JP2012527737A - 電気化学デバイスを固定具の中および固定具上に一体化する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2009年5月20日に出願された米国仮特許出願第61/179,953号に関し、その米国特許法119条(e)項の下の利益を主張する。上記仮特許出願は、参照することによって、本明細書において完全に明確に援用される。
本発明は、電気化学デバイスを固定具の中および固定具上に一体化する方法に関する。特に、本発明は、例えば、電気化学デバイスの電気化学性能を維持しながら、熱および圧力を時間期間にわたって適用することによって電気化学デバイスを固定具の中および固定具上に一体化する方法に関する。
新たな製造技術が、より小さく、より薄い薄膜バッテリーのような電気化学デバイスを作っているので、これらのデバイスは、今では他の電子デバイスまたは固定具の中、およびそれらの上に一体化され得る。電子デバイスまたは固定具のいくつかの例は、プリント回路基板、フレキシブルプリント回路基板、半導体チップ、多層プリント回路基板、スマートカード、クレジットカード、ポリマー積層プラスチックおよび非ポリマー積層プラスチック、鋳型、射出金型、シリコンウェハ、シリコンウェハサンドイッチ、シリコンウェハ積層プラスチック、セラミックホルダーおよび金属ホルダーである。
上で言及した悪影響を克服することが、この発明のある例示的実施形態の1つの目的である。さらに詳細に下で論じられるある実施形態は、例えば、電気化学デバイスを、一体化処理に先立って、放電することと、電気化学デバイスの一体化処理中の温度露出を限定することと、および/または抑制力を電気化学デバイスの表面に一体化処理中に適用することとの方法を含み得る。
方法、合成物、材料、製造技術、使用および用途は、変わり得るので、本発明は、本明細書において説明する特定の方法、合成物、材料、製造技術、使用および用途に限定されない。本明細書において用いられる用語は、特定の実施形態を説明する目的のみのために用いられ、本発明の範囲を限定する意図ではない。本明細書および添付の特許請求の範囲において用いられた場合、単数形の「a」、「an」および「the」は、文脈がそうでないと明確に命じない限り、複数形の参照を含む。例えば、「要素」への参照は、1つ以上の要素への参照であり、当業者に公知のそれらの相当物を含む。同様に、別の例として、「ステップ」または「手段」への参照は、1つ以上のステップまたは手段への参照であり、サブステップまたは補助的手段を含み得る。用いられる全ての接続詞は、可能な限り最も包括的意味で理解される。例えば、「または」という単語は、文脈がそうでない場合を明確に必要としない限り、論理学の「排他的なまたは(exclusive or)」の定義よりはむしろ論理学の「または(or)」の定義を有するものとして理解されるべきである。本明細書において説明される構造も、そのような構造の機能的相当物を指す。近似値を表現していると解釈され得る言葉は、文脈がそうではないと明確に指定しない限り、そのように理解されるべきである。
Claims (44)
- 電気化学デバイスを固定具に一体化する方法であって、該方法は、
負電極と電解質と正カソードとを含む電気化学デバイスを提供することであって、該正カソードは、室温における該正カソードの充電状態の上部安定性限度より小さい充電状態を有する、ことと、
固定具を提供することと、
該固定具および該電気化学デバイスをある温度において時間期間の間、加熱することと、
該電気化学デバイスを該固定具に添付することと
を含む、方法。 - 前記温度は、約70℃を超える温度を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記温度は、約150℃を超える温度を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記温度は、はんだリフロー処理温度を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記温度は、約260℃を超える温度を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記電気化学デバイスは、リチウムを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記正カソードは、リチウムを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記正カソードは、LiCoO2を含む、請求項7に記載の方法。
- 前記上部安定性限度は、前記負電極に対して測定された約4.2Vを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記負電極は、仮想リチウム参照電極を含む、請求項9に記載の方法。
- 前記負電極は、金属リチウムアノードを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記温度は、約160℃までの温度を含み、前記時間期間は、約1時間を含む、請求項9に記載の方法。
