JPH10106626A - 三成分非水有機溶媒を使用したアルカリ金属電気化学電池 - Google Patents
三成分非水有機溶媒を使用したアルカリ金属電気化学電池Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 体内埋め込み型医療装置を駆動させるタイプ
のアルカリ金属／固体カソード電気化学電池を活性化す
るのに有用な電解液を使用したアルカリ金属電気化学電
池を提供する。 【解決手段】 アルカリ金属を含むアノードと、カソー
ド活物質を含むカソードと、アノードとカソードとを活
性化する電解液とを含む電池であって、電解液が、線状
エーテルから成る低粘度溶媒と、エステル、第２の線状
エーテル、環状エーテル、ジアキルカーボネート、およ
びこれらの混合物から選択される第２の低粘度溶媒と、
環状カーボネート、環状エステル、環状アミド、および
これらの混合物から選択される高誘電率溶媒とを含むこ
とによって解決できる。この電解液は、高電流パルス放
電下における電池容量を改善し、また従来型非水有機電
解液と比較して電池膨潤を約２０％減少させる。
のアルカリ金属／固体カソード電気化学電池を活性化す
るのに有用な電解液を使用したアルカリ金属電気化学電
池を提供する。 【解決手段】 アルカリ金属を含むアノードと、カソー
ド活物質を含むカソードと、アノードとカソードとを活
性化する電解液とを含む電池であって、電解液が、線状
エーテルから成る低粘度溶媒と、エステル、第２の線状
エーテル、環状エーテル、ジアキルカーボネート、およ
びこれらの混合物から選択される第２の低粘度溶媒と、
環状カーボネート、環状エステル、環状アミド、および
これらの混合物から選択される高誘電率溶媒とを含むこ
とによって解決できる。この電解液は、高電流パルス放
電下における電池容量を改善し、また従来型非水有機電
解液と比較して電池膨潤を約２０％減少させる。
Description
【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し、さらに詳しくは、非水
電解液電気化学電池に関する。この非水電解液は、好ま
しくは、線状エーテル溶媒(linear ether solvent)に高
誘電率溶媒(high permittivity solvent)と低粘度溶媒
(low viscosity solvent) とを混合したものを含有する
三成分の溶媒系(ternary solvent system)を含んでい
る。
電気エネルギーへの変換に関し、さらに詳しくは、非水
電解液電気化学電池に関する。この非水電解液は、好ま
しくは、線状エーテル溶媒(linear ether solvent)に高
誘電率溶媒(high permittivity solvent)と低粘度溶媒
(low viscosity solvent) とを混合したものを含有する
三成分の溶媒系(ternary solvent system)を含んでい
る。
【０００２】
【従来の技術】高エネルギー密度のアルカリ金属電気化
学電池の使用の拡大は、主に、より高伝導（高導電）で
安定な非水有機電解液の開発に依存している。アルカリ
金属から成る電極の使用に適した従来の非水有機電解質
は、イオン形成塩(ion-formingsalt)、好ましくは電極
を構成するアルカリ金属と同一または類似のアルカリ金
属の塩を有するアルカリ金属塩を含んでおり、このアル
カリ金属塩は、単一の有機溶媒もしくは有機溶媒の混合
物のいずれかから成る溶媒系に溶解されていた。非水有
機電解液について一般的に必要とされる条件は、アノー
ド物質およびカソード物質の両者に対する安定性であ
る。特に、リチウム電池のような高率(highrate) のア
ルカリ金属電気化学電池にとって、高導電性の電解液を
使用することが重要である。高い電解液導電率を達成す
るために、一般に、２種の溶媒、即ち、高比誘電率(hig
h dielectric constant)を有する溶媒と低粘度を有する
溶媒を組み合わせたものが使用される。
学電池の使用の拡大は、主に、より高伝導（高導電）で
安定な非水有機電解液の開発に依存している。アルカリ
金属から成る電極の使用に適した従来の非水有機電解質
は、イオン形成塩(ion-formingsalt)、好ましくは電極
を構成するアルカリ金属と同一または類似のアルカリ金
属の塩を有するアルカリ金属塩を含んでおり、このアル
カリ金属塩は、単一の有機溶媒もしくは有機溶媒の混合
物のいずれかから成る溶媒系に溶解されていた。非水有
機電解液について一般的に必要とされる条件は、アノー
ド物質およびカソード物質の両者に対する安定性であ
る。特に、リチウム電池のような高率(highrate) のア
ルカリ金属電気化学電池にとって、高導電性の電解液を
使用することが重要である。高い電解液導電率を達成す
るために、一般に、２種の溶媒、即ち、高比誘電率(hig
h dielectric constant)を有する溶媒と低粘度を有する
溶媒を組み合わせたものが使用される。
【０００３】典型的な高導電かつ安定な電解液は、プロ
ピレンカーボネート(propylene carbonate:PC)および
１，２−ジメトキシエタン(1,2-dimethoxyethane:DME)
を含んでいる。プロピレンカーボネートは約６４という
比較的高い比誘電率を有しており、従来型電解液の場
合、好ましくは約１０〜５０体積パーセント、さらに好
ましくは約２０〜３０体積パーセント存在している。従
来の溶媒混合物の残部は、一般的に、比較的低粘度の溶
媒として機能する１，２−ジメトキシエタンである。従
来技術における好適な電解質は、プロピレンカーボネー
トと１，２−ジメトキシエタンの体積比５０：５０の混
合物中における１．０Ｍもしくは１．２ＭのＬｉＡｓＦ
6 であり、この電解液は約１７．３ｍＳという導電率(c
onductivity)を有する。この電解液は電池産業において
広く使用されており、その最良の使用例の一つとして、
高率(high rate) でパルス放電可能なアルカリ金属／混
合金属酸化物型の細動除去器(defibrillator) 用電池に
おいて、この電解液の使用が成功している。
ピレンカーボネート(propylene carbonate:PC)および
１，２−ジメトキシエタン(1,2-dimethoxyethane:DME)
を含んでいる。プロピレンカーボネートは約６４という
比較的高い比誘電率を有しており、従来型電解液の場
合、好ましくは約１０〜５０体積パーセント、さらに好
ましくは約２０〜３０体積パーセント存在している。従
来の溶媒混合物の残部は、一般的に、比較的低粘度の溶
媒として機能する１，２−ジメトキシエタンである。従
来技術における好適な電解質は、プロピレンカーボネー
トと１，２−ジメトキシエタンの体積比５０：５０の混
合物中における１．０Ｍもしくは１．２ＭのＬｉＡｓＦ
6 であり、この電解液は約１７．３ｍＳという導電率(c
onductivity)を有する。この電解液は電池産業において
広く使用されており、その最良の使用例の一つとして、
高率(high rate) でパルス放電可能なアルカリ金属／混
合金属酸化物型の細動除去器(defibrillator) 用電池に
おいて、この電解液の使用が成功している。
【０００４】高電流密度の放電中の内部抵抗を最小にす
るために、従来技術の電解液が持つ導電率を越える改善
された導電率を有する電解液が望まれている。しかしな
がら、導電率が改善された多くの電解液の場合（＞１
７．３ｍＳ）、種々の不都合な性質のために、心臓細動
除去器(cardiac defibrillator) などのような体内埋め
込み型の医療装置(implantable medical device)におい
て使用する場合のような高率のパルス放電を要するもの
には適さない。このような不都合な性質には、アノード
に対する不安定性、カソードに対する不安定性、若しく
は両電極に対する不安定性、低均質性、許容範囲を越え
る電圧遅延(voltage delay) 、高率の自己放電および許
容範囲を越える電池の膨潤が含まれる。
るために、従来技術の電解液が持つ導電率を越える改善
された導電率を有する電解液が望まれている。しかしな
がら、導電率が改善された多くの電解液の場合（＞１
７．３ｍＳ）、種々の不都合な性質のために、心臓細動
除去器(cardiac defibrillator) などのような体内埋め
込み型の医療装置(implantable medical device)におい
て使用する場合のような高率のパルス放電を要するもの
には適さない。このような不都合な性質には、アノード
に対する不安定性、カソードに対する不安定性、若しく
は両電極に対する不安定性、低均質性、許容範囲を越え
る電圧遅延(voltage delay) 、高率の自己放電および許
容範囲を越える電池の膨潤が含まれる。
【０００５】アルカリ金属電気化学電池のための本発明
の改良された非水電解液は、プロピレンカーボネートの
ような少なくとも１種類の高誘電率溶媒、１，２−ジメ
トキシエタンのような低粘度溶媒および、例えばジイソ
プロピルエーテル(diisopropyl ether:DIPE)のような線
状エーテルから成る三成分の溶媒系を含んでいる。この
改良された電解液は、高導電率（＞１７．３ｍＳ）を有
するだけでなく、他の全ての注目されるべきカテゴリー
において良好な性能特性を示す。
の改良された非水電解液は、プロピレンカーボネートの
ような少なくとも１種類の高誘電率溶媒、１，２−ジメ
トキシエタンのような低粘度溶媒および、例えばジイソ
プロピルエーテル(diisopropyl ether:DIPE)のような線
状エーテルから成る三成分の溶媒系を含んでいる。この
改良された電解液は、高導電率（＞１７．３ｍＳ）を有
するだけでなく、他の全ての注目されるべきカテゴリー
において良好な性能特性を示す。
【０００６】米国特許第 4,952,330号は、線状脂肪族エ
ーテル(linear aliphatic ether)、重合可能成分である
環状エーテル(cyclic ether)、およびアルキレンカーボ
ネート(alkylene carbonate:炭酸アルキレン) を含む三
成分溶媒の非水電解液で活性化されたアルカリ金属電池
を開示している。ＤＭＥとＤＩＰＥは、いずれも適当な
線状脂肪族エーテルとして記載されているが、この特許
は、一種類だけの線状脂肪族エーテルに、アルキレンカ
ーボネートとしてのプロピレンカーボネート(propylene
carbonate: 炭酸プロピレン) と、１，３−ジオキソラ
ン(1,3-dioxolane) のような環状エーテルとを組み合わ
せて使用することを特に教示している。この１，３−ジ
オキソランは、この溶媒の減少を介して、リチウムデン
ドライド（lithium dendrite: リチウム樹脂状結晶）形
成を抑制する保護フィルムをアノード上に形成するもの
として記載されている。
ーテル(linear aliphatic ether)、重合可能成分である
環状エーテル(cyclic ether)、およびアルキレンカーボ
ネート(alkylene carbonate:炭酸アルキレン) を含む三
成分溶媒の非水電解液で活性化されたアルカリ金属電池
を開示している。ＤＭＥとＤＩＰＥは、いずれも適当な
線状脂肪族エーテルとして記載されているが、この特許
は、一種類だけの線状脂肪族エーテルに、アルキレンカ
ーボネートとしてのプロピレンカーボネート(propylene
carbonate: 炭酸プロピレン) と、１，３−ジオキソラ
ン(1,3-dioxolane) のような環状エーテルとを組み合わ
せて使用することを特に教示している。この１，３−ジ
オキソランは、この溶媒の減少を介して、リチウムデン
ドライド（lithium dendrite: リチウム樹脂状結晶）形
成を抑制する保護フィルムをアノード上に形成するもの
として記載されている。
【０００７】
【発明を解決するための手段】そこで、本発明の目的
は、高導電率と良好な安定性を有する改良された非水電
解液を提供することによって、リチウム電池のようなア
ルカリ金属電気化学電池の性能を改善することにある。
さらに、本発明の目的は、高電流パルス放電使用下にお
ける電池容量を改善し、同時に細動除去器の電源に一般
的に伴う電池の膨潤(cell swelling) 特性を最小限に抑
えることのできる細動除去器用電池の電解液を提供する
ことにある。このような目的は、アルカリ金属電気化学
電池を活性化する本発明に基づく線状エーテルと高誘電
率溶媒と低粘度溶媒とを混合させたものを含む三成分溶
媒系から成る新規な電解液を使用することによって達成
される。
は、高導電率と良好な安定性を有する改良された非水電
解液を提供することによって、リチウム電池のようなア
ルカリ金属電気化学電池の性能を改善することにある。
さらに、本発明の目的は、高電流パルス放電使用下にお
ける電池容量を改善し、同時に細動除去器の電源に一般
的に伴う電池の膨潤(cell swelling) 特性を最小限に抑
えることのできる細動除去器用電池の電解液を提供する
ことにある。このような目的は、アルカリ金属電気化学
電池を活性化する本発明に基づく線状エーテルと高誘電
率溶媒と低粘度溶媒とを混合させたものを含む三成分溶
媒系から成る新規な電解液を使用することによって達成
される。
【０００８】本発明において、好適なアノードはリチウ
ム金属であり、好適なカソードは例えば酸化バナジウム
銀(silver vanadium oxide、Ａｇ2 Ｖ4 Ｏ11（ＳＶ
Ｏ））または酸化バナジウム銀銅(copper silver vanad
ium oxide(CSVO))のような遷移金属酸化物である。好適
な電解質としては、プロピレンカーボネートのような少
なくとも一種類の高誘電率溶媒と、少なくとも一種類の
低粘度溶媒、好ましくはジイソプロピルエーテル（ＤＩ
ＰＥ）のような線状エーテルと１，２−ジメトキシエタ
ンのような第二の低粘度溶媒とを組み合わせた低粘度溶
媒とから構成された溶媒中に溶解したイオン形成アルカ
リ金属塩として１．０Ｍ〜１．４ＭのＬｉＡｓＦ6 また
はＬｉＰＦ6 がある。
ム金属であり、好適なカソードは例えば酸化バナジウム
銀(silver vanadium oxide、Ａｇ2 Ｖ4 Ｏ11（ＳＶ
Ｏ））または酸化バナジウム銀銅(copper silver vanad
ium oxide(CSVO))のような遷移金属酸化物である。好適
な電解質としては、プロピレンカーボネートのような少
なくとも一種類の高誘電率溶媒と、少なくとも一種類の
低粘度溶媒、好ましくはジイソプロピルエーテル（ＤＩ
ＰＥ）のような線状エーテルと１，２−ジメトキシエタ
ンのような第二の低粘度溶媒とを組み合わせた低粘度溶
媒とから構成された溶媒中に溶解したイオン形成アルカ
リ金属塩として１．０Ｍ〜１．４ＭのＬｉＡｓＦ6 また
はＬｉＰＦ6 がある。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の電気化学電池は、リチウ
ム、ナトリウム、カリウム等の元素を含む元素周期表の
ＩＡ、IIＡ、 IIIＢ族から選択された金属、並びに例え
ばＬｉ−Ｓｉ、Ｌｉ−Ａｌ、Ｌｉ−Ｂ、Ｌｉ−Ｓｉ−Ｂ
合金および金属間化合物のような前記元素の合金および
