JPH11329395A - マクロポ―ラスマトリックスと多孔質ポリマ―を含むセパレ―タ、その製法、それを含む電池およびその電池の製法 - Google Patents
マクロポ―ラスマトリックスと多孔質ポリマ―を含むセパレ―タ、その製法、それを含む電池およびその電池の製法Info
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- JPH11329395A JPH11329395A JP11105791A JP10579199A JPH11329395A JP H11329395 A JPH11329395 A JP H11329395A JP 11105791 A JP11105791 A JP 11105791A JP 10579199 A JP10579199 A JP 10579199A JP H11329395 A JPH11329395 A JP H11329395A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 破砕に対する機械的耐性が向上しかつ組立容
易なセパレータを備える新規な電池を提供すること。 【解決手段】 電池は、その細孔がＰＶＤＦ型のミクロ
ポーラスポリマーを有するフェルト型マクロポーラスマ
トリックスを含むセパレータを備える。マクロポーラス
マトリックスをミクロポーラスポリマーを含む溶液で含
浸させることによって、マクロ細孔マトリックス中にミ
クロポーラスポリマーを入れる。電池を作成する方法
は、ポリマー、溶媒および非溶剤を含む結合溶液が作ら
れるステップと、マクロ細孔マトリックスに前記溶液を
含浸させるステップと、含浸されたマクロ細孔質マトリ
ックスと２つの電極を接触させて電極アセンブリを形成
するステップと、アセンブリを乾燥させて溶媒と非溶剤
を除去するステップとを含む。
易なセパレータを備える新規な電池を提供すること。 【解決手段】 電池は、その細孔がＰＶＤＦ型のミクロ
ポーラスポリマーを有するフェルト型マクロポーラスマ
トリックスを含むセパレータを備える。マクロポーラス
マトリックスをミクロポーラスポリマーを含む溶液で含
浸させることによって、マクロ細孔マトリックス中にミ
クロポーラスポリマーを入れる。電池を作成する方法
は、ポリマー、溶媒および非溶剤を含む結合溶液が作ら
れるステップと、マクロ細孔マトリックスに前記溶液を
含浸させるステップと、含浸されたマクロ細孔質マトリ
ックスと２つの電極を接触させて電極アセンブリを形成
するステップと、アセンブリを乾燥させて溶媒と非溶剤
を除去するステップとを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マクロポーラスマ
トリックスと多孔質ポリマーを含むセパレータを含む電
池およびその製法に関する。
トリックスと多孔質ポリマーを含むセパレータを含む電
池およびその製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電池は、電解液を含むセパレータ
を挟んで向かい合う固体電極を備える。例えば、セパレ
ータは、電解液を含浸させたマクロポーラス体でよい。
他の、最新の従来型「セパレータ」は、電解液を含む多
孔質または非多孔質のゲル状ポリフッ化ビニリデンポリ
マーである。
を挟んで向かい合う固体電極を備える。例えば、セパレ
ータは、電解液を含浸させたマクロポーラス体でよい。
他の、最新の従来型「セパレータ」は、電解液を含む多
孔質または非多孔質のゲル状ポリフッ化ビニリデンポリ
マーである。
【０００３】この種の電池を製造する様々の方法が提案
されており、それには、電極とセパレータを別々に製造
した後で様々の手法を用いてそれらを組合せるプロセス
が含まれている。これらの方法には、巻き付け（Ｂｅｌ
ｌＣｏｒｅ、米国特許第５４５６０００号、米国特許第
５４６０９０４号、米国特許第５５４０７４１号、米国
特許第５５５２２３９号）および接着剤による結合（Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｆｕｅｌｓ、米国特許第５４３７６９２
号、米国特許第５５１２３８９号）が含まれる。
されており、それには、電極とセパレータを別々に製造
した後で様々の手法を用いてそれらを組合せるプロセス
が含まれている。これらの方法には、巻き付け（Ｂｅｌ
ｌＣｏｒｅ、米国特許第５４５６０００号、米国特許第
５４６０９０４号、米国特許第５５４０７４１号、米国
特許第５５５２２３９号）および接着剤による結合（Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｆｕｅｌｓ、米国特許第５４３７６９２
号、米国特許第５５１２３８９号）が含まれる。
【０００４】また、米国特許第５６３９５７３号明細書
は、少なくとも多孔質の第１相と前記多孔質の第１相の
細孔中に分散されたポリマーの第２相とを含む多相ポリ
マー支持構造を備えるセパレータについて記載してい
る。分散されたポリマー相が有機電解液を吸収する。但
し、そのポリマー相は、多孔質ではない。
は、少なくとも多孔質の第１相と前記多孔質の第１相の
細孔中に分散されたポリマーの第２相とを含む多相ポリ
マー支持構造を備えるセパレータについて記載してい
る。分散されたポリマー相が有機電解液を吸収する。但
し、そのポリマー相は、多孔質ではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、セパレータは
時にはつぶれて、短絡の原因となることがあるので、こ
れらの方法は、完全には満足なものではない。また、組
立の際に、注意深い取り扱いが必要になる。
時にはつぶれて、短絡の原因となることがあるので、こ
れらの方法は、完全には満足なものではない。また、組
立の際に、注意深い取り扱いが必要になる。
【０００６】更に、当業者は、導電性特性の妨げになる
機械的特性の損失、またはその逆という典型的な問題に
直面している。
機械的特性の損失、またはその逆という典型的な問題に
直面している。
【０００７】従って、本発明の目的は、破砕に対する機
械的耐性が向上しかつ組立容易なセパレータを備える新
規な電池である。
械的耐性が向上しかつ組立容易なセパレータを備える新
規な電池である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、マク
ロポーラスマトリックスにミクロポーラスポリマーを含
む溶液を含浸させることによって、その細孔がマクロポ
ーラスマトリックス中に入れたミクロポーラスポリマー
を含むセパレータを備える電池を提供する。一般に、含
浸によって化学的に前記マクロポーラスマトリックス中
