鋰離子電池的製作方法

2023-11-30 13:14:01

專利名稱：：鋰離子電池的製作方法鋰離子電池
背景技術：
本發明總體上涉及鋰電池的領域。具體而言，本發明涉及在電池壽命期間不易受到容量衰減的影響的鋰離子電池。鋰離子電池包括正集電器(例如，諸如鋁箔等的鋁)和負集電器(例如，諸如銅箔等的銅)，其中正集電器上提供有活性材料(例如LiCo02)，負集電器上提供有活性材料(例如，諸如石墨等的碳質材料)。正集電器和其上提供的活性材料一起被稱為正電極，而負集電器和其上提供的活性材料被稱為負電極。圖1示出了如上所述的常規鋰離子電池IO的一部分的示意性示圖。電池10包括包括正集電器22和正活性材料24的正電極20、包括負集電器32和負活性材料34的負電極30、電解質材料40以及提供於正電極20和負電極30中間(intermediate)或之間的間隔體(例如，聚合物多孔間隔體，未示出)。電極20、30可以設置成相對扁平的或平坦的板，或者可以巻成或繞成螺旋或其他構造(例如橢圓狀構造)。還可以將電極設置成摺疊結構。在電池10充放電期間，鋰離子在正電極20和負電極30之間移動。例如，當電池10放電時，鋰離子從負電極30流動到正電極20。相反，當對電池IO充電時，鋰離子從正電極20流動到負電極30。常規鋰離子電池的一個難題是，由於電池老化和循環操作，在電池壽命期間它們可能會表現出容量衰減。如這裡所使用的那樣，"容量衰減"一詞表示在電池壽命期間的電池容量的損失。醫療裝置行業生產各式各樣的用於治療患者的醫療疾病的電子設備和機械設備。根據醫療疾病，可以將醫療裝置外科植入或從外部連接到接受治療的患者。臨床醫師單獨使用醫療裝置或與藥物治療和手術結合起來以治療患者的醫療疾病。對於某些醫療疾病而言，醫療裝置提供最好的，有時是唯一的治療，以使人恢復到更健康的狀態和更長的壽命。希望能提供一種用於電池供電設備的改進的電池電源，所述電池供電設備例如是醫療裝置，包括可植入醫療裝置。在這種情況下，提供可再充電的電池可能是有利的。提供對電池壽命期間的容量衰減較有抵抗力的電池也可能是有利的。提供採用了包括這些或其他有利特徵中的任一種或多種的電池的醫療裝置(例如可植入醫療裝置)也將是有利的。
發明內容本發明的示範性實施例涉及一種鋰離子電池，其包括正電極；包括碳的負電極；以及含有第一和第二添加劑的電解質。所述第一添加劑包括起到離子接收器作用的硼垸或硼酸鹽化合物，而所述第二添加劑包括能夠在所述負電極的表面上發生反應以形成離子導電層的烯烴。本發明的另一示範性實施例涉及一種鋰離子電池，其包括正電極；包括碳纖維或石墨化中間相碳微珠和焦炭的混合物的負電極；以及包括第一添加劑和第二添加劑的電解質，所述第一添加劑包括起到離子接收器作用的硼垸或硼酸鹽化合物，而所述第二添加劑包括能夠在所述負電極的表面上發生反應以形成離子導電層的烯烴。本發明的另一示範性實施例涉及一種鋰離子電池，其包括正電極；包括活性材料的負電極，所述活性材料包括石墨化中間相碳微珠和焦炭；以及包括碳酸亞乙烯酯和三甲氧基硼氧酯添加劑的電解質。本發明的另一示範性實施例涉及包括鋰離子電池的醫療裝置，所述鋰離子電池用於為醫療裝置供電。所述鋰離子電池包括正電極、包括碳的負電極以及含有第一和第二添加劑的電解質。所述第一添加劑包括起到離子接收器作用的硼烷或硼酸鹽化合物，而所述第二添加劑包括能夠在所述負電極的表面上發生反應以形成離子導電層的烯烴。