金属間化合物から成るアノードを含んでいる。好適なア
ノードはリチウムを含み、さらに好適なアノードはリチ
ウム−アルミニウム合金のようなリチウム合金を含んで
いる。合金中に存在するアルミニウムの総量が大きくな
ればなるほど、電池のエネルギー密度は小さくなる。
ム、ナトリウム、カリウム等の元素を含む元素周期表の
ＩＡ、IIＡ、 IIIＢ族から選択された金属、並びに例え
ばＬｉ−Ｓｉ、Ｌｉ−Ａｌ、Ｌｉ−Ｂ、Ｌｉ−Ｓｉ−Ｂ
合金および金属間化合物のような前記元素の合金および
金属間化合物から成るアノードを含んでいる。好適なア
ノードはリチウムを含み、さらに好適なアノードはリチ
ウム−アルミニウム合金のようなリチウム合金を含んで
いる。合金中に存在するアルミニウムの総量が大きくな
ればなるほど、電池のエネルギー密度は小さくなる。
【００１０】アノードは様々な形状に成形してもよい
が、好ましくはアノードは、金属製アノード電流集電体
(metallic anode current collector)、好ましくはニッ
ケル製アノード電流集電体に、アノード金属から成る薄
いシートまたは箔を押圧または圧延させてアノード構成
要素(anode component) に成形されている。本発明の実
施例の電池においては、前記アノード構成要素は、アノ
ード電流集電体と同じ材料から成る延長タブまたはリー
ド、すなわち、好ましくはニッケル製の延長タブまたは
リードを有しており、そしてそれはアノード集電体に溶
接等されて完全にアノード電流集電体の一部となり、さ
らにケースが負の電気的形態(case-negative electrica
l configuration)の導電性金属製電池ケースに溶接して
接続される。別の方法としては、アノードを他の幾何学
的形状、例えばボビン状、シリンダー状、ペレット状と
して既存のものに替わる低表面積の電池デザインを達成
してもよい。
が、好ましくはアノードは、金属製アノード電流集電体
(metallic anode current collector)、好ましくはニッ
ケル製アノード電流集電体に、アノード金属から成る薄
いシートまたは箔を押圧または圧延させてアノード構成
要素(anode component) に成形されている。本発明の実
施例の電池においては、前記アノード構成要素は、アノ
ード電流集電体と同じ材料から成る延長タブまたはリー
ド、すなわち、好ましくはニッケル製の延長タブまたは
リードを有しており、そしてそれはアノード集電体に溶
接等されて完全にアノード電流集電体の一部となり、さ
らにケースが負の電気的形態(case-negative electrica
l configuration)の導電性金属製電池ケースに溶接して
接続される。別の方法としては、アノードを他の幾何学
的形状、例えばボビン状、シリンダー状、ペレット状と
して既存のものに替わる低表面積の電池デザインを達成
してもよい。
【００１１】カソードは好ましくは、固体物質(solid m
aterial)から構成されており、カソードでの電気化学的
反応には、アノードからカソードに移動するイオンを、
原子もしくは分子の形態へ変換することが含まれる。固
体のカソード物質は、金属元素(metal element) 、金属
酸化物(metal oxide) 、混合金属酸化物(mixed metalox
ide) および金属硫化物(metal sulfide) 、並びにこれ
らの物質の組み合わせを含んでいる。金属酸化物、混合
金属酸化物および金属硫化物は、種々の金属酸化物、金
属硫化物および／または金属元素の化学的付加、反応、
その他の方法による緊密な接触(intimate contact)、好
ましくは混合状態における熱処理、ゾル−ゲル形成、化
学蒸着もしくは水熱合成(hydrothermal synthesis)によ
って形成され得る。このようにして製造される活物質
は、I Ｂ、IIＢ、 IIIＢ、IVＢ、 VＢ、VIＢ、 VIIＢお
よびVIII族の金属、酸化物および硫化物を含んでおり、
これには貴金属および／または他の酸化物および硫化物
が含まれる。
aterial)から構成されており、カソードでの電気化学的
反応には、アノードからカソードに移動するイオンを、
原子もしくは分子の形態へ変換することが含まれる。固
体のカソード物質は、金属元素(metal element) 、金属
酸化物(metal oxide) 、混合金属酸化物(mixed metalox
ide) および金属硫化物(metal sulfide) 、並びにこれ
らの物質の組み合わせを含んでいる。金属酸化物、混合
金属酸化物および金属硫化物は、種々の金属酸化物、金
属硫化物および／または金属元素の化学的付加、反応、
その他の方法による緊密な接触(intimate contact)、好
ましくは混合状態における熱処理、ゾル−ゲル形成、化
学蒸着もしくは水熱合成(hydrothermal synthesis)によ
って形成され得る。このようにして製造される活物質
は、I Ｂ、IIＢ、 IIIＢ、IVＢ、 VＢ、VIＢ、 VIIＢお
よびVIII族の金属、酸化物および硫化物を含んでおり、
これには貴金属および／または他の酸化物および硫化物
が含まれる。
【００１２】一例としての好適な混合金属酸化物は、一
般式ＳＭx Ｖ2 Ｏy を有している。この一般式におい
て、ＳＭは元素周期表の IＢから VIIＢおよびVIII族か
ら選択された金属であり、ｘは約０．３０〜２．０であ
り、ｙは約４．５〜６．０である。実施例に限定されな
いが、例を示すと、カソード活物質は、一般式Ａｇx Ｖ
2 Ｏy を有する多くの相の何れかにある酸化バナジウム
銀（ＳＶＯ）である。この場合、ＳＶＯはいずれの相の
ものでもよい。すなわち、一般式でｘ＝０．３５および
ｙ＝５．８のβ−相酸化バナジウム銀、、一般式でｘ＝
０．７４およびｙ＝５．３７のγ−相酸化バナジウム
銀、および一般式でｘ＝１．０およびｙ＝５．５のε−
相酸化バナジウム銀でも良く、さらにこれらの相の組み
合わせや混合物でもよい。
般式ＳＭx Ｖ2 Ｏy を有している。この一般式におい
て、ＳＭは元素周期表の IＢから VIIＢおよびVIII族か
ら選択された金属であり、ｘは約０．３０〜２．０であ
り、ｙは約４．５〜６．０である。実施例に限定されな
いが、例を示すと、カソード活物質は、一般式Ａｇx Ｖ
2 Ｏy を有する多くの相の何れかにある酸化バナジウム
銀（ＳＶＯ）である。この場合、ＳＶＯはいずれの相の
ものでもよい。すなわち、一般式でｘ＝０．３５および
ｙ＝５．８のβ−相酸化バナジウム銀、、一般式でｘ＝
０．７４およびｙ＝５．３７のγ−相酸化バナジウム
銀、および一般式でｘ＝１．０およびｙ＝５．５のε−
相酸化バナジウム銀でも良く、さらにこれらの相の組み
合わせや混合物でもよい。
【００１３】他の好適な複合カソード物質の例として
は、ｚ≦５のＶ2 Ｏz と、銀（II）、銀（Ｉ）もしくは
銀（０）の何れかの酸化状態にある銀を有するＡｇ2 Ｏ
と、銅（II）、銅（Ｉ）もしくは銅（０）の何れかの酸
化状態にある銅を有するＣｕＯとが結合された、一般式
Ｃｕx Ａｇy Ｖ2 Ｏz （ＣＳＶＯ）を有する混合金属酸
化物がある。したがって、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(metal oxide-met
al oxide-metal oxide) 、金属−金属酸化物−金属酸化
物(metal-metal oxide-metal oxide) 、もしくは金属−
金属−金属酸化物(metal-metal-metal oxide) として記
述することができる。また、Ｃｕx ＡｇyＶ2 Ｏz の物
質組成の範囲は、好ましくは、約０．０１≦ｘ≦１．
０、約０．０１≦ｙ≦１．０、約５．０１≦ｚ≦６．５
である。典型的なＣＳＶＯの形態は、ｚが約５．５であ
るＣｕ0.16Ａｇ0.67Ｖ2 Ｏz 、およびｚが約５．７５で
あるＣｕ0.5 Ａｇ0.5 Ｖ2 Ｏz である。酸素含有量はｚ
によって示されるが、それはＣＳＶＯ中の酸素の正確な
化学量論的割合は、カソード物質が空気または酸素のよ
うな酸化雰囲気下において調製されたのか、それともア
ルゴン、窒素、ヘリウムのような不活性雰囲気下におい
て調製されたのかに依存して変わり得るからである。
は、ｚ≦５のＶ2 Ｏz と、銀（II）、銀（Ｉ）もしくは
銀（０）の何れかの酸化状態にある銀を有するＡｇ2 Ｏ
と、銅（II）、銅（Ｉ）もしくは銅（０）の何れかの酸
化状態にある銅を有するＣｕＯとが結合された、一般式
Ｃｕx Ａｇy Ｖ2 Ｏz （ＣＳＶＯ）を有する混合金属酸
化物がある。したがって、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(metal oxide-met
al oxide-metal oxide) 、金属−金属酸化物−金属酸化
物(metal-metal oxide-metal oxide) 、もしくは金属−
金属−金属酸化物(metal-metal-metal oxide) として記
述することができる。また、Ｃｕx ＡｇyＶ2 Ｏz の物
質組成の範囲は、好ましくは、約０．０１≦ｘ≦１．
０、約０．０１≦ｙ≦１．０、約５．０１≦ｚ≦６．５
である。典型的なＣＳＶＯの形態は、ｚが約５．５であ
るＣｕ0.16Ａｇ0.67Ｖ2 Ｏz 、およびｚが約５．７５で
あるＣｕ0.5 Ａｇ0.5 Ｖ2 Ｏz である。酸素含有量はｚ
によって示されるが、それはＣＳＶＯ中の酸素の正確な
化学量論的割合は、カソード物質が空気または酸素のよ
うな酸化雰囲気下において調製されたのか、それともア
ルゴン、窒素、ヘリウムのような不活性雰囲気下におい
て調製されたのかに依存して変わり得るからである。
【００１４】本発明に有用な他のカソード活物質として
は、二酸化マンガン(manganese dioxide) 、酸化コバル
トリチウム(lithium cobalt oxide)、酸化ニッケルリチ
ウム(lithium nickel oxide)、酸化銅(copper oxide)、
二硫化チタン(titanium disulfide)、硫化銅(copper su
lfide)、硫化鉄(iron sulfide)、二硫化鉄(iron disulf
ide)、酸化バナジウム銅(copper vanadium oxide) 、フ
ッ素化炭素(fluorinated carbon)、およびこれらの物質
の混合物が挙げられる。好ましくは、カソードは約８０
〜約９９重量パーセントのカソード活物質を含んでい
る。
は、二酸化マンガン(manganese dioxide) 、酸化コバル
トリチウム(lithium cobalt oxide)、酸化ニッケルリチ
ウム(lithium nickel oxide)、酸化銅(copper oxide)、
二硫化チタン(titanium disulfide)、硫化銅(copper su
lfide)、硫化鉄(iron sulfide)、二硫化鉄(iron disulf
ide)、酸化バナジウム銅(copper vanadium oxide) 、フ
ッ素化炭素(fluorinated carbon)、およびこれらの物質
の混合物が挙げられる。好ましくは、カソードは約８０
〜約９９重量パーセントのカソード活物質を含んでい
る。
【００１５】上記のようにして調製されたカソード活物
質には、好ましくは、カソード混合物中に約１〜５重量
パーセントの粉末状フッ素ポリマー(fluoro-polymer)、
さらに好ましくは粉末状ポリテトラフルオロエチレン(p
olytetrafluoroethylene) または粉末状ポリフッ化ビニ
リデン(polyvinylidene fluoride) のような粉末状フッ
素ポリマーのようなバインダー(binder:結合剤) を混合
するとよい。さらに好ましくは、導電率を改善するため
に約１０重量パーセントまでの導電性希釈剤(conductiv
e diluent)をカソード混合物に添加するとよい。この目
的に適する物質は、アセチレンブラック(acetylene bla
ck) 、カーボンブラック(carbon black)および／または
グラファイト(graphite)または粉末のニッケル、アルミ
ニウム、チタン、ステンレス鋼のような金属粉末であ
る。従って、好適なカソード活性混合物は、粉末状のフ
ッ素ポリマーバインダーを約３重量パーセント、導電性
希釈剤を約３重量パーセント、カソード活物質を約９４
重量パーセント含んでいる。このカソード活性混合物
は、少なくとも１個以上のアノード物質から成る板状体
と機能的に作用するように組み合わされる１個以上の板
状体の形状に成形されるか、またはアノード物質から成
る対応する細長い片とともに「ゼリーロール(jellyrol
l) 」と類似の構造体に巻回形成される細長い片の形状
に成形される。
質には、好ましくは、カソード混合物中に約１〜５重量
パーセントの粉末状フッ素ポリマー(fluoro-polymer)、
さらに好ましくは粉末状ポリテトラフルオロエチレン(p
olytetrafluoroethylene) または粉末状ポリフッ化ビニ
リデン(polyvinylidene fluoride) のような粉末状フッ
素ポリマーのようなバインダー(binder:結合剤) を混合
するとよい。さらに好ましくは、導電率を改善するため
に約１０重量パーセントまでの導電性希釈剤(conductiv
e diluent)をカソード混合物に添加するとよい。この目
的に適する物質は、アセチレンブラック(acetylene bla
ck) 、カーボンブラック(carbon black)および／または
グラファイト(graphite)または粉末のニッケル、アルミ
ニウム、チタン、ステンレス鋼のような金属粉末であ
る。従って、好適なカソード活性混合物は、粉末状のフ
ッ素ポリマーバインダーを約３重量パーセント、導電性
希釈剤を約３重量パーセント、カソード活物質を約９４
重量パーセント含んでいる。このカソード活性混合物
は、少なくとも１個以上のアノード物質から成る板状体
と機能的に作用するように組み合わされる１個以上の板
状体の形状に成形されるか、またはアノード物質から成
る対応する細長い片とともに「ゼリーロール(jellyrol
l) 」と類似の構造体に巻回形成される細長い片の形状
に成形される。
【００１６】内部短絡状態を回避するために、カソード
は適当なセパレーター材料によってＩＡ、IIＡ、若しく
は IIIＢ族のアノード物質から隔離されている。セパレ
ーターは電気絶縁材料から成るものであり、またセパレ
ーター材料は化学的にアノード活物質およびカソード活
物質と反応しないものであり、しかも電解液と化学的に
反応せず、かつそれに対して不溶性でなければならな
い。さらに、セパレーター材料は、電気化学電池の電気
化学的反応中に、それを通って電解液が流れ得るに十分
な多孔度を有している。セパレーター材料としては、例
えば、ポリフッ化ビニリデン(polyvinylidene fluorid
e) 、ポリエチレンテトラフルオロエチレン(polyethyle
netetrafluoroethylene) 、およびポリエチレンクロロ
トリフルオロエチレン(polyethylenechlorotrifluoroet
