JP2003229136A - リチウム電気化学電池用高導電安定性非水性電解質 - Google Patents

リチウム電気化学電池用高導電安定性非水性電解質

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、アルカリ金属含有電池を活性化させるのに有
用な電解質において、ＰＣ及び／又はＤＭＥを、環状カ
ーボネート、好ましくはジメチルカーボネートと、線状
エーテル、最も好ましくはジイソプロピルエーテルに
て、少なくとも部分的に置き換えることに関するもので
ある。このような電解質は、改良された導電率を有して
おり、しかも、高められた放電性能を有した電気化学電
池を提供する。最も好ましい電解質は、１，２‐ジメト
キシエタンとプロピレンカーボネートとジメチルカーボ
ネートとジイソプロピルエーテルから成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】〔発明の背景〕 １．発明の分野 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。より詳しくは、本発明は、一次及び二次の、非
水性電解質リチウム含有電気化学電池の両方に関する。
このような電池は一般的には、電力体内埋め込み可能な
医療装置、例えば心臓細動除去器に使用される。特に、
本発明は、環状カーボネート、線状ジ‐エーテル、線状
カーボネート及び線状モノ‐エーテルを含んだ四成分溶
媒システムに関する。この溶媒システムは、従来の溶媒
電解質よりも高い導電率を有した電解質を提供する。
【０００２】２．従来技術 リチウム電気化学電池の好都合な製造と、これらの広が
った適用は、高導電性で、しかも安定性のある非水性有
機電解質の開発に大きく依存している。非水性有機電解
質は、単一の溶媒か、あるいは混合された溶媒のいずれ
かである有機溶媒システム中に溶解された塩から成る。
非水性有機電解質に関する一般的な必要条件は、アノー
ド活物質、例えばリチウム金属及びリチウム化カーボン
と、典型的に使用されるカソード活物質、例えば酸化バ
ナジウム銀（ＳＶＯ）、酸化バナジウム銀銅（ＣＳＶ
Ｏ）、フッ素化炭素（ＣＦX ）、酸化マンガン（ＭｎＯ
2 ）、酸化コバルト（ＣｏＯ2 ）等の両方に対して還元
的にも酸化的にも安定であるということである。高率リ
チウム電池適用においては、高導電性を有した活性化電
解質が特に重要である。高い電解質導電性を達成するに
は、一方が高誘電率を有し、もう一方が低粘度を有した
２つの溶媒の配合物が一般的に使用される。
【０００３】幸運にも、多くのリチウム塩と有機溶媒
が、リチウム電気化学電池にて使用されてきており、と
りわけＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣ
ｌＯ4、ＬｉＳＯ3 ＣＦ3 が挙げられる。典型的に使用
される溶媒としては、プロピレンカーボネート（Ｐ
Ｃ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、γ‐ブチロラク
トン（ＧＢＬ）、スルホラン、１，２‐ジメトキシエタ
ン（ＤＭＥ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、テト
ラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジイソプロピルエーテル
（ＤＩＰＥ）、１，３‐ジオキソランなどが挙げられ
る。特に安定で、しかも高導電性の電解質の一つは、Ｐ
Ｃ：ＤＭＥ＝１：１中にある１．０ＭのＬｉＡｓＦ 6 又
はＬｉＰＦ6 である。このような電解質は、電池産業に
おいて広く使用されている。特に一般的な適用は、好ま
しい電解質塩としてＬｉＡｓＦ6 を用いた高率Ｌｉ／Ｓ
ＶＯ細動除去器電池におけるものである。
【０００４】１．０ＭのＬｉＡｓＦ6 ／ＰＣ：ＤＭＥ＝
１：１電解質が好都合であるにもかかわらず、高率で、
高出力で、高容量の電気化学電池についての現在の研究
においては、より高い導電性と安定性を有したより良い
電解質が必要とされている。ＰＣ／ＤＭＥ溶媒システム
を用いた上述の電解質が、１：１の体積比率にて最大の
導電性をもたらさないということは興味深いことであ
る。図１に示されるように、ＰＣ／ＤＭＥ中にある１．
０ＭのＬｉＡｓＦ6 の最大導電性は、２０：８０の体積
比率の時である。３７℃にて約１９．５ミリモー／ｃｍ
であるＤＭＥの導電性は、３７℃にて約１７．３ミリモ
ー／ｃｍであるＰＣの導電性よりも約１２．４％高い。
【０００５】５：５よりも低い体積比率、即ち、より高
い導電性をもたらす２：８にて、ＰＣ：ＤＭＥの溶媒シ
ステム中に溶解された１．０ＭのＬｉＡｓＦ6 の電解質
を使用することの利点は、高率リチウム電気化学電池に
おいて明らかであるように思われる。しかしながら、受
容可能な電解質は、カソードとアノードの両方に対して
高導電性と高安定性のどちらももたらさなければならな
い。良好な電解質についての第１の必要条件は、高い電
流パルス放電の間に内部抵抗（ＩＲ）電圧低下を著しく
減少させたり最小にすることである。第２の必要条件
は、アノードとカソードにおける固体電解質の界面の位
置でのインピーダンス増大を最小とすることである。そ
れゆえ、高い電解質導電性は、より良い電池性能又は、
改良された放電容量を必ずしも意味しない。実際に、
１．０ＭのＬｉＡｓＦ6 ／ＰＣ：ＤＭＥ＝４：６又は
３：７の電解質がＬｉ／ＳＶＯ電池にて使用された場
合、短期間放電テストにおける高い導電性の利点は、高
電流パルス放電適用の間により大きな電圧遅延が存在す
ることによって完全に取り消される。
【０００６】Ｌｉ／ＳＶＯ電池における電圧遅延は、カ
ソードから電解質の中へのバナジウムイオンの溶解によ
り引き起こされ、バナジウムイオンはその後、還元によ
ってアノード表面に再析出し、高抵抗性の表面被膜を生
成するものと考えられる。このイオン溶解過程は、非常
に良好なリガンド分子であるＤＭＥの存在によって触媒
化される。このような線状エーテルは、より大きなドネ
イションナンバー（ＤＮ＝２０）を有しており、ＤＮ＝
１５．１のプロピレンカーボネートよりも大きい。この
ドネイションナンバーは、ルイス酸‐塩基理論にて述べ
られているような電子対を供与するための求核分子のポ
テンシャルを意味している。電圧遅延現象を最小にした
り、あるいは排除するには、電解質溶媒混合物中のＤＭ
Ｅのパーセンテージが低いことが望ましい。このこと
は、高いＤＮを有したＤＭＥの含量を減少させる。しか
しながら、ＤＭＥのパーセンテージが減少することによ
って、電解質導電率もまた減少する。それゆえ、Ｌｉ／
ＳＶＯ電池を活性化するのに典型的に使用される１．０
ＭのＬｉＡｓＦ6 ／ＰＣ：ＤＭＥ＝１：１の電解質は、
溶媒システム導電率を最大とし、同時に、電解質中に溶
解されたバナジウムイオンの好ましくない作用を最小と
するのにバランスのとれた選択枝である。
【０００７】１．０ＭのＬｉＡｓＦ6 ／ＰＣ：ＤＭＥ＝
１：１は、細動除去器電池適用における現在の必要条件
を満たしているが、電圧遅延現象によって示されるよう
に、ゆっくりと分解して、ある一定の放電値にてＬｉ／
ＳＶＯ電池電極上に、相対的に非常に抵抗性のある表面
被膜を生成する。長期間の電池貯蔵又は使用において
は、このような現象はより一層明らかで、厳しいものと
なる。
【０００８】新しいカソード活物質としてのＣＳＶＯに
関する発明は、次世代の高エネルギー密度かつ高出力電
気化学電池の追求において重要である。酸化バナジウム
銀銅は、従来のＳＶＯカソード物質よりも、１グラム当
たり約７％〜１５％大きな最大出力をもたらす。このよ
うなカソード物質は、米国特許第５，６７０，２７６号
及び同第５，５１６，３４０号に記載されており、これ
らは両方ともタケウチ等によるものである。これらの特
許は、本発明の譲受人に譲渡されており、参照としてこ
こに組み込まれる。しかしながら、ＣＳＶＯの改良され
た最大出力の利点を十分に実現化するためには、もっと
導電性があり、しかもＳＶＯ及びＣＳＶＯ活性カソード
物質の両方に対してより安定である新規な電解質システ
ムが必要とされている。
【０００９】最近開発されたある電解質システムは、Ｐ
Ｃ（環状カーボネート）、ＤＭＥ（線状ジ‐エーテル）
及びＤＭＣ（線状カーボネート）から成る３成分の溶媒
を含んでいる。最後の化合物は、約１５という解離定数
を有している。この溶媒システムを用いて製造された電
解質は、標準的な２成分溶媒（ＰＣ：ＤＭＥ＝１：１）
電解質の導電率よりも著しく高い導電率を有していると
同時に、Ｌｉ／ＳＶＯ電池が典型的に受ける放電状態下
にてかなりうまく機能する。しかしながら、ＰＣ：ＤＭ
Ｅ：ＤＭＣ電解質システムは、ある種の実験条件の下で
は不安定性を示す。従って、このような２成分溶媒電解
質は、Ｌｉ／ＳＶＯ電池を活性化するのには一般的に使
用されるが、これが役立たない用途がいくつかある。
【００１０】ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＭＣについての不安定性
の問題を改善するために、これとは別の３成分溶媒電解
質システムが開発され、ガン等による米国特許第５，７
７６，６３５号に開示されている。この特許は、本発明
の譲受人に譲渡されており、参照としてここに組み込ま
れる。この溶媒システムは、ＰＣ、ＤＭＥ及び（ＤＩＰ
Ｅ）を含む。ジイソプロピルエーテルは、１９未満の解
離定数を有している。このような電解質システムを用い
て活性化されたＬｉ／ＳＶＯ電池とＬｉ／ＣＳＶＯ電池
は共に、ＰＣ：ＤＭＥの電解質、並びに新しいＰＣ：Ｄ
ＭＥ：ＤＭＣ電解質システムに比べて非常に良好な化学
的及び電気化学的安定性を示す。このような電解質シス
テムは、Ｌｉ／ＳＶＯ及びＬｉ／ＣＳＶＯ一次電池にお
ける長期間の性能及び安定性の点で好都合ではあるが、
その導電率は、標準的な２成分溶媒電解質であるＰＣ：
ＤＭＥの導電率に匹敵するに過ぎない。従って、化学的
にも電気化学的にも安定であると同時に、従来の２成分
溶媒電解質よりも高い導電率を有した電解質システムが
必要とされる。
【００１１】従って、本発明は、従来の２成分溶媒電解
質よりも高い伝導性を有し、しかも、Ｌｉ／ＳＶＯ及び
Ｌｉ／ＣＳＶＯ一次電気化学システム、並びに二次リチ
ウムイオン化学系に対して化学的にも電気化学的にも安
定な電解質システムに関するものである。
【００１２】〔発明の要約〕本発明では、電解質導電率
を増加させるためのＤＭＣ（線状ジアルキルカーボネー
ト）共溶媒を使用することの利点と、電解質の化学的及
び電気化学的安定性を改良するためにＤＩＰＥ（線状モ
ノ‐エーテル）を使用することの利点とが、結合され
る。従来の電解質における環状カーボネート（ＰＣ）と
線状ジ‐エーテル（ＤＭＥ）を線状カーボネート（ＤＭ
Ｃ）と線状モノ‐エーテル（ＤＩＰＥ）で部分的に置き
換えることにより、電解質導電率が著しく改良される。
ＤＭＣとＤＩＰＥは両方とも、ＤＭＥよりも小さなＤＮ
定数を有しているので、電圧遅延の問題も最小化され
る。本願の電解質は、あらゆる種類の一次及び二次リチ
ウム又はリチウムイオン電池、更には、体内埋め込み可
能な医療装置に電力を供給するのに使用される電池にお
いても有用である。心臓の細動除去器においては、高電
流パルス放電状態でのパルス電圧低下及び電圧遅延は、
本発明の電解質を用いて活性化された電池では最小化さ
れる。
【００１３】それゆえ、本発明の特徴は、以下の図面及
び、添付された好ましい具体例に関する詳細な説明に関
連して示された、それらについての以下の説明を考慮す
