JP2023501384A - 電極切断装置 - Google Patents

Abstract

電極（例えばリチウム金属）および電極前駆体の切断に関連するシステムおよび方法が概して供される。電極または電極前駆体は、例えば電気化学セルまたは電池での使用のため例えばリチウム金属電極またはリチウム複合電極を含み得る。【選択図】図１Ａ

Description

関連出願
この出願は、米国特許法１１９条（ｅ）に基づき、２０１９年１１月７日に出願され、「電極装置」と題された米国仮出願第６２／９３２４７５号に対して優先権を主張し、あらゆる目的のためにその全体が参照することにより本明細書に組み込まれる。

リチウム金属を含む電極および電極前駆体を切断するためのシステムおよび方法が概して説明される。

リチウム金属を含む電極および電極前駆体を切断するためのシステムおよび方法が概して説明される。本発明の主題は、ある態様では、相互に関連する製品、特定の課題に対する代替の解決策、および／または１つまたは複数のシステムおよび／または物品の複数の異なる使用を含む。

一態様では、リチウム金属層を切断するためのシステムが説明される。システムは非対称ブレードを含み、非対称ブレードは、ブレードの断面図に示されるように、先端、第１エッジ、および第２エッジを含む。このシステムはまた、第１インターリーフ層および第２インターリーフ層を含み、リチウム金属層は、第１インターリーフ層と第２インターリーフ層との間に配置される。このシステムはまた、第２インターリーフ層に隣接して配置された基板を含む。

一実施形態では、電極前駆体が説明される。電極前駆体は、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層、断面を有するリチウム金属層、およびリチウム金属層に隣接する任意の保護層を含む。第１インターリーフ層および第２インターリーフ層は、リチウム金属層および／または任意の保護層と共形接触している。第１インターリーフ層および第２インターリーフ層は、リチウム金属層および任意の保護層の断面の周囲を囲む。

別の実施形態では、リチウム金属層を切断するための方法が供される。この方法は、リチウム金属の層を第１インターリーフ層と第２インターリーフ層との間に配置する工程、断面を有する切断されたリチウム金属片を形成するためにブレードを用いてリチウム金属を切断する工程を含み、切断工程が第１インターリーフ層を切断しない。この方法はまた、第１インターリーフ層および第２インターリーフ層が切断されたリチウム金属片の断面の周囲を囲むように、第１インターリーフ層および／または第２インターリーフ層にリチウム金属を接着させる工程を含む。

さらに別の実施形態では、リチウム金属を切断するための方法が供される。この方法は、第１インターリーフ層と第２インターリーフ層との間にリチウム金属を配置する工程、非対称ブレードでリチウム金属および第１インターリーフ層を切断する工程、および第１インターリーフ層をリチウム金属に接着させる工程を含む。

本発明の他の利点および新規な特徴は、添付の図と併せて検討した場合、本発明の様々な非限定的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。本明細書および参照により組み込まれる文書に矛盾するおよび／または一貫性のない開示が含まれる場合、本明細書が規制するものとする。

本発明の非限定的な実施形態は、概略的であり、縮尺通りに描かれることを意図されていない添付の図面を参照して例示により説明される。図面では、図示されている各同一またはほぼ同一の構成要素は典型的には単一の符号で表される。明確にするために、すべての構成要素がすべての図で示されるものではなく、また、当業者が本発明を理解できるようにするために図解が必要でない場合、本発明の各実施形態のすべての構成要素が示されるものではない。

図１Ａは、一組の実施形態によるリチウム金属を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図１Ｂは、一組の実施形態によるリチウム金属を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図１Ｃは、一組の実施形態によるリチウム金属を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図１Ｄは、一組の実施形態によるリチウム金属を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図１Ｅは、一組の実施形態によるリチウム金属を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図１Ｆは、一組の実施形態によるリチウム金属を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図１Ｇは、一組の実施形態によるリチウム金属を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図２Ａは、いくつかの実施形態によるリチウム金属を切断するための非対称ブレードの概略図である。 図２Ｂは、いくつかの実施形態によるリチウム金属を切断するための非対称ブレードを示す。 図２Ｃは、いくつかの実施形態による２つよりも多い刃先を有する非対称ブレードを示す。 図２Ｄは、いくつかの実施形態によるリチウム金属の層を切断する２つの先端を備えた非対称ブレードを示す。 図２Ｅは、いくつかの実施形態によるリチウム金属の層を切断する２つの先端を備えた非対称ブレードを示す。 図２Ｆは、いくつかの実施形態によるリチウム金属の層を切断する２つの先端を備えた非対称ブレードを示す。 図３Ａは、いくつかの実施形態による第１インターリーフ層を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図３Ｂは、いくつかの実施形態による第１インターリーフ層を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図３Ｃは、いくつかの実施形態による第１インターリーフ層および保護層を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図３Ｄは、いくつかの実施形態による第１インターリーフ層および保護層を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図４は、いくつかの実施形態による電極前駆体の概略図である。 図５Ａは、一組の実施形態による、ダイの一部であり得る２つの非対称ブレードを使用してリチウム金属の層を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図５Ｂは、一組の実施形態による、ダイの一部であり得る２つの非対称ブレードを使用してリチウム金属の層を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図５Ｃは、一組の実施形態による、ダイの一部であり得る２つの非対称ブレードを使用してリチウム金属の層を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図５Ｄは、一組の実施形態による、ダイの一部であり得る２つの非対称ブレードを使用してリチウム金属の層を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図５Ｅは、一組の実施形態による、ダイの一部であり得る２つの非対称ブレードを使用してリチウム金属の層を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図５Ｆは、一組の実施形態による、ダイの一部であり得る２つの非対称ブレードを使用してリチウム金属の層を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図５Ｇは、一組の実施形態による、ダイの一部であり得る２つの非対称ブレードを使用してリチウム金属の層を切断するためのシステムおよび方法を示す。 図６Ａは、いくつかの実施形態による、リリース層を備えた電極アセンブリを示す。 図６Ｂは、いくつかの実施形態による、リリース層を備えた電極アセンブリを示す。 図６Ｃは、いくつかの実施形態による、リリース層を備えた電極アセンブリを示す。 図７は、一組の実施形態による、リチウム金属の層を切断するための非対称エッジを含むダイの写真画像である。

電極（例えば、リチウム金属）および電極前駆体の切断に関連するシステムおよび方法が概して供される。電極または電極前駆体は、例えば、電気化学セルまたは電池で使用するための、例えば、リチウム金属電極またはリチウム複合電極を含み得る。

リチウム金属は、油中の固体懸濁液または箔として商業的に購入され得る。また、蒸着、真空蒸着、または分子ビームエピタキシー法などのさまざまな手法を用いて、基板に堆積させることが可能である。使用目的（例えば、電気化学セル、バッテリー中の電極）に必要な寸法に合わせるために、リチウムの切断が必要になる場合がある。

しかしながら、リチウム金属の切断にはいくつかの課題がある。例えば、リチウム金属は、柔らかくて展性があるため、金属リチウムを切断するとき、粘着性があり、金属元素リチウムを切断するために切断器具（例えば、ナイフ、ブレード）が用いられる際に切断器具に付着する可能性がある。これにより、複数のリチウム金属片を連続して切断するときに困難が伴う。各切断の間にブレードをクリーニングすると、電極の作製プロセスが遅くなり、ブレードが鈍くなり得るからである。特定の既存のリチウム金属切断システムは、ブレードがリチウム金属に直接接触しないようにインターリーフ（または挿込み葉片または挿込片または挿入葉片または挿入片または間紙；interleafs）間にリチウム金属を配置することによって、この問題を回避しようとしている。しかしながら、そのような既存のシステムにおいてさえ、リチウムは依然として望ましくないことにインターリーフに付着する可能性があり、インターリーフからのリチウムのその後の除去を困難にする。

特定の既存のシステムは、リチウム金属を切断するために対称ブレードを用いる。しかしながら、本明細書に記載されるように、本発明者らは、非対称ブレードの使用が、対称ブレードを使用する特定の既存のシステムに比べていくつかの利点を供し得ることを認識し、理解している。たとえば、非対称ブレードは、対称ブレードを使用する場合と比較して、よりクリーンな（またはより切れ味のよい；cleaner）切断を供し得る。よりクリーンな切断は、切断後にブレードまたはインターリーフ層（または挿込み葉片層または挿込み層または挿入葉片層または挿入層または間紙層；interleaf layer）に付着する可能性のあるリチウム金属の量を低減する。さらに、非対称ブレードによって供されるよりクリーンな切断は、対称ブレードを使用する場合と比較して、生成されるリチウム金属廃棄物の量を減らしながら、連続してより多くの複数の繰り返し切断を可能にし得る。

いくつかの実施形態では、追加の利点は、非対称ブレードが、リチウム金属層の上および／または下に存在し得るインターリーフ層（例えば、下記の第１インターリーフ層、第２インターリーフ層）を切断せずにリチウム金属層を切断し得ることである。このようにして、非対称ブレードがリチウム金属と直接接触することなく、リチウム金属の層を切断し得る。さらに別の利点として、非対称ブレードはリチウムをインターリーフ層に一時的に付着（例えば固定または杭打ち；stake）させることができ、これが特定の利点を供する。例えば、切断されたリチウム金属を下部のインターリーフ層（例えば、第２インターリーフ層）に付着させることは、切断されたリチウム金属（例えば、リチウム電極）を下部のインターリーフ層に付着させたままにしながら、上部のインターリーフ層のより容易な除去を有利に可能にし得る。以下でより詳細に説明するように、この工程は、特定の既存のリチウム金属システムと比較した場合、より容易な下流処理を容易にし得る。

いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、電極の形状のダイカストに構成され得る。ダイがインターリーフ層（例えば、上部インターリーフ層）の下に配置されたリチウム金属の層に押し下げられると、リチウム金属の層は、フレーム（すなわち、電極へと切り込まれないリチウム金属の一部）を残しつつ電極の形状に切断され得る。切断されたリチウム電極からの上部のインターリーフ層の除去時に、下部のインターリーフ層の所定の位置にフレームを残したまま、切断された電極を容易に除去し得る。

リチウム金属層を切断するためのシステムが図１に示される。具体的には、図１Ａは、リチウム金属層を切断する前におけるリチウム金属を切断するためのシステム１００の断面を示す。この図に例示的に示されるように、リチウム金属の層１０５が、第１インターリーフ層１２０と第２インターリーフ層１２５との間に配置されている。 非対称ブレード１１０は、第１インターリーフ層の上に配置され、軸１４０に沿って基板１３０に向かって下向きに移動することができる。軸１４０は、非対称ブレードの先端を通過する基板に垂直な線によって規定される。リチウム金属層は、矢印１４２によって示されるように比較的上流に配置され得、切断される際に矢印１４４の位置の方向に少なくとも部分的に下流に配置され得る。

図１Ｂに例示的に示されるように、いくつかの実施形態では、非対称ブレードがリチウム金属に直接接触しないため、非対称ブレードは、第１インターリーフ層１２０を切断することなく、リチウム金属層１０５を２つのリチウム金属片、即ちリチウム金属片１０５Ａとリチウム金属片１０５Ｂに押しつぶし（または押し込み；crush）切断するように下げることができる。非対称ブレードの非対称性により、リチウム金属片１０５Ａおよびリチウム金属片１０５Ｂは、図面に概略的に示されるように、別個の傾斜および／または別個の角度を有する隣接する側面（すなわち、リチウム金属層１０５を切断することによって作製される２つの隣接する側面）を有し得る。いくつかの実施形態では、第１インターリーフ層１２０は、図１Ｂに例示的に示されるように、第２インターリーフ層１３０に（例えば、一時的に）付着し得る。リチウム金属片１０５Ａ、１０５Ｂは（例えば、コンベヤーベルトによって）さらに下流に移動され得、図１Ｃおよび図１Ｄに示されるように、リチウム金属１０５Ｃは、非対称ブレードによって切断されるように続いて配置され得る。次に、非対称ブレードは、図１Ｅに例示的に示されるように、リチウム金属１０５Ｃを２つの片に切断するために下げられ得る。

本明細書で使用される場合、層が別の層の「上に」または「隣接して」あるとされる場合、それはその層に直接または隣接してあることができ、又は介在層が存在し得る。別の層に「直接上に」、「直接隣接して」、「接触して」、または「共形接触」している層は、介在する層が存在しないことを意味する。同様に、２つの層の「間に」配置される層は、介在する層が存在しないようにまたは介在する層が存在するように２つの層の間に直接存在し得る。

