JP2015130352A - ナノ多孔性セパレータ層を利用するリチウム電池の製造方法 - Google Patents

ナノ多孔性セパレータ層を利用するリチウム電池の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】高いエネルギー密度を有し、かつ、製造原価が低減されたリチウム電池の製造方法の提供。【解決手段】（ａ）基板上にセパレータ層１８を被膜、（ｂ）セパレータ層１８における第１の部分上に第１カソード層１６を被膜、（ｃ）第１カソード層１６上に電流コレクタ層１４を被膜、（ｄ）電流コレクタ層１４上に第２カソード層１７を被膜、（ｅ）セパレータ層における第２の部分上に第１アノード層を被膜、（ｆ）第１アノード層上に電流コレクタ層を被膜、（ｇ）電流コレクタ層上に第２のアノード層を被膜、（ｈ）セパレータ層の前記第１および第２の部分から基板を剥離、セパレータ／カソードアセンブリ１０及びセパレータ／アノードアセンブリを形成、更に、（ｉ）セパレータ／カソードアセンブリ１０をセパレータ／アノードアセンブリと交互配置して乾式セパレータ／電極セルを形成するステップ、を含むリチウム電池の製造方法。【選択図】図２

Description

本発明は、概して、電池および他の電流発生セルの分野に関する。より具体的には、本発明は、ナノ多孔性セパレータを利用するリチウム電池、および所望の構成で電池の他の層を重ね合わせるようにセパレータのナノ多孔性構造を活用することによってリチウム電池を調製する方法に関する。
リチウムイオン充電式電池または二次電池、リチウム非充電式電池または一次電池、およびリチウム−硫黄電池等の他のタイプを含むリチウム電池は、典型的には、プラスチックセパレータ、カソード層が両面に被膜された金属基板、別のプラスチックセパレータ、およびアノード層が両面に被膜された別の金属基板を交互配置することによって作製される。これらの材料片の整列を維持するため、および他の品質的な理由のために、この交互配置は、通常、複雑かつ高価な自動化機器上で行われる。また、十分な機械的強度および完全性を達成するために、セパレータおよび金属基板は比較的厚く、例えば、１０ミクロン以上の厚さである。例えば、アノード被膜層のための銅金属基板の典型的な厚さは１０ミクロン、カソード被膜層のためのアルミニウム金属基板の典型的な厚さは１２ミクロン、プラスチックセパレータは典型的に、１２から２０ミクロンの厚さを有する。これらの厚いセパレータおよび金属基板は、電気化学的に活性ではなく、したがって、リチウム電池の電極の中の電気活性材料の体積を低下させる。これは、リチウム電池のエネルギー密度および電力密度を限定する。
リチウム電池の新しい用途の中に、ハイブリッド、プラグインハイブリッド、および電気自動車のための高出力電池がある。携帯用コンピュータおよび他の用途のためのリチウム電池で使用される円筒形状の金属セルとは対照的に、自動車のためのリチウム電池の多くは、平坦な形状または角柱形状に設計されたものである。また、自動車のためのリチウム電池は、経済的であることも必要である。自動車および他の用途のためのより高いエネルギーかつより経済的なリチウム電池を作製することに関して有効と期待される手法としては、各電池の中の電気活性材料における体積の比率またはパーセントを大幅に増加すること、および電池を製造するための自動化機器の複雑性および経費を削減することが挙げられる。
リチウム電池が、現在使用されているよりもはるかに薄いセパレータおよび金属基板層を備え、それによってより多くの電気活性材料容量を有すれば、有利であろう。このリチウム電池が、例えば、携帯用コンピュータ電池のために利用される巻線機よりも簡単かつ安価な自動処理機器上で製造することができ、さらに、平坦または角柱形状の電池を作成するために特に適合されれば、特に有利であろう。
本発明は、電池および他の電流発生セル、特にナノ多孔性セパレータ、具体的には、２００℃以上の温度で寸法安定性を有する耐熱性セパレータを利用するリチウム電池に関し、セパレータのナノ多孔性構造を活用してセパレータ上に所望の厚さおよび構成で電池の他の層を被膜することによって、リチウム電池を調製する方法にも関する。
本発明の一態様は、（ａ）セパレータ／カソードアセンブリであって、セパレータ／カソードアセンブリは、第１のカソード層と第２のカソード層との間に置かれるカソード電流コレクタ層と、第１のカソード層におけるカソード電流コレクタ層と反対側の側面上にある多孔性セパレータ層と、を備え、第１のカソード層は、セパレータ層上に直接被膜される、セパレータ／カソードアセンブリと、（ｂ）セパレータ／アノードアセンブリであって、セパレータ／アノードアセンブリは、第１のアノード層と第２のアノード層との間に置かれるアノード電流コレクタ層と、第１のアノード層におけるアノード電流コレクタ層と反対側の側面上にある多孔性セパレータ層と、を備え、第１のアノード層はセパレータ層上に直接被膜される、セパレータ／アノードアセンブリと、（ｃ）電解質と、を備える電池であって、この電池はセパレータ／カソードアセンブリとセパレータ／アノードアセンブリとが交互に重なった層を備える、リチウム電池に関連する。一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリの一部分は、セパレータ／アノードアセンブリと接触していない。
本発明のリチウム電池の一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリの一部分は、セパレータ／カソードアセンブリにおけるセパレータ／アノードアセンブリと接触していないさらなる一部分の１つ以上と接触している。一実施形態において、導電性ピンを有するデバイスは、セパレータ／カソードアセンブリの一部分およびセパレータ／カソードアセンブリのさらなる一部分の１つ以上と電気的に接触しており、セパレータ／アノードアセンブリのいかなる部分とも電気的に接触していない。
本発明のリチウム電池の一実施形態において、セパレータ／アノードアセンブリの一部分は、セパレータ／カソードアセンブリと接触していない。一実施形態において、セパレータ／アノードアセンブリの一部分は、セパレータ／アノードアセンブリにおけるセパレータ／カソードアセンブリと接触していない一部分の１つ以上と接触している。一実施形態において、導電性ピンを有するデバイスは、セパレータ／アノードアセンブリの一部分およびセパレータ／アノードアセンブリのさらなる一部分の１つ以上と電気的に接触しており、セパレータ／カソードアセンブリのいかなる部分とも電気的に接触していない。一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリの一部分は、セパレータ／アノードアセンブリと接触しておらず、セパレータ／カソードアセンブリにおけるセパレータ／アノードアセンブリと接触していないさらなる一部分の１つ以上と接触している。一実施形態において、導電性ピンを有するデバイスは、セパレータ／カソードアセンブリの一部分およびセパレータ／カソードアセンブリにおけるさらなる一部分の１つ以上と電気的に接触しており、セパレータ／アノードアセンブリのいかなる部分とも電気的に接触していない。
本発明のリチウム電池の一実施形態において、カソード電流コレクタ層は、第１のカソード層上に直接被膜される。一実施形態において、セパレータ層に隣接する第１のカソード層の表面は、第１のカソード層に直に隣接するセパレータ層の表面の輪郭に一致する輪郭を有し、セパレータ層の表面における輪郭は、セパレータ層上に第１のカソード層を被膜する前と同じである。一実施形態において、第１のカソード層は、電気活性粒子、および導電性粒子から成る群より選択される電極粒子を備え、電極粒子は、第１のカソード層に隣接するセパレータ層には存在しない。一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリのセパレータ層は、セパレータ粒子を備え、セパレータ粒子は、第１のカソード層には存在しない。一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリのカソード電流コレクタ層は、アルミニウム層を備える。一実施形態において、アルミニウム層の厚さは、３ミクロン未満である。
本発明のリチウム電池の一実施形態において、アノード電流コレクタ層は第１のアノード層上に直接被膜される。一実施形態において、セパレータ層に隣接する第１のアノード層の表面は、第１のアノード層に隣接するセパレータ層の表面の輪郭に一致する輪郭を有し、セパレータ層の表面における輪郭は、セパレータ層上に第１のアノード層を被膜する前と同じである。一実施形態において、第１のアノード層は、電気活性粒子、および導電性粒子から成る群より選択される電極粒子を備え、電極粒子は、第１のアノード層に隣接するセパレータ層には存在しない。一実施形態において、セパレータ／アノードアセンブリのセパレータ層は、セパレータ粒子を備え、セパレータ粒子は、第１のアノード層には存在しない。一実施形態において、セパレータ／アノードアセンブリのアノード電流コレクタ層は、銅層、およびニッケル層から成る群より選択される、金属層を備える。一実施形態において、金属層の厚さは、３ミクロン未満である。
本発明のリチウム電池の一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリのセパレータ層およびセパレータ／アノードアセンブリの双方のセパレータ層は、０．２ミクロン未満の孔径を有する孔を備え、好ましくは、０．１ミクロン未満の孔径を有する孔を備える。一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリのセパレータ層およびセパレータ／アノードアセンブリの双方のセパレータ層は、０．２ミクロン未満の平均孔径を有する孔を備え、好ましくは、０．１ミクロン未満の平均孔径を有する孔を備える。一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリのセパレータ層およびセパレータ／アノードアセンブリの双方のセパレータ層は、厚さが９ミクロン未満であり、好ましくは６ミクロン未満である。一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリのセパレータ層およびセパレータ／アノードアセンブリの双方のセパレータ層は、アルミニウムベーマイトを備える多孔性層を備える。
本発明の別の一態様は、（ａ）セパレータ／カソードアセンブリであって、セパレータ／カソードアセンブリは、第１のカソード層と第２のカソード層との間に置かれるカソード電流コレクタ層と、第１のカソード層におけるカソード電流コレクタ層と反対側の側面上にある多孔性セパレータ層と、を備え、第１のカソード層は、セパレータ層上に直接被膜される、セパレータ／カソードアセンブリと、（ｂ）セパレータ／アノードアセンブリであって、セパレータ／アノードアセンブリは、アノード層と、アノード層の一方の側面上にある多孔性セパレータ層と、を備え、アノード層はセパレータ層上に直接被膜される、セパレータ／アノードアセンブリと、（ｃ）電解質と、を備える電池であって、この電池はセパレータ／カソードアセンブリとセパレータ／アノードアセンブリとが交互に重なった層を備える、リチウム電池に関する。一実施形態において、アノード層はリチウム金属を備える。一実施形態において、第１のカソード層および第２のカソード層は、イオウ、または化学式Ｓｘ２−、ここでｘは２から８の整数である、で表される多硫化物を備える。
本発明の別の一態様は、（ａ）基板上に多孔性セパレータ層を被膜するステップ、（ｂ）セパレータ層における第１の部分上に第１のカソード層を直接被膜するステップ、（ｃ）第１のカソード層上に１層以上のカソード電流コレクタ層を直接被膜するステップ、（ｄ）１層以上のカソード電流コレクタ層上に第２のカソード層を直接被膜するステップ、（ｅ）セパレータ層における第２の部分上に第１のアノード層を直接被膜するステップ、（ｆ）第１のアノード層上に１層以上のアノード電流コレクタ層を直接被膜するステップ、および（ｇ）１層以上のアノード電流コレクタ層上に第２のアノード層を直接被膜するステップを含むリチウム電池を作製する方法に関連する。一実施形態において、ステップ（ｇ）の後、（ｈ）セパレータ層における第１および第２の部分から基板を層間剥離して、セパレータ／カソードアセンブリおよびセパレータ／アノードアセンブリを形成するステップがさらに存在する。一実施形態において、ステップ（ｈ）の後、（ｉ）セパレータ／カソードアセンブリとセパレータ／アノードアセンブリとを交互配置して、乾式セパレータ／電極セルを形成するステップがさらに存在する。一実施形態において、交互配置するステップの前の段階では、セパレータ／カソードアセンブリおよびセパレータ／アノードアセンブリは、シート状の形状である。
