(57)【要約】【課題】  正極と、負極と、常温溶融塩を含有する非水電解質とを備えた非水電解質電池において、充電時に常温溶融塩のカチオン成分が負極において反応して分解するのを防止し、十分な充放電特性が得られるようにする。【解決手段】  正極と、負極と、常温溶融塩を含有する非水電解質とを備えた非水電解質電池において、上記の非水電解質に二酸化炭素を溶解させた。【選択図】  図１
2009123526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と、負極と、常温溶融塩を含有する非水電解質とを備えた非水電解質電池において、上記の非水電解質に二酸化炭素を溶解させたことを特徴とする非水電解質電池。
【請求項２】
請求項１に記載の非水電解質電池において、前記の非水電解質が、リチウムイオンとオキサレート化合物からなるアニオンとを含有することを特徴とする非水電解質電池。
【請求項３】
請求項２に記載の非水電解質電池において、前記のオキサレート化合物からなるアニオンが、ホウ素又はリンのオキサレート化合物のアニオンであることを特徴とする非水電解質電池。
【請求項４】
請求項３に記載の非水電解質電池において、前記のオキサレート化合物からなるアニオンが、ビス（オキサレート）ホウ酸アニオンＢ（Ｃ2Ｏ4）2-であることを特徴とする非水電解質電池。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の非水電解質電池において、前記の非水電解質が、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオンを含有することを特徴とする非水電解質電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極と、負極と、常温溶融塩を含有する非水電解質とを備えた非水電解質電池に係り、特に、非水電解質電池の安全性を低下させることなく、充電時に常温溶融塩のカチオン成分が負極において反応して分解するのを防止し、十分な充放電特性が得られるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高出力，高エネルギー密度の新型電池として、非水電解質を用い、リチウムの酸化，還元を利用した高起電力の非水電解質電池が利用されるようになった。
【０００３】
ここで、このような非水電解質電池においては、非水電解質として、一般に、エチレンカーボネートやジエチルカーボネート等の有機溶媒に、ＬｉＢＦ4 やＬｉＰＦ6 等のリチウム塩からなる溶質を溶解させたものが使用されている。
【０００４】
しかし、非水電解質に用いる上記のような有機溶媒は、高温下における蒸気圧が高くなりやすく、また引火性を有するものが多いため、過充電されないように保護回路を設けるなど、安全性を高めるための処置が必要であり、コストが高く付く等の問題があった。
【０００５】
このため、最近においては、非水電解質に上記のような有機溶媒に代えて、カチオンとアニオンから構成されて室温で液体状態となる常温溶融塩を用い、非水電解質電池の難燃性を高めて、安全性を向上させる方法が注目されている。
【０００６】
しかし、このような常温溶融塩を用いた場合においても、充電時にこの常温溶融塩のカチオン成分が、負極に用いたリチウムの吸蔵，放出を行う炭素材料など負極活物質と反応して分解し、十分な充放電特性が得られないという問題があった。
【０００７】
このため、非特許文献１に示されるように、常温溶融塩を用いた非水電解質にエチレンカーボネート（ＥＣ）やビニレンカーボネート（ＶＣ）等の添加剤を加え、これらの添加剤により初回充電時において負極上に被膜を形成し、常温溶融塩のカチオンが分解するのを抑制する方法が提案されている。
【０００８】
しかし、エチレンカーボネート（ＥＣ）やビニレンカーボネート（ＶＣ）等は非水電解質に使用される有機溶媒であり、前記のように高温下における蒸気圧が高くなりやすく、引火性を有するため、常温溶融塩を用いた非水電解質電池における難燃性が低下するという問題があった。
