(57)【要約】      （修正有）【課題】大型電気化学セルの電解液及び充電式リチウムイオン含有電池に使用される電気化学セルの中に電解液を満たす方法を提供する。【解決手段】少なくとも１つの陽極１０、少なくとも１つの陰極２０、及び前記少なくとも１つの陽極１０と前記少なくとも１つの陰極２０との間の少なくとも１つのセパレータ３０を備え、電解液は前記少なくとも１つの陽極１０と前記少なくとも１つの陰極２０との間に満たすことができる電気化学セル２において、電解液は少なくとも１つのリチウムイオン含有導電性塩、少なくとも１つの溶媒及び少なくとも1つの湿潤剤からなり、湿潤剤はフッ素系界面活性剤を約5000ppm以下含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
‐少なくとも１つのリチウムイオンを含む導電性塩、
‐少なくとも１つの溶媒、及び、
‐少なくとも１つの湿潤剤、
を備えなる電気化学セル(2a, 2b)の電解液(4)。
【請求項２】
前記少なくとも１つの湿潤剤はフッ素系重合体を含む請求項１に記載の電解液(4)。
【請求項３】
前記少なくとも１つの湿潤剤は非イオン性界面活性剤を含む請求項１又は２に記載の電解液(4)。
【請求項４】
前記少なくとも１つの湿潤剤はフッ素系界面活性剤を含む請求項１乃至３の何れか１項に記載の電解液(4)。
【請求項５】
電解液中の前記少なくとも１つの湿潤剤の濃度は約5000 ppm以下である請求項１乃至４の何れか１項に記載の電解液(4)。
【請求項６】
電解液中の前記少なくとも１つの湿潤剤の濃度は約5 ppm以上である請求項１乃至５の何れか１項に記載の電解液(4)。
【請求項７】
前記溶媒は非水系溶剤である請求項１乃至６の何れか１項に記載の電解液(4)。
【請求項８】
前記溶剤は環状炭酸エステル、環状エステル、直鎖炭酸エステル、エーテル又はそれらの組み合わせ及び／又はイオン性液体のいずれの組み合わせのうちの少なくとも１つからなる請求項１乃至７の何れか１項に記載の電解液(4)。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の電解液(4)を含んでなる電気化学セル(2a, 2b)。
【請求項１０】
電気化学セル(2a, 2b)の陽極(10)の陽極コレクター及び陰極(20)の陰極コレクターは約1 mm以下の間隔をおいて配置されている請求項９に記載の電気化学セル(2a, 2b)。
【請求項１１】
陽極(10)又は陰極(20)の少なくとも１つの表面積は約0.01 m2以上である請求項９又は１０に記載の電気化学セル(2a, 2b)。
【請求項１２】
陽極又は陰極の少なくとも１つの厚みが約300 μm以下である請求項９乃至１１の何れか１項に記載の電気化学セル(2a, 2b)。
【請求項１３】
少なくとも陽極、陰極及びセパレータは互いに積層されている請求項９乃至１２の何れか１項に記載の電気化学セル(2a, 2b)。
【請求項１４】
‐少なくとも１つの陽極(10)、少なくとも１つの陰極(20)、及び前記少なくとも１つの陽極(10)と前記少なくとも１つの陰極(20)との間の少なくとも１つのセパレータ(30)を用意し、
‐前記陽極(10)と前記陰極(20)との間に電解液(4)を満たす、
ステップを含んでなり、前記電解液(4)は少なくとも１つの湿潤剤を含む、
電気化学セル(2a, 2b)の製造方法。
【請求項１５】
前記陽極(10)と前記陰極(20)との間に前記電解液(4)を満たすステップは、前記少なくとも１つの陽極(10)、前記少なくとも１つの陰極(20)及び前記少なくとも１つのセパレータ(30)の一方の側から前記電解液(4)を注入することを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
更に、前記少なくとも１つの陽極(10)、前記少なくとも１つの陰極(20)及び前記少なくとも１つのセパレータ(30) を、1つの側が開口されたポーチ(5)の中に配置することを含み、前記電解液(4)の注入は前記ポーチ(5)の開口された側を通じて前記電解液(4)を注入することを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記陽極と前記陰極との間に真空下に電解液を満たす請求項１４乃至１６の何れか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの陽極(10)、前記少なくとも１つの陰極(20)及び前記少なくとも１つのセパレータ(30)を用意するステップは、前記少なくとも１つの陽極、前記少なくとも１つの陰極及び前記少なくとも１つのセパレータを互いに積層することを含む請求項１４乃至１７の何れか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記電解液は請求項１乃至８の何れか１項に記載の電解液である請求項１４乃至１８の何れか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は充電式リチウムイオン含有電気化学セル及び電池並びにそれらの製造方法に関する。