に入れられた後、ミクロポーラスポリマーは、電解液に
よる含浸後にゲル化される。
ロポーラスマトリックスにミクロポーラスポリマーを含
む溶液を含浸させることによって、その細孔がマクロポ
ーラスマトリックス中に入れたミクロポーラスポリマー
を含むセパレータを備える電池を提供する。一般に、含
浸によって化学的に前記マクロポーラスマトリックス中
に入れられた後、ミクロポーラスポリマーは、電解液に
よる含浸後にゲル化される。
【０００９】本発明による電池は、マクロポーラスマト
リックスの全てにミクロポーラスポリマーを含む溶液を
実際に含浸させることによって化学的に作成されるの
で、少数の局部的な不均一性が存在する場合でも、好都
合なことに均質な構造のセパレータを含む。従って、本
発明による電池のセパレータは、事実上単一層である。
リックスの全てにミクロポーラスポリマーを含む溶液を
実際に含浸させることによって化学的に作成されるの
で、少数の局部的な不均一性が存在する場合でも、好都
合なことに均質な構造のセパレータを含む。従って、本
発明による電池のセパレータは、事実上単一層である。
【００１０】本発明による電池の他の利点は、前記電池
のセパレータの多孔率が高いことであり、最終的な多孔
率は一般に３５％から９０％の範囲であり、５０％から
９０％の範囲であることが好ましい。これによって、以
下で説明する一般に使用されている方法による前記電池
の製造が容易になる。特に、望ましくない短絡を招く製
造中の前記セパレータの破砕の可能性が大幅に減少し、
または事実上なくなる。
のセパレータの多孔率が高いことであり、最終的な多孔
率は一般に３５％から９０％の範囲であり、５０％から
９０％の範囲であることが好ましい。これによって、以
下で説明する一般に使用されている方法による前記電池
の製造が容易になる。特に、望ましくない短絡を招く製
造中の前記セパレータの破砕の可能性が大幅に減少し、
または事実上なくなる。
【００１１】ミクロポーラスポリマーは、典型的には、
３５％から９５％の範囲の細孔容積を有し、０．１μｍ
から５μｍ、一般には１μｍ程度の平均直径の微細孔を
有している。
３５％から９５％の範囲の細孔容積を有し、０．１μｍ
から５μｍ、一般には１μｍ程度の平均直径の微細孔を
有している。
【００１２】ミクロポーラスポリマーは、ポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポ
リメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸
ブチル（ＰＢＭＡ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡ
Ｎ）、ポリビニルホルマール、ポリ酢酸セルロース、ポ
リスルホン、ポリエーテル、ポリエチレン（ＰＥ）、ポ
リエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）などのポリオレフィン、それらのコポリマー、ポリ
フッ化ビニリデンとポリテトラフッ化エチレンのコポリ
マーおよびポリフッ化ビニリデンとポリヘキサフッ化ヘ
キセンとのコポリマー、ポリビニルアセテートとポリビ
ニルアルコールのコポリマー、およびそれらのアロイ、
ならびにポリスルホン、ポリメタクリル酸メチルおよび
ポリビニルピロリドンから選ばれたポリマーとポリフッ
化ビニリデンとのアロイから選ぶことができる。
ニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポ
リメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸
ブチル（ＰＢＭＡ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡ
Ｎ）、ポリビニルホルマール、ポリ酢酸セルロース、ポ
リスルホン、ポリエーテル、ポリエチレン（ＰＥ）、ポ
リエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）などのポリオレフィン、それらのコポリマー、ポリ
フッ化ビニリデンとポリテトラフッ化エチレンのコポリ
マーおよびポリフッ化ビニリデンとポリヘキサフッ化ヘ
キセンとのコポリマー、ポリビニルアセテートとポリビ
ニルアルコールのコポリマー、およびそれらのアロイ、
ならびにポリスルホン、ポリメタクリル酸メチルおよび
ポリビニルピロリドンから選ばれたポリマーとポリフッ
化ビニリデンとのアロイから選ぶことができる。
【００１３】ミクロポーラスポリマーは、ポリフッ化ビ
ニリデン、それのコポリマー、またはそれのアロイであ
るのが効果的である。
ニリデン、それのコポリマー、またはそれのアロイであ
るのが効果的である。
【００１４】マクロポーラスマトリックスは、ミクロポ
ーラスポリマーで「含浸されている」。ミクロポーラス
ポリマー用のマトリックスは実質的に剛体である。
ーラスポリマーで「含浸されている」。ミクロポーラス
ポリマー用のマトリックスは実質的に剛体である。
【００１５】一般に、マクロポーラスマトリックスの初
期の細孔容積は、３５％から９５％の範囲であり、その
細孔の平均直径は５μｍから５０μｍの範囲、一般に１
０μｍ程度である。
期の細孔容積は、３５％から９５％の範囲であり、その
細孔の平均直径は５μｍから５０μｍの範囲、一般に１
０μｍ程度である。
【００１６】マクロポーラスマトリックスは、例えば、
有機または無機のフェルト、特にポリマーフェルト、織
布セパレータ、位相反転のようなプロセスまたは機械的
手段によって得られるマクロポーラス材料から選ぶこと
ができる。好ましいマトリックスは、織物または不織布
で形成される繊維間の隙間（または、細孔）を規定する
ポリマーフェルトである。フェルトは、ポリオレフィン
（ＰＥ、ＰＰなど）またはポリアミドまたはその他の材
料から作成することができる。
有機または無機のフェルト、特にポリマーフェルト、織
布セパレータ、位相反転のようなプロセスまたは機械的
手段によって得られるマクロポーラス材料から選ぶこと
ができる。好ましいマトリックスは、織物または不織布
で形成される繊維間の隙間（または、細孔）を規定する
ポリマーフェルトである。フェルトは、ポリオレフィン
（ＰＥ、ＰＰなど）またはポリアミドまたはその他の材
料から作成することができる。
【００１７】マトリックスおよびポリマーの細孔または
隙間は、ポリマーがマトリックスの細孔または隙間を占
めることができるような平均直径を有する。一般に、マ
クロポーラスマトリックスの平均の細孔直径とミクロポ
ーラスポリマーの平均の細孔直径の比は、２から５０の
範囲であり、通常１０程度である。
