の技術】カソードが二つの集電体間に挟持された
第１のカソード活物質を有するサンドイッチ形態に構成
される。次に、第２のカソード活物質が少なくとも一方
の集電体の反対側（外側）部と接触し、また好ましくは
アノードと対面するように配置される。このような構成
は各活物質の有益性を強調し、他方においてその不都合
な特性を減じることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は電極設計の新規な概念を提供することにより、リチウ
ム電気化学セルの性能を改善することにある。新規な電
極形態は、特に大きいエネルギー密度を必要とし、その
一方で高エネルギー密度の活物質の望ましくない特性を
最少にするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のこれらの目的及
び他の目的は、次の説明を参照することによって当該技
術に習熟した人（以下、「当業者」という）にとってよ
りいっそう明白となろう。
【０００５】本発明による電気化学セルは、元素の周期
律表のＩＡ族、ＩＩＡ族及びＩＩＩＢ族から選択された
金属のアノードを備えている。この種のアノード活物質
にはリチウム、ナトリウム、カリウム等、及びこれらの
合金と金属間化合物、例えばＬｉ−Ｓｉ，Ｌｉ−Ａｌ，
Ｌｉ−Ｂ，Ｌｉ−Ｍｇ及びＬｉ−Ｓｉ−Ｂ合金及び金属
間化合物が含まれる。好ましい金属はリチウムからな
る。別のアノードはリチウム−アルミニウム合金のよう
なリチウム合金からなる。しかし、合金中において重量
でアルミニウム量が増せば増すほど、セルのエネルギー
密度がますます低下する。
【０００６】アノードの形状は変えることができるが、
好ましくはアノードは薄い金属シート、またはアノード
金属の箔であって、金属アノード集電体、すなわち、好
ましくはニッケルからなる集電体上にプレスされるか、
またはロールされて、アノード要素が形成される。銅、
タングステン及びタンタルもアノード集電体のための適
切な材料である。本発明の代表的な電池において、アノ
ード要素は集電体と同じ物質、すなわち、好ましくはニ
ッケルからなる延伸タブないしリード線を有し、この延
伸タブ等はケース負電位型とした導電性金属のセル・ケ
ースに溶接などで一体的に形成されるか、または溶着部
によって接続される。別の方法において、アノードはあ
る他の幾何学形態、例えばボビン状、シリンダー状また
はペレットのように形成され、交互に現れる低表面をも
ったセル設計が許容される。
【０００７】本発明の電気化学セルは、さらにセルの他
の電極として作用する導電性物質からなるカソードを備
えている。このカソードは固体物質であるのが好まし
く、またカソードにおける電気化学反応はアノードから
カソードに移動して原子または分子となるイオンの変換
作用を含んでいる。固体カソードは炭素質化学成分から
なる第１及び第２活物質、金属元素、混合された金属酸
化物と金属硫化物、さらにこれらの組み合わせからな
る。
【０００８】表１と２は、その理論的容量密度を含む高
電圧リチウム一次電気化学セルに一般的に使用されるカ
ソード活物質の種々の特性を列挙したものである。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】表２注： ＊理論的エネルギー密度値（ＷＬ／ｋｇ）と理論的容量
密度値（Ａｈ／ｇ）に基づいて計算される。平均稼働電
圧＝（Ｗｈ／ｋｇ）／１０００ｘ（Ａｈ／ｇ）である。 ＊＊この値は計算された平均稼働電圧（＊参照）と理論
的体積容量（Ａｈ／ｃｃ）に基づいて計算された。 ＊＊＊ＳＶＯ（ＡｇＶ4 Ｏ11）を除いたすべての値は、
デイビッド・リンデンによる「ハンドブック・オブ・バ