特に、本発明は大型電気化学セルの電解液及び充電式リチウムイオン含有電池に使用される電気化学セルの中に電解液を満たす方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
充電式リチウムイオン含有電池（リチウムイオン二次電池やリチウムイオンバッテリーとも呼ばれる）は、大容量で寿命時間が長くメモリー効果がないので好都合であり、小型の用途で広く使われている。充電式リチウムイオン含有電池は多数の用途に広く使用されており、モバイル電話、モバイルコンピューターや他の電子機器で特に有用であることが明らかになっている。
【０００３】
充電式リチウムイオン含有電池の使用はしかしながら、現在では容量が限定されたより小さいセルに限られている。大規模かつ大容量のリチウム電池は、例えば、電気自動車又はソーラーファームやウィンドファームなどのグリーンエネルギー発電所のエネルギーバッファーもしくはエネルギー貯槽としての用途において、その需要が高まっているにもかかわらず、これまでほんのわずかな大規模リチウムイオン電池しか市場に出回っていない。大量の電力を貯蔵することは将来のエネルギー問題解決策として需要が高まってきている。
【０００４】
しかし、費用対効果の高い大型リチウムセルの大量生産を可能にするような大型リチウム電池の製造は未だ不可能である。現在の製造工程は主にセルに電解液を満たすのに手間がかかるためとても時間がかかり、費用対効果の高い大型リチウム含有電気化学セル又はバッテリーの生産をすることはできない。
【０００５】
国際公開第02/091497号公報には、リチウムイオン電池の電解液に添加剤として非イオン性界面活性剤が記載されている。これらの添加剤は主に電池のインピーダンス特性を向上するために使われる。しかし、この文献は電気化学セルの中に電解液を満たすことを促進することとは関係ない。
【０００６】
国際公開第2010/004012号公報は、イオン性液体の電解液のイオン移動度に関する。この文献はカチオン移動度を向上させるために、イオン性電解液においてアニオン性界面活性剤であるアルキル硫酸を使用することを提案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第02/091497号
【特許文献２】国際公開第2010/004012号
【発明の概要】
【０００８】
本発明は電気化学セルの製造を改善することを目的とする。
本発明は電気化学セルの電解液及びかかる電解液を備える電気化学セルに関する。この電解液はリチウムイオンを含有する少なくとも１つの導電性塩、少なくとも１つの溶媒及び少なくとも１つの湿潤剤を含んでなる。電気化学セルは少なくとも１つの陽極、少なくとも１つの陰極及び前記少なくとも１つの陽極と前記少なくとも１つの陰極との間に配置された少なくとも１つのセパレータを備えてなる。電解液は前記少なくとも１つの陽極と前記少なくとも１つの陰極との間に満たされる。
【０００９】
また、本発明は電気化学セルの製造方法に関する。この方法は少なくとも１つの陽極、少なくとも１つの陰極及び前記少なくとも１つの陽極と前記少なくとも１つの陰極との間に配置された少なくとも１つのセパレータを用意し、前記陽極と前記陰極との間に電解液を満たすことを含み、前記電解液は少なくとも１つの湿潤剤を含有する。
【００１０】
電解液で湿潤剤を使用すると、電気化学セルを速く満たすことが出来る。また電解液で湿潤剤を使用すると、陽極と陰極との間が狭くても大型の電気化学セルを満たすことができるようになる。少なくとも１つの陽極と少なくとも１つの陰極との間に電気化学セルの電解液を満たすのにかかる時間が大幅に短縮される。電解液で湿潤剤を使用すると、少なくとも１つの陽極と少なくとも１つの陰極との間の電解液の分散を、特にガス泡や他の異質物を含むことなく均一にできる。
【００１１】
