JP3452642B2 - 電気化学電池およびそのアノード並びにアノードの被覆方法 - Google Patents

電気化学電池およびそのアノード並びにアノードの被覆方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気化学電池、より詳し
くは、アルカリ金属−ハロゲンおよびアルカリ金属−オ
キシハライド（オキシハロゲン化物：oxyhalide)電池用
の新規で改良された電極の被覆(covering)に関する。
【０００２】
【従来の技術】小型電子デバイスにおける最近の発展に
よって、高いエネルギー密度と電流出力ないし容量を有
する電気化学電池が必要となっている。このような必要
性の結果として、アルカリ金属−ハロゲンおよびアルカ
リ金属−オキシハライド電池が開発されてきた。この電
池では、アノードは典型的にはリチウムであり、アノー
ドおよびカソードに作用接触する電解質は固体か液体の
いずれかである。この種の電池の発展過程において、作
用電極面、特に、アノード表面を有機電子ドナー（供与
体）(organic electron donor)で被覆すると有利である
ことが判明した。例えば、アルカリ金属−オキシハライ
ド固体電解質電池において、この種の電極被覆はリチウ
ムアノードのより有効な使用を可能にするとともに、電
池のインピーダンスを低下させる。アルカリ金属−オキ
シハライド液体電解質電池において、有機電子ドナー物
質による電極被覆は、もしこの被覆がないと、高温での
貯蔵後に電圧遅延の原因となる不動態化（passivation)
を生じさせるであろう化合物がアノード面上に生成され
るのを有効に阻止する。
【０００３】コーティングを施すための種々の技術が開
発されてきているが、溶媒に溶解させた有機電子ドナー
物質の溶液をアノード面に塗布する方法がある。他の方
法としては、加熱加圧によって有機電子ドナー物質をシ
ート状に形成し、このシートをアノード面に接着剤によ
って貼着する。これらの方法は当業者によく知られてい
るが、時間がかかり、アノード面に必ずしも均一な有機
物質の層を貼着することができない。
【０００４】その一つの解決方法として、１９８９年３
月１４日付米国特許第４，８１２，３７６号の「リチウ
ム電池のアノードコーティング」は、アルカリ金属−ハ
ロゲンまたはオキシハライド電気化学電池に使用する改
良されたアノードコーティングとして有機電子ドナー物
質を含浸させた合成オープン・メッシュ織物の薄いフィ
ルムを開示している。このフィルムは基層として織物を
有機物質と溶媒の溶液に接触させた後、これを乾燥させ
て作られる。得られたフィルムは十分に柔軟でアノード
の作用面に圧着させてこれを被覆することができる。基
層として用いられるオープン・メッシュ織物には、例え
ば、＃３２５１ホリテックス−ペーパー(Hollytex-Pape
r)ポリエステルのようなポリエステル製オープン・メッ
シュ織物がある。この材料は有効であるが、単位面積当
りの重量が変動する。すなわち、標準偏差が大きいの
で、結果的にアノード面に接触する有機物質の層が不均
一となる。他の材料として、スピン結合(spin-bonded)
不織物または織物があるが、これらも単位重量の変化が
大きい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、アルカリ金属−ハロゲンまたはオキシハライド電池
の新規で改良された電極被覆およびその製造方法を提供
することにある。
【０００６】本発明の他の課題は、アノード面に貼付さ
れる予め形成されたフィルムの性質を備えているこの種
の改良された被覆を提供することにある。
【０００７】本発明の他の課題は、電極面に貼付された
ときに均一な厚みまたは単位面積当りの均一な重量を有
する予め形成されたコーティング（を施）されたフィル
ムを提供することにある。
【０００８】本発明のより特殊な課題は、一定の柔軟性
を有する電極被覆のための予め形成されたコーティング
されたフィルムを提供することにある。
【０００９】本発明の他の課題は、コーティングとして
有機電子ドナー物質を含み、柔軟性を有する電極被覆の
ための予め形成されたコーティングされたフィルムを提
供することにある。
【００１０】本発明のさらに他の課題は、柔軟な特性を
有し、金属アノードの表面によく接着するアノード被覆
のための予め形成されたコーティングされたフィルムを
提供することにある。
【００１１】本発明のさらに他の課題は、有機電子ドナ
ーのコーティングが施されたポリマーの基層(substrat
e）の薄い有孔(perforated)フィルムからなる予め形成
された柔軟性を有するコーティングされたフィルムを提
供することにある。
【００１２】本発明のさらに他の課題は、実施するのに
便利で効率的経済的であり、かつ、現行の製造技術に容
易に適合する電極被覆およびその製造方法を提供するこ
とにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、ア
ルカリ金属、好ましくは、リチウムのアノードがハロゲ
ンまたはオキシハライドカソード／電解質（必要ならば
溶媒を含む）に作用接触する面を有するアルカリ金属−
ハロゲンまたはオキシハライド電気化学電池において、
電極の少なくとも一つに対する被覆、特にアノード表面
の被覆を提供するものである。この被覆は、有機物質例
えば有機電子ドナーまたは他の適当なコーティング物質
でコーティングされた均一な単位重さを有する有孔基層
物質の薄いフィルムからなる。この薄いフィルムは柔軟
であり、好ましくは有孔合成ポリエステルフィルムから
なり、このフィルムは基層を有機物質と溶媒の溶液に接
触させてから乾燥させて作る。得られたコーティングさ
れたフィルムは柔軟であり電極の作用面に貼着されて電
極を被覆するが、好ましくはプレスによって電極表面に
接着させる。この柔軟なフィルムは電極面が平滑であっ
ても、不規則であっても同じように良好に貼着すること
ができる。
【００１４】
【実施例】図１〜３は、本発明の一実施例による被覆さ
れたアノードを含むアルカリ金属−ハロゲン電気化学電
池１０を示す。被覆されたアノードおよび他の電池構成
要素はステンレススチールのような金属のケース１２内
に収容されている。ケース１２は隔置された側壁１４、
１６と、これらを連結するわん曲した端壁１８、２０
と、わん曲した底壁２２を有する。ケース１２の上方開
口は蓋２４によって閉封されている。蓋２４はケース１
２に溶接することができる。
【００１５】本発明の被覆されたアノードは、固体およ
び液体の電解質のいずれのアルカリ金属−ハロゲンまた
はアルカリ金属−オキシハライド電気化学電池にも用い
ることができる。固体電解質型電池、例えばリチウム−
ハロゲン電池においては、有機電子ドナー成分とハロゲ
ンの電荷移動錯体(charge transfer complex）のような
ハロゲン含有物質がケース１２内に、本発明のアノード
とケース１２の導電性金属からなる側壁、底壁および端
壁とに作用接触するように収容されている。ケース１２
はカソード集電体として作用する。電池の外部接続は、
次に詳述するようにして、電池のアノードとカソードに
作用接続された端子リード線２６、２８によって行われ
る。固体電解質電池のより詳しい説明は、１９８３年８
月３０日付米国特許第４，４０１，７３６号の「リチウ
ム−ハロゲン電池のアノード集合体」に開示されている