hylene) を含むフッ素ポリマー繊維の織物を単独または
フッ素ポリマーの微孔性フィルムに積層したもの、不織
ガラス（non-woven glass ）、ポリプロピレン(polypro
pylene) 、ポリエチレン(polyethylene)、ガラス繊維材
料(glass fiber materials) 、セラミック(ceramics)、
ZITEX （Chemplast Inc.）の名称で市販されているポリ
テトラフルオロエチレン膜(polytetrafluoroethylene m
embrane)、CELGARD （Celanse Plastic Company,Inc.）
の名称で市販されているポリプロピレン膜(polypropyle
ne membrane)、およびDEXIGLAS（C.H.Dexter,Div.,Dext
er Corp.）の名称で市販されている膜が挙げられる。
は適当なセパレーター材料によってＩＡ、IIＡ、若しく
は IIIＢ族のアノード物質から隔離されている。セパレ
ーターは電気絶縁材料から成るものであり、またセパレ
ーター材料は化学的にアノード活物質およびカソード活
物質と反応しないものであり、しかも電解液と化学的に
反応せず、かつそれに対して不溶性でなければならな
い。さらに、セパレーター材料は、電気化学電池の電気
化学的反応中に、それを通って電解液が流れ得るに十分
な多孔度を有している。セパレーター材料としては、例
えば、ポリフッ化ビニリデン(polyvinylidene fluorid
e) 、ポリエチレンテトラフルオロエチレン(polyethyle
netetrafluoroethylene) 、およびポリエチレンクロロ
トリフルオロエチレン(polyethylenechlorotrifluoroet
hylene) を含むフッ素ポリマー繊維の織物を単独または
フッ素ポリマーの微孔性フィルムに積層したもの、不織
ガラス（non-woven glass ）、ポリプロピレン(polypro
pylene) 、ポリエチレン(polyethylene)、ガラス繊維材
料(glass fiber materials) 、セラミック(ceramics)、
ZITEX （Chemplast Inc.）の名称で市販されているポリ
テトラフルオロエチレン膜(polytetrafluoroethylene m
embrane)、CELGARD （Celanse Plastic Company,Inc.）
の名称で市販されているポリプロピレン膜(polypropyle
ne membrane)、およびDEXIGLAS（C.H.Dexter,Div.,Dext
er Corp.）の名称で市販されている膜が挙げられる。
【００１７】さらに本発明の電気化学電池は、電池の電
気化学反応中にアノード電極とカソード電極間のイオン
の移動のための媒体としての役割を果たす非水イオン伝
導性電解液を含んでいる。電極での電気化学反応には、
アノードからカソードに移動するイオンを原子もしくは
分子の形態に変換する反応が含まれる。したがって、本
発明に適合する非水電解液は、アノード物質およびカソ
ード物質に実質的に不活性であり、しかもイオン移動に
不可欠の物理的性質、すなわち、低粘度、低表面張力お
よび湿潤性を示すものである。
気化学反応中にアノード電極とカソード電極間のイオン
の移動のための媒体としての役割を果たす非水イオン伝
導性電解液を含んでいる。電極での電気化学反応には、
アノードからカソードに移動するイオンを原子もしくは
分子の形態に変換する反応が含まれる。したがって、本
発明に適合する非水電解液は、アノード物質およびカソ
ード物質に実質的に不活性であり、しかもイオン移動に
不可欠の物理的性質、すなわち、低粘度、低表面張力お
よび湿潤性を示すものである。
【００１８】適当な電解液は非水溶媒に溶解された無機
のイオン伝導性塩を有している。さらに好ましくは、電
解液は、好ましくは線状エーテルである第一の低粘度溶
媒、第二の低粘度溶媒および高誘電率溶媒から構成され
る非プロトン性(aprotic) 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。無機
のイオン伝導性塩は、アノードイオンが移動してカソー
ド活物質中に入り込む（内位添加する：intercalate ）
ための輸送手段としての役割を果たすものであり、一般
式ＭＭ' Ｆ6 またはＭＭ’Ｆ4 を有している。この一般
式において、Ｍはアノードを構成するアルカリ金属と同
一または類似のアルカリ金属であり、Ｍ’はリン(phosp
horous) 、ヒ素(arsenic) 、アンチモン(antimony)およ
びホウ素(boron) からなる群から選択された元素であ
る。Ｍ' Ｆ6 で示される塩の例としては、ヘキサフルオ
ロリン酸塩(hexafluorophosphate: ＰＦ6)、ヘキサフル
オロヒ酸塩(hexafluoroarsenate:ＡｓＦ6)およびヘキサ
フルオロアンチモン酸塩(hexafluoroantimonate:ＳｂＦ
6)が挙げられ、一方、Ｍ’Ｆ4 で示される塩の一例とし
ては、テトラフルオロホウ酸塩(tetrafluoroborate: Ｂ
Ｆ4)が挙げられる。したがって、リチウムから成るアノ
ードの場合、アルカリ金属塩は、ヘキサフルオロリン酸
リチウム(lithium hexafluorophosphate) 、ヘキサフル
オロヒ酸リチウム(lithium hexafluoroarsenate)、ヘキ
サフルオロアンチモン酸リチウム(lithium hexafluoroa
ntimonate)もしくはテトラフルオロホウ酸リチウム(lit
hium tetrafluoroborate) であり、これは適合する三成
分溶媒混合物に溶解される。別の方法として、対応する
ナトリウム塩(sodium salt) やカリウム塩(potassium s
alt)を使用してもよい。本発明に有用な他の無機塩とし
ては、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＡｌＣｌ4 、ＬｉＧａＣ
ｌ4 、ＬｉＣ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）3 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ
3 ）2 、ＬｉＳＯ3 Ｆ、ＬｉＢ（Ｃ6 Ｈ5 ）4 およびＬ
ｉＣＦ3 ＳＯ3 、並びにこれらの物質の混合物が挙げら
れる。
のイオン伝導性塩を有している。さらに好ましくは、電
解液は、好ましくは線状エーテルである第一の低粘度溶
媒、第二の低粘度溶媒および高誘電率溶媒から構成され
る非プロトン性(aprotic) 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。無機
のイオン伝導性塩は、アノードイオンが移動してカソー
ド活物質中に入り込む（内位添加する：intercalate ）
ための輸送手段としての役割を果たすものであり、一般
式ＭＭ' Ｆ6 またはＭＭ’Ｆ4 を有している。この一般
式において、Ｍはアノードを構成するアルカリ金属と同
一または類似のアルカリ金属であり、Ｍ’はリン(phosp
horous) 、ヒ素(arsenic) 、アンチモン(antimony)およ
びホウ素(boron) からなる群から選択された元素であ
る。Ｍ' Ｆ6 で示される塩の例としては、ヘキサフルオ
ロリン酸塩(hexafluorophosphate: ＰＦ6)、ヘキサフル
オロヒ酸塩(hexafluoroarsenate:ＡｓＦ6)およびヘキサ
フルオロアンチモン酸塩(hexafluoroantimonate:ＳｂＦ
6)が挙げられ、一方、Ｍ’Ｆ4 で示される塩の一例とし
ては、テトラフルオロホウ酸塩(tetrafluoroborate: Ｂ
Ｆ4)が挙げられる。したがって、リチウムから成るアノ
ードの場合、アルカリ金属塩は、ヘキサフルオロリン酸
リチウム(lithium hexafluorophosphate) 、ヘキサフル
オロヒ酸リチウム(lithium hexafluoroarsenate)、ヘキ
サフルオロアンチモン酸リチウム(lithium hexafluoroa
ntimonate)もしくはテトラフルオロホウ酸リチウム(lit
hium tetrafluoroborate) であり、これは適合する三成
分溶媒混合物に溶解される。別の方法として、対応する
ナトリウム塩(sodium salt) やカリウム塩(potassium s
alt)を使用してもよい。本発明に有用な他の無機塩とし
ては、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＡｌＣｌ4 、ＬｉＧａＣ
ｌ4 、ＬｉＣ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）3 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ
3 ）2 、ＬｉＳＯ3 Ｆ、ＬｉＢ（Ｃ6 Ｈ5 ）4 およびＬ
ｉＣＦ3 ＳＯ3 、並びにこれらの物質の混合物が挙げら
れる。
【００１９】本発明に有用な低粘度溶媒としては、エス
テル、線状エーテル、環状エーテル、およびジアルキル
カルボネート(dialkyl carbonate: 炭酸ジアルキル) 、
例えばテトラヒドロフラン(tetrahydrofuran:THT) 、メ
チルアセテート(methy acetate:MA)、ジグリム(diglym
e) 、トリグリム(triglyme)、テトラグリム(tetraglym
e)、ジメチルカーボネート（炭酸ジメチル:dimethyl ca
rbonate(DMC)) 、ジエチルカーボネート（diethyl carb
onate:炭酸ジエチル）、１，２−ジメトキシエタン（DM
E)、およびこれらの物質の混合物が挙げられ、また有用
な高誘電率溶媒としては、環状カーボネート（cyclic c
arbonate: 環状炭酸塩) 、環状エステル(cyclic ester)
および環状アミド(cyclic amide)、例えばプロピレンカ
ーボネート（炭酸プロピレン:PC)、エチレンカーボネー
ト( 炭酸エチレン:ethylene carbonate(EC))、アセトニ
トリル(acetonitrile)、ジメチルスルホキシド(dimethy
l sulfoxide)、ジメチルホルムアミド(dimethyl formam
ide)、ジメチルアセトアミド(dimethyl acetamide)、γ
−ブチロラクトン（γ-butyrolactone:GBL) およびＮ−
メチル−ピロリジノン（N-methyl-pyrolidinone:NMP)、
およびこれらの物質の混合物が挙げられる。プロピレン
カーボネート(PC)が本発明の好適な高誘電率溶媒であ
り、１，２−ジメトキシエタンが好適な低粘度溶媒の一
例である。
テル、線状エーテル、環状エーテル、およびジアルキル
カルボネート(dialkyl carbonate: 炭酸ジアルキル) 、
例えばテトラヒドロフラン(tetrahydrofuran:THT) 、メ
チルアセテート(methy acetate:MA)、ジグリム(diglym
e) 、トリグリム(triglyme)、テトラグリム(tetraglym
e)、ジメチルカーボネート（炭酸ジメチル:dimethyl ca
rbonate(DMC)) 、ジエチルカーボネート（diethyl carb
onate:炭酸ジエチル）、１，２−ジメトキシエタン（DM
E)、およびこれらの物質の混合物が挙げられ、また有用
な高誘電率溶媒としては、環状カーボネート（cyclic c
arbonate: 環状炭酸塩) 、環状エステル(cyclic ester)
および環状アミド(cyclic amide)、例えばプロピレンカ
ーボネート（炭酸プロピレン:PC)、エチレンカーボネー
ト( 炭酸エチレン:ethylene carbonate(EC))、アセトニ
トリル(acetonitrile)、ジメチルスルホキシド(dimethy
l sulfoxide)、ジメチルホルムアミド(dimethyl formam
ide)、ジメチルアセトアミド(dimethyl acetamide)、γ
−ブチロラクトン（γ-butyrolactone:GBL) およびＮ−
メチル−ピロリジノン（N-methyl-pyrolidinone:NMP)、
およびこれらの物質の混合物が挙げられる。プロピレン
カーボネート(PC)が本発明の好適な高誘電率溶媒であ
り、１，２−ジメトキシエタンが好適な低粘度溶媒の一
例である。
【００２０】また、電解液の分解は、アルカリ金属／混
合金属酸化物電池の膨潤をもたらすことが知られてい
る。例えば、従来技術のＰＣ：ＤＭＥの５０：５０体積
パーセント混合物中の１．０ＭのＬｉＡｓＦ6 で活性化
されたリチウム／酸化バナジウム銀（Ｌｉ／ＳＶＯ）電
池の場合、プロペン(propene) が生成気体の主成分であ
ることが見出されている。電解液中のプロピレンカーボ
ネートは、触媒作用により次式に従って分解してプロペ
ンと炭酸リチウム（lithium carbonate ）を生成すると
考えられる。
合金属酸化物電池の膨潤をもたらすことが知られてい
る。例えば、従来技術のＰＣ：ＤＭＥの５０：５０体積
パーセント混合物中の１．０ＭのＬｉＡｓＦ6 で活性化
されたリチウム／酸化バナジウム銀（Ｌｉ／ＳＶＯ）電
池の場合、プロペン(propene) が生成気体の主成分であ
ることが見出されている。電解液中のプロピレンカーボ
ネートは、触媒作用により次式に従って分解してプロペ
ンと炭酸リチウム（lithium carbonate ）を生成すると
考えられる。
【００２１】一般に、プロペン形成はＰＣ濃度に比例す
ると考えられる。おそらくは、電解液中のプロピレンカ
ーボネートのパーセンテージを下げることによってアル
カリ金属／混合金属酸化物電気化学電池の放電中におけ
るプロペン形成を減少させることができる。しかしなが
ら、電解液中のプロピレンカーボネートのパーセンテー
ジを減少させるのみでは電池の膨張を制御するための助
けとはならない。その代わりとして、本発明はＰＣまた
はＤＭＥの一方の一部を単純な線状エーテルのような第
二の低粘度溶媒に置き換えることを意図する。意外なこ
とに、このようにすることによって、電解液中のＰＣが
いかなる体積パーセントであっても、従来技術のＰＣ：
ＤＭＥの５０：５０体積パーセントの混合物で活性化さ
れた従来のアルカリ金属電気化学電池において一般的に
観測される膨潤と比較して、電池放電の寿命終期（end-
of-life:EOL)における膨潤が、約２０パーセント減少す
るという結果が得られた。
ると考えられる。おそらくは、電解液中のプロピレンカ
ーボネートのパーセンテージを下げることによってアル
カリ金属／混合金属酸化物電気化学電池の放電中におけ
るプロペン形成を減少させることができる。しかしなが
ら、電解液中のプロピレンカーボネートのパーセンテー
ジを減少させるのみでは電池の膨張を制御するための助
けとはならない。その代わりとして、本発明はＰＣまた
はＤＭＥの一方の一部を単純な線状エーテルのような第
二の低粘度溶媒に置き換えることを意図する。意外なこ
とに、このようにすることによって、電解液中のＰＣが
