JPS60115156A - 電極物品およびその用途 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １産業上の利用分野］ 本発明は、電極物品、特に金属本体（例えば、金属電極
）および電気器具におけるその用途に関４−る。

１従来技術］ ある電気要素（例えば、ある電極材料）は、不都合な操
作手順および／または特別な条件（例えば、乾燥室組立
）を必要とする物理的脆弱さまたは高い化学的反応性の
ため、電気器具の製造時に取扱うことが難しいという限
りにおいて感応性である。

そのよ・うな感応性材料の例には、アルカリ金属および
アルカリ土類金属、特にリチウムセル用の金属リチウム
電極が挙げられる。

金属リチウムは、電極として使用するために薄いストリ
ップに圧延することが難しい。米国特許第３，７２１，
１１３号には、リチウムへの接着を防止するように十分
に低い臨界表面張力を有する平坦な（１μｍより少ない
表面の凹凸）ポリマー表面の間でリチウムを圧延するこ
とによってごの難しさを緩和する方法が記載されている
。ポリマーは、リチウムを圧延するため用いるロールの
表面に被覆されてよく、あるいはリチウムに而するまた
はリチウムを包囲するシートの形状であってよい。この
シートはリチウムに接着せず、圧延後にリチウムストリ
ップから剥離される。この方法は、薄いリチウムストリ
ップを製造する圧延操作を容易にするが、扱い難いリチ
ウムストリップを電気器具へ組込むことについては改良
がなされていない。

種々の飼料および構造のセル電極が提案されているが、
＋Ａ利の化学的および電気的性能が強調され、組立方法
自体に注意はほとんど払われていない。例えば、英国特
許第１，５３３．２７９号には、特別な種類のセルの貯
蔵時に生じ易い電極の不動態化を防止するため、リチウ
ム／塩化チオニルセルにおいてリチウムストリップ電極
の表面にビニルポリマーフィルムの薄い接着性被覆を用
いることか記載されている。ビニルポリマーフィルムは
、塩化チオニルに不溶性であり、その存在下で劣化よノ
ーは分解してはならない。該フィルムは、セルの作動時
に流れる電流のため必要な、リチウムと塩化チオニルと
の間のイオン移動を可能にするように１“分に薄くな（
」ればならない。該特許の実施例に示されていないが、
ビニルポリマーフィルムはセルの唯一・の電極セパレー
ターとして乙働き、通常必要なものより薄いセパレータ
ーの使用を可能にすると記載されている。そのため、ビ
ニルポリマーのいくふん厚いフィルムが望ましい。しか
し、セルの許容可能な電気性能に必要なイオン移動は、
フィルム厚がこのように増加することによって悪影響を
受ける。ポリスチレンの電極セパレーターがアルカリセ
ルに関する米国特許第４．３■５Ｊｌ＋０２号に記載さ
れているが、このセパレーターはイオン移動を可能にす
るように十分に薄いことが再度必要である。

［発明の目的］ 本発明の目的は、特に電気器具組立工程において、感応
性材料の取扱での重要な改良を行える物品を提供ｉ−る
ことに嬰る。

［発明の構成］ １つの要旨によれば、本発明は、金属本体゛の少なくと
も一部分は、保護材料ががなり液体浸透性になるように
、金属本体と一体にされながら、その組成か変化できる
実質的に非多孔質でがなり液体不浸透性の可撓性保護材
料によって保護されていることを特徴とする、連続金属
本体をＨして成る物品を提供する。

本発明の物品には、非多孔質ｉＪ撓外性保護飼料よ−、
て感応性材料を損傷および汚染から保護しながら、例え
ば、厚さが例えば０．２５ｍｍ未満、好ましくはＯ，＋
２５＋ｎｏ＋未溝に減少するように圧延すること、また
はコイル状セル電極を形成するようにコイル状にするこ
とによって、その所期の最鰐使用機能に合致するように
更に形成できるという利点がある。従って、他の要旨に
よれば、本発明は、感応性材料の少なくとも一部分は実
質的に非多孔質でかなり液体不浸透性の可撓性保護材料
によって保護され、該本体は保護材料と接触しながら表
面積が増加するように変形されており、保護飼料の組成
は保護材料がかなり液体浸透性になるように該本体と一
体にされながら変化できることを特徴と４〜る、感応性
材料本体を有して成る物品を提供する。（変形されてい
ようといなかろうと）感応性材料は保護材料によって封
入（即ち、包囲または密閉）されていることが好ましい
。

これによって、電気器具組立工程における下記のような
重要な改良を行うことができる。感応性材料は、容認で
きない程度の損傷を保護層へＬ７えない温度および圧力
においてｉｉＪ鍛であることが好よしい。保護材料かそ
の場で（即ち、感応性飼料からの除去なく）かなり液体
浸透性状態、好ましくは多孔質状態へ後に変化できるこ
とによって、例えば電気分解セル、特に非水性セルにお
ける最終用途のために液体による適切な浸透を行いなが
ら、かなり厚い（即ち、物理的保護）層を用いることが
ＩＩＪ能になる。電極は、本発明の被保護４４Ｊ＃の重
要な最終用途である。

保護飼料は、電極材料とともに予め組立てられ、電極セ
パレーターとして働き、従って電気器具、（特に、非水
性電気セル）の組立時に電極およびセパレーターを取扱
い、かつ整合する場合の問題のいくつかを解消する。