ることによって明らかになるであろう。
【００１４】〔好ましい実施態様の詳細な説明〕ここで
使用されている「パルス」という用語は、パルスの直前
のプレパルス電流よりもかなり大きい振幅をもつ電流の
ショートバーストを意味している。「パルス列」は、パ
ルスとパルスの間の開回路休止を伴う、又は伴わない比
較的短時間を隔てて供給される電流の少なくとも二つの
パルスから成る。電流パルスは、各パルス間に１５秒の
休止を有した４回の１０秒パルス（２３．２ｍＡ／ｃｍ
2）から成る具体的なパルス列を伴う約１５ｍＡ／ｃｍ2
〜約５０ｍＡ／ｃｍ2 の範囲に及ぶ。
【００１５】この明細書では、溶媒百分率はいずれも体
積パーセントで記載されている。表のそれぞれにおい
て、Ｐ（ｐｒｅ１）は、パルス列の適用前の電池電圧を
示している。パルス１ｍｉｎが、パルス列（ＰＴ）の最
初のパルスの間の最小電圧を示している一方、Ｐ（４ｍ
ｉｎ）は、パルス列の４回目のパルスの最小電圧を示し
ている。
【００１６】本発明の電気化学電池は、一次化学系か、
二次の再充電可能な化学系のいずれかから成る。一次タ
イプと二次タイプの両方において、この電池は、リチウ
ム、ナトリウム、カリウムなどの、元素周期率表のＩ
Ａ、ＩＩＡおよびＩＩＩＢ族から選択されるアノード活
性金属、及び、これらの合金や金属間化合物（例えばＬ
ｉ‐Ｓｉ、Ｌｉ‐Ａｌ、Ｌｉ‐Ｂ、Ｌｉ‐ＭｇおよびＬ
ｉ‐Ｓｉ‐Ｂの合金や金属間化合物などが含まれる）を
含む。好ましい金属はリチウムである。この他の負電極
は、リチウム‐アルミニウム合金などのリチウム合金か
らなる。しかしながら、合金中に存在するアルミニウム
の重量が多くなればなるほど、電池のエネルギー密度は
低くなる。
【００１７】一次電池においては、アノードは、好まし
くはニッケルからなる金属製のアノード集電器上にプレ
スまたはロールされたリチウム金属の薄い金属シートま
たは箔であり、これによって負電極を形成している。本
発明の具体的な電池において、この負電極は、好ましく
はニッケルから成る集電器を含み、この集電器は、ケー
スが負極の電気的配置にて導電性材料からなる電池ケー
スに溶接されることにより接触した延長タブまたはリー
ドを有している。また、この負電極は、ボビン型、円筒
型またはペレット型などの他の幾何学的形状になってい
て、この他の低表面積の設計を達成していてもよい。
【００１８】二次電気化学システムにおいては、アノー
ド、即ち負電極は、アノード活物質（例えば、好ましく
はアルカリ金属リチウムなど）をインターカレートおよ
び脱インターカレートできるアノード材料を含んでい
る。種々の形態のカーボン（例えば、コークス、グラフ
ァイト、アセチレンブラック、カーボンブラック、ガラ
ス状カーボンなど）のいずれかを含む炭素質負電極は、
リチウム種を可逆的に保持できるものであり、アノード
材料として好ましい。「毛状カーボン」材料は、そのリ
チウム保持容量が高いので特に好ましい。「毛状カーボ
ン」は、タケウチ等の米国特許第５，４４３，９２８号
に記載されており、この特許は、本発明の譲受人に譲り
受けられており、ここに参照として組み込まれる。グラ
ファイトは、もう一つの好ましい材料である。カーボン
の形態に係わらず、炭素質材料の繊維は特に有益であ
る。なぜなら、これら繊維は、優れた機械的特性を有し
ており、繰り返される充電／放電サイクル中の劣化に耐
え得る剛直な電極を作製できるからである。さらに、高
表面積の炭素繊維は、急速な充電／放電速度を可能とす
る。
【００１９】二次電池用の典型的な負電極は、約９０〜
９７重量パーセントの「毛状カーボン」又はグラファイ
トと、約３〜１０重量パーセントのバインダー材料とを
混合することによって作製され、このバインダー材料
は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリビ
ニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリエチレンテト
ラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）などのフッ素樹脂粉
末、ポリアミドおよびポリイミド、並びにこれらの混合
物が好ましい。このような負電極活混合物は、ニッケル
やステンレス鋼や銅箔やスクリーンなどからなる集電器
上に、当該混合物をキャストやプレスやロールするなど
して接触させることによって設けられる。
【００２０】一次電池又は二次電池のいずれかにおい
て、正電極での反応は、負電極から正電極に移動するイ
オンを原子状または分子状に変換する反応を含んでい
る。一次電池については、カソード活物質は、少なくと
も第一の遷移金属カルコゲニド成分を含んでおり、この
成分は、少なくとも第一の金属および第二の金属もしく
はそれらの酸化物、さらに可能であれば、ホスト金属酸
化物のマトリックス中に組み込まれた第三の金属もしく
は金属酸化物、または第一の金属および第二の金属もし
くはそれらの金属酸化物の混合物からなる金属、金属酸
化物または混合金属酸化物である。また、このカソード
活物質は、金属硫化物又はフッ素化カーボンからなるも
のであってもよい。
【００２１】この金属酸化物または混合金属酸化物は、
好ましくは、混合状態での熱処理、ゾル‐ゲル生成、化
学蒸着または水熱合成時における、種々の金属酸化物、
金属硫化物及び／又は金属元素の化学的な添加、反応、
または他の緊密な接触により生成される。これにより製
造される活物質は、ＩＢ、ＩＩＢ、ＩＩＩＢ、ＩＶＢ、
ＶＢ、ＶＩＢ、ＶＩＩＢ、及び貴金属を含むＶＩＩＩ族
の金属、酸化物及び硫化物及び／又は他の酸化物及び硫
化物化合物を含む。好ましいカソード活物質は、少なく
とも銀とバナジウムの反応生成物である。
【００２２】一つの好ましい混合金属酸化物は、一般式
ＳＭx Ｖ2 Ｏy を有する遷移金属酸化物であり、この式
にて、ＳＭは、元素周期律表のＩＢ族〜ＶＩＩＢ族及び
ＶＩＩＩ族から選択される金属であり、前記一般式中の
ｘは約０．３０〜２．０であり、ｙは約４．５〜６．０
である。実例として、限定を意図するものではないが、
具体的なカソード活物質は、一般式Ａｇx Ｖ2 Ｏy を有
する酸化銀バナジウムであって、その数多くの相、即
ち、一般式中においてｘ＝０．３５及びｙ＝５．８であ
るβ‐相の酸化銀バナジウム、一般式中においてｘ＝
０．８０及びｙ＝５．４０であるγ‐相の酸化銀バナジ
ウム、一般式中においてｘ＝１．０及びｙ＝５．５であ
るε‐相の酸化銀バナジウムのいずれかの相であるも
の、及びこれらの相の組み合わせ及び混合物を含む。こ
のようなカソード活物質のさらに詳しい説明としては、
参考文献としてリアングらの米国特許第４，３１０，６
０９号が挙げられ、この特許は、本発明の譲受人に譲渡
されており、参照によりここに包含される。
【００２３】更に別の好ましい複合遷移金属酸化物カソ
ード材料としてはＶ2 Ｏz （式中、ｚ≦５）が挙げら
れ、これは、銀（ＩＩ）、銀（Ｉ）又は銀（０）のいず
れかの酸化状態にある銀を含むＡｇ2 Ｏと、銅（Ｉ
Ｉ）、銅（Ｉ）又は銅（０）のいずれかの酸化状態にあ
る銅を含むＣｕＯとに結合されて、一般式Ｃｕx Ａｇy
Ｖ2Ｏz （ＣＳＶＯ）を有する混合された金属酸化物を
生成する。従って、この複合カソード活物質は、金属酸
化物−金属酸化物−金属酸化物、金属−金属酸化物−金
属酸化物または金属−金属−金属酸化物として表すこと
ができ、Ｃｕx ＡｇyＶ2 Ｏz に見出される物質組成の
範囲は、好ましくは約０．０１≦ｚ≦６．５である。Ｃ
ＳＶＯの典型的な形態は、ｚが約５．５であるＣｕ0.16
Ａｇ0.67Ｖ2 Ｏ z 、およびｚが約５．７５であるＣｕ
0.5 Ａｇ0.5 Ｖ2 Ｏz である。酸素含有量は、ｚとして
表されるが、ＣＳＶＯ中の正確な化学量論比は、カソー
ド材料が空気や酸素などの酸化雰囲気中で調製されるの
か、又はアルゴン、窒素及びヘリウムなどの不活性雰囲
気中で調製されるのかに依存して変わることがある。こ
のカソード活物質の更に詳細な説明としては、タケウチ
等の米国特許第５，４７２，８１０号およびタケウチ等
の同第５，５１６，３４０号が参照されるが、これらは
両方とも、本発明の譲受人に譲渡され、参照によりここ
に包含される。
【００２４】炭素質活物質は、好ましくは炭素とフッ素
から製造されたものであり、これはコークス、木炭また
は活性炭素のようなグラファイト形または非グラファイ
ト形の炭素を包含する。フッ化炭素は、式（ＣＦX ）n
〔ただし、ｘは約０．１〜１．９の間に変化し、好まし
くは約０．５〜１．２である〕及び（Ｃ2 Ｆ）n 〔ただ
し、ｎは広く変化し得るモノマー単位の数を示す〕で表
される。
【００２５】前述のフッ素化炭素、酸化銀バナジウム及
び酸化バナジウム銀銅の他に、Ａｇ 2 Ｏ、Ａｇ2 Ｏ2 、
ＣｕＦ2 、Ａｇ2 ＣｒＯ4 、ＭｎＯ2 、Ｖ2 Ｏ5 、Ｍｎ
Ｏ2、ＴｉＳ2 、Ｃｕ2 Ｓ、ＦｅＳ、ＦｅＳ2 、酸化
銅、酸化バナジウム銅、及びこれらの混合物が、有用な
活物質として考えられる。
【００２６】二次電池においては、正電極は好ましく
は、空気中で安定で、かつ容易に取り扱えるリチウム化
材料を含んでいる。このような空気中で安定なリチウム
化カソード活物質の具体例としては、バナジウム、チタ
ン、クロム、銅、モリブデン、ニオブ、鉄、ニッケル、
コバルトおよびマンガンなどの金属の酸化物、硫化物、
セレン化物およびテルル化物が挙げられる。より好適な
酸化物としては、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、Ｌｉ
ＣｏＯ2 、ＬｉＣｏ0.92Ｓｎ0.08Ｏ2 およびＬｉＣｏ
1-x Ｎｉx Ｏ2 が挙げられる。好ましい二次電対は、炭
素質アノード材料と酸化コバルトリチウムカソード活物
質とから成る。
【００２７】このような二次電池を充電するために、正
電極を構成するリチウム金属は、外的発生の電気的ポテ
ンシャルを電池に適用することによって炭素質の負電極
にインターカレートされる。この適用される再充電電気
的ポテンシャルは、リチウムイオンをカソード活物質か
ら引き出して、電解液を通って負電極の炭素質材料に運
んで、カーボンを飽和する役割を果たす。このようにし
て得られるＬｉx Ｃ6負電極は、０．１〜１．０の範囲
のｘを有している。その後、この電池は、電気的ポテン
シャルを備え、通常方法に従って放電される。
【００２８】この他の二次電池の構成は、負電極が電池
の中に組み込まれる前に、活性なリチウム物質を用いて
炭素質物質をインターカレートすることを含む。この場
合においては、正電極本体は固体であっても良く、限定
はされないが、二酸化マンガン、酸化バナジウム銀、酸
化バナジウム銅銀、二硫化チタン、酸化銅、硫化銅、硫
化鉄、二硫化鉄、炭素及びフッ素化炭素などの物質を含
んでも良い。しかしながら、このようなアプローチは、
電池の外部でリチウム化された炭素を取り扱わなければ
ならないという問題と結び付く。リチウム化された炭素
は、空気と接触した際に爆発性の生成物と反応する傾向
がある。
【００２９】上記のカソード活物質は、一次化学系又は
二次化学系のいずれであっても、これらの１種以上をバ
インダー材料と混合することによって電気化学電池に組
み込むためのサンドイッチ電極体に成形される。適した
バインダーは、カソード混合物の約１〜約５重量パーセ
ントで存在する粉末フッ素系ポリマー、より好ましくは
粉末ポリテトラフルオロエチレン又は粉末ポリフッ化ビ
ニリデンである。さらに、導電率を向上させるために、
約１０重量パーセント以下の導電性希釈剤をカソード混
合物に添加するのが好ましい。この目的に適した材料に
