DE60205922T2 - Direkter zusatz von beta-aminoenonen in organischen elektrolyten nichtwässriger zellen mit festkörperkathoden - Google Patents

Direkter zusatz von beta-aminoenonen in organischen elektrolyten nichtwässriger zellen mit festkörperkathoden Download PDF

Info

Publication number
DE60205922T2
DE60205922T2 DE60205922T DE60205922T DE60205922T2 DE 60205922 T2 DE60205922 T2 DE 60205922T2 DE 60205922 T DE60205922 T DE 60205922T DE 60205922 T DE60205922 T DE 60205922T DE 60205922 T2 DE60205922 T2 DE 60205922T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alloys
electrolyte
cathode
lithium
cells
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60205922T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60205922D1 (de
Inventor
Andrew Webber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Edgewell Personal Care Brands LLC
Original Assignee
Eveready Battery Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eveready Battery Co Inc filed Critical Eveready Battery Co Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE60205922D1 publication Critical patent/DE60205922D1/de
Publication of DE60205922T2 publication Critical patent/DE60205922T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/581—Chalcogenides or intercalation compounds thereof
    • H01M4/5815—Sulfides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
    • H01M6/162—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte
    • H01M6/168—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte by additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/054—Accumulators with insertion or intercalation of metals other than lithium, e.g. with magnesium or aluminium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/483—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides for non-aqueous cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer nichtwässrigen Zelle, bei der eine Anode, eine Kathode mit einem aktiven Kathodenmaterial und ein organischer Elektrolyt verwendet wird. Das Verfahren beinhaltet die direkte Zugabe eines β-Aminoenons, wie 4-Amino-3-penten-2-on, zu dem Elektrolyten, das dabei hilft, eine unerwünscht hohe Anfangsleerlaufspannung, wie man sie normalerweise bei Kathoden wie solcher aus FeS2 beobachtet, zu reduzieren.
  • Technischer Hintergrund
  • Die Entwicklung von energiereichen Zellsystemen erfordert die Verträglichkeit eines Elektrolyten, der wünschenswerte elektrochemische Eigenschaften hat, mit hochaktiven Anodenmaterialien, wie Lithium, Calcium, Natrium und dergleichen, und die effiziente Verwendung von Kathodenmaterialien mit hoher Energiedichte. Zu diesen geeigneten Kathodenmaterialien mit hoher Energiedichte gehören Eisensulfide, wie FeS2 und FeS, Kohlenstofffluoride, wie CFx, Metalloxide, wie V2O5, WO3, MoO3, Bleioxide, wie Pb3O4, PbO2 und PbO, Cobaltoxide, wie Co3O4, Manganoxide, wie MnO2, In2S3, NiS, Metallchromate, wie Ag2CrO4, Metallphosphate, wie Ag3PO4, LiCoO2, LiMn2O4, Bi2O3, CuO und Cu2O sowie Metallsulfate, wie CuSO4. Die Verwendung von wässrigen Elektrolyten in diesen Systemen ist ausgeschlossen, da die Anodenmaterialien ausreichend aktiv sind, um mit Wasser chemisch zu reagieren. Um die hohe Energiedichte, die durch die Verwendung dieser hochreaktiven Anoden und Kathoden mit hoher Energiedichte erhältlich ist, zu realisieren, ist es daher notwendig, ein nichtwässriges Elektrolytsystem zu verwenden.
  • Viele Zell- oder Batterieanwendungen, insbesondere in Transistorgeräten, wie Hörgeräten, Armbanduhren, Taschenrechnern und dergleichen, erfordern zum ordnungsgemäßen Betrieb eine Entladungsquelle mit im Wesentlichen gleichmäßigem Potential. Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei vielen nichtwässrigen Zellen, bei denen positive aktive Materialien eingesetzt werden, welche Leitfähigkeitsadditive wie Graphit und/oder Kohlenstoff enthalten, die Zelle, nachdem sie am Anfang entladen wurde, eine hohe Spannung aufweist, woraufhin die Zelle dann dazu übergeht, ihr unteres Arbeitsentladungsspannungsniveau erst dann zu erreichen, nachdem eine bestimmte Zeitspanne verstrichen ist. Die Zeitspanne, die die Zelle benötigt, um ihr gewünschtes Arbeitsentladungsspannungsniveau zu erreichen, hängt gewöhnlich von der Entladungsgeschwindigkeit durch die Last hindurch ab und könnte somit je nach der Apparatur, die sie mit Strom versorgen soll, zu einer Zeitspanne führen, die sich bis zu mehreren Stunden oder sogar Tagen erstreckt. Dieses Phänomen hat schwere Nachteile, wenn eine Zelle in elektronischen Geräten verwendet werden soll, die zum ordnungsgemäßen Betrieb eine Entladungsquelle mit im Wesentlichen gleichmäßigem Potential erfordern. In einigen dieser elektronischen Geräte könnte jede Anfangsspannungsspitze, die die gewünschte Betriebsspannung für das Gerät wesentlich übersteigt, zu einer schweren Beschädigung der elektronischen Komponenten des Geräts führen.
  • Ein Ansatz, um Geräte vor Batterien zu schützen, die hohe Spannungen aufweisen, bevor sie auf ihr gewünschtes Arbeitsspannungsniveau abklingen, besteht darin, zusätzliche elektronische Schaltungskomponenten hinzuzufügen, um die Hauptarbeitskomponenten des Geräts zu schützen. Dies erhöht jedoch nicht nur die Kosten für das Gerät, sondern würde auch zu einer Vergrößerung des Geräts führen, um die Schutzschaltung unterzubringen. Größere Geräte laufen der derzeitigen Bemühung um Miniaturisierung zuwider, bei der es für die Batterieindustrie notwendig wurde, immer kleinere elektrochemisch betriebene Zellen zu entwerfen.