本発明は、電気器具を組立て得る自動装置へ供給するの
に適した有益な物品をも与える。感応性電極飼料が自動
組立の応力に耐えるように保護部材によって補強されて
いる場合、重要な加工上の利点か生じる。供給可能な物
品は、薄いノートまたは長いストッリプの形状であるこ
とが好ましく、複数の電気器具を製造できるように１−
分な長さの長いストリップの形状であることが好ましい
。

保護材料層は、（例えば、前記目的の〕こめ）がなりの
量の変形後に、電極材料の汚染および機械的損傷の両方
に対して有用な程度に保護し、かつその一体性を維持す
るという意味において、感応性飼料の機械゛豹変形を維
持し得ることが好ましい。

保護材料が維持することか好ましい変形の正確な量は、
通常どおりである。容認できない程度に保護を減少さＵ
るようにひび割れる脆弱な層（例えは、容認できない程
度に摩耗するまたは破れる非常に薄い層）は、他の方法
のそのような処理において容認できない程度に反応する
材料であるので、望ましくない。

感応性飼料には種々の理由から保護か必要である。感応
性材料の例には、貯蔵時に大気ガスまたは湿気による作
用を受ける飼料；組立時に接触ずろ液体と尚早に反応す
る材料；貯蔵時に汚染による損害を受ｉＪる伺料；物理
的強度または一体性に不足し、よって物理的損傷からの
保護を要す゛る祠１ｉ１か挙げられる。本発明は、貯蔵
時でなく使用時に液体が飼料へ接近可能であるが、物理
的脆弱さのため物理的保護を要する飼料において特に有
用である。本発明の変化可能な保護材料の２つの機能は
非常に好都合である。変化前において、保護材料は損傷
および汚染に対して良好な保護を与え、変化後において
、残存する浸透性材料か連続的な物理的支持を与えるか
らである。保護材料は、その成分を適切に選択すること
によって、他の副次的機能（例えば、感応性飼料の表面
」二の多孔質層において化学的反応体または触媒を供給
すること）を果たすこともできる。

保護材料は、感応性材料がその所期の最終用途機能を果
たすことを少なくとも妨害する、好ましくは防止するの
に十分な程に非浸透性であることが好ましく、その機能
を果たすため（例えば、多孔質およびよって浸透性にな
るように）、その組成変化を必要とすることが好ましい
。そのような保護材料は、所期の機能を果たすために組
成変化を必要としない材料と区別される。要すれば、保
護材料は、特別の保護を与えるように、かなり液体不浸
透性の材料からできた除去可能な層をその」二に白して
よい。除去可能な材料は、下にある保護飼料と同じ、あ
るいは異なっており、実質的に不浸透性のフィルム（例
えば、Ｓ　ａｒａｎ）であることが好ましく、電気器具
へ物品を組込む前に除去される。

感応性材料は、接着性保護材料層を有Ｗることか好まし
く、あるいは非接着性の、好ましくは自己支持性の、保
護材料層によって密封されてよい。

保護材料は、必要な性質に応じて選択され、有機飼料ま
たはポリマー飼料、好ましくは有機ポリマー（例えば、
重合可能な二重結合を有する化合物のポリマー、および
縮合可能な化合物の縮合ポリマー）を含んで成ってよい
。

重合可能な二重結合を有する化合物の有用なポリマー（
」、炭素数２〜１２のエチレン性不飽和炭化水素（例え
は、エチレン、プロピレン、ｎ−へギルシン、１１−ド
デセンまたは４−ｔ−ブチルスチレン）のポリマー、お
よびビニルエーテル（例えば、メチルまたはエヂルビニ
ルエーテル）のポリマーから選択できる。これら化合物
の中で好ましいものは、その価洛が低いので、ポリエチ
レンおよびポリプロピレンである。

」二重モノマー化合物のコポリマーも有用である。

有用な縮合ポリマーは、ω−アミノ脂肪酸お上びそのラ
クタムの自己縮合物（例えば、カプロラクタムの縮合ポ
リマー、および１１　アミノウンデカン酸の縮合ポリマ
ー）から選択できる。

縮合ポリマーは、炭素数６〜９のジアミンと炭素数６〜
１０のジカルボン酸のポリアミドであってよい。典型的
かつ有用なジアミンには、ヘキサメチレンジアミン、ノ
ナメチレンジアミンおよびアリールジアミン（例えば、
ｍ−およびｐ−フェニレンジ）′ミン）が包含される。

典型的かつ有用なジカルボン酸には、アジピン酸、スヘ
リン酸、アセライン酸、テレフタル酸およびイソフタル
酸か包含される。好ましいポリアミドは、一般的な人手
し易さを理由としてヘキザメチレンジアミンとアノピン
酸の縮合物である。

縮合ポリマーは、アリールジカルボン酸（例えば、フタ
ル酸、テレフタル酸およびイソフタル酸）と炭素数２〜
６のグリコール（例えば、エチレングリコール、ブチレ
ングリコールおよびヘキルングリコール）のポリエステ
ルからも選択できる。