圖1為常規鋰離子電池的示意性截面圖；圖2為根據示範性實施例的鋰離子電池的一部分的示意性截面圖；圖3為條形圖，其示出了負電極包括MCMB並採用了各種電解質添加劑的鋰電池的容量衰減情況；圖4為條形圖，其示出了負電極包括MCMB和焦炭並採用了各種電解質添加劑的鋰電池的容量衰減情況；圖5為條形圖，其示出了負電極包括碳纖維並採用了各種電解質添加劑的鋰電池的容量衰減情況；圖6為植入患者體內或軀幹內的可植入醫療裝置形式的系統的示意圖；圖7為可植入醫療裝置形式的另一種系統的示意圖。具體實施方式根據示範性實施例，可以提供一種電池，其對電池壽命期間的容量衰減可表現出增強的抵抗力。該電池包括含碳的負電極和電解質，電解質包括一種或多種添加劑，用於減小使用期間電池經受的容量衰減的量。可以將這種電池用於在整個使用壽命期間需要相對恆定的容量的許多中應用中的任意一種應用，包括可植入醫療裝置。參考圖2，其根據示範性實施例示出了鋰離子電池100的一部分的示意性截面圖。根據示範性實施例，電池100的額定值大約在10和1000毫安時(mAh)之間。根據另一示範性實施例，電池的額定值大約在100和400mAh之間。根據另一示範性實施例，該電池為大約300mAh的電池。根據另一示範性實施例，該電池為大約75mAh的電池。電池外殼(未示出)可以由不鏽鋼或另一種金屬製成。根據示範性實施例，電池外殼可以由鈦、鋁或其合金製成。根據另一示範性實施例，電池外殼可以由塑性材料或塑性箔層壓材料(例如，設置在聚烯烴層和聚酯層之間的鋁箔)製成。電池100的尺寸可以根據不同的示範性實施例而不同。例如，在一個示範性實施例中，纏繞電極使得它們可以被設置在相對為稜柱形的電池外殼中，根據該示範性實施例，該電池的尺寸為大約30-40mm之間的尺寸乘以大約20-30mm之間的尺寸乘大約5-7mm之間的尺寸。根據另一示範性實施例，該電池的尺寸大約為20mm乘以20mm乘以3mm。根據另一示範性實施例，可以將該電池提供為直徑大約為30mm、厚度大約為3rmn的鈕扣電池型電池。本領域的技術人員將會認識到，這裡所述的尺寸和結構僅僅是例示性的，可以根據這裡所述的新穎的原理生產許多種尺寸、形狀和結構的電池。電池100包括至少一個正電極110和至少一個負電極120。間隔體150設置在正電極110和負電極120中間或之間。根據示範性實施例，間隔體150為諸如聚丙烯/聚乙烯共聚物或另一種聚烯烴多層層壓體等的聚合物材料，其中形成有微孔以容許電解質和鋰離子從間隔體一側流到另一側。根據示範性實施例，間隔體150的厚度在大約10微米(um)禾tl50um之間。根據特定示範性實施例，間隔體的厚度大約為25um，間隔體的平均孔隙大小在大約0.02um和0.1nm之間。根據示範性實施例，將電池100設置成螺旋纏繞的稜柱形電池，其中電池單元被氣密密封在具有玻璃穿通體的不鏽鋼外殼內。根據其他示範性實施例，電極可以設置成電池100的扁平或平面組件或者可以設置成摺疊結構。根據一個特定示範性實施例，可以繞著相對為矩形的芯杆纏繞電極，使它們形成橢圓體纏繞線巻，以插入到相對為稜柱形的電池外殼中。根據其他示範性實施例，可以將該電池設置成鈕扣電池、薄膜固態電池或另一種鋰離子電池結構。根據示範性實施例，通過包括鎳或鎳合金的構件或舌片(tab)將負電極耦合到不鏽鋼外殼。可以將鋁或鋁合金構件或舌片耦合或附著到正電極。根據示範性實施例，鎳和鋁舌片可以充當電池的端子。正電極110包括由諸如金屬等的導電材料製成的集電器112。根據示範性實施例，集電器112包括鋁或鋁合金並具有大約5um和75um之間的厚度。根據特定示範性實施例，集電器112的厚度大約為20um。還要指出的是，儘管將正集電器112圖示和描述為薄的箔材料，但是根據各示範性實施例，正集電器可以具有多種其他構造中的任一種。