さらに下流に移動した後、第１インターリーフ層１２０は、切断されたリチウム金属の少なくとも一部から除去され得る。例えば、図１Ｆに例示的に示されるように、第１インターリーフ層はリチウム金属片１０５Ｃを包み込むまたは取り囲むが、リチウム金属片１０５Ｂを包み込まないまたは取り囲まないように、リチウム金属片１０５Ｂでは、第１インターリーフ層１２０が除去される。第１インターリーフ層がリチウム金属片１０５Ｂから一旦除去されると、図１Ｇに例示的に示されるように、切断されたリチウム金属片はシステムから除去され得る。

上記のように、リチウム金属の層を切断するために非対称ブレードを供することができ、そのような器具の使用は前述のようにいくつかの利点を供し得る。図２Ａを参照すると、非対称ブレード１１０は、先端２０２、第１側部２０５、および第２側部２１０を備え得る。先端は、ブレードの第１エッジ２１２とブレードの第２エッジ２１４との交差によって形成され得、ブレードの断面に示されるように長手軸１４０と角度を形成し得る。図に示すように、長手軸１４０は非対称ブレードの先端を通る線によって形成され、その線は基板１３０に対して垂直である。図２Ａに示されるこの特定の例示的な実施形態では、長手軸１４０は、第１側部２０５および第２側部２１０と平行である。ただし、以下でより詳細に説明するように、他の構成も可能であることを理解されたい。

図２Ａに示されるように、第１エッジ２１２は長手軸１４０に対して第１の角度２２０を形成する。同様に、第２側部２１４は長手軸に対して第２の角度２３０を形成する。いくつかの実施形態では、図２Ａに示されるように、（例えば、ブレードの断面に示されるように）ブレードは異なる角度を有することで第１のエッジおよび第２のエッジに対して非対称となるように、第１の角度と第２の角度は同一ではない。

特定の既存のシステムの対称ブレードとは対照的に、非対称ブレードは、ブレードの先端で２つの異なる角度で結合する少なくとも２つの刃先（例えば、第１エッジ、第２エッジ）を有することを特徴とする。上記の図１および図２に示され説明されているように、非対称ブレードの角度は、ブレードの先端を通り、先端の下方に配置された基板に垂直な長手軸に沿って規定され得る。第１エッジは、長手軸で形成される第１角度と、第２のエッジと長手軸によって規定される第２角度とを有し得る。 第１角度と第２角度は、ブレードに非対称性を作成するために区別され、ブレードが押しつぶし切断（またはクラッシュカット；crush cut）（即ち、２つの別々の片を形成するために層を完全に貫通する切断）で使用する場合、切断片のエッジは、図１Ｂに示されるように、非対称ブレードの第１角度および第２角度の形態を反映する２つの異なる傾斜を有する。たとえば、第１角度が第２角度よりも小さい場合、得られる層（たとえば、リチウム金属層）の切断部分において、第１エッジで切断された層に沿った傾斜は急勾配になり、第２エッジで切断された層の一部の傾斜は緩勾配である。いくつかの実施形態では、非対称ブレードの緩勾配エッジ（すなわち、より大きな角度のエッジ）は、リチウム金属の切断層の内側コーナーをインターリーフ層に付着（例えば、固定または杭打ち；stake)させ得る。すなわち、非対称ブレードの緩勾配エッジは、特定のインターリーフ層（例えば、第１インターリーフ層および／または第２インターリーフ層）へのリチウム金属の固定に加えて、リチウム金属を切断し得る。非対称ブレードにおいて、非対称ブレードがリチウム金属層と直接接触しないように、それ自体とリチウム金属層との間にインターリーフ層が配置され得る。いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、リチウム金属層とともに第１インターリーフ層を切断することができる。この特徴は、電気化学セルまたはバッテリーのコンポーネントとして使用されるリチウム電極を作製する際に役立ち得る。例えば、第１インターリーフ層が電池セパレータ材を含む場合、非対称ブレードが第１インターリーフ層およびリチウム金属層を切断することができ、切断された第１インターリーフ層は、（例えば、電気化学セルに組み込むため）切断されたリチウム電極に隣接して配置される電池セパレータとして機能し得る。

いくつかの実施形態では、電極前駆体材料は、非対称ブレードを使用して形成される。
非対称ブレードは、第１インターリーフ層を非対称ブレードによって切断させないようにしつつ、リチウム金属層を切断するように構成されうる。次に、非対称ブレードは、第１インターリーフ層、切断されたリチウム金属層、および第２インターリーフ層の間にピンチを形成することによって、第１インターリーフ層および／またはリチウム金属を第２インターリーフ層に付着させ得る。次に、このピンチを下流に移動させ、切断プロセスを繰り返して、電極前駆体材料を形成し得る。そのような電極前駆体の例を図４に示し、以下でさらに説明する。

図２Ｂは、いくつかの実施形態による別の非対称ブレードを示す。この図では、第１側部２０５および第２側部２１０は水平であり、その結果、長手軸１４０は第１側部または第２側部ともはや平行ではない。しかしながら、図に示されるように、長手軸１４０は、依然として基板に対して垂直であることによって規定され、図２Ａのように非対称ブレードの先端を通過する。図２Ｂは、非対称ブレードがダイの一部である場合、すなわち、ダイ切断用である場合特に有利であり得る実施形態を示す。

本明細書の他の部分で言及するように、いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、１つよりも多い先端を有し得る。図２Ｃを参照すると、非対称ブレードは２つの先端、即ち第１先端２４０および第２先端２４２、第１側部２４４、および第２側部２４６を有する。第１エッジ２５０および第２エッジ２５２に加えて、非対称ブレードはまた、第３エッジ２５４および第４エッジ２５６を備える。長手軸１４０は、第１角度２６０および第２角度２６２を規定し、第２長手軸２７０は、第３角度２６４および第４角度２６６を規定する。そのような実施形態では、第１の先端２４０と第２の先端２４２との間のリチウム層の一部が切断されて第２エッジ２５２および第３エッジ２５４に対して相補的な切断エッジを有するように、リチウム金属の層は切断され得る。いくつかの実施形態では、第１の先端２４０と第２の先端２４２との間で切断されるリチウム金属の切断エッジが同一の傾斜を有するように、第２角度２６２および第４角度２６６は同一である。このような実施形態は、以下でより詳細に説明されるように、型抜き（die cutting）において有利であり得る。

いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、上記のように、２つより多い刃先（または切断エッジ；cutting edges）を含み得る。図２Ｄを参照すると、リチウム金属の層を切断するためのシステムは非対称ブレード２００を含み、非対称ブレードは２つの先端および４つのエッジ（すなわち、ブレードの断面に示されるように、各先端に２つのエッジ）を含む。リチウム金属２７６の層は、基板２７８に隣接して、第１インターリーフ層２７２と第２インターリーフ層２７４との間に配置される。 図２Ｄおよび図２Ｅに例示的に示されるように、非対称ブレードは、リチウム金属２７６の層を切断するために長手軸２７０に沿って下げることができる。 ２つの先端を備えた非対称ブレードを含むそのような実施形態では、図２Ｅに例示的に示されるように、リチウム金属の層は２つよりも多い片に切断され得る。ここで、リチウム金属の層２７６は、リチウム金属片２７６Ａ、リチウム金属片２７６Ｂ、およびリチウム金属片２７６Ｃに切断される。

（第１先端と第２先端との間のエッジによって切断される）リチウム金属片２７６Ｂの切断エッジと比較すると、（第１先端と第２先端との間ではないエッジによって切断される）リチウム金属片２７６Ａおよびリチウム金属片２７６Ｃは傾斜が異なるように、リチウム金属片２７６Ｂは非対称ブレード２００の角度および／または側部に対応する切断エッジ（例えば、第２エッジ、第３エッジ、第２角度、第３角度）を有する点に留意されたい。いくつかの実施形態では、リチウム金属片２７６Ｃは、電極の一部ではない（例えば、リチウム廃棄物の）片であり、図２Ｆに例示的に示されるように、下流に移動され得るおよび／またはシステムから除去され得る。いくつかの実施形態では、リチウム金属片２７６Ｂは、例えば、リチウム電極として、電気化学セルの構成要素を形成し得る。いくつかの実施形態では、リチウム金属片２７６Ａは、下流に進み、非対称ブレードにより切断され続け得る。いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、リチウム金属片２７６Ｂを第２インターリーフ層に固定する（または杭打ちする；stake）（すなわち、比較的高い接着親和性で接着する）または接着し得る。

いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、リチウム金属層に加えて、第１インターリーフ層を切断するように構成され得る。リチウム金属層に加えて第１インターリーフ層を切断すると、切断されたリチウム金属層に隣接して第１インターリーフ層の切断層が残る。この切断されたインターリーフ層が、例えば、電池セパレータ材料である場合、切断されたインターリーフ層は、（例えば、電気化学セルに組み込むために）リチウム金属電極に隣接したままである。ここで図３Ａを参照すると、第１角度３１４（例えば、より小さな角度）が上流位置３４２に対して配置され、第２角度３１２（例えば、より大きな角度）が下流位置３４４に対して配置されるように、非対称ブレード３１０は配置されている。リチウム金属３０５は、第１インターリーフ層３２０Ａと第２インターリーフ層３３０との間に配置される。いくつかの実施形態では、この形態により、非対称ブレードが第１インターリーフ層を切断することを可能にする。非対称ブレードは、基板３４０に向かって下げられ、第１インターリーフ層３２０Ａを第１インターリーフ層片３２０Ｂおよび第１インターリーフ層片３２０Ｃに切断し得る。更に、リチウム金属層３０５は、リチウム金属片３０５Ａとリチウム金属片３０５Ｂに切断され得る。図３Ｃおよび図３Ｄに例示的に示されるように、任意の保護層３５０が、リチウム金属層３０５に隣接して（例えば直接隣接して）存在し得る。非対称ブレードは、基板３４０に向かって下げられると、任意の保護層３５０に加えてリチウム金属を切断して、保護層３５０Ａおよび保護層３５０Ｂを形成し得る。

いくつかの実施形態では、電極前駆体が形成され得る。図４に例示的に示されるように、エンベロープ（または膜または包装材；envelope）状の構造が、非対称ブレード４１０などの非対称ブレードによって形成され得、それにより、第１インターリーフ層４１０は、リチウム金属片４０５Ａ、４０５Ｂ、および４０５Ｃに共形（または等角またはコンフォーマルに；conformally）に接触し得、第１インターリーフ層もまた第２インターリーフ層４２０に接着されたままであり得る。第１インターリーフ層および第２インターリーフ層は一体的に、切断されたリチウム片を実質的に取り囲むまたは包囲し得る。

いくつかの実施形態では、リチウム金属を切断するためのシステムは、少なくとも２つの非対称ブレードを含む。少なくとも２つの非対称ブレードは、共通のダイの一部であり得る。そのような実施形態は、例えば、切断されたリチウム金属の周囲の周りに、同一の切断エッジ（例えば、同じ傾斜を有するエッジ）を有するリチウム金属の切断片を有利に作製し得る。いくつかの実施形態では、この形態は、インターリーフ層（例えば、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層）へのリチウム金属の接着を促進し得る。例えば、図５Ａ～図５Ｇは、２つの非対称ブレードを含む、リチウム金属の層を切断するためのシステム５００を示す。図５Ａを具体的に参照すると、リチウム金属の層を切断するためのシステムは、基板５３０に隣接して、第１インターリーフ層５２０と第２インターリーフ層５２５との間に配置されたリチウム金属の層５０５を含む。矢印５４２はシステムの上流位置を示し、矢印５４４はシステムの下流位置を示す。第１非対称ブレード５１０は、対応する第１の角度５１３Ａを有する第１ブレード５１２の急勾配のエッジと、対応する第２角度５１３Ｂを有する緩勾配のエッジとを備える。第１非対称ブレードは、長手軸５４０に沿って基板５３０に向かって移動し得る。第２非対称ブレード５１１は、対応する第３の角度５１５Ａを有する第２ブレード５１４の急勾配のエッジと、対応する第４の角度５１５Ｂを有する緩勾配のエッジとを備える。非対称ブレード５１１は、長手軸５４１に沿って基板に向かって移動し得る。図に例示的に示されるように、いくつかの実施形態では、第１の角度５１３Ａと第３の角度５１５Ａは同一である。いくつかの実施形態では、第２の角度５１３Ｂと第４の角度５１５Ｂは同一である。図５Ａ～図５Ｇに示される第１の角度、第２の角度、第３の角度、および／または第４の角度は、そのような角度について本明細書に記載される任意の適当な値および／または範囲を有し得る。第１非対称ブレードは、上流位置の近くに配置され得、第２非対称ブレードは、下流位置の近くに配置され得る。 図に示されるように、２つの非対称ブレードは同一であり得るが、急勾配のエッジが互いに向き合うように１つのブレードは逆に配置され得る。即ち、図５Ａでは、例えば、第１ブレード５１２の急勾配のエッジは、第２ブレード５１４の急勾配のエッジと向かい合う。