有用なポリマーには、エチレン／テトラフルオロエチレ
ンコｉ！リマ＝（商標名ｒｌ”ｅ「ｚｅｌＪ）、エチレ
ン／クロ〔川・リフルオロエチレンコポリマー、ポリ２
−メチルプロペン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポ
リ４−１−ブチルスチレン、ポリビニルメチルエーテル
、ポリ６−アミノカプロン酸、ボＩ月１−アミノウンデ
カン酸、ポリエチレンテレフタレート、ポリデカメチレ
ンセバカミド、ポリへブタメチレンビメラミト、ボリオ
クタメチレンスベラミド、ポリノナメチレンアゼラアミ
トおよびポリへギサメチレンアノパミドが包含される。

保護飼料は、液体との接触によって、または液体との接
触に関係なく、例えば加熱によってその組成か変化−４
°るように形成されている。とららの場合でら、変化と
は、組成物中に存在４−る反応体（例えは、発泡剤）の
分解まノこは反応、あるいは１種またはそれ以−１−の
該反応体と、組成物へ適用されている別の反応体との反
応を包含する。保護材料は、上記のようにその組成か変
化するため除去可能な材料を含んで成ることが好まし円
除去後に物品の所期の最終使用機能に寄与できる除去可
能な材料を用いることは有益である。例えば、除去は、
物品が使用時に組込まれている電気器具の要素である流
体、好ましくは液体に保護材料が接触することによって
行われる。その場合、除去可能な材料が器具の液体要素
における電解溶液、好ましくは電解液を形成し、よって
電解質の要素として寄与ケることは好ましい。これには
、例えば、セル電極がセルへ組込まれ、保護飼料かセル
の電解液要素と接触して電極セパレーターへ変化するま
で、セル電極が保護されるという利点かある。

保護組成物は実質的に感応性材料と反応しないことが好
ましいが、本発明において感応性月利と保護組成物の有
用な反応があってもよい。保護材料組成物の除去可能な
成分は、無機物（例えば、金属塩）であってよい。臭化
リチウム、過塩素酸リチウムおよびリチウムドリブルオ
ロメタンスルポネ−トは、上記リチウムセルにおいてリ
チウム金属電極上へ使用するのに特に好ましい。あるい
は、該成分は、抽出され得るまたは他の方法で除去され
得る有機材料またはポリマーであってよく、あるいは蒸
発Ｅｌ能または昇華６Ｊ能な材料であってよい。

実質的に非水性の液体を有り−る電気化学セルにおいて
、除去可能な材料はそのような液体に溶解性であるポリ
マーを含んでよい。ポリエチレンが好ましいか、池のポ
リマーか、実際に用いる液体への溶解性に応して選択さ
れてよい。そのようなセル（例えば、リチウムセル）に
おいて用いる液体は、例えは、プロピルンカーポネート
、ジメチルスルホキット、γ−ブヂロラクトン、ジメヂ
ルホルノ＼アミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラ
ノ、１．２　ンメトギノエタン」３よびノオギソランの
わ１（々の組合且を包含４′る。

ポリ上ヂレンオキシドおＪ、び他のポリマーは、水性液
体を４＝ｊ七るセルにおいてら６用である。

ポリエチレンまたは他のポリオレフィンと」二重ポリマ
ーの混合物は保護材１′斗として好ましい。

化学変化が、容認できない程度に感応性月利へ悪影響を
与えないならば、保護＋Ａ月利成物は、材料の簡単な除
去に加えてまたはその除去に代えて化学変化によって変
化してよい。組成物は、加熱、液体接触または他の手段
によるその作用によって、保護要素が多孔質になるその
ような化学変化を行い得る少なくとも１つの成分を含ん
で成ってよい。

実質的に非多孔質の状態から多孔質の状態への変化は、
本発明の実施において順路に生し、多くの場合に、（例
えば、組成物か多孔質になることなく液体膨潤状態に変
化することによって）液体浸透性を達成する他の方法よ
り好ましい。

感応性飼料は、その厚さが減少するように、またはそれ
以外の方法で形成されるように、保護材料によって保護
されながら、変形されていてよく、１．５別な最終用途
に合致６−る。これは、感応性祠１ニー１か非常に反応
性でありおよび／または物理的に脆弱である（例えば、
同し厚さの保護材料より低い引張強度を有する）場合に
実質的に有益であり、非゛ｊ：（に反応性のおよび／ま
たは脆弱な金属（例えば、アルカリ金属またはアルカリ
土類金属）からできている電気器具用の電極を製造する
のに特にｒｊ益である。

そのような器具（例えば、リチウムセル）には電極とし
て反応性金属の薄いストリップまたはシートを使用でき
る。そのような金属を取扱う価格および難しさは、厚さ
が減少するとともに、急激に増加する傾向にある。リチ
ウムストリップ厚さを、例えば比較的安価な０．２５ｍ
ｍより小さく、好ましくは０．１２５ｍｍより小さく（
例えば、０．０７５　ｍｍ）に減少するためのリチウム
ストリップの圧延は、本発明に従って保護飼料によって
リチウムを保護しながら、かなり容易に行える。保護材
料が金属の破壊の可能性を大いに減少させ、容易に取扱
える加工物を与えるからである。

保護材料は、感応性材料の変形と関係なくまたはそれに
関係して、変形されてよい。これによって、かなり浸透
性になるように組成変化が促進される。例えば、前記の
ような除去可能な材料を有する保護材料の伸張による変
形によって、前記のように除去が促進される。