  • Ein weiterer Ansatz, der eine anfangs hohe und potentiell nachteilige Spannung reduzieren soll, besteht darin, solche Zellen vor der ersten Verwendung durch einen Endverbraucher einer Vorentladungsbehandlung zu unterziehen. Solche Vorentladungsbehandlungen sind jedoch zeitraubend und teuer und reduzieren die Kapazität der Zelle. Daher ist es wünschenswert, jede erforderliche Vorentladung zu reduzieren oder zu beseitigen.
  • In US-A-4,489,144 wurde vorgeschlagen, dass die Zugabe eines Isoxazolderivats, wie 3,5-Dimethylisoxazol, zu dem Elektrolyten diese anfängliche hohe Spannung während der Entladung von nichtwässrigen Zellen kompensieren oder beseitigen kann. Man glaubte, dass das Isoxazolderivat mit unerwünschten Spezies, die vermutlich die anfänglich hohe Spannung verursachen, reagiert, indem es diese Spezies reduziert.
  • Es wurde jetzt festgestellt, dass eine günstige Reduktion der Anfangsleerlaufspannung in einer nichtwässrigen Zelle durch die Zugabe eines β-Aminoenons zu dem Elektrolyten erreicht werden kann. Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Zelle bereitzustellen, die Folgendes umfasst: eine hochaktive Anode, wie eine Lithiumanode, eine Kathode, die ein aktives Material, wie FeS2, umfasst, und einen nichtwässrigen Elektrolyten, der ein β-Aminoenon, wie 4-Amino-3-penten-2-on, umfasst.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft grundsätzlich ein Verfahren zur Herstellung einer nichtwässrigen Zelle, das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen einer Anode, einer organischen Elektrolytlösung und einer festen Kathode. Das Verfahren beinhaltet den Schritt des Hinzufügens eines β-Aminoenons in einem Bereich von 0,1 bis 5,0 Volumenprozent zu dem Elektrolyten, bezogen auf das Volumen des Elektrolytlösungsmittels.
  • Im Folgenden werden der Ausdruck "Additiv" und der Ausdruck "β-Aminoenon" in derselben Bedeutung verwendet.
  • Die Zugabe eines β-Aminoenons, wie 4-Amino-3-penten-2-on, zu nichtwässrigen organischen Elektrolyten reduziert und stabilisiert effektiv die unerwünscht hohen Anfangsleerlaufspannungen, die bei Kathodenmaterialien wie FeS2 beobachtet werden. Der hier verwendete Ausdruck "β-Aminoenon" wird verwendet, um ein Material zu beschreiben, das eine der folgenden Strukturen enthält: -CO-CR=C(NH2) wobei R Wasserstoff oder eine Alkylgruppe ist; oder -CO-CR=C(NR2R3) wobei R, R2 und R3 Wasserstoff oder eine Alkylgruppe sind.
  • Das β-Aminoenon-Additiv wird für die meisten nichtwässrigen elektrochemischen Elemente in einem Konzentrationsbereich zwischen 0,1 und 5,0 Volumenprozent eingesetzt, bezogen auf das Volumen des Elektrolytlösungsmittels, vorzugsweise zwischen 0,2 und 4,0 Volumenprozent und besonders bevorzugt zwischen 0,2 und 2,0 Volumenprozent.
  • Die Wirksamkeit von β-Aminoenonen bei der Steuerung einer anfänglich hohen Leerlaufspannung wurde zuerst festgestellt, während man die Elektrolytlösung von nichtwässrigen Zellen untersuchte, bei denen Kohlenstoff und/oder Graphit enthaltende FeS2-Kathoden und Lithiumanoden eingesetzt werden. Diese Zellen wurden mit einem Elektrolytlösungsmittel hergestellt, das 3,5-Dimethylisoxazol (DMI) enthielt, ein Isoxazolderivat, wie es in US-A-4,489,144 beschrieben ist. Nach der Alterung zeigten Gaschromatographie(GC)-Studien am Elektrolyten aus den nicht entladenen Zellen, dass das DMI nicht mehr nachweisbar war. Stattdessen wurde ein Amin nachgewiesen, das anfangs nicht in dem Elektrolyten vorhanden war. Das Amin wurde als 4-Amino-3-penten-2-on (AP) identifiziert, ein Vertreter einer Klasse von β-Aminoenonen. Eine zweite Verbindung wurde ebenfalls nachgewiesen, die anfangs nicht in dem Elektrolyten vorhanden war: 2,4-Pentandion (PD). Vermutlich ist die Anwesenheit von PD wenigstens zum Teil ein Artefakt, das durch die Einwirkung von Wasser auf den Elektrolyten während der GC-Probenvorbereitung entsteht.
  • Der Reaktionsmechanismus, an dem DMI und AP beteiligt sind, wurde durch eine GC-Analyse von Elektrolyten aus Studien zur Lagerung in Gläschen näher untersucht. Bei diesen Studien wurden verschiedene Komponenten einer Li/FeS2-Zelle isoliert und mit einem Elektrolyten, der DMI enthielt, kombiniert. Das allgemeine Verfahren war wie folgt: Ein Stück einer Zellkomponentenprobe von 1,905 cm (3/4 inch) im Quadrat wurde in eine 1-ounce-Flasche gegeben. Ein Elektrolyt wurde hergestellt, der 1 mol LiCF3SO3 enthielt, das zu 1 Liter 25:75:0,2 DIOX:DME:DMI (v/v/v) gegeben wurde, wobei DIOX 1,3-Dioxolan ist und DME 1,2-Dimethoxyethan ist. In ein Gläschen wurden 100 μl Elektrolyt gegeben. Das Gläschen wurde dann mit einem Stopfen verschlossen und drei Stunden lang in einer Trockenbox aufbewahrt. Am Ende dieses Zeitraums wurde der Elektrolyt in Methylenchlorid aufgenommen, die Lösung wurde mit Wasser extrahiert, und die Methylenchloridschicht wurde analysiert.