いかなる体積パーセントであっても、従来技術のＰＣ：
ＤＭＥの５０：５０体積パーセントの混合物で活性化さ
れた従来のアルカリ金属電気化学電池において一般的に
観測される膨潤と比較して、電池放電の寿命終期（end-
of-life:EOL)における膨潤が、約２０パーセント減少す
るという結果が得られた。
【００２２】本発明の電解液において、第二の低粘度溶
媒として有用な線状エーテルとしては、ジエチルエーテ
ル(diethyl ether) 、エチルプロピルエーテル(ethylpr
opylether) 、エチルイソプロピルエーテル(ethyl isop
ropyl ether) 、エチルブチルエーテル(ethyl butyl et
her) 、エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル(ethyl tert
-butyl ether)、ジプロピルエーテル(dipropyl ethe
r)、ジイソプロピルエーテル(diisopropyl ether) 、ジ
ブチルエーテル(dibutyl ether) 、ジイソブチルエーテ
ル(diisobutyl ether)、ジ−ｓｅｃ−ブチルエーテル(d
isec-butyl ether) 、メチルプロピルエーテル(metylpr
opyl ether) 、メチルイソプロピルエーテル(metyl iso
-propyl ether)、メチルブチルエーテル(metylbuthyl e
ther) 、メチル−ｓｅｃ−ブチルエーテル(metyl sec-b
uthyl ether)、メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル(met
yl tert-butyl ether)、およびこれらの物質の混合物が
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。
媒として有用な線状エーテルとしては、ジエチルエーテ
ル(diethyl ether) 、エチルプロピルエーテル(ethylpr
opylether) 、エチルイソプロピルエーテル(ethyl isop
ropyl ether) 、エチルブチルエーテル(ethyl butyl et
her) 、エチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル(ethyl tert
-butyl ether)、ジプロピルエーテル(dipropyl ethe
r)、ジイソプロピルエーテル(diisopropyl ether) 、ジ
ブチルエーテル(dibutyl ether) 、ジイソブチルエーテ
ル(diisobutyl ether)、ジ−ｓｅｃ−ブチルエーテル(d
isec-butyl ether) 、メチルプロピルエーテル(metylpr
opyl ether) 、メチルイソプロピルエーテル(metyl iso
-propyl ether)、メチルブチルエーテル(metylbuthyl e
ther) 、メチル−ｓｅｃ−ブチルエーテル(metyl sec-b
uthyl ether)、メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル(met
yl tert-butyl ether)、およびこれらの物質の混合物が
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。
【００２３】それゆえ本発明は、一般的に、アルカリ金
属電池を活性化するのに有用な電解液中において、少な
くともＰＣおよび／またはＤＭＥの一部を、第二の低粘
度溶媒、好ましくは線状エーテル、最も好ましい線状エ
ーテルであるジイソプロピルエーテルに置き換えること
により、この新規な電解液の導電率とそれに付随する電
池放電特性を改善することを企図する。すなわち、好ま
しくは電解液中に、プロピレンカーボネートが約２０〜
５０体積パーセント存在し、好適な第二の低粘度溶媒と
してのジイソプロピルエーテルが約５〜２０体積パーセ
ント存在し、残部はジメトキシエタンである。約５体積
パーセントよりも少ないと、高導電率を維持しつつ電池
膨潤を減少させることができないため、ジイソプロピル
エーテル（ＤＩＰＥ）の有益な効果が十分に発現されな
い。約２０体積パーセントを越えると、ジイソプロピル
エーテルは混和性の限界に達する。いかなる溶媒系にお
いても均一性は重要である。本発明において、アノード
は好ましくはリチウム金属であり、好適な電解液は、そ
れぞれの体積パーセントが３０：５５：１５であるプロ
ピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメトキシエタン（ＤＭ
Ｅ）およびジイソプロピルエーテル（ＤＩＰＥ）の混合
物から成る三成分非プロトン性溶媒中に溶解された１．
０〜１．４ＭのＬｉＡｓＦ6 またはＬｉＰＦ6 である。
導電率を改善しても放電特性を低下しないことに加え
て、本発明の三成分溶媒の電解液は、熱散逸測定(heat
dissipation measurements) によって明らかなように、
アルカリ金属のアノードおよび固体のカソード物質に対
しても安定である。
属電池を活性化するのに有用な電解液中において、少な
くともＰＣおよび／またはＤＭＥの一部を、第二の低粘
度溶媒、好ましくは線状エーテル、最も好ましい線状エ
ーテルであるジイソプロピルエーテルに置き換えること
により、この新規な電解液の導電率とそれに付随する電
池放電特性を改善することを企図する。すなわち、好ま
しくは電解液中に、プロピレンカーボネートが約２０〜
５０体積パーセント存在し、好適な第二の低粘度溶媒と
してのジイソプロピルエーテルが約５〜２０体積パーセ
ント存在し、残部はジメトキシエタンである。約５体積
パーセントよりも少ないと、高導電率を維持しつつ電池
膨潤を減少させることができないため、ジイソプロピル
エーテル（ＤＩＰＥ）の有益な効果が十分に発現されな
い。約２０体積パーセントを越えると、ジイソプロピル
エーテルは混和性の限界に達する。いかなる溶媒系にお
いても均一性は重要である。本発明において、アノード
は好ましくはリチウム金属であり、好適な電解液は、そ
れぞれの体積パーセントが３０：５５：１５であるプロ
ピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメトキシエタン（ＤＭ
Ｅ）およびジイソプロピルエーテル（ＤＩＰＥ）の混合
物から成る三成分非プロトン性溶媒中に溶解された１．
０〜１．４ＭのＬｉＡｓＦ6 またはＬｉＰＦ6 である。
導電率を改善しても放電特性を低下しないことに加え
て、本発明の三成分溶媒の電解液は、熱散逸測定(heat
dissipation measurements) によって明らかなように、
アルカリ金属のアノードおよび固体のカソード物質に対
しても安定である。
【００２４】本発明の電気化学電池の好適な形態は、本
発明の技術分野における当業者には良く知られているよ
うに、一つのアノード／カソード対が導電性金属ケース
に挿入され、このケースはケースが負の形態(case-nega
tive configuration) においてアノード集電体に接続さ
れるようになっている。ケースの好適材料はチタンであ
るが、ステンレス鋼、軟鋼(mild steel)、ニッケルメッ
キされた軟鋼およびアルミニウムでもよい。ケースのヘ
ッダー(casing header) は、カソード電極のためのガラ
ス−金属シール／端子ピンフィードスルー（glass-to-m
etal seal ／terminal pin feedthrough）を収容するた
めの開口部を有する金属製蓋体から成る。アノード電極
は好ましくはケースまたは蓋体に接続される。付加的な
開口部が電解液の充填のために設けられている。ケース
のヘッダーは電気化学電池の他の部品と適合性を有する
元素から成り、耐腐食性のものである。その後、この電
池は上記した電解液を充填して、充填孔(fill hole) に
ステンレス鋼製プラグを精密溶接(close-welding) など
によって密封される。なお本発明はこの密閉方法に限定
される訳ではない。また、本発明の電池はケースが正の
形態(case-positive) のデザインに設計してもよい。
発明の技術分野における当業者には良く知られているよ
うに、一つのアノード／カソード対が導電性金属ケース
に挿入され、このケースはケースが負の形態(case-nega
tive configuration) においてアノード集電体に接続さ
れるようになっている。ケースの好適材料はチタンであ
るが、ステンレス鋼、軟鋼(mild steel)、ニッケルメッ
キされた軟鋼およびアルミニウムでもよい。ケースのヘ
ッダー(casing header) は、カソード電極のためのガラ
ス−金属シール／端子ピンフィードスルー（glass-to-m
etal seal ／terminal pin feedthrough）を収容するた
めの開口部を有する金属製蓋体から成る。アノード電極
は好ましくはケースまたは蓋体に接続される。付加的な
開口部が電解液の充填のために設けられている。ケース
のヘッダーは電気化学電池の他の部品と適合性を有する
元素から成り、耐腐食性のものである。その後、この電
池は上記した電解液を充填して、充填孔(fill hole) に
ステンレス鋼製プラグを精密溶接(close-welding) など
によって密封される。なお本発明はこの密閉方法に限定
される訳ではない。また、本発明の電池はケースが正の
形態(case-positive) のデザインに設計してもよい。
【００２５】以下の実施例において、本発明の電気化学
電池を製造する方法と工程を説明する。そして、本発明
の実施において、発明者が考える最良実施形態を示す。
ただし、本発明はそれら実施例に限定されるものと解釈
されるべきではない。
電池を製造する方法と工程を説明する。そして、本発明
の実施において、発明者が考える最良実施形態を示す。
ただし、本発明はそれら実施例に限定されるものと解釈
されるべきではない。
【００２６】
実施例１ プロピレンカーボネート（ＰＣ）、１，２−ジメトキシ
エタン（ＤＭＥ）および線状エーテル、特にジイソプロ
ピルエーテル（ＤＩＰＥ）を表１に記載したように混合
して種々の非水溶媒混合物を得た。本発明による三成分
溶媒の電解液、すなわち電解液３、４、７および８は、
従来の二成分溶媒の電解液１および５と比較して、同じ
または改善された導電率を示している。これらの電解液
の導電率は３７ OＣで測定された。
エタン（ＤＭＥ）および線状エーテル、特にジイソプロ
ピルエーテル（ＤＩＰＥ）を表１に記載したように混合
して種々の非水溶媒混合物を得た。本発明による三成分
溶媒の電解液、すなわち電解液３、４、７および８は、
従来の二成分溶媒の電解液１および５と比較して、同じ
または改善された導電率を示している。これらの電解液
の導電率は３７ OＣで測定された。
【００２７】
【表１】
【００２８】実施例２ それぞれニッケル製集電体スクリーン(current collect
or screen)に押圧されたリチウムアノード物質と、アル
ミニウム製集電体スクリーンに押圧された酸化バナジウ
ム銀カソード物質とを有する一群の実験電池を作製し
た。アノードとカソードとの間に挟まれた２層の微孔性
膜であるプロピレン製セパレーターを有する平坦な電池
スタック組み立て体(prismatic cell stack assembly c
onfiguration) が調製された。そして、この電極の組み
立て体はケースが負の形態のステンレス鋼製ケース内に
密封し、これらの電池を表１に示す電解液１〜８の電解
液で活性化した。すなわち、本実施例においては、電解
液１で活性化した参照電池と、本発明に従う三成分電解
液、特に電解液２（ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥの５０：３
５：１５体積パーセント混合物中の１．０ＭのＬｉＰＦ
6 ）または電解液３（ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥの３０：
５５：１５体積パーセント混合物中の１．２ＭのＬｉＰ
Ｆ6 ）で活性化した電池とを作製した。５
or screen)に押圧されたリチウムアノード物質と、アル
ミニウム製集電体スクリーンに押圧された酸化バナジウ
ム銀カソード物質とを有する一群の実験電池を作製し
た。アノードとカソードとの間に挟まれた２層の微孔性
膜であるプロピレン製セパレーターを有する平坦な電池
スタック組み立て体(prismatic cell stack assembly c
onfiguration) が調製された。そして、この電極の組み
立て体はケースが負の形態のステンレス鋼製ケース内に
密封し、これらの電池を表１に示す電解液１〜８の電解
液で活性化した。すなわち、本実施例においては、電解
液１で活性化した参照電池と、本発明に従う三成分電解
液、特に電解液２（ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥの５０：３
５：１５体積パーセント混合物中の１．０ＭのＬｉＰＦ
6 ）または電解液３（ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥの３０：
５５：１５体積パーセント混合物中の１．２ＭのＬｉＰ
Ｆ6 ）で活性化した電池とを作製した。５
【００２９】全ての電池に対して、バーンイン放電(bur
n-in discharge) に続く受容パルス列(acceptance puls
e train)から成るプレ放電プロトコル(pre-discharge p
rotocol)を行った。バーンイン(burn-in: ならし) の間
に、２．４９ｋOhm の定抵抗負荷を電池にかけて、電池
の理論容量の約１パーセントを消耗(deplete) させた。
バーンインに引き続き、電池を受容パルス放電させた。
そのパルス列は、それぞれのパルス間に１５秒間の休止
を入れた４個の１０秒２３．３ｍＡ／ｃｍ2 パルスで構
成した。そして、それらの電池を１週間３７ OＣで放置
した。これらの電池の熱放散(heat dissipation)をマイ
クロ熱量測定(microcalorimetry)によって測定した。そ
の結果を表２に示す。
n-in discharge) に続く受容パルス列(acceptance puls
e train)から成るプレ放電プロトコル(pre-discharge p
rotocol)を行った。バーンイン(burn-in: ならし) の間
に、２．４９ｋOhm の定抵抗負荷を電池にかけて、電池
の理論容量の約１パーセントを消耗(deplete) させた。
バーンインに引き続き、電池を受容パルス放電させた。
そのパルス列は、それぞれのパルス間に１５秒間の休止
を入れた４個の１０秒２３．３ｍＡ／ｃｍ2 パルスで構
成した。そして、それらの電池を１週間３７ OＣで放置
した。これらの電池の熱放散(heat dissipation)をマイ
クロ熱量測定(microcalorimetry)によって測定した。そ
の結果を表２に示す。
【００３０】上記のプレ放電プロトコルに引き続き、本