物品は、感応性林料および保護材料に加えて、物品の最
終月４において機能できる少なくとも１つの付加的材料
を有してよい。例えば、集電体または耐不動態化被覆は
、リチウム電極の両面または片面にあってよい。保護材
料が感応性材料を保護することまたは感応性材料に接着
することを考えれば、感応性材料と保護材料の間に１つ
またはそれ以上の材料が介在してもよいことは当然であ
る。

本発明は、本明細書において記載した一般的事項に基づ
く感応性材料の被保護本体を有して成る物品の製法、お
よび（特に、保護材料が、好ましくは器具においてその
場で、液体浸透性状態へ変化した）そのような物品を有
する電気器具を包含する。特に重要なものは、感応性材
料が電極として働き、浸透性保護材料が電極セーパレー
ターとして働く電気器具である。

本発明は、（ａ）前記のような種類の物品を供給し、（
ｂ）かなり液体浸透性になるように保護材料の組成を変
化させ；および（Ｃ）器具へ物品を組込むことを含んで
成る電気器具の製造方法をも提供する。

変化は、適切なあらゆる前記技術を用いて器具へ物品を
組込む萌または後に行われてよい。この方法は、（ｄ）
前記のように、感応性材料の表面形状が変化するように
、および／または感応性材料の厚さが減少するように、
および／またはそれがコイル状または他の形状になるよ
うに、保護飼料によって保護しなから感応性材料を変形
する工程を含んでよい。

本発明は、複数の電気器具へ物品の一部分を組込む装置
へ本発明の物品を供給する（特に、装置か物品の連続供
給を受け、連続した電気器具へ物品の連続部分を自動的
に組込む）有効的な組立方法を与える。本明細書におい
て概略を述べた、物品および他のものが揃えば、この種
の自動的方法を実施できる製造装置は容易に考え出すこ
とができる。

そのような自動組立方法は、本発明の物品のない時に従
来用いられていた１つずつ手で組立てる方法より、（特
にアルカリ金属またはアルカリ土類金属電極飼料におい
て）有益である。保護材料は長い形状であってよく、感
応性材料に接着していなくてよく、例えば、感応性材料
のストリップを包囲するデユープの形状であってよい。

しかし、接着性保護材料が好ましい。そのたぬ、保護材
料は、適した表面性質（例えば、１μｍより大きな表面
凹凸）を有してよい。

本発明の電極物品は、対になる電極飼料および電気器具
の他の要素とともに組立てることができる。この際、保
護されていない電極飼料、特に反応性金属（例えば、ア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属）を取扱いかつ整合
する場合よりもずっと容易である。適切な電気器具（例
えば、電気セル）の陽極または陰極、あるいは両方は、
本発明の物品によって供給できる。電気セルの反応性金
属陽極、特にリチウムセルは、本発明物品の重要な実用
的用途である。物品が、感応性＋ＡＪ４の一部分（例え
ば、平坦なストリップ電極の１つの主表面）に、他の要
素（例えば、前記の集電層または耐不動聾化層）を有す
る場合、他の要素は、０１ｊ記のような保護材料の下に
あってよい。しかし、本発明の物品に組込む他の付加的
要素に適合するよ・うに他のアレンジメ′ントが用いら
れてよい。

保護材料は、あらゆる好都合な方法によって、例えば、
前記のような除去可能な材料と適切な有機ポリマー飼料
を溶融混合することによって、まノこは適切な溶媒にお
いてそのような成分を溶液混合することによって、製造
できる。容認できない程度に感応性飼料に悪影響しない
方法によって、感応性材料へ適用することは当然である
。保護材料は感応性材料と相互作用しないことが好まし
いが、有益な相互作用が生じてもよい。保護材料を製造
し適用する方法の例として、圧縮ラミネート、押出被覆
および溶液流延が挙げられる。保護材料は、所期の最終
用途に必要な空隙容積、孔寸法、不均一さおよび他の性
質を有するように（例えば、適切な粒子寸法を選択する
ことおよび／または前記のような除去可能な材料を担持
することおよび／または保護材料におけるその分散程度
を制御することによって）形成される。性質は、保護材
料の機械的変形（特に、伸張）によっても調節できる。

本発明の接着性保護層の利点は、電極材料との組立前に
物理的一体性を保つという必要から制限されている既知
セパレーターフィルムにおいて可能である孔容積より大
きな容積を達成できることである。

架橋保護材料（特に、電離線照射によって、または適当
に反応性の除去可能な材料の作用によって架橋したポリ
マー）は、特に、ＡＮＳ　Ｉ／ＡＳＴＭＤ２７６５−６
８で測定して少なくとも４０％、好ましくは少なくとも
６０％のゲル含量に架橋している場合、有益な耐温度性
または耐溶媒性または他の望ましい性質を有する。

［発明の好ましい態様］ 以下に実施例を示し、本発明を更に詳しく説明する。

実施例Ｉ ポリエチレンとリチウム塩の組合せを基本として、溶融
混合技術によって種々の組成物を調製した。第１表に、
種々の組成物の組成を示す。

ＤＹＮＨ−３はＵｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅから市販さ
れている低密度ポリエチレンである。５ｃｌａｉ１・８
４０５はＩ）ｕＰｏｎＬから市販されている中密度ポリ
エチレンである。臭化リチウム（ＬｉＢｒ）はＣｈｅｍ
ｅｔａｌＧｍｂＨ市販品、リチウムトリフルオロメタン
スルホネート（ＬｉＣＦ３５Ｏｓ）は、３Ｍ　Ｃｏｍｐ
ａｎｙ市販品である。