ので、これを参照されたい。
【００１６】液体電解質系、例えば、リチウム−オキシ
ハライド電池においては、液体電解質がケース内を充た
し、アノードと、カソード集電体として作用する導電性
ケース、または、カソード集電体が埋め込まれたカーボ
ン体とカソード集電体から端子リード線２８まで延長す
るリード線とを有するカソード電極のいずれかとに作用
接触している。液体電解質はアノードおよびカソードの
境界をなすとともに、両電極に作用接触する液体有機電
子ドナー物質で構成することができる。セパレータがカ
ソードとアノードの間に介在される。この種の液体電解
質電池のより詳しい説明は、１９８１年１月２０日付米
国特許第４，２４６，３２７号の「高エネルギー密度電
池」、１９８３年８月２３日付米国特許第４，４４０，
４５３号の「非水電気化学電池」、および１９８７年５
月１９日付米国特許第４，６６６，７９９号の「カソー
ド−電解質を有する電池の集電器とこの集電器を用いた
電池」を参照されたい。
【００１７】電気化学電池１０は、アルカリ金属、好ま
しくはリチウムのアノード本体３２からなる本発明のア
ノード３０を含んでいる。アノード本体３２はアノード
集電体３８を挟持して圧接された一対のリチウムプレー
ト３４、３６から構成することができる。アノード集電
体３８は電池のアノード導体手段の一部をなす。集電体
３８はプレート３４と３６の間に挟持され、１本のワイ
ヤもしくはリボン、または、メッシュもしくはスクリー
ンのような種々の形状とすることができる。集電体３８
はニッケルまたはニッケル合金のような金属からなる。
図２、３の電池のプレート３４、３６は、ほぼ平坦で対
向配置されたほぼ平行な面を有する。各プレートの縁な
いし周辺を図２に示す。すなわち、各プレート、例え
ば、図２に示すプレート３４はケースの周縁ないし境界
の大部分に沿って延長し、ケースの底壁２２の曲率にほ
ぼ合致した曲率のわん曲縁４２を有している。プレート
３４には比較的真直なエッジ部４４も設けられており、
このエッジ部はその両端で階段状部を介してわん曲縁４
２と会合している。すなわち、エッジ部４４の左端は比
較的短い傾斜エッジ部４８となり、この傾斜エッジ部は
わん曲縁４２の一端に会合する比較的短いエッジ部５０
に連続している。エッジ部５０はエッジ部４４とほぼ平
行で、エッジ４８部よりも長い。同様に、エッジ部４４
の右側端は、比較的短い傾斜エッジ部５２となり、この
傾斜エッジ部はわん曲縁４２の他端に会合する比較的短
いエッジ部５４に連続している。エッジ部５４はエッジ
部４４に対して鋭角に配置され、エッジ部５２よりも長
い。プレート３６は大きさと、外形においてプレート３
４と同一であり、これら二つのプレートは圧接されたと
きに、合致一体化される。
【００１８】線状ないしバンド状の電気絶縁体６０が、
エッジ部４４、エッジ部４８および５０上にこれらに沿
って配置されている。絶縁体６０は、組み立てないし完
成された電池のケース１２の金属製蓋２４からアノード
３０を絶縁する。絶縁体６０は比較的薄くすることがで
き、図３に示すように、アノードの幅よりも広い幅を有
している。アノードリード線（図示省略）がアノード集
電体３８から絶縁シール部材６６を貫通延長し、蓋２４
から突出して端子リード線２６となっている。絶縁シー
ル部材６６のより詳しい説明は、上述の米国特許第４，
４０１，７３６号を参照されたい。
【００１９】本発明によれば、ハロゲン含有カソード／
電解質６８に作用接触しているアノード３０の表面には
被覆が施されている。この被覆は有機電子ドナーまたは
他の適当な有機物質でコーティングされた不活性基層物
質の薄いフィルムからなる。電子ドナー物質は二重結合
(double bond) またはアミノ基を有するどんな有機化合
物であってもよい。この電子ドナー物質は適正な電池の
動作に十分な導電性をカソード／電解質６８に与えるよ
うに機能する。
【００２０】本発明の電池において、アノード本体３２
は、プレート３４、３６の露出面である二つの反対向き
の作用面を有し、これらの面は本発明による被覆７０、
７２を有している。各被覆、例えば、７０は不活性基層
(substrate) 物質の薄いフィルム、好ましくは、有孔合
成ポリマ−フィルムからなる。このフィルムの有孔特
性、すなわち、空気を十分に通過させる特性は、このフ
ィルムがイオン流の障害とならないことを保証するのに
重要である。例えば、図示した電池において、基層は有
孔ポリエステルフィルム材料、好ましくは、ポリエチレ
ンテレフタレート(polyethylene terephthalate)から作
ることができる。この薄いフィルムないし基層は有機電
子ドナー物質でコーティングされる。より詳しく説明す
ると、フィルムないし基層は有機電子ドナー物質と溶媒
の溶液中を適当な時間引き動かされた後、溶液から取り
出されて乾燥させられる。例えば、図示した電池におい
て、有機電子ドナー物質の好ましい形態は、ポリビニル
ピリジンポリマー(polyvinylpyridine polymer)、特
に、ポリ−２−ビニルピリジン（ＰＶＰ）、より特定的
には交鎖結合(cross-linked)ポリ−２−ビニルピリジン
である。溶媒はジメチルホルムアミド／テトラヒドロフ
ラン(dimethylformamide/tetrahydrofuran: ＤＭＦ／Ｔ
ＨＦ) とすることができる。得られた有孔ポリマーフィ
ルムであるコーティングされた薄いフィルムは被覆する
べきアノードプレートないし素子の外形に一致するよう
に切断その他の方法で形成される。このフィルムを適当
な力でアノード素子の作用面に押圧貼着する。リチウム
アノード素子にこの薄いフィルム被覆を押圧する一つの
方法は、１９８２年１１月２３日付米国特許第４，３５
９，８１８号に開示されているので、これを参照された
い。本発明の電池において、リチウムアノード素子３
４、３６は同じ方法で被覆され、その結果得られた比較
的平坦な反対向きのアノード面に貼着された被覆７０、
７２を有するアノード３０を図２、３に示す。
【００２１】コーティングを施されたフィルムを圧力ボ
ンディングによって貼着するには、機械的な押圧エネル
ギーのみで足りる。これに対し他の方法、例えば、ホッ
トプレスでは、予め形成された有機物質のシートをアノ
ード面に加熱圧着するのに接着剤を必要とする。この方
法はその有効性を低下させるエネルギーおよび操作要件
を必要とする。本発明の他の利点は、得られる活性有機
電子ドナー物質のコーティングが、電極面に塗布ないし
ハケ塗りされるコーティングに比べて、あるいは、オー
プンメッシュまたは糸目の粗い(open weave)織物に含浸
させるコーティングに比べて、より均一になることであ
る。さらに、本発明によればは、電池の性能や特性に影
響するコーティング厚を正確に制御することができる。
不活性基層上の均一な厚さのコーティングは、電極、特
にアノード表面の部分的マスキング(masking) による電
池の自己放電を減少させる。さらに、本発明の大きな利
点は、乾燥した部屋の条件下で所望の可撓性ないし柔軟
性を有する被覆が得られることである。このような可撓
性ないし柔軟性は、例えば、フィルムの取扱いおよび電
極素子への圧着を容易にし、電極面に対する良好な正合
接着を可能にする上で重要である。この点はアノード面
が図２、３で示すように平坦である場合においても重要
であるが、柔軟性ないし可撓性は予め形成されたフィル