- 前記温度は、約160℃までの温度を含み、前記時間期間は、約1時間を含む、請求項10に記載の方法。
- 前記温度は、約160℃までの温度を含み、前記時間期間は、約1時間を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記上部安定性限度は、前記負電極に対して測定された約4.1Vを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記負電極は、仮想リチウム参照電極を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記負電極は、金属リチウムアノードを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記温度は、約200℃までの温度を含み、前記時間期間は、約1時間を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記温度は、約200℃までの温度を含み、前記時間期間は約1時間を含む、請求項16に記載の方法。
- 前記温度は、約200℃までの温度を含み、前記時間期間は、約1時間を含む、請求項17に記載の方法。
- 前記上部安定性限度は、前記負電極に対して測定された約4.05Vを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記負電極は、仮想リチウム参照電極を含む、請求項21に記載の方法。
- 前記負電極は、金属リチウムアノードを含む、請求項21に記載の方法。
- 前記温度は、約230℃までの温度を含み、前記時間期間は、約1時間までを含む、請求項21に記載の方法。
- 前記温度は、約230℃までの温度を含み、前記時間期間は、約1時間までを含む、請求項22に記載の方法。
- 前記温度は、約230℃までの温度を含み、前記時間期間は、約1時間までを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記上部安定性限度は、前記負電極に対して測定された約4.0Vを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記負電極は、仮想リチウム参照電極を含む、請求項27に記載の方法。
- 前記負電極は、金属リチウムアノードを含む、請求項27に記載の方法。
- 前記温度は、約250℃までの温度を含み、前記時間期間は、約1時間までを含む、請求項27に記載の方法。
- 前記温度は、約250℃までの温度を含み、前記時間期間は、約1時間までを含む、請求項28に記載の方法。
- 前記温度は、約250℃までの温度を含み、前記時間期間は、約1時間までを含む、請求項29に記載の方法。
- 前記上部安定性限度は、前記負電極に対して測定された約3.95Vを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記負電極は、仮想リチウム参照電極を含む、請求項33に記載の方法。
- 前記負電極は、金属リチウムアノードを含む、請求項33に記載の方法。
- 前記温度は、約270℃までの温度を含み、前記時間期間は、約1時間までを含む、請求項33に記載の方法。
- 前記温度は、約270℃までの温度を含み、前記時間期間は、約1時間までを含む、請求項34に記載の方法。
- 前記温度は、約270℃までの温度を含み、前記時間期間は、約1時間までを含む、請求項35に記載の方法。
- 前記加熱することは、前記温度を均一に前記電気化学デバイスのうちの少なくとも1つの主要な表面に適用することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記電気化学デバイスを、該電気化学デバイスの力学的ゆがみを実質的に防ぐ様態で固定することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記電気化学デバイスを、該電気化学デバイスの力学的ゆがみを実質的に防ぐ様態で圧迫することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記圧迫することは、水圧式圧力を適用することをさらに含む、請求項41に記載の方法。
- 前記固定具は、プリント回路基板、フレキシブルプリント回路基板、チップ、多層プリント回路基板、多層フレキシブルプリント回路基板、スマートカード、クレジットカード、ポリマー積層プラスチック、非ポリマー積層プラスチック、鋳型、射出金型、シリコンウェハ、シリコンウェハサンドイッチ、シリコンウェハ積層プラスチック、セラミックホルダー、金属ホルダーのグループから選択されたアイテムを含む、請求項1に記載の方法。
- 電気化学デバイスを固定具に一体化する方法であって、該方法は、
電気化学デバイスを提供することであって、該電気化学デバイスは、以前に充電されたことがない、ことと、
固定具を提供することと、
該固定具および該電気化学デバイスを温度において時間期間の間加熱することと、
該電気化学デバイスを該固定具に添付することと
を含む、方法。
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