隙間は、ポリマーがマトリックスの細孔または隙間を占
めることができるような平均直径を有する。一般に、マ
クロポーラスマトリックスの平均の細孔直径とミクロポ
ーラスポリマーの平均の細孔直径の比は、２から５０の
範囲であり、通常１０程度である。
【００１８】ポリマーはまた、エラストマー（ある場合
には完全にポリマーに取って代わることができる）を含
むことができ、場合によっては無機物質を含むこともで
きる。
には完全にポリマーに取って代わることができる）を含
むことができ、場合によっては無機物質を含むこともで
きる。
【００１９】エラストマーは、ポリウレタン、アクリロ
ニトリル／ブタジエンコポリマー、スチレン／ブタジエ
ン／スチレンコポリマー、スチレン／イソプレン／スチ
レンコポリマー、アミドブロックを有するポリエステル
またはポリエーテルなどでもよい。エラストマーは、さ
まざま量でよい。無機物質は、シリカでもよい。
ニトリル／ブタジエンコポリマー、スチレン／ブタジエ
ン／スチレンコポリマー、スチレン／イソプレン／スチ
レンコポリマー、アミドブロックを有するポリエステル
またはポリエーテルなどでもよい。エラストマーは、さ
まざま量でよい。無機物質は、シリカでもよい。
【００２０】本発明によるセパレータは、標準的な厚さ
のものであり、１０μｍから１００μｍの範囲でよい。
のものであり、１０μｍから１００μｍの範囲でよい。
【００２１】本発明の１つの実施形態では、セパレータ
は、マクロポーラスマトリックスの細孔のその場所でミ
クロポーラスポリマーを形成することを含む製法で作成
される。
は、マクロポーラスマトリックスの細孔のその場所でミ
クロポーラスポリマーを形成することを含む製法で作成
される。
【００２２】マクロポーラスマトリックスの細孔中にそ
の場でミクロポーラスポリマーを形成する全ての通常プ
ロセスが適切である。例えば、溶媒を蒸発させて可塑剤
を抽出することで、可塑化剤を含む溶媒に溶かしたポリ
マー溶液を使用することができる。
の場でミクロポーラスポリマーを形成する全ての通常プ
ロセスが適切である。例えば、溶媒を蒸発させて可塑剤
を抽出することで、可塑化剤を含む溶媒に溶かしたポリ
マー溶液を使用することができる。
【００２３】ミクロポーラスポリマーは、相反転技法を
用いて作成することが好ましい。
用いて作成することが好ましい。
【００２４】浸漬によって機能する第１実施形態では、
本発明による電池のセパレータの作製方法は、場合によ
っては添加剤を含む溶媒中に溶かした前記ポリマーの溶
液を生成するステップと、前記マクロポーラスマトリッ
クスに前記溶液を含浸させるステップと、前記含浸され
たマトリックスを、前記溶媒と混和性である非溶剤に浸
漬するステップと、前記含浸されたマトリックスを乾燥
させて、前記溶媒および前記非溶剤を除去するステップ
とを含む。
本発明による電池のセパレータの作製方法は、場合によ
っては添加剤を含む溶媒中に溶かした前記ポリマーの溶
液を生成するステップと、前記マクロポーラスマトリッ
クスに前記溶液を含浸させるステップと、前記含浸され
たマトリックスを、前記溶媒と混和性である非溶剤に浸
漬するステップと、前記含浸されたマトリックスを乾燥
させて、前記溶媒および前記非溶剤を除去するステップ
とを含む。
【００２５】蒸発によって機能する第２実施形態では、
本発明による電池のセパレータの作製方法は、前記溶媒
と混和性である非溶剤をも、前記ポリマーを沈降するに
は不十分な割合で含む、場合によっては添加剤を含む、
溶媒に溶かした前記ポリマーの溶液を作成するステップ
と、前記マクロポーラスマトリックスに、前記溶液を含
浸させるステップと、前記マクロポーラスマトリックス
を乾燥させて、前記溶媒および前記非溶剤を除去するス
テップとを含む。
本発明による電池のセパレータの作製方法は、前記溶媒
と混和性である非溶剤をも、前記ポリマーを沈降するに
は不十分な割合で含む、場合によっては添加剤を含む、
溶媒に溶かした前記ポリマーの溶液を作成するステップ
と、前記マクロポーラスマトリックスに、前記溶液を含
浸させるステップと、前記マクロポーラスマトリックス
を乾燥させて、前記溶媒および前記非溶剤を除去するス
テップとを含む。
【００２６】含浸は、マトリックスを処理槽に浸漬する
ことによって、またはマトリックスを溶液で被覆するこ
とによって、またはその他の適当な方法で行うことがで
きる。溶液は、マクロポーラスマトリックスに含浸させ
る前に加熱することもできる。
ことによって、またはマトリックスを溶液で被覆するこ
とによって、またはその他の適当な方法で行うことがで
きる。溶液は、マクロポーラスマトリックスに含浸させ
る前に加熱することもできる。
【００２７】用語「溶媒」は、使用温度でポリマー（お
よびエラストマーさえも）が容易に溶け、適度の温度に
加熱することによって容易に除去できる有機溶媒を意味
する。用語「非溶剤」は、使用温度でポリマー（および
エラストマーさえも）が溶けない（強い非溶剤）または
ほんの僅かだけ溶ける（弱い非溶剤）液体を意味する。
よびエラストマーさえも）が容易に溶け、適度の温度に
加熱することによって容易に除去できる有機溶媒を意味
する。用語「非溶剤」は、使用温度でポリマー（および
エラストマーさえも）が溶けない（強い非溶剤）または
ほんの僅かだけ溶ける（弱い非溶剤）液体を意味する。
【００２８】溶媒の沸点（および／または揮発度）は、
非溶剤の沸点（および／または揮発度）より低いことが
好ましい。従って、蒸発中に、溶液は、非溶剤で濃縮さ
れ、遂にはポリマー相が液体相に溶けなくなり、沈降す
る。例えば、溶媒の沸点が、４０℃から８０℃の範囲で
あり、非溶剤の沸点が１００℃より高い。
非溶剤の沸点（および／または揮発度）より低いことが
好ましい。従って、蒸発中に、溶液は、非溶剤で濃縮さ
れ、遂にはポリマー相が液体相に溶けなくなり、沈降す
る。例えば、溶媒の沸点が、４０℃から８０℃の範囲で
あり、非溶剤の沸点が１００℃より高い。
【００２９】当業者は、どの溶媒と非溶剤が溶液を作成
するのに最適であるかを決定する方法を知っている。
するのに最適であるかを決定する方法を知っている。
【００３０】ポリマー（エラストマーを含むこともあ
る）を、溶媒（非溶剤を含むこともある）に溶かす。ポ
リマーの濃度は、最終的な多孔率を設定するパラメータ
の１つである。ポリマーの重量濃度は、５％から５０％
の範囲であることが好ましく、１０％から２５％の範囲
が有利である。
る）を、溶媒（非溶剤を含むこともある）に溶かす。ポ
リマーの濃度は、最終的な多孔率を設定するパラメータ
の１つである。ポリマーの重量濃度は、５％から５０％
の範囲であることが好ましく、１０％から２５％の範囲
が有利である。
【００３１】含浸されたマトリックスは、２ステップで