例如，正集電器可以是柵格，例如網狀柵格、伸展金屬柵格、光化學蝕刻柵格等。集電器112上設置有活性材料層114(例如塗布在集電器上)。儘管圖2示出了僅在集電器112的一側上設置層114，應當理解，可以在集電器112的兩側上都設置或塗布與所示的層114類似或相同的活性材料層。根據示範性實施例，層114為包括鋰的材料或化合物，在電池放電和充電期間分別可以摻雜和不摻雜鋰。根據特定示範性實施例，層114包括鋰鈷氧化物(LiCo02)。閱讀本文的人將會認識到，根據各種其他示範性實施例，替代LiCo02或除LiCo02之外，正活性材料層可以由各種其他材料製成或包括各種其他材料。例如，正活性材料可以具有複合材料，該複合材料包括2004年10月29日提交的題為"Lithium-IonBattery"的美國專利申請No.10/979，041中所述的各種材料組合中的任一種，在此通過引用將其全部公開內容引入。根據示範性實施例，活性材料層114的厚度在大約0.1um和3mm之間。根據另一示範性實施例，活性材料層114的厚度在大約25um和300um之間。根據特定示範性實施例，活性材料層114的厚度大約為75um。負電極120包括的作為其一部分的負集電器122由諸如金屬等導電材料製成。根據示範性實施例，集電器122為銅或銅合金。根據另一示範性實施例，集電器122為鈦或鈦合金。根據另一示範性實施例，集電器122為鎳或鎳合金。還要指出的是，儘管將負集電器122圖示和描述為薄的箔材料，但根據各示範性實施例負集電器可以具有多種其他構造中的任一種。例如，負集電器可以是柵格，例如網狀柵格、伸展金屬柵格、光化學蝕刻柵格等。根據示範性實施例，集電器122的厚度在大約lOOnm和100"m之間。根據另一示範性實施例，集電器122的厚度在大約5um和25um之間。根據特定示範性實施例，集電器122的厚度大約為lO"m。負集電器122上設置有活性材料層124。儘管圖2示出了僅在集電器122的一側上設置層124，應當理解，可以在集電器122的兩側上都設置或塗布與所示層類似或相同的活性材料層。根據示範性實施例，層124包括碳質材料，例如石油焦炭、碳纖維、硬碳、石墨(例如天然石墨、人造石墨、馬鈴薯碳(potatocarbon)等)、粉末石墨化瀝青(中間相碳微珠(MCMB))或其組合。根據示範性實施例，負集電器上設置的活性材料層包括重量百分比在大約70和95之間的MCMB和重量百分比在5和30之間的焦炭。根據特定示範性實施例，負集電器上設置的活性材料層包括大約80重量％的MCMIB和20重量％的焦炭。根據其他示範性實施例，MCMB/焦炭層中焦炭的百分比可以在大約10和30之間的重量百分比的範圍內。當焦炭的百分比大大超出該範圍的上限時，該電池可能會表現出諸如容量減小和不可逆容量增大等不利效果，在大大低於該範圍的下限的水平上，與使用焦炭相關的益處可能會消失。還可以與活性材料層124—起使用粘合材料，以便將有源層中使用的材料保持在一起。例如，根據示範性實施例，活性材料層可以包括諸如炭黑等的導電添加劑和諸如聚偏氟乙烯(PVDF)或彈性聚合物等的粘合劑。根據各種示範性實施例，活性材料124的厚度在大約0.1ym和3mm之間。根據其他示範性實施例，活性材料124的厚度在大約25tim和300"m之間。根據另一示範性實施例，活性材料124的厚度可以在大約20um和90um之間，根據特定示範性實施例，可以是大約75lim。在正負電極中間或之間設置電解質130，以提供鋰離子可以穿過的介質。根據示範性實施例，電解質為液體且包括(例如)溶解在一種或多種非水溶劑中的鋰鹽。