  • Anfangs wurde die Elektrolytreaktion mit dem Lithium, dem Separatormaterial und dem Kathodenmaterial untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
    Figure 00050001
    • * keines nachgewiesen
  • Die obigen Daten weisen darauf hin, dass DMI in einer Reaktion abgebaut wird, an der die Kathode beteiligt ist. Um den Punkt des DMI-Abbaus weiter zu isolieren, wurde eine Kathodenmischung aus dem Aluminiumfoliensubstrat isoliert, und der Gläschentest wurde mit der Kathodenmischung und diesem Aluminium getrennt durchgeführt. Die Mischung und das Aluminiumsubstrat wurden rekombiniert, und ein weiterer Gläschentest wurde durchgeführt. Ein weiterer Gläschentest wurde mit der Kathodenmischung und frischem Aluminium durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2
    Figure 00060001
    • * keines nachgewiesen
  • In einem weiteren Versuch, die reaktive Spezies beim Abbau von DMI und der Bildung von AP zu isolieren, wurden Komponenten der Kathodenmischung einzeln in Kombination mit frischem Substrataluminium dem Gläschentest unterzogen. Diese Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3
    Figure 00060002
    • * keines nachgewiesen
  • Die obigen Daten weisen darauf hin, dass die DMI-Abbaureaktion unter Bildung von AP nur in Gegenwart sowohl der Kathodenmischung als auch des Aluminiumsubstrat-Stromträger stattfindet, und lassen vermuten, dass die Abbaureaktion eine mögliche Wechselwirkung der Kathodenmischung mit dem Aluminiumsubstrat-Stromträger beinhaltet.
  • Weitere Experimente wurden durchgeführt, um zu bestimmen, ob die direkte Zugabe von AP oder PD zu dem Elektrolytlösungsmittel anstelle von DMI ähnliche vorteilhafte Ergebnisse in Bezug auf die Reduktion der Leerlaufspannung einer nicht entladenen Zelle zeigen würde. Mehrere Chargen von nichtwässrigen Zellen der Größe AA mit Lithiumanoden und Eisenpyritkathoden wurden gebaut, wobei der oben beschriebene Elektrolyt mit den folgenden Variationen verwendet wurde: a) kein DMI, b) 0,2% DMI, c) 0,2% PD (anstelle von DMI) und d) 0,2% AP (anstelle von DMI), alles in Volumenprozent des Elektrolytlösungsmittels. Der Pyrit für diese Zellen kam aus verschiedenen Produktionschargen, wie es in den beigefügten Tabellen angegeben ist, doch handelte es sich im Wesentlichen um dasselbe Material. Die Zellen wurden entweder bei Umgebungstemperatur (21 °C) oder bei 60 °C aufbewahrt. Die Zellen wurden zu dem in den folgenden Tabellen angegebenen Zeitpunkt aus dem Lager entnommen, und die Leerlaufspannung für die Zelle wurde gemessen. Die Zellen wurden dann geöffnet, und eine GC-Analyse des Elektrolyten wurde durchgeführt. Die Ergebnisse für die bei Umgebungstemperatur aufbewahrten Zellen sind in Tabelle 4 und die für die bei 60 °C aufbewahrten Zellen in Tabelle 5 gezeigt. Bedeutsamerweise enthielt selbst nach nur zwei Wochen bei Umgebungstemperatur keine dieser Zellen nachweisbare Mengen an DMI mehr, was darauf hinweist, dass die Abbaureaktion selbst bei Umgebungslagertemperaturen relativ schnell beendet wird. Tabelle 4: Lagerung bei 21 °C
    Figure 00080001
    • * keines nachgewiesen
    Tabelle 5: Laqerung bei 60 °C
    Figure 00090001
    • * keines nachgewiesen
  • Eine Untersuchung der Leerlaufspannungen für die Zellen in Tabelle 4 zeigt Folgendes: Nach 16 Wochen bei Umgebungstemperatur haben die Zellen mit DMI im Elektrolyten eine um 30 mV niedrigere Leerlaufspannung als die Zellen ohne DMI, was die in US-A-4,489,144 offenbarte Beobachtung bestätigt, dass DMI dabei hilft, die unerwünscht hohe Leerlaufspannung in solchen Zellen zu reduzieren. Die Zellen, die AP enthalten, haben eine um 35 mV niedrigere Leerlaufspannung als die Zellen ohne DMI. Andererseits gibt es nach 23 Wochen bei Umgebungstemperatur eine Differenz von 37 mV zwischen den DMI-Zellen und den Zellen ohne zugesetztes DMI, aber nur eine Differenz von 5 mV zwischen den PD-Zellen und den Zellen ohne DMI. Im Allgemeinen kann daraus geschlossen werden, dass die Zellen mit zum Elektrolyten gegebenem AP sich in Bezug auf die Reduktion der Leerlaufspannung in derselben Weise verhalten wie Zellen mit zugesetztem DMI, während die Zellen mit zum Elektrolyten gegebenem PD sich in derselben Weise verhalten wie Zellen, bei denen kein DMI zum Elektrolyten gegeben wurde. Die in Tabelle 5 dargestellten Zellen zeigen, dass die Zugabe von AP zu dem Elektrolyten die Leerlaufspannung reduziert.