【０００９】
また、特許文献１においては、非水電解質にリチウムイオンとＢ（Ｃ2Ｏ4）2-で表されるビス（オキサレート）ホウ酸アニオンとを含有する常温溶融塩を用いることにより、非水電解質電池の高温貯蔵特性を向上させることが示されており、さらに非特許文献２においては、非水電解質にビス（フルオロスルホニル）イミドアニオンを含有する常温溶融塩を用い、負極活物質に黒鉛を使用した場合、良好な充放電サイクル特性が得られることが示されている。
【００１０】
しかし、非水電解質に、リチウムイオンとＢ（Ｃ2Ｏ4）2-で表されるビス（オキサレート）ホウ酸アニオンとを含有する常温溶融塩を用いた場合や、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオンを含有する常温溶融塩を用いた場合においても、依然として、充電時に常温溶融塩のカチオン成分が負極において反応して分解するのを十分に抑制することができず、非水電解質電池における充放電特性を十分に向上させることができなかった。
【特許文献１】特開２００７−１４１８６０公報
【非特許文献１】Takaya Sato, Tatsuya Maruo, Shoko Marukane and Kantaro Takagi， Journal of Power Sources， 138 (2004) 253-261
【非特許文献２】M.Ishikawa, T.Sugimoto, M.Kikuta, M.Kono， Journal of Power Sources  162 (2006) 658-662
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、正極と、負極と、常温溶融塩を含有する非水電解質とを備えた非水電解質電池における上記のような問題を解決することを課題するものであり、非水電解質電池の安全性を低下させることなく、充電時に常温溶融塩のカチオン成分が負極において反応して分解するのを防止し、十分な充放電特性が得られるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明においては、上記のような課題を解決するため、正極と、負極と、常温溶融塩を含有する非水電解質とを備えた非水電解質電池において、上記の非水電解質に二酸化炭素を溶解させた。
【発明の効果】
【００１３】
本発明における非水電解質電池のように、常温溶融塩を含有する非水電解質に二酸化炭素を溶解させると、二酸化炭素ガスの存在により、初期充電時に負極の表面にＬｉ2ＣＯ3由来の安定で且つリチウムイオンの透過性に優れた被膜が形成され、この被膜により、充電時に常温溶融塩のカチオン成分が負極において反応して分解するのが抑制されると考えられる。
【００１４】
この結果、本発明における非水電解質電池においては、エチレンカーボネートやビニレンカーボネート等の有機溶媒を加えた場合のように、非水電解質電池の安全性が低下することがなく、充電時に常温溶融塩のカチオン成分が負極において反応して分解するのが適切に防止され、非水電解質に常温溶融塩を用いた非水電解質電池における充放電特性が十分に改善されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明に係る非水電解質電池の実施形態について具体的に説明する。なお、本発明における非水電解質電池は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００１６】
本発明における非水電解質電池において、上記のように常温溶融塩を含有する非水電解質を用い、この常温溶融塩を含有する非水電解質に二酸化炭素を溶解させることを特徴とするものである。
【００１７】
ここで、このように常温溶融塩を含有する非水電解質に二酸化炭素を溶解させるにあたっては、上記の非水電解質に二酸化炭素を接触させて、二酸化炭素を溶解させるようにすることができる。