根據另一示範性實施例，電解質可以是溶解在諸如聚環氧乙烷或矽酮等的聚合物材料中的鋰鹽。根據另一示範性實施例，電解質可以是離子性液體，例如N-甲基-N-烷基吡咯垸雙(三氟甲基磺醯)亞氨基鹽。根據另一示範性實施例，電解質可以是固態電解質，例如鋰離子導電玻璃，如氮氧化鋰磷(LiPON)。可以根據其他示範性實施例使用各種其他電解質。例如，根據一示範性實施例，電解質可以是1.0M的LiPF6鹽中的碳酸乙二酯和碳酸二乙酯的混合物。根據另一示範性實施例，電解質可以包括聚碳酸丙二酯溶劑和雙草酸硼酸鋰鹽(有時稱為LiBOB)。根據其他示範性實施例，電解質可以包括以下材料的一種或多種PVDF共聚物、PVDF-聚醯亞胺材料和有機矽聚合物、熱聚合凝膠、輻射固化丙烯酸鹽、聚合物凝膠的顆粒、無機凝膠聚合物電解質、無機凝膠-聚合物電解質、PVDF凝膠、聚環氧乙烷(PEO)、玻璃陶瓷電解質、磷酸鹽玻璃、鋰導電玻璃、鋰導電陶瓷和無機離子性液體或凝膠等。根據示範性實施例，電解質包括有機碳酸鹽與作為鋰鹽的1摩爾LiPF6的混合物。根據特定示範性實施例，電解質包括若干有機碳酸鹽，例如碳酸丙二酯、碳酸乙二酯、碳酸二乙酯和LiPF6。電解質130包括兩種或更多種添加劑，用於減少電池100發生容量衰減的可能性。已經報導過這些材料有助於防止在用於負電極的碳質材料表面上形成LiF。不希望形成LiF，因為人們認為這種材料致使容量衰減並且不是形成在負電極上的穩定的離子導電層(可以將其稱為固體電解質界面(SEI)層)的有利成分。根據示範性實施例，電解質130包括硼酸鹽或硼垸化合物第一添加劑，其充當著陰離子接收器。硼酸鹽或硼烷化合物可以包括含硼氧酯(boroxine)環的化合物(例如三甲氧基硼氧酯(TMOBX)或其衍生物或三甲基硼氧環烷(trimethylboroxine))、包括具有聚烷撐氧鏈的硼氧酯環的化合物以及具有苯基環被取代或未被取代的硼氧酯環的化合物。根據特定示範性實施例，第一添加劑為TMOBX。根據示範性實施例，電解質130包括為烯烴的第二添加劑，其能夠在負電極表面上發生反應(例如聚合)以形成SEI層。特別有吸引力的這樣一種添加劑結合了較易於在碳表面上聚合的不飽和鍵。可以用於第二添加劑的烯烴包括碳酸亞乙烯酯及其衍生物、碳酸亞丙烯酯、亞乙基乙基碳酸酯、異亞丙基乙基碳酸酯、乙酸亞乙烯酯、亞乙烯基碳酸乙酯和肉桂酸乙酯。根據特定示範性實施例，第二添加劑為碳酸亞乙烯酯(VC)或一種或多種其衍生物。本發明的發明人通過試驗發現利用添加劑的組合可以獲得出人意料的協同效應。例如，以前在鋰離子電池中使用過的諸如VC和TMOBX等添加劑，因為認為這些添加劑可以有助於製造更加穩定的SEI層。不過，過去在使用諸如VC或TMOBX的添加劑時，是將其作為電解質中唯一的添加劑使用的(例如，只將VC加入電池中的電解質)。如下文提供的範例1和2中所示，通過試驗，本發明的發明人判定在利用添加劑的組合時可以實現改善的容量衰減性能。亦即，與採用多種添加劑的電池中可以實現的容量衰減相比，僅採用一種添加劑的電池中的容量衰減會更大。這種結果的一種可能的解釋(尚未經過試驗驗證)是，不同的添加劑可以以不同的方式起作用以產生更穩定的SEI層，使得使用多種添加劑可以提供每種單一添加劑的不同益處。根據一個示範性實施例，電解質包括大約0.1%和3.0%之間的TMOBX和大約0.1%和10.0%之間的VC。根據一個示範性實施例，電解質包括大約0.3%和1.0%之間的TMOBX和大約0.1%和10.0%之間的VC。