実施例においては３０分ごとのパルス列によって電池を
放電させた。パルス列は、それぞれのパルスの間に１５
秒間の休止を入れた４個の１０秒間パルス（２３．３ｍ
Ａ／ｃｍ2 ）から成る。また、所定の電圧になるまでの
放電容量(deliverd capacities) も表２に掲載する。
実施例においては３０分ごとのパルス列によって電池を
放電させた。パルス列は、それぞれのパルスの間に１５
秒間の休止を入れた４個の１０秒間パルス（２３．３ｍ
Ａ／ｃｍ2 ）から成る。また、所定の電圧になるまでの
放電容量(deliverd capacities) も表２に掲載する。
【００３１】
【表２】
【００３２】上記試験の後、これらの電池は０．０Ｖに
達するまで５．１ｋ Ohmの抵抗器を使用して放電させ
た。電池のセル厚みを周期的にモニターした。その結果
を図１に示す。即ち、曲線１０はＰＣ：ＤＭＥの５０：
５０体積パーセント混合物から成る従来技術の電解液１
で活性化された電池の平均放電から作成されたものであ
り、曲線１２はＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥの５０：３５：
１５体積パーセント混合物から成る本発明の電解液で活
性化された電池の平均放電から作成されたものであり、
そして、曲線１４はＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥの３０：５
５：１５体積パーセント混合物から成る本発明の電解液
で活性化された電池の平均放電から作成されたものであ
る。
達するまで５．１ｋ Ohmの抵抗器を使用して放電させ
た。電池のセル厚みを周期的にモニターした。その結果
を図１に示す。即ち、曲線１０はＰＣ：ＤＭＥの５０：
５０体積パーセント混合物から成る従来技術の電解液１
で活性化された電池の平均放電から作成されたものであ
り、曲線１２はＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥの５０：３５：
１５体積パーセント混合物から成る本発明の電解液で活
性化された電池の平均放電から作成されたものであり、
そして、曲線１４はＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥの３０：５
５：１５体積パーセント混合物から成る本発明の電解液
で活性化された電池の平均放電から作成されたものであ
る。
【００３３】本発明に従う三成分溶媒の電解液２および
３で活性化された上記の電池では、従来の電解液である
電解液１で活性化されたＬｉ／ＳＶＯ電池と比較して、
安定性の向上（熱放散の低下）、放電容量の増加（電解
液３の場合）、および電池放電のＥＬＯ（寿命終期）に
おいて電池の膨潤が約２０パーセント低下した点におい
て、電池特性の向上が明らかに認められた。電解液４お
よび８については試験していない。これは、それらの導
電率は明らかに受容できるが、プロピレンカーボネート
が２０体積パーセントであるため、電解液の均一性が疑
わしかったからである。
３で活性化された上記の電池では、従来の電解液である
電解液１で活性化されたＬｉ／ＳＶＯ電池と比較して、
安定性の向上（熱放散の低下）、放電容量の増加（電解
液３の場合）、および電池放電のＥＬＯ（寿命終期）に
おいて電池の膨潤が約２０パーセント低下した点におい
て、電池特性の向上が明らかに認められた。電解液４お
よび８については試験していない。これは、それらの導
電率は明らかに受容できるが、プロピレンカーボネート
が２０体積パーセントであるため、電解液の均一性が疑
わしかったからである。
【００３４】実施例３ 密封された細動除去器用Ｌｉ／ＳＶＯ電池を実施例２に
記載した電池と同様に作成し、それぞれ電解液１および
３で活性化した。実施例２に記載のバーンイン放電に続
く受容パルス試験にから成るプレ放電プロトコルを適用
した後、これらの電池は１７．４ｋOhm のバックグラウ
ンド負荷(background load) をかけて８週間に一度３７
OＣでパルス列放電させた。パルス列は、それぞれのパ
ルス間に１５秒間の休止を入れた４個の１０秒間パルス
(23.2mA/cm2)から成る。それぞれのパルス列のパルス電
圧を表３に掲載する。ここで、Ppre1 はパルス列前の電
圧を示している。P1min はパルス列の最初のパルスの間
の最小電圧を示している。P4min はパルス列の第４パル
スの最小電圧を示している。そしてP1min-P4min はパル
ス列の第１パルスの最小電圧から第４パルスの最小電圧
を差し引いたものである。
記載した電池と同様に作成し、それぞれ電解液１および
３で活性化した。実施例２に記載のバーンイン放電に続
く受容パルス試験にから成るプレ放電プロトコルを適用
した後、これらの電池は１７．４ｋOhm のバックグラウ
ンド負荷(background load) をかけて８週間に一度３７
OＣでパルス列放電させた。パルス列は、それぞれのパ
ルス間に１５秒間の休止を入れた４個の１０秒間パルス
(23.2mA/cm2)から成る。それぞれのパルス列のパルス電
圧を表３に掲載する。ここで、Ppre1 はパルス列前の電
圧を示している。P1min はパルス列の最初のパルスの間
の最小電圧を示している。P4min はパルス列の第４パル
スの最小電圧を示している。そしてP1min-P4min はパル
ス列の第１パルスの最小電圧から第４パルスの最小電圧
を差し引いたものである。
【００３５】電解液３（ＰＣ：ＤＭＥ：ＤＩＰＥの３
０：５５：１５体積パーセント混合物中の１．２ＭのＬ
ｉＰＦ6 ）で活性化された上記電池では、パルス最小ポ
テンシャル（電位）は、電解液１（ＰＣ：ＤＭＥの５
０：５０体積パーセント混合物中の１．２ＭのＬｉＰＦ
6 ）で活性化された対照電池のそれよりも高い。さらに
また、電解液３で活性化された電池は、表３の左端欄に
表すパルス１の最小電圧からパルス４の最小電圧を差し
引いたもの（P1min-P4mi）によって示されるように、分
極電圧(polarization voltage)降下がより小さくなって
いる。
０：５５：１５体積パーセント混合物中の１．２ＭのＬ
ｉＰＦ6 ）で活性化された上記電池では、パルス最小ポ
テンシャル（電位）は、電解液１（ＰＣ：ＤＭＥの５
０：５０体積パーセント混合物中の１．２ＭのＬｉＰＦ
6 ）で活性化された対照電池のそれよりも高い。さらに
また、電解液３で活性化された電池は、表３の左端欄に
表すパルス１の最小電圧からパルス４の最小電圧を差し
引いたもの（P1min-P4mi）によって示されるように、分
極電圧(polarization voltage)降下がより小さくなって
いる。
【００３６】
【表３】
【００３７】実施例４ 本実施例においては、アルミニウム製カソード集電体ス
クリーンを使用する代わりに、チタン製カソードスクリ
ーンを使用した。本実施例において密封された電池は、
対照電池を電解液５（ＰＣ：ＤＭＥの５０：５０体積パ
ーセント混合物中の１．０ＭのＬｉＡｓＦ6 ）で活性化
した点を除き、実施例２に記載した電池と同様にして組
み立てた。一方、残りの実験電池は電解液７（ＰＣ：Ｄ
ＭＥ：ＤＩＰＥの３０：５５：１５体積パーセント混合
物中の１．２ＭのＬｉＡｓＦ6 ）で活性化した。
クリーンを使用する代わりに、チタン製カソードスクリ
ーンを使用した。本実施例において密封された電池は、
対照電池を電解液５（ＰＣ：ＤＭＥの５０：５０体積パ
ーセント混合物中の１．０ＭのＬｉＡｓＦ6 ）で活性化
した点を除き、実施例２に記載した電池と同様にして組
み立てた。一方、残りの実験電池は電解液７（ＰＣ：Ｄ
ＭＥ：ＤＩＰＥの３０：５５：１５体積パーセント混合
物中の１．２ＭのＬｉＡｓＦ6 ）で活性化した。
【００３８】本実施例においては、実施例２に記載した
バーンイン放電に続く受容パルス試験から成るプレ放電
プロトコルを適用した後、それぞれ１１．０ｋOhm およ
び１７．４ｋOhm のバックグラウンド負荷をかけて３７
OＣでパルス列によって電池を放電させた。パルス列は
それぞれのパルス間に１５秒間の休止を入れた４個の１
０秒間パルス（１８．４ｍＡ／ｃｍ2 ）から成る。パル
ス電圧の結果を表４に掲載する。
バーンイン放電に続く受容パルス試験から成るプレ放電
プロトコルを適用した後、それぞれ１１．０ｋOhm およ
び１７．４ｋOhm のバックグラウンド負荷をかけて３７
OＣでパルス列によって電池を放電させた。パルス列は
それぞれのパルス間に１５秒間の休止を入れた４個の１
０秒間パルス（１８．４ｍＡ／ｃｍ2 ）から成る。パル
ス電圧の結果を表４に掲載する。
【００３９】
【表４】
【００４０】本発明の電解液７で活性化された電池で
は、高電流パルス放電中のパルス最小電位がより高く、
分極電圧がより低くなり、しかも優れた導電率を示す点
において電池特性が改善された。
は、高電流パルス放電中のパルス最小電位がより高く、
分極電圧がより低くなり、しかも優れた導電率を示す点
において電池特性が改善された。
【００４１】上記実施例から明らかなように、ＰＣのよ
うな高誘電率溶媒、ＤＭＥのような第１の低粘度溶媒、
および線状エーテル（例えばＤＩＰＥ）から成る第２の
低粘度溶媒から構成される本発明の三成分溶媒は、従来
のＰＣ／ＤＭＥ二成分溶媒系を越えるいくつかの利点が
存在することが判明した。これらの利点には、熱放散が
より低下し（表２）、電池寿命終期（ＥＯＬ）における
電池膨潤が減少し（図１）、パルス最小電圧がより高く
なり（表３および４）、そしてパルス放電中に分極電圧
降下がより小さくなった点に現れる安定性が含まれる。
うな高誘電率溶媒、ＤＭＥのような第１の低粘度溶媒、
および線状エーテル（例えばＤＩＰＥ）から成る第２の
低粘度溶媒から構成される本発明の三成分溶媒は、従来
のＰＣ／ＤＭＥ二成分溶媒系を越えるいくつかの利点が
存在することが判明した。これらの利点には、熱放散が
より低下し（表２）、電池寿命終期（ＥＯＬ）における
電池膨潤が減少し（図１）、パルス最小電圧がより高く
なり（表３および４）、そしてパルス放電中に分極電圧
降下がより小さくなった点に現れる安定性が含まれる。
【００４２】以下、本発明の実施態様を要約する。 （１） アルカリ金属を含むアノードと、カソード活物
質を含むカソードと、アノードとカソードとを活性化す
る電解液とを含み、この電解液が、三成分の非水溶媒混
合物を含み、この非水溶媒混合物が、第１の低粘度溶媒
としての線状エーテルと、エステル、第２の線状エーテ
ル、環状エーテル、ジアルキルカーボネート、およびこ
れらの物質の混合物からなる群から選択された第２の低
粘度溶媒と、環状カーボネート、環状エステル、環状ア
ミド、およびこれらの物質の混合物からなる群から選択
された高誘電率溶媒とを混合含有することを特徴とする
電気化学電池。 （２） 前記第１の低粘度溶媒が前記溶媒混合物中に約
５〜２０体積パーセント存在する（１）項に記載の電気
化学電池。 （３） 前記第１の線状エーテルが、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、およびこれらの物質の混合物からなる群
から選択される（１）項に記載の電気化学電池。 （４） 前記第１の線状エーテルがジイソプロピルエー
テルであり、溶媒混合物中に約５〜２０体積パーセント
存在する（１）項に記載の電気化学電池。 （５） 前記電解液はアルカリ金属塩を溶解含有する
（１）項に記載の電気化学電池。 （６） 前記アルカリ金属塩が一般式ＭＭ’Ｆ6 または
ＭＭ’Ｆ4 を有し、前記Ｍがアノードを構成するアルカ
リ金属と同一または類似のアルカリ金属であり、前記
Ｍ’がリン、ヒ素、アンチモンおよびホウ素からなる群
から選択された元素である（５）項に記載の電気化学電
池。 （７） 前記電解液を構成する前記アルカリ金属塩が、
ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＳｂＦ6 、ＬｉＢ
Ｆ4 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＡｌＣｌ4 、ＬｉＧａＣ
ｌ 4 、ＬｉＣ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）3 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ
3 ）3 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3、ＬｉＳＯ3 Ｆ、ＬｉＢ（Ｃ
6 Ｈ5 ）4 、およびこれらの物質の混合物からなる群か
ら選択される（５）項に記載の電気化学電池。 （８） 前記第２の低粘度溶媒が、１，２−ジメトキシ
エタン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、メチルアセテート、テトラヒドロフラン、ジグリ
ム、トリグリム、テトラグリム、およびこれらの物質の
混合物からなる群から選択される（１）項に記載の電気
化学電池。 （９） 前記高誘電率溶媒が、プロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−
メチルピロリジノン、ジメチルスルホキシド、アセトニ
トリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、およびこれらの物質の混合物からなる群から選択さ
れる（１）項に記載の電気化学電池。 （１０） 前記電解液がプロピレンカーボネート、ジメ
トキシエタンおよびジイソプロピルエーテルを含む三成
分の非水溶媒混合物を含有する（１）項に記載の電気化
学電池。 （１１） 前記プロピレンカーボネート、ジメトキシエ
タンおよびジイソプロピルエーテルが、それぞれ体積比
約３：５．５：１．５で存在する（１０）項に記載の電
気化学電池。 （１２） 前記アノードが、リチウムまたはリチウム−
アルミニウム合金のいずれかを含む（１）項に記載の電
気化学電池。 （１３） 前記カソードが、酸化バナジウム銀、酸化バ
ナジウム銀銅、二酸化マンガン、酸化コバルトリチウ
ム、酸化ニッケルリチウム、酸化銅、硫化銅、硫化鉄、
二硫化鉄、フッ素化炭素、二硫化チタンおよび酸化バナ
ジウム銅、およびこれらの物質の混合物からなる群から
選択されたカソード活物質を含む（１）項に記載の電気
化学電池。 （１４） 前記カソードが、約８０〜約９９重量パーセ
ントのカソード活物質を含む（１）項に記載の電気化学
電池。 （１５） 前記カソードが、さらにバインダー物質と導
電性添加剤を含む（１）項に記載の電気化学電池。 （１６） 前記バインダー物質がフッ素樹脂粉末である
（１５）項に記載の電気化学電池。 （１７） 前記導電性添加剤が、炭素、グラファイト粉
末、アセチレンブラック、およびチタン、アルミニウ
ム、ニッケル、ステンレス鋼からなる群から選択された
金属粉末、並びに上記物質の混合物からなる群から選択
される（１５）項に記載の電気化学電池。 （１８） 前記カソードが、約０〜３重量パーセントの
炭素、約１〜５重量％の粉末フッ素樹脂、および約９４
重量パーセントの前記カソード活物質を含む（１）項に
記載の電気化学電池。 （１９） 体内埋め込み型の医療機器に結合された
（１）項に記載の電気化学電池。 （２０） アルカリ金属を含むアノードと、酸化バナジ
ウムと、元素周期表の IＢ、IIＢ、 IIIＢ、IVＢ、VI
Ｂ、 VIIＢおよびVIII族からなる群から選択された第２
の金属 "ＳＭ" とを含む混合金属酸化物であって、この
混合金属酸化物マトリックスが、一般式ＳＭX Ｖ2 Ｏy
を有し、０．０３≦ｘ≦２．０および４．５≦ｙ≦６．
０である混合金属酸化物を含むカソードと、前記アノー
ドおよび前記カソードと機能的に作用するように関連付
けられた電解液とを含み、この電解液が三成分の非水溶
媒混合物を含み、この非水溶媒混合物が第１の低粘度溶
媒としての線状エーテルと、エステル、第２の線状エー
テル、環状エーテル、ジアルキルカーボネート、および
これらの物質の混合物からなる群から選択された第２の
低粘度溶媒と、環状カーボネート、環状エステル、環状
アミド、およびこれらの物質の混合物からなる群から選
択された高誘電率溶媒とを混合含有していることを特徴
とする電気化学電池。 （２１） 前記第１の線状エーテルが、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、およびこれらの物質の混合物からなる群
から選択される（２０）項に記載の電気化学電池。 （２２） 前記電解液は、プロピレンカーボネート、ジ
メトキシエタンおよびジイソプロピルエーテルを含む三
成分の非水溶媒混合物を含有し、それぞれの体積比は約
３：５．５：１．５である（２０）項に記載の電気化学
電池。 （２３） アノードと、酸化バナジウムと、銅および元
素周期表の IＢ、IIＢ、 IIIＢ、IVＢ、VIＢ、VIIＢ、V
III族からなる群から選択された第２の金属 "ＳＭ" の
混合物とを含む混合金属酸化物を含有するカソードであ
って、この混合酸化物のマトリクスの一般式がＣｕx Ｓ
Ｍy Ｖ2 Ｏz であり、０．０１≦ｘ≦１．０、０．０１
≦ｙ≦１．０および５．０１≦ｚ≦６．５である混合金
属酸化物を含むカソードと、アノードおよびカソードに
機能的に作用するように関連付けられた電解液とを含
み、この電解液が三成分の非水溶媒混合物を含み、この
非水溶媒混合物が第１の低粘度溶媒としての線状エーテ
ルと、エステル、第２の線状エーテル、環状エーテル、
ジアルキルカーボネート、およびこれらの物質の混合物
からなる群から選択された第２の低粘度溶媒と、環状カ
ーボネート、環状エステル、環状アミド、およびこれら
の物質の混合物からなる群から選択された高誘電率溶媒
とを含むことを特徴とする電気化学電池。 （２４） 前記第１の線状エーテルが、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、およびこれらの物質の混合物からなる
群から選択される（２０）項に記載の電気化学電池。 （２５） 前記電解液が、プロピレンカーボネート、ジ
メトキシエタンおよびジイソプロピルエーテルから成る
三成分の非水溶媒混合物を含み、それぞれの体積比が約
３：５．５：１．５である（２０）項に記載の電気化学
電池。 （２６） 前記一般式においてｘ≦ｙである（２３）項
に記載の電気化学電池。 （２７） アルカリ金属アノードと固体カソードとを有
し、非水電解液で活性化された電気化学電池において、
第１の低粘度溶媒としての線状エーテルと、エステル、
第２の線状エーテル、環状エーテル、ジアルキルカーボ
ネート、およびこれらの物質の混合物からなる群から選
択された第２の低粘度溶媒と、環状カーボネート、環状
エステル、環状アミド、およびこれらの物質の混合物か
らなる群から選択された高誘電率溶媒とを混合させて成
る三成分の非水溶媒混合物とを含むことを特徴とする改
良された電解液を有する電気化学電池。 （２８） 前記第１の低粘度溶媒が、前記溶媒混合物中
に約５〜２０体積パーセント存在する（２７）項に記載
の電気化学電池。 （２９） 前記第１の線状エーテルがジエチルエーテ
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、およびこれらの物質の混合物からなる群
から選択される（２７）項に記載の電気化学電池。 （３０） 前記第１の線状エーテルが、ジイソプロピル
エーテルであって、前記混合溶媒中に約５〜２０体積パ
ーセント存在する（２７）項に記載の電気化学電池。 （３１） 前記電解液が、プロピレンカーボネート、ジ
メトキシエタンおよびジイソプロピルエーテルから成る
三成分の非水溶媒混合物を含む（２７）項に記載の電気
化学電池。 （３２） 前記プロピレンカーボネート、ジメトキシエ
タンおよびジイソプロピルエーテルが、それぞれ体積比
約３：５．５：１．５で存在する（３１）項に記載の電
気化学電池。 （３３） 非水電解液で活性化された電気化学電池を製
造する方法であって、 ａ） ケースを用意する工程と、 ｂ） アルカリ金属を含むアノードを用意する工程と、 ｃ） カソード活物質を含む固体のカソードを用意し、
アノードとカソードとを互いに電気的に関連させてケー
ス内部に配置する工程と、 ｄ）i) 第１の低粘度溶媒としての線状エーテルを用
意する工程と、 ii) 環状カーボネート、環状エステル、環状アミド、
およびこれらの物質の混合物からなる群から高誘電率溶
媒を選択する工程と、 iii) エステル、第２の線状エーテル、環状エーテル、
ジアルキルカーボネート、およびこれらの物質の混合物
からなる群から選択された第２の低粘度溶媒に前記第１
の低粘度溶媒と前記高誘電率溶媒とを混合する工程 とを含む非水電解液で前記アノードと前記カソードとを
活性化する工程とを含むことを特徴とする電気化学電池
の製造方法。 （３４） 前記溶媒混合物中に前記第一の低粘度溶媒を
約５〜２０体積パーセント用意する工程を含む（３３）
項に記載の方法。 （３５） ジメチルエーテル、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、およびこ
れらの物質の混合物からなる群から前記第１の線状エー
テルを選択する工程を含む（３３）項に記載の方法。 （３６） 前記溶媒混合物中に約５〜２０体積パーセン
ト存在するジイソプロピルエーテルのような前記第１の
低粘度溶媒を用意する工程を含む（３５）項に記載の方
法。 （３７） アルカリ金属塩を溶解含有する前記電解液を
用意する工程を含む（３３）項に記載の方法。 （３８） 一般式ＭＭ’Ｆ6 またはＭＭ’Ｆ4 を有し、
前記Ｍがアノードを構成するアルカリ金属と同一または
類似のアルカリ金属であり、前記Ｍ’がリン、ヒ素、ア
ンチモンおよびホウ素からなる群から選択された元素で
ある前記アルカリ金属塩を用意する工程を含む（３７）
項に記載の方法。 （３９） ＬｉＰＦ6 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡｓＦ6 、Ｌ
ｉＳｂＦ6 、ＬｉＳｂＦ 4 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣｌ
Ｏ4 、ＬｉＣ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）3 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ
3 ）2 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、およびこれらの物質の混合
物からなる群から電解液を構成するアルカリ金属塩を選
択する工程を含む（３７）項に記載の方法。 （４０） １，２−ジメトキシエタン、ジメチルカーボ
ネート、ジエチルカーボネート、メチルアセテート、テ
トラヒドロフラン、ジグリム、トリグリム、テトラグリ
ムおよびこれらの物質の混合物からなる群から前記第２
の低粘度溶媒を選択する工程を含む（３３）項に記載の
方法。 （４１） プロピレンカーボネート、エチレンカーボネ
ート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリジノン、
ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド、およびこれらの物質
の混合物からなる群から前記高誘電率溶媒を選択する工
程を含む（３３）項に記載の方法。 （４２） プロピレンカーボネート、ジメトキシエタン
およびジイソプロピルエーテルを含む非水電解液を用意
する工程を含む（３３）項に記載の方法。 （４３） プロピレンカーボネート、ジメトキシエタン
およびジイソプロピルエーテルを、それぞれ体積比３：
５．５：１．５で用意する工程を含む（４２）項に記載
の方法。 （４４） リチウムまたはリチウム−アルミニウム合金
のいずれかを含むアノードを用意する工程を含む（３
３）項に記載の方法。 （４５） アノード合金の約５０重量％まで含むアルミ
ニウムを用意する工程を含む（４４）項に記載の方法。
即ち、アルミニウムを約５０重量％まで含むアノード合
金を用意する工程を含む（４４）項に記載の方法。 （４６） 酸化バナジウム銀、酸化バナジウム銀銅、二
酸化マンガン、酸化コバルトリチウム、酸化ニッケルリ
チウム、酸化銅、硫化銅、硫化鉄、二硫化鉄、フッ素化
炭素、二硫化チタン、酸化バナジウム銅、およびこれら
の物質の混合物からなる群からカソード活物質を選択す
る工程を含む（３３）項に記載の方法。 （４７） 約８０〜９９重量パーセントのカソード活物
質を含むカソードを用意する工程を含む（３３）項に記
載の方法。 （４８） バインダー物質と導電性添加剤とを有するカ
ソードを用意する工程を含む（３３）項に記載の方法。 （４９） 約０〜３重量％の炭素、約１〜５重量パーセ
ントの粉末フッ素樹脂および約９４重量パーセントの前
記カソード活物質とを含むカソードを用意する工程を含
む（４８）項に記載の方法。 （５０） 前記電気化学電池を体内埋め込み型の医療機
器にそれを駆動させるために関連付ける工程を含む（３
３）項に記載の方法。 （５１） 電池膨潤を減少させたパルス放電可能な電気
化学電池を製造する方法であって、 ａ） ケースを用意する工程と、 ｂ） アルカリ金属を含むアノードを用意する工程と、 ｃ） カソード活物質を含む固体カソードを用意し、前
記アノードと前記カソードとを互いに電気的に関連付け
て前記ケース内部に配置する工程と、 ｄ） 非水電解液で前記アノードと前記カソードとを活
性化する工程であって、 i) 第１の低粘度溶媒としてジイソプロピルエーテルを
用意する工程と、 ii) 環状カーボネート、環状エステル、環状アミド、お
よびこれらの物質の混合物からなる群から高誘電率溶媒
を選択する工程と、 iii)エステル、第２の線状エーテル、環状エーテル、ジ
アルキルカーボネート、およびこれらの物質の混合物か
らなる群から選択された第２の低粘度溶媒と、前記ジイ
ソプロピルエーテルと前記高誘電率溶媒とを混合する工
程 とから成る工程とを含む電気化学電池を製造する方法。 （５２） 前記高誘電率溶媒としてプロピレンカーボネ
ート、前記第２の低粘度溶媒としてジメトキシエタン、
およびジイソプロピルエーテルを、それぞれ約３：５．
５：１．５の体積比で含む前記電解液を用意する工程を
含む（５１）項に記載の方法。
質を含むカソードと、アノードとカソードとを活性化す
る電解液とを含み、この電解液が、三成分の非水溶媒混
合物を含み、この非水溶媒混合物が、第１の低粘度溶媒
としての線状エーテルと、エステル、第２の線状エーテ
ル、環状エーテル、ジアルキルカーボネート、およびこ
れらの物質の混合物からなる群から選択された第２の低
粘度溶媒と、環状カーボネート、環状エステル、環状ア
ミド、およびこれらの物質の混合物からなる群から選択
された高誘電率溶媒とを混合含有することを特徴とする
電気化学電池。 （２） 前記第１の低粘度溶媒が前記溶媒混合物中に約
５〜２０体積パーセント存在する（１）項に記載の電気
化学電池。 （３） 前記第１の線状エーテルが、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、およびこれらの物質の混合物からなる群
から選択される（１）項に記載の電気化学電池。 （４） 前記第１の線状エーテルがジイソプロピルエー
テルであり、溶媒混合物中に約５〜２０体積パーセント
存在する（１）項に記載の電気化学電池。 （５） 前記電解液はアルカリ金属塩を溶解含有する
（１）項に記載の電気化学電池。 （６） 前記アルカリ金属塩が一般式ＭＭ’Ｆ6 または
ＭＭ’Ｆ4 を有し、前記Ｍがアノードを構成するアルカ
リ金属と同一または類似のアルカリ金属であり、前記
Ｍ’がリン、ヒ素、アンチモンおよびホウ素からなる群
から選択された元素である（５）項に記載の電気化学電
池。 （７） 前記電解液を構成する前記アルカリ金属塩が、
ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＳｂＦ6 、ＬｉＢ
Ｆ4 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＡｌＣｌ4 、ＬｉＧａＣ
ｌ 4 、ＬｉＣ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）3 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ
3 ）3 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3、ＬｉＳＯ3 Ｆ、ＬｉＢ（Ｃ
6 Ｈ5 ）4 、およびこれらの物質の混合物からなる群か
ら選択される（５）項に記載の電気化学電池。 （８） 前記第２の低粘度溶媒が、１，２−ジメトキシ
エタン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、メチルアセテート、テトラヒドロフラン、ジグリ
ム、トリグリム、テトラグリム、およびこれらの物質の
混合物からなる群から選択される（１）項に記載の電気
化学電池。 （９） 前記高誘電率溶媒が、プロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−
メチルピロリジノン、ジメチルスルホキシド、アセトニ
トリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、およびこれらの物質の混合物からなる群から選択さ
れる（１）項に記載の電気化学電池。 （１０） 前記電解液がプロピレンカーボネート、ジメ
トキシエタンおよびジイソプロピルエーテルを含む三成
分の非水溶媒混合物を含有する（１）項に記載の電気化
学電池。 （１１） 前記プロピレンカーボネート、ジメトキシエ
タンおよびジイソプロピルエーテルが、それぞれ体積比
約３：５．５：１．５で存在する（１０）項に記載の電
気化学電池。 （１２） 前記アノードが、リチウムまたはリチウム−
アルミニウム合金のいずれかを含む（１）項に記載の電
気化学電池。 （１３） 前記カソードが、酸化バナジウム銀、酸化バ
ナジウム銀銅、二酸化マンガン、酸化コバルトリチウ
ム、酸化ニッケルリチウム、酸化銅、硫化銅、硫化鉄、
二硫化鉄、フッ素化炭素、二硫化チタンおよび酸化バナ
ジウム銅、およびこれらの物質の混合物からなる群から
選択されたカソード活物質を含む（１）項に記載の電気
化学電池。 （１４） 前記カソードが、約８０〜約９９重量パーセ