【００１８】
そして、このような方法としては、様々な方法を用いることができる。例えば、非水電解質に二酸化炭素ガスを炊き込む方法、二酸化炭素中で非水電解質を攪拌する方法、高圧の二酸化炭素を非水電解質に接触させる方法、重炭酸塩や炭酸塩やドライアイス等の二酸化炭素を発生する物質を非水電解質に添加させる方法等を用いることができる。
【００１９】
また、このようにして二酸化炭素を溶解させた非水電解質を用いて、非水電解質電池を製造する際、非水電解質中における二酸化炭素の溶解量を安定させるため、二酸化炭素を含む雰囲気下で非水電解質電池を製造することが好ましい。
【００２０】
例えば、二酸化炭素を溶解させた非水電解質を電池内に注入する工程や、その後の工程を二酸化炭素の雰囲気下で行うようにしたり、さらに二酸化炭素を溶解させた非水電解質を電池内に注入した後に、これを高圧の二酸化炭素の雰囲気下に放置させるようにすることができる。また、このようにして非水電解質電池を製造する工程において、非水電解質中に二酸化炭素を溶解させるようにすることもできる。なお、非水電解質に対する二酸化炭素の飽和溶解量は、非水電解質の温度によって変化するため、製造工程においては、できるだけ非水電解質電池の温度が変化しないように制御することが好ましい。
【００２１】
また、この非水電解質電池においては、上記の常温溶融塩を含有する非水電解質中にリチウムイオンとオキサレート化合物からなるアニオンとを含有させることが好ましい。
【００２２】
このように、常温溶融塩を含有する非水電解質中にリチウムイオンとオキサレート化合物からなるアニオンとを含有させると、このオキサレート化合物における還元電位が常温溶融塩のカチオン成分の還元分解電位より高いため、初期充電時において、カチオン成分が分解される前に、オキサレート化合物が還元されて負極の表面にリチウムイオンの透過性に優れた被膜が形成されるようになる。
【００２３】
そして、常温溶融塩を含有する非水電解質中に、上記のように二酸化炭素を溶解させると共にオキサレート化合物を含有させると、オキサレート化合物が還元されて負極の表面に形成された被膜中に、上記の二酸化炭素に基づくＬｉ2ＣＯ3由来の被膜成分が含有されるようになり、これによって負極の表面にリチウムイオンの透過性に優れた緻密で強固な被膜が形成され、充電時に常温溶融塩のカチオン成分が負極において反応して分解するのがより一層防止されるようになると考えられる。
【００２４】
ここで、上記のオキサレート化合物とは、Ｃ2Ｏ4基が配位した化合物であり、化学式Ｍ（Ｃ2Ｏ4）xＲy（式中、Ｒは、ハロゲン，炭素数１以上のアルキル基，ハロゲン置換アルキル基から選択される基、Ｍは、遷移金属，周期律表III族，IV族，又はＶ族元素であり、ｘは１以上の整数、ｙは０又は正の整数である。）で表される化合物が好ましく用いられる。
【００２５】
また、上記のオキサレート化合物としては、Ｍがホウ素又はリンであるオキサレート化合物を用いることがより好ましく、このオキサレート化合物のアニオンとしては、例えば、[Ｂ（Ｃ2Ｏ4）2]-、[Ｂ（Ｃ2Ｏ4）Ｆ2]-、[Ｐ（Ｃ2Ｏ4）Ｆ4]-、[Ｐ（Ｃ2Ｏ4）2Ｆ2]-などを用いることができ、特に、[Ｂ（Ｃ2Ｏ4）2]-で表わされるビス（オキサレート）ホウ酸アニオンを用いることがさらに好ましい。
【００２６】
そして、常温溶融塩を含有する非水電解質中に、上記のようにリチウムイオンとオキサレート化合物からなるアニオンとを含有させるにあたっては、上記のオキサレート化合物からなるアニオンのリチウム塩を非水電解質に溶解させるようにすることができる。
【００２７】
ここで、上記のオキサレート化合物からなるアニオンのリチウム塩としては、例えば、Ｌｉ[Ｂ（Ｃ2Ｏ4）2]、Ｌｉ[Ｂ（Ｃ2Ｏ4）Ｆ2]、Ｌｉ[Ｐ（Ｃ2Ｏ4）Ｆ4]、Ｌｉ[Ｐ（Ｃ2Ｏ4）2Ｆ2]等を用いることができ、好ましくは、Ｌｉ[Ｂ（Ｃ2Ｏ4）2]で表わされるビス（オキサレート）ホウ酸リチウムを用いることができる。
【００２８】