これら材料のブラックを温度１２０℃で圧縮酸１１ヨし
、厚さ０．１〜０３龍にした。

第１表 実施例２ 実施例１において製造したプラ・ツクについて、適切な
溶媒との接触時間の関数としてその厚さ方向の電導性を
評価した。評価には、添付図面の第１図に示す電導セル
を用いた。第１図におし）で、セルは、直流電導ブリッ
ジ３に接続しているステンレス鋼の電極２か組込まれて
いる容器ｌを有して成る。試験する試料４は封止ガス炉
・ソト６によって試験ヂャンノに５の中に封入され、必
要な電導液は供給１」７を通して導入される。

ポリエチレンマトリックスから塩を抽出するのに用いた
溶媒は、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、プ〔ノピレンカ
ーホネ−）（ＰＣ）およびアセトニトリル（ＡｃＮ）で
あった。ＤＭＥとＰＣの混合物は、臭化リチウム、リチ
ウムトリフルオロメタンスルボネートまノこは過塩素酸
リチウムを含有する溶液の溶媒としても用いた。

添付図面の第２図は、第１表の組成物２について、溶液
との接触時間（即ち、塩抽出時間）の関数としてブラッ
クの厚さ方向の導電率が上昇する典型的なデータを示す
。

実施例３ 実施例１において製造したブラックを温度１１０℃でリ
チウム金属と圧縮ラミネートした。第１表の組成物２を
保護組成物として用いた。その厚さはＯ、Ｉ　ｍｍであ
った。リチウム金属（Ｐｏｏｔｅ　ＭｉｎｅｒａｌＣｏ
、市販品）の厚さは０．２５ｍｍであった。

実施例２のように、電導性試験セルを用いて複合物を評
価した。添（＝Ｊ図面の第３図は、３層ラミネートを試
験したアレンジメントを示す。第３図において、ニッケ
ル網片１３に接続しているリチウム１２と塩充填ポリマ
ー１１のラミネ−Ｉ・試料は、０リング１４によって電
導セル中にｊ、１人されている。ＬｉＣｌ’３ＳＯｓ　
０．５ＭのＤＭＥ／ＰＣ（５０１５０）の電解液１５を
加え、電導ブリッジ１７．１８において電極１６を用い
てリチウム両側て電導度を測定した。

添付図面の第４図は、保護材料か溶媒へのリチウム塩の
抽出によってセパレーターに変化するとともに、保護材
料の厚さ方向の導電率が上昇することを示ず′。

実施例４ 実施例３において製造したリチウム塩充填ポリ上ヂレン
とリチウムのラミネートを用い、対の電極を形成する二
酸化マグネシウムベースの陰極をｅ７４−る電池を製造
した。

２つの電極を一体に巻いてスパイラルセルを製造し、環
境に対してセルを封止する以１１１ｊに、ＬｉＣＦ　３
Ｓ　Ｏ３０、５ＭのＩ）ＭＥ／Ｐ　Ｃ（５０：５０）溶
液をベースとづ゛る電解液を加えた。

開放セル電圧（ＶＯＣ）の初期値は３．３７Ｖ、セルの
内部抵抗の初期値は２３７０Ωてあった。

密閉セル電圧（ＶＣＣ）の初期値は、負荷５０００Ωて
２．３Ｖてあった。

開回路で１８時間セルを保った。その後のＶＯＯは３．
２９Ｖてあった。次いて負荷５にΩで９時間保つと、ｖ
ＯＣは２．５８Ｖ、セルの内部抵抗は５７０Ωであった
。

実施例５ 一軸スクリユー押出機（３２ｍｍＢ　ａｕｇｌ＋ｎ−軸
スクリコー、長さ／直径比２５／ｌ）を用いて実施例１
に示す組成物をテープに成形した。１すさＯｌ〜０　、
４　ｍｍのテープを製造した。第１図に示すセルを用い
てこれら材料の電導性試験を行った（実施例２参照）。

添付図面の第５図は、実施例１の組成物５に基づくテー
プのデーターを示ず。ＬＩＣＦ３ＳＯ３０，５ＭのＤＭ
Ｅ／ＰＣ（５０１５０）溶液を用いた。

実施例６ 実施例１の組成物を用いてリチウム用の封入物を製造し
た。Ｂ　ａｕｇｈｎ　３２　ｍｍ−軸スクリユー押出機
（長さ／直径比２５／Ｉ）を用いて、リチウム箔（Ｆｏ
ｏｔｅ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｃｏ、市販品）をクロスへラ
ドダイに通して供給し、適切な添加物を含有するポリエ
チレンの引取チューブ中に封入した。押出の直後にニッ
プロールの間て複合物を引取ることによってラミネート
を完了した。

