(57)【要約】【課題】  高温での動作に適した、再充電可能なリチウム電池を提供する。【解決手段】  再充電可能なリチウム蓄電池の、８０℃〜１８０℃の範囲の温度における使用を提供する。前記電池は、陽極と、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２またはリチウムを挿入し得る炭素含有物質からなる陰極と、セパレータと、非水性溶媒と、リチウム塩とを含みむ。この使用は、前記陽極の活性物質が以下の式ＬｉＮｉ１−ｘ−ｙＣｏｘＡｌ／ＭｎｙＯ２を有するリチウム金属酸化物であり、前記式中、Ａｌ／Ｍｎは、Ａｌおよび／またはＭｎを意味し、０≦ｘ≦０．５であり、０≦ｙ≦０．５であり、和ｘ＋ｙは、０．０６未満であり、リチウム塩は、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢＯＢ、ＬｉＢＥＴＩ、およびそれらの混合物のうちから選択されることを特徴とする。【選択図】      図１
2006040896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
再充電可能なリチウム蓄電池の、８０℃〜１８０℃の範囲の温度における使用であって、前記電池は、陽極と、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２またはリチウムを挿入し得る炭素含有物質を含む陰極と、セパレータと、非水性溶媒と、リチウム塩とを備え、前記使用は、
前記陽極の活性物質が以下の式を有するリチウム金属酸化物であり、
ＬｉＮｉ１−ｘ−ｙＣｏｘＡｌ／ＭｎｙＯ２
前記式中、Ａｌ／Ｍｎは、ＡｌおよびＭｎの少なくともいずれかを意味し、
０≦ｘ≦０．５であり、
０≦ｙ≦０．５であり、
和ｘ＋ｙは、０．６６未満であり、
前記リチウム塩は、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢＯＢ、ＬｉＢＥＴＩ、およびそれらの混合物のうちから選択されることを特徴とする電池の使用。
【請求項２】
リチウム金属酸化物に対する前記式において、
０．１５＜ｘ＜０．３３であり、かつ、
０．０５＜ｙ＜０．３３であることを特徴とする請求項１に記載の電池の使用。
【請求項３】
陽極の活性物質はコバルトおよびアルミニウムまたはマンガンを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の電池の使用。
【請求項４】
陽極の活性物質は、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２およびＬｉＮｉ０．５５Ｃｏ０．１５Ｍｎ０．３０Ｏ２のうちから選択されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電池の使用。
【請求項５】
リチウム塩はＬｉＰＦ６であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電池の使用。
【請求項６】
陰極は、リチウムを可逆的に挿入可能である炭素含有物質を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電池の使用。
【請求項７】
前記陰極の炭素含有物質は、黒鉛、コークス、カーボンブラック、ガラス状炭素およびその混合物のうちから選択されることを特徴とする請求項６に記載の電池の使用。
【請求項８】
非水性溶媒は、ラクトン類、ポリエチレンカーボネート（ＰＣ）および環状カーボネート類のうちから選択されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電池の使用。
【請求項９】
前記環状カーボネート類が、ポリエチレンカーボネート（ＰＣ）およびエチレンカーボネート（ＥＣ）であることを特徴とする請求項８に記載の電池の使用。
【請求項１０】
非水性溶媒は、１５０℃以上、好ましくは２００℃以上の沸点を有することを特徴とする請求項８または９に記載の電池の使用。
【請求項１１】
セパレータ材料は、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、セラミックで被覆されたポリエチレンテレフタレート、およびそれらの混合物のうちから選択されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電池の使用。
【請求項１２】
セパレータ材料は、ポリプロピレンまたはセラミックで被覆されたポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）であることを特徴とする請求項１１に記載の電池の使用。
【請求項１３】
前記使用は保存時に行われることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電池の使用。
【請求項１４】
前記使用は充放電のサイクル中に行われることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電池の使用。