  • Literaturstudien zeigen, dass AP durch die partielle Reduktion von DMI erhalten werden kann. Es kommt jedoch unerwartet, dass DMI in einer Reaktion mit der Kathode reduziert wird, in Anbetracht der Gegenwart eines noch stärkeren Reduktionsmittels, der Lithiummetallanode. Wenn DMI jedoch mit Butyllithium reduziert wird (das häufig verwendet wird, um die Reduktionskraft von Lithiummetall nachzuahmen), ist das Reaktionsprodukt 3-Methyl-5-hydroxymethylisoxazol, eine Verbindung, die kein β-Aminoenon ist, wie es hier definiert ist. Die Tatsache, dass dieses Reaktionsprodukt in den in Tabelle 1 bis 5 dargestellten Studien nicht zu finden ist, zusammen mit der Tatsache, dass AP leicht mit Lithiummetall reagiert, stützt den Vorschlag weiter, dass DMI in einer Reaktion mit der Kathode reduziert wird, so dass die Kathodenspannung gesenkt wird, und das resultierende AP von der Lithiumanode verbraucht wird. Auf der Grundlage dieser Information wäre es nicht zu erwarten, dass AP mit der Kathode reagiert, so dass deren Spannung gesenkt wird. Das Senken der Kathodenspannung beinhaltet vermutlich das Reduzieren der Kathode. Je mehr Reduktionskraft das Additiv also hat, desto wahrscheinlicher ist es, dass es die Kathodenspannung senkt. AP ist andererseits insofern eine reduzierte Form von DMI, als AP zwei zusätzliche Wasserstoffatome aufweist. AP, das bereits teilweise reduziert ist, hat weniger Reduktionskraft als DMI. Folglich hätte man nicht erwartet, dass AP die Kathodenspannung genauso effektiv wie DMI oder über haupt effektiv senkt. Die Ergebnisse in den Tabellen 1 bis 5 zeigen jedoch, dass sich AP in derselben Weise wie DMI verhält und die Kathodenspannung senkt.
  • Die Menge des β-Aminoenons von unter 0,1 Volumenprozent, bezogen auf das Volumen des Elektrolytlösungsmittels, würde wahrscheinlich nicht ausreichend Reduktionsmaterial liefern, um Verunreinigungen und/oder unerwünschte aktive Spezies im Zellsystem schnell und effektiv zu reduzieren. Eine Menge von über 5,0 Volumenprozent, bezogen auf das Volumen des Elektrolytlösungsmittels, kann überschüssiges reduzierendes Material liefern, dass nachteilige Wirkungen auf andere gewünschte Aspekte der Zelle verursachen könnte. Wenn man sich ausschließlich auf die Spannungsreduktion konzentriert, würde eine Ausführungsform der Erfindung zwar die Verwendung eines metallischen Reduktionsmittels, wie Zink, in der Kathode in Verbindung mit dem β-Aminoenon-Additiv im Elektrolyten beinhalten, doch kann das Additiv auch ohne das metallische Reduktionsmittel in der Zelle verwendet werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Das Weglassen eines solchen Reduktionsmittels kann tatsächlich zu bevorzugen sein, da solche Reduktionsmittel andere unerwünschte Merkmale innerhalb der Zelle erzeugen können.
  • Wenn die vorliegende Erfindung in Verbindung mit der Zugabe eines metallischen Reduktionsmittels praktiziert. wird, kann das metallische Reduktionsmittel entweder in einem Gemisch bei der Bildung einer Kathode eingesetzt werden, oder es könnte in Kontakt mit der Kathode platziert werden. Jedes diskrete Material, wie eine Schicht, eine Beschichtung, ein Metallsieb, ein Metallstreifen, ein poröser Metallstreifen oder ein Pulver, könnte eingesetzt werden, solange es sich in elektronischem und ionischem Kontakt mit der Kathode befindet. Die Wahl eines metallischen Reduktionsmittels hängt von der Spannung des aktiven Kathodenmaterials der Zelle in Bezug auf die Anode der Zelle ab. Während Zink zum Beispiel für ein nichtwässriges Lithium/FeS2-System zufriedenstellend sein kann, ist es möglicherweise für ein nichtwässriges Lithium/Ag2O-System nicht geeignet, da in Letzterem ein weniger anodisches (negatives) metallisches Reduktionsmittel, wie Zinn oder Blei, erforderlich sein kann. Sobald die Spannungsreihe also für einen speziellen nichtwässrigen Elektrolyten und ein Ano den/Kathoden-System bestimmt ist, kann man auswählen, welche metallischen Reduktionsmittel in Verbindung mit dem β-Aminoenon-Additiv verwendet werden können.
  • In den nichtwässrigen Zellsystemen dieser Erfindung wären geeignete aktive Kathodenmaterialien Eisensulfide, wie FeS2 und FeS, Kohlenstofffluoride, wie CFx, Metalloxide, wie V2O5, WO3, MoO3, Bleioxide, wie Pb3O4, PbO2 und PbO, Cobaltoxide, wie Co3O4, Manganoxide, wie MnO2, In2S3, NiS, Metallchromate, wie Ag2CrO4, Metallphosphate, wie Ag3PO4, LiCoO2, LiMn2O4, Bi2O3, CuO und Cu2O sowie Metallsulfate, wie CuSO4. Hochaktive Anoden zur Verwendung in nichtwässrigen Systemen gemäß dieser Erfindung wären selbstverzehrende Metalle; dazu gehören Aluminium, die Alkalimetalle, Erdalkalimetalle und Legierungen von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen untereinander und mit anderen Metallen. Der Ausdruck "Legierungen" soll in diesem Zusammenhang Gemische, feste Lösungen, wie Lithium-Magnesium, und die intermetallischen Verbindungen, wie Lithiummonoaluminid, umfassen. Die bevorzugten Anodenmaterialien sind Lithium, Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium und Legierungen davon. Kohlenstoffanoden, wie sie in Lithiumionenzellen verwendet werden, sind ebenfalls geeignete Anoden zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung. Ein bevorzugtes Anodenmaterial, das in Verbindung mit einer FeS2-Kathode mit einem Aluminiumkathodensubstrat verwendet werden soll, wäre eine Lithium-Aluminium-Legierung, wie sie in US-A-5,514,491 offenbart ist. Eine solche Legierung enthält 0,5 Gew.-% Aluminium und ist von Chemetall-Foote erhältlich.