図５Ｂに例示的に示されるように、第１非対称ブレード５１０は、垂直長手軸５４０に沿って基板に向かって移動され得、リチウム金属の層を切断（例えば、押しつぶし切断（またはクラッシュカット；crush cut））し、リチウム金属の層をリチウム金属片５０５Ａおよび５０５Ｂに切断し得る。次に、図５Ｃに例示的に示されるように、第２非対称ブレード５１１は、垂直長手軸５４１に沿って基板に向かって移動し、リチウム金属片５０５Ａをリチウム金属片５０５Ｃおよび５０５Ｄに切断し得る。図５Ｄに例示的に示されるように、これら非対称ブレードはもち上げられ、リチウム金属片（例えば、５０５Ｂ、５０５Ｃ、５０５Ｄ）をさらに下流に移動させ得る。あるいは、これら非対称ブレードが共通のダイの一部である場合または互いに一体的に接続される場合、これら非対称ブレードは同時に基板に向かって移動し、リチウム金属を切断し得る。

いくつかの実施形態では、第１インターリーフ層は、リチウム金属の層（例えば、１つまたは複数のリチウム金属片）から除去され得る。図５Ｅおよび図５Ｆを参照すると、第１インターリーフ層５２０は、リチウム金属片５０５Ｄおよび／またはリチウム金属片５０５Ｃから除去され得る。いくつかの実施形態では、リチウム金属片（例えば、図５Ｃ～図５Ｆのリチウム金属片５０５Ｄ）は、所望の形状を有しておらず（例えば、廃棄リチウムとして指定され得）、システムから除去され得る。 除去の例を図５Ｇに示す。いくつかの実施形態では、リチウム金属の切断片は、例えば、切断片の周囲の周りに、同一の切断エッジ（例えば、同じ急勾配を有するエッジ）を有し得る。例えば、図５Ｇでは、切断されたリチウム金属５０５Ｃは、図５Ａの第１ブレード５１２の急勾配エッジおよび第２ブレード５１４の急勾配エッジに一致する切断エッジを有する。いくつかの実施形態では、切断されたリチウム片（例えば、図５Ｇのリチウム金属片５０５Ｃ）は、電気化学セル内のリチウム金属電極の一部として使用され得る。

いくつかの実施形態では、電極アセンブリまたは複合電極は、第１インターリーフ層と第２インターリーフ層との間に配置され得、本明細書に記載の非対称ブレードは、電気活性材料層（例えば、リチウム金属層）だけでなく、積み重ねられたアセンブリの一部としての電気活性材料層に隣接する任意の層を切断するために使用され得る。図６Ａの例示的な実施形態に示されるように、電極アセンブリ６１０は、電極６１２（例えば、リチウム電極、アノード、カソード）を形成するために一体的に積み重ねられるいくつかの層を含む。例えば、電極６１２は、図において基板１３０に隣接する第２インターリーフ層１２５の表面にある１つまたは複数のリリース層（または放出層；release layers）６２４を任意に配置または堆積することによって形成され得る。以下でより詳細に説明するように、リリース層は、最終的な電気化学セルに組み込まれないように電極を基板からその後に解放するのに役立つ。電極を形成するために、集電体６２６などの電極の構成要素がリリース層に隣接して配置または堆積させることができ、リリース層は第２インターリーフ層１２５および／または基板に隣接して配置され得る。続いて、電気活性材料層６２８（例えば、リチウム金属層）が、集電体６２６に隣接して配置または堆積され得る。この実施形態では、電気活性層の表面６２９は第１インターリーフ層に隣接して配置され得る一方、リリース層６２４は第２インターリーフ層および／または基板に隣接して配置され得る。この配置では、非対称ブレードは、電気活性層６２８（例えば、リチウム金属層）を含むアセンブリ６１２を切断し得る。いくつかの実施形態では、電気活性層の切断により少なくとも第１インターリーフ層の切断をもたらし、電気化学セルまたは電池に適した電極アセンブリをもたらすように、第１インターリーフ層は電池セパレータ材料である。リリース層が図６Ａに示されているが、いくつかの実施形態では、リリース層は積み重ねられたアセンブリに存在しなくてよいことは理解されるべきである。

電極アセンブリ６１０が形成された後、基板１３０は、リリース層６２４を使用することによって電極から解放され得る。リリース層６２４は、最終電極構造の一部ではないように基板とともに解放され得るか、またはリリース層が最終電極構造の一部のままであり得る。

基板の解放中のリリース層の位置は、リリース層の化学的および／または物理的特性を調整することによって変えることができる。例えば、リリース層が最終電極構造の一部であることが望ましい場合、リリース層は、キャリア基板６２０に対する接着親和性と比較して、集電体６２６Ａに対してより大きな接着親和性を有するように調整され得る。他方、リリース層が電極構造の一部ではないことが望ましい場合、リリース層は、集電体６２６に対する接着親和性と比較して、基板１３０に対してより大きな接着親和性を有するように設計され得る。後者の場合、剥離力がキャリア基板６２０（および／または電極）に加えられると、リリース層は集電体６２６から解放され、基板１３０にとどまる。いくつかの実施形態では、第１インターリーフ層１２０は、切断前または切断後にアセンブリ６１０から除去され得る。

いくつかの実施形態では、まず電極アセンブリ６１２が製造され、次に、本明細書に記載されるように非対称ブレードによって切断されるように第１インターリーフ層と第２インターリーフ層との間に配置される。

いくつかの実施形態では、基板、リリース層、および集電体は、ロール形態で受容され得る。電気活性層（例えば、リチウム金属層）は、任意の保護層とともに、集電体上に堆積させることができる。次に、リリース層、集電体、電気活性層（例えば、リチウム金属層）、および任意の保護層を基板から解放し得る。いくつかの実施形態では、リリース層は、積み重ねられたアセンブリに（例えば、集電体に）残る。しかしながら、他の実施形態では、リリース層は基板に残る。次に、積み重ねられたアセンブリを、第１インターリーフ層と第２インターリーフ層との間に配置し、本明細書に記載される切断システムまたはブレードを使用して切断し得る。

いくつかの実施形態では、基板１３０は、電極の製造後、電極が電気化学セルに組み込まれる前に電極アセンブリ６１０の一部として電極６１２とともにそのまま残される。例えば、電極アセンブリ６１０は、包装されて、次いで電極６１２を電気化学セルに組み込み得る製造業者に出荷され得る。そのような実施形態では、電極アセンブリ６１０は、電極アセンブリの１つまたは複数の構成要素の劣化および／または汚染を防止または抑制するために、気密および／または防湿パッケージ（an air and/or a moisture-tight package）に挿入され得る。基板を電極６１２に取り付けたままにすることにより、電極の取り扱いおよび輸送を容易にすることができる。例えば、基板は、比較的厚く、比較的高い硬さまたは剛性を有し得、取り扱い中に電極６１２が歪むのを防止または抑制することができる。そのような実施形態では、キャリア基板は、電気化学セルの組み立て前、組み立て中、または組み立て後に、製造業者によって除去され得る。

図６Ａは、基板６２０と集電体１３０との間に配置されたリリース層６２４を示すが、他の実施形態では、リリース層は電極の他の構成要素の間に配置され得る。例えば、リリース層は電気活性材料層６２８の表面６２９に隣接して配置され得、基板は電気活性材料層（図示せず）の反対側に配置され得る。いくつかのそのような実施形態では、まず、１つまたは複数のリリース層を基板に配置することによって電極を作製し得る。次に、保護層を含める場合、１つまたは複数のリリース層に保護層を配置し得る。例えば、多層構造の各層はリリース層に別々に配置され得るか、または多層構造が事前に作製され、リリース層上に一度に配置され得る。次に、電気活性材料層を多層構造に配置し得る。 （もちろん、多層構造などの保護層が電極に含まれない場合、電気活性材料層をリリース層に直接配置することができる。）その後、集電体などの任意の他の適当な層を電気活性材料層に配置し得る。電極を形成するために、リリース層を介して保護層（または保護層が使用されていない場合は電気活性材料層）からキャリア基板を除去することができる。リリース層は、電極とともに残る場合もあれば、キャリア基板とともに解放される場合もある。

いくつかの実施形態では、リリース層は、電気化学セルの２つの構成要素が互いに接着することを可能にする接着機能を有する。一例が、図６Ｂおよび図６Ｃに例示された実施形態に示される。例えば、図６Ｂに例示的に示されるように、第１電極部分６１２Ａは、１つ以上のリリース層６２４Ａ、集電体６２６Ａ、および電気活性材料層６２８Ａ（例えば、 リチウム金属層）を含み得る。そのような電極部分は、例えば、図６Ａに関連して上記の方法を使用して、基板から解放された後に形成され得る。同様に、第２電極部分６１２Ｂは、リリース層６２４Ｂ、集電体６２６Ｂ、および電気活性材料層６２８Ｂを含み得る。上記のように、電極部分６１２Ａおよび６１２Ｂのそれぞれの表面６２９Ａおよび／または６２９Ｂに追加の層を堆積させることができる。図６Ｂおよび図６Ｃに示されるように、第１電極部分６１２Ａおよび第２電極部分６１２Ｂはいずれも、インターリーフ層１２０とインターリーフ層１２５などの２つのインターリーフ層の間に配置され得、また、基板１３０などの基板に隣接して配置され得る。

図６Ｂおよび図６Ｃに例示される実施形態に示されるように、第１インターリーフ層１２０と第２インターリーフ層１３０との間に配置された背中合わせの電極アセンブリ６１３は、例えばリリース層６２４Ａおよび６２４Ｂを介して電極部分６１２Ａおよび６１２Ｂを接合することによって形成され得る。電極部分は、別個の独立したユニットまたは同じユニットの一部（例えば、折りたたまれているもの）であり得る。図６Ｃに示されるように、リリース層６２４Ａおよび６２４Ｂは互いに向き合っている。ただし、他の構成も可能である。次に、アセンブリ６１３全体を非対称ブレードで切断し得る。いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、第１インターリーフ層および／または第２インターリーフ層を切断し得る。いくつかの実施形態では、第１インターリーフ層をアセンブリから除去し得る。

いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、リチウム金属の層をダイカットするためにダイの１つまたは複数の刃先（または切断エッジ；cutting edges）に沿って構成され得る。そのようなダイの非限定的な例を図７に示す。例えば、電気化学セルまたは電池で使用するために、ダイがリチウム電極の所望の形状（例えば、周囲）に形成される場合、ダイカットの使用はリチウム金属の層の連続的な切断を有利に容易にし得る。そのような実施形態では、非対称ブレードは、内側部分（例えば、リチウム電極）および外側部分（例えば、フレーム）を供するようにリチウム金属の層を切断し得る。いくつかの実施形態では、外側部分は（例えば、リチウム廃棄物として）廃棄されてよく、内側部分は下流に続き、および／または電気化学セルまたは電池の構成要素として使用される。

上記のように、非対称ブレードはリチウム金属の層を切断するために使用され得る。非対称ブレードは、先端、第１エッジ、および第２エッジを含み得る。 第１エッジは、ブレードの先端から第１の角度分延在し得る。第１の角度は、ブレードの断面から示されるように、基板の表面に垂直なブレードの先端から引かれた長手軸に対して規定され得る。長手軸に対して規定された第１の角度の例は図１Ａで見ることができる。いくつかの実施形態では、第１の角度（例えば、非対称ブレードのより小さな角度）は、２５度以下（例えば１５度）である。 例えば、いくつかの実施形態では、第１の角度は、２５度以下、２４度以下、２３度以下、２２度以下、２１度以下、２０度以下、１９度以下、１８度以下、１７度以下、１６度以下、１５度以下、１４度以下、１３度以下、１２度以下、１１度以下、１０度以下、９度以下、８度以下、７度以下、６度以下、５度以下、４度以下、３度以下、２度以下、１度以下、または０度である。いくつかの実施形態では、第１の角度は、０度以上、１度以上、２度以上、３度以上、４度以上、５度以上、６度以上、７度以上、８度以上、９度以上、１０度以上、１１度以上、１２度以上、１３度以上、１４度以上、１５度以上、１６度以上、１７度以上度、１８度以上、１９度以上、２０度以上、２１度以上、２２度以上、２３度以上、２４度以上、または２５度以上である。上記の範囲の組み合わせ（たとえば、０度以上２５度以下）も可能である。他の範囲も可能である。