は、アセチレンブラック、カーボンブラック、及び／又
はグラファイト又は粉末ニッケル、アルミニウム、チタ
ン及びステンレス鋼のような粉末金属が挙げられる。こ
のような好ましいカソード活性混合物には、約１〜５重
量パーセントで存在する粉末フッ素系ポリマーバインダ
ーと、約１〜５重量パーセントで存在する導電性希釈剤
と、約９０〜９８重量パーセントのカソード活物質が含
まれる。カソード成分は、ステンレス鋼、チタン、タン
タル、白金、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む高合金フェライト系ス
テンレス鋼、及びニッケル‐、クロム‐及びモリブデン
‐含有合金から成る群から選ばれたカソード集電器上
に、スラリーの形態にて前記カソード活性混合物を接触
させることによって製造される。好ましいカソード集電
器材料はチタンであり、最も好ましいものは、その上に
塗布されたイリジウム、酸化イリジウムまたは白金の薄
い層を有したチタンである。
【００３０】内部短絡状態を回避するために、カソード
は好適なセパレーター材料によってＩＡ、ＩＩＡ又はＩ
ＩＩＢ族のアノードと分離されている。このセパレータ
ーは電気絶縁性材料からなり、またセパレーター材料
は、アノード活物質及びカソード活物質と化学的に反応
せず、しかも、電解液と化学的に反応せず電解液に不溶
である。さらにセパレーター材料は、電池の電気化学反
応の際に電解液の流通を可能にするのに十分な多孔度を
有している。例示されるセパレーター材料としては、ポ
リビニリデンフルオライド、ポリエチレンテトラフルオ
ロエチレン及びポリエチレンクロロトリフルオロエチレ
ンなどのフッ素ポリマー繊維とからなる織物が挙げら
れ、これは、それぞれ単独使用されるか、フッ素ポリマ
ー微孔性フィルム、不織ガラス、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、ガラス繊維材料、セラミックス、商品名ＺＩ
ＴＥＸ（Ｃｈｅｍｐｌａｓｔ Ｉｎｃ．）で市販されて
いるポリテトラフルオロエチレン膜、商品名ＣＥＬＧＡ
ＲＤ（Ｃｅｌａｎｅｓｅ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｃｏｍｐａ
ｎｙ，Ｉｎｃ．）で市販されているポリプロピレン膜、
及び商品名ＤＥＸＩＧＬＡＳ（Ｃ．Ｈ．Ｄｅｘｔｅｒ，
Ｄｉｖ．，ＤｅｘｔｅｒＣｏｒｐ．）で市販されている
膜と積層して使用される。
【００３１】さらに、本発明の電気化学電池は、電池の
電気化学反応の際のアノード及びカソード電極間のイオ
ン移動のための媒体としての役割を果たす非水性のイオ
ン導電性電解質を含んでいる。電極での電気化学反応
は、アノードからカソードへ移動する原子状態または分
子状態にイオンを変換する反応を含んでいる。すなわ
ち、本発明において好適な非水性電解液は、アノード材
料及びカソード材料に対して実質的に不活性であり、そ
れらは、イオン伝導に不可欠な物性、すなわち低粘度、
低い表面張力及び湿潤性を示す。
【００３２】好適な電解液は、非プロトン性有機溶媒の
混合物中に溶解されたイオン化可能なアルカリ金属塩を
含んでいる。この塩は、アノードイオンの移動のための
媒体としての役割を果たし、カソード活物質とインター
カレートまたは反応する。好ましくは、この塩は、Ｌｉ
ＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＳｂＦ6 、Ｌ
ｉＣｌＯ4 、ＬｉＯ2 、ＬｉＡｌＣｌ4 、ＬｉＧａＣｌ
4 、ＬｉＣ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）3 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ
3 ）2 、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＯ3 ＳＣＦ3 、ＬｉＣ 6 Ｆ5
ＳＯ3 、ＬｉＯ2 ＣＣＦ3 、ＬｉＳＯ6 Ｆ、ＬｉＢ（Ｃ
6 Ｈ5 ）4 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 及びこれらの混合物から
選択される。
【００３３】前記電解質に適した溶媒システムには、プ
ロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート
（ＥＣ）及びブチレンカーボネート（ＢＣ）から選ばれ
た１種の環状カーボネートと、１，２‐ジメトキシエタ
ン（ＤＭＥ）、１，２‐ジエトキシエタン（ＤＥＥ）及
び１‐エトキシ，２‐メトキシエタン（ＥＭＥ）から選
ばれた１種の線状ジ‐エーテルとが含まれる。Ｌｉ／Ｓ
ＶＯ電池などの一次リチウム電池を活性化させるために
しばしば使用される電解質は、ＰＣとＤＭＥである。し
かしながら、本発明は、一次電極材料と二次電極材料の
両方に対して増加された安定性を有し、しかもより高い
送達能力を促進させる電解質を提供し、環状カーボネー
トと線状ジ‐エーテルを、炭素原子の官能性酸素原子に
対する比率が４：１以上である線状カーボネートと線状
モノ‐エーテルに部分的に置き換える。好適な線状カー
ボネートは、ジメチルカーボネート（ＤＭＥ）、ジエチ
ルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート
（ＥＭＣ）、メチルプロピルカーボネート（ＭＰＣ）、
エチルプロピルカーボネート（ＥＰＣ）、及びジプロピ
ルカーボネート（ＤＰＣ）から選択される。線状モノ‐
エーテルとしては、ジエチルエーテル、エチルプロピル
エーテル、エチルイソプロピルエーテル、エチルブチル
エーテル、エチルtert‐ブチルエーテル、ジプロピルエ
ーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、
ジイソブチルエーテル、ジsec-ブチルエーテル、メチル
プロピルエーテル、メチルiso-プロピルエーテル、メチ
ルブチルエーテル、メチルsec-ブチルエーテル、メチル
tert‐ブチルエーテル、及びこれらの混合物が挙げられ
る。最も好ましい線状エーテルはジイソプロピルエーテ
ル（ＤＩＰＥ）である。
【００３４】それゆえ、本発明は一般的には、アルカリ
金属含有電池を活性化させるのに適した電解質におい
て、ＰＣ及び／又はＤＭＥを、環状カーボネート（好ま
しくはジメチルカーボネート）と線状エーテル（最も好
ましくはジイソプロピルエーテル）に少なくとも部分的
に置き換えることに関し、これによって電解質の伝導度
と、それに付随して電池の放電性能が改良される。即
ち、体積単位で、プロピレンカーボネートは好ましくは
電解質中に約２０％〜約４０％で存在しており、１，２
‐ジメトキシエタンは約２０％〜約７０％で存在してお
り、ジイソプロピルエーテルは約５％〜約２０％で存在
しており、ジメチルカーボネートは約０％〜４５％で存
在している。約５体積％未満では、ＤＩＰＥの有益な効
果は、十分に大きくない。約２０体積％を超えると、ジ
イソプロピルエーテルはその混和性の限界に達し、均質
性はあらゆる溶媒システムにおいて重要である。
【００３５】ガラス‐対‐金属シールにて使用される耐
食性ガラスは、ＣＡＢＡＬ１２、ＴＡ２３、ＦＵＳＩＴ
Ｅ４２５又はＦＵＳＩＴＥ４３５などのシリコーンを約
５０重量％まで含む。正端子リードは、チタンであるこ
とが好ましいが、モリブデン、アルミニウム、ニッケル
合金、又はステンレス鋼もまた使用できる。この電池蓋
は、一般的にはケースの材質と同じ材質から成る。
【００３６】本発明の電気化学システムによる利点は、
以下の実施例で示されている。
【００３７】 ・ 実施例Ｉ ＰＣ：ＤＭＥシステム、ＳＶＯ電極を用いた短期間テス
ト リチウムアノード材料をニッケル集電器スクリーン上に
プレスし、酸化バナジウム銀（ＳＶＯ）カソード材料を
チタン集電器スクリーン上にプレスした。前記アノード
とカソードの間にサンドイッチされた微孔性膜ポリプロ
ピレンセパレーターの２つの層を有したプリズム状の電
池スタック組み立て構造体を製造した。その後、この電
極集合体を、ケース負極構造にてステンレス鋼ケース内
で密閉シールし、電解質を用いて活性化した。この実施
例における電池のいくつかは、（対照電池としての）電
解質１を用いて活性化され、この他のものは、電解質２
及び３を用いて活性化した。
【００３８】最初のプレ放電期間の間、７．５ｋΩの一
定抵抗負荷を上記電池に適用した。このプレ放電期間は
バーンインと呼ばれ、電池の理論容量の約１％を失う。
バーンイン(burn-in）及び受け入れパルス列放電の後、
３０分ごとにパルス列を適用して、これら電池を放電さ
せた。このパルス列は、各パルスの後に１５秒の休止を
伴った４回の１０秒パルス（２３．２ｍＡ／ｃｍ2 ）か
ら成るものとした。それぞれの電圧限界にまで送出され
る容量が、表１にまとめられている。
【００３９】
【表１】
【００４０】短期間の放電においては、３回の電圧カッ
トオフでの送出容量は、電解質導電率に比例している。
図１における曲線１０は、２成分溶媒（ＰＣ：ＤＭＥ）
電解質システムの相対導電率を要約したものである。
【００４１】 ・ 実施例ＩＩ ＰＣ：ＤＭＣシステム、ＳＶＯ電極を用いた短期間テス
ト 密封シールされたＬｉ／ＳＶＯ電池を、実施例１に記載
されるようにして組み立て、それぞれ電解質１及び４を
用いて活性化した。バーンイン及び受け入れパルス列放
電の後、３７℃にて３０分ごとにパルス列を適用して、
これら電池を放電させた。このパルス列は、各パルスの
後に１５秒の休止を伴った４回の１０秒パルス（２３．
２ｍＡ／ｃｍ2 ）から成るものとした。それぞれの電圧
限界でのミリアンペア時で表された送出容量が、表２に
まとめられている。
【００４２】
【表２】
【００４３】電解質４を含有したＬｉ／ＳＶＯ電池は、
電解質１を用いて活性化した電池よりも少ない容量しか
送出しなかった。２成分溶媒（ＰＣ：ＤＭＥ）電解質シ
ステムの相対導電率は、図２における曲線２０によって
示されている。実施例１及び２の結果は、各カットオフ
電圧でのＬｉ／ＳＶＯ電池の送出容量が電解質導電率に
比例していることを示している。このように、非常に導
電性の高い電解質は、Ｌｉ／ＳＶＯ電池についての短期
間の、高出力必要条件に好適である。
【００４４】 ・ 実施例ＩＩＩ ＰＣ：ＤＭＥシステム、ＳＶＯ電極を用いた長期間テス
ト 密封シールされたＬｉ／ＳＶＯ電池を、実施例１に記載
されるようにして組み立て、それぞれ電解質１〜３を用
いて活性化した。バーンイン及び受け入れパルス列放電
の後、３７℃にて３９日ごとに９．５３ｋΩ負荷を用い
てパルス列を適用して、これら電池を放電させた。この
パルス列は、各パルスの間に１５秒の休止を伴った４回
の１０秒パルス（２３．２ｍＡ／ｃｍ2 ）から成るもの
とした。この結果が表３にまとめられている（ＰＴは、
パルス列を表している）。
【００４５】
【表３】
【００４６】見てわかるように、電解質２及び３を用い
て活性化されたＬｉ／ＳＶＯ電池は、パルス列１〜３に
おいてより高いパルス最小ポテンシャルを示した。パル
ス列１〜３におけるパルス最小ポテンシャルの順序は、
図１中の曲線１０によって示されている電解質導電率の
順序と一致している。Ｌｉ／ＳＶＯ電池の全てのグルー
プについての３つのパルス列における電圧遅延の徴候は
なかった。しかしながら、パルス列４〜６では、電解質
２及び３を用いた電池は、電解質１を含有したものより
も大きな電圧遅延を示した。パルス列７及び８では、電
圧遅延は、全ての３つのグループの電池について存在し