大型の電気化学セルは少なくとも１つの寸法が約100 mm又はそれ以上であってよい。例えば、少なくとも１つの陰極、陽極及び該陽極と該陰極との間にあるセパレータは少なくとも１つの寸法が約100 mm又はそれ以上であってよく、例えば表面積は約0.01 m2又はそれ以上であってよい。本発明はより大きな電気化学セルの製造を可能にする。
【００１２】
電気化学セルの前記少なくとも１つの陽極及び前記少なくとも１つの陰極は約1 mm又はそれ以下、特に0.5 mm又はそれ以下の距離をおいて配置されてよい。前記少なくとも１つの陽極及び／又は前記少なくとも１つの陰極の厚さは約100 μm以下、例えば、50 μm以下であってよく、これにより、スペース及び原料を減らした大容量の電気化学セルを製造することが出来る。
【００１３】
リチウムイオンを含有する導電性塩はLiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6及びLiPF3(CF2CF3)、リチウムビス[1, 2−オキサラート(2‐)‐O, O’]ボラート(LiBOB)系電解液、リチウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェートLi[(C2F5)3PF3]ショート(short) LiFAP、LiF4C2O4、LiFOP、LiPF4(C2O4)、LiF4OP、LiCF3、SO3、LiC4F9SO3、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N、LiSCN及びLiSbF6、リチウムトリフルオロメタンスルホナート("Li-Triflat”)、リチウムイミド(リチウム‐ビス(パーフルオロアルキルスルホニル)イミド)、リチウムメチド(リチウム‐トリス(パーフルオロアルキルスルホニル)メチド)、LiIm(BF3)2、高電圧LiTDI、LiPDI及びLiHDI(2−パーフルオロアルキロ‐4, 5‐ジシアノイミダゾールのリチウム塩)、LiAlO4、LiAlCl4、LiCl及びLiIなどでよく又はこれらの少なくとも１つを含んでもよい。
【００１４】
前記少なくとも１つの湿潤剤はフッ素系重合体でよく又はこれを含んでなってもよい。フッ素系重合体として考えられる例としては、市販されているZonyl SFO、Zonyl SFN及びZonyl SF300 (E. I. DuPont)、リチウム‐3‐[(1H,1H,2H,2H‐フルオロアルキル)チオ]‐プロピオナート、Zonyl FSA(c)、デュポン)などのパーフルオロ化アルキルエトキシレートが挙げられる。本発明とともに使用できる他のフッ素系重合体としては、セミフッ素化アクリル重合体ECG‐1700、フルオロメタクリレート、長鎖パーフルオロアクリレート、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロポリエーテル(PFPE-S)を含むシラン‐カップリング剤、(パーフルオロアルキル)エチルメタクリレート含有アクリル性ポリマー、ブチルメタクリレート‐パーフルオロアルキルアクリレート共重合体、セミフッ素化フルオロカーボンジブロック共重合体、ポリ(ブチルメタクリレート・パーフルオロアルキルアクリレート)共重合体、n‐パーフルオロノナン、パーフルオロプロピレンオキシド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン)共重合体、パーフルオロブチル(PFB)、パーフルオロメチル、パーフルオロエチル又はこれらを組み合わせが挙げられる。
【００１５】
前記少なくとも１つの湿潤剤はイオン性界面活性剤、特にフッ素系界面活性剤などのアニオン性界面活性剤でよく又はこれを含んでなってもよい。本発明とともに使用できる市販のフッ素系界面活性剤の例としては、特に限定されないが、デュポン社製のZonyl SFK又はZonyl SF-62（製品名）、又は3Ｍ社製のFLURAD FC170、FC123又はL-18699A（製品名）が挙げられる。非イオン性界面活性剤を使用すると様々な有機溶剤中で湿潤力、レベリング及び電解液の流動性制御に優れるという利点が得られる。非イオン性界面活性剤は表面張力を急激に低下させ、非常に低い濃度での表面張力低下に関連して電極の濡れを改善する。2層系例えば液体‐液体又は固体‐液体の系では、界面活性剤は2層の界面に位置し、そこでこれらの2つの異なる物質間にある程度の連続性をもたらす性質がある。
【００１６】
フッ素系界面活性剤として使用できる市販の他の製品としては3M社製のNovec F-C4300、3M FC-4430、3M FC-4432又は3M FC-4434（製品名）が挙げられる。