一実施形態において、ステップ（ｉ）の後、セパレータ／カソードアセンブリの一部分はセパレータ／アノードアセンブリと接触しておらず、セパレータ／アノードアセンブリの一部分はセパレータ／カソードアセンブリと接触しておらず、導電性ピンを有する第１のデバイスは、セパレータ／カソードアセンブリの一部分の２つ以上を電気的に接続し、導電性ピンを有する第２のデバイスは、セパレータ／アノードアセンブリの一部分の２つ以上を電気的に接続する。一実施形態において、（１）乾式セパレータ／電極セルを、ケーシング内に入れるステップと、（２）電解質を充填し、封止するステップとの、さらなるステップが存在する。
本発明のリチウム電池の調製方法の一実施形態において、ステップ（ｃ）の１つ以上のカソード電流コレクタ層における少なくとも１つは金属層を備え、金属層の厚さは３ミクロン未満である。一実施形態において、ステップ（ｆ）の１つ以上のアノード電流コレクタ層における少なくとも１つは金属層を備え、金属層の厚さは３ミクロン未満である。一実施形態において、セパレータ層は、０．２ミクロン未満、好ましくは０．１ミクロン未満の孔径を有する孔を備える。一実施形態において、セパレータ層の厚さは、９ミクロン未満、好ましくは６ミクロン未満である。
本発明を図示する目的のために、図面には特定の配置および方法が示される。しかしながら、本発明は、示される精密な配置または詳細な説明の方法に限定されないことを理解されたい。
セパレータ／カソードアセンブリの一部分がセパレータ／アノードアセンブリと接触していない、セパレータ／カソードアセンブリとセパレータ／アノードアセンブリとが交互に重なる層の断面図である。 第１のカソード層と第２のカソード層との間に置かれる電流コレクタ層および第１のカソード層の片側上にある多孔性セパレータ層を有する、セパレータ／カソードアセンブリの断面図である。 第１のアノード層と第２のアノード層との間に置かれる電流コレクタ層および第１のアノード層の片側上にある多孔性セパレータ層を有する、セパレータ／アノードアセンブリの断面図である。 セパレータ／アノードアセンブリと電気的に接続することなく、セパレータ／カソードアセンブリの一部分の間を電気的に接続する導電性ピンを有する、デバイスの断面図である。 セパレータ／アノードアセンブリの一部分がセパレータ／カソードアセンブリと接触していない、セパレータ／カソードアセンブリとセパレータ／アノードアセンブリとの交互に重なる層の断面図である。 セパレータ／カソードアセンブリと電気的に接続することなく、セパレータ／アノードアセンブリの一部分の間を電気的に接続する導電性ピンを有する、デバイスの断面図である。 交互に重なる層の上から見た図であって、図４に示される第１のデバイスが、図１に示されるセパレータ／カソードアセンブリの一部分、およびその下層側に位置するセパレータ／カソードアセンブリのさらなる一部分の１つ以上と電気的に接触しており、図６に示される第２のデバイスが、図５に示されるセパレータ／アノードアセンブリの一部分、およびその下層側に位置するセパレータ／アノードアセンブリのさらなる一部分の１つ以上と電気的に接触している状態を示す図である。 基板上に被膜されたセパレータ／カソードアセンブリにおける、基板から層間剥離させるステップの前の状態の断面図である。 基板上に被膜されたセパレータ／アノードアセンブリにおける、基板から層間剥離させるステップの前の状態の断面図である。
本発明のリチウム電池およびリチウム電池を調製する方法は、より高いエネルギーおよび電力密度を有し、かつ製造原価および資本設備費がより低減されたリチウム電池に対する柔軟かつ効果的な手法を提供する。
本発明の一態様は、（ａ）セパレータ／カソードアセンブリであって、セパレータ／カソードアセンブリは、第１のカソード層と第２のカソード層との間に置かれるカソード電流コレクタ層と、第１のカソード層におけるカソード電流コレクタ層と反対側の側面上にある多孔性セパレータ層と、を備え、第１のカソード層は、セパレータ層上に直接被膜される、セパレータ／カソードアセンブリと、（ｂ）セパレータ／アノードアセンブリであって、セパレータ／アノードアセンブリは、第１のアノード層と第２のアノード層との間に置かれるアノード電流コレクタ層と、第１のアノード層におけるアノード電流コレクタ層と反対側の側面上にある多孔性セパレータ層と、を備え、第１のアノード層はセパレータ層上に直接被膜される、セパレータ／アノードアセンブリと、（ｃ）電解質と、を備える電池であって、この電池はセパレータ／カソードアセンブリとセパレータ／アノードアセンブリとが交互に重なった層を備える、リチウム電池に関連する。一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリの一部分は、セパレータ／アノードアセンブリと接触していない。
本明細書で使用される場合、「電池」という用語は、単一の電流発生セルおよびケーシングまたはパックの中にて組み合わされる複数の電流発生セルの双方に関する。本明細書で使用される場合、「リチウム電池」という用語は、充電式リチウムイオン電池または二次リチウムイオン電池、非充電式リチウム電池または一次リチウム電池、およびリチウム−硫黄電池等の他のタイプを含むがこれらに限定されない、当技術分野で既知の全てのタイプのリチウム電池を指す。
本明細書で使用される場合、「電流コレクタ層」という用語は、電極層に隣接する、１つ以上の電流を収集する層を指す。これは、単一の導電性金属層または基板、および単一の導電性金属層または基板の上にカーボンブラックベースのポリマー被膜等の導電性被膜層が形成されたものを含むが、これらに限定されない。電流コレクタとしての導電性金属基板の例としては、正極またはカソード層のための電流コレクタおよび基板として典型的に使用される、アルミニウムを含む金属基板、ならびに負極またはアノード層のための電流コレクタおよび基板として典型的に使用される、銅を含む金属基板がある。セパレータ／カソードアセンブリタイプおよびセパレータ／アノードアセンブリタイプの双方における電流コレクタ層も、金属顔料または粒子を含む導電性金属、カーボンブラックまたはグラファイト顔料を含む導電性炭素、および導電性ポリマーから成る群より選択される導電性材料を備えてもよい。これらの導電性材料は、電流コレクタ層を形成するために、機械的強度および柔軟性を追加すべく有機ポリマーと組み合わされてもよい。
本明細書に使用される場合、「電極層」という用語は、電気活性材料を含むセルの層を指す。電極層が、リチウム一次電池の場合にはリチウムが存在する場所であるとき、または充電式リチウム電池の場合には電池の充電中にリチウムが形成され、電池の放電中にリチウムがリチウムイオンに酸化される場所であるとき、その電極層はアノードまたは負極と呼ばれる。もう一方の、反対の極性の電極は、カソードまたは正極と呼ばれる。リチウム電池で有用である任意の電気活性材料が、本発明の電極層に利用されてもよい。例としては、カソード層の電気活性材料として、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、リン酸鉄リチウム、および硫黄、ならびにアノード層の電気活性材料として、チタン酸リチウム、リチウムがインターカレートされた炭素、リチウムがインターカレートされたグラファイト、およびリチウム金属が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「電解質」という用語は、リチウム電池で有用な電解質のうちの任意のものを指す。適切な電解質としては、液体電解質、ゲル状ポリマー電解質、および固体状ポリマー電解質が挙げられるが、これらに限定されない。適切な液体電解質としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、およびエチルメチルカーボネートの混合物等の有機溶媒の混合物のＬｉＰＦ６溶液が挙げられるが、これに限定されない。
図１は、セパレータ／カソードアセンブリ１０の一部分１２が２０と接触していない、セパレータ／カソードアセンブリ１０とセパレータ／アノードアセンブリ２０との交互層の断面図（原寸に比例せず）の一例を示す。例えば、その上層または下層にセパレータ／アノードアセンブリが形成されていないセパレータ／カソードアセンブリの一部分などのような、セパレータ／アノードアセンブリと接触していない一部分をアセンブリが有する目的の一つは、リチウム電池のより効率的な動作のために、個々のカソード電流コレクタ層が互いに直接電気的に接続される領域を、セパレータ／カソードアセンブリに対して提供することである。
図２は、第１のカソード層１６と第２のカソード層１７との間に置かれるカソード電流コレクタ層１４および第１のカソード層１６の片側上にあるセパレータ層１８を有する、本発明のセパレータ／カソードアセンブリ１０の断面図（原寸に比例せず）の一例を示す。図３は、第１のアノード層２６と第２のアノード層２７との間に置かれるアノード電流コレクタ層２４および第１のアノード層２６の片側上にあるセパレータ層２８を有する、本発明のセパレータ／アノードアセンブリ２０の断面図（原寸に比例せず）の一例を示す。
本発明のリチウム電池の一実施形態において、セパレータ／アノードアセンブリと接触していないセパレータ／カソードアセンブリの一部分は、セパレータ／カソードアセンブリにおけるセパレータ／アノードアセンブリと接触していないさらなる一部分と接触している。一実施形態において、導電性ピンを有するデバイスは、セパレータ／カソードアセンブリの一部分、およびセパレータ／カソードアセンブリにおけるさらなる一部分の１つ以上と電気的に接触しており、セパレータ／アノードアセンブリと電気的に接触していない。
本明細書で使用する場合、「導電性ピンを有するデバイス」および「導電性ピン」という用語は、セパレータ／カソードアセンブリにおける一部分の２つ以上、またはセパレータ／アノードアセンブリにおける一部分の２つ以上を電気的に接続し得る、機械的構成のいずれかを指す。金属ピン、金属ロッド、複数の層を貫通することができる突出部を伴う、または伴わないクランプ、および金属ネジが具体例として挙げられるが、これらに限定されず、これらの金属部品には、これらの金属端接続および外部電気的に接続材料を配置して適切な位置に保持するような設計構造または開口部を有する、ケーシングの任意の部品が組み合わされる。金属は、ニッケル、または任意の他の導電性金属材料、あるいは特定の電極層、電流コレクタ層、および電解質と共存しても安定な非金属材料であってもよい。
図４は、セパレータ／アノードアセンブリ２０と電気的に接続せずに、セパレータ／カソードアセンブリ１０の一部１２の２つ以上の間を電気的に接続する、導電性ピン３２を有するデバイス３０の断面図（原寸に比例せず）の一例を示す。導電性ピン３２は、好ましくは、デバイス３０における開口部または穴によって、そこを通して挿入されることにより配置されて、適切な位置に保持される。デバイス３０における導電性ピンではない部分は、電池のケーシングに組み込まれる場合があってもよい、非導電性プラスチック材料であってもよく、または代替として、外部回路に対する電池の電気的に接続を作製することにおいて有用である、プラスチック材料中の金属または金属粒子等の導電性材料であってもよい。
本発明のリチウム電池の一実施形態において、セパレータ／アノードアセンブリの一部分は、セパレータ／カソードアセンブリと接触しない。図５は、セパレータ／カソードアセンブリ１０およびセパレータ／アノードアセンブリ２０が交互に重なる層の断面図（原寸に比例せず）の一例を示し、セパレータ／アノードアセンブリ２０の一部分２２は、セパレータ／カソードアセンブリ１０と接触しない。セパレータ／カソードアセンブリに関して上述されるものと同様に、例えば、セパレータ／カソードアセンブリが上層または下層に形成されていないセパレータ／アノードアセンブリの一部分などのように、セパレータ／カソードアセンブリと接触しないセパレータ／アノードアセンブリの一部分を有する目的の１つは、リチウム電池のより効率的な操作のために、個々の電流コレクタ層が相互に直接電気的に接続される場合がある、セパレータ／アノードアセンブリの領域を提供することである。一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリに接触しないセパレータ／アノードアセンブリの一部分は、セパレータ／カソードアセンブリと接触しないセパレータ／アノードアセンブリのさらなる一部分の１つ以上と接触する。一実施形態において、導電性ピンを有するデバイスは、セパレータ／アノードアセンブリの一部分およびセパレータ／アノードアセンブリのさらなる一部分の１つ以上と電気的に接触し、セパレータ／カソードアセンブリと電気的に接触しない。図６は、セパレータ／カソードアセンブリ１０と電気的に接続せずに、セパレータ／アノードアセンブリ２０の一部分２２の間を電気的に接続する、導電性ピン４２を有するデバイス４０の断面図（原寸に比例せず）の一例を示す。導電性ピン４２は、好ましくは、デバイス４０における開口部または穴によって、そこを通して挿入されることにより配置されて、適切な位置に保持される。導電性ピンでないデバイス４０の部品は、電池のケーシングに組み込まれる場合があってもよい、非導電性プラスチック材料であってもよく、または代替として、外部回路に対する電池の電気的に接続を作製することにおいて有用である、プラスチック材料中の金属または金属粒子等の導電性材料であってもよい。一実施形態において、セパレータ／アノードアセンブリと接触しないセパレータ／カソードアセンブリの一部分は、セパレータ／アノードアセンブリと接触しないセパレータ／カソードアセンブリのさらなる一部分の１つ以上と接触する。一実施形態において、導電性ピンを有するデバイスは、セパレータ／カソードアセンブリの一部分、およびセパレータ／カソードアセンブリのさらなる一部分の１つ以上と電気的に接触し、セパレータ／アノードアセンブリと電気的に接触しない。図７は、図４に示されるように、デバイス３０が、セパレータ／カソードアセンブリ１０の図１に示される一部分１２と電気的に接触し、さらにその下層側に位置するセパレータ／カソードアセンブリ１０におけるさらなる一部分１２の１つ以上と電気的に接触し、図６に示されるように、デバイス４０が、セパレータ／アノードアセンブリ２０の図５に示される一部分２２と電気的に接触し、さらにその下層側に位置するセパレータ／アノードアセンブリ２０におけるさらなる一部分２２の１つ以上と電気的に接触する、交互に重なる層の上から見た図（原寸に比例せず）の一例を示す。