【請求項１５】
充放電のサイクル中の充電工程は、周囲温度において行われることを特徴とする請求項１４に記載の電池の使用。
【請求項１６】
前記電池の使用温度が１２０℃〜１８０℃の範囲にあることを特徴とする請求項１５に記載の電池の使用。
【請求項１７】
前記電池の使用温度が１５０℃〜１８０℃の範囲にあることを特徴とする請求項１６に記載の電池の使用。
【請求項１８】
陽極と、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２またはリチウムを挿入可能な炭素含有物質を含む陰極と、セラミックで被覆されたポリエチレンテレフタレートからなるセパレータと、非水性溶媒と、リチウム塩とを備える電気化学的蓄電池であって、前記陽極の活性物質は、以下の式を有するリチウム金属酸化物であり、
ＬｉＮｉ１−ｘ−ｙＣｏｘＡｌ／ＭｎｙＯ２
前記式中、Ａｌ／Ｍｎは、ＡｌおよびＭｎの少なくともいずれかを意味し、
０≦ｘ≦０．５であり、
０≦ｙ≦０．５であり、
和ｘ＋ｙは、０．６６未満であり、
前記リチウム塩は、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢＯＢ、ＬｉＢＥＴＩ、およびそれらの混合物のうちから選択されることを特徴とする電気化学的蓄電池。
【請求項１９】
請求項２乃至１０のいずれか１項に記載の特徴を示す請求項１８に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保存の目的または充放電のサイクル時のいずれかに関係なく、非常に高温（６０℃〜１８０℃）での動作に適した、再充電可能なリチウム電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
現行のリチウム蓄電池は、従来的な様式で、可逆的にリチウムを挿入することのできる炭素陽極と、遷移金属のリチウム酸化物（ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４など）からなる陰極と、有機溶媒に溶解したリチウム塩によって構成される電解質と、セパレータ（一般にはポリマーからなる）とを有する。
【０００３】
このような電池は、６０℃を越える温度で作用するのには適していない。こうした温度においては、活性成分の迅速な劣化が、容量の損失や電池の内部抵抗の増加につながり、その寿命を著しく縮めることになる。
【０００４】
したがって、寿命が向上したリチウム蓄電池が求められている。
特許文献１は、脂肪族カルボン酸塩、環状カーボネート、および直鎖カーボネートの３成分の混合物からなる溶媒を用いることにより、高温での保存（６０℃）時の寿命が向上した、非水性電解質を有する蓄電池を開示している。
【０００５】
特許文献２は、環状カーボネートおよび環状エステル、直鎖カーボネート、および直鎖エステルの混合物によって構成した溶媒を用いることにより、８０℃での保存および４５℃でのサイクル時の寿命が向上した、非水性電解質を有する蓄電池を開示している。
【０００６】
特許文献３は、プロピレンカーボネートとエステルの混合物からなる溶媒を用いることにより、６０℃で充電する貯蔵時および、４５℃でのサイクル時における寿命が向上した、非水性電解質を有する蓄電池を開示している。
【０００７】
上記３つの文献は、本質的に電解質の調合の改変に関するものである。
特許文献４は、６０℃から２５０℃の範囲の温度において動作可能であるリチウムイオン蓄電池を記載している。陰極の活性物質は、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２からなる。陽極の活性物質は金属リチウムである。このような電池の不都合な点は、係る電池によって供給される動作電圧が１．４ボルト（V ）であり、これは炭素からなる陰極を有する蓄電池によって供給される３．７ボルトの動作電圧よりも小さいことである。さらに、特許文献４は、その実施例において、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２／Ｌｉの組のみを教示している。
【０００８】
非特許文献１は、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２からなる陰極活性物質と、ＬｉＭｎ２Ｏ４からなる陽極活性物質について記載している。この陽極活性物質は、比較的低い温度で分解する。供給電圧は２．７ボルトである。
【０００９】
上記のいずれの文献も、本発明の蓄電池を教示も記載もしていない。
【特許文献１】欧州特許出願公報第ＥＰ−Ａ−０５４８４４９号
【特許文献２】欧州特許出願公報第ＥＰ−Ａ−０７６６３３２号
【特許文献３】米国特許公報第ＵＳ−Ａ−５２８４７２２号
【特許文献４】国際出願公開公報第ＷＯ−Ａ−０２／０９２１５号
【非特許文献１】「高温Ｌｉイオン電池の開発」と題されたデルフト大学の文書（A communication of the University of Delft entitled "Development for a high-temperature Li-ion battery")（ＨＩＴＥＮ２００１、オスロ、２００１年６月５〜８日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
よって、本発明は、保存の目的またはサイクル時のいずれかに関係なく、非常に高温（６０℃〜１８０℃）での動作に適した、再充電可能なリチウム電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、再充電可能なリチウム蓄電池の、８０℃〜１８０℃の範囲の温度における使用であって、前記電池は、陽極と、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２またはリチウムを挿入し得る炭素含有物質を含む陰極と、セパレータと、非水性溶媒と、リチウム塩とを備え、前記使用は、
前記陽極の活性物質が以下の式を有するリチウム金属酸化物であり、
ＬｉＮｉ１−ｘ−ｙＣｏｘＡｌ／ＭｎｙＯ２
前記式中、Ａｌ／Ｍｎは、ＡｌおよびＭｎの少なくともいずれかを意味し、
０≦ｘ≦０．５であり、
０≦ｙ≦０．５であり、
和ｘ＋ｙは、０．６６未満であり、
前記リチウム塩は、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢＯＢ、ＬｉＢＥＴＩ、およびそれらの混合物のうちから選択されることを要旨とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電池の使用において、陽極の活性物質はコバルトおよびアルミニウムまたはマンガンを含むことを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電池の使用において、陽極の活性物質は、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２およびＬｉＮｉ０．５５Ｃｏ０．１５Ｍｎ０．３０Ｏ２のうちから選択されることを要旨とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電池の使用において、リチウム塩はＬｉＰＦ６であることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電池の使用において、陰極は、リチウムを可逆的に挿入可能である炭素含有物質を含むことを要旨とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の電池の使用において、前記陰極の炭素含有物質は、黒鉛、コークス、カーボンブラック、ガラス状炭素およびその混合物のうちから選択されることを要旨とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電池の使用において、非水性溶媒は、ラクトン類、ポリエチレンカーボネート（ＰＣ）および環状カーボネート類のうちから選択されることを要旨とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の電池の使用において、前記環状カーボネート類が、ポリエチレンカーボネート（ＰＣ）およびエチレンカーボネート（ＥＣ）であることを要旨とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の電池の使用において、非水性溶媒は、１５０℃以上、好ましくは２００℃以上の沸点を有することを要旨とする。
請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の電池の使用において、セパレータ材料は、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、セラミックで被覆されたポリエチレンテレフタレート、およびそれらの混合物のうちから選択されることを要旨とする。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の電池の使用において、セパレータ材料は、ポリプロピレンまたはセラミックで被覆されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であることを要旨とする。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電池の使用において、前記使用は保存時に行われることを要旨とする。
請求項１４に記載の発明は、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の電池の使用において、前記使用は充放電のサイクル中に行われることを要旨とする。
【００２０】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の電池の使用において、充放電のサイクル中の充電工程は、周囲温度において行われることを要旨とする。
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の電池の使用において、前記電池の使用温度が１２０℃〜１８０℃の範囲にあることを要旨とする。
【００２１】
請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の電池の使用において、前記電池の使用温度が１５０℃〜１８０℃の範囲にあることを要旨とする。
請求項１８に記載の発明は、陽極と、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２またはリチウムを挿入可能な炭素含有物質を含む陰極と、セラミックで被覆されたポリエチレンテレフタレートからなるセパレータと、非水性溶媒と、リチウム塩とを備える電気化学的蓄電池であって、前記陽極の活性物質は、以下の式を有するリチウム金属酸化物であり、
ＬｉＮｉ１−ｘ−ｙＣｏｘＡｌ／ＭｎｙＯ２
前記式中、Ａｌ／Ｍｎは、ＡｌおよびＭｎの少なくともいずれかを意味し、
０≦ｘ≦０．５であり、
０≦ｙ≦０．５であり、
和ｘ＋ｙは、０．６６未満であり、
前記リチウム塩は、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢＯＢ、ＬｉＢＥＴＩ、およびそれらの混合物のうちから選択されることを要旨とする。
【００２２】
したがって、本発明は、陽極と、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２またはリチウムを挿入可能な炭素含有物質のいずれかを含む陰極と、セパレータと、非水性溶媒と、リチウム塩とを含む再充電可能なリチウム蓄電池を提供する。該電池は前記陽極の活性物質がリチウム金属酸化物であり、前記リチウム塩はＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢＯＢ、ＬｉＢＥＴＩおよびその混合物のうちから選択されることを特徴とする。
【００２３】
本発明の蓄電池は、１８０℃までの温度で動作するように構成されている。
本発明は、本発明の蓄電池を１８０℃までの温度で使用すること提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
従来の方法において、蓄電池は、正電極（陽極）と、負電極（陰極）と、それらの間に位置するセパレータと、電解質とを含む。
陽極は、本発明の蓄電池を特徴づける部分の１つである。ＬｉＮｉＯ２そのものは、良好な高温安定性を示さないことが知られている。高温において、ＬｉＮｉＯ２は、ＬｉＣｏＯ２などの他の陽極材料よりも安定性が低い。驚いたことに、本発明の蓄電池において、この材料は違った挙動を見せる。本発明は、ＬｉＮｉＯ２に基づく陽極材料であって、好ましくはＬｉＮｉＯ２内のニッケルの一部をコバルトおよび／またはアルミニウムまたはマンガンで置換することによって得られる陽極材料を提案する。このようにして製造される活性物質は、蓄電池中に導入されると、良好な高温安定性と、良好な容量を示す。
【００２５】
概して、正電極（陽極）は、主として下記の式で表されるリチウム金属酸化物である電
気化学的に活性な物質を含む。
ＬｉＮｉ１−ｘ−ｙＣｏｘＡｌ／ＭｎｙＯ２
前記式中、Ａｌ／ＭｎはＡｌおよび／またはＭｎを意味し、
０≦ｘ≦０．５、好ましくは０．１５＜ｘ＜０．３３であり、
０≦ｙ≦０．５、好ましくは０．０５＜ｙ＜０．３３であり、
和ｘ＋ｙは、０．６６未満（１−ｘ−ｙ＞０．３３）である。
【００２６】
前記陽極の活性物質は概して、Ｒ−３ｍ型のラメラ構造を有するリチウム金属酸化物である。
一実施形態において、和ｘ＋ｙは０．５未満である。
【００２７】
一実施形態において、陽極の活性物質は、コバルトと、アルミニウムまたはマンガンとを含む。
陽極の活性物質としては、以下の化合物、すなわちＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２およびＬｉＮｉ０．５５Ｃｏ０．１５Ｍｎ０．３０Ｏ２。が好ましい。
【００２８】
正電極は、電極の機械的強度および可撓性を高めるために、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）またはカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）とスチレン−ブタジエンポリマー（ＳＢＲ）の混合物などのバインダーを含む。また、一般に、電極の導電性を高めるために炭素粒子を含んでいる。
【００２９】
負電極は、主として、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２によって構成されるか、あるいは、黒鉛、コークス、カーボンブラック、ガラス様炭素およびその混合物などの、リチウムを可逆的に挿入することができる炭素含有物質によって構成される。また、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）またはカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）とスチレン−ブタジエンポリマー（ＳＢＲ）との混合物などのバインダーも含む。
【００３０】
セパレータは、一般に、典型的には１５０℃を越える高い融点を有するポリマー、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、またはその表面が任意でセラミックによって被覆されているポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、およびそれらの混合物である。セパレータとして、ポリプロピレンを使用するか、あるいはＰＥＴをセラミックとともに、またはセラミックなしで、より好ましくはセラミックで被覆して使用することが好ましい。電解質は、ポリエチレンカーボネート（ＰＣ）やエチレンカーボネート（ＥＣ）などの環状カーボネート、熱安定なラクトン類（ガンマ−ブトロラクトンなど）、およびそれらの混合物のうちから選択される有機溶媒である。前記電解質として、欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０６８３５３７号に記載されているように、２％ビニレンカーボネートを添加した、ＰＣ／ＥＣ等モル混合物を選択することが好ましい。ビニレンカーボネートの際だった効果は、炭素電極上に形成されたパッシベーション層を安定化することである。一般に、溶媒は１５０℃以上、好ましくは２００℃以上の沸点を有するようなものとする。
【００３１】
使用する塩は、以下に示す塩、すなわち、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢＯＢ（ビスオキサラトホウ酸リチウム(lithium bis oxalatoborate) ）、ＬｉＢＥＴＩ（リチウムビスパーフルオロエチルスルフォニルイミド(lithium bisperfluoroethylsulfonylimide)）、およびその混合物から選択され、ＬｉＰＦ６が好ましい。この場合も、上記塩の温度安定性が非常に高いわけでなく、特にＬｉＰＦ６は、以下の反応への適用において８０℃から分解する。
【００３２】
ＬｉＰＦ６→ＬｉＦ＋ＰＦ５
驚いたことに、この塩は、本発明の蓄電池においては、特に安定である。溶媒中の塩濃
度は、溶媒中、例えば０．５ｍｏｌ／Ｌ（molar ）から１．５ｍｏｌ／Ｌ（molar ）の間で変更することができる。
【００３３】
電池は従来の方法で製造した。電極は、金属箔をインクでコーティングすることによって調製される。このインクは、活性物質、プレコーティング剤（例えば炭素）、およびバインダーを溶媒中に分散させた混合物によって構成されている。コーティング後、電極を乾燥して溶媒を蒸発させた。箔は、例えば、炭素または、銅、ニッケル、ステンレス鋼、またはアルミニウムなどの金属から形成されたものとした。正電極、セパレータ、および負電極を重ね合わせた。次にこのアセンブリを巻回して電気化学的スタックを形成した。接続部分を正電極の縁に取り付けて、電流出力端子に接続した。負電極を電池の缶に電気的に接続した。電池の様式に応じて、正電極を缶に接続し、負電極を出力端子に接続することもできる。電気化学的スタックを缶に挿入した後、該電気化学的スタックを電解質に浸漬した。その後、この電池を漏れのないように密封した。また缶には、従来のように、内部ガス圧が所定の値を超えた場合に電池を開放させるための安全弁（カプセル）を設けた。
【００３４】
本発明は、電池の寿命の延長や高温での動作を可能にすること以外の利点も提供する。高温において発生するガスの量を低減することによって、缶が破裂して開放してガスが引火する危険性が抑えられ、ユーザーに対する安全性が向上する。
【００３５】
本発明の電池の使用可能な温度は、−４０℃から＋１８０℃の範囲、特に２０℃から１５０℃の範囲である。本発明の電池は、可動型（ｒｏａｍｉｎｇ）または定置型の装置などの従来のすべての分野において使用することができる。
【００３６】
本発明は、角柱形（平面電極）または円柱形（螺旋巻き電極）、または同心形状のリチウム蓄電池に関する。
【実施例】
【００３７】
以下の実施例は本発明を限定することなく説明するものである。
５系列の４／５Ａ形式のリチウムイオン電池を、各系列につき２個ずつ作成した。
Ａと記す第１の系列の電池は、以下のように構成した。
【００３８】
正電極は、重量％で示す以下のもので構成した。
ＬｉＣｏＯ２          ９３重量％
細分された炭素          ２重量％
ＰＶＤＦバインダー      ５重量％
負電極は、重量％で示す以下のもので構成した。
【００３９】
黒鉛                  ９６重量％
セルロース（ＣＭＣ）    ２重量％
ＳＢＲ                  ２重量％
電解質は、９８重量％の、プロピレンカーボネートとエチレンカーボネート（ＰＣ／ＥＣ）の５０／５０混合物と、２重量％のビニレンカーボネート（ＶＣ）とによって構成した。
【００４０】
電解質に溶解した塩はモル濃度のヘキサフルオロリン酸リチウム(molar lithium hexafluorophosphate) ＬｉＰＤ６であった。