また、上記の非水電解質に、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオンＮ（ＦＳＯ2）2-を含有させることが好ましい。
【００２９】
そして、このビス（フルオロスルホニル）イミドアニオンＮ（ＦＳＯ2）2-を非水電解質に含有させるにあたっては、非水電解液に用いる常温溶融塩として、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオンＮ（ＦＳＯ2）2-を含有する常温溶融塩を使用する他、そのリチウム塩であるビス（フルオロスルホニル）イミドリチウムＬｉＮ（ＦＳＯ2）2を非水電解質に溶解させることができる。
【００３０】
また、本発明の非水電解質電池においては、上記オキサレート化合物のアニオンのリチウム塩、ビス（フルオロスルホニル）イミドのリチウム塩以外にも、非水電解質電池における非水電解質に用いられているリチウム塩を使用することができる。
【００３１】
そして、このようなリチウム塩としては、例えば、ＬｉＰＦ6，ＬｉＢＦ4，ＬｉＡｓＦ6，ＬｉＣｌＯ4，ＬｉＣＦ3ＳＯ3，ＬｉＮ（ＣlＦ2l+1ＳＯ2）（ＣmＦ2m+1ＳＯ2）（式中、ｌ，ｍは１以上の整数），ＬｉＣ（ＣpＦ2p+1ＳＯ2）（ＣqＦ2q+1ＳＯ2）（ＣrＦ2r+1ＳＯ2）（式中、ｐ，ｑ，ｒは１以上の整数）等を一種又は二種類以上組み合わせて使用してすることができる。
【００３２】
なお、これらのリチウム塩の量は、非水電解質に対して０．１〜２．０モル／リットル、好ましくは０．２〜１．０モル／リットルの濃度になるように溶解させて使用する。
【００３３】
また、本発明の非水電解質電池において、非水電解質に含有させる常温溶融塩においては、そのアニオン成分としては、上記のビス（フルオロスルホニル）イミドアニオンＮ（ＦＳＯ2）2-を用いることが好ましいが、これ以外にも、例えば、ＢＦ4-、ＰＦ6-、ＡｓＦ6-、ＣｌＯ4-、ＮＯ3-、ＣＦ3ＳＯ3-、［Ｎ（ＣlＦ2l+1ＳＯ2）（ＣmＦ2m+1ＳＯ2）］-(式中、ｌ、ｍは１以上の整数)、［Ｃ（ＣpＦ2p+1ＳＯ2）（ＣqＦ2q+1ＳＯ2）（ＣrＦ2r+1ＳＯ2）］-(式中、ｐ、ｑ、ｒは１以上の整数)、ＣＦ3ＣＯ2-、ＣＨ3ＣＯ2-等のアニオンを１種又は２種以上含むものを用いることも可能である。
【００３４】
一方、常温溶融塩におけるカチオン成分としては、例えば、Ｎ、Ｐ、Ｓ、Ｏ、Ｃ、Ｓｉから選択される1種又は２種類以上の元素を含み、鎖状構造又は５員環、６員環等の環状構造を骨格に有する化合物を用いることができ、特に、化学的及び電気化学的に安定である点から、Ｎを含む鎖状構造又は環状構造の化合物をもちいることが好ましい。
【００３５】
なお、上記の５員環、６員環等の環状構造としては、例えば、フラン、チオフェン、ピロール、ピリジン、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、フラザン、イミダゾール、ピラゾール、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、ピロリジン、ピペリジン等の複素単環化合物や、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、インドール、イソインドール、インドリジン、カルバゾール等の縮合複素環化合物が挙げられる。
【００３６】
また、Ｎを含むカチオンとしては、例えば、トリエチルアンモニウム等のアルキルアンモニウムカチオンや、エチルメチルイミダゾリウム、ブチルメチルイミダゾリウム等のイミダゾリウムカチオンや、１−メチル−１−プロピルピロリジニウムなどのピロリジウムカチオンや、メチルプロピルピペリジニウム等のピペリジニウムカチオンを用いることができる。
【００３７】
なお、上記の常温溶融塩の融点は２０℃以下であることが好ましく、さらに融点は０℃以下であることがより好ましい。
【００３８】
また、上記の非水電解質のセパレータに対する濡れ性を向上させるため、非水電解質に、リン酸トリオクチル等の界面活性剤を添加させることも可能である。
【００３９】
また、本発明の非水電解質電池において、その負極における負極活物質としては、非水電解質電池において一般に使用されているリチウムを吸蔵、放出可能な材料を用いることができ、例えば、リチウム金属、リチウム合金、炭素材料、金属化合物等を用いることができ、これらの負極活物質を1種又は２種類以上組み合わせて使用することも可能である。
【００４０】
ここで、上記のリチウム合金としては、例えば、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−珪素合金、リチウム−スズ合金、リチウム−マグネシウム合金等を用いることができる。
【００４１】
また、上記の炭素材料としては、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、コークス、気相成長炭素繊維、メソフェーズピッチ系炭素繊維、球状炭素、樹脂焼成炭素等を用いることができる。
【００４２】
また、上記の炭素材料として、芯材となる結晶性の高い第一炭素材料の表面の一部又は全部を、この第一炭素材料よりも結晶性の低い第二炭素材料で被覆させた被覆構造の炭素材料を用いることが好ましく、このような被覆構造の炭素材料を用いると、充電時に常温溶融塩のカチオン成分がこの負極において反応して分解するのがより一層抑制されるようになる。
【００４３】
ここで、上記のように芯材となる結晶性の高い第一炭素材料の表面の一部又は全部を、第一炭素材料より結晶性の低い第二炭素材料で被覆させた被覆構造の炭素材料を製造する方法としては、例えば、芯材となる第一炭素材料を炭化可能な有機化合物と混合して焼成する方法や、ＣＶＤ法等を用いることができる。
【００４４】
そして、芯材となる第一炭素材料を炭化可能な有機化合物と混合して焼成する方法においては、ピッチやタール等の中、或いはフェノールホルムアルデヒド樹脂、フルフリールアルコール樹脂、カーボンブラック、塩化ビニリデン、セルロース等をメタノール、エタノール、ベンゼン、アセトン、トルエン等の有機溶媒に溶解させて溶液の中に、芯材となる第一炭素材料を浸漬させた後、これを不活性雰囲気中において５００〜１８００℃、好ましくは７００〜１４００℃の温度で焼成させて炭化させるようにする。
【００４５】
また、ＣＶＤ法においては、芯材となる第一炭素材料に有機化合物の蒸気を高温条件化で一定時間導入して処理させるようにする、ここで、このＣＶＤ法において用いる上記の有機化合物としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、プロピレン、ブテン、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、シクロヘキサン、シクロペンテン等の炭化水素類又はその誘導体を用いることができる。そして、これらの有機化合物を加温させて蒸気化させた後、窒素や不活性ガスをキャリアーとして芯材となる炭素材料を収納した反応容器に送り込むようにする。なお、このときの芯材となる炭素材料の処理温度は、５００〜１８００℃、好ましく７００〜１４００℃の範囲になるようにする。
【００４６】
また、高い放電容量をもつ非水電解質電池が得られるようにするため、上記の芯材となる第一炭素材料に黒鉛系材料を用いることが好ましく、好ましくは、Ｘ線回折により求められる（００２）面の面間隔ｄ002が０．３３５〜０．３３８ｎｍの範囲であり、かつｃ軸方向の結晶子の大きさＬｃが３０ｎｍ以上である炭素材料を、より好ましくは上記のｄ002が０．３３５〜０．３３６ｎｍの範囲であり、かつＬｃが１００ｎｍ以上である炭素材料を用いるようにする。
【００４７】
また、上記の芯材となる第一炭素材料としては、波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレーザーを用いたレーザーラマンスペクトル測定により求められる１５８０ｃｍ-1付近のピーク強度ＩGと、１３６０ｃｍ-1付近のピーク強度ＩDとから算出されるＲ値（ＩD/ＩG）が０．０５〜０．８の範囲のものを用いることが好ましい。