ッテリ（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｂａｔｔｅｒｉｅ
ｓ）」、第２版の表１４．４による。ＳＶＯに関する値
は本発明者によって決定された。
【００１２】この点に関し、本発明の一つの好ましい実
施例は、その化学的パラメータの一つにおいて実質的に
類似である第１及び第２活物質を含んでいる。実質的に
類似とは二つの物質の一方のパラメータが他方の物質の
パラメータの±１０％内にある化学的特徴を意味するも
のと定義される。典型的なパラメータは理論的容量密度
である。酸化バナジウム銀は０．３２Ａｈ／ｇの理論的
容量密度を有し、一方ＭｎＯ2 のそれは０．３１Ａｈ／
ｇである。これらの「化学的類似」物質は、次の代表的
形態を有するサンドイッチ設計によって提供される： ・ ＭｎＯ2 ／集電体／ＳＶＯ／集電体／ＭｎＯ2 、ま
たは ・ ＭｎＯ2 ／集電体／ＭｎＯ2 ／ＳＶＯ／ＭｎＯ2 ／
集電体／ＭｎＯ2 、または、 ・ ＳＶＯ／集電体／ＭｎＯ2 ／集電体／ＳＶＯ、また
は ・ ＳＶＯ／集電体／ＳＶＯ／ＭｎＯ2 ／ＳＶＯ／集電
体／ＳＶＯ。
【００１３】これらのカソード形態において、ＳＶＯと
ＭｎＯ2 の可能出力率とエネルギー密度はいずれも極め
て類似している。しかし、時折、一つの物質は別の物質
以上に使用することが有利である。すなわち、一つの物
質は、ある一つの特性において他の物質に対して有利で
あるが、別の特性においては不利である。例えば、Ｌｉ
／ＳＶＯセルは比較的高率の可能出力を提供するが、Ｌ
ｉ／ＣＦx セルと比較して比較的低いエネルギー密度で
あることが知られている。しかし、Ｌｉ／ＳＶＯセルは
Ｒｄｃと電圧遅延問題を生じる傾向にある。特にセルが
寿命末期放電に近づいたときに、その傾向が著しい。他
方において、Ｌｉ／ＭｎＯ2 セルは、低減されたＲｄｃ
と電圧遅延特性によりＬｉ／ＳＶＯに近い優れた可能出
力発生率を有するが、セル膨張（ｓｅｌｌ ｓｗｅｌｌ
ｉｎｇ）問題を伴うことが知られている。ＳＶＯ層が比
較的厚く保たれると、比較的強固な可能出力発生率を維
持する。ＳＶＯが二つのＭｎＯ2 層間に挟持され、アノ
ードと直接対向しなければ、ＳＶＯに通常的に関連する
電圧遅延とＲｄｃの成長問題は最小化される。
【００１４】本発明の別の実施例は異なった相のＳＶＯ
を用いたサンドイッチ・カソードに向けられている。酸
化バナジウム銀が一般式Ａｇx Ｖ2 Ｏy を有しておれ
ば、別異の相、すなわち、一般式ｘ＝０．３５とｙ＝
５．１８を有するβ−相と、一般式ｘ＝０．８０とｙ＝
５．４０を有するγ−相が存在することが知られてい
る。このようなカソード活物質の参照例のより詳細な説
明は、リアング他による米国特許第４，３１０，６０９
号及びタケウチ他による同第５，５４５，４９７号に開
示されており、両特許は本発明の譲渡人に譲渡されたも
のであり、ここでは参考例としてこれを引用する。
【００１５】従って、代表的なサンドイッチ・カソード
は次の形態を有する：すなわち、 ・ β−相ＳＶＯ、γ−相ＳＶＯまたはε−相ＳＶＯ／
集電体／β−相ＳＶＯ、γ−相ＳＶＯまたはε−相ＳＶ
Ｏ／集電体／β−相ＳＶＯ、γ−相ＳＶＯまたはε−相
ＳＶＯであり、ここに集電体間にあるＳＶＯ相はいずれ
の集電体のいずれの外側と接触しているＳＶＯ相とも同
じでななく、また、集電体の二つの外側面と接触してい
る二つのＳＶＯ相は同じであるか、または異なるものと
しうる。
【００１６】さらに付加的な実施例は次の形態を有して
いる：すなわち、 ・ ＭｎＯ2 ／集電体／ＳＶＯであり、この形態におけ
るＭｎＯ2 はリチウムからなるアノードと対面してい
る。また第２の形態は、 ・ ＳＶＯ／集電体／ＭｎＯ2 であり、この形態におけ