  • In nichtwässrigen Zellen umfassen geeignete organische Lösungsmittel, die allein oder im Gemisch in der Zelle dieser Erfindung eingesetzt werden, die folgenden Verbindungsklassen: Alkylennitrile, z.B. Crotonitril (Flüssigbereiche, –51,1 bis 120 °C); Trialkylborate, z.B. Trimethylborat, (CH3O)3B (Flüssigbereich, –29,3 °C bis 67 °C), Tetraalkylsilicate, z.B. Tetramethylsilicat, (CH3O)4Si (Siedepunkt, 121 °C), Nitroalkane, z.B. Nitromethan, CH3NO2 (Flüssigbereich, –17 °C bis 100,8 °C), Alkylnitrile, z.B. Acetonitril, CH3CN (Flüssigbereich, –45 °C bis 81,6 °C), Dialkylamide, z.B. Dimethylformamid, HCON(CH3)2 (Flüssigbereich, –60,48 °C bis 149 °C), Lactame, z.B. N-Methylpyrrolidon, (Flüssigbereich, –16 °C bis 202 °C), Monocarbonsäureester, z.B. Ethylacetat (Flüssigbereich, –83,6 °C bis 77,06 °C), Orthoester, z.B. Trimethylorthoformiat, HC(OCH3)3 (Siedepunkt, 103 °C), Lactone, z.B. γ-Butyrolacton (Flüssigbereich, –42 °C bis 206 °C), Dialkylcarbonate, z.B. Dimethylcarbonat, OC(OCH3)2 (Flüssigbereich, 2 °C bis 90 °C), Alkylencarbonate, z.B. Propylencarbonat (Flüssigbereich, –48 °C bis 242 °C), Ethylencarbonat und Vinylencarbonat, Monoether, z.B. Diethylether (Flüssigbereich, –116 °C bis 34,5 °C), Polyether, z.B. 1,1- und 1,2-Dimethoxyethan (Flüssigbereich, –113,2 °C bis 64.5 °C bzw. –58 °C bis 83 °C), cyclische Ether, z.B. Tetrahydrofuran (Flüssigbereich, –65 °C bis 67 °C), 1,3-Dioxolan (Flüssigbereich, –95 °C bis 78 °C) und substituierte Dioxolane, Nitroaromaten, z.B. Nitrobenzol (Flüssigbereich, 5,7 °C bis 210,8 °C), cyclische Sulfone, z.B. Sulfolan (Schmelzpunkt, 22 °C), 3-Methylsulfolan (Schmelzpunkt, –1 °C), gesättigte Heterocyclen, z.B. Tetrahydrothiophen (Flüssigbereich, –96 °C bis 121 °C), 3-Methyl-2-oxazolidon (Schmelzpunkt, 15,9 °C), fünfgliedrige ungesättigte Heterocyclen, z.B. 1-Methylpyrrol (Siedepunkt, 114 °C), 2,4-Dimethylthiazol (Siedepunkt, 144 °C) und Furan (Flüssigbereich, –85,65 °C bis 31,36 °C), Dialkylsulfoxide, z.B. Dimethylsulfoxid (Flüssigbereich, 18,4 °C bis 189 °C), Dialkylsulfate, z.B. Dimethylsulfat (Flüssigbereich, –31,75 °C bis 188,5 °C), Dialkylsulfite, z.B. Dimethylsulfit (Siedepunkt, 126 °C), Alkylensulfite, z.B. Ethylenglycolsulfit (Flüssigbereich, –11 °C bis 173 °C), halogenierte Alkane, z.B. Methylenchlorid (Flüssigbereich, –95 °C bis 40 °C), 1,3-Dichlorpropan (Flüssigbereich, –99,5 °C bis 120,4 °C). Die bevorzugten Lösungsmittel von den obigen sind Sulfolan, Tetrahydrofuran, methylsubstituiertes Tetrahydrofuran, 1,3-Dioxolan, alkylsubstituiertes 1,3-Dioxolan, 3-Methyl-2-oxazolidon, Propylen- oder Ethylencarbonat, γ-Butyrolacton, Ethylenglycolsulfit, Dimethylsulfit, Dimethylsulfoxid und 1,1-, 1,2-Dimethoxyethan sowie Glyme. Von den bevorzugten Lösungsmitteln sind die besten 3-Methyl-2-oxazolidon, Propylen oder Ethylencarbonat, 1,2-Dimethoxyethan und 1,3-Dioxolan, da sie chemisch inerter gegenüber Batteriekomponenten zu sein scheinen und breite Flüssigbereiche haben und insbesondere weil sie eine hocheffiziente Nutzung der Kathodenmaterialien ermöglichen.