なかった。それにもかかわらず、電解質２及び３を用い
た電池は、電解質１を用いたものよりも低いパルス最小
ポテンシャルを示した。
【００４７】この実施例は、実施例１に見られるよう
な、より高い電解質導電率（電解質２及び３）の有利な
効果が、長期間放電テストでは完全に取り消されること
を示している。それゆえ、増加した導電率は、この電解
質が実際の実施では更に良好であることを意味しないこ
とがある。
【００４８】 ・ 実施例ＩＶ ＰＣ：ＤＭＣ：ＤＭＥシステム、ＳＶＯ電極を用いた短
期間テスト 密封シールされたＬｉ／ＳＶＯ電池を、実施例１に記載
されるようにして組み立て、それぞれ電解質１、５〜８
を用いて活性化した。電解質５〜８の相対導電率は、図
３及び図４における曲線３０及び４０にてそれぞれ要約
されている。曲線３０が、３０％ＰＣを示しているのに
対し、曲線４０は２０％ＰＣを示している。７．５ｋΩ
の一定抵抗負荷を、初期のプレ放電期間の間、前記電池
に適用した。バーンイン及び受け入れパルス列放電の
後、３０分ごとにパルス列を適用して、これら電池を放
電させた。このパルス列は、各パルスの間に１５秒の休
止を伴った４回の１０秒パルス（２３．２ｍＡ／ｃｍ
2 ）から成るものとした。電解質５〜８は、より導電性
があるだけでなく、電極材料に対する良好な安定性も示
す。このことは、電流パルス放電適用の間に、より高い
送出容量をもたらすことになる。いくつかの電圧限界ま
での送出容量が表４に記載されている。
【００４９】
【表４】
【００５０】３成分から成る溶媒電解質５〜８を用いた
これらの電池では、電池性能の改良は、高い電流パルス
放電の間の増加した送出容量の点において明らかであ
る。
【００５１】 ・ 実施例Ｖ ＰＣ：ＤＭＣ：ＤＭＥシステム、ＳＶＯ電極を用いた電
圧遅延テスト 密封シールされたＬｉ／ＳＶＯ電池を、実施例１に記載
されるものと同様の方法にて組み立て、それぞれ電解質
１（対照）及び５〜８を用いて活性化した。これらの電
池を、３７℃で７０時間の間、２００オーム抵抗を用い
て部分的に放電させ、その理論容量の約４３％を取り去
った。３７℃で８週間、開回路状態にて貯蔵した後、こ
れら電池を、３７℃で各パルス後、１５秒の休止を伴っ
た４回の２３．２ｍＡ／ｃｍ2 、１０秒パルスから成る
パルス列の適用にかけた。この電圧遅延結果が表５に記
載されている。
【００５２】
【表５】
【００５３】このような３成分電解質を用いたＬｉ／Ｓ
ＶＯ電池では、放電性能の改良は、高電流パルスの間の
電圧遅延を最小化したり、あるいは排除したりする点に
おいて一層明らかである。
【００５４】 ・ 実施例ＶＩ ＰＣ：ＤＭＣ：ＤＭＥシステム、ＳＶＯ電極を用いた長
期間テスト 密封シールされたＬｉ／ＳＶＯ電池を、実施例１に記載
されるようにして組み立て、それぞれ対照電解質１及び
電解質５〜８を用いて活性化した。バーンイン及び受け
入れパルス列の後、これらの電池を、３７℃にて１７．
４ｋΩ抵抗器を用いて放電させた。各パルス後に１５秒
の休止を伴った４回の２３．２ｍＡ／ｃｍ2 、１０秒パ
ルスから成るパルス列を、２ヵ月ごとに適用した。この
結果が表６に示されている。
【００５５】
【表６】
【００５６】
【表７】
【００５７】表６における結果は、３成分から成る溶媒
電解質５〜８を用いて活性化されたＬｉ／ＳＶＯ電池
が、２成分から成る溶媒電解質１を有した電池に比べ
て、テストの間中ずっと、より高いパルス４最小ポテン
シャルを維持したことを示している。この結論は、３成
分から成る溶媒電解質５及び８を用いたＬｉ／ＳＶＯ電
池の場合には、満足な放電性能が得られるということで
ある。しかしながら、これらの溶媒を用いて活性化され
た電池は、いくつかのパルス列において電解質１を用い
た電池よりも大きな電圧遅延を示した。長期間安定性
は、以下の実施例において扱われている。
【００５８】 ・ 実施例ＶＩＩ ＰＣ：ＤＭＣ：ＤＭＥシステム、ＳＶＯ電極を用いた事
前放電安定性テスト 密封シールされたＬｉ／ＳＶＯ電池を、実施例１に記載
されるようにして組み立て、電解質１（対照）及び電解
質５及び７を用いてそれぞれ活性化した。バーンイン及
び受け入れパルス列の後、これらの電池を５つのグルー
プに分けた。これらを、２００Ω抵抗器を用いて事前放
電させ、１５．４％、３０．９％、４６．３％、６１．
８％及び８２．３％容量（ＤＯＤ）をそれぞれ取り除い
た。その後、これら電池を３７℃で開回路の状態で保存
した。熱散逸と開回路ポテンシャルを、保存開始後、１
週間、１０週間、及び２０週間の時点で記録した。熱散
逸は、マイクロ熱量により測定し、マイクロワット（μ
Ｗ）にて定量化した（１μＷ＝１×１０-6Ｗである）。
この結果が表７〜１１に示されている。
【００５９】１５．４％ ＤＯＤ（表７）においては、
Ｌｉ／ＳＶＯ電池の３つのグループ全てが、同様の熱散
逸ではないがかなり小さな熱散逸を示している。これら
の開電池電圧（ＯＣＶ）もまた、保存後に非常に良く似
ていた。又、３０．９％ ＤＯＤ（表８）においても、
Ｌｉ／ＳＶＯ電池の全てのグループが、１０週間の保存
後に同様の熱散逸を示した。２０週間の保存の時点で
は、電解質５及び７を用いたＬｉ／ＳＶＯ電池は、わず
かに大きな熱散逸を示す一方、同時に、これらのＯＣＶ
は、電解質１を用いた電池よりもわずかに速い速度で低
下した。
【００６０】４６．３％ ＤＯＤ（表９）においては、
電解質５及び７を用いたＬｉ／ＳＶＯ電池は、電解質１
を用いた電池よりも明らかに大きな熱散逸を有してい
た。これはまた、電解質１を用いた電池に比べて電解質
５及び７を用いた電池のＯＣＶが低いことを示している
が、この違いは約２０ｍＶにすぎない。６１．８％（表
１０）及び８２．３％ ＤＯＤ（表１１）では、電解質
５及び７を用いたＬｉ／ＳＶＯ電池については、電解質
１を用いたものよりも著しく大きな熱散逸が観察され
た。ＯＣＶもまた、これらの３成分溶媒電解質を用いた
電池については著しく低下した。
【００６１】実施例４〜７におけるデータは、ＰＣ：Ｄ
ＭＣ：ＤＭＥ混合溶媒電解質を含有した電解質を有する
Ｌｉ／ＳＶＯ電池が、いくつかの実験条件下でうまく機
能することを示している。安定性の問題は、他のいくつ
かの条件下では存在するが、４０％ ＤＯＤ及びそれ以
上では、特に顕著である。
【００６２】
【表８】
【００６３】
【表９】
【００６４】
【表１０】
【００６５】
【表１１】
【００６６】
【表１２】
【００６７】 ・ 実施例ＶＩＩＩ ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥシステム、ＳＶＯ電極を用いた
長期間テスト 密封シールされたＬｉ／ＳＶＯ電池を、実施例１に記載
されるようにして組み立て、電解質１及び９（１．１Ｍ
のＬｉＡｓＦ6 ／ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥ＝５０：３
５：１５）を用いてそれぞれ活性化した。バーンイン及
び受け入れパルス列放電の後、これらの電池を、３７℃
にて１７．４ｋΩ抵抗器を用いて放電させた。各パルス
後に１５秒の休止を伴った４回の２３．２ｍＡ／ｃｍ
2 、１０秒パルスから成るパルス列を、２ヵ月ごとに適
用した。この結果が表１２及び図５に要約されている。
図５では、曲線５０は、溶媒混合物中における２０％Ｐ
Ｃの使用を示し、曲線５２は３５％ＰＣの使用を示し、
曲線５４は５０％ＰＣの使用を示している。
【００６８】
【表１３】
【００６９】電解質９を有したＬｉ／ＳＶＯ電池の場合
には、電解質１を用いた電池の場合に比べて、パルス列
１〜４について（より大きなＲｄｃのために）より低い
パルス４最小ポテンシャルが観察された。これは、電解
質９が電解質１よりも導電性が低いためである（図５参
照）。パルス列４〜６においては、両方の電池のグルー
プで電圧遅延があった。しかしながら、電解質１を用い
た対照電池は、全ての３つのパルス列において、電解質
９を用いた電池よりも大きな電圧遅延を示した。この結
果、電解質９を用いて活性化されたＬｉ／ＳＶＯ電池
は、パルス列４〜６において、対照電池よりも高いパル
ス１最小ポテンシャルを示した。パルス列５から開始し
て、パルス４最小ポテンシャルの順序もまた逆転した。
このデータは、３成分から成る溶媒電解質９を用いて活
性化されたＬｉ／ＳＶＯ電池が、その有用寿命の後期半
分において、標準的な２成分溶媒混合物を有した対照電
池に比べてより安定であることを示している。
【００７０】 ・ 実施例ＩＸ ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥシステム、ＣＳＶＯ電極を用い
た長期間テスト この実施例では、ＳＶＯの代わりにＣＳＶＯカソードを
用いた以外は実施例１に記載されるようにして、密封シ
ールされたリチウム電池を組み立てた。このＬｉ／ＣＳ
ＶＯ電池を、電解質１０（１．２ＭのＬｉＰＦ6 ／Ｐ
Ｃ：ＤＭＥ＝５０：５０）及び、１１（１．２ＭのＬｉ
ＰＦ6 ／ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥ＝３０：５５：１５）
を用いてそれぞれ活性化した。バーンイン及び受け入れ
パルス列放電の後、これらの電池を２つの異なるテス
ト、すなわち連続テスト（Ａ）と連続テスト（Ｂ）にか
けた。
【００７１】連続テスト（Ａ）：前記のＬｉ／ＣＳＶＯ
電池を、３７℃にて９．５３ＫΩ抵抗器を用いて放電さ
せた。各パルス後に１５秒の休止を伴った４回の２３．
２ｍＡ／ｃｍ2 、１０秒パルスから成るパルス列を、３
９日ごとに適用した。このテスト結果が表１３に要約さ
れている。
【００７２】
【表１４】
【００７３】表１３におけるデータは、Ｌｉ／ＣＳＶＯ
電池の両方のグループが、満足なパルス性能を示した
が、３成分から成る溶媒電解質１１を用いたものは、２
成分から成る溶媒電解質１０を用いたものよりも、電圧
遅延が小さく、等しいか、あるいはそれ以上のパルス最
小ポテンシャルである点で全体的に良好に機能したこと
を示している。 連続テスト（Ｂ）：前記のＬｉ／ＣＳＶＯ電池を、３７
℃にて６０．４ＫΩ抵抗器を用いて放電させた。各パル
ス後に１５秒の休止を伴った４回の２３．２ｍＡ／ｃｍ
2 、１０秒パルスから成るパルス列を、４ヵ月ごとに適
用した。このテスト結果が表１４に要約されている。
【００７４】
【表１５】
【００７５】
【表１６】
【００７６】表１４に示されている結果は、ＤＩＰＥを
含有した３成分溶媒電解質１１が、長期間パルス放電テ
ストにおいてＬｉ／ＣＳＶＯ電池システムを安定化させ
るという連続テスト（Ａ）の結論に至るための証拠を提
供している。電解質１１を用いて活性化された電池の場
合、電解質１０を用いたものに比べて、より高いパルス
最小ポテンシャルと、より長い有用寿命が得られた。
【００７７】上記の実施例では、上記データは、急速パ
ルス放電条件における容量を送達するためのＬｉ／ＳＶ
Ｏ及びＬｉ／ＣＳＶＯ電池の能力が、電解質導電率に比
例することが示されている。しかしながら、電解質組成
物は、電解質導電率とは無関係であるＳＶＯ及びＣＳＶ
Ｏ電池システムの長期間安定性に著しい影響力をもって
いる。この結果、ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＭＣから成る３成分
溶媒システムは、導電率の点では良好な電解質システム
であると考えられるが、いくつかの実験条件下では、Ｐ
Ｃ：ＤＭＥの２成分溶媒システムに比べて安定性の点
で、あまり好ましい電解質システムではない。
【００７８】対照的に、ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥから成