【００１７】
前記少なくとも１つの湿潤剤は、泡の形成を制限するために、約5000 ppm (パーツパーミリオン)以下の最終濃度、特に約500 ppm以下の濃度で電解液に提供される。少なくとも１つの湿潤剤を最終濃度約5 ppm (パーツパーミリオン)以上、特に濃度約50 ppm以上で電解液に提供してよい。これらの濃度で、組み立てられたセルの中に電解液が迅速かつ均一に満されるという良好な結果が得られることがわかった。
【００１８】
前記溶媒は非系溶媒でよい。非水系溶媒はどのようなイオン性液体の組み合わせを含んでもよい。非水系溶媒は、環状炭酸エステル、環状エステル、直鎖炭酸エステル、エーテル又はこれらの組み合わせの少なくとも一つからなってよい。非水系溶媒は炭酸プロピレン(PC)、炭酸エチレン(EC)、炭酸ジエチル(DEC)、炭酸ジメチル(DMC)、炭酸ジプロピル(DPC)、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、N‐メチル‐2‐ピロリドン(NMP)、炭酸エチルメチル(EMC)、炭酸メチルプロピル(MPC)、炭酸フルオロエチレン(FEC)、ガンマ‐ブチロラクトン(GBL)、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ペンチル、メチルプロピオネート、エチルプロピオネート、プロピルプロピオネート、ブチルプロピオネート、1, 2‐炭酸ブチレン、2, 3‐炭酸ブチレン、1, 2‐炭酸ペンチレン、2, 3‐炭酸ペンチレン又はそれらの組み合わせからなる群から選ばれた少なくとも１つの溶媒を含む有機溶媒でよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
下記記述は本発明の実施形態の例であり、添付の図に関するものであって、単なる例示に過ぎず、それのみに限定されるものではない。
【００２０】
【図１】図1a及び1bは電気化学セルの例を示す。
【００２１】
【図２】図2aは電気化学セルの第二の例を示し、図2bはどのようにして電気化学セルが積み重なって電池を形成できるのかを示す。
【００２２】
【図３】図3は複数の積み重ねられた電気化学セルからなる電池への電解液の充填を示す。
【００２３】
【図４】図4は充填されたバッテリーを表している。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図1は本発明とともに使用できる電気化学セル2の例を表している。電気化学セル2は２つの電極、陽極10及び陰極20を備えてなる。陽極10及び陰極20はセパレータ30で離隔されている。陽極10及び陰極20は電気化学セルの当該技術分野で公知の材料の何れからできていてもよい。例えば、陽極10はコレクター及びカーボンもしくはグラファイトコーティング又はチタン酸リチウムもしくは他のリチウム金属合金からなってもよいが、陽極はこれらの材料に限られない。コレクターは銅、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン又は当該技術分野で公知の他の何れの材料からできていてもよい。陰極20はアルミニウム、ステンレス鋼、チタン又は当該技術分野で公知の他の材料からできている陰極コレクターを備えてよく、さらに、酸化アルミニウム又はコバルト酸リチウムや他の金属酸化物などの当該技術分野で公知の他の材料のようなものからなる金属酸化物層を備えてよいが、それらの材料に限らない。
【００２５】
陽極10と陰極20はそれぞれの電極と電気的に接触するための電気接点12, 22を備えている。
【００２６】
セパレータ30は当該技術分野で公知のセラミックセパレータでよい。しかし、本発明は上記の材料に限らず、公知の何れの電極又はセパレータの材料、例えばポリオレフィン系又はポリエステル系の材料を本発明において使用することができる。
【００２７】
電気化学セル2aは大型電気化学セルでもよい。もし少なくとも１つの電極10, 20及び電極の間のセパレータ30の長さA及び／又は幅Bが少なくとも約10 cm又はそれ以上なら、電気化学セルを大型電気化学セルと呼ぶことができる。例えば、電極10, 20の長さA及び幅Bは約10から30 cmとすることができる。長さAを幅Bと異ならせて、長方形又は他の何れの望ましい形としてもよい。電極の形は電気化学セル又はバッテリーの用途に適応させたり、特定の筺体に適応させてもよい。
【００２８】