  • Bei dem aufzulösenden Elektrolyten zur Verwendung in der Erfindung kann es sich um ein einfaches oder Doppelsalz oder Gemische davon, z.B. LiCF3SO3 oder LiClO4 oder LiI handeln, die eine ionenleitfähige Lösung ergeben, wenn sie in einem oder mehreren Lösungsmitteln gelöst werden. Zu den geeigneten aufzulösenden Stoffen gehören Komplexe von anorganischen oder organischen Lewis-Säuren und anorganischen dissoziierfähigen Salzen. Die einzigen Anforderungen an die Eignung sind diejenigen, dass die Salze, ob einfach oder komplex, mit dem oder den eingesetzten Lösungsmitteln verträglich sind und dass sie eine Lösung ergeben, die in ausreichendem Maße ionenleitend ist. Gemäß dem Lewis- oder elektronischen Konzept von Säuren und Basen können viele Substanzen, die keinen aktiven Wasserstoff enthalten, als Säuren oder Akzeptoren von Elektronenpaaren wirken. Das Grundkonzept ist in der chemischen Literatur dargelegt (Journal of the Franklin Institute, Vol. 226, Juli/Dezember 1938, Seite 293–313, von G.N. Lewis). Ein vorgeschlagener Reaktionsmechanismus für die Art und Weise, in der diese Komplexe in einem Lösungsmittel funktionieren, ist im Einzelnen in US-A-3,542,602 beschrieben, wobei vorgeschlagen wird, dass der Komplex oder das Doppelsalz, der bzw. das zwischen der Lewis-Säure und dem dissoziierbaren Salz entsteht, eine Spezies ergibt, die stabiler ist als einer der beiden Bestandteile allein. Typische Lewis-Säuren, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind Aluminiumfluorid, Aluminiumbromid, Aluminiumchlorid, Antimonpentachlorid, Zirconiumtetrachlorid, Phosphorpentachlorid, Borfluorid, Borchlorid und Borbromid. Zu den dissoziationsfähigen Salzen, die in Kombination mit den Lewis-Säuren geeignet sind, gehören Lithiumfluorid, Lithiumchlorid, Lithiumbromid, Lithiumsulfid, Natriumfluorid, Natriumchlorid, Lithiumbromid, Kaliumfluorid, Kaliumchlorid und Kaliumbromid.
  • Die vorliegende Erfindung kann bei der Herstellung sowohl von primären als auch von sekundären nichtwässrigen Zellen in einer Vielzahl von Zellkonstruktionen verwendet werden; dazu gehören unter anderem zylindrische gewickelte Zellen, zylindrische Spulenzellen, Miniaturknopfzellen, Zellen mit einer oder mehreren planaren Elektroden, die in einer cofacialen Orientierung oder in einer coplanaren Orientierung angeordnet sind, und prismatische Zellen. Weiterhin wurden die Experimente zwar durch Zugabe von AP zum Elektrolyten durchge führt, doch wird sich der Fachmann darüber im Klaren sein, dass dasselbe Ergebnis bei der Zugabe von AP zur Kathode der Zelle erwartet werden kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Herstellung einer nichtwässrigen Zelle, das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen einer Anode, einer organischen Elektrolyt lösung, die einen in einem organischen Lösungsmittel gelösten Stoff umfasst, und einer festen Kathode und Hinzufügen eines Additivs, das eine der folgenden Strukturen enthält: -CO-CR=C(NH2) wobei R Wasserstoff oder eine Alkylgruppe ist; oder -CO-CR=C(NR2R3) wobei R, R2 und R3 Wasserstoff oder eine Alkylgruppe sind.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Additiv zu dem Elektrolyten gegeben wird.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das Additiv in einem Bereich von 0,1 bis 5,0 Volumenprozent zu dem Elektrolyten gegeben wird, bezogen auf das Volumen des organischen Lösungsmittels.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei das Additiv in einem Bereich von 0,2 bis 4,0 Volumenprozent zu dem Elektrolyten gegeben wird, bezogen auf das Volumen des organischen Lösungsmittels.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei es sich bei dem Additiv um 4-Amino-3-penten-2-on handelt.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei die Kathode ein Material umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Eisensulfiden, Kohlenstofffluoriden, V2O5, WO3, MoO3, Pb3O4, PbO2, PbO, Co3O4, Manganoxiden, In2S3, NiS, Ag2CrO4, Ag3PO4, LiCoO2, LiMn2O4, Bi2O3, CuO, Cu2O und CuSO4 besteht.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei die Anode ein Material umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Lithium, Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Kohlenstoff, Legierungen von Lithium, Legierungen von Natrium, Legierungen von Kalium, Legierungen von Calcium, Legierungen von Magnesium und Legierungen von Kohlenstoff besteht.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Anode ein Material umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Lithium, Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Kohlenstoff, Legierungen von Lithium, Legierungen von Natrium, Legierungen von Kalium, Legierungen von Calcium, Legierungen von Magnesium und Legierungen von Kohlenstoff besteht.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Kathode FeS2 umfasst und die Anode eine Lithium- und Aluminium-Legierung umfasst.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, das weiterhin den Schritt des Hinzufügens eines Polyethers zu dem Elektrolyten umfasst.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei es sich bei dem Polyether um 1,2-Dimethoxyethan handelt.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 9, das weiterhin den Schritt des Hinzufügens eines cyclischen Ethers zu dem Elektrolyten umfasst.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei es sich bei dem cyclischen Ether um 1,3-Dioxolan handelt.