る３成分溶媒システムは、Ｌｉ／ＳＶＯ及びＬｉ／ＣＳ
ＶＯ電池における長期間安定性の点で、ＰＣ：ＤＭＥの
２成分溶媒電解質システムよりも良好な溶媒システムで
ある。しかしながら、後者の場合では、両方の電解質シ
ステムは同様の導電率を示す。従って、ＰＣ：ＤＭＥ：
ＤＭＣシステムの高導電率と、ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥ
システムの長期間安定性の利点を結合させるために、４
成分から成る溶媒電解質システムが、以下の実施例に示
されるようにして開発された。
【００７９】 ・ 実施例Ｘ ３０パーセントＰＣを用いた４成分溶媒電解質システム この実施例では、１．０ＭのＬｉＡｓＦ6 塩をＰＣ：Ｄ
ＩＰＥ：ＤＭＥ：ＤＭＣから成る種々の混合物中に溶解
させることによって、３つの電解質システムを調製し、
この際、ＰＣ含量は約３０％に固定した。図６に要約さ
れている電解質の相対導電率は、１００％の導電率を有
する標準として、３７℃での１．０ＭのＬｉＡｓＦ6 ／
ＰＣ：ＤＭＥ＝５０：５０に基づくものである。
【００８０】第１の電解質システムでは、５％ ＤＩＰ
Ｅ（曲線６０）を使用した。その後、ＤＭＥとＤＭＣの
比率を、ＤＭＣの百分率が約１０％〜約５０％の範囲と
なるように調整した。第２の電解質システムでは、１０
％ ＤＩＰＥを使用した（曲線６２）。その後、ＤＭＥ
とＤＭＣの比率を、ＤＭＣの百分率が約１０％〜約５０
％の範囲となるように調整した。最後に、第３の電解質
システムにおいては、１５％ ＤＩＰＥ（曲線６４）を
使用した。その後、ＤＭＥとＤＭＣの比率を、ＤＭＣの
百分率が約１０％〜約５０％の範囲となるように調整し
た。
【００８１】図６に示されている結果は、以下のことを
示している。まず最初に、５％ ＤＩＰＥが使用された
場合には、ＤＭＣの百分率が約４５％以下の範囲である
電解質は、標準的な参照電解質１と等しいか、あるいは
それより高い放電容量をもたらした。ＤＭＣとＤＩＰＥ
の総体積パーセントが約５％〜約５０％の間を変動する
一方で、ＤＭＥ含量は約２０％〜約６５％の間を変動し
た。
【００８２】第２に、１０％ ＤＩＰＥが使用された場
合には、ＤＭＣの百分率が約３５％以下の範囲である電
解質は、標準的な参照電解質１と等しいか、あるいはそ
れより高い容量をもたらした。ＤＭＣとＤＩＰＥの総体
積パーセントが約１０％〜約４５％の間を変動する一方
で、ＤＭＥ含量は約２５％〜約６０％の間を変動した。
【００８３】最後に、１５％ ＤＩＰＥが使用された場
合には、ＤＭＣの百分率が約２０％以下の範囲である電
解質は、標準的な参照電解質１と等しいか、あるいはそ
れより高い容量をもたらした。ＤＭＣとＤＩＰＥの総体
積パーセントが約１５％〜約３５％の間を変動する一方
で、ＤＭＥ含量は約３５％〜約５５％の間を変動した。
【００８４】 ・ 実施例ＸＩ １０パーセントに固定されたＤＩＰＥを用いた４成分溶
媒電解質システム この実施例では、３つの１．０Ｍ ＬｉＡｓＦ6 電解質
システムを、ＤＩＰＥ含量が１０パーセントに固定され
たＰＣ：ＤＩＰＥ：ＤＭＥ：ＤＭＣから成る種々の混合
物中に前記の塩を溶解させることによって調製した。図
７に要約されている電解質の相対導電率は、１００％の
導電率を有する標準として、３７℃での１．０ＭのＬｉ
ＡｓＦ6 ／ＰＣ：ＤＭＥ＝５０：５０に基づくものであ
る。
【００８５】第１の電解質システムでは、２０％ ＰＣ
（曲線７０）を使用した。その後、ＤＭＥとＤＭＣの比
率を、ＤＭＣの百分率が約１０％〜約５０％の範囲とな
るように調整した。しかしながら、第２の電解質システ
ムでは、３０％ ＰＣ（曲線７２）を使用した。その
後、ＤＭＥとＤＭＣの比率を、ＤＭＣの百分率が約１０
％〜約５０％の範囲となるように調整した。最後に、第
３の電解質システムにおいては、４０％ ＰＣ（曲線７
４）を使用した。その後、ＤＭＥとＤＭＣの比率を、Ｄ
ＭＣの百分率が約１０％〜約４０％の範囲となるように
調整した。
【００８６】図７に示されている結果は、以下のことを
示している。まず最初に、２０％ ＰＣが使用された場
合には、ＤＭＣの百分率が約４０％以下の範囲である電
解質は、参照標準電解質１と等しいか、あるいはそれよ
り高い容量をもたらした。ＤＭＣとＤＩＰＥの総体積パ
ーセントが約１０％〜約５０％の間を変動する一方で、
ＤＭＥ含量は約３０％〜約７０％の間を変動した。
【００８７】第２に、３０％ ＰＣが使用された場合に
は、ＤＭＣの百分率が約３５％以下の範囲である電解質
は、参照標準電解質と等しいか、あるいはそれより高い
容量をもたらした。ＤＭＣとＤＩＰＥの総体積パーセン
トが約１０％〜約４５％の間を変動する一方で、ＤＭＥ
含量は約２５％〜約６０％の間を変動した。
【００８８】最後に、４０％ ＰＣが使用された場合に
は、ＤＭＣの百分率が約１５％以下の範囲である電解質
は、参照標準電解質と等しいか、あるいはそれより高い
容量をもたらした。ＤＭＣとＤＩＰＥの総体積パーセン
トが約１０％〜約２５％の間を変動する一方で、ＤＭＥ
含量は約３５％〜約５０％の間を変動した。
【００８９】 ・ 実施例ＸＩＩ 種々のＬｉＡｓＦ6 濃度における４成分溶媒電解質シス
テム この実施例では、ＬｉＡｓＦ6 をＰＣ：ＤＩＰＥ：ＤＭ
Ｅ：ＤＭＣから成る種々の混合物中に溶解させることに
より、３つの電解質システムを調製した。ＬｉＡｓＦ6
塩の濃度は約０．８Ｍ〜約１．４Ｍの間を変動させた。
図８に要約されている電解質の相対導電率は、１００％
の導電率を有する標準として、３７℃での１．０ＭのＬ
ｉＡｓＦ6 ／ＰＣ：ＤＭＥ＝５０：５０に基づくもので
ある。
【００９０】第１の電解質システムでは、ＰＣ：ＤＩＰ
Ｅ：ＤＭＥ：ＤＭＣ＝３０：５：５５：１０である溶媒
システム（曲線８０）を使用した。ＬｉＡｓＦ6 塩の濃
度は約０．８Ｍ〜約１．４Ｍの範囲内とした。しかしな
がら、第２の電解質では、ＰＣ：ＤＩＰＥ：ＤＭＥ：Ｄ
ＭＣ＝３０：１０：５０：１０である溶媒システム（曲
線８２）を使用した。ＬｉＡｓＦ6 塩濃度は約０．８Ｍ
〜約１．４Ｍの範囲内とした。最後に、第３の電解質に
おいては、ＰＣ：ＤＩＰＥ：ＤＭＥ：ＤＭＣ＝３０：１
０：４０：２０である溶媒システム（曲線８４）を使用
した。ＬｉＡｓＦ6 濃度は約０．８Ｍ〜約１．４Ｍの範
囲内とした。
【００９１】図８に示されている結果は、以下のことを
示している。まず最初に、ＰＣ：ＤＩＰＥ：ＤＭＥ：Ｄ
ＭＣ＝３０：５：５５：１０である溶媒システムが使用
された場合には、ＬｉＡｓＦ6 濃度が約０．８０Ｍ〜約
１．５５Ｍの範囲である電解質は、標準参照電解質と等
しいか、あるいはそれより高い容量をもたらし、最も高
い導電率は約１．２０ＭのＬｉＡｓＦ6 にて観察され
た。
【００９２】第２に、ＰＣ：ＤＩＰＥ：ＤＭＥ：ＤＭＣ
＝３０：１０：５０：１０である溶媒システムが使用さ
れた場合には、ＬｉＡｓＦ6 濃度が約０．８５Ｍ〜約
１．５０Ｍの範囲である電解質は、標準参照電解質と等
しいか、あるいはそれより高い容量をもたらし、最も高
い導電率は約１．２ＭのＬｉＡｓＦ6 で観察された。
【００９３】最後に、ＰＣ：ＤＩＰＥ：ＤＭＥ：ＤＭＣ
＝３０：１０：４０：２０である溶媒システムが使用さ
れた場合には、ＬｉＡｓＦ6 濃度が約０．９０Ｍ〜約
１．５０Ｍの範囲である電解質は、標準参照電解質と等
しいか、あるいはそれより高い容量をもたらし、又、最
も高い導電率は約１．２ＭのＬｉＡｓＦ6 にて観察され
た。
【００９４】実施例１０〜１２からの結果は、ＰＣ、Ｄ
ＭＥ、ＤＩＰＥ及びＤＭＣを含有した４成分溶媒電解質
が、従来の参照電解質の導電率よりも３７℃での高い導
電率をもたらすことを明らかに示している。各成分の好
ましい相対含量は、以下の通りである。 ・ ＬｉＡｓＦ6 ： 約０．８Ｍ〜約１．６Ｍ ・ ＰＣ： 約２０％〜約４０％ ・ ＤＭＥ： 約２０％〜約７０％ ・ ＤＩＰＥ： 約５％〜約２０％ ・ ＤＭＣ： 約０％〜約４５％
【００９５】それゆえ、低いドネイションナンバー（Ｄ
ＭＣとＤＩＰＥ）を有した溶媒が存在することで、Ｌｉ
／ＳＶＯ及びＬｉ／ＣＳＶＯ電池における電圧遅延の問
題が最小化されるか、おそらくは排除される。前記の４
成分溶媒電解質中にＤＩＰＥが存在することで、これら
電池の長期間安定性が高められる。
【００９６】 ・ 実施例ＸＩＩＩ ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥ：ＤＭＣシステム、ＳＶＯ電極
を用いた長期間テスト この実施例では、密封シールされたＬｉ／ＳＶＯ電池を
実施例１に記載されるようにして組み立てた。この電池
を、種々の溶媒：参照電解質１（１．０ＭのＬｉＡｓＦ
6 ／ＰＣ：ＤＭＥ＝１：１）、実験溶媒３ａ（１．１Ｍ
のＬｉＡｓＦ6／ＰＣ：ＤＭＥ＝３０：７０）及び、１
２（１．１ＭのＬｉＡｓＦ6 ／ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰ
Ｅ：ＤＭＣ＝３０：５０：１０：１０）を用いてそれぞ
れ活性化した。バーンイン及び受け入れパルス列の後、
これらの電池を、以下に要約されるようにして、連続テ
スト（Ａ）と連続テスト（Ｂ）に分けた。
【００９７】連続テスト（Ａ）：前記の電池を、３７℃
にて１７．４ＫΩ抵抗器を用いて放電させた。各パルス
後に１５秒の休止を伴った４回の２３．２ｍＡ／ｃｍ
2 、１０秒パルスから成るパルス列を、３５日ごとに適
用した。このテスト結果が表１５に要約されている。
【００９８】
【表１７】
【００９９】
【表１８】
【０１００】表１５におけるデータは、４成分溶媒電解
質１２を用いて活性化されたＬｉ／ＳＶＯ電池が、２成
分溶媒参照電解質を有する同様の電池よりも、テストの
間中ずっと、高いパルス４最小ポテンシャルを示したこ
とを表している。この電解質１２を含有した電池は、２
成分溶媒電解質３ａを有した電池と同様か、あるいはそ
れよりも高いパルス４最小ポテンシャルを示した。又、
これらの電池は、パルス列の大部分（パルス列１〜４、
７及び８）において高いパルス１最小ポテンシャルを示
した。これらの結果は、電解質導電率の順序と一致して
いた（図１及び図８）。
【０１０１】連続テスト（Ｂ）：前記の電池を、３７℃
にて４７．５ＫΩ抵抗器を用いて放電させた。各パルス
後に１５秒の休止を伴った４回の２３．２ｍＡ／ｃｍ
2 、１０秒パルスから成るパルス列を、１１１日ごとに
適用した。このテスト結果が表１６に要約されている。
【０１０２】
【表１９】
【０１０３】表１６に示されている結果は、パルス列１
〜３においては、パルス最小ポテンシャルの順序が、電
池の各グループを比べると電解質導電率に比例してい
た、即ち３ａ＞１２＞１であったことを示している。し
かしながら、３ａの電解質を用いた電池は、参照電解質
１又は１２のいずれかを用いたものよりも、全てのパル
ス列において大きな電圧遅延を示した。パルス列４で
は、３ａの電解質を用いた電池は、大きな電圧遅延を示
した。これらは、電解質３ａが全ての３つの電解質の中
で最も高い導電率を有しているにもかかわらず、電解質
１又は１２のいずれかを用いた電池よりも低いパルス最
小ポテンシャルを示した。
【０１０４】対照的に、４成分溶媒電解質１２を用いた
Ｌｉ／ＳＶＯ電池は、３つの電池のグループの中で最も
小さな電圧遅延を示し、しかも最も高いパルス最小ポテ
ンシャルを示した。これらの結果は、ＰＣ、ＤＭＥ、Ｄ
ＩＰＥ及びＤＭＣを含有した４成分溶媒電解質１２が、
Ｌｉ／ＳＶＯ電池性能に、特に長期間パルス放電テスト
にて有益であるという結論を更に支持するものであっ