乾燥することができる。最初に、例えば、２０℃から６
０℃の範囲の温度で、次に例えば８０℃から１４０℃の
範囲の温度、または、単一の温度で、例えば直接に８０
℃から１４０℃の範囲の温度で乾燥することができる。
乾燥することができる。最初に、例えば、２０℃から６
０℃の範囲の温度で、次に例えば８０℃から１４０℃の
範囲の温度、または、単一の温度で、例えば直接に８０
℃から１４０℃の範囲の温度で乾燥することができる。
【００３２】界面活性剤を加える予備ステップとポリマ
ーの架橋形成を行う追加ステップを考えることもでき
る。
ーの架橋形成を行う追加ステップを考えることもでき
る。
【００３３】本発明による電池は、従来通り、２つの電
極、アノードとカソードを含む。電極は多孔性（例え
ば、３５％から９０％の範囲の多孔率を持つ）であるこ
とが好ましく、好ましくはポリマーの、マトリックスま
たはバインダ中に通常保持されている、電気化学的に活
性な材料を含む。バインダポリマーは、先に挙げたポリ
マーから選ぶことができ、特に、ＰＶＤＦ、またはＰＶ
ＤＦのコポリマーもしくはアロイ、またはセルロース誘
導体（ＣＭＣ、ＨＰＭＣ、ＨＥＣ、ＨＰＣ、など）、ポ
リアクリル酸、ポリアクリルアミド、およびＮＢＲ、Ｓ
ＢＲなどのエラストマーから選ぶことができる。電極を
作成する方法は、通常のものである。特に、電極は、拡
張金網、格子、テープまたは金属フォーム等の適当な支
持体にペーストを堆積することによって製造され、この
ようにして集電体を形成する。集電体は、穴があいてい
ることが好ましい。穴によって、電池作製の好ましい方
法の実施中に溶媒の蒸発が促進される。
極、アノードとカソードを含む。電極は多孔性（例え
ば、３５％から９０％の範囲の多孔率を持つ）であるこ
とが好ましく、好ましくはポリマーの、マトリックスま
たはバインダ中に通常保持されている、電気化学的に活
性な材料を含む。バインダポリマーは、先に挙げたポリ
マーから選ぶことができ、特に、ＰＶＤＦ、またはＰＶ
ＤＦのコポリマーもしくはアロイ、またはセルロース誘
導体（ＣＭＣ、ＨＰＭＣ、ＨＥＣ、ＨＰＣ、など）、ポ
リアクリル酸、ポリアクリルアミド、およびＮＢＲ、Ｓ
ＢＲなどのエラストマーから選ぶことができる。電極を
作成する方法は、通常のものである。特に、電極は、拡
張金網、格子、テープまたは金属フォーム等の適当な支
持体にペーストを堆積することによって製造され、この
ようにして集電体を形成する。集電体は、穴があいてい
ることが好ましい。穴によって、電池作製の好ましい方
法の実施中に溶媒の蒸発が促進される。
【００３４】アノードは、通常最初にカソードから発生
するリチウムを吸蔵・脱離することのできる黒鉛化炭
素、黒鉛、コークス、ガラス質炭素、カーボンブラック
または活性炭などの炭素を含むことが好ましい。
するリチウムを吸蔵・脱離することのできる黒鉛化炭
素、黒鉛、コークス、ガラス質炭素、カーボンブラック
または活性炭などの炭素を含むことが好ましい。
【００３５】カソードは、バナジウム、マンガン、ニッ
ケルおよびコバルトのリチウム含有酸化物などの遷移金
属のリチウム含有酸化物を少なくとも１つ含むことが効
果的である。
ケルおよびコバルトのリチウム含有酸化物などの遷移金
属のリチウム含有酸化物を少なくとも１つ含むことが効
果的である。
【００３６】また、電池は、通常の電解液として、有機
溶媒に溶かしたリチウム塩を含む。
溶媒に溶かしたリチウム塩を含む。
【００３７】有機溶媒は、一般に、エーテルまたはエス
テルであり、炭酸プロピレン（ＰＣ）、炭酸エチレン
（ＥＣ）、炭酸ブチレン（ＢＣ）、炭酸ジエチル（ＤＥ
Ｃ）、炭酸ジメチル（ＤＭＣ）およびそれらの混合物な
どの直鎖または枝分かれ鎖のアルキルカーボネートから
選ぶことができる。
テルであり、炭酸プロピレン（ＰＣ）、炭酸エチレン
（ＥＣ）、炭酸ブチレン（ＢＣ）、炭酸ジエチル（ＤＥ
Ｃ）、炭酸ジメチル（ＤＭＣ）およびそれらの混合物な
どの直鎖または枝分かれ鎖のアルキルカーボネートから
選ぶことができる。
【００３８】リチウム塩は、一般的に、フッ素含有リチ
ウム塩であり、例えば、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ
４）、ヘキサフルオロヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ６）、
ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）、テトラ
フルオロホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４）、トリフルオロ
メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ３ＳＯ３）、リチ
ウムトリフルオロメタンスルホンイミド（ＬｉＮ（ＣＦ
３ＳＯ２）２またはＬｉＴＦＳＩ）、リチウムトリフル
オロメタンスルホンメチド（ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）２
またはＬｉＴＦＳＭ）から選ぶことができる。
ウム塩であり、例えば、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ
４）、ヘキサフルオロヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ６）、
ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）、テトラ
フルオロホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４）、トリフルオロ
メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ３ＳＯ３）、リチ
ウムトリフルオロメタンスルホンイミド（ＬｉＮ（ＣＦ
３ＳＯ２）２またはＬｉＴＦＳＩ）、リチウムトリフル
オロメタンスルホンメチド（ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）２
またはＬｉＴＦＳＭ）から選ぶことができる。
【００３９】また、本発明は、本発明による電池を作製
する方法に関する。
する方法に関する。
【００４０】電池は、様々のプロセスを用いて組立てら
れる。これらのプロセスは、様々の前もって作成した前
記電池の構成要素を巻付けること、および電解液で含浸
させることを含む。一般には、前記巻付けステップの後
に前記含浸ステップが来るが、前記含浸ステップの後に
前記巻付けステップが来てもよい。巻付けを行う前に、
様々の前もって作成した構成要素に電解液を含浸させる