DE60205922T 2001-10-01 2002-09-30 Direkter zusatz von beta-aminoenonen in organischen elektrolyten nichtwässriger zellen mit festkörperkathoden Expired - Lifetime DE60205922T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US968112 2001-10-01
US09/968,112 US6730136B2 (en) 2001-10-01 2001-10-01 Direct addition of beta-aminoenones in organic electrolytes of nonaqueous cells employing solid cathodes
PCT/US2002/031048 WO2003030279A2 (en) 2001-10-01 2002-09-30 Direct addition of beta-aminoenones in organic electrolytes of nonaqueous cells employing solid cathodes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60205922D1 DE60205922D1 (de) 2005-10-06
DE60205922T2 true DE60205922T2 (de) 2006-06-29

Family

ID=25513753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60205922T Expired - Lifetime DE60205922T2 (de) 2001-10-01 2002-09-30 Direkter zusatz von beta-aminoenonen in organischen elektrolyten nichtwässriger zellen mit festkörperkathoden

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6730136B2 (de)
EP (1) EP1430556B1 (de)
JP (1) JP4317750B2 (de)
CN (1) CN1295803C (de)
AT (1) ATE303659T1 (de)
AU (1) AU2002341896A1 (de)
CA (1) CA2459111C (de)
DE (1) DE60205922T2 (de)
HK (1) HK1065650A1 (de)
WO (1) WO2003030279A2 (de)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7335441B2 (en) * 2001-08-20 2008-02-26 Power Paper Ltd. Thin layer electrochemical cell with self-formed separator
US7491465B2 (en) 2004-03-23 2009-02-17 Power Paper, Ltd. Method of making a thin layer electrochemical cell with self-formed separator
US7022431B2 (en) * 2001-08-20 2006-04-04 Power Paper Ltd. Thin layer electrochemical cell with self-formed separator
US7820320B2 (en) 2001-08-20 2010-10-26 Power Paper Ltd. Method of making a thin layer electrochemical cell with self-formed separator
US6849360B2 (en) 2002-06-05 2005-02-01 Eveready Battery Company, Inc. Nonaqueous electrochemical cell with improved energy density
US7033698B2 (en) * 2002-11-08 2006-04-25 The Gillette Company Flexible cathodes
US20040224229A1 (en) * 2003-05-09 2004-11-11 Mansuetto Michael F. Alkaline cell with copper oxide cathode
KR100528933B1 (ko) * 2003-10-22 2005-11-15 삼성에스디아이 주식회사 유기전해액 및 이를 채용한 리튬 전지
DE602006014591D1 (de) * 2005-12-15 2010-07-08 Cardiac Pacemakers Inc Verfahren und vorrichtung für eine kleine stromquelle für eine implantierbare vorrichtung
US20080076029A1 (en) * 2006-07-27 2008-03-27 Bowden William L Battery
US7648798B2 (en) * 2006-07-27 2010-01-19 The Gillette Company Battery with electrolyte containing aluminum salt
US20080026296A1 (en) * 2006-07-27 2008-01-31 Bowden William L Battery
US7867553B2 (en) 2006-08-23 2011-01-11 The Gillette Company Method of making cathode including iron disulfide
US20080050654A1 (en) * 2006-08-23 2008-02-28 Maya Stevanovic Battery
US20080057403A1 (en) * 2006-09-06 2008-03-06 Issaev Nikolai N Lithium cell
US8460824B2 (en) * 2007-10-19 2013-06-11 Eveready Battery Company, Inc. Lithium-iron disulfide cell design
EP2270908A4 (de) * 2008-01-03 2013-01-30 Huizhou City Desay Lithium Battery S & T Co Ltd Hochenergiebatterie und verfahren zu ihrer herstellung
US20090202910A1 (en) * 2008-02-08 2009-08-13 Anglin David L Alkaline Batteries
JP5730877B2 (ja) * 2009-08-27 2015-06-10 エバレデイ バツテリ カンパニー インコーポレーテツド 高パイライト含有量及び低導電性添加剤を有するリチウム−二硫化鉄カソード調製
US8119286B2 (en) * 2009-11-24 2012-02-21 The Gillette Company Electrochemical cells with improved separator and electrolyte
US11081721B2 (en) 2009-11-24 2021-08-03 Duracell U.S. Operations, Inc. Secondary electrochemical cells with separator and electrolyte combination
US8349493B2 (en) * 2009-11-24 2013-01-08 The Gillette Company Electrochemical cells with improved separator and electrolyte
JP2011142049A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 電極、マグネシウムイオン２次電池、および電力システム
US8877383B2 (en) * 2010-06-21 2014-11-04 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Magnesium-based battery
US8361651B2 (en) * 2011-04-29 2013-01-29 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Active material for rechargeable battery
JP5762828B2 (ja) * 2011-06-06 2015-08-12 学校法人東京理科大学 ナトリウム二次電池
US8920969B2 (en) 2012-12-05 2014-12-30 The Gillette Company Alkaline electrochemical cells with separator and electrolyte combination
US10008748B2 (en) 2012-12-05 2018-06-26 Duracell U.S. Operations, Inc. Alkaline electrochemical cells with separator and electrolyte combination
US9551758B2 (en) 2012-12-27 2017-01-24 Duracell U.S. Operations, Inc. Remote sensing of remaining battery capacity using on-battery circuitry
US9478850B2 (en) 2013-05-23 2016-10-25 Duracell U.S. Operations, Inc. Omni-directional antenna for a cylindrical body
US9726763B2 (en) 2013-06-21 2017-08-08 Duracell U.S. Operations, Inc. Systems and methods for remotely determining a battery characteristic
US9882250B2 (en) 2014-05-30 2018-01-30 Duracell U.S. Operations, Inc. Indicator circuit decoupled from a ground plane
US10297875B2 (en) 2015-09-01 2019-05-21 Duracell U.S. Operations, Inc. Battery including an on-cell indicator
US10818979B2 (en) 2016-11-01 2020-10-27 Duracell U.S. Operations, Inc. Single sided reusable battery indicator