た。この新規な、高導電率の有益な効果は、Ｌｉ／ＳＶ
Ｏ電池を活性化させる４成分溶媒電解質において維持さ
れるが、３ａの電解質においては立証されていない。
【０１０５】本発明の概念についての種々の変更は、こ
こに添付された請求の範囲によって規定される本発明の
精神と範囲から外れることなく、当業者に明らかである
ことが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、３７℃における、ＤＭＥの種々の百分
率でのＰＣ：ＤＭＥから成る２成分混合物中の１．０Ｍ
のＬｉＡｓＦ6 の相対導電率を示すグラフである。
【図２】図２は、３７℃における、ＤＭＥの種々の百分
率でのＰＣ：ＤＭＣから成る２成分混合物中の１．０Ｍ
のＬｉＡｓＦ6 の相対導電率を示すグラフである。
【図３】図３は、３７℃における、ＤＭＥの種々の百分
率でのＰＣ：ＤＭＣ：ＤＭＥが３０：（７０−ｘ）：ｘ
の比率である３成分混合物中の１．２ＭのＬｉＡｓＦ6
の相対導電率を示すグラフである。
【図４】図４は、３７℃における、ＤＭＥの種々の百分
率でのＰＣ：ＤＭＣ：ＤＭＥが３０：（８０−ｘ）：ｘ
の比率である３成分混合物中の１．２ＭのＬｉＡｓＦ6
の相対導電率を示すグラフである。
【図５】図５は、３７℃における、ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩ
ＰＥがｘ：（８５−ｘ）：１５の比率である３成分混合
物中の、種々のモル濃度のＬｉＡｓＦ6 の相対導電率を
示すグラフである。
【図６】図６は、３７℃における、ＤＭＣの種々のモル
百分率に対するＰＣ：ＤＩＰＥ：ＤＭＥ：ＤＭＣが３
０：５（１０又は１５）：〔６５（６０又は５５）−
ｘ〕：ｘの比率である混合物中の１．０ＭのＬｉＡｓＦ
6 の相対導電率を示すグラフである。
【図７】図７は、３７℃における、ＤＭＣの種々のモル
百分率に対するＰＣ：ＤＩＰＥ：ＤＭＥ：ＤＭＣが２０
（３０又は４０）：１０：〔７０（６０又は５０）−
ｘ〕：ｘの比率である混合物中の１．０ＭのＬｉＡｓＦ
6 の相対導電率を示すグラフである。
【図８】図８は、３７℃における、種々の溶媒比率での
ＰＣ：ＤＩＰＥ：ＤＭＥ：ＤＭＣから成る混合物中の、
種々の濃度のＬｉＡｓＦ6 の相対導電率を示すグラフで
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 4/48 Ｈ０１Ｍ 4/48 4/58 4/58 4/62 4/62 Ｚ 10/40 10/40 Ａ (72)発明者 ホン カン 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、オデッサ コー ト 22 (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） 4C053 JJ01 JJ02 JJ23 KK02 KK08 5H024 AA02 AA12 EE01 EE03 EE05 FF15 FF16 HH01 HH04 5H029 AJ06 AK01 AK02 AK03 AK05 AL12 AM02 AM03 AM04 AM07 CJ16 DJ09 EJ01 EJ04 EJ12 HJ01 HJ02 HJ16 5H050 AA12 BA06 BA16 CA02 CA05 CA10 CA11 CB12 DA13 EA02 EA08 EA09 EA10 EA24 GA18 HA02 HA16

Claims (54)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 以下のａ）〜ｃ）： ａ）第１電極活物質から成る第１電極と、 ｂ）第２電極活物質から成る対向電極と、 ｃ）前記第１電極及び第２電極を活性化する電解質であ
    って、当該電解質が、以下のｉ）〜ｉｖ）： ｉ）第１溶媒としての線状ジ‐エーテル、 ｉｉ）第２溶媒としての環状カーボネート、 ｉｉｉ）第３溶媒としての線状カーボネート、及び ｉｖ）第４溶媒としての線状モノ‐エーテル から成るもの、とを含むことを特徴とする電気化学電
    池。
  2. 【請求項２】 前記第１溶媒が、１，２‐ジメトキシエ
    タン、１，２‐ジエトキシエタン、１‐エトキシ，２‐
    メトキシエタン、及びこれらの混合物からなる群より選
    ばれたものであることを特徴とする請求項１に記載の電
    気化学電池。
  3. 【請求項３】 前記第１溶媒が、約２０体積％〜約７０
    体積％存在していることを特徴とする請求項１に記載の
    電気化学電池。
  4. 【請求項４】 前記第２溶媒が、プロピレンカーボネー
    ト、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、及
    びこれらの混合物からなる群より選ばれたものであるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の電気化学電池。
  5. 【請求項５】 前記第２溶媒が、約２０体積％〜約４０
    体積％存在していることを特徴とする請求項１に記載の
    電気化学電池。
  6. 【請求項６】 前記第３溶媒が、ジメチルカーボネー
    ト、ジエチルカーボネート、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、ジプロピルカーボネート、及びこれらの混合
    物からなる群より選ばれたものであることを特徴とする
    請求項１に記載の電気化学電池。
  7. 【請求項７】 前記第３溶媒が約４５体積％以下で存在
    していることを特徴とする請求項１に記載の電気化学電
    池。
  8. 【請求項８】 前記第４溶媒が、ジエチルエーテル、エ
    チルプロピルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、
    エチルブチルエーテル、エチルtert‐ブチルエーテル、
    ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチ
    ルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジsec-ブチルエー
    テル、メチルプロピルエーテル、メチルイソプロピルエ
    ーテル、メチルブチルエーテル、メチルsec-ブチルエー
    テル、メチルtert‐ブチルエーテル、及びこれらの混合
    物からなる群より選ばれたものであることを特徴とする
    請求項１に記載の電気化学電池。
  9. 【請求項９】 前記第４溶媒が、約５体積％〜約２０体
    積％存在していることを特徴とする請求項１に記載の電
    気化学電池。
  10. 【請求項１０】 前記電解質が、１，２‐ジメトキシエ
    タン、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート
    及びジイソプロピルエーテルから成ることを特徴とする
    請求項１に記載の電気化学電池。
  11. 【請求項１１】 前記溶媒がそれぞれ、体積比で約５：
    ３：１：１の比率にて存在していることを特徴とする請
    求項１０に記載の電気化学電池。
  12. 【請求項１２】 前記電解質が、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ
    4 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＳｂＦ6 、ＬｉＣｌＯ4 、Ｌｉ
    Ｏ2 、ＬｉＡｌＣｌ4 、ＬｉＧａＣｌ4 、ＬｉＣ（ＳＯ
    2 ＣＦ3 ）3 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 、ＬｉＳＣ
    Ｎ、ＬｉＯ3 ＳＣＦ3 、ＬｉＣ6 Ｆ5 ＳＯ3 、ＬｉＯ2
    ＣＣＦ3 、ＬｉＳＯ6 Ｆ、ＬｉＢ（Ｃ6 Ｈ 5 ）4 、Ｌｉ
    ＣＦ3 ＳＯ3 及びこれらの混合物からなる群より選ばれ
    た塩を含むことを特徴とする請求項１に記載の電気化学
    電池。
  13. 【請求項１３】 前記第１電極が、リチウムから成るア
    ノードであることを特徴とする請求項１に記載の電気化
    学電池。
  14. 【請求項１４】 前記対向電極が、フッ素化炭素、酸化
    バナジウム銀、酸化バナジウム銀銅、Ａｇ2 Ｏ、Ａｇ2
    Ｏ2 、ＣｕＦ2 、Ａｇ2 ＣｒＯ4 、ＭｎＯ2 、Ｖ2 Ｏ
    5 、ＭｎＯ2 、ＴｉＳ2 、Ｃｕ2 Ｓ、ＦｅＳ、ＦｅＳ
    2 、酸化銅、酸化バナジウム銅、及びこれらの混合物か
    ら成るグループより選ばれたカソード活物質から成るカ
    ソードであることを特徴とする請求項１に記載の電気化
    学電池。
  15. 【請求項１５】 Ｌｉ／ＳＶＯ又はＬｉ／ＣＳＶＯ電対
    のいずれかである一次電池としての請求項１に記載の電
    気化学電池。
  16. 【請求項１６】 炭素質アノード材料及びリチウム化カ
    ソード活物質から成る二次電池としての請求項１に記載
    の電気化学電池。
  17. 【請求項１７】 前記の炭素質アノード材料が、コーク
    ス、グラファイト、アセチレンブラック、カーボンブラ
    ック、ガラス状炭素、毛状炭素、ハードカーボン及びこ
    れらの混合物からなる群より選ばれたものであることを
    特徴とする請求項１６に記載の電気化学電池。
  18. 【請求項１８】 前記のリチウム化カソード活物質が、
    バナジウム、チタン、クロム、銅、モリブデン、ニオ
    ブ、鉄、ニッケル、コバルトおよびマンガンの、酸化
    物、硫化物、セレン化物およびテルル化物からなる群よ
    り選ばれたものであることを特徴とする請求項１６に記
    載の電気化学電池。
  19. 【請求項１９】 前記のリチウム化酸化物が、ＬｉＮｉ
    Ｏ2 、ＬｉＭｎ2 Ｏ4、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＣｏ0.92Ｓ
    ｎ0.08Ｏ2 およびＬｉＣｏ1-x Ｎｉx Ｏ2 からなる群よ
    り選ばれたものであることを特徴とする請求項１８に記
    載の電気化学電池。
  20. 【請求項２０】 前記カソードが、約８０〜９９重量％
    の前記カソード活物質を含むことを特徴とする請求項１
    に記載の電気化学電池。
  21. 【請求項２１】 前記対向電極が、少なくとも１種のバ
    インダー材料と導電性添加剤から成るカソードであるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の電気化学電池。
  22. 【請求項２２】 前記バインダー材料がフッ素樹脂粉末
    であることを特徴とする請求項２１に記載の電気化学電
    池。
  23. 【請求項２３】 前記導電性添加剤が、カーボン、グラ
    ファイト粉末、アセチレンブラック、及び、チタン、ア
    ルミニウム、ニッケル及びステンレス鋼から成る群より
    選ばれた金属粉末、及びこれらの混合物からなる群から
    選択されたものであることを特徴とする請求項２１に記
    載の電気化学電池。
  24. 【請求項２４】 体内埋め込み可能な医療装置に関連し
    た請求項１に記載の電気化学電池。
  25. 【請求項２５】 以下のａ）〜ｃ）： ａ）リチウムから成るアノード、 ｂ）酸化バナジウム銀から成るカソード、及び ｃ）前記アノード及びカソード電極を活性化する電解質