【００４８】
また、本発明の非水電解質電池において、その正極における正極活物質としては、非水電解質電池において一般に使用されているものをもちいることができ、例えば、リチウム−コバルト酸化物ＬｉxＣｏＯ2、リチウム−ニッケル酸化物ＬｉxＮｉＯ2、リチウム−ニッケル−コバルト−マンガン複合酸化物ＬｉxＮｉaＣｏbＭｎcＯ2、リチウム−マンガン酸化物ＬｉxＭｎ2Ｏ4、リチウム−リン酸鉄ＬｉxＦｅＰＯ４等を用いることができる。
【実施例】
【００４９】
次に、本発明に係る非水電解質電池について実施例を挙げて具体的に説明すると共に、この実施例に係る非水電解質電池においては、充放電特性が向上することを、比較例を挙げて明らかにする。なお、本発明の非水電解質電池は下記の実施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００５０】
（実施例１）
実施例１においては、作用極を作製するにあたり、負極活物質として、上記のｄ002が０．３３６ｎｍ、Ｌｃが１００ｎｍ以上、Ｒ値が０．０８になった黒鉛粉末を用いた。そして、この黒鉛粉末を９７．５重量部、スチレン−ブタジエンゴムを１重量部、カルボキシメチルセルロースを１．５重量部の割合で混合させた後、この混合物に水を加えてスラリー状にし、このスラリーを銅箔からなる集電体の片面に塗布し、これを乾燥させ、圧延した後、直径２０ｍｍの円板状に切り出して作用極を作製した。
【００５１】
また、対極としては、所定厚みのリチウム圧延板を直径２０ｍｍの円板状に打ち抜いたものを用いるようにした。
【００５２】
また、非水電解質を作製するにあたっては、カチオンとしてエチルメチルイミダゾリウム（ＥＭＩ）、アニオンとしてビス（フルオロスルホニル）イミド（ＦＳＩ）を含有する常温溶融塩（ＥＭＩ−ＦＳＩ）に、ビス（オキサレート）ホウ酸リチウム（ＬｉＢＯＢ）を０．２モル／リットルの割合で溶解させた後、二酸化炭素雰囲気下において、これに二酸化炭素ガスを３００ｍｌ／分の流量で約３０分間吹き込んで非水電解質を作製した。
【００５３】
そして、図１に示すように、上記の対極１と上記の作用極２との間にポリエチレン製の微多孔膜からなるセパレータ３を介在させると共に、このセパレータ３に上記の非水電解質を含浸させ、これらをステンレス製の対極側電池缶４ａと作用極側電池缶４ｂとからなる電池缶４内に収容させ、上記の対極１を対極側電池缶４ａに接続させる一方、上記の作用極２を作用極側電池缶４ｂに接続させ、この対極側電池缶４ａと作用極側電池缶４ｂとの間に絶縁パッキン５を配して電池缶４をかしめ、対極側電池缶４ａと作用極側電池缶４ｂとの間を絶縁させると共に密封させて、直径が２４．０ｍｍ、厚さが３．０ｍｍのコイン型になった実施例１の試験用電池を作製した。
【００５４】
ここで、この試験用電池は、各非水電解質を用いた場合における負極の充放電特性を評価するために構成されたものである。そして、この試験用電池においては、作用極の電位が卑になる方向の電流を通じると、作用極である負極にリチウムイオンが吸蔵されて充電される。また、作用極の電位が貴になる方向の電流を通じると、作用極である負極からリチウムイオンが放出されて放電される。なお、この試験用電池は、電気容量的に金属リチウムが大過剰の状態で構成されており、この試験用電池により、負極及び非水電解質の特性を評価することができる。
【００５５】
（比較例１）
比較例１においては、非水電解質を作製するにあたり、上記の実施例１と同様に、カチオンとしてエチルメチルイミダゾリウム（ＥＭＩ）、アニオンとしてビス（フルオロスルホニル）イミド（ＦＳＩ）を含有する常温溶融塩（ＥＭＩ−ＦＳＩ）に、ビス（オキサレート）ホウ酸リチウム（ＬｉＢＯＢ）を０．２モル／リットルの割合で溶解させる一方、これに二酸化炭素ガスを吹き込まないようにして非水電解質を作製し、それ以外は、上記の実施例１の場合と同様にして、比較例１の試験用電池を作製した。