るＳＶＯはリチウムからなるアノードと対面している。
【００１７】本発明による電気化学セルに組み込むサン
ドイッチ電極を製造する前に、上述したように準備され
た第１及び第２カソード活物質は、カソード混合物の約
１〜約５重量％となる粉体フルオロポリマー、より好ま
しくは粉体ポリテトラフルオロエチレンまたは粉体ポリ
ビニリデンふっ化物のようなバインダー物質と混合され
るのが好ましい。さらに、約１０重量％までの導電性希
釈剤がカソード混合物に添加されて導電性が改善され
る。この目的のために適した物質には、アセチレンブラ
ック、カーボンブラック及び（または）グラファイトあ
るいは粉体ニッケル、アルミニウム、チタン及びステン
レススチールのような金属粉体が含まれる。従って、好
ましいカソード活物質は約３重量％で存在する粉体フル
オロポリマーのバインダーと、約３重量％で存在する導
電性希釈剤及び約９４重量％で存在するカソード活物質
を含むものである。
【００１８】本発明による電気化学セルに一体化するカ
ソード要素は、第１及び第２カソード活物質を適切な集
電体上に圧延、延展または圧搾することによって調製す
ることができる。この集電体は、ステンレススチール、
チタン、タンタル、プラチナ、金、アルミニウム、コバ
ルトニッケル合金、モリブデン及びクロムを含有する高
合金強磁性ステンレススチール、及びニッケル−、クロ
ム−及びモリブデン−含有合金からなるグループから選
択される。好ましい集電体物質はチタンであり、最も好
ましくはチタン・カソード集電体がグラファイト／炭素
物質に塗布された薄層を有するものである。
【００１９】内部短絡状態を阻止するために、サンドイ
ッチ・カソードは適切なセパレータ物質によってＩＡ、
ＩＩＡまたはＩＩＩＢ族アノードから分離される。この
セパレータは、電気絶縁性物質であり、また化学的にも
アノード及びカソード活物質に対して非反応性であり、
さらに電解液内でも化学的に非反応性、かつ、不溶性を
呈するものである。加うるに、セパレータ物質は電池の
電気化学反応中、電解液がそれを通じて流れるのに十分
な度合いの多孔性を有している。実例としてのセパレー
タ物質には、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンテト
ラフルオロエチレン、ポリエチレンクロロトリフルオロ
エチレンを含むポリフッ化ファイバーからの織布が単独
で、または積層体の一層として用いられる。積層体の他
の層としては、不織ガラス、ポリプロピレン、ポリエチ
レン、グラス・ファイバー物質、セラミックス、名称Ｚ
ＩＴＥＸ（ケムプラスト・インコーポレイテッド）の下
に市場で入手できるポリテトラフルオロエチレン膜、名
称ＣＥＬＧＡＲＤ（セラニーズ・プラスチック・カンパ
ニ・インコーポレイテッド）の下に市場で入手できるポ
リプロピレン膜、及び名称ＤＥＸＩＧＬＡＳ（Ｃ．Ｈ．
Ｄｅｘｔｅｒ，Ｄｉｖ．，）デキスタ・コーポレーショ
ン）の下に市場で入手できる膜が用いられる。
【００２０】本発明の電気化学セルは、セルの電気化学
反応中にアノード電極とカソード電極間でのイオン移動
のための媒体として作用する非水溶性、イオン電導性電
解液をさらに含んでいる。電極における電気化学反応
は、アノードからカソードに移動して原子または分子と
なるイオンの変換を含んでいる。従って、本発明に適し
た非水溶性電解液は、アノード活物質とカソード活物質
に対して実質上不活性であり、またイオン・トランスポ
ートに必要な物理特性、すなわち、低粘度、低表面張力
及び湿潤性を呈する。
【００２１】適切な電解液は、非水溶性溶媒に溶融する
無機質のイオン電導性塩を有している。またより好まし
くは、電解液は、低粘度溶媒と高（絶対）誘電率溶媒と