根據特定示範性實施例，電解質包括大約0.3重量％的TMOBX和大約2.4%的VC。根據示範性實施例，具有含碳負電極(其中活性材料包括MCMB和焦炭的混合物)的鋰電池包括具有TMOBX和VC添加劑的電解質。根據另一示範性實施例，具有含碳負電極(其中活性材料包括碳纖維)的鋰電池包括具有TMOBX和VC添加劑的電解質。在這種鋰電池的電解質中同時使用TMOBX和VC添加劑旨在獲得電池壽命性能更好的電池，其表現出顯著的容量衰減的趨勢減弱。在使用含碳負電極的鋰離子電池的電解質中提供諸如VC和TMOBX等添加劑的一個有利特徵是這種電池可以具有功能性和可靠性得到改善的更長壽命。這種電池的電壓/容量曲線與未使用這些添加劑的電池相比，在電池壽命將要結束時可以表現出更斜度更大的形狀，這可以允許更為準確的選擇替換指示器(ERI)預測。這種添加劑還可以用於促進"均勻化"反應，通過這種反應鋰在負電極中分布得更加均勻。範例1製備標稱容量大約為0.3安時(Ah)的鋰離子電池，其具有LiCo02正電極、含碳負電極和電解質，電解質包括有機碳酸鹽與1摩爾作為鋰鹽的LiPF6的混合物。電池被構造成氣密密封在具有玻璃穿通體的不鏽鋼外殼中的螺旋纏繞的稜柱形電池。電池的額定容量大約為0.3安培-小時。除了下述不同之外，以相同的方式構造所有電池。通過將三種碳類型結合在負電極中來製造十二種鋰離子電池，每種鋰離子電池具有四種電解質配方。所述碳類型為(l)MCMB;(2)MCMB/焦炭混合物(80/20%比例的MCMB和石油焦炭);以及(3)碳纖維。將所有電極塗布成大約11g/cr^的沉積密度並具有大約1.2和1.4g/ci^之間的壓縮密度。這些材料的供應商和物理特性信息在以下表1中提供。表ltableseeoriginaldocumentpage13所有電解質都具有相同的有機碳酸鹽的主要組合，包括PC、EC、DEC和LiPF6，不同之處僅在於所用的抗衰減添加劑類型。因此電解質類型為.-(1)無(無添加劑)；(2)0.3wt。/。的TMOBX;(3)2.4wt。/。的VC;以及(4)TMOBX和VC混合物(分別為0.3wt°/4B2.4wt%)。在其中添加了VC的電解質中，在電解質供應廠商(EMIndustries)那裡添加VC，以免出現與未稀釋VC相關的穩定性問題。以加速進程對電池進行循環測試，該加速進程由如下部分構成以150mA("C/2"速率)充電至4.1V(在4.1V保持30分鐘)；以及以75mA("C/4"速率)放電至2.75V。在第一次循環以及每個第100次循環中，對電池進行更低速率的"特徵循環"。這些特徵循環由以14.5mA充電和以14.5mA放電到相同的電壓極限構成。容量衰減(fQ)為加速循環期間容量損失的百分比，在1000次循環之後利用下式確定formulaseeoriginaldocumentpage13其中Q為放電容量，數字下標表示循環次數。表3中示出了數據，容量衰減結果的圖形表示在圖3-5中示出。圖3為條形圖，示出了負電極包括MCMB並採用了多種電解質添加劑的鋰電池的容量衰減情況。圖4為條形圖，示出了負電極包括MCMB和焦炭並採用了多種電解質添加劑的鋰電池的容量衰減情況。圖5為條形圖，示出了負電極包括碳纖維並採用了多種電解質添加劑的鋰電池的容量衰減情況。表3tableseeoriginaldocumentpage14注意，對於所有的碳類型(MCMB、MCMB/焦炭、碳纖維)而言，與單獨使用TMOBX或VC相比，通過使用VC/TMOBX組合實現了容量衰減的減小(即，儘管僅使用VC，僅使用TMOBX和使用VC/TMOBX組合與不使用添加劑的電池相比都產生了很大的容量衰減減小，但V/TMOBX添加劑組合產生了最大的容量衰減減小)。