【００５６】
（実施例２）
実施例２においては、非水電解質を作製するにあたり、カチオンとしてエチルメチルイミダゾリウム（ＥＭＩ）、アニオンとしてビス（フルオロスルホニル）イミド（ＦＳＩ）を含有する常温溶融塩（ＥＭＩ−ＦＳＩ）に、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＴＦＳＩ）を０．２モル／リットルの割合で溶解させた後、二酸化炭素雰囲気下において、これに二酸化炭素ガスを３００ｍｌ／分の流量で約３０分間吹き込んで非水電解質を作製し、それ以外は、上記の実施例１の場合と同様にして、実施例２の試験用電池を作製した。
【００５７】
（比較例２）
比較例２においては、非水電解質を作製するにあたり、上記の実施例２と同様に、カチオンとしてエチルメチルイミダゾリウム（ＥＭＩ）、アニオンとしてビス（フルオロスルホニル）イミド（ＦＳＩ）を含有する常温溶融塩（ＥＭＩ−ＦＳＩ）に、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＴＦＳＩ）を０．２モル／リットルの割合で溶解させる一方、これに二酸化炭素ガスを吹き込まないようにして非水電解質を作製、それ以外は、上記の実施例１の場合と同様にして、比較例２の試験用電池を作製した。
【００５８】
そして、上記のようにして作製した実施例１，２及び比較例１，２の各試験用電池について、それぞれ０．１ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で、対極に対する作用極の電圧が０．０Ｖになるまで、対極からリチウムイオンを作用極に挿入させ、各試験用電池の作用極における負極活物質の充電容量Ｑ１（ｍＡｈ／ｇ）を求め、その結果を下記の表１に示した。なお、上記の比較例２の試験用電池においては、充電が終了しないため、充電容量Ｑ１を求めることができず、その後の測定は行えなかった。
【００５９】
次いで、上記のように充電させた実施例１，２及び比較例１の各試験用電池について、それぞれ電流密度０．１ｍＡ／ｃｍ2の定電流で、対極に対する作用極の電圧が１．０Ｖになるまで、上記のようにリチウムイオンが挿入された作用極からリチウムイオンを脱離させ、各試験用電池の作用極における負極活物質の放電容量Ｑ２（ｍＡｈ／ｇ）を求め、その結果を下記の表１に示した。
【００６０】
そして、実施例１，２及び比較例１の各試験用電池については、上記のように求めた充電容量Ｑ１と放電容量Ｑ２とから下記の式により、それぞれ充放電効率（％）を求め、その結果を下記の表１に示した。
【００６１】
充放電効率（％）＝（Ｑ２／Ｑ１）×１００
【００６２】
【表１】
2009123526.tif 000003
【００６３】
この結果から明らかなように、常温溶融塩を用いた非水電解質に二酸化炭素を溶解させた実施例１，２の試験用電池は、それぞれ対応する非水電解質に二酸化炭素を溶解させていない比較例１，２の試験用電池に比べ、何れも充放電特性が大きく向上していた。
【００６４】
また、実施例１，２の試験用電池を比較した場合、非水電解質にビス（オキサレート）ホウ酸リチウム（ＬｉＢＯＢ）を加えて、リチウムイオンとビス（オキサレート）ホウ酸アニオンＢ（Ｃ2Ｏ4）2-を含有させるようにした実施例１の試験用電池は、ビス（オキサレート）ホウ酸アニオンＢ（Ｃ2Ｏ4）2-を含有させていない実施例２の試験用電池に比べて、充放電特性が大きく向上していた。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施例及び比較例において作製した試験用電池の概略断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  対極
２  作用極
３  セパレータ
４  電池缶
４ａ  対極側電池缶
４ｂ  作用極側電池缶
【図１】
2009123526.tif 000004