同様に、第２エッジは、長手軸に対して規定された第２の角度を有することができ、その一例が図１Ａに示される。いくつかの実施形態では、第２の角度（例えば、非対称ブレードのより大きな角度）は、７０度以下（例えば、５５度）である。いくつかの実施形態では、第２の角度は、７０度以下、６５度以下、６０度以下、５５度以下、５０度以下、以下、４５度以下、４０度以下、３５度以下、３０度以下、２５度以下、２０度以下、１５度以下、１０度以下、または５度以下である。いくつかの実施形態では、第２の角度は、５度以上、１０度以上、１５度以上、２０度以上、２５度以上、３０度以上、３５度以上、４０度以上、４５度以上、５０度以上、５５度以上、６０度以上、６５度以上、または７０度以上である。上記の範囲の組み合わせ（たとえば、３０度以上７０度以下）も可能である。他の範囲も可能である。

第１の角度および第２の角度は、ブレードの先端を通過する長手軸によって分離され得る。いくつかの実施形態では、第１の角度および第２の角度は、合計で５０度以上および／または７５度以下（例えば、５５度）を有する。いくつかの実施形態では、第１の角度および第２の角度は、合計で５０度以上、５５度以上、６０度以上、６５度以上、７０度以上、または７５度以上を有する。いくつかの実施形態では、第１の角度および第２の角度は、合計で７５度以下、７０度以下、６５度以下、６０度以下、５５度以下、または５０度以下を有する。上記の範囲の組み合わせ（たとえば、５５度以上７０度以下）も可能である。他の範囲も可能である。

いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、第１側部および第２側部を有する１つの先端を有し得るが、他の実施形態では、追加の先端（例えば、第２の先端）が存在する。ある場合では、非対称ブレードは２つ以上の先端を含み得、第２の先端は第３側部および第４側部を有する。図２Ｃは、１つよりも多い先端を有するブレードを示す。１つよりも多いチップを使用すると、ダイカットなど、リチウム金属における複数の箇所から層（例えば、リチウム金属、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層）を切断できる構成が有利に供され得る。

非対称ブレードまたは（１つよりも多い非対称ブレードを含み得る）ダイが１つよりも多い先端を含み得る実施形態では、ブレードまたはダイは、第３側部および第４側部、ならびに第３の角度および第４の角度を含み得る。いくつかの実施形態では、第３の角度は、２５度以下、２４度以下、２３度以下、２２度以下、２１度以下、２０以下、１９度以下、１８度以下、１７度以下、１６度以下、１５度以下、１４度以下、１３度以下、１２度以下、１１度以下、１０度以下、９度以下、８度以下、７度以下、６度以下、５度以下、４度以下、３度以下、２度以下、１度以下、または０度である。 いくつかの実施形態では、第３の角度は、０度以上、１度以上、２度以上、３度以上、４度以上、５度以上、６度以上、７度以上、８度以上、９度以上、１０度以上、１１度以上、１２度以上、１３度以上、１４度以上、１５度以上、１６度以上、１７度以上度、１８度以上、１９度以上、２０度以上、２１度以上、２２度以上、２３度以上、２４度以上、または２５度以上である。上記の範囲の組み合わせ（たとえば、０度以上２５度以下）も可能である。他の範囲も可能である。

いくつかの実施形態では、第４の角度は、７０度以下、６５度以下、６０度以下、５５度以下、５０度以下、４５度以下、４０度以下、３５度以下、３０度以下、２５度以下、２０度以下、１５度以下、１０度以下、または５度以下である。いくつかの実施形態では、第４の角度は、５度以上、１０度以上、１５度以上、２０度以上、２５度以上、３０度以上、３５度以上、４０度以上、４５度以上、５０度以上、５５度以上、６０度以上、６５度以上、または７０度以上である。上記の範囲の組み合わせ（たとえば、３０度以上７０度以下）も可能である。他の範囲も可能である。

第３の角度および第４の角度は、第２の先端を通過する長手軸によって分離され得る。いくつかの実施形態では、第３の角度および第４の角度は、合計で５０度以上および７５度以下（例えば、５５度）を有する。いくつかの実施形態では、第１の角度および第２の角度は、合計で５０度以上、５５度以上、６０度以上、６５度以上、７０度以上、または７５度以上を有する。いくつかの実施形態では、第３の角度および第４の角度は、合計で７５度以下、７０度以下、６５度以下、６０度以下、５５度以下、または５０度以下である。上記の範囲の組み合わせ（たとえば、５５度以上７０度以下）も可能である。他の範囲も可能である。

本明細書に記載の非対称ブレードは、１ミクロン以下０．５ｎｍ以上の表面粗さ、例えば、二乗平均平方根（ＲＭＳ）表面粗さを有し得る。いくつかの実施形態では、層は、１ミクロン以下、５００ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、２５ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、５ｎｍ以下、１ｎｍ以下、または０．５ｎｍ以下のＲＭＳ表面粗さを有する。いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、０．５ｎｍ以上、１ｎｍ以上、５ｎｍ以上、１０ｎｍ以上、２５ｎｍ以上、５０ｎｍ以上、１００ｎｍ以上、５００ｎｍ以上、または１ミクロン以上のＲＭＳ表面粗さを有する。上記の範囲の組み合わせ（例えば、１ミクロン以下０．５ｎｍ以上）も可能である。他の範囲も可能である。

いくつかの実施形態では、非対称ブレードはリチウム金属（例えば、リチウム金属の層）を切断するために使用される。上記のように、リチウム金属は、油に浸漬された固体として、または箔として得られ得る。真空蒸着または化学蒸着を含むさまざまな手法を使用して、リチウム金属を表面に堆積させることも可能である。当業者は、適切なリチウム金属の供給源を選択することができるであろう。本明細書に記載のシステムおよび方法は、アルカリ金属（例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓなど）などの他の軟質金属に適し得る。

リチウム金属の厚さは、例えば電池の電極に必要なサイズに応じて選択することができるが、一般に、電極を形成するのに十分な厚さであるが、非対称ブレードによって切断するのに十分な薄さであるように選択され得る。いくつかの実施形態では、リチウム金属層の厚さは、０．５ミクロン以上、１ミクロン以上、５ミクロン以上、１０ミクロン以上、１５ミクロン以上、２０ミクロン以上、２５ミクロン以上、３０ミクロン以上、４０ミクロン以上、５０ミクロン以上、６０ミクロン以上、 ７０ミクロン以上、８０ミクロン以上、９０ミクロン以上、１００ミクロン以上、２５０ミクロン以上、５００ミクロン以上、または１０００ミクロン以上である。いくつかの実施形態では、リチウム金属層の厚さは、１０００ミクロン以下、５００ミクロン以下、２５０ミクロン以下、１００ミクロン以下、９０ミクロン以下、８０ミクロン以下、７０ミクロン以下、６０ミクロン以下、５０ミクロン以下、４０ミクロン以下、３０ミクロン以下、 ２５ミクロン以下、２０ミクロン以下、１５ミクロン以下、１０ミクロン以下、５ミクロン以下、１ミクロン以下、または０．５ミクロン以下である。上記の範囲の組み合わせ（例えば、０．５ミクロン以上２０ミクロン以下、１０ミクロン以上５０ミクロン以下）も可能である。他の範囲も可能である。

いくつかの実施形態では、リチウム金属の層は、低い表面粗さ、例えば、１ミクロン未満、５００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、２５ｎｍ未満、１０ｎｍ未満、５ｎｍ未満、１ｎｍ未満、または０．５ｎｍ未満の二乗平均平方根（ＲＭＳ）表面粗さを有する。いくつかの実施形態では、リチウム金属層の真空堆積を制御することによって、滑らかなリチウム金属層の達成が可能となる。リチウム金属層は、所望のリチウム金属層と同じまたは同様のＲＭＳ表面粗さを有する滑らかな表面（例えば、滑らかな集電体層）に堆積され得る。そのようなおよび他の方法は、特定の市販の箔よりも少なくとも１．５倍、２倍、３倍、４倍、５倍、またはさらには１０倍滑らかであり、実質的に均一に滑らかな表面をもたらす、リチウム金属層を生成することができる。

上記および本明細書の他の部分で述べたように、いくつかの実施形態では、任意の保護層が存在し得る。この任意の保護層は、リチウム金属の層に隣接し得る。任意の保護層は、下にある電極構造（例えば、リチウム金属層）の保護層として機能することができ、電気活性種に伝導性である任意の適切な材料から作製され得る。保護層は、「単一イオン伝導性材料層」と呼ばれ得る。いくつかの実施形態では、保護層は固体である。いくつかの実施形態では、保護層は、非ポリマー材料を含むまたは非ポリマー材料から実質的に形成され得る。例えば、保護層は、無機材料を含むまたは無機材料から実質的に形成され得る。 特定の実施形態に応じて、保護層は、電気絶縁性または導電性のいずれかであり得る。いくつかの実施形態では、保護層は、セラミック、ガラスセラミック、またはガラスである。保護層に適した追加の材料には、窒化リチウム、ケイ酸リチウム、ホウ酸リチウム、アルミン酸リチウム、リン酸リチウム、酸窒化リン酸リチウム（リチウムリン酸酸窒化物）、硫化ケイ素リチウム、リチウムゲルマノスルフィド、酸化リチウム（またはリチウム酸化物）（例えば、Ｌｉ_２Ｏ、ＬｉＯ, ＬｉＯ_２、ＬｉＲＯ_２、Ｒは希土類金属）、酸化ランタンリチウム（またはリチウムランタンオキシド）、チタン酸リチウム（またはリチウムチタンオキシド）、硫化ホウ素リチウム（またはリチウムボロスルフィド）、硫化アルミノリチウム（またはリチウムアルミノスルフィド）、リチウムホスホスルフィド、およびそれらの組合せが挙げられ得るが、これに限定されない。

保護層は、スパッタリング、電子ビーム蒸着、真空熱蒸着、レーザーアブレーション、化学蒸着（ＣＶＤ）、熱蒸着、プラズマ強化化学真空蒸着（ＰＥＣＶＤ）、レーザー強化化学蒸着、エアロゾル蒸着、およびジェット蒸着などの任意の適当な方法によって堆積することができる。使用する技術は、堆積する材料の種類、層の厚さなどに応じ得る。

いくつかの実施形態では、ある多孔性を含む保護層は、保護層の細孔（例えば、ナノ細孔）がポリマーで満たされ得るようにポリマーまたは他の材料で処理することができる。そのような構造を形成するための技術の例は、２０１０年８月２４日に出願され、米国公開公報２０１１／０１７７３９８号で公開され、「電気化学セル」と題された、米国特許出願番号１２／８６２５２８号にてさらに詳細に記載されている。この出願は、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

追加的または代替的に、いくつかの実施形態では、保護層は、電気活性種に伝導性のあるポリマー層であり得る。適切なポリマーには、導電性および電気絶縁性の両方のイオン伝導性ポリマーが含まれるが、これらに限定されない。可能な導電性ポリマーには、ポリ（アセチレン）、ポリ（ピロール）、ポリ（チオフェン）、ポリ（アニリン）、ポリ（フルオレン）、ポリナフタレン、ポリ（ｐ－フェニレンスルフィド）、およびポリ（パラ－フェニレンビニレン）が含まれるが、これらに限定されない。可能な電気絶縁性ポリマーには、アクリレート、ポリエチレンオキシド、シリコーン、およびポリビニルクロリドが含まれるが、これらに限定されない。リリース層について本明細書に記載されているポリマーは保護層にも使用することができる。いくつかのそのような実施形態では、ポリマーは、ポリマーを含む保護層がセラミック、ガラス、またはガラスセラミック層により電解質から分離される形態等の、非膨張状態で（例えば薄膜として）存在する。上記のポリマーは、所望のイオン伝導性を供するまたは増強するためにイオン伝導性塩でドープされ得る。リチウム系電池に適した塩には、例えば、他の化学物質のために他の塩が使用され得るが、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＳＯ_３ＣＦ_３、ＬｉＳＯ_３ＣＨ_３、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＢ（Ｐｈ）_４、ＬｉＰＦ_６、 ＬｉＣ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_３、およびＬｉＮ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２が含まれる。上記の材料は、スピンキャスティング、ドクターブレード、フラッシュ蒸発、またはその他の適切な堆積技術を使用して堆積させ得る。いくつかの実施形態では、保護層は、リリース層のために本明細書に記載された適切なポリマー材料から形成されるまたは同ポリマー材料を含み、任意にはかかる材料の分子量、架橋密度は変更され、および／または添加剤もしくは他の成分の追加がされる。複数の保護層が存在する実施形態では、各保護層は、それぞれ独立して、上記材料の１つまたはそれよりも多くを含み得る。