如表3和圖3-5中所示的結果所說明的那樣(其中在電池中使用了塗布有MCMB的負電極)，與單獨使用TMOBX或VC相比，VC和TMOBX的混合物產生了較小的對容量衰減的減小。不過，對於MCMB/焦炭混合電極電池和碳纖維電池，與單獨使用VC或TMOBX相比，VC和TMOBX混合物的協同效應在整個測試期間產生了電池容量衰減的較明顯的減小。根據示範性實施例，如以上所述的鋰離子電池可以用於任何電池供電的裝置，包括但不限於醫療裝置，例如可以植入人體內的醫療裝置(稱為"可植入醫療裝置"或"IMD")。圖6示出了植入患者230體內或軀幹232內的系統200(例如可植入醫療裝置)的示意圖。系統200包括可植入醫療裝置形式的裝置210，為了舉例說明將裝置210示為除顫器，該除顫器用於為患者230提供治療用高壓(例如700伏)處理。根據示範性實施例，裝置210包括容器或外殼214，其是氣密密封的且在生物學上是惰性的。容器可以由導電材料製成。一根或多根引線216經由靜脈222將裝置210電連接到患者的心臟220。設置電極217以感測心搏和/或向心臟220提供電位。可以將引線216的至少一部分(例如，被示為暴露電極217的引線的端部)設置為與心臟220的心室和心房中的一個或多個接近或接觸。裝置210包括設置在其中的電池240以為裝置210供電。根據另一示範性實施例，電池240可以設置在裝置之外或患者230體外(例如，允許拆除和替換電池和/或對電池充電)。電池240的大小、位置和容量可以基於若干因素加以選擇，包括患者的給定的物理或醫學特徵所需的電量、裝置的尺寸或構造以及各種其他因素中的任何一種。根據示範性實施例，該電池為5mAh的電池。根據另一示範性實施例，該電池為300mAh的電池。根據各種其他示範性實施例，該電池可以具有大約10和1000mAh之間的容量。根據其他示範性實施例，可以提供超過一個電池以為裝置210供電。在這樣的示範性實施例中，電池可以具有相同的容量，或者電池中的一個或多個可以具有比其他電池更高或更低的容量。根據圖7中所示的另一示範性實施例，可植入神經激勵裝置300(可植入神經激勵器或INS)可以包括電池302，例如以上結合各示範性實施例所述的那些電池。在可從Medtronic,Inc.獲得的題為"ImplantableNeurostimulationSystems"的小冊子中圖示和描述了一些神經激勵產品和相關元件的範例。INS產生一種或多種用於影響人的神經系統或器官的電刺激信號。引線的遠端上攜帶的電觸點置於諸如脊柱或腦部的期望激勵點，而引線的近端連接到INS。然後以手術方式將INS植入人體內，例如植入腹部的皮下袋(subcutaneouspocket)、胸肌區或臀部上區中。臨床醫師使用編程器為INS編入治療程序。治療程序對用於特定患者療法的激勵信號的參數進行配置。可以用INS治療諸如疼痛、失禁、運動障礙等疾病，運動障礙例如為癲癇、帕金森病和睡眠窒息。看起來有望使用額外的治療來治療各種生理、心理和有關情緒的疾病。在植入INS以進行治療之前，通常將外部篩選器連接到患者以評估所提出的療法的療效，該外部篩選器重複INS功能的一些或全部。INS300包括引線加長線322和激勵引線324。激勵引線324為一根或多根絕緣電導體，其近端上具有連接器332，遠端上具有電觸點(未示出)。一些激勵引線被設計成經由皮膚插入患者體內的，例如可從美國明尼蘇達州明尼阿波利斯的Medtronic,Inc.