リチウムの最終の厚さは、０．０５〜０．２５ｍｍであ
った。リチウムの幅は、７〜３８ｍｍであった。

封入物は、厚さ０．０２５〜０　、２　ｍｍで供給した
。

リチウムおよび封入物のラミネートについて、電導ブリ
ッジに接続している電極の１つとしてリチウムを用い、
実施例３と同様に評価した。

添イー］図面の第６図は、組成物が溶媒へのリチウム塩
の抽出によってセパレーターへ変化する、第１表の組成
物２がらできている封入物の厚さ方向の導電率を示す。

実施例７ 実施例６において製造した封入リチウムを用い電池を製
造した。被覆材料には、第１表の組成物５を用いた。電
池は、実施例４と同様にして製造し　ノと。

開放セル電圧（ＶＯＣ）の初期値は３．４３Ｖ。

セルの内部抵抗の初期値は８１０Ωであった。密閉セル
電圧（ＶＣＣ）の初期値は、負荷５．ＩＫΩで２９６ｖ
であった。

開回路で１時間保った後、セルのＶｏｃは、３゜２２Ｖ
であり、セルの内部抵抗は５６０Ωに低下していた。負
荷５．ＩＫΩでのＶｃｃは２．９０Ｖであった。

実施例８ 第１表の組成物７を圧縮成形し、薄いブラックを形成し
た。これを試験に用い、溶媒（例えば、り、ＭＥおよび
ＰＣ）に接触するブラックの厚さ方向の電導性への効果
をめた。

実施例２のような電導セルを用いた。添トｊ図面の第７
図は、溶媒への接触時間の関数として薄いブラックの厚
さ方向の電導性を示す。

実施例９ 第１表の組成物ｌＯおよびＩ３を用いて薄いフィルムを
製造し、ポリマーマトリックスからのポリエチレンオキ
シドの除去に対する電解液の効果を請求めた。

実施例２と同様のセルを用いて電導性試験を行った。第
２表に、試験結果の初期および最終導電率を示す。材料
をブラック形状に製造し、次いで２〜３倍に伸張して試
験した。添（＝Ｊ図而面第８図は、組成物ｌＯにおける
結果を示すグラフである。

第２表 試験で用いた電解液は、ＬｉＣＦ、５Ｏ３０，５ｆｖｌ
（１）ＤＭＥ／ＰＣ（５０１５０）溶液であった。

実施例１０ 実施例６と同様の方法を用いて、第１表の組成物１０を
リチウムに被覆しノこ。初め、リヂウムテプ（Ｊ、厚さ
０．６６ｍｍ、幅３８ｍｍであった。刺入および引取の
後、リチウムの厚さは０．ｌ５ｍｍに減少し、被覆の厚
さは０．０５ｍｍであった。

電導ブリッジに接続している電極の１つとしてリチウム
を用いて、実施例３と同様にしてリチウムと被覆のラミ
ネートを評価した。評価のため用いた電解液は、過塩素
準リチウム（ＬｉＣ（１０４）　０　。

１Ｍの１．２−ＤＭＥ／ＰＣ（５０１５０）溶液であっ
た。添付図面の第９図は、被覆が電解液へのポリエチレ
ンオキシドの抽出によってセパレーターへ変化する、被
覆の厚さ方向の導電率を示１゜実施例１１ 実施例１０において製造した封入リチウムを用い、電池
を製造した。電池は、実施例４と同様にして製造した。

電極の長さは２１０ｍｍであり、電解液は過塩素酸リチ
ウム１．０Ｍの１．２−ＤＭＥ／Ｐ　Ｃ（５０１５０）
溶液であった。

電解液を加えてから３０分後、電池において、開放セル
電圧（ＶＯＣ）は３．５７Ｖ、セル内部抵抗は１．３０
Ωであった。開回路で４０時間保った後、電池のＶＣＣ
は３．４０Ｖ、セル内部抵抗は１．２３Ωであった。

電池は、負荷４７Ω、２３℃で２，０■カツトオフに放
電した。得た容量は２＋８７ｍＡｈてあり、これはカソ
ードに関して７４．８％の効率に対応していた。

実施例１２ 実施例ｔｏにおいて製造した封入リチウムについて、種
々の電解液を用いて実施例３と同様にして評価した。全
ての電解液はリチウム塩ＩＭを含（−Ｊしていた。混合
溶媒電解液は、各溶媒を等量含杓していた。第３表に、
得られた結果を要約する。

第３表 試験温度＝２３℃ Ｇ　１３　Ｌ−γ−グヂロラクトン 実施例１３ 添付図面の第１０図は、本発明の電気器具の製造方法を
実施し得る電気セル製造装置の概略図である。

第１０図において、本発明の封入ポリマー保護Ｉｌ利に
よって保護されてい、るリチウム陽極月利のストリップ
２１は、サプライロール２２からフィードロール２３を
通ってレイアップロール２４へ供給される。レイアップ
ロール２４において、フィードロール２６からの陰極材
料のストリップ２５は被保護陽極と密接に整合され、リ
チウム陽極に担持された非多孔質保護材料は陽極と陰極
との間に挾まれる。次いで、整合された陽極／陰極アッ
センブリは、スプールスレッディングユニット２７、更
に、スプールワインディングユニット２８を通過する。

ここで、アッセンブリはコイル状電極アッセンブリにな
るようにコイル状にされるまたはスプールされる。次い
で、コイル状アッセンブリは、コイル状アッセンブリが
適切な電解液とともにセルケースに設置されるスプール
ケーシングユニット２９を通過する。このように概略を
示した製造装置の適切な実用的聾様は容易に考え出すこ
とができる。