こともできる。当業者は、巻付け条件を知っている。必
要であれば、可塑剤を抽出するステップを設けることも
できる。
れる。これらのプロセスは、様々の前もって作成した前
記電池の構成要素を巻付けること、および電解液で含浸
させることを含む。一般には、前記巻付けステップの後
に前記含浸ステップが来るが、前記含浸ステップの後に
前記巻付けステップが来てもよい。巻付けを行う前に、
様々の前もって作成した構成要素に電解液を含浸させる
こともできる。当業者は、巻付け条件を知っている。必
要であれば、可塑剤を抽出するステップを設けることも
できる。
【００４１】結合ステップを含む方法を用いることがで
きる。この方法は、本発明によるセパレータおよび２個
の電極を作製するステップと、セパレータと各電極の間
の少なくとも１つの自由な面に結合溶液を被覆するステ
ップと、セパレータと２個の電極を接触させて電極アセ
ンブリを形成するステップとを含む。
きる。この方法は、本発明によるセパレータおよび２個
の電極を作製するステップと、セパレータと各電極の間
の少なくとも１つの自由な面に結合溶液を被覆するステ
ップと、セパレータと２個の電極を接触させて電極アセ
ンブリを形成するステップとを含む。
【００４２】電極は、同時にまたは順次にセパレータと
接触させることができる。
接触させることができる。
【００４３】結合溶液は、ポリマー、および場合によっ
ては添加物と、使用温度でポリマーが容易に溶ける溶媒
と、ポリマーを沈降するには不十分な割合の、前記溶媒
と混合し、使用温度でポリマーをあまりまたは全く溶か
さない非溶剤とを含むと有利である。
ては添加物と、使用温度でポリマーが容易に溶ける溶媒
と、ポリマーを沈降するには不十分な割合の、前記溶媒
と混合し、使用温度でポリマーをあまりまたは全く溶か
さない非溶剤とを含むと有利である。
【００４４】結合溶液が加えられ、電極がセパレータに
配置されたとき、特に一様な厚さの電極アセンブリを得
るために、僅かな圧力が加えられる。その後で、溶媒と
非溶剤を蒸発させる。
配置されたとき、特に一様な厚さの電極アセンブリを得
るために、僅かな圧力が加えられる。その後で、溶媒と
非溶剤を蒸発させる。
【００４５】接着剤は、電極の電気化学的に活性な材料
を含むことができ、任意のポリマーまたは電極のバイン
ダ（またはマトリックス）を形成するポリマーと同じ化
学式のポリマーを基材とし、またはミクロポーラスポリ
マーと同じ化学式を有するポリマーを基材とすることが
できる。接着剤は、後者のポリマーを基材とすることが
好ましく、上記のグループから選ばれる。
を含むことができ、任意のポリマーまたは電極のバイン
ダ（またはマトリックス）を形成するポリマーと同じ化
学式のポリマーを基材とし、またはミクロポーラスポリ
マーと同じ化学式を有するポリマーを基材とすることが
できる。接着剤は、後者のポリマーを基材とすることが
好ましく、上記のグループから選ばれる。
【００４６】特に好ましい１つの実施形態では、電池の
製造方法は、その場でセパレータを作成することを含
み、セパレータを作成するために結合溶液も同時に使用
される。
製造方法は、その場でセパレータを作成することを含
み、セパレータを作成するために結合溶液も同時に使用
される。
【００４７】従って、特に好ましい１つの実施形態で
は、本発明による電池の作製方法は、ポリマー、および
場合によっては添加物、前記ポリマーが使用温度で容易
に溶ける溶媒と、前記溶媒と混和性であり使用温度で前
記ポリマーを殆ど溶かさない前記ポリマーを沈降するに
は不十分な割合の非溶剤とを含む結合溶液を作成するス
テップと、前記マクロポーラスマトリックスに前記溶液
を含浸させるステップと、その含浸されたマクロポーラ
スマトリックスと前記２個の電極を接触させて電極アセ
ンブリを形成するステップと、前記アセンブリを乾燥し
て前記溶媒および前記非溶剤を除去するステップとを含
む。
は、本発明による電池の作製方法は、ポリマー、および
場合によっては添加物、前記ポリマーが使用温度で容易
に溶ける溶媒と、前記溶媒と混和性であり使用温度で前
記ポリマーを殆ど溶かさない前記ポリマーを沈降するに
は不十分な割合の非溶剤とを含む結合溶液を作成するス
テップと、前記マクロポーラスマトリックスに前記溶液
を含浸させるステップと、その含浸されたマクロポーラ
スマトリックスと前記２個の電極を接触させて電極アセ
ンブリを形成するステップと、前記アセンブリを乾燥し
て前記溶媒および前記非溶剤を除去するステップとを含
む。
【００４８】マクロポーラスマトリックスに含浸するス
テップは、前記マトリックスを前記溶液の処理槽に浸漬
すること、前記マトリックスの両面に前記溶液を被覆す
ること、および前記マトリックスの１つの面にだけ前記
溶液を被覆することによって行われる。
テップは、前記マトリックスを前記溶液の処理槽に浸漬
すること、前記マトリックスの両面に前記溶液を被覆す
ること、および前記マトリックスの１つの面にだけ前記
溶液を被覆することによって行われる。
【００４９】第１の場合には、溶液を含浸させたマトリ
ックスを、２つの電極と同時にまたは順次に接触させる
ことができる。その時に、圧力を（軽く）加える。
ックスを、２つの電極と同時にまたは順次に接触させる
ことができる。その時に、圧力を（軽く）加える。
【００５０】第２の場合には、２つの面に同時または順
次に被覆し、２つの電極をそれぞれ同時または順次に加
える。その時に、両面から溶液が実質的に全てマトリッ
クスに侵入するように十分に（軽く）圧力を加える。
次に被覆し、２つの電極をそれぞれ同時または順次に加
える。その時に、両面から溶液が実質的に全てマトリッ
クスに侵入するように十分に（軽く）圧力を加える。
【００５１】第３の場合には、１つの電極とマトリック
スを接触させ、自由表面に被覆し、次に第２電極を結合
する。被覆面から溶液が実質的に全てマトリックスに侵
入するように十分に（軽く）圧力を加える。
スを接触させ、自由表面に被覆し、次に第２電極を結合
する。被覆面から溶液が実質的に全てマトリックスに侵
入するように十分に（軽く）圧力を加える。
【００５２】本発明による電池を作成する好ましい方法
は、ポリマーと、場合によっては添加物、使用温度で前
記ポリマーが容易に溶ける溶媒、および前記溶媒と混和
し使用温度で前記ポリマーを殆ど溶かさない前記ポリマ
ーを沈降するには不十分な割合の非溶剤とを含む結合溶
液を作成するステップと、前記マクロポーラスマトリッ
クスの片面または両面を前記溶液で被覆するステップ
と、被覆されたマクロポーラスマトリックスと前記２つ
の電極を接触させて電極アセンブリを形成するステップ
と、前記溶液が被覆面から前記マトリックスに実質的に