獲得的Model3487APisces-Quad⑧引線，一些激勵引線被設計成以手術方式植入的，例如也可從Medtronic獲得的Model3998Specify引線。雖然可以直接將引線連接器332連接到INS300(例如在點336處)，通常將引線連接器332連接到引線加長線322。然後將引線加長線322(例如可從Medtronic獲得的Model7495)連接到INS300。植入INS320通常是在患者處於局部麻醉狀態下時以植入至少一個激勵引線324開始的。可以經由皮膚或經由手術植入激勵引線324。一旦植入並定位激勵引線324，通常將激勵引線324的遠端固定到一定位置，以使植入之後激勵引線324的移動最小化。可以將激勵引線324的近端配置成連接到引線加長線322。為INS300編入治療程序，並且經常修正治療程序以優化對患者的治療(即，可以為INS編入多個程序或治療程序，從而在特定情況下可以採用合適的療法)。在電池302需要再充電時，可以用外部引線(未示出)將電池電耦合到充電裝置或設備。還可以提供醫生編程器和患者編程器(未示出)，以允許醫生或患者控制各種治療的實施。醫生編程器又名控制臺編程器，利用遙測技術與植入的INS300通信，使臨床醫師能夠編程和管理INS300中存儲的患者治療程序，為患者的INS300系統進行故障檢修和/或採集數據。醫生編程器的範例為可從Medtronic獲得的Model7432ConsoleProgrammer。患者編程器也使用遙測技術來與INS300通信,使患者能夠管理臨床醫師定義的她的治療程序的一些方面。患者編程器的範例為可從Medtronic獲得的Model7434Itre產3EZ患者編程器。儘管本文所述的醫療裝置(例如系統200和300)被示為和描述為除顫器和神經激勵裝置，應當認識到，根據其他示範性實施例，可以使用其他種類的可植入醫療裝置，例如心臟起搏器、心率轉變器、心肌收縮調節器、藥物施予裝置、診斷記錄器、人工耳蝸(cochlearimplant)等，用於緩解各種健康疾病的不良影響。根據其他的示範性實施例，不可植入醫療裝置或其他種類的裝置可以使用如本公開所示和所述的電池。預期本文所述的醫療裝置可以在將醫療裝置植入患者體內時被充電或再充電。亦即，根據示範性實施例，為了對醫療裝置充電或再充電，無需從患者斷開或拆除醫療裝置。例如，可以使用經由皮膚的能量傳輸(TET)，其中使用磁感應從體外向植入的電池提供能量，無需直接接觸所植入的電池，且無需植入物的任何部分從患者的皮膚伸出。根據另一示範性實施例，可以在患者體外提供可電耦合到充電裝置的連接器，以便為電池充電或再充電。根據其他示範性實施例，可以提供為了對電池進行充電或再充電而需要從患者體內拆除或分離的醫療裝置。要指出的很重要的一點是，結合各示範性實施例所示出和所描述的鋰離子電池的構造和布置僅僅是例示性的。雖然在本公開中僅詳細描述了本發明的兒個實施例，閱讀了本公開的本領域技術人員將容易認識到，在不實質脫離權利要求所描述的新穎的教導和主題的優點的情況下可能有很多修改(例如，各種元件的尺寸、大小、結構、形狀和比例的變化，參數值，安裝布置，材料、顏色、取向的使用等)。因此，所有這樣的修改都意在包括在所附權利要求所限定的本發明的範圍內。可以在優選的和其他示範性實施例的設計、工作條件和布置中做出其他替換、修改、改變和省略，而不脫離由所附權利要求所表達的本發明的範圍。權利要求1、一種鋰離子電池(100)，包括正電極(110)；包括碳的負電極(120)；以及含有第一和第二添加劑的電解質(130)；其中所述第一添加劑包括起到離子接收器作用的硼烷或硼酸鹽化合物，而所述第二添加劑包括能夠在所述負電極(120)的表面上發生反應以形成離子導電層的烯烴。