ムが、他方の電極物質に作用接触する活物質の有効面を
増加させる目的のための凹凸等の表面構造を有する平坦
でない電極面に接合される場合に、特に重要である。こ
の点を次に説明する。
【００２２】図４〜６は、本発明の他の実施例による被
覆されたアノードを含むアルカリ金属−ハロゲン電気化
学電池８０を示す。図４〜６において、電池８０の構成
要素で図１〜３の電池１０の構成要素と同じものは、同
じ参照番号にダッシュを付けて示す。すなわち、アノー
ドと他の電池構成要素はステンレススチールのような金
属製のケース１２′内に収容されている。このケース
は、わん曲した端壁１８′、２０′とわん曲した底壁２
２′によって連結された隔置された側壁１４′、１６′
を含んでいる。
【００２３】ケース１２′の上部開口は蓋２４′によっ
て閉封されている。端子リード線２６′、２８′が蓋２
４′から延長している。この蓋は導電性金属からなりケ
ース１２′に溶接されている。
【００２４】電気化学電池８０は、アルカリ金属、好ま
しくはリチウムのアノード本体９２からなるアノード９
０を含んでいる。アノード本体９２は、アノード集電体
３８′を挟持して互いに圧接結合された一対のリチウム
プレート９４、９６から構成することができる。アノー
ド集電体３８′は電池のアノード導体手段の一部をな
す。集電体３８′はリチウムプレート９４と９６の間に
挟持され、一本のワイヤもしくはリボンまたはメッシュ
もしくはスクリーンのような種々の形状で、ニッケルま
たはニッケル合金のような金属で作ることができる。
【００２５】本発明の本実施例のアノード９０におい
て、リチウムプレート９４、９６の反対（外）向きの面
の少なくとも一方、好ましくは両方の面をその表面積が
大きくなるような肋骨状ないし波状その他の凸条１００
を形成する。各凸条は細長く、リチウムプレートの両端
近くで終っている。この終端部はアノード集合体の周縁
から少し離れた内側にあり、これによって周縁と凸条の
終端との間に境界域が残されている。これらの凸条１０
０はほぼ互いに平行に配置され、また、リード線２
６′、２８′の長軸にもほぼ平行である。凸条ないしリ
ブ１００はなめらかな外表面を有し、好ましくは断面が
ほぼ半円形である。図示のアノード構造において、凸条
１００は各リチウムエレメントの外表面の大部分を占め
ている。リチウムエレメントの残りの表面部分はほぼ平
坦で、わん曲ないし外方向に僅かにふくれている導体３
８′の付近を除いて互いにほぼ平行である。
【００２６】各アノードプレートのエッジないし周縁は
図４に示されるが、図２、３のアノードプレート３４、
３６のそれと同様である。すなわち、各アノードプレー
ト、例えば、図４に示すアノードプレート９４は周縁な
いし境界の大部分に沿って延長し、ケースの底壁２２′
の曲率とほぼ同じ曲率を有するわん曲縁１０２を有して
いる。アノードプレートには比較的直線的なエッジ部１
０４も設けられ、このエッジ部はその両端において階段
状部を介してわん曲縁１０２に続いている。すなわち、
エッジ部１０４の左側端は比較的短い傾斜エッジ部１０
８に連続しており、このエッジ部１０８はわん曲縁１０
２の一端に続いている比較的短いエッジ部１１０に続い
ている。このエッジ部１１０はエッジ部１０４に対して
ほぼ平行に配置され、エッジ部１０８よりも長い。同様
にして、エッジ部１０４の右側端は比較的短い傾斜エッ
ジ部１１２に連続しており、このエッジ部１１２はわん
曲縁１０２の他端に続いている他方の比較的短いエッジ
部１１４に続いている。エッジ部１１４はエッジ部１０
４に対して鋭角的に配置されており、エッジ部１１２よ
りも長い。アノードプレート９６はその大きさと外形状
においてアノードプレート９４と同じであり、これら二
つのプレートは互いに圧接されたときに正合する。帯状
の絶縁体６０′がエッジ部１０４とエッジ部１０８、１
１０上にこれらに沿って配置されている。この絶縁体６
０′は、完成した電池においてアノード９０をケース１
２′の金属蓋２４′から絶縁する。アノードリード線２
６′がアノード集電体３８′から絶縁シール部材６６′
および蓋２４′を通して延長しており、電池への電気的
接続の一つの端子として作用する。リード線２８′が電
池の他方の端子となっている。
【００２７】本発明によれば、ハロゲン含有カソード／
電解質６８′に作用接触するアノード９０の表面には、
有機電子ドナー物質によってコーティングされた有孔基
層物質の薄いフィルムからなる被覆が設けられている。
本実施例の電池において、アノード本体９２は二つの反
対向きの作用面を有し、これらの作用面はアノードプレ
ート９４、９６の露出面であり、各々凸条１００を有
し、それぞれ本発明による被覆１２０、１２２が設けら
れている。各被覆、例えば１２０は好ましくは有孔合成
ポリマー物質の形態の基層物質の薄いフィルムからな
る。図１〜３の実施例におけるように、この基層はポリ
エステル物質、好ましくは、ポリエチレンテレフタレー
トの薄いフィルムから作ることができる。この薄いフィ
ルムないし基層は有機電子ドナー物質でコーティングさ
れている。前述の実施例のように、フィルムないし基層
は有機物質と溶媒の溶液中を適当な時間通した後、溶液
から取り出して乾燥する。前述の実施例と同じように、
有機電子ドナー物質はポリ−２−ビニルピリジン（ＰＶ
Ｐ）を、また、溶媒はジメチルホルムアミド／テトラヒ
ドロフラン（ＤＭＦ／ＴＨＦ）を用いることができる。
この薄いフィルムは切断または他の方法により、その外
形が被覆されるべきアノードプレートないしエレメント
の外形に一致するように形成される。それから、このフ
ィルムを適当な力でアノードエレメントの作用面に接合
貼着する。このフィルムがアノード面に圧接されると
き、このフィルムはアノードエレメントの波状構造１０
０の表面、および、残りの面に一致する。この押圧操作
は前記米国特許第４，３５９，９１９号に開示された方
法で実行できる。リチウムアノードエレメント９４、９
６は同じようにして被覆され、得られたアノード９０は
被覆１２０、１２２が反対向きの凹凸面に接着されて図
４、５に示したようになる。本発明の本実施例による電
極被覆は図１、３に関して説明した被覆による全ての利
点を有する。
【００２８】図７に示すように、本発明の電極被覆は、
また、アルカリ金属、好ましくはリチウムのアノード本
体２０２、カソードマトリックス２０４および液体電解
質２０６を有する電気化学電池２００にも使用できる。
アノード２０２およびカソード２０４には各々集電体２
０８、２１０が設られている。電解質は両電極間に作用
接触し、当該技術において周知のように、電気化学反応
中アノード２０２とカソード２０４の間のイオン移動の
ための媒体として作用する。
【００２９】本発明によれば、電解質２０６と作用接触
するカソード２０４の表面には、有機電子ドナーまたは
他の適当な有機物質でコーティングされた不活性基層物
質の薄いフィルムからなる被覆２１２が施されている。
この電子ドナー物質は、適当な電池作用に十分な導電性
をカソード２０４に与える二重結合またはアミノ基を有
するどんな有機化合物であってもよい。例えば、この有
機電子ドナー物質としては、ポリビニルピリジンポリマ
ー、好ましくはポリ−２−ビニルピリジン（ＰＶＰ）、
より好ましくは交鎖結合ポリ−２−ビニルピリジンを用
いることができる。
【００３０】図８は基層の薄いフィルムを有機電子ドナ
ー物質でコーティングする本発明の方法および装置を概