    であって、当該電解質が、１，２‐ジメトキシエタン、
    プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート及びジ
    イソプロピルエーテルから成る溶媒より成るもの、を含
    むことを特徴とする電気化学電池。
  26. 【請求項２６】 前記１，２‐ジメトキシエタンが約２
    ０体積％〜７０体積％にて存在しており、前記プロピレ
    ンカーボネートが約２０体積％〜約４０体積％にて存在
    しており、前記ジメチルカーボネートが約４５体積％以
    下にて存在しており、しかも前記ジイソプロピルカーボ
    ネートが約５体積％〜２０体積％にて存在していること
    を特徴とする請求項２５に記載の電気化学電池。
  27. 【請求項２７】 前記溶媒がそれぞれ、体積比で約５：
    ３：１：１の比率にて存在していることを特徴とする請
    求項２５に記載の電気化学電池。
  28. 【請求項２８】 前記の酸化バナジウム銀が、一般式Ａ
    ｇx Ｖ2 Ｏy を有しており、しかも、ｘ＝０．３５、ｙ
    ＝５．８であるβ‐相、ｘ＝０．８０、ｙ＝５．４０で
    あるγ‐相、ｘ＝１．０、ｙ＝５．５であるε‐相から
    成る群より選ばれたいずれか一つの相にて存在している
    ことを特徴とする請求項２５に記載の電気化学電池。
  29. 【請求項２９】 以下のａ）〜ｃ）： ａ）リチウムから成るアノード、 ｂ）酸化バナジウム銀銅から成るカソード、及び ｃ）前記アノード及びカソード電極を活性化する電解質
    であって、当該電解質が、１，２‐ジメトキシエタン、
    プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート及びジ
    イソプロピルエーテルから成る溶媒より成るもの、を含
    むことを特徴とする電気化学電池。
  30. 【請求項３０】 前記１，２‐ジメトキシエタンが約２
    ０体積％〜７０体積％にて存在しており、前記プロピレ
    ンカーボネートが約２０体積％〜約４０体積％にて存在
    しており、前記ジメチルカーボネートが約４５体積％以
    下にて存在しており、しかも前記ジイソプロピルカーボ
    ネートが約５体積％〜２０体積％にて存在していること
    を特徴とする請求項２９に記載の電気化学電池。
  31. 【請求項３１】 前記溶媒がそれぞれ、体積比で約５：
    ３：１：１の比率にて存在していることを特徴とする請
    求項２９に記載の電気化学電池。
  32. 【請求項３２】 前記の酸化バナジウム銀銅が、一般式
    Ｃｕx Ａｇy Ｖ2 Ｏzを有しており、この際、０．０１
    ≦ｚ≦６．５であることを特徴とする請求項２９に記載
    の電気化学電池。
  33. 【請求項３３】 前記の酸化バナジウム銀銅が、ｚが約
    ５．５であるＣｕ0.16Ａｇ0.67Ｖ2 Ｏz 及び、ｚが約
    ５．７５であるＣｕ0.5 Ａｇ0.5 Ｖ2 Ｏz から成る群よ
    り選ばれた少なくとも一つの相にて存在していることを
    特徴とする請求項３２に記載の電気化学電池。
  34. 【請求項３４】 以下のａ）〜ｄ）： ａ）第１溶媒としての線状ジ‐エーテル、 ｂ）第２溶媒としての環状カーボネート、 ｃ）第３溶媒としての線状カーボネート、及び ｄ）第４溶媒としての線状モノ‐エーテル から成ることを特徴とする電解質。
  35. 【請求項３５】 前記第１溶媒が、１，２‐ジメトキシ
    エタン、１，２‐ジエトキシエタン、１‐エトキシ，２
    ‐メトキシエタン、及びこれらの混合物からなる群より
    選ばれたものであることを特徴とする請求項３４に記載
    の電解質。
  36. 【請求項３６】 前記第２溶媒が、プロピレンカーボネ
    ート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、
    及びこれらの混合物からなる群より選ばれたものである
    ことを特徴とする請求項３４に記載の電解質。
  37. 【請求項３７】 前記第３溶媒が、ジメチルカーボネー
    ト、ジエチルカーボネート、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、ジプロピルカーボネート、及びこれらの混合
    物からなる群より選ばれたものであることを特徴とする
    請求項３４に記載の電解質。
  38. 【請求項３８】 前記第４溶媒が、ジエチルエーテル、
    エチルプロピルエーテル、エチルイソプロピルエーテ
    ル、エチルブチルエーテル、エチルtert‐ブチルエーテ
    ル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ
    ブチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジsec-ブチル
    エーテル、メチルプロピルエーテル、メチルイソプロピ
    ルエーテル、メチルブチルエーテル、メチルsec-ブチル
    エーテル、メチルtert‐ブチルエーテル、及びこれらの
    混合物からなる群より選ばれたものであることを特徴と
    する請求項３４に記載の電解質。
  39. 【請求項３９】 前記第１溶媒が約２０体積％〜７０体
    積％にて存在した１，２‐ジメトキシエタンであり、前
    記第２溶媒が約２０体積％〜約４０体積％にて存在した
    プロピレンカーボネートであり、前記第３溶媒が約４５
    体積％以下にて存在したジメチルカーボネートであり、
    しかも前記第４溶媒が約５体積％〜２０体積％にて存在
    したジイソプロピルエーテルであることを特徴とする請
    求項３４に記載の電解質。
  40. 【請求項４０】 前記溶媒がそれぞれ、体積比で約５：
    ３：１：１の比率にて存在していることを特徴とする請
    求項３４に記載の電解質。
  41. 【請求項４１】 以下の工程ａ）〜ｅ）： ａ）第１電極活物質から成る第１電極を準備する工程、 ｂ）第２電極活物質から成る対向電極を準備する工程、 ｃ）前記第１電極を、ケーシング内に収容された前記対
    向電極と電気的に結合させる工程、 ｄ）前記第１電極と前記対向電極を、前記ケーシング内
    に供給された電解液にて活性化する工程で、当該電解質
    が、以下のｉ）〜ｉｖ）： ｉ）第１溶媒としての線状ジ‐エーテル、 ｉｉ）第２溶媒としての環状カーボネート、 ｉｉｉ）第３溶媒としての線状カーボネート、及び ｉｖ）第４溶媒としての線状モノ‐エーテル から成るものである工程、及び ｅ）このようにして組み立てられた電池を放電させて電
    気エネルギーを提供する工程 を含むことを特徴とする電気化学エネルギーの提供方
    法。
  42. 【請求項４２】 １，２‐ジメトキシエタン、１，２‐
    ジエトキシエタン、１‐エトキシ，２‐メトキシエタン
    及びこれらの混合物からなる群より選ばれた前記第１溶
    媒を選択することを含むことを特徴とする請求項４１に
    記載の方法。
  43. 【請求項４３】 前記第１溶媒が約２０体積％〜約７０
    体積％存在していることを特徴とする請求項４２に記載
    の方法。
  44. 【請求項４４】 プロピレンカーボネート、エチレンカ
    ーボネート、ブチレンカーボネート、及びこれらの混合
    物からなる群より選ばれた前記第２溶媒を選択すること
    を含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
  45. 【請求項４５】 前記第２溶媒が約２０体積％〜約４０
    体積％存在していることを特徴とする請求項４４に記載
    の方法。
  46. 【請求項４６】 ジメチルカーボネート、ジエチルカー
    ボネート、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、ジプロピ
    ルカーボネート、及びこれらの混合物からなる群より選
    ばれた前記第３溶媒を選択することを含むことを特徴と
    する請求項４１に記載の方法。
  47. 【請求項４７】 前記第３溶媒が約４５体積％以下で存
    在していることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
  48. 【請求項４８】 ジエチルエーテル、エチルプロピルエ
    ーテル、エチルイソプロピルエーテル、エチルブチルエ
    ーテル、エチルtert‐ブチルエーテル、ジプロピルエー
    テル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジ
    イソブチルエーテル、ジsec-ブチルエーテル、メチルプ
    ロピルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、メチル
    ブチルエーテル、メチルsec-ブチルエーテル、メチルte
    rt‐ブチルエーテル、及びこれらの混合物からなる群よ
    り選ばれた前記第４溶媒を選択することを含むことを特
    徴とする請求項４１に記載の方法。
  49. 【請求項４９】 前記第４溶媒が約５体積％〜約２０体
    積％存在していることを特徴とする請求項４８に記載の
    方法。
  50. 【請求項５０】 前記電解質が、１，２‐ジメトキシエ
    タン、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート
    及びジイソプロピルエーテルから成ることを特徴とする
    請求項４１に記載の方法。
  51. 【請求項５１】 前記溶媒がそれぞれ、体積比で約５：
    ３：１：１の比率にて存在していることを特徴とする請
    求項４１に記載の方法。
  52. 【請求項５２】 パルスの直前に、プレパルス電流の振
    幅よりも著しく大きな振幅の電流である短時間バースト
    の少なくとも一つの電流パルスを供給するようにして前
    記電池を放電させることを含むことを特徴とする請求項
    ４１に記載の方法。
  53. 【請求項５３】 前記パルスとパルスの間の開回路期間
    に引き続いて、あるいは引き続くことなくもたらされる
    少なくとも２つの電流パルスから成るパルス列を供給す
    るようにして前記電池を放電させることを含むことを特
    徴とする請求項５２記載の方法。
  54. 【請求項５４】 前記電流パルスが、約１５ｍＡ／ｃｍ
    2 〜約５０ｍＡ／ｃｍ 2 であることを特徴とする請求項
    ５３に記載の方法。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7042615B2 (en) * 2002-05-17 2006-05-09 The Regents Of The University Of California Electrochromic devices based on lithium insertion
EP1576678A2 (en) * 2002-09-10 2005-09-21 California Institute Of Technology High-capacity nanostructured silicon and lithium alloys thereof