本発明のリチウム電池の一実施形態において、カソード電流コレクタ層は、第１のカソード層の上に直接被膜される。一実施形態において、第２のカソード層は、第１のカソード電流コレクタ層の上に直接被膜される。一実施形態において、セパレータ層に隣接する第１のカソード層の表面は、第１のカソード層に隣接するセパレータ層の表面の輪郭に一致する輪郭を有し、セパレータ層の表面の輪郭は、セパレータ層の上に第１のカソード層を被膜する前と同じである。一実施形態において、第１のカソード層は、電気活性粒子および導電性粒子から成る群より選択される、電極粒子を備え、電極粒子は、第１のカソード層に隣接するセパレータ層には存在しない。一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリのセパレータ層は、セパレータ粒子を備え、セパレータ粒子は、セパレータ層に隣接する第１のカソード層には存在しない。一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリのカソード電流コレクタ層は、アルミニウム層を備える。一実施形態において、アルミニウム層の厚さは、３ミクロン未満である。
本発明のリチウム電池の一実施形態において、アノード電流コレクタ層は、第１のアノード層の上に直接被膜される。一実施形態において、第２のアノード層は、アノード電流コレクタ層の上に直接被膜される。一実施形態において、セパレータ層に隣接する第１のアノード層の表面は、第１のアノード層に隣接するセパレータ層の表面の輪郭に一致する輪郭を有し、セパレータ層の表面の輪郭は、セパレータ層の上に第１のアノード層を被膜する前と同じである。一実施形態において、第１のアノード層は、電気活性粒子および導電性粒子から成る群より選択される電極粒子を備え、電極粒子は、第１のアノード層に隣接するセパレータ層には存在しない。一実施形態において、セパレータ／アノードアセンブリのセパレータ層は、セパレータ粒子を備え、セパレータ粒子は、セパレータ層に隣接する第１のアノード層には存在しない。一実施形態において、セパレータ／アノードアセンブリのアノード電流コレクタ層は、銅層およびニッケル層から成る群より選択される、金属層を備える。一実施形態において、金属層の厚さは、３ミクロン未満である。
本発明のリチウム電池のカソード電流コレクタ層およびアノード電流コレクタ層の一実施形態において、電流コレクタ層は、導電性金属、導電性炭素、および導電性ポリマーから成る群より選択される、導電性材料を備える。一実施形態において、電流コレクタ層は、第１のカソードまたは第１のアノード層の上に直接被膜される２つ以上の層を備え、２つ以上の層のうちの少なくとも１つは、炭素を含む導電性材料を備える。一実施形態において、電流コレクタ層の厚さは、３ミクロン未満である。
本発明のリチウム電池の一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリおよびセパレータ／アノードアセンブリの双方のセパレータ層は、０．２ミクロン未満、および好ましくは、０．１ミクロン未満の孔径を有する。一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリおよびセパレータ／アノードアセンブリの双方のセパレータ層は、０．２ミクロン未満、好ましくは０．１ミクロン未満の平均孔径を有する孔を備える。一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリおよびセパレータ／アノードアセンブリの双方のセパレータ層は、９ミクロン未満、好ましくは６ミクロン未満の厚さを有する。一実施形態において、セパレータ層は、キセロゲル層またはキセロゲル膜を含む多孔性層を備え、アルミニウムベーマイトを含む多孔性層が挙げられるが、これに限定されない。一実施形態において、セパレータ／カソードアセンブリおよびセパレータ／アノードアセンブリの双方のセパレータ層は、例えば、アルミニウム酸化物およびアルミニウムベーマイト等の無機酸化物粒子、無機窒化物粒子、無機炭酸塩粒子、無機硫酸塩粒子、およびポリオレフィンビーズまたはフルオロポリマービーズ等のポリマー粒子から成る群より選択される、セパレータ粒子を含む。
本明細書に使用される場合、「キセロゲル層」という用語は、固体状のゲル材料を形成するために、コロイド状ゾル液体を乾燥するキセロゲルまたはゾルゲルプロセスによって形成された多孔性層を意味する。本明細書に使用される場合、「キセロゲル膜」という用語は、キセロゲル層を備える少なくとも１つの層を備える膜であって、キセロゲル層における孔が層の片側から層のもう一方の側まで連続するものを意味する。キセロゲル層および膜は、典型的に、酸化アルミニウム、アルミニウムベーマイト、酸化ジルコニウム等の無機酸化物材料をゾルゲル材料として備える。本発明のために適切なキセロゲル膜の例としては、Ｃａｒｌｓｏｎらへの米国特許第６，１５３，３３７号および同第６，３０６，５４５号、ならびにＣａｒｌｓｏｎへの米国特許第６，４８８，７２１号および同第６，４９７，７８０号に記載されるキセロゲル膜が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の別の態様は、（ａ）セパレータ／カソードアセンブリであって、セパレータ／カソードアセンブリは、第１のカソード層と第２のカソード層との間に置かれるカソード電流コレクタ層と、第１のカソード層におけるカソード電流コレクタ層と反対側の側面上にある多孔性セパレータ層と、を備え、第１のカソード層は、セパレータ層上に直接被膜される、セパレータ／カソードアセンブリと、（ｂ）セパレータ／アノードアセンブリであって、セパレータ／アノードアセンブリは、アノード層と、アノード層の一方の側面上にある多孔性セパレータ層と、を備え、アノード層はセパレータ層上に直接被膜される、セパレータ／アノードアセンブリと、（ｃ）電解質と、を備える電池であって、この電池はセパレータ／カソードアセンブリとセパレータ／アノードアセンブリとが交互に重なった層を備える、リチウム電池に関する。一実施形態において、アノード層はリチウム金属を含む。ある種のアノード層、例えば、導電性が高く、リチウムもしくはリチウム合金または別の電気活性アノード金属もしくは金属合金の含有量が高いアノード層等の場合には、アノード電流コレクタ層は必要ではないこともある。これらの場合、アノード電流コレクタ層を被膜するステップ、および第２のアノード層を被膜するステップは除外されてもよく、第１のアノード層は多孔性セパレータ層上に直接被膜されてもよい。この第１のアノード層の被膜は、アノード層のリチウムまたは他の金属成分の蒸着であってもよく、またはリチウム電池のための金属性アノード層の技術分野において既知の他の方法のうちのいずれかによる被膜または堆積であってもよい。一実施形態において、第１および第２のカソード層は、イオウまたは式、Ｓｘ２−であって、式中、ｘが２から８の整数である式の多硫化物を含む。アノード電流コレクタ層および第２のアノード層を必要としない可能性があるリチウム電池の例として、アノードが典型的にリチウム金属の層である、リチウム−硫黄電池が挙げられる。リチウムまたは他の金属性アノード層の片側または両側に追加の電池層が被膜される必要がある場合、これらの層は、セパレータ層上または金属性アノード層上に直接被膜する追加のステップで被膜されてもよい。
本発明の別の態様は、（ａ）基板上に多孔性セパレータ層を被膜するステップ、（ｂ）セパレータ層における第１の部分上に第１のカソード層を直接被膜するステップ、（ｃ）第１のカソード層上に１層以上のカソード電流コレクタ層を直接被膜するステップ、（ｄ）１層以上のカソード電流コレクタ層上に第２のカソード層を直接被膜するステップ、（ｅ）セパレータ層における第２の部分上に第１のアノード層を直接被膜するステップ、（ｆ）第１のアノード層上に１層以上のアノード電流コレクタ層を直接被膜するステップ、および（ｇ）１層以上のアノード電流コレクタ層上に第２のアノード層を直接被膜するステップを含むリチウム電池を作製する方法に関連する。一実施形態において、ステップ（ｇ）の後、（ｈ）セパレータ層における第１および第２の部分から基板を層間剥離して、セパレータ／カソードアセンブリおよびセパレータ／アノードアセンブリを形成するステップがさらに存在する。一実施形態において、ステップ（ｈ）の後、（ｉ）セパレータ／カソードアセンブリとセパレータ／アノードアセンブリとを交互配置して、乾式セパレータ／電極セルを形成するステップがさらに存在する。一実施形態において、交互配置するステップの前の段階では、セパレータ／カソードアセンブリおよびセパレータ／アノードアセンブリは、シート状の形状である。
本発明のリチウム電池を作製する方法の一実施形態において、ステップ（ａ）は、多孔性セパレータ層を提供するステップである。一実施形態において、ステップ（ａ）は、多孔性セパレータ層を基板上に皮膜することを含む。一実施形態において、基板は、剥離性の基板であり、ステップ（ｄ）の後、セパレータ／カソードアセンブリおよびセパレータ／アノードアセンブリの双方を形成するために、セパレータ層から基板を層間剥離するさらなるステップが存在する。一実施形態において、ステップ（ａ）の基板は、多孔性セパレータ層が多孔性基板上に直接被膜された多孔性基板である。一実施形態において、多孔性基板は、多孔性ポリマーフィルムおよび多孔性不織ポリマー繊維基板から成る群より選択される。多孔性基板の例としては、例えば、米国ノースカロライナ州シャーロットのＰｏｌｙｐｏｒｅ，Ｉｎｃ．，によりＣＥＬＧＡＲＤの商標名で販売されているような多孔性ポリエチレンフィルムおよび多孔性ポリプロピレンフィルムが挙げられるが、これらに限定されない。セパレータの全体的厚さを最小限にするために、多孔性基板は、厚さが５から１２ミクロンであってもよく、多孔性基板上に被膜される多孔性セパレータ層は、厚さが２から１０ミクロンであってもよい。多孔性基板が、独立のフィルムとして、または一時的な剥離ライナーを使用して製膜装置上で処理される十分な機械的強度を有し、リチウム電池セパレータのために必要な特性を有する場合には、多孔性基板が電池を構成する層の一つとなってセパレータとして機能するため、ステップ（ａ）で多孔性基板を使用することによって、後の層間剥離ステップに対する必要性が排除される。多孔性基板上に直接被膜される多孔性セパレータ層は、その上に直接被膜される電極層の粒子の一切の透過を防止する極小孔の層を提供するという追加の利点、および２００℃以上で寸法安定性を有する、安全性と耐熱性が向上したセパレータを提供するという追加の利点を有する。
本発明に適切なセパレータ被膜として、Ｃａｒｌｓｏｎらに対する米国特許第６，１５３，３３７号および第６，３０６，５４５号、ならびにＣａｒｌｓｏｎに対する米国特許第６，４８８，７２１号および第６，４９７，７８０号に記載されるセパレータ被膜が例示されるが、これらに限定されない。これらのセパレータ被膜は、例えば、シリコーン処理プラスチックおよび紙基板、ポリエステルフィルム基板、ポリオレフィンがコートされた紙、金属基板、多孔性ポリオレフィンフィルム、および多孔性不織性ポリマー繊維基板等の多様な基板の上に、水性混合物または溶媒混合物から被膜されてもよい。本発明の基板の上にセパレータを被膜する利点としては、（ａ）リチウム電池の他の層が、このセパレータ被膜層を覆って被膜またはラミネートされてもよく、次に、続いて基板が層間剥離することによって除去されて、電池層の乾式スタックを提供するようにされうることと、（ｂ）セパレータを被膜する工程は、セパレータについて、典型的には押し出し工程から得られるものよりも薄いセパレータとすることに役立つことと、（ｃ）被膜セパレータ層が、電極および他の上層に形成される被膜層における粒子をセパレータ層に貫通させるには小さすぎる、０．１ミクロン未満の孔径を有するナノ多孔性であり得ることと、が挙げられるが、これらに限定されない。最大０．２ミクロンの孔径を有するセパレータ層であっても、通常、リチウム電池に使用されるカーボンブラック顔料のいかなる粒子もセパレータ層の中に貫通するのを防止することが見出されている。