略的に示す。図８の基層１５０はテープ状でこれを通る
イオン流の障害とならないように充分な穿孔パターンが
設けられている。テープ１５０は供給リール１５２から
引き出され、ローラ１５４、１５６、１５８によって案
内され、有機電子ドナー物質または他の適当な有機コー
ティング物質１６２の溶液を収容した容器ないしタンク
１６０を通過させられる。容器１６０から出されたテー
プ１５０はコーティング液でコーティングされ、ファン
１６６を備えた熱風乾燥機１６４中を通され、単一ロー
ラ１６８と一対のローラ１７０、１７２を含む機構によ
って案内され、巻取りリール１７４に巻取られる。他の
種々の乾燥方法および装置ももちろん使用できる。リー
ル１７４に駆動連結されたモータ（図示省略）が含浸お
よび乾燥工程の速度を制御する。
【００３１】リール１７８に巻回された剥離シート１７
６がローラ１７０、１７２によってテープ１５０に添付
され、テープ１５０が巻取りリール１７４に巻かれると
きに接着しないようにしてある。剥離紙１７６にはポリ
プロピレン物質を用いることができるが、この剥離紙の
使用は基層物質および溶媒の特性に依存し、すべての場
合に必要であるとは限らない。有機物質溶液１６２中の
ローラ１５６の深さないし配置位置によって、溶液への
テープ１５０の浸漬時間が制御される。テープ１５０を
コーティングする有機物質の厚みはローラ１５８とテー
プ１５０がローラ１５８の周面に接する角度範囲とによ
って制御される。例えば、極端な場合、テープ１５０が
ローラ１５８に沿って図８で真上ないし垂直方向に引き
上げられるようにすると、ローラ１５８は有機物質のコ
ーティングの厚みに何ら影響を与えない。
【００３２】乾燥機１６４からの空気流を図８の１８０
で示す。乾燥機１６４からテープ１５０が離れるとき、
テープはローラ１６８への接着を避けるのに十分乾燥し
ていなければならないが、テープ１５０がローラ１７
０、１７２を通過するときに破損や亀裂が生じるほど過
度に乾燥してはならない。約５０℃〜１５０℃の範囲、
好ましくは約８５℃の温度で乾燥機１６４を動作させる
とよい。コーティングされたテープ１５０は後にリール
１７４から引き出して、図１〜６に示されたリチウムア
ノードおよび図７に示されたカソードのような電極構成
要素にプレスするのに所望の形状に切断することができ
る。基層テープの薄いフィルム１５０を有機電子ドナー
物質でコーティングする本発明の方法および装置のより
詳しい説明については、前述の米国特許第４，８１２，
３７６号を参照されたい。
【００３３】以下の例は本発明の被覆されたアノードを
アルカリ金属−オキシハライド電気化学電池に使用した
例である。
【００３４】例 Ｉ 市販のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の１mil
(1/1000 インチ）フィルムを切断し１．０平方インチの
面積の円形サンプルを作った。３７個のサンプルを計量
して重量分布を決定した。平均重量密度は１２．９ｍｇ
／平方インチ、標準偏差は０．２０ｍｇ／平方インチで
あった。比較目的のため、７５個の同サイズのホリテッ
クス（Ｈｏｌｌｙｔｅｘ）＃３２５１のサンプルを計量
したが、平均重量が１３．０ｍｇ／平方インチ、標準偏
差が２．４ｍｇ／平方インチであった。ＰＥＴはほぼ同
じ寸法のホリテックスとほぼ同じ重さであり、標準偏差
はほぼ１桁小さい。
【００３５】例 II 市販の有孔ＰＥＴテープ１００フィートを図７に示した
ものと同様の方法を用いて、ＤＭＦ／ＴＨＦ溶媒中１
８．６％濃度のＰＶＰ溶液中を通過させた後空気乾燥さ
せることによってコーティングした。このテープから３
５個のアノード基材（ブランク、blank)を切断した。平
均重量は１７．３ｍｇ、標準偏差は０．５ｍｇであっ
た。この重量範囲は同様の重量密度のホリテックスのブ
ランクよりも僅かに（約０．２ｍｇ／ブランク）小さい
が、ＰＶＰコーティングのブランク当りの量はより均一
であった。ブランクの観察された重量の範囲は、ＰＥＴ
フィルムがホリテックスよりもずっと強く、きれいな引
き裂き縁を得ることが一層困難であるためにテア（引き
裂き）タブの縁が凹凸になることが一因であると考えら
れる。ＰＶＰの重さは一対のブランク当り約２１．６ｍ
ｇと決定された。
【００３６】電池番号１８６５〜１８７６で示された１
２個のアルカリ金属−オキシハライド固体電解質試験電
池を、ＰＶＰでコーティングされた有孔ＰＥＴ基層をリ
チウムアノード面に圧接して作成した。１２個の試験電
池に対して３５日間バーンイン(burn-in) テストを行っ
た。電圧および１０００ＨｚにおけるＤＣ抵抗の平均値
および標準偏差を表Ｉに示す。
【００３７】 表Ｉ 番号 電圧 ミリボルト Ｒｄｃ １０００Ｈｚ オーム ３５日 ３５日 １８６５ ２７８０ １０６ １８６６ ２７７９ １０３ １８６７ ２７７９ １０１ １８６８ ２７８０ ９３ １８６９ ２７８０ ８４ １８７０ ２７７７ ９５ １８７１ ２７７８ ９０ １８７２ ２７７９ ９６ １８７３ ２７７９ １０１ １８７４ ２７７８ ９４ １８７５ ２７７９ １１７ １８７６ ２７７８ ９８ 平 均 ２７７８．８ ９８．２ 標準偏差 ０．９ ８．４ 電池番号１８７５（最高インピーダンス）と番号１８７
３（平均インピーダンスに近い）の二つの電池に対して
破壊分析を行った。二つの電池の間には観察できるほど
の差はなかった。ＰＥＴ基層はそのままにして、ＰＶＰ
をリチウムアノード上に残して基層をアノードからはが
すことができた。リチウムアノードは、ＰＥＴ基層の下
および有孔域において同じ状態に見えた。
【００３８】例 III 薄い有孔ＰＥＴフィルムを、ＤＭＦ／ＴＨＦ溶媒中の２
３．０％濃度のＰＶＰ溶液でコーティングし、空気乾燥
させ、一対のブランク当り約４６．０ｍｇのＰＶＰ量の
コーティングされたフィルムを得た。電池番号２２４７
〜２２５８の１２個のアルカリ金属−オキシハライド固
体電解質試験電池を、例IIに示したと同様の方法で製造
した。フィルムをリチウムアノードにプレスし、目視検
査ではどの孔からもＰＶＰの消失はみられなかった。試
験電池に対して３５日のバーンインテストを課した。こ
のテストの結果を表IIに示す。この表は１２個の標準的
に製造されたアルカリ金属−オキシハライド固体電解質
試験電池であって、テストのために普通の標準的な手順
で選ばれた電池に対するバーンインテストの結果をも示
す。後者の電池はＰＶＰ含浸ホリテックス織物をリチウ
ムアノードにプレスして作られたものである。
【００３９】 表ＩＩ Ｒｄｃ PVP コーティング 電圧 ミリボルト ＠１０００Ｈｚ の有孔 PET オーム 番号 ３５日 ３５日 ２２４７ ２７８０ ５９ ２２４８ ２７８０ ５８ ２２４９ ２７７９ ５４ ２２５０ ２７７９ ５５ ２２５１ ２７８０ ５７ ２２５２ ２７８０ ５７ ２２５３ ２７８０ ５６ ２２５４ ２７７９ ５４ ２２５５ ２７７９ ５７ ２２５６ ２７８０ ５８ ２２５７ ２７７９ ５６ ２２５８ ２７７８ ６４ 平均 ２７７９．４ ５７．１ 標準偏差 ０．７ ２．７ PVP 含浸ホリ Ｒｄｃ テックス織物 電圧 ミリボルト ＠１０００Ｈｚ オーム 番号 ３５日 ３５日 ６６２４７ ２７７９ ６３ ６６６７８ ２７７９ ５３ ６６７２９ ２７７９ ５６ ６６８２９ ２７７７ ６５ ６６８６９ ２７７７ ６１ ６６９１１ ２７７６ ６９ ６６９５５ ２７７６ ６１ ６６９９６ ２７７６ ６３ ６７０６５ ２７７７ ６９ ６７１０８ ２７７９ ６８ ６７１５３ ２７７７ ６１ ６７２０５ ２７７７ ５７ 平均 ２７７７．４ ６２．２ 標準偏差 １．２ ５．１ 本発明によりアノードに施された電極被覆を有する電池
は、電圧および１０００Ｈｚにおける直流抵抗について
対応する従来値の約半分の標準偏差を有している。さら
に、本発明によって作られた電極被覆は従来技術によっ
て作られたものよりも、より均一な断面の厚さを有して
いる。本発明の電極被覆を有する電気化学電池は、従来
のアノードコーティングよりも平均２ミリボルト高い電
圧と、平均５オーム以上低い１０００Ｈｚにおける直流
抵抗値を有する。
【００４０】以下本発明の諸態様を要約して揚げる。
【００４１】（１）アノード電極と、カソード電極と、
作用関係にある電解質とからなり、前記電極と電解質の
界面に、有機電子ドナー物質のコーティングを施された
有孔基層物質の薄いフィルムからなる被覆を有してなる
電気化学電池。
【００４２】（２）有機電子ドナー物質がポリ−２−ビ
ニルピリジンである（１）項の電気化学電池。
【００４３】（３）アノードがリチウムからなる（１）
項の電気化学電池。
【００４４】（４）基層がポリエステル物質からなる
（１）項の電気化学電池。
【００４５】（５）ポリエステル物質がポリエチレンテ
レフタレートである（４）項の電気化学電池。
【００４６】（６）アノード電極と、カソード電極と、
作用関係にある電解質とからなり、電極と電解質の界面
に、有機電子ドナー物質のコーティングを施された有孔
基層物質の薄いフィルムからなる被覆を配備してなるア
ルカリ金属−ハロゲン電気化学電池。
【００４７】（７）有機電子ドナー物質がポリ−２−ビ
ニルピリジンからなる（６）項の電気化学電池。
【００４８】（８）アノードがリチウムからなる（６）
項の電気化学電池。
【００４９】（９）基層物質が、ポリエチレンテレフタ
レートからなる（６）項の電気化学電池。
【００５０】（１０）アルカリ金属のアノードが固体電
解質と接触する面を有し、電極と電解質の界面において
アノード表面に、有機電子ドナー物質のコーティングを
施された有孔基層物質の薄いフィルムからなる被覆を有
してなるアルカリ金属−ハロゲン電気化学電池。
【００５１】（１１）基層物質が柔軟な物質からなる
（１０）項の電気化学電池。
【００５２】（１２）基層物質が合成物質からなる（１
０）項の電気化学電池。
【００５３】（１３）基層物質がポリエステル物質から
なる（１０）項の電気化学電池。
【００５４】（１４）ポリエステル物質がポリエチレン
テレフタレートである（１３）項の電気化学電池。
【００５５】（１５）有機電子ドナー物質がポリ−２−
ビニルピリジンからなる（１０）項の電気化学電池。
【００５６】（１６）アノードがリチウムからなる（１
０）項の電気化学電池。
【００５７】（１７）被覆がアノード表面に圧着されて
いる（１０）項の電気化学電池。
【００５８】（１８）アノード表面が比較的平坦で、こ
の表面に被覆が接着されている（１０）項の電気化学電
池。
【００５９】（１９）アノード表面にその表面積を増加
する構造物が設けられ、被覆がその表面に接着されてい
る（１０）項の電気化学電池。
【００６０】（２０）ヨウ素およびポリ−２−ビニルピ
リジンから作られた電荷移動錯体からなるカソードをさ
らに含んでいる（１０）項の電気化学電池。
【００６１】（２１）被覆が一体構造をなす（１０）項
の電気化学電池。
【００６２】（２２）リチウムのアノードが固体電解質
に作用接触する表面を有し、有機電子ドナー物質によっ
てコーティングされた有孔基層物質の薄いフィルムから
なる被覆がリチウムアノード表面に接着されているリチ
ウム−ハロゲン電気化学電池。 （２３）基層が柔軟な物質からなる（２２）項の電気化
学電池。
【００６３】（２４）基層物質が合成物質からなる（２
２）項の電気化学電池。
【００６４】（２５）基層物質がポリエステル物質であ
る（２２）項の電気化学電池。
【００６５】（２６）ポリエステル物質がポリエチレン
テレフタレートである（２５）項の電気化学電池。
【００６６】（２７）有機電子ドナー物質がポリ−２−
ビニルピリジンからなる（２２）項の電気化学電池。
【００６７】（２８）被覆がリチウムアノード表面に圧
力接着されている（２２）項の電気化学電池。
【００６８】（２９）リチウムアノード表面が比較的平
坦で、被覆がその面に接着されている（２２）項の電気
化学電池。
【００６９】（３０）リチウムアノード表面が、その表
面積を増大させる構造物を備え、被覆がその表面に接着
されている（２２）項の電気化学電池。
【００７０】（３１）ヨウ素とポリ−２−ビニルピリジ
ンから作られた電荷移動錯体からなるカソードをさらに
含む（２２）項の電気化学電池。
【００７１】（３２）被覆が一体構造である（２２）項
の電気化学電池。
【００７２】（３３）ａ）固体電解質に作用接触する表
面を有するアルカリ金属のアノード本体と； ｂ）アノード本体と作用関係にあるアノード導電手段
と； ｃ）有機電子ドナー物質でコーティングされた有孔基層
物質の薄いフィルムからなるアノード表面の被覆と；か
らなるアルカリ金属−ハロゲン電気化学電池のアノー
ド。
【００７３】（３４）アノード本体がリチウムからな
（３３）項のアノード。
【００７４】（３５）基層物質が柔軟である（３３）項
のアノード。
【００７５】（３６）基層物質が合成物質である（３
３）項のアノード。
【００７６】（３７）基層物質がポリエステル物質であ
る（３３）項のアノード。
【００７７】（３８）ポリエステル物質がポリエチレン
テレフタレートである（３７）項のアノード。
【００７８】（３９）有機電子ドナー物質がポリ−２−
ビニルピリジンからなる（３３）項のアノード。
【００７９】（４０）被覆がアノード表面に圧力接着さ
れている（３３）項のアノード。
【００８０】（４１）アノードの表面が比較的平坦であ
り、被覆がその表面に接着されている（３３）項のアノ
ード。
【００８１】（４２）アノード表面にその表面積を増大
させる構造物が設けられ、被覆がその表面に接着されて
いる（３３）項のアノード。
【００８２】（４３）被覆が一体構造である（３３）項
のアノード。
【００８３】（４４）アルカリ金属アノードが液体カソ
ード／電解質に作用接触する表面を有するアルカリ金属
−オキシハライド電気化学電池において、有機物質でコ
ーティングされた有孔基層物質の薄いフィルムからなる
アノード表面の被覆の改良。
【００８４】（４５）アノードがリチウムからなる（４
４）項の電気化学電池。
【００８５】（４６）基層が柔軟な物質からなる（４
４）項の電気化学電池。
【００８６】（４７）基層が合成物質からなる（４４）
項の電気化学電池。
【００８７】（４８）基層物質がポリエステル物質であ
る（４４）項の電気化学電池。
【００８８】（４９）ポリエステル物質がポリエチレン
テレフタレートである（４８）項の電気化学電池。
【００８９】（５０）有機電子ドナー物質がポリ−２−
ビニルピリジンからなる（４４）項の電気化学電池。
【００９０】（５１）被覆がアノード表面に圧力によっ
て接着されている（４４）項の電気化学電池。
【００９１】（５２）被覆が一体構造である（４４）項
の電気化学電池。
【００９２】（５３）リチウムアノードが液体カソード
／電解質に作用接触する表面を有するアルカリ金属−オ
キシハライド電気化学電池において、有機物質でコーテ
ィングされた有孔基層物質の薄いフィルムからなるアノ
ード表面に接着された被覆の改良。
【００９３】（５４）基層物質が合成物質からなる（５
３）項の電気化学電池。
【００９４】（５５）基層物質がポリエステル物質から
なる（５３）項の電気化学電池。
【００９５】（５６）ポリエステル物質がポリエチレン
テレフタレートである（５５）項の電気化学電池。
【００９６】（５７）有機電子ドナー物質がポリ−２−
ビニルピリジンからなる（５３）項の電気化学電池。
【００９７】（５８）フィルムがリチウムアノード表面
に圧力接着されている（５３）項の電気化学電池。
【００９８】（５９）被覆が一体構造である（５３）項
の電気化学電池。
【００９９】（６０）ａ）液体電解質に作用接触する表
面を有するアルカリ金属のアノード本体と； ｂ）アノード本体と作用関係にあるアノード導電体手段
と； ｃ）有機物質でコーティングされた有孔基層物質の薄い
フィルムからなるアノード表面の被覆と；からなるアル
カリ金属−オキシハライド電気化学電池のアノード。
【０１００】（６１）アノード本体がリチウムからなる
（６０）項のアノード。
【０１０１】（６２）基層物質が柔軟である（６０）項
のアノード。
【０１０２】（６３）基層物質が合成物質からなる（６
０）項のアノード。
【０１０３】（６４）基層物質がポリエステル物質から
なる（６０）項のアノード。
【０１０４】（６５）ポリエステル物質がポリエチレン
テレフタレートである（６４）項のアノード。
【０１０５】（６６）被覆がアノード表面に圧力接着さ
れている（６０）項のアノード。
【０１０６】（６７）被覆が一体構造である（６０）項
のアノード。
【０１０７】（６８）ａ）有孔基層物質の薄いフィルム
を用意する工程と； ｂ）フィルムを有機電子ドナー物質でコーティングする
工程と； ｃ）コーティングされたフィルムをアノード作用面に添
着する工程と；からなるアルカリ金属アノードを含む電
気化学電池のためのアノードの作用面を被覆する方法。
【０１０８】（６９）基層物質が柔軟な物質からなる
（６８）項の方法。
【０１０９】（７０）基層物質が合成物質からなる（６
８）項の方法。
【０１１０】（７１）基層物質がポリエステル物質から
なる（６８）項の方法。
【０１１１】（７２）ポリエステル物質がポリエチレン
テレフタレートである（７１）項の方法。
【０１１２】（７３）有機電子ドナー物質がポリ−２−
ビニルピリジンからなる（６８）項の方法。
【０１１３】（７４）アノードがリチウムからなる（６
８）項の方法。
【０１１４】（７５）コーティング工程が、有孔基層物
質のフィルムを有機物質と溶媒の溶液中に浸漬し、フィ
ルムをこの溶液から取り出して乾燥する工程を含んでい
る（６８）項の方法。
【０１１５】（７６）コーティングされたフィルムをア
ノード作用面に添着する工程が圧接によって実行される
（６８）項の方法。
【０１１６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、アルカリ
金属−ハロゲンまたはオキシハライド電気化学電池にお
いて、電極、特にアノード表面に有機電子ドナー物質に
よる均一な被覆を効果的、効率よく施すことができる。
すなわち、本発明によれば、フィルムを貼着するのに接
着剤を必要とせず、機械的な押圧力のみで足りるのでエ
ネルギーおよび操作要件が不要となる。また、電池の性
能や特性に影響するフィルム上の有機電子ドナーのコー
ティングの厚さの制御調整を正確に行うことができる。
さらに、フィルムが柔軟で可撓性を有するので、フィル
ムの取扱いおよび被覆されるべき電極面への圧着を、電
極面の形状いかんにかかわらず、効率的効果的に行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による被覆されたアノードを有するアル
カリ金属−ハロゲン電池の斜視図。
【図２】図１の線２−２における拡大断面図。
【図３】図２の線３−３における断面図。
【図４】本発明の他の実施例による電池の図２と同様の
断面図。
【図５】図４の線５−５における断面図。
【図６】図４の線６−６における断面図。
【図７】本発明の他の実施例の被覆されたカソードを有
する電気化学電池の断面図。
【図８】本発明の方法を実施するのに使用される装置の
概略図。
【符号の説明】
１０、８０、２００ 電池 １２、１２’ ケース ３０、９０、２０２ アノード ３２、９２ アノード本体 ３４、３６、９４、９６ リチウムプレート ３８、３８’ 集電体 ６８、６８’ ハロゲン含有カソード／電解質 ７０、７２、１２０、１２２、２１２ 電極被覆 １５０ 基層 １６２ コーティング液 １６４ 乾燥機 １７４ 巻取りリール １７６ 剥離紙 ２０４ カソードマトリックス ２０６ 液体電解質
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｍ 6/18 Ｈ０１Ｍ 6/18 Ｚ (72)発明者 ジョーゼフ イー スポールディング アメリカ合衆国、ニューヨーク州 14216、バッファロ、デルハム アヴェ ニュ 76 (72)発明者 バリー シー マフォレット アメリカ合衆国、ニューヨーク州 14004、オールデン、バックホイート ロード 11747 (56)参考文献 特開 昭55−80273（ＪＰ，Ａ) 特表 平５−503187（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/06 H01M 2/16 H01M 6/14 H01M 6/16 H01M 6/18

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アノード電極と、カソード電極と、作用
    関係にある電解質とからなり、前記電極と電解質の一ま
    たはそれ以上の界面に、有機電子ドナー物質のコーティ
    ングを施された有孔基層物質の薄いフィルムからなる被
    覆を有してなるアルカリ金属‐ハロゲン又はオキシハラ
    イド電気化学電池。
  2. 【請求項２】有機電子ドナー物質がポリ−２−ビニルピ
    リジンからなる請求項１に記載の電気化学電池。
  3. 【請求項３】アノードがリチウムからなる請求項１に記
    載の電気化学電池。
  4. 【請求項４】基層がポリエステル物質からなる請求項１
    に記載の電気化学電池。
  5. 【請求項５】ポリエステル物質がポリエチレンテレフタ
    レートである請求項４に記載の電気化学電池。
  6. 【請求項６】液体カソード／電解質を含む請求項１に記
    載の電気化学電池。
  7. 【請求項７】アノードが固体電解質に接触している請求
    項１に記載の電気化学電池。
  8. 【請求項８】ａ）電解質に作用接触する表面を有するア
    ルカリ金属のアノード本体と； ｂ）アノード本体と作用関係にあるアノード導電手段
    と； ｃ）有機電子ドナー物質でコーティングされた有孔基層
    物質の薄いフィルムからなるアノード表面の被覆と；か
    らなるアルカリ金属−ハロゲン電気化学電池のアノー
    ド。
  9. 【請求項９】アノード本体がリチウムからなる請求項８
    に記載のアノード。
  10. 【請求項１０】基層物質が合成物質である請求項８に記
    載のアノード。
  11. 【請求項１１】基層物質がポリエステル物質である請求
    項８に記載のアノード。