ントのカソード活物質を含む（１）項に記載の電気化学
電池。 （１５） 前記カソードが、さらにバインダー物質と導
電性添加剤を含む（１）項に記載の電気化学電池。 （１６） 前記バインダー物質がフッ素樹脂粉末である
（１５）項に記載の電気化学電池。 （１７） 前記導電性添加剤が、炭素、グラファイト粉
末、アセチレンブラック、およびチタン、アルミニウ
ム、ニッケル、ステンレス鋼からなる群から選択された
金属粉末、並びに上記物質の混合物からなる群から選択
される（１５）項に記載の電気化学電池。 （１８） 前記カソードが、約０〜３重量パーセントの
炭素、約１〜５重量％の粉末フッ素樹脂、および約９４
重量パーセントの前記カソード活物質を含む（１）項に
記載の電気化学電池。 （１９） 体内埋め込み型の医療機器に結合された
（１）項に記載の電気化学電池。 （２０） アルカリ金属を含むアノードと、酸化バナジ
ウムと、元素周期表の IＢ、IIＢ、 IIIＢ、IVＢ、VI
Ｂ、 VIIＢおよびVIII族からなる群から選択された第２
の金属 "ＳＭ" とを含む混合金属酸化物であって、この
混合金属酸化物マトリックスが、一般式ＳＭX Ｖ2 Ｏy
を有し、０．０３≦ｘ≦２．０および４．５≦ｙ≦６．
０である混合金属酸化物を含むカソードと、前記アノー
ドおよび前記カソードと機能的に作用するように関連付
けられた電解液とを含み、この電解液が三成分の非水溶
媒混合物を含み、この非水溶媒混合物が第１の低粘度溶
媒としての線状エーテルと、エステル、第２の線状エー
テル、環状エーテル、ジアルキルカーボネート、および
これらの物質の混合物からなる群から選択された第２の
低粘度溶媒と、環状カーボネート、環状エステル、環状
アミド、およびこれらの物質の混合物からなる群から選
択された高誘電率溶媒とを混合含有していることを特徴
とする電気化学電池。 （２１） 前記第１の線状エーテルが、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、およびこれらの物質の混合物からなる群
から選択される（２０）項に記載の電気化学電池。 （２２） 前記電解液は、プロピレンカーボネート、ジ
メトキシエタンおよびジイソプロピルエーテルを含む三
成分の非水溶媒混合物を含有し、それぞれの体積比は約
３：５．５：１．５である（２０）項に記載の電気化学
電池。 （２３） アノードと、酸化バナジウムと、銅および元
素周期表の IＢ、IIＢ、 IIIＢ、IVＢ、VIＢ、VIIＢ、V
III族からなる群から選択された第２の金属 "ＳＭ" の
混合物とを含む混合金属酸化物を含有するカソードであ
って、この混合酸化物のマトリクスの一般式がＣｕx Ｓ
Ｍy Ｖ2 Ｏz であり、０．０１≦ｘ≦１．０、０．０１
≦ｙ≦１．０および５．０１≦ｚ≦６．５である混合金
属酸化物を含むカソードと、アノードおよびカソードに
機能的に作用するように関連付けられた電解液とを含
み、この電解液が三成分の非水溶媒混合物を含み、この
非水溶媒混合物が第１の低粘度溶媒としての線状エーテ
ルと、エステル、第２の線状エーテル、環状エーテル、
ジアルキルカーボネート、およびこれらの物質の混合物
からなる群から選択された第２の低粘度溶媒と、環状カ
ーボネート、環状エステル、環状アミド、およびこれら
の物質の混合物からなる群から選択された高誘電率溶媒
とを含むことを特徴とする電気化学電池。 （２４） 前記第１の線状エーテルが、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、およびこれらの物質の混合物からなる
群から選択される（２０）項に記載の電気化学電池。 （２５） 前記電解液が、プロピレンカーボネート、ジ
メトキシエタンおよびジイソプロピルエーテルから成る
三成分の非水溶媒混合物を含み、それぞれの体積比が約
３：５．５：１．５である（２０）項に記載の電気化学
電池。 （２６） 前記一般式においてｘ≦ｙである（２３）項
に記載の電気化学電池。 （２７） アルカリ金属アノードと固体カソードとを有
し、非水電解液で活性化された電気化学電池において、
第１の低粘度溶媒としての線状エーテルと、エステル、
第２の線状エーテル、環状エーテル、ジアルキルカーボ
ネート、およびこれらの物質の混合物からなる群から選
択された第２の低粘度溶媒と、環状カーボネート、環状
エステル、環状アミド、およびこれらの物質の混合物か
らなる群から選択された高誘電率溶媒とを混合させて成
る三成分の非水溶媒混合物とを含むことを特徴とする改
良された電解液を有する電気化学電池。 （２８） 前記第１の低粘度溶媒が、前記溶媒混合物中
に約５〜２０体積パーセント存在する（２７）項に記載
の電気化学電池。 （２９） 前記第１の線状エーテルがジエチルエーテ
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、およびこれらの物質の混合物からなる群
から選択される（２７）項に記載の電気化学電池。 （３０） 前記第１の線状エーテルが、ジイソプロピル
エーテルであって、前記混合溶媒中に約５〜２０体積パ
ーセント存在する（２７）項に記載の電気化学電池。 （３１） 前記電解液が、プロピレンカーボネート、ジ
メトキシエタンおよびジイソプロピルエーテルから成る
三成分の非水溶媒混合物を含む（２７）項に記載の電気
化学電池。 （３２） 前記プロピレンカーボネート、ジメトキシエ
タンおよびジイソプロピルエーテルが、それぞれ体積比
約３：５．５：１．５で存在する（３１）項に記載の電
気化学電池。 （３３） 非水電解液で活性化された電気化学電池を製
造する方法であって、 ａ） ケースを用意する工程と、 ｂ） アルカリ金属を含むアノードを用意する工程と、 ｃ） カソード活物質を含む固体のカソードを用意し、
アノードとカソードとを互いに電気的に関連させてケー
ス内部に配置する工程と、 ｄ）i) 第１の低粘度溶媒としての線状エーテルを用
意する工程と、 ii) 環状カーボネート、環状エステル、環状アミド、
およびこれらの物質の混合物からなる群から高誘電率溶
媒を選択する工程と、 iii) エステル、第２の線状エーテル、環状エーテル、
ジアルキルカーボネート、およびこれらの物質の混合物
からなる群から選択された第２の低粘度溶媒に前記第１
の低粘度溶媒と前記高誘電率溶媒とを混合する工程 とを含む非水電解液で前記アノードと前記カソードとを
活性化する工程とを含むことを特徴とする電気化学電池
の製造方法。 （３４） 前記溶媒混合物中に前記第一の低粘度溶媒を
約５〜２０体積パーセント用意する工程を含む（３３）
項に記載の方法。 （３５） ジメチルエーテル、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、およびこ
れらの物質の混合物からなる群から前記第１の線状エー
テルを選択する工程を含む（３３）項に記載の方法。 （３６） 前記溶媒混合物中に約５〜２０体積パーセン
ト存在するジイソプロピルエーテルのような前記第１の
低粘度溶媒を用意する工程を含む（３５）項に記載の方
法。 （３７） アルカリ金属塩を溶解含有する前記電解液を
用意する工程を含む（３３）項に記載の方法。 （３８） 一般式ＭＭ’Ｆ6 またはＭＭ’Ｆ4 を有し、
前記Ｍがアノードを構成するアルカリ金属と同一または
類似のアルカリ金属であり、前記Ｍ’がリン、ヒ素、ア
ンチモンおよびホウ素からなる群から選択された元素で
ある前記アルカリ金属塩を用意する工程を含む（３７）
項に記載の方法。 （３９） ＬｉＰＦ6 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡｓＦ6 、Ｌ
ｉＳｂＦ6 、ＬｉＳｂＦ 4 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣｌ
Ｏ4 、ＬｉＣ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）3 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ
3 ）2 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、およびこれらの物質の混合
物からなる群から電解液を構成するアルカリ金属塩を選
択する工程を含む（３７）項に記載の方法。 （４０） １，２−ジメトキシエタン、ジメチルカーボ
ネート、ジエチルカーボネート、メチルアセテート、テ
トラヒドロフラン、ジグリム、トリグリム、テトラグリ
ムおよびこれらの物質の混合物からなる群から前記第２
の低粘度溶媒を選択する工程を含む（３３）項に記載の
方法。 （４１） プロピレンカーボネート、エチレンカーボネ
ート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリジノン、
ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド、およびこれらの物質
の混合物からなる群から前記高誘電率溶媒を選択する工
程を含む（３３）項に記載の方法。 （４２） プロピレンカーボネート、ジメトキシエタン
およびジイソプロピルエーテルを含む非水電解液を用意
する工程を含む（３３）項に記載の方法。 （４３） プロピレンカーボネート、ジメトキシエタン
およびジイソプロピルエーテルを、それぞれ体積比３：
５．５：１．５で用意する工程を含む（４２）項に記載
の方法。 （４４） リチウムまたはリチウム−アルミニウム合金
のいずれかを含むアノードを用意する工程を含む（３
３）項に記載の方法。 （４５） アノード合金の約５０重量％まで含むアルミ
ニウムを用意する工程を含む（４４）項に記載の方法。
即ち、アルミニウムを約５０重量％まで含むアノード合
金を用意する工程を含む（４４）項に記載の方法。 （４６） 酸化バナジウム銀、酸化バナジウム銀銅、二
酸化マンガン、酸化コバルトリチウム、酸化ニッケルリ
チウム、酸化銅、硫化銅、硫化鉄、二硫化鉄、フッ素化
炭素、二硫化チタン、酸化バナジウム銅、およびこれら
の物質の混合物からなる群からカソード活物質を選択す
る工程を含む（３３）項に記載の方法。 （４７） 約８０〜９９重量パーセントのカソード活物
質を含むカソードを用意する工程を含む（３３）項に記
載の方法。 （４８） バインダー物質と導電性添加剤とを有するカ
ソードを用意する工程を含む（３３）項に記載の方法。 （４９） 約０〜３重量％の炭素、約１〜５重量パーセ
ントの粉末フッ素樹脂および約９４重量パーセントの前
記カソード活物質とを含むカソードを用意する工程を含
む（４８）項に記載の方法。 （５０） 前記電気化学電池を体内埋め込み型の医療機
器にそれを駆動させるために関連付ける工程を含む（３
３）項に記載の方法。 （５１） 電池膨潤を減少させたパルス放電可能な電気
化学電池を製造する方法であって、 ａ） ケースを用意する工程と、 ｂ） アルカリ金属を含むアノードを用意する工程と、 ｃ） カソード活物質を含む固体カソードを用意し、前
記アノードと前記カソードとを互いに電気的に関連付け
て前記ケース内部に配置する工程と、 ｄ） 非水電解液で前記アノードと前記カソードとを活
性化する工程であって、 i) 第１の低粘度溶媒としてジイソプロピルエーテルを
用意する工程と、 ii) 環状カーボネート、環状エステル、環状アミド、お
よびこれらの物質の混合物からなる群から高誘電率溶媒
を選択する工程と、 iii)エステル、第２の線状エーテル、環状エーテル、ジ
アルキルカーボネート、およびこれらの物質の混合物か
らなる群から選択された第２の低粘度溶媒と、前記ジイ
ソプロピルエーテルと前記高誘電率溶媒とを混合する工
程 とから成る工程とを含む電気化学電池を製造する方法。 （５２） 前記高誘電率溶媒としてプロピレンカーボネ
ート、前記第２の低粘度溶媒としてジメトキシエタン、
およびジイソプロピルエーテルを、それぞれ約３：５．
５：１．５の体積比で含む前記電解液を用意する工程を
含む（５１）項に記載の方法。
図１は、従来技術および本発明に従う種々の非水電解液
で活性化されたリチウム／酸化バナジウム銀電池におけ
るセル厚み対ポテンシャル（電位）の比較を示すグラフ
である。
で活性化されたリチウム／酸化バナジウム銀電池におけ
るセル厚み対ポテンシャル（電位）の比較を示すグラフ
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｍ 6/16 Ｈ０１Ｍ 6/16 Ａ
Claims (52)
- 【請求項１】 アルカリ金属を含むアノードと、 カソード活物質を含むカソードと、 アノードとカソードとを活性化する電解液とを含み、こ
の電解液が、三成分の非水溶媒混合物を含み、前記非水
溶媒混合物が、第１の低粘度溶媒としての線状エーテル
と、エステル、第２の線状エーテル、環状エーテル、ジ
アルキルカーボネート、およびこれらの物質の混合物か
らなる群から選択された第２の低粘度溶媒と、環状カー
ボネート、環状エステル、環状アミド、およびこれらの
物質の混合物からなる群から選択された高誘電率溶媒と
を混合含有することを特徴とする電気化学電池。 - 【請求項２】 前記第１の低粘度溶媒が前記溶媒混合物
中に約５〜２０体積パーセント存在することを特徴とす
る請求項１に記載の電気化学電池。 - 【請求項３】 前記第１の線状エーテルが、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−ｔｅｒ
ｔ−ブチルエーテル、およびこれらの物質の混合物から
なる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載
の電気化学電池。 - 【請求項４】 前記第１の線状エーテルがジイソプロピ
ルエーテルであり、前記溶媒混合物中に約５〜２０体積
パーセント存在することを特徴とする請求項１に記載の
電気化学電池。 - 【請求項５】 前記電解液は、アルカリ金属塩を溶解含
有することを特徴とする請求項１に記載の電気化学電
池。 - 【請求項６】 前記アルカリ金属塩は、一般式ＭＭ’Ｆ
6 またはＭＭ’Ｆ4 を有し、前記Ｍはアノードを構成す
るアルカリ金属と同一または類似のアルカリ金属であ
り、前記Ｍ’はリン、ヒ素、アンチモンおよびホウ素か
らなる群から選択される元素であることを特徴とする請
求項５に記載の電気化学電池。 - 【請求項７】 前記電解液を構成する前記アルカリ金属
塩は、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＳｂＦ6 、Ｌｉ
ＢＦ4 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＡｌＣｌ4 、ＬｉＧａＣｌ
4 、ＬｉＣ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）3 、ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｃ
Ｆ3 ）3 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＳＯ3 Ｆ、ＬｉＢ
（Ｃ6 Ｈ5 ）4 、およびこれらの物質の混合物からなる
群から選択されることを特徴とする請求項５に記載の電
気化学電池。 - 【請求項８】 前記第２の低粘度溶媒は、１，２−ジメ