いくつかの実施形態では、保護層の厚さは、５μｍ以下、２μｍ以下、１．５μｍ以下、１．４μｍ以下、１．３μｍ以下、１．２μｍ以下、１．１μｍ以下、１μｍ以下、０．９μｍ以下、０．８μｍ以下、０．７μｍ以下、０．６μｍ以下、０．５μｍ以下、０．４μｍ以下、０．３μｍ以下、０．２μｍ以下、０．１μｍ以下、５０ｎｍ以下、３０ｎｍ以下、または任意の他の適切な厚さであり得る。これに対応して、保護層の厚さは、１０ｎｍ以上、３０ｎｍ以上、５０ｎｍ以上、０．１μｍ以上、０．２μｍ以上、０．３μｍ以上、０．４μｍ以上、０．６μｍ以上、０．８μｍ以上、１μｍ以上、１．２μｍ以上、１．４μｍ以上、１．５μｍ以上、または任意の他の適切な厚さであり得る。上記の組合せが可能である（例えば、保護層の厚さは、２μｍ以下０．１μｍ以上であり得る）。他の範囲も可能である。複数の保護層が存在する実施形態では、各保護層は、それぞれ独立して、上記の範囲の１つまたは複数の厚さを有し得る。

いくつかの実施形態では、層（例えば、保護層）の一部および／または保護層のサブ層がエアロゾル堆積プロセスによって堆積され得る。エアロゾル堆積プロセスは当技術分野で知られており、一般に、粒子（例えば、無機粒子、ポリマー粒子）を比較的高速で表面に堆積する（例えば、噴霧する）ことを含む。本明細書に記載されるように、エアロゾル堆積は、一般に、複数の粒子の少なくともいくつかの衝突および／または弾性変形をもたらす。いくつかの態様において、エアロゾル堆積は、複数の粒子の少なくともいくつかの複数の粒子の少なくとも別の部分への融合を引き起こすのに十分な条件下で（例えば、速度を用いて）実施され得る。例えば、いくつかの実施形態において、複数の粒子は、複数の粒子の少なくとも一部が融合する（例えば、保護層の一部および／またはサブ層を形成する）ように、比較的高速で電気活性材料（および／または電気活性材料に配置される任意のサブ層）に堆積される。粒子の融合に必要な速度は、粒子の材料組成、粒子のサイズ、粒子のヤング弾性率、および／または粒子または粒子を形成する材料の降伏強度などのファクターに依存し得る。

いくつかの実施形態では、保護層の平均イオン伝導率（例えば、リチウムイオン伝導率）は、少なくとも１０^－７Ｓ／ｃｍ、少なくとも１０^－６Ｓ／ｃｍ、少なくとも１０^－５Ｓ／ｃｍ、少なくとも１０^－４Ｓ／ｃｍ、少なくとも１０^－３Ｓ／ｃｍ、少なくとも１０^－２Ｓ／ｃｍ、少なくとも１０^－１Ｓ／ｃｍ、少なくとも１Ｓ／ｃｍ、または少なくとも１０Ｓ／ｃｍである。平均イオン伝導率は、２０Ｓ／ｃｍ以下、１０Ｓ／ｃｍ以下、または１Ｓ／ｃｍ以下であり得る。伝導率は、室温（たとえば、摂氏２５度）で測定され得る。複数の保護層が存在する実施形態では、各保護層は、それぞれ独立して、上記範囲の１つまたは複数のイオン伝導度を有し得る。

単一の保護層が図に示されるが、複数の保護層または多層保護層が使用される実施形態もまた想定される。可能な多層構造は、ポリマー層および単一イオン伝導層の配置を含むことができる。かかる配置は、２０１０年８月２４日に出願され、米国公開公報２０１１／０１７７３９８号で公開され、「電気化学セル」と題された、米国特許出願番号１２／８６２５２８号にてさらに詳細に記載されている。この出願は、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。例えば、多層保護層は、いくつかの実施形態では、交互の単一イオン伝導層およびポリマー層を含み得る。可能な多層構造の他の例および形態はまた、２００６年４月６日に出願され、米国公開公報２００７／０２２１２６５号で公開され、「充電式リチウム／水、リチウム／空気電池」と題された、米国特許出願番号１１／４００７８１号にてさらに詳細に記載されている。この出願も、あらゆる目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

単層または多層保護層は、電気活性材料層への複数の種の直接の流れを減少させることにより、優れた透過バリアとして機能することができる。これらの種は、層の欠陥または開空間を通じて拡散する傾向があるためである。その結果、デンドライトの形成、自己放電、およびサイクル寿命の損失を減じることが可能となる。保護層の別の利点には、構造の機械的特性が含まれる。例えば、ポリマー層と無機層の両方が存在する場合、無機伝導層に隣接するポリマー層の配置は、無機伝導層に亀裂が生じる傾向を減少させ、構造のバリア特性を増加させることができる。したがって、これらのラミネートは、ポリマー層が介在しない構造よりも、製造プロセス中の取り扱いによる応力に対してより頑丈であり得る。さらに、多層保護層は、電池の放電および充電のサイクル中に電気活性材料層から前後にリチウムが移動することに伴う体積変化に対する耐性を高めることもできる。

上記のように、いくつかの実施形態はインターリーフ層（例えば、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層）を含む。インターリーフ層は、非対称ブレードがリチウム金属と直接接触するのを防ぎ、過剰なリチウムが非対称ブレードに蓄積するのを防ぐバリアとして機能し得る。いくつかの実施形態では、１つよりも多いインターリーフ層が供され得る。例えば、２つのインターリーフ層（例えば、上部インターリーフ層、下部インターリーフ層）が供され得、それにより、基板の上方に配置されるが、上部インターリーフ層はリチウム金属層の上面に隣接して配置され、下部インターリーフ層はリチウム金属層の底面に配置され得る。

ある場合には、本明細書の他の部分で記載されるように、インターリーフ層（例えば、第２インターリーフ層）は、非対称ブレードによってリチウム金属に接着され得る。追加のインターリーフ層、例えば、第３インターリーフ層または第４のインターリーフ層も存在し得る。インターリーフ層（例えば、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層）を説明するために使用される任意の性質は追加のインターリーフ層にも適用し得ることが理解されよう。いくつかの実施形態では、第１インターリーフ層（例えば、上部インターリーフ層）は第２インターリーフ層（例えば、下部インターリーフ層）の厚さよりも小さい厚さを有することが有利であり得る。そのような実施形態では、より薄い第１インターリーフ層は、リチウム金属層および／または第１インターリーフ層の切断を容易にし得る。ただし、いくつかの実施形態では、第１インターリーフ層（例えば、上部インターリーフ層）が第２インターリーフ層（例えば、下部インターリーフ層）の厚さよりも大きい厚さを有することが有利である場合があることにも留意されたい。例えば、第１インターリーフ層が電池セパレータ材料を含む実施形態では、電池セパレータの厚さの要望を満たすために、第１インターリーフ層の厚さは、第２インターリーフ層の厚さよりも大きくてよい。当業者は、電気化学セルまたは電池用のリチウム電極を切断するためなど、本開示の教示に基づいて、特定の用途に適切なインターリーフ層の厚さを選択することができるであろう。

いくつかの実施形態では、インターリーフ層（例えば、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層、上部インターリーフ層、下部インターリーフ層）は、リチウム金属層の切断を可能とするのに適した厚さであり得る。例えば、いくつかの実施形態では、第１インターリーフ層の厚さは、５ミクロン以上、１０ミクロン以上、２５ミクロン以上、５０ミクロン以上、７５ミクロン以上、１００ミクロン以上、１５０ミクロン以上、２００ミクロン以上、または２５０ミクロン以上である。いくつかの実施形態では、第１インターリーフ層の厚さは、２５０ミクロン以下、２００ミクロン以下、１５０ミクロン以下、１００ミクロン以下、７５ミクロン以下、５０ミクロン以下、２５ミクロン以下、１０ミクロン以下、または５ミクロン以下である。上記範囲の組合せ（たとえば、５ミクロン以上２５０ミクロン以下）も可能である。 他の範囲も可能である。

いくつかの実施形態では、第２インターリーフ層は、５ミクロン以上、１０ミクロン以上、２５ミクロン以上、５０ミクロン以上、７５ミクロン以上、１００ミクロン以上、１５０ミクロン以上、２００ミクロン以上、または２５０ミクロン以上の厚さを有し得る。いくつかの実施形態では、第２インターリーフ層の厚さは、２５０ミクロン以下、２００ミクロン以下、１５０ミクロン以下、１００ミクロン以下、７５ミクロン以下、５０ミクロン以下、２５ミクロン以下、１０ミクロン以下、または５ミクロン以下である。上記の範囲の組合せ（例えば、５ミクロン以上および２５０ミクロン以下）も可能である。他の範囲も可能である。

上記のように、いくつかの実施形態では、スタックまたは電極アセンブリ（例えば、任意の保護層、リチウム金属層、集電体、リリース層など）が、２つのインターリーフ層（例えば、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層）の間に存在する。いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、スタックまたは電極アセンブリを切断することができ、電池用のプリフォーム（preform）電極を切断するために有利に使用され得る。いくつかの実施形態では、２つのインターリーフ層の間に配置されるスタックおよび／または電極アセンブリの厚さは、０．５ミクロン以上、１ミクロン以上、５ミクロン以上、１０ミクロン以上、１５ミクロン以上、２０ミクロン以上、２５ミクロン以上、３０ミクロン以上、４０ミクロン以上、５０ミクロン以上、６０ミクロン以上、７０ミクロン以上、８０ミクロン以上、９０ミクロン以上、１００ミクロン以上、２００ミクロン以上、２５０ミクロン以上、５００ミクロン以上、７５０ミクロン以上、または１０００ミクロン以上である。いくつかの実施形態では、２つのインターリーフ層の間に配置されるスタックおよび／または電極アセンブリの厚さは、１０００ミクロン以下、７５０ミクロン以下、５００ミクロン以下、２５０ミクロン以下、１００ミクロン以下、９０ミクロン以下、８０ミクロン以下、７０ミクロン以下、６０ミクロン以下、５０ミクロン以下、４０ミクロン以下、３０ミクロン以下、２５ミクロン以下、２０ミクロン以下、１５ミクロン以下、または１０ミクロン以下である。上記範囲の組合せ（例えば、０．５ミクロン以上２０ミクロン以下）も可能である。他の範囲も可能である。

いくつかの実施形態では、インターリーフ層（例えば、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層、上部インターリーフ層、下部インターリーフ層）の厚さは、リチウム金属層の厚さに対する比率を有するように選択され得る。いくつかの実施形態では、リチウム金属層の厚さに対するインターリーフ層（例えば、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層、上部インターリーフ層、下部インターリーフ層）の厚さの比は、１０：１以下、７：１以下、５：１以下、４：１以下、３：１以下、２：１以下、または１：１以下である。いくつかの実施形態では、リチウム金属層の厚さに対するインターリーフ層（例えば、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層、上部インターリーフ層、下部インターリーフ層）の厚さの比は、１：１以上、２：１以上、３：１以上、４：１以上、５：１以上、７：１以上、または１０：１以上である。上記範囲の組合せ（たとえば、１：１以上５：１以下）が可能である。他の範囲も可能である。

いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、リチウム金属をクラッシュカット（または押し込んで切断；crush cut）するためにリチウム金属の層を貫通する。いくつかの実施形態では、非対称ブレードがリチウム金属の層を切断する際に、第１インターリーフ層は第２インターリーフ層に接触する（例えば、軽く触れる）ことができる。いくつかの実施形態では、リチウム金属がクラッシュカットされている間、第１インターリーフ層（例えば、上部インターリーフ層）はこのプロセス中に切断されない。しかしながら、他の実施形態では、リチウム金属層がクラッシュカットされることに加えて、第１インターリーフ層が切断される。いくつかの実施形態では、リチウム金属の層および／または第１インターリーフ層に対する非対称ブレードの貫通の深さは、第１インターリーフ層が切断されるかどうかを決定するのに有利に貢献し得る。当業者は、本明細書に記載のシステムおよび方法に基づいて、第１インターリーフを切断する場合または切断しない場合の非対称ブレードの適切な貫通深さを決定することができるであろう。

限定ではなく例として、非対称ブレードは、第１インターリーフ層（例えば、上部インターリーフ層）の厚さの５％以上、第１インターリーフ層の厚さの１０％以上、第１インターリーフ層の厚さの２０％以上、第１インターリーフ層の厚さの４０％以上、第１インターリーフ層の厚さの６０％以上、第１インターリーフ層の厚さの８０％以上、第１インターリーフ層の厚さの９０％以上、第１インターリーフ層の厚さの９５％以上、第１インターリーフ層の厚さの９９％以上、または第１インターリーフ層の厚さの１００％分第１インターリーフ層（例えば、上部インターリーフ層）を貫通し得る（例えば、切断し得る）。いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、第１インターリーフ層（例えば、上部インターリーフ層）の厚さの１００％以下、第１インターリーフ層の厚さの９９％以下、第１インターリーフ層の厚さの９５％以下、第１インターリーフ層の厚さの９０％以下、第１インターリーフ層の厚さの８０％以下、第１インターリーフ層の厚さの６０％以下、第１インターリーフ層の厚さの４０％以下、第１インターリーフ層の厚さの２０％以下、第１インターリーフ層の厚さの１０％以下、または第１インターリーフ層の厚さの５％以下分第１インターリーフ層（例えば、上部インターリーフ層）を貫通し得る（例えば、切断し得る）。上記範囲の組合せ（例えば、第１インターリーフ層の厚さの５％以上第１インターリーフ層の厚さの８０％以下）も可能である。他の範囲も可能である。

いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、第２インターリーフ層（例えば、下部インターリーフ層）に接触するか、または第２インターリーフ層に接触する前に停止してもよいが、切断プロセス中に第２インターリーフ層を切断しない。

インターリーフ層（例えば、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層、上部インターリーフ層、下部インターリーフ層）は、ポリマーを含み得る。いくつかの実施形態では、ポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）、ポリ（フッ化ビニリデン）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ＥＶＡＬ（登録商標）、ポリスチレン、ＰＶＯＨ、ポリ（酢酸ビニル）、ポリ（アクリル酸メチル）、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリアクリルアミド、およびＰＥＴの少なくとも１つを含む。この開示はそれほど限定されないため、他のポリマーも可能である。複数のインターリーフ層が存在する実施形態では、各インターリーフ層は、上記ポリマーのうちの１つまたは複数を独立して含み得る。

いくつかの実施形態では、インターリーフ層（例えば、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層、上部インターリーフ層、下部インターリーフ層）は、電池セパレータ材を含む。言い換えれば、インターリーフ層は、本明細書に記載の電極または電極前駆体構造を組み込む電気化学セル内の電池セパレータとして機能することができる材料から形成され得る。いくつかのそのような実施形態では、非対称ブレードは、リチウム金属層を切断することに加えて、第１インターリーフ層および第２インターリーフ層を切断するように構成され得る。これは、電気化学セルおよび／または電池の構成要素として下流で使用され得る電極スタック（すなわち、リチウム金属および隣接する電池セパレータ層を含み、リチウム金属と電池セパレータ層との間に任意の介在層を有するスタック）を有利に供し得る。

セパレータは、一般に、高分子材料（例えば、電解質への露出時に膨潤するまたは膨潤しない高分子材料）を含む。いくつかの実施形態では、セパレータは、電解質と電極との間に（例えば、電解質と第１電極との間、電解質と第２電極との間、電解質とアノードとの間、または電解質とカソードとの間に）配置される。

セパレータは、電気化学セルの短絡をもたらす可能性がある、２つの電極間（例えば、アノードとカソードとの間、第１電極と第２電極との間）の物理的接触を抑制（例えば、防止）するように構成することができる。セパレータは実質的に電子的に非導電性であるように構成することができ、それにより、セパレータが電気化学セルの短絡を引き起こす程度を抑制することができる。特定の実施形態では、セパレータのすべてまたは一部は、少なくとも１０^４オームメートル、少なくとも１０^５オームメートル、少なくとも１０^１０オームメートル、少なくとも１０^１５オームメートル、または少なくとも１０^２０オームメートルのバルク電子抵抗率を有する材料から形成することができる。バルク電子抵抗率は室温（たとえば、２５℃）で測定され得る。

いくつかの実施形態では、セパレータはイオン伝導性であり得るが、他の実施形態では、セパレータは実質的にイオン非伝導性である。いくつかの実施形態では、セパレータの平均イオン伝導度は、少なくとも１０^－７Ｓ／ｃｍ、少なくとも１０^－６Ｓ／ｃｍ、少なくとも１０^－５Ｓ／ｃｍ、少なくとも１０^－４Ｓ／ｃｍ、少なくとも１０^－２Ｓ／ｃｍ、または少なくとも１０^－１Ｓ／ｃｍである。いくつかの実施形態では、セパレータの平均イオン伝導率は、１Ｓ／ｃｍ以下、１０^－１Ｓ／ｃｍ以下、１０^－２Ｓ／ｃｍ以下、１０^－３Ｓ／ｃｍ以下、１０^－４Ｓ／ｃｍ以下、１０^－５Ｓ／ｃｍ以下、１０^－６Ｓ／ｃｍ以下、１０^－７Ｓ ／ｃｍ以下、または１０^－８Ｓ／ｃｍ以下であり得る。上記範囲の組合せ（例：少なくとも１０^－８Ｓ／ｃｍおよび１０^－１Ｓ／ｃｍ以下の平均イオン伝導度）も可能である。イオン伝導度の他の値も可能である。

セパレータの平均イオン伝導率は、伝導性（または導電性；conductivity）ブリッジ（インピーダンス測定回路）を使用して、圧力増加時にセパレータの平均抵抗率が変化しなくなるまで一連の増加する圧力におけるセパレータの平均抵抗率を測定することによって決定され得る。この値はセパレータの平均抵抗率とみなされ、その逆数がセパレータの平均伝導率とみなされる。伝導性ブリッジは１ｋＨｚで操作され得る。圧力は、少なくとも３トン／ｃｍ^２の圧力をセパレータに加えることが可能なセパレータの対向側に配置された２つの銅シリンダーによって５００ｋｇ／ｃｍ^２の増分でセパレータに加えられ得る。平均イオン伝導度は室温（たとえば、２５℃）で測定され得る。

いくつかの実施形態では、セパレータは固体であり得る。セパレータは、電解質溶媒がセパレータを通過できるように十分に多孔性であり得る。いくつかの実施形態において、セパレータは、セパレータの細孔を通過するかまたはその中に存在し得る溶媒を除いて、溶媒を実質的に含まない（例えば、そのバルク全体に溶媒を含むゲルとは異なり得る）。 他の実施形態では、セパレータはゲルの形態であり得る。

セパレータはさまざまな材料を含み得る。セパレータは、１つ以上のポリマーを含み得（例えばポリマー（または高分子；polymeric）であり得、１つ以上のポリマーから形成され得る）、および／または無機材料を含み得る（例えば、無機性を有し、１つ以上の無機材から形成され得る）。適切なポリマーセパレータ材料の例には、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリ（ブテン－１）、ポリ（ｎ－ペンテン－２）、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン）；ポリアミン（例えば、ポリ（エチレンイミン）およびポリプロピレンイミン（ＰＰＩ））；ポリアミド（例えば、ポリアミド（ナイロン）、ポリ（ε－カプロラクタム）（ナイロン６）、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）（ナイロン６６））；ポリイミド（例えば、ポリイミド、ポリニトリル、およびポリ（ピロメリットイミド－１,４－ジフェニルエーテル）（Ｋａｐｔｏｎ（登録商標））（ＮＯＭＥＸ（登録商標））（ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）））；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）；ビニルポリマー（例えば、ポリアクリルアミド、ポリ（２－ビニルピリジン）、ポリ（Ｎ－ビニルピロリドン）、ポリ（メチルシアノアクリレート）、ポリ（エチルシアノアクリレート）、ポリ（ブチルシアノアクリレート）、ポリ（イソブチルシアノアクリレート）、ポリ（酢酸ビニル）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（フッ化ビニル）、ポリ（２－ビニルピリジン）、ビニルポリマー、ポリクロロトリフルオロエチレン、およびポリ（イソヘキシルシアノアクリレート））；ポリアセタール；ポリエステル（例えば、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリヒドロキシブチレート）；ポリエーテル（ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ）、ポリ（プロピレンオキシド）（ＰＰＯ）、ポリ（テトラメチレンオキシド）（ＰＴＭＯ））；ビニリデンポリマー（例えば、ポリイソブチレン、ポリ（メチルスチレン）、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリ（塩化ビニリデン）、およびポリ（フッ化ビニリデン））；ポリアラミド（例えば、ポリ（イミノ－１,３－フェニレンイミノイソフタロイル）およびポリ（イミノ－１,４－フェニレンイミノテレフタロイル））；ポリヘテロ芳香族化合物（例えば、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）およびポリベンゾビスチアゾール（ＰＢＴ））；ポリ複素環式化合物（例えば、ポリピロール）；ポリウレタン；フェノールポリマー（例えば、フェノール―ホルムアルデヒド）；ポリアルキン（例えば、ポリアセチレン）；ポリジエン（例えば１，２－ポリブタジエン、シスまたはトランス－１,４－ポリブタジエン）；ポリシロキサン（例えば、ポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）、ポリ（ジエチルシロキサン）（ＰＤＥＳ）、ポリジフェニルシロキサン（ＰＤＰＳ）、およびポリメチルフェニルシロキサン（ＰＭＰＳ））；ならびに無機ポリマー（例えば、ポリホスファゼン、ポリホスホネート、ポリシラン、ポリシラザン）が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、ポリマーは、ポリ（ｎ－ペンテン－２）、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド（例えば、ポリアミド（ナイロン）、ポリ（ε－カプロラクタム）（ナイロン６）、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）（ナイロン６６））、ポリイミド（例えば、ポリニトリル、およびポリ（ピロメリットイミド－１,４－ジフェニルエーテル）（Ｋａｐｔｏｎ（登録商標））（ＮＯＭＥＸ（登録商標））（ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）））、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ならびにこれらの組合せから選択され得る。

いくつかの実施形態では、層（例えば、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層、上部インターリーフ層、下部インターリーフ層）は、表面粗さ、例えば、より少ない。 ０．５ｎｍ以上１ミクロン以下の二乗平均平方根（ＲＭＳ）表面粗さを有する。いくつかの実施形態では、層は、１ミクロン以下、５００ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、２５ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、５ｎｍ以下、１ｎｍ以下、または０．５ｎｍ以下のＲＭＳ表面粗さを有する。いくつかの実施形態では、層は、０．５ｎｍ以上、１ｎｍ以上、５ｎｍ以上、１０ｎｍ以上、２５ｎｍ以上、５０ｎｍ以上、１００ｎｍ以上、５００ｎｍ以上、または1ミクロン以上のＲＭＳ表面粗さを有する。上記範囲の組合せ（０．５ｎｍ以上１ミクロン以下）も可能である。 他の範囲も可能である。