2、根據權利要求1所述的鋰離子電池(100)，其中所述第一添加劑包括三甲氧基硼氧酯或其衍生物。3、根據權利要求2所述的鋰離子電池(100)，其中所述第二添加劑包括碳酸亞乙烯酯或其衍生物。4、根據前述權利要求中的任一項所述的鋰離子電池(100)，其中所述第一添加劑在所述電解質(130)中存在的量在大約0.1%和3.0%之間，而所述第二添加劑存在的量在大約0.1%和10.0%之間。5、根據前述權利要求中的任一項所述的鋰離子電池(100)，其中所述電解質(130)包括大約0.3重量％的所述第一添加劑和大約2.4%的所述第二添加劑。6、根據前述權利要求中的任一項所述的鋰離子電池(100)，其中所述負電極(120)的碳包括從焦炭、碳纖維、硬碳、石墨、石墨化中間相碳微珠及其組合構成的組中選擇的材料。7、根據前述權利要求中的任一項所述的鋰離子電池(100)，其中所述負電極(120)的碳包括石墨碳和非石墨碳的混合物。8、根據權利要求7所述的鋰離子電池(100)，其中所述石墨碳包括中間相碳微珠，而所述非石墨碳包括焦炭。9、根據權利要求8所述的鋰離子電池(100)，其中以大約4:1的重量比提供所述中間相碳微珠和焦炭。10、根據權利要求1到8中的任一項所述的鋰離子電池(100)，其中所述負電極(120)的碳包括大約70重量％和95重量°/。之間的中間相碳微珠和大約5重量％和30重量％之間的焦炭。11、根據權利要求1到8中的任一項所述的鋰離子電池(100)，其中所述負電極(120)的碳包括大約80重量％的中間相碳微珠和大約20重量%的焦炭。12、根據權利要求1所述的鋰離子電池(100)，其中所述負電極(120)的碳包括中間相碳微珠和焦炭，所述第一添加劑為以大約0.3重量％提供在所述電解質(130)中的三甲氧基硼氧酯或其衍生物，而所述第二添加劑為以大約2.4重量％提供在所述電解質(130)中的碳酸亞乙烯酯或其衍生物。13、根據權利要求1所述的鋰離子電池(100)，其中所述負電極(120)的碳包括碳纖維，所述第一添加劑為三甲氧基硼氧酯或其衍生物，而所述第二添加劑為碳酸亞乙烯酯或其衍生物。14、根據權利要求12所述的鋰離子電池(100)，其中所述電解質(130)包括大約0.3重量％的所述第一添加劑和大約2.4重量％的所述第二添加劑。15、一種醫療裝置，其包括根據前述權利要求中的任一項所述的鋰離子電池(100)。16、根據權利要求15所述的醫療裝置，其中所述醫療裝置的至少一部分被構造成植入到患者體內，並且可以在不從所述患者體內將所述鋰離子電池(100)移出的情況下對其進行充電。17、根據權利要求15或16所述的醫療裝置，其中所述醫療裝置包括神經激勵裝置。18、根據權利要求15或16所述的醫療裝置，其中所述醫療裝置從如下裝置構成的組中選出心臟除顫器、心臟起搏器、心肌收縮調節器、心率轉變器、藥物施予裝置、人工耳蝸、助聽器、傳感器、遙測裝置和診斷記錄器。全文摘要一種鋰離子電池(100)，其包括正電極(110)、包括碳的負電極(120)以及含有第一和第二添加劑的電解質(130)。所述第一添加劑包括起到離子接收器作用的硼烷或硼酸鹽化合物，而所述第二添加劑包括能夠在所述負電極(120)的表面上發生反應以形成離子導電層的烯烴。文檔編號H01M10/36GK101278433SQ200680036963公開日2008年10月1日申請日期2006年9月26日優先權日2005年10月5日發明者E·R·斯科特,W·G·霍華德申請人:麥德託尼克公司