図示の例では、陽極10と陰極20との間の距離Dは1 mm未満である。例えば、陽極10の陽極コレクターと陰極20の陰極コレクターとの間の距離は約400 μm以下であってよい。
【００２９】
陽極10と陰極20のそれぞれの電極10, 20は厚みが約50 μm未満の箔材料からできていてもよい。特に、箔の厚みは約10から20 μmであってよい。例えば、アルミニウム箔を陰極20に使用することができ、銅箔を陽極10に使用することができる。
【００３０】
電気化学セル2aは電解液4で満たされており、この電解液は陽極10及び陰極20と接触する。
【００３１】
図２ａは陰極20の両側にセパレータ30及び陽極10が配置されている点で電気化学セル2aとは異なる電気化学セル2bを示している。電解液4は各陽極10及び陰極20の間に挿入される。これによりバッテリー1の中で電気化学セル2bをより近接させて積み重ねることができ、陰極の材料も少なくて済む。電気接点12, 22は図を明瞭にするために省略されている。
【００３２】
図1a及び図1bに示されている複数の電気化学セル2a又は図2aに示されている複数の電気化学セル2bを互いの上部で積み重ねて充電式バッテリー1を形成してもよい。図2bは、どのようにして複数の電気化学セル2bがハウジング、パック又はポーチ5に積み重ねられているのかを例示している。積み重ねられる電気化学セル2の数は充電式バッテリー1の用途によって変えてもよい。図示の例では、3つの電気化学セル2bが充電式バッテリー2を形成するために積み重ねられていることが例示されているが、電気化学セル2a, 2bの数をより多くしてもよい。例えば、バッテリー2は約500個までの電気化学セル2a, 2bを備えてもよい。
【００３３】
図1A及び1Bに示されている電気化学セル2aは互いに上部で単に積み重ねてもよく、電極10, 20はセパレータの材料を使用して互いに離隔させてもよい。
【００３４】
しかし、他のスタッキング方法も可能であり、本発明に適用できる。図2から図4はバイセル型の電気化学セル2bを表している。このセルはモノセル型、バイポーラ型の他、巻き取り式又はZ型‐スタックセルとしても実施できる。活性体又は活性材料をコレクターの片面又は両面にコーティングしてもよい。陽極と陰極を交互にスタッキングし、それぞれの間にセパレータを入れるなどの他のスタッキング方法も適応できる。これにより、陽極と陰極の両方の表面を使用することが可能となる。
【００３５】
図2bは電解液を電気化学セル2bに満たす前に複数の電気化学セル2bがバイセル型でパッケージ又はポーチ5に積み重ねられたものを示している。
【００３６】
図3はどのようにして電解液４が電気化学セル2a, 2bに挿入されるかを表している。電気化学セル2a, 2bは、針などの注入装置8を使う上部側6以外の全ての部分が閉じているポーチ5にパックできる。図3はバイセル型の3組の電気化学セル2bを示しており、接点12, 22は図を明瞭にするために省略されている。注入装置8は所定量の電解液4を電気化学セル2a, 2bに挿入することができる。ポーチ5にパックされた電気化学セル2a, 2bへの電解液4は、例えば圧力約10から50 mbar absの真空下で行える。電解液4は片側のみから注入してもよく、実質的に注入手順が簡略化される。
【００３７】
陽極10及び陰極20との間に電解液4が非常に均一に分布することが重要であり、特に陽極10及び陰極20の間には、気泡や他の不具合は望ましくない欠陥やバッテリー容量の減少に繋がるのであってはならない。リチウム含有電池1に使用される電解液4は、環状炭酸エステル、環状エステル、直鎖炭酸エステル、エーテル又はそれらの組み合わせなどの非水系溶剤を含有してもよい。他の有機溶剤も使用することができる。
【００３８】
リチウムイオン電池1の電解液4はLiClO4、LiPF6、LiBF4、LiAsF6及びLiPF3(CF2CF3)、リチウムビス[1, 2−オキサラート(2‐)‐O, O]ボラート(LiBOB)系電解液、LiF4C2O4、LiFOP、LiPF4(C2O4)、LiF4OP、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N、LiSCN及びLiSbF6、LiAlO4、LiAlCl4、LiCl及びLiI又はそれらの組み合わせなどの導電性リチウム塩も含んでなる。他の公知のリチウム塩も使用できる。非水系電解液における塩の濃度は約0.5から2.0 mol/lの範囲にすることができる。
【００３９】