セパレータはプロピレンの微多孔膜とした。
【００４１】
Ｂと記す第２の系列の電池は、正極活性物質がＬｉＮｉＯ２、特にＬｉＮｉ０．８Ｃｏ
０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２の置換相に置き換えられているという点のみが、第１系列Ａの電池とは異なる。
【００４２】
Ｃと記す第３の系列の電池は、ポリプロピレンセパレータが、ＰＴＦＥセパレータに置き換えられているという点のみが、第２系列Ｂの電池とは異なる。
Ｄと記す第４の系列の電池は、ＬｉＮｉ０．５５Ｃｏ０．１５Ａｌ０．３０Ｏ２によって構成される陽極と、セラミックで被覆されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のセパレータとを有するという点で、第１系列Ａの電池とは異なる。
【００４３】
Ｅと記す第５の系列の電池は、セラミックで被覆されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のセパレータを有するという点で、系列Ｂの電池とは異なる。
表１は、組み立てた電池の特徴をまとめたものである。
【００４４】
【表１】
2006040896.tif 000003
【００４５】
各タイプの電池を試験のために２個ずつ準備した。
系列Ａ，Ｂ，Ｃの６つの電池を、以下の熱サイクル試験に供した。
・周囲温度において充電し、１００℃において１０ミリアンペア（ｍＡ）の電流で放電を行うサイクルを５回。
【００４６】
・周囲温度において充電し、１２０℃において１０ｍＡの電流で放電を行うサイクルを１０回。
・周囲温度において充電し、１５０℃において１０ｍＡの電流で放電を行うサイクルを５回。
【００４７】
この試験の結果を図１、図２、および表２に示す。
系列Ｂ，Ｄ，Ｅの６つの電池は、以下の熱サイクル試験に供した。
・周囲温度において充電し、１２０℃においてＣ／１２０の電流で放電を行うサイクルを１３回。
【００４８】
この試験の結果を図３に示す。
【００４９】
【表２】
2006040896.tif 000004
【００５０】
図１は、以下のことを示している。
・第２系列Ｂの電池が最も小さい全容量の損失を示す。
・系列Ａ内のＬｉＣｏＯ２陽極を有する電池は、１１サイクル目および１２サイクル目において作動不能となったが、系列Ｂ内の置換ＬｉＮｉＯ２を有する電池は第２０サイクルにおいてもまだ作動可能であった。
【００５１】
・系列ＢのＰＰセパレータを有する電池は、２０サイクル目においても作動可能であったが、系列ＣのＰＴＦＥセパレータを有した電池は１７サイクル目において作動不能となった。
【００５２】
また、図２は系列ＡのＬｉＣｏＯ２陽極を有する電池の内部インピーダンスが、系列Ｂおよび系列ＣのＬｉＮｉＯ２陽極を有する電池の場合に比べて、サイクル中に大幅に増加することを示している。
【００５３】
このように、上記の試験は、本発明の電池、とりわけ系列Ｂの電池、すなわち置換ＬｉＮｉＯ２陽極を有しＰＰセパレータが設けられた電池が、高温で動作するのに適合していることを示している。
【００５４】
図３中の系列Ｂおよび系列Ｅの曲線を比較すると、電極および電解質の材料は双方の系列の電池において同一であるが、セラミックで被覆されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）セパレータが設けられた系列Ｅの電池における容量の損失は、ポリプロピレンセパレータが設けられた系列Ｂの電池における容量の損失よりも少ないことが分かる。
【００５５】
さらに、系列Ｄおよび系列Ｅの曲線を比較すると、２つの系列Ｄおよび系列Ｅの電池において陰極、セパレータ、および電解質の材料は同一であるが、ＬｉＮｉ０．５５Ｃｏ０．１５Ａｌ０．３０Ｏ２を含む陽極が設けられた系列Ｄの電池における容量の損失は、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２を含む陽極が設けられた系列Ｅの電池における容量の損失と同等であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】１００℃で５サイクル、１２０℃で１０サイクル、および１５０℃で５サイクルからなるサイクル試験における、本発明の系列Ａ，Ｂ，Ｃの電池によって放電される容量の変化を実施したサイクル数の関数として示した図。
【図２】１００℃で５サイクル、１２０℃で１０サイクルおよび１５０℃で５サイクルからなるサイクル試験における、本発明の電池Ａ，Ｂ，Ｃにおける蓄電池の内部インピーダンスの変化を実施したサイクル数の関数として示した図。
【図３】１２０℃でのサイクリン試験における、本発明の系列Ｂ，Ｄ，Ｅの電池によって放電される容量の変化を実施したサイクル数の関数として示した図。
【図１】
2006040896.tif 000005
【図２】
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【図３】
2006040896.tif 000007