  12. 【請求項１２】ポリエステル物質がポリエチレンテレフ
    タレートである請求項１１に記載のアノード。
  13. 【請求項１３】液体カソード／電解質を有する請求項８
    に記載の電気化学電池。
  14. 【請求項１４】アノードが固体電解質に接触している請
    求項８に記載の電気化学電池。
  15. 【請求項１５】ａ）有孔基層物質の薄いフィルムを用意
    する工程と； ｂ）フィルムを有機電子ドナー物質でコーティングする
    工程と； ｃ）コーティングされたフィルムをアノード作用面に添
    着する工程と；からなるアルカリ金属アノードを含む電
    気化学電池のアノードの作用面を被覆する方法。
  16. 【請求項１６】有機電子ドナー物質がポリ−２−ビニル
    ピリジンである請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】コーティング工程が、有孔基層物質のフ
    ィルムを有機物質と溶媒の溶液中に浸漬し、フィルムを
    この溶液から取り出して乾燥させる工程を含んでいる請
    求項１５に記載の方法。
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU676293B2 (en) * 1993-06-24 1997-03-06 Wilson Greatbatch Ltd. Electrode covering for electrochemical cells
EP1344265B1 (en) * 2000-12-21 2008-02-13 Sion Power Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
EP3827747A1 (en) 2005-04-28 2021-06-02 Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. Pharma-informatics system
US8836513B2 (en) 2006-04-28 2014-09-16 Proteus Digital Health, Inc. Communication system incorporated in an ingestible product
US8912908B2 (en) 2005-04-28 2014-12-16 Proteus Digital Health, Inc. Communication system with remote activation
US8802183B2 (en) 2005-04-28 2014-08-12 Proteus Digital Health, Inc. Communication system with enhanced partial power source and method of manufacturing same
WO2008112578A1 (en) 2007-03-09 2008-09-18 Proteus Biomedical, Inc. In-body device having a deployable antenna
WO2010019778A2 (en) 2008-08-13 2010-02-18 Proteus Biomedical, Inc. Ingestible circuitry
US8540664B2 (en) 2009-03-25 2013-09-24 Proteus Digital Health, Inc. Probablistic pharmacokinetic and pharmacodynamic modeling
SG10201810784SA (en) 2009-04-28 2018-12-28 Proteus Digital Health Inc Highly Reliable Ingestible Event Markers And Methods For Using The Same
US9149423B2 (en) 2009-05-12 2015-10-06 Proteus Digital Health, Inc. Ingestible event markers comprising an ingestible component
TWI638652B (zh) 2010-04-07 2018-10-21 波提亞斯數位康健公司 微型可攝取裝置
US20130223028A1 (en) * 2010-07-29 2013-08-29 Proteus Digital Health, Inc. Hybrid housing for implantable medical device
WO2012071280A2 (en) 2010-11-22 2012-05-31 Proteus Biomedical, Inc. Ingestible device with pharmaceutical product
WO2015112603A1 (en) 2014-01-21 2015-07-30 Proteus Digital Health, Inc. Masticable ingestible product and communication system therefor
US9756874B2 (en) 2011-07-11 2017-09-12 Proteus Digital Health, Inc. Masticable ingestible product and communication system therefor
WO2013168980A1 (ko) * 2012-05-07 2013-11-14 주식회사 엘지화학 비정형 구조의 전지팩
CN104487347B (zh) 2012-07-23 2017-09-01 普罗秋斯数字健康公司 用于制造包括电子器件的片剂的方法和系统
EP2910013B1 (en) 2012-10-18 2018-05-16 Proteus Digital Health, Inc. Apparatus, system, and method to adaptively optimize power dissipation and broadcast power in a power source for a communication device
JP2016508529A (ja) 2013-01-29 2016-03-22 プロテウス デジタル ヘルス， インコーポレイテッド 高度に膨張可能なポリマーフィルムおよびこれを含む組成物
US10175376B2 (en) 2013-03-15 2019-01-08 Proteus Digital Health, Inc. Metal detector apparatus, system, and method
US9796576B2 (en) 2013-08-30 2017-10-24 Proteus Digital Health, Inc. Container with electronically controlled interlock
US10084880B2 (en) 2013-11-04 2018-09-25 Proteus Digital Health, Inc. Social media networking based on physiologic information