最終用途における要請、および極性が反対の電極層および電流コレクタ層のいずれかと接触して短絡することなしに各電極の層から電流を収集するための具体的なやり方に応じて、セパレータ層の全表面上に、またはセパレータ層上にレーン状もしくはストリップ状で、またはセパレータ層上にパッチ状もしくは矩形形状で、電極被膜層は被膜されてもよい。カソード被膜層は典型的に、Ｎメチルピロリドン（ＮＭＰ）等の有機溶媒を含有する顔料分散体から被膜され、顔料形態の電気活性またはカソード活性材料、導電性炭素顔料、および有機ポリマーを含有する。アノード被膜層は典型的に、有機溶媒または水を含有する顔料分散体から被膜され、顔料形態の電気活性またはアノード活性材料、導電性炭素顔料、および有機ポリマーを含有する。これらの電極顔料は、典型的には０．１ミクロンより大きく、しばしば０．５〜５ミクロンの範囲である直径を有する粒子である。
しかしながら、カソードおよびアノード層の双方が一つのセパレータ／電極アセンブリにおいて被膜されてもよく、そうしたアセンブリの複数が組み合わされて乾式セパレータ／電極セルを形成してもよい。この場合において、セパレータ層は、カソード層とアノード層との間に「二重セパレータ」層を付与するように、電極層のすべてに存在してもよく、または代替的に、本発明に記載されるように、セパレータ／電極アセンブリの１つの電極側にのみ存在してもよい。
電流コレクタ層において、代替として、リチウム電池の技術分野においては既知であるように、カーボン顔料被膜等の導電性非金属層が、向上した電流の収集および電池効率、ならびに追加の機械的強度および柔軟性を提供することを達成するために、金属性電流コレクタ層の堆積前および／または後に被膜される場合がある。金属性電流コレクタ層は、リチウム電池で使用される典型的な１０から１２ミクロンの厚さの金属基板よりもはるかに薄い場合がある。例えば、金属電流コレクタは、３ミクロン未満の厚さを有する場合があり、０．５から１．５ミクロンの厚さの範囲内のように、約１ミクロンまで薄い場合がある。これは、リチウム電池中の電気活性材料のより高い比率を可能にし、それによって、リチウム電池のエネルギーおよび電力密度を向上させる。金属性電流コレクタ層は、アルミニウム層の場合における真空蒸着による等、当技術分野で既知の金属堆積方法のうちのいずれかによって堆積されてもよい。
図８は、ステップ（ａ）〜（ｄ）を経て基板５２の上に直接被膜された、セパレータ／カソードアセンブリ５０の断面図（原寸に比例せず）の一例を示す。セパレータ／カソードアセンブリ５０は、セパレータ層１８と、第１のカソード層１６と、第２のカソード層１７と、カソード電流コレクタ層１４と、を有する。図９は、ステップ（ａ）および（ｅ）〜（ｇ）を経て基板５２の上に直接被膜された、セパレータ／アノードアセンブリ６０の断面図（原寸に比例せず）の一例を示す。セパレータ／アノードアセンブリ５０は、セパレータ層２８と、第１のアノード層２６と、第２のアノード層２７と、アノード電流コレクタ層２４と、を有する。
図８の基板５２を隣接するセパレータ層１８から層間剥離することにより、例えば、図２に示されるような、セパレータ／カソードアセンブリが形成される。図９の基板５２を隣接するセパレータ層２８から層間剥離することにより、例えば、図３に示されるような、セパレータ／カソードアセンブリが形成される。
その部分において反対の極性の電極がその上層または下層に形成されておらず、それゆえ同じ極性の複数の電極層についての電流収集を行うための構成となっているような、セパレータ／カソードアセンブリおよびセパレータ／アノードアセンブリにおける一部分を有する乾式電池セルを作製するように、セパレータ／カソードアセンブリおよびセパレータ／アノードアセンブリは、それらを交互配置する前に、より狭い幅に細長く切られ、所望の形状のシート状にされてもよい。また、また、幅および端部のずれが互いに異なるプラスチックセパレータ、カソード、プラスチックセパレータ、およびアノード片をともに巻回することによって円筒形のリチウム電池を作製する上で行われるものと同様に、セパレータ／カソードアセンブリおよびセパレータ／アノードアセンブリはより狭い幅に細長く切られ、それらが互いにずれるようにしつつ交互配置されてもよい。例えば、金属タブ付けおよび蒸着金属端部等のリチウム電池の技術分野において知られている端部接続の方法のいずれかを、本発明のリチウム電池にも使用してもよい。また電気的絶縁材料をセパレータ／電極アセンブリまたは電極の端部上に蒸着して、反対の極性の電極および電流コレクタ層とのいかなる短絡に対する追加の保護を提供するようにしてもよい。
一実施形態において、ステップ（ｉ）の後、セパレータ／カソードアセンブリの一部分はセパレータ／アノードアセンブリと接触しておらず、セパレータ／アノードアセンブリの一部分はセパレータ／カソードアセンブリと接触しておらず、導電性ピンを有する第１のデバイスは、セパレータ／カソードアセンブリの一部分の２つ以上を電気的に接続し、導電性ピンを有する第２のデバイスは、セパレータ／アノードアセンブリの一部分の２つ以上を電気的に接続する。得られる乾式電極／セパレータセルの一例は、図７に示される。一実施形態において、（１）乾式セパレータ／電極セルを、ケーシング内に入れるステップと、（２）電解質を充填し、封止するステップとの、さらなるステップが存在する。適切なケーシング材料および方法、ならびに電解質を充填し密閉する方法には、リチウム電池の技術分野において知られているものが含まれる。ケーシングは、電解質のいかなる漏れも防止することおよび機械的保護をさらに提供することに役立つ。電解質の充填および密閉は、乾電池セルを充放電サイクルおよび顧客使用の準備ができたリチウム「湿」電池に変換する。
本発明のリチウム電池のケーシングおよびリチウム電池を作製する方法は、交互配置するステップにおいて、セパレータ／カソードアセンブリおよびセパレータ／アノードアセンブリの位置決めおよび整列に有用となり、導電性ピンを有するデバイスの位置決めおよび配置においても有用となるように設計され得る。例えば、平坦な形状の電池を作製する１つの手法において、ケーシングの底部および該底部に取り付けられた４つのコーナーポストは、交互配置されたセパレータ／カソードアセンブリおよびセパレータ／アノードアセンブリを、４つのコーナーポストのうちの２つの間に位置する各端部において約４から１０ｍｍのわずかな重なりを伴うようにしつつ、互いに直角に配置しその位置で保持することができるであろう。図７を参照すれば、交互配置するステップの間および導電性ピンを有するデバイスとの端部接続に至るまで、複数のシートを配置しその位置で保持するように、これらの４つのコーナーポストは上から見た図における４か所の角に配置されることできるであろう。電池の製造を完了するために、例えば、続いて、導電性ピンを有する特定のデバイスを受容するように、上部ケーシングの端部に設けられた開口を底部ケーシングの端部に設けられた開口と整列させて、ケーシングの上部を４つのコーナーポストに取り付けることができるであろう。端部上で電気的に接続を行った後、次に、ケーシングの４つの側面の残りをケーシングに取り付けうるであろう。フラット電池のケーシングのこれらの側面は、約１００〜２００ｍｍ等である各側面の幅と比較して、例えば、１０ｍｍ未満というように、高さが非常に低い可能性がある。ケーシングは、側面の１つ、好ましくは、ケーシングの上部の上に開口部として電解質の充填穴を有してもよい。電解質を充填した後、この充填開口部を密閉して、顧客が使用する前の形成サイクルおよび試験の準備ができた「湿」電池が提供される。
ケーシングは、外部回路に対して電池を電気的に接続するための経路も提供する。これは、リチウム電池およびそれらのケーシングの技術分野において知られている様々な方法で行われてもよい。例えば、ケーシングは、一方の電極接続部とし、アルミニウム等の金属でできていてもよく、その金属ケーシングから電気的に絶縁された金属ピンは、他方の電極接続部としてケーシングの外側においてアクセス可能であってもよい。また、例えば、ケーシングは、プラスチックであってもよく、導電性ピンを有するデバイスは、電極の各々のためにケーシングの外側においてアクセス可能であってもよい。端部接続に関し多くの他の変形例が使用可能である。例えば、平端形状の電池の各セパレータ／電極アセンブリの端部接続は、各セパレータ／電極アセンブリの両端ではなく、１つの端部のみで行われうるであろう。このアプローチは、電池の製造をさらに簡素化することができる一方で、依然として効果的な端部接続を提供しうるであろう。電極の長さおよび幅の寸法は、好適な端部接続および外部の電気的接続部と一致するように最適化されてもよい。例えば、セパレータ／電極アセンブリのそれぞれの１つの側面のみで端部および外部の電気的接続を行う場合には、該側面の長さは、電気的接続が行われない側面に対する幅長よりもはるかに大きい可能性がある。
本発明のリチウム電池を調製する方法の一実施形態において、ステップ（ｃ）の１つ以上のカソード電流コレクタ層のうちの少なくとも１つは金属層を備え、該金属層の厚さは、３ミクロン未満である。一実施形態において、ステップ（ｆ）の１つ以上のアノード電流コレクタ層のうちの少なくとも１つは金属層を備え、該金属層の厚さは、３ミクロン未満である。一実施形態において、セパレータ層は、０．２ミクロン未満の孔径を有し、好ましくは、０．１ミクロン未満である。一実施形態において、セパレータ層は、０．２ミクロン未満、および好ましくは、０．１ミクロン未満の平均孔径を有する孔を備える。一実施形態において、セパレータ層は、９ミクロン未満、および好ましくは、６ミクロン未満の厚さを有する。リチウムが関与しない化学原理を使用する電池およびコンデンサなどの他の電流発生セルもまた、上述されるものに類似する方法および製品設計によって製造されてもよい。

Claims (4)

  1. （ａ）基板上に多孔性セパレータ層を被膜するステップ、
    （ｂ）前記多孔性セパレータ層における第１の部分を直接被膜する第１のカソード層を、有機溶媒を含む顔料分散体で被膜するステップ、
    （ｃ）前記第１のカソード層上に１層以上のカソード電流コレクタ層を直接被膜するステップ、
    （ｄ）前記１層以上のカソード電流コレクタ層上に前記第２のカソード層を直接被膜するステップ、
    （ｅ）前記セパレータ層における第２の部分上に第１のアノード層を直接被膜するステップ、
    （ｆ）前記第１のアノード層上に１層以上のアノード電流コレクタ層を直接被膜するステップ、
    （ｇ）前記１層以上のアノード電流コレクタ層上に第２のアノード層を直接被膜するステップ、
    （ｈ）前記セパレータ層における前記第１および第２の部分から前記基板を層間剥離して、セパレータ／カソードアセンブリおよびセパレータ／アノードアセンブリを形成するステップ、および
    （ｉ）前記セパレータ／カソードアセンブリを前記セパレータ／アノードアセンブリと交互配置して乾式セパレータ／電極セルを形成するステップ、
    を含むリチウム電池の製造方法。
  2. （ｉ）ステップ（ｃ）の前記１つ以上のカソード電流コレクタ層における１つ以上は金属層を備え、前記金属層の厚さは３ミクロン未満である；または
    （ｉｉ）前記セパレータ層は０．１ミクロン未満の平均孔径を有する孔を備える；または
    （ｉｉｉ）前記セパレータ層の厚さは６ミクロン未満である；または
    （ｉｖ）ステップ（ｆ）の前記１つ以上のアノード電流コレクタ層における１つ以上は金属層を備え、前記金属層の厚さは３ミクロン未満である；または
    （ｖ）ステップ（ａ）の基板は多孔性基板であり、ステップ（ｄ）はセパレータ／カソードアセンブリを形成し、ステップ（ｇ）はセパレータ／アノードアセンブリを形成する、
    請求項１に記載のリチウム電池の製造方法。
  3. 請求項２のオプション（ｖ）に記載の方法であって、
    （ａ）前記多孔性基板は、多孔性ポリマーフィルムおよび多孔性不織ポリマー繊維基板から成る群より選択される；または
    （ｂ）前記セパレータ／カソードアセンブリの一部分は前記セパレータ／アノードアセンブリと接触せず、前記セパレータ／アノードアセンブリの一部分は前記セパレータ／カソードアセンブリと接触せず、導電性ピンを有する第１のデバイスは、前記セパレータ／カソードアセンブリの前記一部分の２つ以上を電気的に接続し、導電性ピンを有する第２のデバイスは、前記セパレータ／アノードアセンブリの前記一部分の２つ以上を電気的に接続する；または
    （ｃ）（１）前記乾式セパレータ／電極セルをケーシングに入れるステップと、（２）電解質を充填しかつ密閉するステップとの、さらなるステップが存在する、
    リチウム電池の製造方法。
  4. （Ｉ）交互配置するステップ（ｉ）の前の段階では、前記セパレータ／カソードアセンブリおよび前記セパレータ／アノードアセンブリは、シート状の形状である；または
    （ＩＩ）ステップ（ｉ）の後、前記セパレータ／カソードアセンブリの一部分は前記セパレータ／アノードアセンブリと接触しておらず、前記セパレータ／アノードアセンブリの一部分は前記セパレータ／カソードアセンブリと接触しておらず、導電性ピンを有する第１のデバイスは、前記セパレータ／カソードアセンブリの前記一部分の２つ以上を電気的に接続し、導電性ピンを有する第２のデバイスは、前記セパレータ／アノードアセンブリの前記一部分の２つ以上を電気的に接続する；または
    （ＩＩＩ）（１）前記乾式セパレータ／電極セルを、ケーシング内に入れるステップと、（２）電解質を充填し、封止するステップとの、さらなるステップが存在する、
    請求項１に記載のリチウム電池の製造方法。
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Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8883354B2 (en) 2006-02-15 2014-11-11 Optodot Corporation Separators for electrochemical cells
CN101584065B (zh) 2007-01-12 2013-07-10 易诺维公司 三维电池及其制造方法
WO2010138176A1 (en) 2009-05-26 2010-12-02 Steven Allen Carlson Batteries utilizing electrode coatings directly on nanoporous separators
KR20140018171A (ko) 2010-07-19 2014-02-12 옵토도트 코포레이션 전기화학 전지용 세퍼레이터
US8840687B2 (en) * 2010-08-23 2014-09-23 Corning Incorporated Dual-layer method of fabricating ultracapacitor current collectors
US9843027B1 (en) 2010-09-14 2017-12-12 Enovix Corporation Battery cell having package anode plate in contact with a plurality of dies
KR20130005732A (ko) * 2011-07-07 2013-01-16 현대자동차주식회사 리튬-공기 하이브리드 배터리 및 이의 제조 방법
EP2608296A1 (fr) * 2011-12-21 2013-06-26 The Swatch Group Research and Development Ltd. Collecteur de courant en métal amorphe
US8841030B2 (en) * 2012-01-24 2014-09-23 Enovix Corporation Microstructured electrode structures
KR102480368B1 (ko) 2012-08-16 2022-12-23 에노빅스 코오퍼레이션 3차원 배터리들을 위한 전극 구조들
KR102350354B1 (ko) 2013-03-15 2022-01-14 에노빅스 코오퍼레이션 3차원 배터리들을 위한 분리기들
DE102013204863A1 (de) * 2013-03-20 2014-09-25 Robert Bosch Gmbh Elektrode und Verfahren zum Herstellen einer Elektrode
DE102013204851A1 (de) * 2013-03-20 2014-09-25 Robert Bosch Gmbh Elektrode und Verfahren zum Herstellen einer Elektrode
DE112014002202T5 (de) 2013-04-29 2016-04-14 Madico, Inc. Nanoporöse Separatoren aus Verbundwerkstoff mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit
US20160126521A1 (en) * 2013-06-12 2016-05-05 Heikki Suonsivu Rechargeable battery cell
FR3007582B1 (fr) 2013-06-24 2015-06-26 Inst Polytechnique Grenoble Procede d'impression ou de depot par atomisation pour la preparation d'une electrode flexible supportee et la fabrication d'une batterie lithium-ion
US10586964B2 (en) * 2013-08-12 2020-03-10 Solvay Sa Solid composite fluoropolymer separator
US20150237722A1 (en) * 2014-02-20 2015-08-20 Ruey-Jen Hwu Anode Array
DE102014216435A1 (de) * 2014-08-19 2016-02-25 Volkswagen Varta Microbattery Forschungsgesellschaft Mbh & Co. Kg Batterie mit prismatischem Gehäuse und Herstellungsverfahren
JP2016051614A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 日東電工株式会社 リチウム金属二次電池
US10333173B2 (en) * 2014-11-14 2019-06-25 Medtronic, Inc. Composite separator and electrolyte for solid state batteries
CN112234315A (zh) * 2014-11-26 2021-01-15 赛尔格有限责任公司 用于锂离子可充电电池的改进的微孔膜隔板及相关方法
US10680237B2 (en) * 2015-03-24 2020-06-09 Sekisui Chemical Co., Ltd. Active material-exfoliated graphite composite, negative electrode material for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery
WO2016160703A1 (en) 2015-03-27 2016-10-06 Harrup Mason K All-inorganic solvents for electrolytes
US20170098857A1 (en) 2015-04-15 2017-04-06 Optodot Corporation Coated stacks for batteries and related manufacturing methods
US10381623B2 (en) 2015-07-09 2019-08-13 Optodot Corporation Nanoporous separators for batteries and related manufacturing methods
KR20180031628A (ko) * 2015-04-15 2018-03-28 옵토도트 코포레이션 배터리 코팅 적층체 및 그 제조방법
CN108028419B (zh) 2015-05-14 2021-06-15 艾诺维克斯公司 用于能量存储设备的纵向约束
KR102005870B1 (ko) * 2016-01-15 2019-07-31 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 세퍼레이터 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
US11621456B2 (en) 2016-03-14 2023-04-04 Amtek Research International Llc Laminable, dimensionally-stable microporous webs
US11127999B2 (en) * 2016-03-15 2021-09-21 Intel Corporation Package-less battery cell apparatus, and method for forming the same
WO2017197233A1 (en) 2016-05-13 2017-11-16 Enovix Corporation Dimensional constraints for three-dimensional batteries
CN105977543A (zh) * 2016-07-05 2016-09-28 东莞市卓高电子科技有限公司 柔性电池
BR112019000713B1 (pt) 2016-07-22 2023-04-25 Nantenergy, Inc Célula eletroquímica e método de conservar umidade dentro de uma célula eletroquímica
US10707531B1 (en) 2016-09-27 2020-07-07 New Dominion Enterprises Inc. All-inorganic solvents for electrolytes
WO2018085828A1 (en) * 2016-11-07 2018-05-11 Celgard, Llc Battery separators
US11063299B2 (en) 2016-11-16 2021-07-13 Enovix Corporation Three-dimensional batteries with compressible cathodes
US11394035B2 (en) 2017-04-06 2022-07-19 Form Energy, Inc. Refuelable battery for the electric grid and method of using thereof
US10256507B1 (en) 2017-11-15 2019-04-09 Enovix Corporation Constrained electrode assembly
TWI794331B (zh) 2017-11-15 2023-03-01 美商易諾維公司 電極總成及蓄電池組
KR102207528B1 (ko) 2017-12-15 2021-01-26 주식회사 엘지화학 다공성 분리막 및 이를 포함하는 전기화학소자
US11611115B2 (en) 2017-12-29 2023-03-21 Form Energy, Inc. Long life sealed alkaline secondary batteries
US11990607B2 (en) 2018-04-20 2024-05-21 Massachusetts Institute Of Technology Intercalation-conversion hybrid cathode for a Li—S battery
KR102543243B1 (ko) 2018-05-28 2023-06-14 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 전극 및 이의 제조방법
US11973254B2 (en) 2018-06-29 2024-04-30 Form Energy, Inc. Aqueous polysulfide-based electrochemical cell
KR20210027538A (ko) 2018-07-27 2021-03-10 폼 에너지 인코퍼레이티드 전기화학 전지들에 대한 음의 전극들
US11211639B2 (en) 2018-08-06 2021-12-28 Enovix Corporation Electrode assembly manufacture and device
KR102388261B1 (ko) 2018-10-12 2022-04-18 주식회사 엘지에너지솔루션 다공성 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
US20220069286A1 (en) * 2019-01-07 2022-03-03 Urban Electric Power Inc. Polymer embedded electrodes for batteries
JP7411975B2 (ja) * 2019-01-09 2024-01-12 エムテックスマート株式会社 全固体電池の製造方法
US11189828B2 (en) 2019-02-27 2021-11-30 Battelle Memorial Institute Lithium metal pouch cells and methods of making the same
US11949129B2 (en) 2019-10-04 2024-04-02 Form Energy, Inc. Refuelable battery for the electric grid and method of using thereof
US20240113394A1 (en) * 2019-10-25 2024-04-04 Grinergy Co.Ltd. Lithium metal anode structure, electrochemical device comprising same, and method for manufacturing lithium metal anode structure
CN112786969B (zh) * 2019-11-08 2023-08-29 辉能科技股份有限公司 锂电池结构及其极层结构
KR20230121994A (ko) 2020-09-18 2023-08-22 에노빅스 코오퍼레이션 레이저 빔을 사용하여 웹에서 전극 구조의 집합체를 윤곽 형성하기 위한 방법
US20210399293A1 (en) * 2020-12-06 2021-12-23 Terence W. Unger Metal electrode
CN116783744A (zh) 2020-12-09 2023-09-19 艾诺维克斯公司 用于制造二次电池的电极组合件的方法及装置
TW202319403A (zh) 2021-08-23 2023-05-16 日商大阪有機化學工業股份有限公司 感光性樹脂組成物、硬化物及影像顯示裝置
DE102022107183A1 (de) 2022-03-25 2023-09-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Elektrode-Separatoren-Verbunds für eine Batterie
CN115513602B (zh) * 2022-10-21 2024-01-26 武汉中金泰富新能源科技有限公司 一种含界面管理层结构电极的动力电池制造工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0927343A (ja) * 1995-07-10 1997-01-28 Hitachi Ltd 非水系二次電池及び該電池の作製法
JP2000323129A (ja) * 1999-05-14 2000-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池電極の製造方法
WO2007135790A1 (ja) * 2006-05-23 2007-11-29 Incorporated National University Iwate University 全固体二次電池

Family Cites Families (141)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3625771A (en) 1969-03-27 1971-12-07 Mc Donnell Douglas Corp Battery separator
US3647554A (en) 1969-04-17 1972-03-07 Mc Donnell Douglas Corp Battery separator and method of producing same
EP0143562A1 (en) 1983-11-02 1985-06-05 Raychem Limited Electrode article
JPH0614077B2 (ja) 1986-01-14 1994-02-23 株式会社村田製作所 表面電位検出装置
US4894301A (en) 1989-08-03 1990-01-16 Bell Communications Research, Inc. Battery containing solid protonically conducting electrolyte
DE3926977A1 (de) 1989-08-16 1991-02-21 Licentia Gmbh Hochenergiesekundaerbatterie
US5162175A (en) 1989-10-13 1992-11-10 Visco Steven J Cell for making secondary batteries
US5208121A (en) 1991-06-18 1993-05-04 Wisconsin Alumni Research Foundation Battery utilizing ceramic membranes
US5194341A (en) 1991-12-03 1993-03-16 Bell Communications Research, Inc. Silica electrolyte element for secondary lithium battery
CA2068290C (fr) 1992-05-08 1999-07-13 Michel Gauthier Prise de contact electrique sur des anodes de lithium
JPH0614077A (ja) 1992-06-25 1994-01-21 Toshiba Corp 通信システム
JP3116643B2 (ja) * 1992-09-11 2000-12-11 三菱電機株式会社 電気化学素子、及び組電池並びに電気化学素子の製造方法
US5326391A (en) 1992-11-18 1994-07-05 Ppg Industries, Inc. Microporous material exhibiting increased whiteness retention
CA2110097C (en) 1992-11-30 2002-07-09 Soichiro Kawakami Secondary battery
US5418091A (en) 1993-03-05 1995-05-23 Bell Communications Research, Inc. Polymeric electrolytic cell separator membrane
US5350645A (en) 1993-06-21 1994-09-27 Micron Semiconductor, Inc. Polymer-lithium batteries and improved methods for manufacturing batteries
EP0651455B1 (en) 1993-10-07 1997-07-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Manufacturing method of a separator for a lithium secondary battery and an organic electrolyte lithium secondary battery using the same separator
US5314765A (en) 1993-10-14 1994-05-24 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Protective lithium ion conducting ceramic coating for lithium metal anodes and associate method
US5439760A (en) 1993-11-19 1995-08-08 Medtronic, Inc. High reliability electrochemical cell and electrode assembly therefor
US5569520A (en) 1994-01-12 1996-10-29 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Rechargeable lithium battery for use in applications requiring a low to high power output
US5549717A (en) 1994-03-03 1996-08-27 Wilson Greatbatch Ltd. Method of making prismatic cell
CA2210126A1 (en) 1995-01-13 1996-07-18 Sri International Organic liquid electrolyte plasticizer
EP0836238B1 (en) 1995-06-28 2005-11-16 Ube Industries, Ltd. Nonaqueous secondary battery
CA2226366C (en) * 1995-08-28 2002-05-21 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Novel battery and method for producing the same
US5948464A (en) 1996-06-19 1999-09-07 Imra America, Inc. Process of manufacturing porous separator for electrochemical power supply
TW446731B (en) 1996-08-20 2001-07-21 Daiso Co Ltd Polymeric solid electrolyte
US5840087A (en) 1996-09-18 1998-11-24 Bell Communications Research, Inc. Method for making laminated rechargeable battery cells
JPH10214639A (ja) * 1997-01-31 1998-08-11 Toshiba Battery Co Ltd 電池の製造方法
US20040188880A1 (en) 1997-03-27 2004-09-30 Stephan Bauer Production of molded articles for lithium ion batteries
US5778515A (en) 1997-04-11 1998-07-14 Valence Technology, Inc. Methods of fabricating electrochemical cells
US5894656A (en) * 1997-04-11 1999-04-20 Valence Technology, Inc. Methods of fabricating electrochemical cells
US5882721A (en) 1997-05-01 1999-03-16 Imra America Inc Process of manufacturing porous separator for electrochemical power supply
CA2237457A1 (en) 1997-05-19 1998-11-19 Richard S. Bogner Battery cell with spray-formed separator
KR100220449B1 (ko) 1997-08-16 1999-09-15 손욱 리튬 이온 고분자 이차전지 제조방법
WO1999031751A1 (fr) * 1997-12-18 1999-06-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Batterie auxiliaire au lithium et sa fabrication
US6153337A (en) * 1997-12-19 2000-11-28 Moltech Corporation Separators for electrochemical cells
US6811928B2 (en) 1998-01-22 2004-11-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Battery with adhesion resin layer including filler