電解液4は湿潤剤を含んでなる。湿潤剤は陽極10、陰極20及びセパレータ30の表面を均一に濡らして電気化学セル2a, 2bの中の電解液4を均一に分散させるために使用される。湿潤剤はセルを素早く満たすためにも役立つ。
【００４０】
湿潤剤は片側からの一方向充填を可能にする。長さA及び／又は幅Bが少なくとも約10 cm又はそれ以上の大型電気化学セルであっても、セパレータと電極の全ての表面を十分に濡らすのに、一段階の充填で十分である。
【００４１】
従来のセルは通常約50から60°Cの温度で12時間よりも長く調整される。湿潤剤を使用すると調整時間を約6時間未満に短縮できることがわかった。
【００４２】
湿潤剤はフッ素系重合体、特にフッ素系界面活性剤でよく又はこれを含んでなってもよい。フッ素系重合体として考えられる例としては、市販のZonyl SFO、Zonyl SFN及びZonyl SF300 (E. I. DuPont.)、リチウム‐3‐[(1H,1H,2H,2H‐フルオロアルキル)チオ]‐プロピオナート、Zonyl FSA(c)、DuPont)などのパーフルオロ化アルキルエトキシレートが挙げられる。
【００４３】
本発明とともに使用できる市販のフッ素系界面活性剤の例としては特に限定されないが、デュポン社製のZonyl SFK又はZonyl SF-62（製品名）、又は3M社製FLURAD FC170、FC123又はL-18699A（製品名）が挙げられる。他のフッ素系界面活性剤として使用できる市販の製品としては3M社製品のNovec F-C4300、3M FC-4430、3M FC-4432又は3M FC-4434（製品名）が挙げられる。
【００４４】
本発明とともに使用できる他の湿潤剤としては、半フッ素化アクリル重合体EGC‐1700、フルオロメタクリレート、長鎖パーフルオロアクリレート、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロポリエーテル(PFPE-S)を含むシラン‐カップリング剤、(パーフルオロアルキル)エチルメタクリレート含有アクリルポリマー、ブチルメタクリレート‐パーフルオロアルキルアクリレート共重合体、半フッ素化フルオロカーボンジブロック共重合体、ポリ(ブチルメタクリレート・パーフルオロアルキルアクリレート)共重合体、n‐パーフルオロノナン、パーフルオロプロピレンオキシド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン)共重合体、パーフルオロブチル(PFB)、パーフルオロメチル、パーフルオロエチル又はこれらを組み合わせが挙げられる。
【００４５】
１つ又はそれ以上の上記の湿潤剤を単独で又はこれらを組み合わせて使用してもよい。非イオン性及びアニオン性のフッ素系界面活性剤を組み合わせて適用してもよく、又は非イオン性フッ素系界面活性剤を単独で使用してもよい。
【００４６】
湿潤剤であるフッ素系重合体又はフッ素系界面活性剤は、濃度約5 ppm (パーツパーミリオン)から約5000 ppmの間で使用することができる。これらの濃度は、予め組み立てられたセルの中に電解液を素早くかつ均一に満たす上で良好な結果をもたらすことがわかった。湿潤剤の濃度が電解液の0.05wt%以上だと、泡形成が増加して湿潤力を低下させることがわかった。
【００４７】
電解液で湿潤剤を使用すると、電気化学セル2a, 2bに電解液4をむらなく均一に分布させることができる。湿潤剤の使用は充填時間をかなり減らすことができ、大型リチウムイオン電池を大量生産に合った許容レベルのタイムスケールで製造することができる。
【００４８】
図4は密閉型電池パック1を示しており、電池パック1に電解液4を満たし終わった後にポーチ5の開口6は閉じられる。
【００４９】
電気化学セル2a, 2bをパックするために、ポーチ5以外の他の可能性が存在することは当業者にとって明らかである。例えば、公知のプラスチック材料からできたバッテリーハウジングを使用することができる。
【００５０】
複数のバッテリーパック1を組み合わせて電池の容量及び／又は電圧を増加させてもよいことは当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の電解液はどのような型の電気化学セルでも使用することができ、当業者は電解液の特性を異なる用途、すなわち使用する電気化学セルの寸法や材料に適応させてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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