本発明の電極物品は、溶融押出陰極材料、好ましくは、
ポリマー材料および適切な陰極充填剤（例えば、二酸化
マンガンで充填されたポリエチレンオキノド）から構成
される電導性複合物とともに組立てることができる。陰
極は、電気器具を製造４゛るノこめ、被保護陽極飼料お
よび他の要素（例えば、集電体）」−へ直接に押出すこ
とかできる。

押出しされていてもいなくても、陰極を通って器具の他
の要素への電解液の接近が可能であるよ−）に陰極が多
孔質であることは好ましし）。

【図面の簡単な説明】

第１図および第３図は、電導セルの概略図、第２図およ
び第４〜９図は、電解液接触時間と導電率との関係を示
すグラフ、 第１Ｏ図は、電気セル自動製造装置の概略図である。 ■・・・容器、２・・・電極、３，１７．１８・・・電
導ブリッジ、４・試料、５・・チャンバー、６　・ガス
ケット、７・・・供給口、１１・・・塩充填ポリマー、
１２・・・リチウム、１３・・・ニッケル網、１４・・
・０リング、１５・・電解液、Ｉ６・・・電極、２１．
２５・・・ストリップ、２２．２３，２４．２６・・・
ロール、２’７，２８．２９・・・ユニット。 特許出願人　レイケム・リミテッド 化　理　人　弁理士　前出　葆　ほか２名時１１ｆｉ（
分） 時間（分） 第１頁の続き 優先権主張　９１９８３ｆｌ：１２月１５日［相］イギ
リス（ＧＢ）［株］８３３３３８５＠発　明　者　ロパ
ート・ノ１ミルド　イギリス国イングラン・マツクロー
リン　ン、ウエセックス・ンド、ウィルドジャー、スウ
インド ウエイ　４幡 昭和５９年１２月　５日 特許庁　長官　殿 昭和５９年特許願第　２３２２８１　号２、発明の名称 電極物品およびその用途 ３袖正をする者 事件との関係　特許出願人 １ｉ−所　イギリス国４ングランド゛、ロンドン・イー
ジー４・１エヌエル、７エツター・レーン、ロールス・
ビルディンゲス　７番、 ロールレス・ハ１ンス 名称　レイケム・リミテッド ４代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （＋）金属本体の少なくとら一部分は、保護材料かかな
   り液体浸透性になるように、金属本体と一体にされなか
   ら、その組成が変化できる実質的に非多孔質でかなり液
   体不浸透性の可撓性保護飼料によ−）で保護さイ１てい
   ることを特徴と４−る、連続金属本体を白して成る物品
   。 （２）本体は、保護材料に接触しながら表面積が増加ケ
   るに）に変形されている第１項記載の物品。 （３）感応性＋Ａ利の少なくとも一部分は実質的に非多
   孔質でかなり液体不浸透性の可撓性保護飼料によ−て保
   護され、該本体は保護材料と接触しながら表面積か増加
   づ−るように変形されており、保護祠ト１の組成は保護
   材料がかなり液体浸透性になるように該本体と一体にさ
   れながら変化できることを特徴とする、感応性材料本体
   を有して成る物品。 （４）感応性材料本体の少なくとら一部分は実質的に非
   多孔質でかなり液体不浸透性のｉ、ｉＪ撓性保護祠料に
   封入され、保護材料の組成は、保護材料がかなり液体浸
   透性になるように該本体と一体にされながら変化できる
   ことを特徴とする、感応性Ｈ料本体を有して成る物品。 （５）本体は連続的金属本体である第３項よたは第４項
   に記載の物品。 （６）本体は、電気器具に組込まれている場合、連続電
   極として機能できる第１〜５項のい４−れかに記載の物
   品。 （７）本体は、容認できない程度に保護層へ損害を与え
   ない温度および圧力において１Ｊ鍛である金属または金
   属合金を含んで成る第１〜６項のい４″れかに記載の物
   品。 （８）本体は可撓性である第１〜７項のいずれかに記載
   の物品。 （９）本体は、同じ厚さの保護＋Ａ利より低い引張強度
   をＩＪケる第１〜８項のいずれかに記載の物品。 （１０）本体は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属
   を含ん゛て成る第１〜９項のいずれかに記載の物品。 （ｌ　ｌ）本体は金属リチウムを含んで成る第９項記載
   の物品。 （１２）本体は、その厚さか減少づ°るように保護材料
   によ−て保護されながら変形されている第１〜１１項の
   い４゛れかに記載の物品。 （１３）本体は、その厚さが０．２５ｍｍより小さい、
   好ましくは（１，１２５ｍｍより小さいストリップまた
   はノー　トの形状である第１２項記載の物品。 （１４）本体は、金属の表面形状を変化させるように、
   保護材料によって保護されながら変Ｉｆｆされている第
   １２項または第１３項に記載の物品。 （１５）本体は、電気化学セルを形成するように、保護
   ＋、ｔ　＄４によって保護されながら変形されている第
   １〜１４項のいずれかに記載の物品。 （１６）保護飼料は、かなり液体浸透性になるようにそ
   の組成変化を促進する方法で変形されている第１−１５
   項のいずれかに記載の物品。 （１７）保護材料組成は、あらゆる液体接触に無関係に