JPH11233144A (ja) 1998-02-18 1999-08-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 有機電解質電池の製造方法
US6214061B1 (en) 1998-05-01 2001-04-10 Polyplus Battery Company, Inc. Method for forming encapsulated lithium electrodes having glass protective layers
DE19819752A1 (de) * 1998-05-04 1999-11-11 Basf Ag Für elektrochemische Zellen geeignete Zusammensetzungen
US6190426B1 (en) * 1998-12-17 2001-02-20 Moltech Corporation Methods of preparing prismatic cells
US6194098B1 (en) 1998-12-17 2001-02-27 Moltech Corporation Protective coating for separators for electrochemical cells
US6277514B1 (en) 1998-12-17 2001-08-21 Moltech Corporation Protective coating for separators for electrochemical cells
JP3471244B2 (ja) * 1999-03-15 2003-12-02 株式会社東芝 非水電解液二次電池の製造方法
US6148503A (en) 1999-03-31 2000-11-21 Imra America, Inc. Process of manufacturing porous separator for electrochemical power supply
US6451484B1 (en) 1999-04-21 2002-09-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Lithium secondary battery and manufacturing method thereof
US6497780B1 (en) 1999-06-09 2002-12-24 Steven A. Carlson Methods of preparing a microporous article
WO2000079618A1 (en) 1999-06-22 2000-12-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Separator for cell, cell, and method for producing separator
US6724512B2 (en) 1999-11-03 2004-04-20 Optodot Corporation Optical switch device
US7066971B1 (en) 1999-11-23 2006-06-27 Sion Power Corporation Methods of preparing electrochemical cells
US6328770B1 (en) 1999-11-23 2001-12-11 Valence Technology (Nevada), Inc. Method of making multi-layer electrochemical cell devices
AU1796601A (en) * 1999-11-23 2001-06-04 Moltech Corporation Methods of preparing electrochemical cells
AU1796501A (en) 1999-11-23 2001-06-04 Moltech Corporation Methods of preparing electrochemical cells
US7247408B2 (en) * 1999-11-23 2007-07-24 Sion Power Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
CN1236507C (zh) * 2000-03-17 2006-01-11 Tdk株式会社 电化学装置
US6344293B1 (en) * 2000-04-18 2002-02-05 Moltech Corporation Lithium electrochemical cells with enhanced cycle life
US6645670B2 (en) * 2000-05-16 2003-11-11 Wilson Greatbatch Ltd. Efficient cell stack for cells with double current collectors sandwich cathodes
US6488721B1 (en) * 2000-06-09 2002-12-03 Moltech Corporation Methods of preparing electrochemical cells
JP2002042882A (ja) * 2000-07-28 2002-02-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 有機電解質電池の製造方法
DE60144235D1 (de) 2000-08-12 2011-04-28 Lg Chemical Ltd Zusammengesetzter film mit mehreren komponenten und verfahren zu seiner herstellung
KR100406690B1 (ko) 2001-03-05 2003-11-21 주식회사 엘지화학 다성분계 복합 필름을 이용한 전기화학소자
US7070632B1 (en) * 2001-07-25 2006-07-04 Polyplus Battery Company Electrochemical device separator structures with barrier layer on non-swelling membrane
US20040241540A1 (en) 2001-09-19 2004-12-02 Kazuo Tsutsumi Three-dimensional cell and its electrode structure and method for manufacturing electrode material of three-dimensional cell
JP3729112B2 (ja) * 2001-09-20 2005-12-21 ソニー株式会社 固体電解質電池
JP3904935B2 (ja) * 2002-01-29 2007-04-11 三菱化学株式会社 リチウムポリマー二次電池の製造方法
US7118828B2 (en) * 2002-03-11 2006-10-10 Quallion Llc Implantable battery
US7377948B2 (en) * 2002-06-05 2008-05-27 Reveo, Inc. Layered electrochemical cell and manufacturing method therefor
US20040043295A1 (en) 2002-08-21 2004-03-04 Rafael Rodriguez Rechargeable composite polymer battery
DE10238943B4 (de) 2002-08-24 2013-01-03 Evonik Degussa Gmbh Separator-Elektroden-Einheit für Lithium-Ionen-Batterien, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung in Lithium-Batterien sowie eine Batterie, aufweisend die Separator-Elektroden-Einheit
US6933077B2 (en) * 2002-12-27 2005-08-23 Avestor Limited Partnership Current collector for polymer electrochemical cells and electrochemical generators thereof
US7115339B2 (en) 2003-02-21 2006-10-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lithium ion secondary battery
JP4350439B2 (ja) 2003-06-30 2009-10-21 三笠産業株式会社 ノズルキャップ
US7396612B2 (en) 2003-07-29 2008-07-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lithium ion secondary battery
CN1233058C (zh) * 2003-07-30 2005-12-21 黑龙江中强能源科技有限公司 聚合物锂离子电池及其制造方法
EP1667252B1 (en) 2003-08-06 2011-06-22 Mitsubishi Chemical Corporation Separator for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery including the same
JP4529903B2 (ja) 2003-08-29 2010-08-25 宇部興産株式会社 電池用セパレータ及びリチウム二次電池
ES2750338T3 (es) 2003-09-23 2020-03-25 Innolith Assets Ag Celda de batería electroquímica
US7595130B2 (en) 2003-11-06 2009-09-29 Ube Industries, Ltd. Battery separator and lithium secondary battery
JP3953026B2 (ja) 2003-12-12 2007-08-01 松下電器産業株式会社 リチウムイオン二次電池用極板およびリチウムイオン二次電池並びにその製造方法
KR100750020B1 (ko) 2004-01-09 2007-08-16 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 리튬이온 2차 전지
KR100666821B1 (ko) 2004-02-07 2007-01-09 주식회사 엘지화학 유/무기 복합 다공성 코팅층이 형성된 전극 및 이를포함하는 전기 화학 소자
US7575606B2 (en) 2004-02-20 2009-08-18 Panasonic Corporation Method for producing lithium ion secondary battery
JP4454340B2 (ja) * 2004-02-23 2010-04-21 パナソニック株式会社 リチウムイオン二次電池
KR100856638B1 (ko) 2004-03-30 2008-09-03 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 리튬이온 2차전지 및 그 충방전 제어시스템
EP1659650A4 (en) 2004-03-30 2008-12-24 Panasonic Corp NONAQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY
CA2562960C (en) 2004-04-13 2010-10-19 Lg Chem, Ltd. Electrochemical cell comprising electrode lead with protector element
WO2005104270A1 (ja) 2004-04-19 2005-11-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. リチウムイオン二次電池およびその製造法
KR100802870B1 (ko) 2004-05-27 2008-02-13 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 권회형 비수계 이차전지 및 이것에 이용하는 전극판