全て侵入するように十分な圧力を加えるステップと、ア
センブリを乾燥して前記溶媒および非溶剤を除去するス
テップとを含む。
は、ポリマーと、場合によっては添加物、使用温度で前
記ポリマーが容易に溶ける溶媒、および前記溶媒と混和
し使用温度で前記ポリマーを殆ど溶かさない前記ポリマ
ーを沈降するには不十分な割合の非溶剤とを含む結合溶
液を作成するステップと、前記マクロポーラスマトリッ
クスの片面または両面を前記溶液で被覆するステップ
と、被覆されたマクロポーラスマトリックスと前記２つ
の電極を接触させて電極アセンブリを形成するステップ
と、前記溶液が被覆面から前記マトリックスに実質的に
全て侵入するように十分な圧力を加えるステップと、ア
センブリを乾燥して前記溶媒および非溶剤を除去するス
テップとを含む。
【００５３】揮発性有機溶剤のような界面活性剤で被覆
する先のステップおよびポリマー架橋形成の追加ステッ
プも実施可能である。
する先のステップおよびポリマー架橋形成の追加ステッ
プも実施可能である。
【００５４】乾燥ステップは、上記のようにセパレータ
だけのために、例えば２０℃から１４０℃の温度範囲
（例えば、２段階で、最初に２０℃から６０℃の範囲の
温度で、次に８０℃から１４０℃の範囲の温度で、場合
によっては、真空中で）で実施される。乾燥ステップの
所要時間は、溶媒を全て確実に除去するために十分な時
間である。
だけのために、例えば２０℃から１４０℃の温度範囲
（例えば、２段階で、最初に２０℃から６０℃の範囲の
温度で、次に８０℃から１４０℃の範囲の温度で、場合
によっては、真空中で）で実施される。乾燥ステップの
所要時間は、溶媒を全て確実に除去するために十分な時
間である。
【００５５】巻付けステップも行うことができる。
【００５６】結合溶液は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶ
ＤＦ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリメタクリル酸
メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸ブチル（ＰＢＭ
Ａ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリビニルホ
ルマール、ポリ酢酸セルロース、ポリスルホン、ポリエ
ーテル、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンオキシド
（ＰＥＯ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフ
ィン、それらのコポリマー、ポリフッ化ビニリデンとポ
リテトラフッ化エチレンのコポリマーおよびポリフッ化
ビニリデンとポリヘキサフッ化ヘキセンとのコポリマ
ー、ポリビニルアセテートとポリビニルアルコールのコ
ポリマー、およびそれらのアロイ、ならびにポリスルホ
ン、ポリアクリル酸メチルおよびポリビニルピロリドン
から選ばれたポリマーとポリフッ化ビニリデンとのアロ
イから選ばれるポリマーに基づくことが好ましい。接着
剤は、ポリフッ化ビニリデン、そのコポリマーまたはそ
のアロイに基づくのが有利である。
ＤＦ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリメタクリル酸
メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸ブチル（ＰＢＭ
Ａ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリビニルホ
ルマール、ポリ酢酸セルロース、ポリスルホン、ポリエ
ーテル、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンオキシド
（ＰＥＯ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフ
ィン、それらのコポリマー、ポリフッ化ビニリデンとポ
リテトラフッ化エチレンのコポリマーおよびポリフッ化
ビニリデンとポリヘキサフッ化ヘキセンとのコポリマ
ー、ポリビニルアセテートとポリビニルアルコールのコ
ポリマー、およびそれらのアロイ、ならびにポリスルホ
ン、ポリアクリル酸メチルおよびポリビニルピロリドン
から選ばれたポリマーとポリフッ化ビニリデンとのアロ
イから選ばれるポリマーに基づくことが好ましい。接着
剤は、ポリフッ化ビニリデン、そのコポリマーまたはそ
のアロイに基づくのが有利である。
【００５７】用語「溶媒」および「非溶剤」は、上述の
セパレータ作製方法に関して上で説明した意味を有す
る。特に、溶媒の沸点は、４０℃から８０℃の範囲にあ
り、非溶剤の沸点は１００℃より高い。
セパレータ作製方法に関して上で説明した意味を有す
る。特に、溶媒の沸点は、４０℃から８０℃の範囲にあ
り、非溶剤の沸点は１００℃より高い。
【００５８】先の場合と同様に、当業者は、どの溶媒と
どの非溶剤が溶液を作成するのに最適であるかを決定す
ることができる。例えば、ポリマーがＰＶＤＦまたはコ
ポリマーまたはアロイである場合には、溶媒は、例え
ば、アセトンおよびテトラヒドロフランから選ばれ、非
溶剤は、ブタノール、プロパノールおよびエチレングリ
コールから選ばれる。
どの非溶剤が溶液を作成するのに最適であるかを決定す
ることができる。例えば、ポリマーがＰＶＤＦまたはコ
ポリマーまたはアロイである場合には、溶媒は、例え
ば、アセトンおよびテトラヒドロフランから選ばれ、非
溶剤は、ブタノール、プロパノールおよびエチレングリ
コールから選ばれる。
【００５９】結合溶液は、溶媒と非溶剤を重量比で７５
／２５から９０／１０の範囲で含む。ポリマーは、一般
に重量比で溶液の５％から５０％を占める。重量比で１
０％から２５％を占めることが好ましい。
／２５から９０／１０の範囲で含む。ポリマーは、一般
に重量比で溶液の５％から５０％を占める。重量比で１
０％から２５％を占めることが好ましい。
【００６０】結合溶液は、次のようにして作成する。ミ
クロポーラス媒体を形成するポリマー（エラストマーを
含むこともある）を溶媒に溶かし、その後で、非溶剤を
加える。ポリマー／溶媒／非溶剤の溶液が均質で安定と
なるように使用温度を調整する。必要であれば、溶液を
加熱してもよい。
クロポーラス媒体を形成するポリマー（エラストマーを
含むこともある）を溶媒に溶かし、その後で、非溶剤を
加える。ポリマー／溶媒／非溶剤の溶液が均質で安定と
なるように使用温度を調整する。必要であれば、溶液を
加熱してもよい。
【００６１】乾燥ステップは別として、本方法は低温
で、例えば１５℃から５０℃の範囲の温度で行うことが
できる。例えば、この温度は室温でよい。
で、例えば１５℃から５０℃の範囲の温度で行うことが
できる。例えば、この温度は室温でよい。
【００６２】上記のステップを仕上げるに際して、要求
される最終的な電池を得るために有機電解液を含浸させ
た電極アセンブリを作成する。
される最終的な電池を得るために有機電解液を含浸させ
た電極アセンブリを作成する。
【００６３】この最後の方法では、ステップ数が限定さ
れた簡単な製造の利点があり、優れた機械的および電気
的特性を持つ個々の電池が生産される。
れた簡単な製造の利点があり、優れた機械的および電気
的特性を持つ個々の電池が生産される。
【００６４】次に、非限定的な例により、図１に関連し
て、本発明を更に詳細に説明する。
て、本発明を更に詳細に説明する。
【００６５】
【発明の実施の形態】アノードは、ＮＢＲ／ＣＭＣ（１
／１）バインダ中に分散される電気化学的に活性な材料
として黒鉛を含むペーストから作成する。多孔性電極を
穴の開いた銅集電体の上に置く。
／１）バインダ中に分散される電気化学的に活性な材料
として黒鉛を含むペーストから作成する。多孔性電極を
穴の開いた銅集電体の上に置く。
【００６６】カソードは、ＰＶＤＦバインダ中に分散さ
せる電気化学的に活性な材料としてＬｉＣｏＯ２を含む
ペーストから作成する。多孔性電極を穴の開いたアルミ
ニウム集電体の上に置く。
せる電気化学的に活性な材料としてＬｉＣｏＯ２を含む
ペーストから作成する。多孔性電極を穴の開いたアルミ
ニウム集電体の上に置く。
【００６７】８０％の多孔率で、約８μｍの平均細孔直
径を有する厚さ６０μｍのＦｒｅｕｄｅｎｂｅｒｇ
（Ｒ）のポリオレフィンフェルトを用意し、アノードの
上に置く。
径を有する厚さ６０μｍのＦｒｅｕｄｅｎｂｅｒｇ
（Ｒ）のポリオレフィンフェルトを用意し、アノードの
上に置く。
【００６８】また、７５重量％のアセトン、１２．５重
量％のブタノールおよび１２．５重量％のＰＶＤＦを含
む（結合）溶液を作成する。この溶液は、上記アセトン
に上記ＰＶＤＦを溶かし、次に上記ブタノールを加える
ことで得られる。このようにして得られたＰＶＤＦは、
７０％の多孔率を持ち、平均細孔直径は０．５μｍから
１μｍの範囲にある。
量％のブタノールおよび１２．５重量％のＰＶＤＦを含
む（結合）溶液を作成する。この溶液は、上記アセトン
に上記ＰＶＤＦを溶かし、次に上記ブタノールを加える
ことで得られる。このようにして得られたＰＶＤＦは、
７０％の多孔率を持ち、平均細孔直径は０．５μｍから
１μｍの範囲にある。
【００６９】次に、アノードの上に置かれたフェルトを
被覆し、これらの部品に構成要素を含浸させ、それから
カソードで覆う。結合溶液がフェルトと２つの電極の面
に含浸するように僅かな圧力を加える。
被覆し、これらの部品に構成要素を含浸させ、それから
カソードで覆う。結合溶液がフェルトと２つの電極の面
に含浸するように僅かな圧力を加える。
【００７０】次に、１ｋｇ／ｃｍ２の圧力で、２５℃、
２時間、次に真空中で１２０℃で１２時間溶媒を蒸発さ
せて、セパレータが約５６％の多孔率を持つ電極アセン
ブリを得る。
２時間、次に真空中で１２０℃で１２時間溶媒を蒸発さ
せて、セパレータが約５６％の多孔率を持つ電極アセン
ブリを得る。
【００７１】次に、これをＰＣ／ＥＣ／ＤＭＣ（１／１
／３）の混合液中にＬｉＰＦ６の１Ｍ溶液を含む電解液
で含浸させる。含浸済みの電極アセンブリをボタン電池
に取り付ける。
／３）の混合液中にＬｉＰＦ６の１Ｍ溶液を含む電解液
で含浸させる。含浸済みの電極アセンブリをボタン電池
に取り付ける。
【００７２】最終的に、４０ｃｍ２の表面積、１１０ｍ
Ａｈの定格容量、０．３ｍｍの厚さを有する電池が得ら
れる。
Ａｈの定格容量、０．３ｍｍの厚さを有する電池が得ら
れる。
【００７３】６０℃での２トレーニングサイクルから始
めて、電池は、Ｃ／２０で充電／放電を繰返す。
めて、電池は、Ｃ／２０で充電／放電を繰返す。
【００７４】図１は、室温における充電後に放電するサ
イクルを示す。電池電圧ΔＵがボルト（Ｖ）で縦軸に、
時間ｔ（ｈ）が横軸にプロットされている。
イクルを示す。電池電圧ΔＵがボルト（Ｖ）で縦軸に、
時間ｔ（ｈ）が横軸にプロットされている。
【００７５】本発明は、記載された実施形態に限定され
ることなく、当業者には容易に明らかな多くの変形が可
能である。特に、本発明は、ボタン型電池に限定される
ことなく、どのようなタイプの電池も実現可能である。
特に、角柱形状、円柱、スパイラル、その他形状の電池
が可能である。同様に、それ自体が知られているどのよ
うな電気化学的に活性な材料およびどのようなポリマー
バインダも電極を作成するのに使用することができる。
ることなく、当業者には容易に明らかな多くの変形が可
能である。特に、本発明は、ボタン型電池に限定される
ことなく、どのようなタイプの電池も実現可能である。
特に、角柱形状、円柱、スパイラル、その他形状の電池
が可能である。同様に、それ自体が知られているどのよ
うな電気化学的に活性な材料およびどのようなポリマー
バインダも電極を作成するのに使用することができる。
【００７６】
【図１】本発明による電池充電／放電サイクル中の電圧
変化を示す。
変化を示す。
Claims (26)
- 【請求項１】 マクロポーラスマトリックスにミクロポ
ーラスポリマーを含む溶液を含浸させることによって、
前記マクロポーラスマトリックス中に入れた前記ミクロ
ポーラスポリマーをその細孔が含む前記マクロポーラス
マトリックスを含むセパレータを備える電池。 - 【請求項２】 前記ミクロポーラスポリマーが、３５％
から９５％の範囲の細孔容積を有する請求項１に記載の
電池。 - 【請求項３】 前記ミクロポーラスポリマーが、０．１
μｍから５μｍの範囲の平均細孔直径を有する請求項１
に記載の電池。 - 【請求項４】 前記ミクロポーラスポリマーが、ポリフ
ッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸メ
チル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリアクリロニトリ
ル、ポリビニルホルマール、ポリ酢酸セルロース、ポリ
スルホン、ポリエーテル、ポリオレフィン、それらのコ
ポリマー、ポリフッ化ビニリデンとポリテトラフッ化エ
チレンのコポリマーおよびポリフッ化ビニリデンとポリ
ヘキサフッ化ヘキセンとのコポリマー、ポリビニルアセ
テートとポリビニルアルコールのコポリマー、およびそ
れらのアロイ、ならびにポリスルホン、ポリメタクリル
酸メチルおよびポリビニルピロリドンから選ばれたポリ
マーとポリフッ化ビニリデンとのアロイから選ばれる請