   変化する第１〜１６項のいずれかに記載の物品。 （１８）組成は加熱によって変化できる第１７項記戦の
   物品。 （Ｉ９）保護材料組成は、液体と保護材料を接触させる
   ことによって変化できる第１？−１６項のいずれかに記
   載の物品。 （２０）組成は、物品が電気器具に組込まれる場合に接
   触ｉ゛る液体との接触によって変化できる第１９項記載
   の物品。 （２１）保護材料は、保護材料組成が層化するように除
   去可能な材料を含んで成る第１〜２０項記載の物品。 （２２）除去可能な飼料は、除去後、物品の所期の最終
   使用機能に寄与できる第２１項記載の物品。 （２３）除去可能な材料は、使用時に電気器具に組込ま
   れる場合に接触する液体との接触によって除去できる第
   ２１項または第２２項に記載の物品。 （２４）除去可能な材料は、リチウムセルに使用できる
   非水性液体に溶解性である第２３項記載の物（２５）除
   去１ｉＪ能な材料は、液体と接触する場合に１Ｌ解液を
   形成する第２３項または第２４項に記載の物品。 （２６）除去可能な材料は金属塩である第２１〜２５項
   のいケれかに記載の物品。 （２７）除去可能な材料は有機ポリマーである第２１〜
   ２５項のい４′″れかに記載の物品。 （２８）除去可能な材料はポリエチレンオキノドである
   第２７項記載の物品。 （２９）保護＋４１３１の変形は除去１ｉＪ能な材料の
   除去を促進ｉ〜る第１６項および第２１〜２８項のいず
   れかに記載の物品。 （３０）保護飼料は有機ポリマー材料、好ましくはポリ
   オレフィンを含んで成る第１〜２９項のいずれかに記載
   の物品。 （３１）保護材料は、有機架橋ポリマー飼料を含ん−ζ
   成る第３０項記載の物品。 （３２）保護飼料は、組成変化４゛るため化学変化でき
   、これにより保護材料をかなり液体浸透性にする少なく
   とも１つの成分を含んで成る第１〜３１項のい４−れか
   に記載の物品。 （３３）保護材料は、かなり液体浸透性になっている場
   合、物品が電極として組込まれている電気器具の電極セ
   パレータ〜とじて機能できる第１〜３２項のい４″れか
   に記載の物品。 （３４）本体に加えて電気器具の他の要素として機能で
   きる少なくとも１つの付加的飼料を何重る第３３項記載
   の物品。 （３５）保護材料は、かなり液体不浸透性の除去可能な
   層を」二に有する第１〜３４項のいずれかに記載の物品
   。 （３６）第１〜３５項のいずれかに記載の物品をもする
   ことを特徴とする電気器具。 （３７）保護材料は、その組成か変化することによって
   かなり液体浸透性になっている第３６項記載の器具。 （３８）保護材料は、多孔質になっている第３７項記載
   の器具。 （３９）保護材料は、器具へ物品を組込んた後、かなり
   液体浸透性になっている第３７項または第３８項に記載
   の器具。 （４０）保護材料は、保護材料から、器具に組込まれて
   いる液体への除去可能な材料の抽出によってかなり液体
   浸透性になっている第３９項記載の器具。 （４１）該物品は、本体が電極として働き、保護材料が
   電極セパレーター・とじて働くように、設計されている
   、非水性電気化学セルである第３６〜４０項のいずれか
   に記載の器具。 （４２）（ａ）本体を供給し、（ｂ）保護材料で本体の
   少なくとも一部分を被覆または封入することを特徴とす
   る、第１〜３５項のいずれかに記載の物品を製造する方
   法。 （４３）保護材料は、本体上に溶融押出されている第４
   ２項記載の方法。 （４４Ｘｃ）保護材料によって保護しながら本体を変形
   ４′る工程を含んで成る第４２項または第４３項に記載
   の方法。 （４５）変形によって本体の厚さが減少する第４４項記
   載の方法。 （４６）変形によって本体の表面形状か変化する第４４
   項または第４５項に記載の方法。 （４７Ｘｄ）保護材料の組成変化を促進するように保護
   飼料を変形してかなり液体浸透性にする工程を含んで成
   る第４２〜４６項のいずれかに記載の方法。 （４８Ｘａ）第１〜３５項のいずれかに記載の物品を供
   給し、（ｂ）保護飼料の組成を変えて、保護材料をかな
   り液体浸透性にし、（ｃ）電気器具要素を与えるように
   物品を設計することを特徴とする、電気器具の製造方法
   。 （４９）物品を器具へ組込んだ後、保護材料組成を変化
   させる第４８項記載の方法。 （５０）保護材料が器具内の液体と接触することによっ
   て、１保護材料組成が変化する第４９項記載の方法。 （５１）液体要素は、液体要素において電解液を形成す
   る除去可能な材料を保護材料から抽出する第５０項記載
   の方法。 （５２）保護材料はかなり液体不浸透性の除去可能な月
   利層の一ドにあることを特徴とする、器具へ物品を組込
   む１ｌｉＪに除去可能な層を除去するトｊ加的な工程を
   含んで成る第４８〜５１項のいずれかに記載の方法。