JP4781263B2 (ja) 2004-06-22 2011-09-28 パナソニック株式会社 二次電池およびその製造方法
PL1782489T3 (pl) 2004-07-07 2021-05-31 Lg Chem, Ltd. Porowaty separator kompozytowy organiczno/nieorganiczny i urządzenie elektrochemiczne go zawierające
TWI318018B (en) 2004-09-02 2009-12-01 Lg Chemical Ltd Organic/inorganic composite porous film and electrochemical device prepared thereby
US7638230B2 (en) 2004-09-03 2009-12-29 Panasonic Corporation Lithium ion secondary battery
WO2006045339A2 (de) * 2004-10-21 2006-05-04 Degussa Ag Anorganische separator-elektroden-einheit für lithium-ionen-batterien, verfahren zu deren herstellung und verwendung in lithium-batterien
KR100775310B1 (ko) 2004-12-22 2007-11-08 주식회사 엘지화학 유/무기 복합 다공성 분리막 및 이를 이용한 전기 화학소자
WO2006068143A1 (ja) 2004-12-24 2006-06-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 非水電解質二次電池
CN100553025C (zh) * 2005-01-26 2009-10-21 松下电器产业株式会社 锂二次电池用负极和使用其的锂二次电池及它们的制造方法
US7981548B2 (en) * 2005-01-28 2011-07-19 Nec Energy Devices, Ltd. Multilayer secondary battery and method of making same
KR101223554B1 (ko) 2005-02-02 2013-01-17 삼성에스디아이 주식회사 하이브리드형 연료전지 시스템
EP1780820A4 (en) 2005-03-02 2009-09-09 Panasonic Corp LITHIUMION SECONDARY CELL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
DE602006012424D1 (de) 2005-04-04 2010-04-08 Panasonic Corp Zylindrische lithium-sekundärbatterie
WO2006112243A1 (ja) 2005-04-15 2006-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 角型リチウム二次電池
EP1875535A4 (en) 2005-04-15 2008-07-30 Avestor Ltd Partnership RECHARGEABLE LITHIUMION BATTERY FOR A ROCKING CHAIR
US20060240290A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Holman Richard K High rate pulsed battery
KR100659851B1 (ko) 2005-04-27 2006-12-19 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
CN100583514C (zh) * 2005-05-17 2010-01-20 Lg化学株式会社 用于包括多层堆叠电化学电池的电化学元件的聚合物粘合剂
KR100933427B1 (ko) 2005-08-16 2009-12-23 주식회사 엘지화학 교차분리막으로 이루어진 전기화학소자
CN101326658B (zh) 2005-12-06 2010-09-29 Lg化学株式会社 具有形态梯度的有机/无机复合隔膜、其制造方法和含该隔膜的电化学装置
JP2007188777A (ja) * 2006-01-13 2007-07-26 Sony Corp セパレータおよび非水電解質電池
US8192858B2 (en) * 2006-02-07 2012-06-05 Panasonic Corporation Electrode plate for battery and method and apparatus for forming the same
US20080182174A1 (en) 2006-02-15 2008-07-31 Carlson Steven A Microporous separators for electrochemical cells
US20070189959A1 (en) 2006-02-15 2007-08-16 Steven Allen Carlson Methods of preparing separators for electrochemical cells
US8883354B2 (en) 2006-02-15 2014-11-11 Optodot Corporation Separators for electrochemical cells
JP5135822B2 (ja) * 2006-02-21 2013-02-06 日産自動車株式会社 リチウムイオン二次電池およびこれを用いた組電池
WO2007120763A2 (en) 2006-04-12 2007-10-25 Steven Allen Carlson Safety shutdown separators
JP5061502B2 (ja) * 2006-05-20 2012-10-31 日産自動車株式会社 電池構造体
US7595133B2 (en) 2006-07-01 2009-09-29 The Gillette Company Lithium cell
JP4945189B2 (ja) * 2006-08-04 2012-06-06 株式会社東芝 電極の製造方法
JP2008048838A (ja) * 2006-08-23 2008-03-06 Samii Kk 遊技機
JP5093882B2 (ja) * 2006-10-16 2012-12-12 日立マクセル株式会社 電気化学素子用セパレータ、電気化学素子および電気化学素子の製造方法
US20080166202A1 (en) 2007-01-08 2008-07-10 Dunlap William L Conical nut
KR101526017B1 (ko) * 2007-01-16 2015-06-04 제온 코포레이션 결착제 조성물, 전극용 슬러리, 전극 및 비수 전해질 2 차 전지
KR100727248B1 (ko) 2007-02-05 2007-06-11 주식회사 엘지화학 다공성 활성층이 코팅된 유기/무기 복합 분리막 및 이를구비한 전기화학소자
US20100003592A1 (en) * 2007-02-13 2010-01-07 Incorporated National University Iwate University All solid state secondary battery
JP2008226812A (ja) * 2007-02-13 2008-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池
KR100754746B1 (ko) 2007-03-07 2007-09-03 주식회사 엘지화학 다공성 활성층이 코팅된 유기/무기 복합 분리막 및 이를구비한 전기화학소자
JP2008226566A (ja) * 2007-03-12 2008-09-25 Hitachi Maxell Ltd 多孔性絶縁層形成用組成物、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池用負極、およびリチウムイオン二次電池
JP2008234879A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Hitachi Maxell Ltd リチウムイオン二次電池
EP2151005A4 (en) * 2007-05-31 2011-08-24 A123 Systems Inc SEPARATOR COMPRISING AN ELECTROACTIVE MATERIAL FOR PROTECTION AGAINST OVERLOAD
KR101147255B1 (ko) * 2007-06-04 2012-05-18 에스케이이노베이션 주식회사 고출력 리튬 전지의 적층 방법
US8455053B2 (en) * 2007-07-06 2013-06-04 Sony Corporation Separator, battery using the same, and method for manufacturing separator
JP5795475B2 (ja) * 2007-07-25 2015-10-14 エルジー・ケム・リミテッド 電気化学素子及びその製造方法
KR101590339B1 (ko) * 2007-08-21 2016-02-01 에이일이삼 시스템즈 인코포레이티드 전기화학전지용 분리막 및 이의 제조방법
JP2009064566A (ja) * 2007-09-04 2009-03-26 Hitachi Maxell Ltd 電池用セパレータおよび非水電解質電池
CN101809801B (zh) 2007-09-28 2014-03-26 A123系统公司 具有无机/有机多孔膜的电池
US9722275B2 (en) * 2007-12-14 2017-08-01 Nanotek Instruments, Inc. Anode protective layer compositions for lithium metal batteries
WO2010074690A1 (en) 2008-02-12 2010-07-01 Massachusetts Institute Of Technology Microbattery
KR20100137530A (ko) 2008-03-25 2010-12-30 에이일이삼 시스템즈 인코포레이티드 고에너지 고출력 전극 및 배터리
WO2010081150A1 (en) 2009-01-12 2010-07-15 A123 Systems, Inc. Laminated battery cell and methods for creating the same
WO2010138176A1 (en) * 2009-05-26 2010-12-02 Steven Allen Carlson Batteries utilizing electrode coatings directly on nanoporous separators
CN102236429A (zh) 2010-04-23 2011-11-09 深圳富泰宏精密工业有限公司 触控笔
WO2013146126A1 (ja) 2012-03-30 2013-10-03 リンテック株式会社 工程フィルム付きリチウムイオン二次電池用セパレータ、及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0927343A (ja) * 1995-07-10 1997-01-28 Hitachi Ltd 非水系二次電池及び該電池の作製法
JP2000323129A (ja) * 1999-05-14 2000-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池電極の製造方法
WO2007135790A1 (ja) * 2006-05-23 2007-11-29 Incorporated National University Iwate University 全固体二次電池
US20090202912A1 (en) * 2006-05-23 2009-08-13 Mamoru Baba All solid state secondary battery

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Publication number Publication date
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