トキシエタン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボ
ネート、メチルアセテート、テトラヒドロフラン、ジグ
リム、トリグリム、テトラグリム、およびこれらの物質
の混合物からなる群から選択されることを特徴とする請
求項１に記載の電気化学電池。 - 【請求項９】 前記高誘電率溶媒は、プロピレンカーボ
ネート、エチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、
Ｎ−メチルピロリジノン、ジメチルスルホキシド、アセ
トニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、およびこれらの物質の混合物からなる群から選択
されることを特徴とする請求項１に記載の電気化学電
池。 - 【請求項１０】 前記電解液がプロピレンカーボネー
ト、ジメトキシエタンおよびジイソプロピルエーテルを
含む三成分の非水溶媒混合物を含有することを特徴とす
る請求項１に記載の電気化学電池。 - 【請求項１１】 前記プロピレンカーボネート、ジメト
キシエタンおよびジイソプロピルエーテルが、それぞれ
体積比約３：５．５：１．５で存在することを特徴とす
る請求項１０に記載の電気化学電池。 - 【請求項１２】 前記アノードが、リチウムまたはリチ
ウム−アルミニウム合金のいずれか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。 - 【請求項１３】 前記カソードが、酸化バナジウム銀、
酸化バナジウム銀銅、二酸化マンガン、酸化コバルトリ
チウム、酸化ニッケルリチウム、酸化銅、硫化銅、硫化
鉄、二硫化鉄、フッ素化炭素、二硫化チタンおよび酸化
バナジウム銅、およびこれらの物質の混合物からなる群
から選択された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。 - 【請求項１４】 前記カソードが、約８０〜約９９重量
パーセントの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。 - 【請求項１５】 前記カソードが、さらにバインダー物
質と導電性添加剤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。 - 【請求項１６】 前記バインダー物質がフッ素樹脂粉末
であることを特徴とする請求項１５に記載の電気化学電
池。 - 【請求項１７】 前記導電性添加剤が、炭素、グラファ
イト粉末、アセチレンブラック、およびチタン、アルミ
ニウム、ニッケル、ステンレス鋼からなる群から選択さ
れた金属粉末、並びに上記物質の混合物からなる群から
選択されることを特徴とする請求項１５に記載の電気化
学電池。 - 【請求項１８】 前記カソードが、約０〜３重量パーセ
ントの炭素、約１〜５重量％の粉末フッ素樹脂、および
約９４重量パーセント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。 - 【請求項１９】 体内埋め込み型の医療機器に結合され
たことを特徴とする請求項１に記載の電気化学電池。 - 【請求項２０】 アルカリ金属を含むアノードと、 酸化バナジウムと、元素周期表の IＢ、IIＢ、 IIIＢ、
IVＢ、VIＢ、 VIIＢおよびVIII族からなる群から選択さ
れた第２の金属 "ＳＭ" とを含み、そのマトリックス
が、一般式ＳＭx Ｖ2 Ｏy を有し、０．０３≦ｘ≦２．
０および４．５≦ｙ≦６．０である混合金属酸化物を含
むカソードと、 前記アノードおよび前記カソードと機能的に作用するよ
うに関連付けられた電解液とを含み、この電解液は三成
分の非水溶媒混合物を含み、この非水溶媒混合物は第１
の低粘度溶媒としての線状エーテルと、エステル、第２
の線状エーテル、環状エーテル、ジアルキルカーボネー
ト、およびこれらの物質の混合物からなる群から選択さ
れた第２の低粘度溶媒と、環状カーボネート、環状エス
テル、環状アミド、およびこれらの物質の混合物からな
る群から選択された高誘電率溶媒とを混合含有している
ことを特徴とする電気化学電池。 - 【請求項２１】 前記第１の線状エーテルが、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−ｔｅ
ｒｔ−ブチルエーテル、およびこれらの物質の混合物か
らなる群から選択されることを特徴とする請求項２０に
記載の電気化学電池。 - 【請求項２２】 前記電解液は、プロピレンカーボネー
ト、ジメトキシエタンおよびジイソプロピルエーテルを
含む三成分の非水溶媒混合物を含有し、それぞれの体積
比は約３：５．５：１．５であることを特徴とする請求
項２０に記載の電気化学電池。 - 【請求項２３】 アノードと、 酸化バナジウムと、銅および元素周期表の IＢ、IIＢ、
IIIＢ、IVＢ、VIＢ、VIIＢ、VIII族からなる群から選
択された第２の金属 "ＳＭ" の混合物とを含み、そのマ
トリクスの一般式がＣｕx ＳＭy Ｖ2 Ｏz であり、０．
０１≦ｘ≦１．０、０．０１≦ｙ≦１．０および５．０
１≦ｚ≦６．５である混合金属酸化物を含むカソード
と、 アノードおよびカソードに機能的に作用するように関連
付けられた電解液とを含み、この電解液が三成分の非水
溶媒混合物を含み、この非水溶媒混合物が第１の低粘度
溶媒としての線状エーテルと、エステル、第２の線状エ
ーテル、環状エーテル、ジアルキルカーボネート、およ
びこれらの物質の混合物からなる群から選択された第２
の低粘度溶媒と、環状カーボネート、環状エステル、環
状アミド、およびこれらの物質の混合物からなる群から
選択された高誘電率溶媒とを含むことを特徴とする電気
化学電池。 - 【請求項２４】 前記第１の線状エーテルが、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−ｔ
ｅｒｔ−ブチルエーテル、およびこれらの物質の混合物
からなる群から選択されることを特徴とする請求項２０
に記載の電気化学電池。 - 【請求項２５】 前記電解液が、プロピレンカーボネー
ト、ジメトキシエタンおよびジイソプロピルエーテルか
ら成る三成分の非水溶媒混合物を含み、それぞれの体積
比が約３：５．５：１．５であることを特徴とする請求
項２０に記載の電気化学電池。 - 【請求項２６】 前記一般式においてｘ≦ｙであること
を特徴とする請求項２３に記載の電気化学電池。 - 【請求項２７】 アルカリ金属アノードと固体カソード
とを有し、非水電解液で活性化された電気化学電池にお
いて、 第１の低粘度溶媒としての線状エーテルと、 エステル、第２の線状エーテル、環状エーテル、ジアル
キルカーボネート、およびこれらの物質の混合物からな
る群から選択された第２の低粘度溶媒と、 環状カーボネート、環状エステル、環状アミド、および
これらの物質の混合物からなる群から選択された高誘電
率溶媒とを混合させて成る三成分の非水溶媒混合物とを
含むことを特徴とする改良された電解液を有する電気化
学電池。 - 【請求項２８】 前記第１の低粘度溶媒が、前記溶媒混
合物中に約５〜２０体積パーセント存在することを特徴
とする請求項２７に記載の電気化学電池。 - 【請求項２９】 前記第１の線状エーテルがジエチルエ
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−ｔｅｒ
ｔ−ブチルエーテル、およびこれらの物質の混合物から
なる群から選択されることを特徴とする請求項２７に記
載の電気化学電池。 - 【請求項３０】 前記第１の線状エーテルが、ジイソプ
ロピルエーテルであって、前記混合溶媒中に約５〜２０
体積パーセント存在することを特徴とする請求項２７に
記載の電気化学電池。 - 【請求項３１】 前記電解液が、プロピレンカーボネー
ト、ジメトキシエタンおよびジイソプロピルエーテルか
ら成る三成分の非水溶媒混合物を含むことを特徴とする
請求項２７に記載の電気化学電池。 - 【請求項３２】 前記プロピレンカーボネート、ジメト
キシエタンおよびジイソプロピルエーテルが、それぞれ
体積比約３：５．５：１．５で存在することを特徴とす
る請求項３１に記載の電気化学電池。 - 【請求項３３】 非水電解液で活性化された電気化学電
池を製造する方法であって、 ａ） ケースを用意する工程と、 ｂ） アルカリ金属を含むアノードを用意する工程と、 ｃ） カソード活物質を含む固体のカソードを用意し、
アノードとカソードとを互いに電気的に関連させてケー
ス内部に配置する工程と、 ｄ）i) 第１の低粘度溶媒としての線状エーテルを用
意する工程と、 ii) 環状カーボネート、環状エステル、環状アミド、
およびこれらの物質の混合物からなる群から高誘電率溶
媒を選択する工程と、 iii) エステル、第２の線状エーテル、環状エーテル、
ジアルキルカーボネート、およびこれらの物質の混合物
からなる群から選択された第２の低粘度溶媒に前記第１
の低粘度溶媒と前記高誘電率溶媒とを混合する工程 とを含む非水電解液で前記アノードと前記カソードとを
活性化する工程とを含むことを特徴とする電気化学電池
の製造方法。 - 【請求項３４】 前記溶媒混合物中に前記第一の低粘度
溶媒を約５〜２０体積パーセント用意する工程を含むこ
とを特徴とする請求項３３に記載の方法。 - 【請求項３５】 ジメチルエーテル、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、およ
びこれらの物質の混合物からなる群から前記第１の線状
エーテルを選択する工程を含むことを特徴とする請求項
３３に記載の方法。 - 【請求項３６】 前記溶媒混合物中に約５〜２０体積パ
ーセント存在するジイソプロピルエーテルのような前記
第１の低粘度溶媒を用意する工程を含むことを特徴とす
る請求項３５に記載の方法。 - 【請求項３７】 アルカリ金属塩を溶解含有する前記電
解液を用意する工程を含むことを特徴とする請求項３３
に記載の方法。 - 【請求項３８】 一般式ＭＭ’Ｆ6 またはＭＭ’Ｆ4 を
有し、前記Ｍがアノードを構成するアルカリ金属と同一
または類似のアルカリ金属であり、前記Ｍ’がリン、ヒ
素、アンチモンおよびホウ素からなる群から選択された
元素である前記アルカリ金属塩を用意する工程を含むこ
とを特徴とする請求項３７に記載の方法。 - 【請求項３９】 ＬｉＰＦ6 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡｓＦ
6 、ＬｉＳｂＦ6 、ＬｉＳｂＦ4 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣ
ｌＯ4 、ＬｉＣ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）3 、ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｃ
Ｆ3 ）2 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、およびこれらの物質の混
合物からなる群から電解液を構成するアルカリ金属塩を
選択する工程を含むことを特徴とする請求項３７に記載
の方法。 - 【請求項４０】 １，２−ジメトキシエタン、ジメチル
カーボネート、ジエチルカーボネート、メチルアセテー
ト、テトラヒドロフラン、ジグリム、トリグリム、テト
ラグリムおよびこれらの物質の混合物からなる群から前
記第２の低粘度溶媒を選択する工程を含むことを特徴と
する請求項３３に記載の方法。 - 【請求項４１】 プロピレンカーボネート、エチレンカ
ーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリジ
ノン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、およびこれら
の物質の混合物からなる群から前記高誘電率溶媒を選択
する工程を含むことを特徴とする請求項３３に記載の方
法。 - 【請求項４２】 プロピレンカーボネート、ジメトキシ
エタンおよびジイソプロピルエーテルを含む非水電解液
を用意する工程を含むことを特徴とする請求項３３に記
載の方法。 - 【請求項４３】 プロピレンカーボネート、ジメトキシ
エタンおよびジイソプロピルエーテルを、それぞれ体積
比３：５．５：１．５で用意する工程を含むことを特徴
とする請求項４２に記載の方法。 - 【請求項４４】 リチウムまたはリチウム−アルミニウ
ム合金のいずれかを含むアノードを用意する工程を含む
ことを特徴とする請求項３３に記載の方法。 - 【請求項４５】 アルミニウムを約５０重量％まで含む
アノード合金を用意する工程を含むことを特徴とする請
求項４４に記載の方法。 - 【請求項４６】 酸化バナジウム銀、酸化バナジウム銀
銅、二酸化マンガン、酸化コバルトリチウム、酸化ニッ
ケルリチウム、酸化銅、硫化銅、硫化鉄、二硫化鉄、フ
ッ素化炭素、二硫化チタン、酸化バナジウム銅、および
これらの物質の混合物からなる群からカソード活物質を
選択する工程を含むことを特徴とする請求項３３に記載
の方法。 - 【請求項４７】 約８０〜９９重量パーセントのカソー
ド活物質を含む前記カソードを用意する工程を含むこと
を特徴とする請求項３３に記載の方法。 - 【請求項４８】 バインダー物質と導電性添加剤とを含
む前記カソードを用意する工程を含むことを特徴とする
請求項３３に記載の方法。 - 【請求項４９】 約０〜３重量％の炭素、約１〜５重量
パーセントの粉末フッ素樹脂、および約９４重量パーセ
ントの前記カソード活物質とを含む前記カソードを用意
する工程を含むことを特徴とする請求項４８に記載の方
法。 - 【請求項５０】 前記電気化学電池を体内埋め込み型の
医療機器にそれを駆動させるために関連付ける工程を含
むことを特徴とする請求項３３に記載の方法。 - 【請求項５１】 電池膨潤を減少させたパルス放電可能
な電気化学電池を製造する方法であって、 ａ） ケースを用意する工程と、 ｂ） アルカリ金属を含むアノードを用意する工程と、 ｃ） カソード活物質を含む固体カソードを用意し、前
記アノードと前記カソードとを互いに電気的に関連付け
て前記ケース内部に配置する工程と、 ｄ） 非水電解液で前記アノードと前記カソードとを活
性化する工程であって、 i) 第１の低粘度溶媒としてジイソプロピルエーテルを
用意する工程と、 ii) 環状カーボネート、環状エステル、環状アミド、お
よびこれらの物質の混合物からなる群から高誘電率溶媒
を選択する工程と、 iii)エステル、第２の線状エーテル、環状エーテル、ジ
アルキルカーボネート、およびこれらの物質の混合物か
らなる群から選択された第２の低粘度溶媒と、前記ジイ
ソプロピルエーテルと前記高誘電率溶媒とを混合する工
程 とを含む工程とを含む電気化学電池を製造する方法。 - 【請求項５２】 前記高誘電率溶媒としてのプロピレン
カーボネート、前記第２の低粘度溶媒としてのジメトキ
シエタン、およびジイソプロピルエーテルを、それぞれ
約３：５．５：１．５の体積比で含む前記電解液を用意
する工程を含むことを特徴とする請求項５１に記載の方
法。
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