求項１に記載の電池。 - 【請求項５】 前記ミクロポーラスポリマーが、ポリフ
ッ化ビニリデン、そのコポリマーまたはそのアロイであ
る請求項４に記載の電池。 - 【請求項６】 前記マクロポーラスマトリックスが、３
５％から９５％の範囲の初期細孔容積を有する請求項１
に記載の電池。 - 【請求項７】 前記マクロポーラスマトリックスが、５
μｍから５０μｍの範囲の平均細孔直径を有する請求項
１に記載の電池。 - 【請求項８】 前記マクロポーラスマトリックスが、有
機または無機のフェルト、織布セパレータ、相反転など
のプロセスによってまたは機械的手段によって得られる
マクロポーラス材料である請求項１に記載の電池。 - 【請求項９】 前記マクロポーラスマトリックスが、織
物または不織布から形成されるポリマーのフェルトであ
る請求項１に記載の電池。 - 【請求項１０】 前記マクロポーラスマトリックスの平
均細孔直径と前記ミクロポーラスポリマーの平均細孔直
径の比が、２から５０の範囲である請求項１に記載の電
池。 - 【請求項１１】 ３５％から９０％の範囲の最終的な多
孔率を有する請求項１に記載の電池。 - 【請求項１２】 前記セパレータが、 添加物を含むこともある溶媒に溶かした前記ポリマーの
溶液を作成するステップと、 前記マクロポーラスマトリックスに前記溶液を含浸させ
るステップと、 前記含浸されたマトリックスを前記溶媒と混和性である
非溶剤に浸漬するステップと、 前記含浸されたマトリックスを乾燥して前記溶媒と前記
非溶剤を除去するステップとを含む方法で作成される請
求項１に記載の電池。 - 【請求項１３】 前記セパレータが、 前記溶媒と混和性である非溶剤をも前記ポリマーを沈降
するには不十分な割合で含む、添加物を含むこともある
溶媒に溶かした前記ポリマーの溶媒を、作成するステッ
プと、 前記マクロポーラスマトリックスに前記溶液を含浸する
ステップと、 前記マクロポーラスマトリックスを乾燥して前記溶媒と
前記非溶剤を除去するステップとを含む方法で作成され
る請求項１に記載の電池。 - 【請求項１４】 炭素を含むアノードと、少なくとも１
つのリチウム含有遷移金属酸化物を含むカソードとを備
える請求項１に記載の電池。 - 【請求項１５】 様々の予め作成した前記電池の構成要
素を巻くこと、およびそれに前記電解液を含浸させるこ
とを含む請求項１から１４のいずれか一項に記載の電池
を作成する方法。 - 【請求項１６】 ポリマーと、ことによっては添加物
と、使用温度で前記ポリマーが容易に溶ける溶媒と、前
記溶媒と混和性であり使用温度で前記ポリマーを殆ど溶
かさない前記ポリマーを沈降するには不十分な割合の非
溶剤とを含む結合溶液を作成するステップと、 前記マクロポーラスマトリックスに前記溶液を含浸させ
るステップと、 前記含浸されたマクロポーラスマトリックスと前記２つ
の電極を接触させて電極アセンブリを形成するステップ
と、 前記アセンブリを乾燥して前記溶媒と非溶剤を除去する
ステップとを含む請求項１から１４のいずれか一項に記
載の、または請求項１５に記載のようにして作成され
る、電池を作成する方法。 - 【請求項１７】 前記マクロポーラスマトリックスに含
浸させるステップが、 前記マトリックスを前記溶液の処理槽に浸漬すること、 前記マトリックスの両面を前記溶液で被覆すること、お
よび前記マトリックスの片面だけを前記溶液を被覆する
ことによって行われる請求項１６に記載の方法。 - 【請求項１８】 ポリマーと、ことによっては添加物
と、使用温度で前記ポリマーが容易に溶ける溶媒と、前
記溶媒と混和性であり使用温度で前記ポリマーを殆ど溶
かさない前記ポリマーを沈降するには不十分な割合の非
溶剤とを含む結合溶液を作成するステップと、 前記マクロポーラスマトリックスの片面または両面を前
記溶液で被覆するステップと、 前記被覆されたマクロポーラスマトリックスと前記２つ
の電極を接触させて電極アセンブリを形成するステップ
と、 前記溶液が実質的に全て被覆面から前記マトリックスに
しみ込むように十分な圧力を加えるステップと、 前記アセンブリを乾燥して前記溶媒および前記非溶剤を
除去するステップとを含む請求項１６に記載の方法。 - 【請求項１９】 前記結合溶液が、ポリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶＤＦ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリメタ
クリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸ブチル
（ＰＢＭＡ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリ
ビニルホルマール、ポリ酢酸セルロース、ポリスルホ
ン、ポリエーテル、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレ
ンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などの
ポリオレフィン、それらのコポリマー、ポリフッ化ビニ
リデンとポリテトラフッ化エチレンのコポリマー、ポリ
フッ化ビニリデンとポリヘキサフッ化ヘキセンとのコポ
リマー、ポリビニルアセテートとポリビニルアルコール
のコポリマー、およびそれらのアロイ、ならびにポリス
ルホン、ポリメタクリル酸メチルおよびポリビニルピロ
リドンから選ばれたポリマーとポリフッ化ビニリデンの
アロイから選ばれたポリマーをベースとする請求項１６
に記載の方法。 - 【請求項２０】 前記結合液が、ポリフッ化ビニリデ
ン、そのコポリマーまたはそのアロイをベースとする請
求項１９に記載の方法。 - 【請求項２１】 前記溶媒が、４０℃から８０℃の範囲
の沸点を有し、前記非溶剤が１００℃より高い沸点を有
し請求項１６に記載の方法。 - 【請求項２２】 前記溶媒が、アセトンおよびテトラヒ
ドロフランから選ばれ、前記非溶剤が、ブタノール、プ
ロパノールおよびエチレングリコールから選ばれる請求
項１６に記載の方法。 - 【請求項２３】 前記結合溶液が、前記溶媒および前記
非溶剤を重量比で７５／２５から９０／１０の範囲で含
む請求項１６に記載の方法。 - 【請求項２４】 前記ポリマーが重量で前記溶液の１０
％から２５％である請求項１６に記載の方法。 - 【請求項２５】 前記乾燥ステップを除き、１５℃から
５０℃の範囲の温度で行われる請求項１６に記載の方
法。 - 【請求項２６】 前記乾燥ステップが、２０℃から１４
０℃の範囲の温度で行われる請求項１６に記載の方法。
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