US11051543B2 (en) 2015-07-21 2021-07-06 Otsuka Pharmaceutical Co. Ltd. Alginate on adhesive bilayer laminate film
JP6552148B1 (ja) 2016-07-22 2019-07-31 プロテウス デジタル ヘルス， インコーポレイテッド 摂取可能なイベント・マーカの電磁気的感知および検出
JP2019535377A (ja) 2016-10-26 2019-12-12 プロテウス デジタル ヘルス， インコーポレイテッド 摂取可能なイベントマーカを有するカプセルの製造方法
US11217846B2 (en) 2017-03-16 2022-01-04 Eaglepicher Technologies, Llc Electrochemical cell
WO2022141161A1 (zh) * 2020-12-30 2022-07-07 宁德新能源科技有限公司 电极组件和电化学装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3957533A (en) * 1974-11-19 1976-05-18 Wilson Greatbatch Ltd. Lithium-iodine battery having coated anode
US3993501A (en) * 1975-03-24 1976-11-23 Union Carbide Corporation Nonaqueous electrochemical cell
US4296185A (en) * 1977-10-11 1981-10-20 Catanzarite Vincent Owen Coating for lithium anode, thionyl chloride active cathode electrochemical cell
US4182798A (en) * 1978-03-13 1980-01-08 Medtronic, Inc. Preformed polymer sheet in combination with the anode of electrochemical cells
US4166887A (en) * 1978-06-19 1979-09-04 Wilson Greatbatch Ltd. Lithium halogen cell including activated charcoal
US4211832A (en) * 1978-12-07 1980-07-08 Wilson Greatbatch Ltd. Lithium-halogen cell including monomer charge transfer complex
US4359818A (en) * 1981-01-05 1982-11-23 Wilson Greatbatch Ltd. Coated anode for lithium halogen cells
US4398346A (en) * 1981-10-23 1983-08-16 Medtronic, Inc. Method for lithium anode and electrochemical cell fabrication
FR2532476A1 (fr) * 1982-09-01 1984-03-02 Commissariat Energie Atomique Perfectionnement aux generateurs electrochimiques comportant un polymere organique comme matiere active d'electrode
US4608322A (en) * 1983-09-29 1986-08-26 Medtronic, Inc. Nonaqueous electrochemical cell
US4687598A (en) * 1983-11-07 1987-08-18 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Electrode-active material for electrochemical batteries and method of preparation
DE3506659A1 (de) * 1985-02-26 1986-08-28 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verbundelektrode
US4668596A (en) * 1985-04-19 1987-05-26 Allied Corporation Negative electrodes for non-aqueous secondary batteries composed on conjugated polymer and alkali metal alloying or inserting material
US4818646A (en) * 1985-10-03 1989-04-04 Ricoh Company, Ltd. Polypyrrole film and method of producing the same
US4677041A (en) * 1986-03-03 1987-06-30 Gould Inc. Electrode assemblies for electrochemical cells
US4801678A (en) * 1986-10-06 1989-01-31 Georgetown University Poly(2,6-naphthoquinone) film and the preparation and uses thereof
DE3855938T2 (de) * 1987-03-13 1998-02-05 Hitachi Ltd Wasserfreie Sekundärbatterie
US4812376A (en) * 1987-10-15 1989-03-14 Wilson Greatbatch Ltd. Anode coating for lithium cell
US4960657A (en) * 1988-03-01 1990-10-02 Bridgestone Corporation Lithium cells
DE68910813T2 (de) * 1989-06-12 1994-06-09 Honda Motor Co Ltd Verfahren zur Stabilisierung von elektroaktiven Polymerelektroden.
JPH0817094B2 (ja) * 1989-11-24 1996-02-21 セントラル硝子株式会社 電極材料およびその製造法
US5209994A (en) * 1990-12-13 1993-05-11 Medtronic, Inc. Lithium-iodine electrochemical cells with improved end of life characteristics
AU676293B2 (en) * 1993-06-24 1997-03-06 Wilson Greatbatch Ltd. Electrode covering for electrochemical cells

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