からなる非プロトン性有機溶媒の混合物に溶融するイオ
ン化アルカリ金属塩を含んでいる。無機イオン電導性塩
は、アノード・イオンの移動のための媒介物として作用
し、カソード活物質とインターカレート反応する。アノ
ードからカソードにアルカリ金属イオンをトランスポー
トするための媒介物として有利な既知のリチウム塩は、
ＬｉＰＦ6 ，ＬｉＢＦ4 ，ＬｉＡｓＦ6 ，ＬｉＳｂＦ
6 ，ＬｉＣｌＯ4 ，ＬｉＯ2 ，ＬｉＡｌＣｌ4 ，ＬｉＧ
ａＣｌ4 ，ＬｉＣ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）3 ，ＬｉＮ（ＳＯ2
ＣＦ3 ）2 ，ＬｉＳＣＮ，ＬｉＯ3 ＳＣＦ3 ，ＬｉＣ6
Ｆ5 ＳＯ3 ，ＬｉＯ2 ＣＣＦ3 ，ＬｉＳＯ6 Ｆ，ＬｉＢ
（Ｃ6 Ｈ5 ）4 ，ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 及びこれらの混合物
を含んでいる。
【００２２】本発明に有利な低粘度溶媒は、テトラハイ
ドロフラン（ＴＨＦ）、メチルアセテート（ＭＡ）、ジ
グリム（ｄｉｇｌｙｍｅ）、トリグリム、テトラグリ
ム、ジメチル炭酸塩（ＤＭＣ）、１，２−ジメトキシエ
タン（ＤＭＥ）、１，２−ジエトキシエタン（ＤＥ
Ｅ）、１−エトキシ，２−メトキシエタン（ＥＭＥ）、
エチルメチル炭酸塩、メチル・ロピル炭酸塩、エチルプ
ロピル炭酸塩、ジエチル炭酸塩、ジプロピル炭酸塩、及
びこれらの混合物のようなエステル、線状エーテルと環
状エーテル及びジアルキル炭酸塩と、プロピレン炭酸塩
（ＰＣ）、エチレン炭酸塩（ＥＣ）、ブチレン炭酸塩、
アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルフォ
ルムアミド、ジメチルアセトアミド、γ−バレロラクト
ン、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、Ｎ−メチル−ピロ
ロリジン（ＮＭＰ）、及びその混合物のような環状炭酸
塩、環状エステル及び環状アミドからなる高絶対誘電率
溶媒とを含んでいる。
【００２３】本発明において、好ましいアノードはリチ
ウム金属であり、また好ましい電解液としては、好まし
い高絶対誘電率溶媒としての炭酸プロピレンと、好まし
い低粘度溶媒としての１、２−ジメトキシエタンの体積
比５０：５０の混合物中に溶融した０．８Ｍから１．５
ＭのＬｉＡｓＦ6 またはＬｉＰＦ6 を採用することがで
きる。
【００２４】上述したように準備されたカソードは、少
なくとも一つのまたはそれ以上のアノード物質のプレー
トと作用的に関連付けられた形態に、あるいはゼリーロ
ールに似た構造のアノード物質の対応する細長片と共に
巻回された細長片の形態にされる。このようなゼリーロ
ール、すなわち、「巻回素子セル積層体」において、ア
ノードはロールの外側面にあってケース負電位型とした
セル・ケースと電気的に接続されている。適切な頂部及
び底部絶縁体を使用することによって、巻回セル積層体
が適切な寸法の金属ケース内に挿入される。金属ケース
は、その金属物質がセル要素と併用して問題のない限り
では、これに限定するものではないが、好ましくは、ス
テンレススチール、軟鋼、ニッケルメッキ軟鋼、チタ
ン、タンタルまたはアルミニウムのような物質が採用さ
れる。
【００２５】セル・ヘッダーは金属製ディスク状本体か
らなり、ガラス対金属シール／ターミナル・ピン・フィ
ードスルーを受け入れる第１ホールと、電解液を充填す
るための第２ホールを備えている。使用されるガラス
は、ＣＡＢＡＬ １２、ＴＡ ２３、ＦＵＳＩＴＥ ４
２５またはＦＵＳＩＴＥ ４３５のようなシリコンの約
５０重量％まで有する耐腐食性タイプのものである。正
ターミナル・ピン・フィードスルーは、チタンからなる
のが好ましいが、モリブデン、ニッケル合金、またはス
テンレススチールも使用できる。セル・ヘッダーは一般
的にケース材料と同じ物質である。ガラス対金属シール
内に支持された正ターミナル・ピンは、電極層を収容す
るケースに溶接されたヘッダーに支持される。その後、
セルは上述した電解液溶液を充填され、これに限定する
のもではないが、充填ホール上をステンレススチール球
でクローズ溶接すること等により気密シールされる。
【００２６】当業者にとっては周知のように、本発明の
代表的な一次及び二次電気化学システムは、ケース正電
位型とすることも可能である。
【００２７】ここに説明した発明の概念に対する種々の
変形例についても、添付の請求の範囲によって規定され
た本発明の精神と範囲から逸脱することなく、当業者に
おいて自明に到達できることは明らかである。
フロントページの続き (72)発明者 エスター エス、タケウチ アメリカ合衆国、ニューヨーク州 14051、 イースト アムハースト、サン ラファエ ル コート 38 Ｆターム(参考） 5H024 AA03 AA12 EE01 EE03 EE06 FF15 FF16 FF17 FF18 5H029 AJ01 AK02 AL12 AL13 AM03 AM04 BJ12 DJ07 5H050 AA01 BA05 BA15 CA05 CA07 CB12 DA06 DA07

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）アノードと； ｂ）第１カソード活物質と、これに短絡接続された第２
    カソード物質とからなり、第１及び第２カソード活物質
    が実質的に同様の理論的容量密度を有するカソードと； ｃ）アノード及びカソードを活性化する電解液と； からなる電気化学セル。
  2. 【請求項２】 アノードがアルカリ金属である請求項１
    に記載の電気化学セル。
  3. 【請求項３】 カソードが、ＭｎＯ2 ／集電体／ＳＶＯ
    ／集電体／ＭｎＯ2 の形態を有する請求項１に記載の電
    気化学セル。
  4. 【請求項４】 ＳＶＯがβ−相ＳＶＯ、γ−相ＳＶＯ、
    ε−相ＳＶＯ及びこれらの混合物からなるグループから
    選択される請求項３に記載の電気化学セル。
  5. 【請求項５】 カソードが、第１ＳＶＯ／集電体／Ｍｎ
    Ｏ2 ／集電体／第２ＳＶＯの形態を有する請求項１に記
    載の電気化学セル。
  6. 【請求項６】 第１及び第２ＳＶＯがβ−相ＳＶＯ、γ
    −相ＳＶＯ、ε−相ＳＶＯ及びこれらの混合物からなる
    グループから選択される請求項５に記載の電気化学セ
    ル。
  7. 【請求項７】 カソードが、ＭｎＯ2 ／集電体／ＭｎＯ
    2 ／ＳＶＯ／ＭｎＯ2 ／集電体／ＭｎＯ2 の形態を有す
    る請求項１に記載の電気化学セル。
  8. 【請求項８】 カソードが、ＳＶＯ／集電体／ＳＶＯ／
    ＭｎＯ2 ／ＳＶＯ／集電体／ＳＶＯの形態を有する請求
    項１に記載の電気化学セル。
  9. 【請求項９】 カソードが、β−相ＳＶＯ、γ−相ＳＶ
    Ｏ、ε−相ＳＶＯからなるグループから選択された第１
    カソード活物質／第１集電体／β−相ＳＶＯ、γ−相Ｓ
    ＶＯ、ε−相ＳＶＯからなるグループから選択された第
    ２カソード活物質／第２集電体／β−相ＳＶＯ、γ−相
    ＳＶＯ、ε−相ＳＶＯからなるグループから選択された
    第３カソード活物質の形態を有し、第１及び第２集電体
    の中間にある第２カソード活物質のＳＶＯ相が、第１及
    び第２集電体とそれぞれ接触する第１及び第３カソード
    活物質のＳＶＯ相と異なるものであることを特徴とする
    請求項１に記載の電気化学セル。
  10. 【請求項１０】 第１及び第２集電体とそれぞれ接触す
    る第１及び第３カソード活物質のＳＶＯ相が、同じであ
    るかまたは異なるものであることを特徴とする請求項９
    に記載のセル。
  11. 【請求項１１】 アノードがリチウムであり、カソード
    が、ＭｎＯ2 ／集電体／ＳＶＯの形態を有するととも
    に、そのＭｎＯ2 がリチウム・アノードと対面している
    請求項１に記載の電気化学セル。
  12. 【請求項１２】 ＳＶＯがβ−相ＳＶＯ、γ−相ＳＶ
    Ｏ、ε−相ＳＶＯ及びこれらの混合物からなるグループ
    から選択される請求項１１に記載の電気化学セル。
  13. 【請求項１３】 ａ）アノードと； ｂ）第１及び第２集電体間に挟持された第１カソード活
    物質としてのＳＶＯとＭｎＯ2 のうちいずれか一方と、
    第１カソード活物質の反対側において集電体の少なくと
    も一つと接触するとともに、アノードと対面する第２カ
    ソード活物質としての前記ＳＶＯとＭｎＯ2 のうちの他
    方とからなるカソードと； ｃ）アノード及びカソードを活性化する電解液と； からなる電気化学セル。
  14. 【請求項１４】 アノードがアルカリ金属であり、電解
    液が非水溶性化学剤である請求項１３に記載の電気化学
    セル。
  15. 【請求項１５】 第１カソード活物質がβ−相ＳＶＯ、
    γ−相ＳＶＯ、ε−相ＳＶＯ及びこれらの混合物からな
    るグループから選択される請求項１３に記載の電気化学
    セル。
  16. 【請求項１６】 ＳＶＯ第１カソード活物質が第１及び
    第２集電体の中間になるようにして、第３カソード活物
    質としてのＭｎＯ2 が、第２カソード活物質としてのＭ
    ｎＯ2 から隔たった方の第２集電体と接触するようにし
    た請求項１３に記載の電気化学セル。
  17. 【請求項１７】 カソードが、ＭｎＯ2 ／第１チタン集
    電体／β−相ＳＶＯ、γ−相ＳＶＯ、ε−相ＳＶＯ及び
    これらの混合物からなるグループから選択される第２カ
    ソード活物質／第２チタン集電体／ＭｎＯ2 の形態を有
    する請求項１６に記載の電気化学セル。
  18. 【請求項１８】 第１及び第２集電体が、ステンレスス
    チール、チタン、タンタル、プラチナ、金、アルミニウ
    ム、コバルトニッケル合金、モリブデンとクロムを含む
    高度に合金化された強磁性ステンレススチール及びニッ
    ケル−、クロム−及びモリブデン−含有合金からなるグ
    ループから選択される請求項１３に記載の電気化学セ
    ル。
  19. 【請求項１９】 第１及び第２集電体が、グラファイト
    ／炭素物質、イリジウム、イリジウム酸化物及びこれら
    の上に被着されたプラチナからなるグループから選択さ
    れるコーティングを有するチタンである請求項１３に記
    載の電気化学セル。
  20. 【請求項２０】 電解液がエステル、線状エーテル、環
    状エーテル、ジアルキル炭酸塩、及びこれらの混合物か
    ら選択される第１溶媒と、環状炭酸塩、環状エステル、
    環状アミド、及びこれらの混合物から選択される第２溶
    媒を有する非水溶性化学剤である請求項１３に記載の電
    気化学セル。
  21. 【請求項２１】 第１溶媒がテトラハイドロフラン（Ｔ
    ＨＦ）、メチルアセテート（ＭＡ）、ジグリム、トリグ
    リム、テトラグリム、ジメチルカーボネート（ＤＭ
    Ｃ）、１，２−ジメトオキシエタン（ＤＭＥ）、１，２
    −ジエトキシエタン（ＤＥＥ）、１−エトキシ、２−メ
    トキシエタン（ＥＭＥ）、エチルメチルカーボネート、
    メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネ
    ート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート
    及びこれらの混合物からなるグループから選択され、ま
    た第２溶媒がプロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレ
    ンカーボネート（ＥＣ）、ブチレンカーボネート、アセ
    トニトリル、ジメチルスルフォキサイド、ジメチルフォ
    ルムアミド、ジメチルアセトアミド、γ−バレロラクト
    ン、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、Ｎ−メチル−プロ
    ロリジノン（ＮＭＰ）及びこれらの混合物からなるグル
    ープから選択される請求項２０に記載の電気化学セル。
  22. 【請求項２２】 電解液が、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 、
    ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＳｂＦ6 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＯ
    2 、ＬｉＡｌＣｌ4 、ＬｉＧａＣｌ4 、ＬｉＣ（ＳＯ2
    ＣＦ3 ）3 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 、ＬｉＳＣＮ、
    ＬｉＯ3 ＳＣＦ3 、ＬｉＣ6 Ｆ5 ＳＯ3 、ＬｉＯ2 ＣＣ
    Ｆ3 、ＬｉＳＯ6 Ｆ、ＬｉＢ（Ｃ6 Ｈ5 ）4、ＬｉＣＦ3
    ＳＯ3 及びこれらの混合物からなるグループから選択
    されたリチウム塩を含んでいる請求項２０に記載の電気
    化学セル。
  23. 【請求項２３】 電解液が、第１溶媒としてのプロピレ
    ン炭酸塩と、第２溶媒としての１、２−ジメトキシエタ
    ンとからなる体積比で５０：５０の混合物中に０．８Ｍ
    から１．５ＭのＬｉＡｓＦ6 またはＬｉＰＦ6 を溶解さ
    せたものであることを特徴とする請求項１３に記載の電
    気化学セル。
  24. 【請求項２４】 ａ）アノードと； ｂ）第１カソード活物質と第２カソード活物質とからな
    り、第１カソード活物質は互いに隔たった第１及び第２
    の主側面を有し、少なくとも一つの集電体が前記第１及
    び第２主側面の少なくとも一つと接触するようにしたも
    のであり、また第２カソード活物質は第１カソード活物
    質の反対側において前記少なくとも一つの集電体と接触
    するとともに、前記アノードと対面しており、更に第１
    カソード活物質がＭｎＯ2 及びＳＶＯのうちいずれか一
    方であり、第２カソード活物質が前記ＭｎＯ2 とＳＶＯ
    のうち他方のものであるようにしたカソードと； ｃ）前記アノード及びカソードを活性化する非水溶性電
    解液と； からなる電気化学セル。
  25. 【請求項２５】 カソードが、ＭｎＯ2 ／集電体／ＳＶ
    Ｏの形態を有し、このカソード中のＭｎＯ2 が、リチウ
    ムからなるアノードと対面している請求項２４に記載の
    電気化学セル。
  26. 【請求項２６】 カソードが、ＳＶＯ／集電体／ＭｎＯ
    2 の形態を有し、このカソード中のＳＶＯが、リチウム
    からなるアノードと対面している請求項２４に記載の電
    気化学セル。
  27. 【請求項２７】 ＳＶＯがβ−相ＳＶＯ、γ−相ＳＶ
    Ｏ、ε−相ＳＶＯ及びこれらの混合物からなるグループ
    から選択される請求項２４に記載の電気化学セル。
  28. 【請求項２８】 ａ）アノードを準備する工程と； ｂ）第１カソード活物質と、これに短絡接続された第２
    カソード活物質とからなり、第１及び第２カソード活物
    質が実質的に同様の理論的容量密度を有するカソードを
    準備する工程と； ｃ）アノードとカソードを電解液により活性化する工程
    と； からなる電気化学セルを提供する方法。
  29. 【請求項２９】 アルカリ金属のアノードを準備する工
    程を含む請求項２８に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 ＭｎＯ2 ／集電体／ＳＶＯ／集電体／
    ＭｎＯ2 の形態を有するカソードを準備する工程を含む
    請求項２８に記載の方法。
  31. 【請求項３１】 ＳＶＯをβ−相ＳＶＯ、γ−相ＳＶ
    Ｏ、ε−相ＳＶＯ及びこれらの混合物からなるグループ
    から選択する工程を含む請求項２８に記載の方法。
  32. 【請求項３２】 第１ＳＶＯ／集電体／ＭｎＯ2 ／集電
    体／第２ＳＶＯの形態を有するカソードを準備する工程
    を含む請求項２８に記載の方法。
  33. 【請求項３３】 第１及び第２ＳＶＯをβ−相ＳＶＯ、
    γ−相ＳＶＯ、ε−相ＳＶＯ及びこれらの混合物からな
    るグループから選択する工程を含む請求項２８に記載の
    方法。
  34. 【請求項３４】 ＭｎＯ2 ／集電体／ＭｎＯ２／ＳＶＯ
    ／ＭｎＯ2 ／集電体／ＭｎＯ2 の形態を有するカソード
    を準備する工程を含む請求項２８に記載の方法。
  35. 【請求項３５】 ＳＶＯ／集電体／ＳＶＯ／ＭｎＯ2 ／
    ＳＶＯ／集電体／ＳＶＯの形態を有するカソードを準備
    する工程を含む請求項２８に記載の方法。
  36. 【請求項３６】 β−相ＳＶＯ、γ−相ＳＶＯ、ε−相
    ＳＶＯからなるグループから選択された第１カソード活
    物質／第１集電体／β−相ＳＶＯ、γ−相ＳＶＯ、ε−
    相ＳＶＯからなるグループから選択された第２カソード
    活物質／第２集電体／β−相ＳＶＯ、γ−相ＳＶＯ、ε
    −相ＳＶＯからなるグループから選択された第３カソー
    ド活物質の形態を有するカソードを準備する工程を含
    み、さらに、第１及び第２集電体の中間に、それらの集
    電体と接触する第１及び第３カソード活物質のＳＶＯ相
    のいずれとも異なる第２カソード活物質のＳＶＯ相を用
    意する工程を含む請求項２８に記載の方法。
  37. 【請求項３７】 第１及び第３カソード活物質のＳＶＯ
    相を、同一物質からなるかまたは異なる物質からなる第
    １と第２集電体にそれぞれ接触させる工程を含む請求項
    ３６に記載の方法。
  38. 【請求項３８】 リチウムからなるアノードと、ＭｎＯ
    2 ／集電体／ＳＶＯの形態を有するカソードを準備し、
    そのカソードのＭｎＯ2 をリチウム・アノードと対面さ
    せる工程を含む請求項２８に記載の方法。
  39. 【請求項３９】 前記カソードのＳＶＯを、β−相ＳＶ
    Ｏ、γ−相ＳＶＯ、ε−相ＳＶＯ及びこれらの混合物か
    らなるグループから選択する工程を含む請求項３８に記
    載の方法。
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