US7537682B2 (en) * 2004-03-17 2009-05-26 California Institute Of Technology Methods for purifying carbon materials
US7781102B2 (en) * 2004-04-22 2010-08-24 California Institute Of Technology High-capacity nanostructured germanium-containing materials and lithium alloys thereof
WO2007040547A1 (en) * 2005-10-05 2007-04-12 California Institute Of Technology Subfluorinated graphite fluorides as electrode materials
US7794880B2 (en) 2005-11-16 2010-09-14 California Institute Of Technology Fluorination of multi-layered carbon nanomaterials
US20100221603A1 (en) * 2006-03-03 2010-09-02 Rachid Yazami Lithium ion fluoride battery
US7563542B2 (en) * 2005-10-05 2009-07-21 California Institute Of Technology Subfluorinated graphite fluorides as electrode materials
US8232007B2 (en) 2005-10-05 2012-07-31 California Institute Of Technology Electrochemistry of carbon subfluorides
US8377586B2 (en) 2005-10-05 2013-02-19 California Institute Of Technology Fluoride ion electrochemical cell
US20070218364A1 (en) * 2005-10-05 2007-09-20 Whitacre Jay F Low temperature electrochemical cell
GB2431287A (en) * 2006-07-13 2007-04-18 Imran Hussain Supacell Lithium Battery
US8658309B2 (en) * 2006-08-11 2014-02-25 California Institute Of Technology Dissociating agents, formulations and methods providing enhanced solubility of fluorides
US7939199B1 (en) * 2006-10-17 2011-05-10 Greatbatch Ltd. Method of controlling voltage delay and RDC growth in an electrochemical cell using low basis weight cathode material
WO2008113023A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 California Institute Of Technology High discharge rate batteries
US7981550B2 (en) * 2007-03-19 2011-07-19 The Gillette Company Lithium cell
WO2010054261A1 (en) * 2008-11-07 2010-05-14 Seeo, Inc Multiple electrolyte electrochemical cells
US9893337B2 (en) 2008-02-13 2018-02-13 Seeo, Inc. Multi-phase electrolyte lithium batteries
US9782949B2 (en) 2008-05-30 2017-10-10 Corning Incorporated Glass laminated articles and layered articles
US7715082B2 (en) * 2008-06-30 2010-05-11 Soladigm, Inc. Electrochromic devices based on lithium insertion
US20100141211A1 (en) * 2008-11-04 2010-06-10 Rachid Yazami Hybrid electrochemical generator with a soluble anode
US20100203370A1 (en) * 2009-02-12 2010-08-12 Michael Pozin Lithium cell with iron disulfide cathode
US9664974B2 (en) 2009-03-31 2017-05-30 View, Inc. Fabrication of low defectivity electrochromic devices
CA2859023C (en) 2011-12-12 2023-08-22 View, Inc. Thin-film devices and fabrication
DE102013201030A1 (de) * 2013-01-23 2014-07-24 Robert Bosch Gmbh Elektrolyt für Lithium-Zelle
CN103779606B (zh) * 2013-12-19 2016-02-10 宁波维科电池股份有限公司 一种锂离子电池的电解液及其应用
JP6762377B2 (ja) * 2016-11-03 2020-09-30 エルジー・ケム・リミテッド リチウムイオン二次電池
CN109713298B (zh) * 2018-12-29 2021-10-26 蜂巢能源科技有限公司 锂离子电池及制备方法
CN119978768A (zh) * 2025-01-23 2025-05-13 大连路阳科技开发有限公司 一种石油测井用耐高温高压挡圈及其制备方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4252876A (en) 1979-07-02 1981-02-24 Eic Corporation Lithium battery
FR2550388B1 (fr) 1983-08-03 1985-12-27 Gipelec Matiere active positive pour generateurs electrochimiques et generateurs electrochimiques en faisant application
JPH0789483B2 (ja) 1984-05-07 1995-09-27 三洋化成工業株式会社 二次電池
DE3611123A1 (de) 1986-04-03 1987-10-08 Varta Batterie Wasserfreier organischer elektrolyt
US4952330A (en) 1989-05-25 1990-08-28 Eveready Battery Company, Inc. Nonaqueous electrolyte
CA2052317C (en) 1990-09-28 1995-09-26 Norio Takami Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2643046B2 (ja) 1991-12-27 1997-08-20 シャープ株式会社 非水系２次電池
JP3238954B2 (ja) 1992-09-25 2001-12-17 三洋電機株式会社 非水系二次電池
US5478673A (en) 1992-10-29 1995-12-26 Fuji Photo Film Co., Ltd. Nonaqueous secondary battery
US5296318A (en) 1993-03-05 1994-03-22 Bell Communications Research, Inc. Rechargeable lithium intercalation battery with hybrid polymeric electrolyte
US5516340A (en) 1993-03-17 1996-05-14 Wilson Greatbatch Ltd. Process for making a metal oxide composite cathode material for high energy density batteries
JP3445654B2 (ja) 1993-03-17 2003-09-08 ウィルソン グレイトバッチ リミテッド 電気化学電池およびそのカソード
JPH07263028A (ja) 1994-03-25 1995-10-13 Fuji Photo Film Co Ltd 非水二次電池
JPH0864240A (ja) 1994-08-25 1996-03-08 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解液電池
JP3539448B2 (ja) 1995-04-19 2004-07-07 日本ゼオン株式会社 非水二次電池
US5776635A (en) 1996-09-16 1998-07-07 Wilson Greatbatch Ltd. Ternary solvent nonaqueous organic electrolyte for alkali metal electrochemical cells
US5766797A (en) 1996-11-27 1998-06-16 Medtronic, Inc. Electrolyte for LI/SVO batteries
EP1043796A4 (en) * 1997-12-18 2003-05-02 Mitsubishi Electric Corp PRODUCTION OF LITHIUM-ION SECONDARY BATTERIES
JP3732986B2 (ja) 1999-12-22 2006-01-11 三洋電機株式会社 リチウム二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
DE60202657D1 (de) 2005-02-24
EP1315226B1 (en) 2005-01-19
US20030134204A1 (en) 2003-07-17
US6844115B2 (en) 2005-01-18
DE60202657T2 (de) 2006-01-05
ATE287580T1 (de) 2005-02-15
CA2411212A1 (en) 2003-05-05
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EP1315226A2 (en) 2003-05-28

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