いくつかの実施形態において、インターリーフ層および／またはリリース層は、１つ以上の架橋剤を含み得る。架橋剤は反応性部分を有する分子であり、反応性部分は１つまたは複数のポリマー鎖間に架橋結合を形成する方法でポリマー鎖の官能基と相互作用するように設計されている。本明細書に記載のリリース層および／または接着促進剤に使用される高分子材料を架橋することができる架橋剤の例には、ポリアミド－エピクロロヒドリン（ポリカップ１７２）；アルデヒド（例えば、ホルムアルデヒドおよび尿素－ホルムアルデヒド）；ジアルデヒド（例えば、グリオキサールグルタルアルデヒド、およびヒドロキシアジプアルデヒド）；アクリレート（例えば、エチレングリコールジアクリレート、ジ（エチレングリコール）ジアクリレート、テトラ（エチレングリコール）ジアクリレート、メタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジ（エチレングリコール）ジメタクリレート、トリ（エチレングリコール）ジメタクリレート）；アミド（例えば、Ｎ、Ｎ’－メチレンビスアクリルアミド、Ｎ、Ｎ’－メチレンビスアクリルアミド、Ｎ、Ｎ’－（１，２－ジヒドロキシエチレン）ビスアクリルアミド、Ｎ－（１－ヒドロキシ－２，２－ジメトキシエチル）アクリルアミド）；シラン（例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、テトラプロポキシシラン、メチルトリス（メチルエチルデトキシム）シラン、メチルトリス（アセトキシム）シラン、メチルトリス（メチルイソブチルケトキシム）シラン、ジメチルジ（メチルエチルデトキシム）シラン、トリメチル（メチルエチルケトキシ）シラン、ビニルトリス（メチルエチルケトキシム）シラン、メチルビニルジ（メチルエチルケトキシム）シラン、メチルビニルジ（シクロヘキサンオンオキシム）シラン、ビニルトリス（メチルイソブチルケトキシム）シラン、メチルトリアセトキシシラン、テトラアセトキシシラン、およびフェニルトリス（メチルエチルケトキシム）シラン）；ジビニルベンゼン；メラミン；炭酸ジルコニウムアンモニウム；ジシクロヘキシルカルボジイミド／ジメチルアミノピリジン（ＤＣＣ／ＤＭＡＰ）； ２－クロロピリジニウムイオン；１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン；アセトフェノンジメチルケタール；ベンゾイルメチルエーテル；アリールトリフルオロビニルエーテル；ベンゾシクロブテン；フェノール樹脂（例えばフェノールとホルムアルデヒド、およびメタノール、エタノール、ブタノール、およびイソブタノールなどの低級アルコールとの縮合物）、エポキシド；メラミン樹脂（例えば、メラミンとホルムアルデヒドおよびメタノール、エタノール、ブタノール、およびイソブタノールなどの低級アルコールとの縮合物）；ポリイソシアネート；ジアルデヒド；および当業者に知られている他の架橋剤が含まれるが、これらに限定されない。

架橋ポリマー材料および架橋剤を含む実施形態では、ポリマー材料の架橋剤に対する重量比は、限定されるものではないが、ポリマーの官能基含有量、その分子量、架橋剤の反応性と機能性、望ましい架橋速度、ポリマー材に望まれる剛性／硬度の程度、および架橋反応が生じ得る温度を含む様々な理由により変わり得る。高分子材料と架橋剤との間の重量比の範囲の非限定的な例には、１００：１～５０：１、２０：１～１：１、１０：１～２：１、および８：１～４：１が含まれる。

リチウム金属層とインターリーフ層（例えば、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層）の間、保護層とインターリーフ層（例えば、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層）との間、集電体とインターリーフ層（例えば、第１インターリーフ層、第２インターリーフ層）との間、および／またはインターリーフ層と基板との間等の、本明細書に記載の２つの層の間の接着強度は必要に応じて調整することができる。２つの層間の相対的な接着強度を決定するために、テープテストを実施可能である。簡単に言えば、テープテストは、第１の層（例えば、インターリーフ層）と第２の層（例えば、リチウム金属層）との間の接着を定性的に評価するために感圧テープを利用する。このようなテストでは、Xカットを第１層から第２層まで行うことができる。感圧テープはカットエリアに貼り付けて取り除くことができる。第１層が第２層にとどまる場合、接着性は良好である。テープの剥がれ（またはストリップ；strip）で第１層が剥がれると、接着性が低下する。テープテストは規格ＡＳＴＭ Ｄ３３５９－０２に従い実施できる。いくつかの実施形態では、第１の層（例えば、インターリーフ層）と第２の層（例えば、リチウム金属層、集電体、保護層、基板）との間の接着強度は、規格ＡＳＴＭ Ｄ３３５９－０２によるテープテストに合格する。この事はテスト中に第２の層が第１の層から剥離していないことを意味する。いくつかの実施形態では、２つの層がリチウムイオン電池または本明細書に記載の任意の他の適当な電池などの電池であって、少なくとも５回、少なくとも１０回、少なくとも１５回、少なくとも２０回、少なくとも５０回、または少なくとも１００回循環された電池に含まれた後に、テープテストが実施される。２つの層は、電池から取り外された後、（例えばテスト中に第１層が第２層から剥離しないと）テープテストに合格する。

剥離試験は、第２の層（例えば、リチウム金属層）の表面の単位面積から第１の層（例えば、インにターリーフ層）を除去するために必要な接着性または力を測定することを含み得、引張試験装置または別の適切な装置を使用してＮ／ｍで測定することができる。そのような試験は、溶媒（例えば、電解質）または他の成分の存在下で任意実施して、接着に対する溶媒および／または成分の影響を決定することができる。

いくつかの実施形態では、２つの層（例えば、インターリーフ層などの第１の層と、リチウム金属層、保護層、集電体、基板などの第２の層）の間の接着強度は、例えば、 １００Ｎ／ｍ～２０００Ｎ/ｍの範囲であり得る。いくつかの実施形態では、接着強度は、少なくとも５０Ｎ／ｍ、少なくとも１００Ｎ／ｍ、少なくとも２００Ｎ／ｍ、少なくとも３５０Ｎ／ｍ、少なくとも５００Ｎ／ｍ、少なくとも７００Ｎ／ｍ、少なくとも９００ Ｎ/ｍ、少なくとも１０００Ｎ/ｍ、少なくとも１２００Ｎ/ｍ、少なくとも１４００Ｎ/ｍ、少なくとも１６００Ｎ/ｍ、または少なくとも１８００Ｎ/ｍであり得る。いくつかの実施形態では、接着強度は、２０００Ｎ／ｍ以下、１５００Ｎ／ｍ以下、１０００Ｎ／ｍ以下、９００Ｎ／ｍ以下、７００Ｎ／ｍ以下、５００Ｎ/ｍ以下、３５０Ｎ/ｍ以下、２００ Ｎ／ｍ以下、１００Ｎ／ｍ以下、または５０Ｎ/ｍ以下であり得る。上記の範囲の組合せ（たとえば、少なくとも１００Ｎ／ｍかつ７００Ｎ／ｍ以下）も可能である。他の接着強度も可能である。

いくつかの実施形態では、リチウム金属層は、物理蒸着、スパッタリング、化学蒸着、電気化学蒸着、熱蒸着、ジェット蒸着、レーザーアブレーション、または任意の他の適切な方法を使用して堆積させ得る。代替の実施形態では、リチウム金属層を保護層に結合させることによってリチウム金属層が保護層に堆積される。そのような実施形態では、リチウム金属層を結合する前に一時的な結合層を保護層に堆積させ得、またはリチウム金属層を保護層に直接結合させ得る。いくつかの実施形態では、一時的な結合層は、電気化学セル内の電極構造のその後のサイクル時にリチウム金属層を有する合金を形成し得る。例えば、いくつかの実施形態では、リチウムと合金化することができる銀および／または他の金属を使用することができる。保護層がすでに形成または堆積されている実施形態では、リチウム金属層の露出面に低い表面粗さを維持する必要がない場合がある。しかしながら、リチウム金属層の表面粗さが制御される実施形態も想定される。

リリース層が存在するいくつかの実施形態では、リリース層の厚さは、０．００１ミクロン以上５０ミクロン以下であり得る。いくつかの実施形態では、リリース層は、０．００１ミクロン以上、１ミクロン以上、２ミクロン以上、３ミクロン以上、５ミクロン以上、１０ミクロン以上、２０ミクロン以上、または５０ミクロン以上の厚さを有する。いくつかの実施形態では、リリース層の厚さは、５０ミクロン以下、２０ミクロン以下、１０ミクロン以下、５ミクロン以下、３ミクロン以下、２ミクロン以下、１ミクロン以下、または０．００１ミクロン以下である。上記範囲の組合せ（例えば、２ミクロン以上２０ミクロン以下）が可能である。他の範囲も可能である。複数のリリース層が存在する実施形態では、各リリース層は、独立して、上記範囲の１つまたは複数の厚さを有し得る。

いくつかの実施形態では、リリース層は架橋可能なポリマーを含む。架橋可能なポリマーの非限定的な例には、ポリビニルアルコール、ポリビニルブトリル、ポリビニルピリジル、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセテート、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ＥＰＲ、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、エチレンビスアクリルアミド（ＥＢＡ）、アクリレート（例えば、アルキルアクリレート、グリコールアクリレート、ポリグリコールアクリレート、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ））、水素化ニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、天然ゴム、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、特定のフルオロポリマー、シリコーンゴム、ポリイソプレン、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、クロロスルホニルゴム、フッ素化ポリ（アリーレンエーテル）（ＦＰＡＥ）、ポリエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ジエポキシド、ジイソシアネート、ジイソチオシアネート、ホルムアルデヒド樹脂、アミノ樹脂、ポリウレタン、不飽和ポリエーテル、ポリグリコールビニルエーテル、ポリグリコールジビニルエーテル、これらの共重合体が含まれ、セパレータ層のための保護コーティング層の共通の譲受人のＹｉｎｇらの米国特許第６１８３９０１号に記載されている。２つ以上のリリース層が存在する実施形態では、各リリース層は、独立して、上記ポリマーのうちの１つまたは複数を含み得る。

上記のように、リチウム金属はインターリーフ層に付着（すなわち、固定（または杭打ち；stake）され得る。付着の程度、例えば、付着強度は、所望の付着の程度に応じて変えることができ、本明細書に記載の１つまたは複数の範囲を有する。いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、インターリーフ層をリチウム金属に有利に固定する（または杭打ちする；stake）（すなわち、比較的高い接着親和性で付着する）ように構成され得る。限定ではなく例として、非対称ブレードは、リチウム金属の切断片を第２インターリーフ層（例えば、下部インターリーフ層）に切断および固定（または杭打ちする）（例えば、比較的強く接着する）一方で、切断されたリチウム金属からの第１インターリーフ層（例えば、上部インターリーフ層）の比較的容易な除去をしやすくすることができる。換言すれば、電極構成要素（例えば、リチウム金属層、任意の保護層）への第１インターリーフ層（例えば、上部インターリーフ層）の接着強度は、電極構成要素（例えば、リチウム金属層、集電体）への第２インターリーフ層（例えば、下部インターリーフ層）の接着強度よりも小さくてよい。いくつかの実施形態では、リチウム金属を第２インターリーフ層に固定（または杭打ち）または接着することにより、リチウム金属を第２インターリーフ層に固定（または杭打ち）したまま（すなわち、比較的高い接着親和性で接着したまま）、第１の介在層を除去することができる。いくつかの実施形態では、非対称ブレードは、リチウム金属を第１インターリーフ層および第２インターリーフ層に固定（または杭打ち）（すなわち、比較的高い接着親和性で接着）し得る。 それでも、いくつかの実施形態では、非対称層は、第１インターリーフ層も第２インターリーフ層に付着することなく、リチウム金属を切断し得る。いくつかの実施形態では、層間の固定（または杭打ち）または接着の程度は、インターリーフ層に適切な材料および／または非対称ブレードのエッジの適切な角度を選択することによって制御され得る。接着強度の測定は本明細書の他の部分で説明されている。

本明細書に記載されるように、いくつかの実施形態では、非対称ブレードの角度は、リチウム金属の層がインターリーフ層（例えば、第２（例えば底部）インターリーフ層）に付着しているかどうかを少なくとも部分的に決定し得る。上記のように、第１側部またはエッジの第１の角度が第２側部またはエッジの第２の角度よりも大きい（例えば、緩勾配である）場合、第２側部で切断されたリチウム金属層の切断エッジは比較的急勾配であるが、第１側部で切断されたリチウム金属の層の切断エッジは比較的緩勾配になる。いくつかの実施形態では、リチウム金属の層（すなわちリチウム金属片）の緩勾配の切断エッジは、第２（例えば、底部）インターリーフ層に接着または固定（または杭打ち）（すなわち、比較的高い接着親和性で接着）する、すなわち、第２インターリーフ層に対して比較的高い接着親和性を有する）。 一方、リチウム金属の層の急勾配の切断エッジは、比較的低い接着親和性で第１（例えば、上部）インターリーフ層に接着し、第２インターリーフ層と比較して第１インターリーフ層の容易な除去を有利に促進し得る。いくつかの実施形態では、リチウム金属の切断層が、固定（または杭打ち）される（すなわち、第２（例えば、底部）インターリーフ層に対して比較的高い接着親和性を有する）、および／または、第１インターリーフ層をリチウム金属（またはリチウム金属上の保護層）に接着させることが望ましい場合、第１（例えば、上部）インターリーフ層に対して比較的高い接着親和性を有するように、ブレードは反転され得る。

いくつかの実施形態では、第１インターリーフ層は、リチウム金属（例えば、第２インターリーフ層に固定（または杭打ち；stake）した後のリチウム金属の切断片）から除去され得る。第１インターリーフの除去は、真空の使用を含む、任意の適切な方法によって達成され得る。場合によっては、リチウムの切断片は、切断されて下流に移動した後、および第１インターリーフがリチウムの切断片から除去された後に除去され得る。リチウムの切断片の除去は、真空装置または第２インターリーフ層からリチウム金属を除去するための他の任意の適切な方法を使用して達成され得る。

本発明のいくつかの実施形態が本明細書で説明および図示されているが、当業者は、機能を実行し、ならびに／または結果および／もしくは本明細書に記載された１つまたは複数の利点を取得するための様々な他の手段および／または構造を容易に想定し、そのような変形および／または修正のそれぞれは、本発明の範囲内であると見なされる。より一般的には、当業者は、本明細書に記載のすべてのパラメータ、寸法、材料、および構成が例示的であることを意味し、実際のパラメータ、寸法、材料、および／または構成が本発明の教示が使用される／使用される特定の用途または複数の用途に依存することを容易に理解するであろう。当業者は、ルーティンの実験のみを使用して本明細書に記載の本発明の特定の実施形態に相当する多くの同等物を認識しまたは確認することができるであろう。したがって、前述の実施形態は単なる例として示されており、添付の特許請求の範囲およびその同等物の範囲内で、本発明は、具体的に記載および特許請求される以外の方法で実施できることを理解されたい。 本発明は、本明細書に記載される個々の特徴、システム、物品、材料、および／または方法のそれぞれを対象とする。さらに、そのような特徴、システム、物品、材料、および／または方法が相互に矛盾しない場合、そのような特徴、システム、物品、材料、および／または方法の２つ以上の任意の組合せが本発明の範囲内に含まれる。

本明細書の実施形態および特許請求の範囲で使用される不定冠詞「ａ」および「ａｎ」は、明確に反対に示されない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解されるべきである。

本明細書の実施形態および特許請求の範囲で使用される「および／または」という句は、そのように結合された要素、すなわち、ある場合には結合的に存在し、他の場合には分離的に存在する要素の「いずれかまたは両方」を意味すると理解されるべきである。明確に反対の示唆がない限り、「および／または」節によって具体的に識別される要素以外の他の要素が、具体的に識別される要素に関連するかどうかにかかわらず、任意選択で存在し得る。したがって、非限定的な例として、「Ａおよび／またはＢ」への言及は、「含む」などの制限のない言語と組み合わせて使用される場合、一実施形態では、ＢなしのＡ（任意にはＢ以外の他の要素を含む）；別の実施形態では、ＡなしのＢに（任意にはＡ以外の要素を含む）；さらに別の実施形態では、ＡおよびＢの両方（任意には他の要素を含む）等を指す。

本明細書の実施形態および特許請求の範囲で使用される場合、「または」は、上記で規定された「および／または」と同じ意味を有すると理解されるべきである。たとえば、リスト内の項目を区切る場合、「または」または「および／または」は包括的であると解釈され、つまり、要素の数またはリストの少なくとも１つを含むが、複数を含むものと解釈され、任意には、追加のリストされていない項目を含む。「の１つのみ」または「正確に１つ」、または特許請求の範囲で使用される場合、「からなる」などの、反対に明確に示される用語のみが、要素の数またはリストの正確に１つの要素を含むことを指す。一般に、本明細書で使用される「または」という用語は、「どちらか」、「一方」、「の１つだけ」、または「のまさに１つ」等の排他的な用語により規定される際、排他的な選択を示すものと解釈されるのみである。クレームで使用される場合、「本質的にからなる」は、特許法の分野で使用される通常の意味を有する。

本明細書の実施形態および特許請求の範囲で使用される場合、１つまたは複数の要素のリストに関連する「少なくとも１つ」という句は、要素のリストの要素の１つまたは複数から選択される少なくとも１つの要素を意味し、要素のリスト内に具体的にリストされている各々およびすべての要素の少なくとも１つを含む必要はなく、要素のリスト内の要素の組合せを除外する必要はない。この規定はまた、「少なくとも１つ」という句が参照する要素のリスト内で具体的に特定された要素以外の要素が、具体的に特定された要素に関連するかどうかにかかわらず、任意に存在し得ることを可能にする。したがって、非限定的な例として、「ＡおよびＢの少なくとも１つ」（または、同等に、「ＡまたはＢの少なくとも１つ」、または同等に「Ａおよび／またはＢの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、少なくとも１つ、任意には２つ以上のＡを含み、Ｂが存在しない（および任意にはＢ以外の要素を含む）；別の実施形態では、少なくとも１つ、任意には２つ以上のＢを含み、Ａが存在しない（および任意にはＡ以外の要素を含む）；さらに別の実施形態では、少なくとも１つ、任意には２つ以上のＡを含み、少なくとも１つのＢ、任意には２つ以上のＢを含み（および任意には他の要素を含む）；等を指す。

いくつかの実施形態は方法として具体化することができ、その様々な例が記載されている。方法の一部として実施される行為は、任意の適切な方法で順序付けされ得る。従って、たとえ上記の具体的な実施形態では、行為は順次実施されるものとして示されるとしても、記載されているものとは異なる（例えば、多かれ少なかれ）行為を含み得る、および／または同時にいくつかの行為を実施することを含み得る、行為が例示されているものとは異なる順序で実施される実施形態が構築され得る。

クレーム要素を変更するためのクレームでの「第１」、「第２」、「第３」などの序数用語の使用は、それ自体では、方法の行為が実施される別のクレーム要素の順序または一時的な順序に対するあるクレーム要素の任意の優先度、順序、または序列を示すものではなく、クレーム要素を区別するために、（序数の用語を使用するため）特定の名前を有する１つのクレーム要素を同じ名前を有する別の要素から区別するためのラベルとしてのみ使用されるにすぎない。

特許請求の範囲および上記の明細書において、「含む（comprising）」、「含む（including）」、「運ぶ（carrying）」、「有する（having）」、「含む（containing)
」、「含有する（involving）」、「保持する（holding）」などのすべての移行句は、制限がないこと、つまり、限定されないものを含むことを意味すると理解されよう。米国特許庁の特許審査手続マニュアルのセクション２１１１．０３に記載されているように、「からなる」および「本質的にからなる」の移行句のみが、それぞれ閉じたまたは半分閉じた移行句であるものとする。

Claims (31)

1. リチウム金属層を切断するためのシステムであって、
   非対称ブレード、
   第１インターリーフ層、
   第２インターリーフ層、および
   第２インターリーフ層に隣接して配置された基板
   を含み、
   前記非対称ブレードが、非対称ブレードの断面に示されるように、先端、第１エッジ、および第２エッジを含み、
   リチウム金属層は、第１インターリーフ層と第２インターリーフ層との間に配置される、システム。
2. 電極前駆体であって、
   第１インターリーフ層、
   第２インターリーフ層、
   断面を有するリチウム金属層、および
   リチウム金属層に隣接する任意の保護層
   を含み、
   第１インターリーフ層および第２インターリーフ層がリチウム金属層および／または任意の保護層と共形接触し、第１インターリーフ層および第２インターリーフ層がリチウム金属層および任意の保護層の断面の周囲を囲む、電極前駆体。
3. リチウム金属を切断するための方法であって、
   第１インターリーフ層と第２インターリーフ層との間にリチウム金属の層を配置する工程、
   断面を有する切断されたリチウム金属片を形成するためにブレードでリチウム金属を切断する工程であって、第１インターリーフ層を切断しない工程、および
   第１インターリーフ層および第２インターリーフ層が切断されたリチウム金属片の断面の周囲を囲むように、第１インターリーフ層および／または第２インターリーフ層にリチウム金属を接着させる工程
   を含む、方法。
4. リチウム金属を切断するための方法であって、
   第１インターリーフ層と第２インターリーフ層との間にリチウム金属を配置する工程、
   非対称ブレードでリチウム金属および第１インターリーフ層を切断する工程、および
   第１インターリーフ層をリチウム金属に接着させる工程
   を含む、方法。
5. 非対称ブレードが基板に垂直な長手軸を有し、前記長手軸が、ブレードの断面に示されるようにブレードの先端を通り、第１の角度が第１エッジと長手軸との間に形成される、請求項１～４のいずれかに記載のシステムまたは方法。
6. 非対称ブレードが基板に垂直な長手軸を有し、前記長手軸が、ブレードの断面に示されるようにブレードの先端を通り、第２の角度が第２エッジと長手軸との間に形成される、請求項１～５のいずれかに記載のシステムまたは方法。
7. 第１の角度が２５度以下である、請求項１～６のいずれかに記載のシステムまたは方法。
8. 第２の角度が７０度以下である、請求項１～７のいずれかに記載のシステムまたは方法。
9. 第１の角度および第２の角度の合計が５０度以上７５度以下である、請求項１～８のいずれかに記載のシステムまたは方法。
10. リチウム金属の厚さが２５ミクロン以上である、請求項１～９のいずれかに記載のシステムまたは方法。
11. 第１インターリーフ層の厚さが２５０ミクロン以下である、請求項１～１０のいずれかに記載のシステムまたは方法。
12. 第１インターリーフ層の厚さが０．５ミクロン以上である、請求項１～１１のいずれかに記載のシステムまたは方法。
13. 第２インターリーフ層の厚さが２５０ミクロン以下である、請求項１～１２のいずれかに記載のシステムまたは方法。
14. 第２インターリーフ層の厚さが０．５ミクロン以上である、請求項１～１３のいずれかに記載のシステムまたは方法。
15. 第１インターリーフ層がポリマーを含む、請求項１～１４のいずれかに記載のシステムまたは方法。
16. ポリマーが、ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）、ポリ（フッ化ビニリデン）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ＥＶＡＬ（登録商標）、ポリスチレン、ＰＶＯＨ、ポリ（酢酸ビニル）、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリアクリルアミド、および／またはＰＥＴの少なくとも１つを含む、請求項１～１５のいずれかに記載のシステムまたは方法。
17. 第２インターリーフ層がポリマーを含む、請求項１～１６のいずれかに記載のシステムまたは方法。
18. 第１インターリーフ層が表面仕上げ部を含む、請求項１～１７のいずれかに記載のシステムまたは方法。
19. 第２インターリーフ層が表面仕上げ部を含む、請求項１～１８のいずれかに記載のシステムまたは方法。
20. リチウム金属層を切断するためのシステムが第２非対称ブレードをさらに含む、請求項１～１９のいずれかに記載のシステムまたは方法。
21. 非対称ブレードが超音波処理を供するように構成される、請求項１～２０のいずれかに記載のシステムまたは方法。
22. 追加の層をさらに含む、請求項１～２１のいずれかに記載のシステムまたは方法。
23. 追加の層がリリース層を含む、請求項１～２２のいずれかに記載のシステムまたは方法。
24. 追加の層が電極層を含む、請求項１～２３のいずれかに記載のシステムまたは方法。
25. リチウム金属から第１インターリーフ層を除くことをさらに含む、請求項１～２４のいずれかに記載のシステムまたは方法。
26. リチウム金属を第２インターリーフ層から持ち上げることをさらに含む、請求項１～２５のいずれかに記載のシステムまたは方法。
27. 持上げ工程が真空装置を用いて実施される、請求項１～２６のいずれかに記載のシステムまたは方法。
28. 持上げ工程が切断工程の３０秒以下内に生じる、請求項１～２７のいずれかに記載のシステムまたは方法。
29. 非対称ブレードに超音波処理を適用することをさらに含む、請求項１～２８のいずれかに記載のシステムまたは方法。
30. インターリーフ層が電池セパレータ材を含む、請求項１～２９のいずれかに記載のシステムまたは方法。
31. 接着工程が１００Ｎ／ｍ～２０００Ｎ／ｍの接着強度を供する、請求項１～３０のいずれかに記載のシステムまたは方法。

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