US10608293B2 (en) 2016-11-01 2020-03-31 Duracell U.S. Operations, Inc. Dual sided reusable battery indicator
US11024891B2 (en) 2016-11-01 2021-06-01 Duracell U.S. Operations, Inc. Reusable battery indicator with lock and key mechanism
US10483634B2 (en) 2016-11-01 2019-11-19 Duracell U.S. Operations, Inc. Positive battery terminal antenna ground plane
US10151802B2 (en) 2016-11-01 2018-12-11 Duracell U.S. Operations, Inc. Reusable battery indicator with electrical lock and key
US11837754B2 (en) 2020-12-30 2023-12-05 Duracell U.S. Operations, Inc. Magnetic battery cell connection mechanism

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4489144A (en) 1983-03-28 1984-12-18 Union Carbide Corporation Isoxazole derivative additive in organic electrolytes of nonaqueous cells employing solid cathodes
JPH02244566A (ja) * 1989-03-17 1990-09-28 Furukawa Electric Co Ltd:The 電池
US4952330A (en) 1989-05-25 1990-08-28 Eveready Battery Company, Inc. Nonaqueous electrolyte
US5219683A (en) 1990-08-02 1993-06-15 Eveready Battery Company, Inc. Diol diesters and alkoxyalkylesters as solvents for nonaqueous battery electrolytes
US5290414A (en) 1992-05-15 1994-03-01 Eveready Battery Company, Inc. Separator/electrolyte combination for a nonaqueous cell
US5229227A (en) 1992-07-23 1993-07-20 Eveready Battery Company Inc. Low flammability nonaqueous electrolytes
US5432030A (en) 1993-12-02 1995-07-11 Eveready Battery Company, Inc. Li/FeS2 cell employing a solvent mixture of diox, DME and 3ME20X with a lithium-based solute
US5514491A (en) 1993-12-02 1996-05-07 Eveready Battery Company, Inc. Nonaqueous cell having a lithium iodide-ether electrolyte
JPH08225502A (ja) * 1994-12-22 1996-09-03 Sumitomo Chem Co Ltd β−アミノエノンの製造方法
JPH08236155A (ja) * 1995-02-27 1996-09-13 Sanyo Electric Co Ltd リチウム二次電池
US5582934A (en) * 1995-05-17 1996-12-10 Henkel Corporation Additives for electrolytic solutions
US5691083A (en) 1995-06-07 1997-11-25 Eveready Battery Company, Inc. Potassium ion additives for voltage control and performance improvement in nonaqueous cells
JPH10189008A (ja) 1996-12-27 1998-07-21 Sanyo Electric Co Ltd リチウム電池
US6255021B1 (en) 1997-08-04 2001-07-03 Sanyo Electric Co., Ltd. Lithium battery including storage stabilized dioxolane-containing electrolyte
GB9929698D0 (en) 1999-12-15 2000-02-09 Danionics As Non-aqueous electrochemical cell
JP2001210366A (ja) 2000-01-26 2001-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電気化学装置およびその電解液

Also Published As

Publication number Publication date
HK1065650A1 (en) 2005-02-25
AU2002341896A1 (en) 2003-04-14
US6730136B2 (en) 2004-05-04
WO2003030279A3 (en) 2003-07-03
EP1430556B1 (de) 2005-08-31
WO2003030279A2 (en) 2003-04-10
EP1430556A2 (de) 2004-06-23
ATE303659T1 (de) 2005-09-15
CA2459111C (en) 2014-11-18
CN1561554A (zh) 2005-01-05
CN1295803C (zh) 2007-01-17
DE60205922D1 (de) 2005-10-06
JP4317750B2 (ja) 2009-08-19
US20030070283A1 (en) 2003-04-17
CA2459111A1 (en) 2003-04-10
JP2005505894A (ja) 2005-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60205922T2 (de) Direkter zusatz von beta-aminoenonen in organischen elektrolyten nichtwässriger zellen mit festkörperkathoden
DE69635736T2 (de) Kaliumionenzusätze für spannungskontrolle und leistungsverbesserung in nichtwässrigen zellen
DE2848962C2 (de) Galvanische Zelle
DE3637146C2 (de)
DE2840795C2 (de)
DE3048286C2 (de)
DE602005000876T2 (de) Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyten
DE2262256C3 (de) Galvanisches Element
DE2535473A1 (de) Zelle mit einem nichtwaessrigen elektrolyten aus sulfolan oder einem alkylsubstituierten sulfolanderivat
DE2943646C2 (de)
DE2726380C2 (de) Elektrochemische Stromquelle hoher Energiedichte
DE60304534T2 (de) Organische Elektrolytlösung und Lithiumbatterie diese Lösung enthaltend
DE60222068T2 (de) Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyten
DE69333720T2 (de) Organische Elektrolytlösung und diese Lösung enthaltende Zelle
DE102014201174A1 (de) Kathode für eine Lithium-Schwefel-Batterie und Verfahren zum Herstellen derselben
DE69837368T2 (de) Kathode mit Gemischtphase-Metalloxid, Herstellungsverfahren und Elektrochemische Zelle dafür
DE3023970C2 (de) Nichtwäßriges galvanisches Element
DE3022977A1 (de) Nichtwaessriges galvanisches element
DE2502497B2 (de) Galvanisches Element
DE2756926C3 (de) Galvanische Bleioxidzelle mit einer negativen Elektrode aus einem sehr aktiven Metall, einer positiven Elektrode und einem organischen Lösungsmittel für das Elektrolytsalz
DE2756927C3 (de) Galvanische Bleioxidzelle mit organischem Lösungsmittel für das Elektrolytsalz
DE2757028C3 (de) Galvanische Bleioxidzelle mit einer negativen Elektrode aus einem sehr aktiven Metall, einer positiven Elektrode und einem organischen Lösungsmittel für das Elektrolytsalz
DE2557600B2 (de) Galvanisches element mit einem nitril als loesungsmittel fuer das elektrolytsalz
EP3635807B1 (de) Elektrolyt für eine alkali-schwefel-batterie, alkali-schwefel-batterie denselben enthaltend, und verwendung des elektrolyten
DE102018105613A1 (de) Elektrolyt-Zusatz für Lithium-Ionen-Batterien

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition