JP2004527080A - リチウムイオンポリマー電池用の結合層の構造およびその製造方法 - Google Patents

リチウムイオンポリマー電池用の結合層の構造およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

リチウムイオンポリマー電池およびその製造方法。ポリマー／粒状物質の組成物の第１層および第２層は、それぞれの陽極および陰極を分離および結合する。第１層のポリマーおよびその関連した溶媒は、第２層のポリマーおよびその関連した溶媒とは、異なる。溶解性要件は、第１層のポリマーが第２層の溶媒に不溶性であり、そして第２層のポリマーが第１層の溶媒に不溶性であることである。層のポリマーおよび粒状物質は、電池を梱包するための頑丈なケースの必要性を取り除くために、電池の電解質を含む多孔性構造を形成する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽極および陰極が分離されていて、かつ粒状物質を含有するポリマー性材料の２つの異なる多孔質層によって結合されているリチウムイオン蓄電池、このリチウムイオン蓄電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオンポリマー電池は、種々の方法で製造される。米国特許第５，５３６，２７８号明細書において、予め準備された電極質フィルムは、加熱され、そして第１の電極に積層される。ついで第２の電極は、その積層された第１の電極に積層される。
【０００３】
米国特許第５，７７８，５１５号明細書において、フィルムの少なくとも１つの表面に前積層溶媒を使用した後に、電極フィルムおよび分離フィルムが形成され、ついで積層される。
【０００４】
米国特許第６，０２４，７７３号明細書において、分離フィルムは、電極とそれらを分離している分離フィルムとを結合するために、結合樹脂溶液によって両面が被覆される。
【０００５】
米国特許第５，３４８，８２４号明細書において、ポリマーベースのアモルファス合成物は、薄膜の形でリチウム電池の陽極上に直接溶融押出しされる。
【０００６】
シートまたはフィルムが形成されるすべての工程において、分離物質の合成物は、薄膜を形成し、かつ電極との積層工程を実施するために十分な機械的強度を有するポリマーに限定される。ポリマーに粒状物質を使用することは、機械強度が、粒状物質の添加によって、さらに減少するので、大部分で、いかなるポリマーによってもほとんど不可能である。溶解延伸ポリマーにおいて、多孔率は、制御するのが難しく、そして代表的には低い。
【０００７】
これらの欠点およびその他は、本発明の使用によって克服される。
【発明の開示】
【０００８】
（発明の要旨）
本発明は、リチウムイオンポリマー電池およびその製造方法に関する。異なるポリマー物質の２つの層が、電池の隣接した陽極および陰極（電極）を分離および結合するために、非シート形で、提供される。この層は、層の多孔率を増大するために、粒状物質を含む。異なるポリマー物質は、以下に説明される特定の溶解度の要件を有する。
【０００９】
電池は、少なくとも１つの陽極およびそれぞれの陽極に対して空間的に対立する関係にある少なくとも１つの陰極を有する。異なる多孔質分離帯／結合帯の２つの層は、間隔を維持するため、およびそれぞれの陽極をそれぞれの陰極に結合するために、それぞれの陽極および陰極の中間にある。非水溶性の電解質は、分離帯／結合帯の孔を埋める。それぞれの分離帯／結合帯は、ポリマーおよび粒状物質からなる。第１の分離帯／結合帯は、ポリマーＰ1および粒状物質Ｍ1からなる。；第２の分離帯／結合帯は、ポリマーＰ2および粒状物質Ｍ2からなる。ポリマーおよび粒状物質は、Ｐ1が溶媒Ｓ1に溶解性である、Ｐ2が溶媒Ｓ2に溶解性である、Ｐ1が溶媒Ｓ2に非溶解性である、Ｐ2が溶媒Ｓ1に非溶解性である、Ｍ1がＳ1に非溶解性である、およびＭ2がＳ2に非溶解性であるなどの溶解度特性を有すべきである。
【００１０】
電池の好ましい構造は、角柱型（積層）および円筒型（捲回）である。製造は、３つの製造方法によって行われる。この方法のすべてにおいて、ポリマーが溶媒中に溶解している第１の分離帯／結合帯は、第１の分離帯／結合帯の単一の層が、完成した電池中のそれぞれの陽極と陰極との間に存在する方法で、電極に適用される。第１の分離帯／結合帯は、ついで乾燥される。第２の分離帯／結合帯は、３つの方法のそれぞれにおいて異なる方法で提供される。しかし、第２の分離帯／結合帯のポリマーは、第２の分離帯／結合帯が溶媒Ｓ2の蒸発によって乾燥されるときに、電極が角柱型または円柱型のいずれかにおいて結合されるために、積層形状である間、少なくとも部分的に溶解条件にある。
【００１１】
第１の方法において、電極は、第２の分離帯／結合帯が十分に乾燥されておらず、そして粘着性の条件下にある間、積層される。
【００１２】
第２の方法において、電極は、それらの間の第１の分離帯／結合帯のみによって積層される。そして、第２の分離帯／結合帯は、電極間に浸透され、ついで乾燥される。
【００１３】
第３の方法において、電極は、乾燥した条件下で、それらの間に第１および第２の分離帯／結合帯によって積層される；溶媒Ｓ2はついで、乾燥されたときに電極が一緒に結合されるようにポリマーＰ1を、少なくとも部分的に溶解するために電極間に浸透される。
【００１４】
電池の最終的な製造は、３つすべての方法において、分離帯／結合帯の孔を埋めるために非水溶性の電解質を提供する工程、および電極および電解質をパックする工程を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（発明の詳細な説明）
本発明の電池は、空間的に関連した少なくとも１つの陽極と１つの陰極（電極）、ならびにイオンがその陽極と陰極との間を自由に通過することができるように、それらの電極間の空間に配置される液状の電解質を有する蓄電池である。実用的に有益になるためには、角柱型（prismatic form）電池は、それぞれの空間を占有する液状の電解質とともに、空間的に関連した複数個の陽極および陰極からなる。リチウムイオン電池についての可能な２つの構造は、１）交互配置に積層された実質的に平らな陽極および陰極を有する電池（「角柱」電池という）および２）単一の伸長された陽極および単一の伸長された陰極が積層され、ついで、コイル方法（通常は、コアについて）で捲回されている電池（一般的に「円柱」電池という）。
【００１６】
空間的な関連を維持し、そして陽極と陰極との間の接触および短絡を回避するために、陽極および陰極を、外部支持手段を必要としない構造に結合するために、結合帯（separator）／分離帯（binder）の２つの層（この層は高水準な多孔率を有するように構成される）が、陽極と陰極とのそれぞれの間に提供される。この層の両方は、分離帯および結合帯として作用し、そしてそれらの孔に電解質を含む。
【００１７】
図１（角柱配置の一例）を参照すると、陽極３０は、陰極３２と交互様式で積層される。陰極は、任意の公知の陽極構造（たとえば、その表面上に形成された陽極活性物質層（たとえば、ＬｉＣｏＯ2などのリチウムの複合酸化物）を有するアルミニウム箔）からなり得る。その他の活性物質層は、リチウム酸化マンガン、リチウム酸化ニッケル、およびそれらの混合物からなり得る。陽極は、任意の公知の陽極構造（たとえば、その表面上に形成された炭質（carbonaceous material）（たとえば、炭素グラファイト）を有する銅箔）からなり得る。電極のその他の例としては、金属リチウム、リチウム、リチウム合金、アルミニウムおよびリチウム添加物質（たとえば、カーボン、石油コークス、活性炭、グラファイト）、および当該分野で公知のその他のカーボン形態（forms）があげられる。その他の基板箔（substrate foils）は、金、ニッケル、銅合金および銅メッキ物質からなり得る。
【００１８】
第１の分離帯／結合帯層３４および第２の分離帯／結合帯層３６は、それぞれ粒状物質ならびにポリマーＰ1およびポリマーＰ2から作製されており、陽極と陰極との空間を埋める。
【００１９】
図２において、陽極および陰極の円柱型の配置が、陽極３８、陰極４０ならびに陽極と陰極との間の空間に２つの分離帯／結合帯層３４ａおよび３６ａを有することが示される。陽極および陰極の物質は，角柱配置のために説明されるものと同様であり得る。
【００２０】
図１を参照すると、それぞれの陽極と陰極の中間物は、２つの分離帯／結合帯層３４および３６である。この層は、それぞれの陽極と陰極との間の分離を維持し、そして陽極および陰極を所定の位置に保持するための結合帯として作用する。電極外部にある手段は、電池の構造を維持するために必要ではない。分離帯／結合帯は、液体として電極に適用される。そして、適用の方法は以下に説明される。液状の分離帯／結合帯は、ポリマーの溶液を得るために溶媒中にポリマーを溶解させ、ついで粒状物質をその溶液中に添加することによって調製される。たとえば、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）は、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）に溶解される。ポリマーＰ1が溶媒Ｓ1に溶解され、そしてポリマーＰ2が溶媒Ｓ2に溶解される場合、本発明の要件は、Ｐ1がＳ1に溶解性であり、かつＳ2に不溶性であり；そして、Ｐ2がＳ2に溶解性であり、かつＳ1に不溶性である、ということである。たとえば、Ｐ1がＰＶＣであり得る；Ｓ1がＴＨＦであり得る；Ｐ2がＰＥＯ（ポリエチレンオキサイド）であり得る；そして、Ｓ2がメタノールであり得る。ポリマー物質は、おおよそ親水性および疎水性に分類され得る。以下の表は、上の要件にしたがって使用され得る可能な組合せを示す。この表は、すべての可能な組合わせを含まない。表Ｉの親水性ポリマー物質のいずれかは、表ＩＩの疎水性ポリマー物質のいずれかとともに使用され得る。
【００２１】
【表１】
Figure 2004527080
【００２２】
【表２】
Figure 2004527080
【００２３】
表Ｉまたは表ＩＩのいずれかから、第１および第２の両方の分離帯／結合帯層用のポリマー／溶媒の組合せを選択し、かつ、それでもなお、上記の溶解性要件を満たすことも可能である。
【００２４】
前記のように、リチウムイオン電池が機能するためには、電解質が、イオンが自由に電極間を移動し得るために、電極間の分離帯に存在することが必要である。それぞれの分離帯／結合帯に多孔性を提供するために、粒状物質は、電極への適用の前に、溶解したポリマーに添加される。好ましい粒状物質は、ボロシリケートガラス繊維である。その他の物質としては、以下の粒状物質があげられ得る：酸化粒子（たとえば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化バロン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素）；合成または天然のゼオライト；シリケート（たとえば、ボロシリケート、カルシウムシリケート、アルミニウムポリシリケート）；セルロース物質（たとえば、木粉）およびガラス物質（たとえば、マイクロビーズ、中空マイクロスフェア、フレイク（flakes））；あるいは、以下の繊維形状（たとえば、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、アセテート繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、ボロシリケートガラス繊維、および木質繊維）における粒状物質。
【００２５】
電極に適用するための液状の分離帯／結合帯の一例は、０．５ｇｍのＰＶＣを２０ｇｍのＴＨＦに溶解させ、それに、９．５ｇｍのボロシリケートが添加されたものである。好ましい実施形態において、ボロシリケートは、およそ２４時間ボールミル中で処理されたガラス繊維として調製される。ボールミル処理後、その繊維は粉末状である。
【００２６】
電極に適用するための液状の分離帯／結合帯の第２の例は、５ｇｍのボロシリケートが添加された３０ｇｍのメタノールに１ｇｍのＰＥＯが溶解されたものである。
【００２７】
前記のように調製された分離帯／結合帯は、電極に適用され、ついで乾燥されるとすぐに、多孔性の層を形成する。この層において、粒状物質は、ポリマーで被覆され、そして電極の表面に結合している。適用された物質の溶媒は、乾燥処理において、ポリマー被覆された粒子間の空洞を残して実質的に完全に蒸発し、溶媒が蒸発するにつれてポリマーは萎縮（shrinks back）する。それに続く製造工程において、液状の電解質が提供される。この電解質は、電極間のそれぞれの分離帯／結合帯層の空洞を満たす。
【００２８】
図３ａ〜図１２ｃは、本発明のリチウムイオン電池を製造するための異なる３つの方法の種々の工程を示す。角柱型電池が最初に説明されていて、その次に円柱構造電池が説明されている。
【００２９】
第１の方法の第１工程（図３ａ）において、陽極３０は、第１の分離帯／結合帯３４によって一面が被覆されていて、そして乾燥されている。以下のすべての例に適用する、被覆の好ましい方法は、ポリマー、溶媒および粒状物質を混合し、ついで約８〜１２時間、その混合液を連続的に撹拌することによって、分離帯／結合帯を調製することである。撹拌は、懸濁液中のポリマーおよび粒状物質が均質になるまで実施される。撹拌の時間の長さは、ポリマーの型および粒状物質に依存する。分離帯／結合帯の次の調製として、棒被覆（bar coating）処理が実施される。この工程は、厚さを制御するために金属ネットを使用する。被膜の厚さは、１０〜２００μｍになるように制御される。好ましくは、その厚さは３０〜６０μｍになるように制御される。異なる厚さの金属ネットを使用することで、被膜厚さは調節され得る。しかし、類似した均一被膜を生じる他の方法が使用され得る。この製造の第１の方法において、第１の分離帯／結合帯３４の被覆の後は、溶媒を蒸発させるために乾燥が行われる。しかし、完全な乾燥は、製造のこの段階においては必ずしも必要ではない。
【００３０】
第１の方法の第２工程（図３ｂ）において、陰極３２は、前記と同じ方法で調製された第２の分離帯／結合帯３６で被覆される。しかし、この被膜は完全に乾燥されない。第２の分離帯／結合帯３６が、なお陰極３２上で少なくとも粘着性のある間、第１の分離帯／結合帯３４の乾燥被膜を有する陽極３０は、図３ｃに示すように、電極の積層を結合するために陰極３２とともに層化される。この工程は、所望の数の層が得られるまで繰り返される。
【００３１】
第１および第２の分離帯／結合帯（図３ａ〜図３ｃ）のポリマーＰ1およびＰ2のそれぞれは、前記の溶解性制限を有する。ポリマーＰ1がポリマーＰ2の溶媒Ｓ2に不溶性であるので、ポリマーP1は、図３ｃに示される工程において液状（少なくとも粘着性）のポリマーＰ2と接触して位置するときには、溶解しない。結果として、Ｐ1は、適用されたとおり、均一層で固体のままであり、それにより、電極間の分離を保証する。さらに、ポリマーＰ2を含む第２の分離帯／結合帯層３６は、電極間の分離を強める。図３ｃから理解され得るように、陽極３０は、第１の分離帯／結合帯層３４に結合していて、第１の分離帯／結合帯層３４は、第２の分離帯／結合帯層３６の結合していて、そして第２の分離帯／結合帯層３６は陰極３２に結合している。電池の構造を維持するためのさらなる支持手段は、必要とされない。さらなる交互の陽極および陰極が同様の方法で追加され、選択された大きさおよび容量の電池が製造され得る。所望の数の電極を組み立てた後で、その組立品は、好ましくは、真空下で、１２０℃で８時間乾燥される。それぞれの電極に適用された被覆は、隣接した電極に対抗される必要のある領域を覆う。電極の被覆されていない部分は、図１に示されるように、積層の側面から伸びており、当該分野で公知のように、組立ての次の段階で電気的に接続される。
【００３２】
図３ａ〜図３ｃに示される２つの分離帯／結合帯層の被覆および対応する配置の特定の手順は特徴的ではない。それぞれの陽極と陰極との間の、第１の分離帯／結合帯層および第２の分離帯／結合帯層を生じる任意の手順が適用可能である。しかし、組立て中に、第１の分離帯／結合帯層が適用され、ついで乾燥されるべきであり、そして、第２の分離帯／結合帯層が、積層をするときに、少なくとも粘着性があるべきである。
【００３３】
製造の第１の別の方法が、図４ａ〜図４ｃに示される。図４ａにおいて、２つの陽極３０は、両側面が第１の分離帯／結合帯３４で被覆され、ついで乾燥される。図４ｂにおいて、１つの陰極３２は、第２の分離帯／結合帯層３６で被覆される。最後の工程（図４ｃ）において、陽極３０および陰極３２は、第２の分離帯／結合帯３６が少なくともまだ粘着性であるあいだに、積層される。さらなる層は、同様の方法で加えられ得る。
【００３４】
電池の製造を完了させるための次の工程、ならびに前記の工程（図３ａ〜図３ｃ）は、以下：
１）１つの電極（たとえば、陽極）の一面を第１の分離帯／結合帯層３４で被覆する工程、
２）第１の層３４を乾燥する工程、
３）対立する電極（たとえば、陰極）の一面を第２の分離帯／結合帯層３６で被覆する工程、
４）第２の層３６が少なくとも粘着性であるあいだに、その電極を積層する工程、
５）選択された数の電極のために、同様の方法でさらなる陽極および陰極を追加する工程、
６）完全に積層された電極を乾燥する工程、
７）その電極に所望の電気的接続を提供する工程、
８）電極の積層の２つの分離帯／結合帯層の孔に電解質を浸透させる工程、
９）積層された電極を、適切なコンテナに配置し、そしてそのコンテナを密封する工程、
を含む。
【００３５】
密封されたコンテナ中に存在している水分を除去するために、工程８および９は、好ましくは、乾燥室で行われる。以下に説明される電解質は、非水溶性であり、かつ水分の存在が、電池の機能に弊害をもたらす。
【００３６】
前記の例および以下の例において、第１の分離帯／結合帯中の粒状物質の割合（重量で）は、５０〜９８重量％の範囲内である；第２の分離帯／結合帯中の粒状物質の割合（重量で）は、５０〜９８重量％の範囲内である。第１の分離帯／結合帯の好ましい割合は、８０〜９７重量％の範囲内である。第２の分離帯／結合帯の好ましい割合は、７０〜９２重量％の範囲内である。
【００３７】
本発明の電池の第２の製造方法は、図５ａ〜図５ｅに示される。第２の方法の第１工程（図５ａ）において、陽極３０は、第１の分離帯／結合帯３４により被覆され、そして乾燥される。工程２（図５ｂ）において、陰極３２は、第１の分離帯／結合帯３４により被覆され、そして乾燥される。工程１および２は、選択された数の陽極および陰極のために繰り返される。工程３（図５ｃ）において、調製された陽極および陰極は、第１の分離帯／結合帯３４の単一層が、交互の陽極３０および陰極３２のそれぞれの間に存在するように、ゆるく（loosely）積層される。工程４（図５ｄ）において、第２の分離帯／結合帯３６は、乾燥された層３４の間の空間に浸透され、そして被覆されていない電極の表面と対立される。この工程は、液浸によってまたは任意のその他の手段によって実施され得る。図５ｅは、陽極３０と陰極３２との間にそれぞれの分離帯／結合帯層３４および３６を有する交互の陽極３０および陰極３２を有する完成した組立品を示す。第１および第２の分離帯／結合帯３４および３６のポリマーＰ1およびＰ2の要件（前記した）は、ポリマーＰ1を有する乾燥した第１の層が溶解しておらず、そして、工程５ａおよび５ｂにおいて適用された均一厚さを維持するために、本方法においてとくに重要である。
【００３８】
図６ａ〜図６ｄは、第２の方法を使用した製造の別の方法を示す。図６ａにおいて、陽極３０は、第１の分離帯／結合帯３４で両側面が被覆され、そして乾燥される。複数個のさらなる陽極は同様に調製される。第２工程（図６ｂ）において、調製された陽極は、被覆されていない陰極と交互になるように、ゆるく積層される。第３工程（図６ｃ）において、そのゆるく積層された電極は、図６ｄに示すように、第２の分離帯／結合帯層３６を、それぞれ乾燥した第１の分離帯／結合帯層３４と陰極３２の被覆していない表面との間に加えるために、第２の分離帯／結合帯とともに浸透される。これと同様の工程が、たとえば、陰極を被覆し、そして、それを被覆されていない陽極と積層することによって、使用され得る。
【００３９】
電池の製造を完了させるための次の工程、ならびに前記の工程（図６ａ〜図６ｄ）は、以下：
１）電極（たとえば、陽極）の両側面を、第１の分離帯／結合帯層３４で被覆する工程、
２）第１の層３４を乾燥する工程、
３）被覆された電極を、被覆されていない電極（たとえば、陰極）と交互になるようにゆるく積層する工程、
４）そのゆるく積層された電極を、第２の分離帯／結合帯３６とともに浸透させる工程、
５）電極の積層を乾燥する工程、
６）所望の電気的接触を電極に提供する工程、
７）電極の積層の２つの層の孔に電解質を浸透させる工程、
８）積層された電極を、適切なコンテナ中に配置し密封する工程、
を含む。
【００４０】
工程７および８は、好ましくは、乾燥室で実施される。
【００４１】
本発明の電池の第３の製造方法は、図７ａ〜図７ｅに示される。図７ａにおいて、陽極３０は、第１の分離帯／結合帯３４で両側面が被覆され、そして乾燥される。第2工程（図７ｂ）において、陰極３２は、第２の分離帯／結合帯３６で両側面が被覆され、そして乾燥される。陽極および陰極は、ついで、図７ｃに示されるように、交互になるように積層される。次の工程において、積層された電極は、図７ｄに示されるように、ポリマーＰ2の少なくとも一部分を溶解するために溶媒Ｓ2中での積層の浸漬によって、第２の分離帯／結合帯３６の溶媒Ｓ2で浸透される。最後の工程（図７ｅ）において、積層された電極は、電極を互いに結合するために乾燥される。電極の完成した積層は、それぞれの陽極と陰極との間に第１の分離帯／結合帯層および第２の分離帯／結合帯層を有する。
【００４２】
図８ａ〜図８ｅは、第３の方法を使用する製造方法の別の方法を示す。図８ａにおいて、陽極３０は、第１の分離帯／結合帯３４で両側面が被覆され、そして乾燥される。ついで、第２の分離帯／結合帯３６は、その第１の分離帯／結合帯３４上に適用され、そして乾燥される。
【００４３】
図８ｂは、分離帯／結合帯のいかなる被覆もない陰極３２を示す。図８ｃにおいて、複数個の被覆された陽極および被覆されていない陰極は、交互になる方法で積層される。次の工程（図８ｄ）において、積層された電極は、第2の分離帯／結合帯３６の少なくとも一部分が溶解するように、溶媒Ｓ2中に浸漬される。そして、最後の工程（図８ｅ）において、組立品は乾燥され、それによって、それぞれの陽極は、それぞれの陰極に結合する。
【００４４】
電池の製造を完了させるための次の工程、ならびに前記の工程（図７ａ〜図７ｅ）は、以下：
１）電極（たとえば、陽極）の両側面を第１の分離帯／結合帯３４で被覆する工程、
２）異なる電極（たとえば、陰極）の両側面を第２の分離帯／結合帯３６で被覆する工程、
３）複数個の陽極３０および陰極３２のために工程１および２を繰り返す工程、
４）複数個の被覆した電極を積層する工程、
５）ポリマーＰ2の溶媒Ｓ2を浸透させる工程、
６）電極の積層を乾燥する工程、
７）所望の電気的接触を電極に提供する工程、
８）積層された電極の２つの層の孔に電解質を浸透させる工程、
９）積層された電極を、適切なコンテナ中に配置し、密閉させる工程、
を含む。
【００４５】
工程８および９は、好ましくは、乾燥室で実施される。
【００４６】
第３の製造方法において、第１の分離帯／結合帯上にのみ第２の分離帯／結合帯を適用することを示しているが、同様の手順が、第１の方法でも実施され得る。第１の方法において、第２の分離帯／結合帯は、次の工程が実行される前には、完全に乾燥されない。
【００４７】
本発明の完全に組み立てられた電池は、概略的に図９に示される。積層された陽極３０および陰極３２は、それぞれの電極間に、１つの分離帯／結合帯層３４および１つの分離帯／結合帯層３６を有する。積層された電極および分離帯／結合帯層は、実質的に同じ電池を生じるすべての方法として、前記された方法のいずれかによって調製され得る。電解質４２は、電極間の分離帯／結合帯の層のすべての孔を満たす。導体（conductors）４４および４６は、すべての陽極および陰極をそれぞれ接続していて、そして導線（electrical leads）５０および５２として密封されたコンテナから外に延びている。その陽極および陰極を接続するための種々の手段が、当該分野において公知である。その電極を接続する一つの方法（示さず）は、電極の積層から延びている電極の端部にニッケルメッシュをスポット溶接する方法である。
【００４８】
種々のコンテナは、当該分野において公知である。コンテナの一例は、少なくとも内部表面上にＰＥまたはＰＰなどのポリマーでラミネート加工をしたアルミニウム箔バッグである。
【００４９】
前記のように、本発明の電池は、円柱型（捲回型）構造を有し得る。円柱または六面体形状のコアは、被覆された電極を回りに捲回するのに好ましい。角柱型電池について説明された３つの製造方法は、円柱型電池を製造することに使用され得る。それぞれの方法の一例を以下に説明する。当業者は、同じ結果を得るために別の変更物（variations）を考え得る。
【００５０】
図１０ａにおいて、伸長された陽極３０ａは、第１の分離帯／結合帯３４で両側面が被覆され、そして乾燥される。伸長された陰極３２ａは、第２の分離帯／結合帯３６で両側面が被覆される（図１０ｂ）。第２の分離帯／結合帯３６が、少なくとも粘着性があるあいだ、被覆された陽極および陰極は、図２に示されるコイル型にコアの回りに捲回され、そして乾燥される。乾燥された円柱型電池は、いかなる追加的な構造も有さずに、２つの分離帯／結合帯層によってその形状に固定される。
【００５１】
図１１を参照して説明される、本発明の円柱型電池の第２の製造方法において、この電池は、伸長された陽極３０ａを第１の分離帯／結合帯３４で両側面を被覆することにより製造され、そして乾燥される。第２工程において、伸長し被覆された陽極は、伸長し被覆されていない陰極とともにコアの回りに捲回される。第１の分離帯／結合帯３４と伸長された陰極の被覆されていない表面との間の分離は、第２の分離帯／結合帯３６とともに液浸などによって浸透される。最後の工程において、捲回された陽極および陰極は、図２のようにそれぞれの陽極を、それぞれの陰極に結合するために乾燥される。
【００５２】
本発明の円柱型電池の第３の製造方法は、図１２ａ〜１２ｃを参照して説明される。図１２ａにおいて、伸長された陽極３０ａは、第１の分離帯／結合帯３４で両側面が被覆され、そして乾燥される。第２工程（図１２ｂ）において、伸長された陰極３２ａは、第２の分離帯／結合帯３６で両側面が被覆され、そして乾燥される。伸長され被覆された陽極および陰極は積層され、そしてコイル状にコアの回りに捲回される。捲回された電極は、ポリマーＰ1を有する第１の分離帯／結合帯３４層にいかなる影響もなく、ポリマーＰ2の少なくとも表面部分を溶解するために、ポリマーＰ2の溶媒Ｓ2で、液浸などによって浸透される。図２は、陽極と陰極との間に１つの分離帯／結合帯３４層および１つの第２の分離帯／結合帯３６層を有する連続的な陽極３０ａおよび連続的な陰極３２ｂを有する、完全な構造を示す。この構造は、乾燥されたポリマーによって、いかなる外部構造もなく、コイル形状に結合される。製造の３つの一般的な方法を使用する、円柱型電池を製造するための他の手順もまた可能である。
【００５３】
前記の３つの方法の使用により製造されたリチウムイオン電池は、ポリマーの連続的な形成されたフィルムまたはシートを使用するなどの公知の方法によって製造された電池よりも、多くの利点を有する。本発明の利点の例としては、以下がある：
１）多くの種々のポリマーが、それらの機械的性質を考慮することなく、層を分離および結合するために使用され得る。ポリマーの連続的な形成されたフィルムを使用して製造した電池において、特定の機械的性質を有する特定のポリマーのみが使用され得る。
２）連続的なポリマーのフィルムにおける「ピンホール（pin holes）」に関するこれまでの関心事は、本発明の方法にとって関心事ではない。たとえ「ピンホール」が層の１つに存在したとしても、第２の層が、陽極および陰極の物理的な接触を防ぎ得る。
３）本発明の電池は、電極を所定の位置に保持するための外部構造を必要としない。ポリマー物質の層は、電極を結合する。その結果として、得られる電池の厚さおよび重量を増加させる鋼製ケースは必要でない。
４）分離帯／結合帯層は、機械的強度およびピンホール問題が関心事ではないので、非常に薄くなり得、したがって、非常に薄い電池が組み立てられ得る。
５）製造のほとんどが乾燥室の外で行われ得る。先行技術の電池の製造のためのポリマーフィルムは、フィルムが水分を吸収するのを防ぐために、たいてい乾燥室で取り扱われる。そして、先行技術の電池は、製造後の移動が困難である。本発明においては、最後の工程のみが乾燥室で行われる。
６）フィルムとそれぞれの電極との間を結合するために提供されるそれぞれの面上にポリマー層があるシート形状のポリマーフィルムを有する電池と比較して、本発明の電池は、ポリマー物質層間の境界面が１つ少ない。不十分な境界面は、電気抵抗の増大を生じ得る。
７）分離帯／結合帯層は電極間の全部の空間を実質的に満たすので、液状の電解質が、スポンジと同じ様態で吸収され、そして実質的に収容され、その結果、余分な液状の電解質が必要とされない。
８）本発明の方法は、いかなる公知の電極物質に対しても使用され得る。
９）２つの分離帯／結合帯層が、密に電極表面に結合されるので、電極表面の優れた湿性が達成される。
１０）この電池は、陽極と陰極との中間に実質的に空洞のない、頑丈に結合した構造である。
１１）この結合効果は、従来のシート分離フィルムの表面上で行われる結合と比較して、２つの分離帯／結合帯層が優れる。
【００５４】
試験が、本発明の３つの製造方法によって製造された電池に対して実施された。試験条件および実験結果を、図１３〜２９に図示する。
【００５５】
角柱型を有する試験体のすべてにおいて、陰極の箔は、４ｃｍ×３．８ｃｍの寸法を有しており、領域３ｃｍ×３，８ｃｍを覆っているそれぞれの箔表面上に活性陰極物質を有していた。陽極の箔は、４ｃｍ×４ｃｍの寸法を有しており、領域３ｃｍ×４ｃｍを覆っているそれぞれの箔表面上に活性陽極物質を有していた。
【００５６】
また、試験体のすべてにおいて、陰極箔は、陰極活性物質のＬｉＣｏＯ2によって被覆されたアルミニウムであった。その他の陰極物質が可能であることに留意すべきである。陽極箔は、陽極活性物質の炭素グラファイトによって被覆された銅であった。同様に、その他の陽極物質が可能である。
【００５７】
実施例１は、第１の製造方法で製造された電池を使用して実施された。第１の分離帯／結合帯を、０．５ｇｍのＰＶＣを２０ｇｍのＴＨＦに溶解し、ついで前記のとおり調製した９．５ｇｍのガラス粒子を添加し、そして、前記した所望の均質性が得られるまで撹拌することによって調製した。第２の分離帯／結合帯は、１ｇｍのＰＥＯを３０ｇｍのメタノールに溶解し、ついで５ｇｍのガラス粒子を添加することによって調製した。この混合物を撹拌して、同一の所望の均質性にした。
【００５８】
第１の分離帯／結合帯を、棒被覆処理を使用して、約５０μｍの厚さに陰極の両側面に塗布し、そしてＴＨＦを蒸発することによって乾燥した。ついで、第２の分離帯／結合帯は、棒被覆処理を使用して、約５０μｍの厚さに陽極の両側面に塗布した。溶媒メタノールの完全な蒸発の前に、陽極および陰極を、図１に示すように積層した。電極の積層は、１１の陰極および１０の陽極からなる。ニッケルメッシュを、得られた電池のために電流コレクタとして作用するように、延びている陽極側面上および延びている陰極側面上にスポット溶接した。その電極の積層を、真空下において１２０℃で８時間乾燥され、ついで、ポリマーでラミネート加工をしたアルミニウム箔バッグに収納した。液状の電解質（ＥＣ／ＤＭＣと１Ｍ ＬｉＰＦ6とが重量割合１：１）が、電池パックに加えられ、そしてそのパックを密封した。電解質成分であるＥＣ／ＤＭＣは、エチレンカーボネート／ジメチルカーボネートである。得られた電池を、ついで、試験のすぐ前に、１トンの圧力で１０分間圧縮した。電解質を加え、かつパックを密封する工程を、乾燥室で実施した。
【００５９】
放電容量を決定するための実験を、以下のとおり実施し、そして、図１３に図示した：
１）電池を充電し、ついで第１のサイクルについて、０．１５Ａの電流で放電した。ついで、１０サイクルで充電され、そして放電される。充電条件は、４．２Ｖまで０．３Ａの一定充電であり、ついで電流が０．１５Ａ未満になるまで、４．２Ｖの一定電圧充電であった。放電条件は、電圧が２．８Ｖになるまで０．３Ａの一定放電であった。０．３Ａの電流は、約２時間行われると、完全充電または完全放電となる。このような充電／放電速度は、Ｃ／２のＣ速度（C-rate）といわれる。図１３において、第１の充電／放電サイクルは示されていない。電流（アンペア）は、線Ｃによって示され、そして、電圧（ボルト）は、線Ｖによって示される。横軸は、秒表示の試験時間を示す。放電容量試験の結果は、図１４に示される。横軸はサイクル数を示し、そして縦軸は、ｍＡｈ表示の放電容量を示す。約５５０ｍＡｈの放電容量は、サイクルのそれぞれについての結果であった。
【００６０】
実施例２では、第２の放電容量試験を、放電の異なるＣ速度を使って実施例１と同じ電池に対して実施した。試験条件を図１５に図示する。１０の充電／放電サイクルを、Ｃ／１の放電Ｃ速度（つまり０．５Ａの電流）、ついでＣ／２の充電Ｃ速度（つまり０．３Ａの電流）で実施した。図１３によると、電流（アンペア）は、線Ｃによって表され、そして、電圧（ボルト）は、線Ｖによって表される。横軸は、秒表示の試験時間を表す。
【００６１】
放電容量試験の結果を図１６に示す。約５２０ｍＡｈの放電容量は、サイクルのそれぞれについての結果であった。サイクルを、第２の試験が第１の試験と同じ電池で実施されるので、サイクル１１から２０まで示す。
【００６２】
実施例３では、第３の放電容量試験を、第１の製造方法で製造された電池を使用して実施した。すべての製造工程は、０．５ｇｍの共重合体ＰＥ／ＰＰ（ＰＥの含有量が約６０％）を２０ｇｍのヘプタン中に溶解し、ついで前記したように９．５ｇｍのガラス粒子に混合することによってポリマーＰ1が調製されることを除いては、実施例１と同じである。以下の試験条件（表ＩＩＩ）で実施した。
【００６３】
【表３】
Figure 2004527080
【００６４】
試験条件が図示され、そして、試験Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの放電容量を、図１７〜２４に図示する。図１７、１９、２１および２３において、電流（アンペア）は線Ｃで表され、そして、電圧（ボルト）は線Ｖで表される。種々の結果が、図１８、２０、２２および２４において理解され得る。
【００６５】
第４の実施例では、電池を第１の製造方法によって製造した。すべての製造工程は、電極層とポリマーの数が異なることを除いては、実施例１と同じである。試験電池は、５個の陰極および４個の陽極からなる。第１の分離帯／結合帯を、０．５ｇｍのポリスチレンを２０ｇｍのＴＨＦ（テトラヒドロフラン）に溶解させ、ついで、５ｇｍのボールミルに供したボロシリケート繊維(ball milled borosilicate fibers)を添加することによって調製した。第２の分離帯／結合帯を、１ｇｍのＰＶＰを２０ｇｍのメタノールに溶解させ、ついで、９．５ｇｍのボールミルに供したボロシリケート繊維を添加することによって調製した。
【００６６】
試験条件を、図２５に図示する。電池を、最初に０．０７Ａの電流で充電および放電した。最初のサイクル後、電池を、４．２Ｖの一定電圧充電で、０．２Ａの電流（Ｃ速度においておおよそＣ／１）で充電し、そして０．２Ａの電流で放電した。
【００６７】
試験の５サイクルの結果を、図２６に図示する。
【００６８】
第５の実施例では、電池は、６面体形状のコアに捲回された１つの陽極および１つの陰極からなり、そして、第２の製造方法によって製造した。陰極の寸法は、３．８ｃｍ×２５．２ｃｍであった。この陰極は、１つの面では３．８ｃｍ×２４．２ｃｍの活性物質の被覆、もう一方の面では３．８ｃｍ×１８．２ｃｍの活性物質の被覆を有する。陽極は、４ｃｍ×２６．３ｃｍの寸法を有した。この陽極は、１つの面では４ｃｍ×２５．３ｃｍの活性物質、もう一方の面では４ｃｍ×２０．３ｃｍの活性物質を有する。コアを、銅箔を使用して製造した。第１の分離帯／結合帯を、０．５ｇｍのＰＶＣを２０ｇｍのＴＨＦ（テトラヒドロフラン）に溶解させ、ついで、９．５ｇｍのボールミルに供したボロシリケート繊維を添加することによって調製した。陰極の両側にある第１の分離帯／結合帯を被覆および乾燥した後で、陰極および被覆されていない陽極の両方を、コアに捲回した。捲回した電極を、ついで、１ｇｍのＰＥＯ、３０ｇｍのメタノールおよび５ｇｍのボールミルに供したボロシリケートを含む液体に約２分間浸けた。液体から取り出した後、組立品を、真空炉において１２０℃で１２時間乾燥した。乾燥箱において、ＥＣ／ＤＭＣ(重量割合１：１)中１Ｍ ＬｉＰＦ6(電解質)を添加した。
【００６９】
図２７は、試験条件を図示する。電池を、最初に０．１５Ａの電流で充電および放電した。ついで、電池を、１０サイクルについて、４．２Ｖの一定電圧充電で０．３Ａの電流（Ｃ速度においておおよそＣ／１）で充電し、そして０．３Ａの電流で放電した。電池の性能を、図２８に図示する。
【００７０】
第６の実施例では、電池は、円柱型状のコアに捲回された１つの陽極および１つの陰極からなり、そして第３の製造方法によって製造した。陰極は、３．８ｃｍ×２４ｃｍの寸法を有した。この陰極は、１つの面では３．８ｃｍ×２３ｃｍの活性物質、もう一方の面では３．８ｃｍ×２１．７ｃｍの活性物質を有する。陽極は、４ｃｍ×２４ｃｍの寸法を有した。この陽極は、１つの面では４ｃｍ×２３ｃｍの活性物質、もう一方の面では４ｃｍ×１９．２ｃｍの活性物質を有する。円柱を補強するガラス繊維は、コアとして使用した。
【００７１】
陰極を、１ｇｍのＰＥ／ＰＰ、４０ｇｍのＴＣＥおよび５ｇｍのボールミルに供したボロシリケート繊維からなる組成物によって両面を被覆した。陽極を、１ｇｍのＰＥＯ、３０ｇｍのメタノールおよび５ｇｍのボールミルに供したボロシリケート繊維からなる組成物によって両面を被覆した。陽極および陰極を被覆し、そして乾燥した後、陽極および陰極をコアに捲回した。ついで、組立品を、第２の分離帯／結合帯の溶媒（すなわち、メタノール）に浸して、第２の分離帯／結合帯の少なくとも表面層を溶解した。ついで、組立品を、真空炉において、１２０℃で１２時間乾燥した。乾燥後、組立品を、液状の電解質（ＥＣ／ＤＭＣ(重量割合１：１)中１Ｍ ＬｉＰＦ6）を添加した乾燥箱に輸送した。
【００７２】
電池を、４．２〜３．０Ｖで一定電流０．０５Ａでサイクルした。試験の最初の２０サイクルについて、サイクル数に対する容量を、図２９に示す。
【００７３】
特定の物質、寸法、製造工程などが、本発明を説明する実施態様のために示されているが、種々の変更は、本出願の新規な寄与から逸脱することなく、前記教示を考慮してなされ得る。したがって、本発明の範囲の決定においては、添付の特許請求の範囲が参照されるべきである。
【００７４】
本発明がより容易に理解され得るために、以下の添付図面が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は、交互の陽極および陰極ならびに分離帯／結合帯の中間層を示す、本発明の電池の一部分の縦断図である（電池は角柱構造を有している）。
【図２】図２は、本発明の電池の概略図である（電池は円柱構造を有している）。
【図３】図３ａ，図３ｂ、図３ｃは、角柱の電池のための本発明の第１の製造方法について行われる製造工程の説明図である。
【図４】図４ａ、図４ｂ、図４ｃは、角柱の電池のための本発明の第１の製造方法について行われる図３ａ〜図３ｃに示された工程の代わりとなる製造段階を説明する図である；
【図５】図５ａ、図５ｂ、図５ｃ、図５ｄおよび図５ｅは、角柱の電池のための本発明の第２の製造方法について行われる製造工程の説明図である。
【図６】図６ａ、図６ｂ、図６ｃおよび図６ｄは、角柱の電池のための本発明の第２の製造方法について行われる図５ａ〜図５ｅに示された工程の代わりの製造工程の説明図である。
【図７】図７ａ、図７ｂ、図７ｃ、図７ｄおよび図７ｅは、角柱の電池のための本発明の第３の製造方法について行われる製造工程の説明図である。
【図８】図８ａ、図８ｂ、図８ｃ，図８ｄおよび図８ｅは、角柱の電池のための本発明の第３の製造方法について行われる図７ａ〜図７ｅに示された工程の代わりの製造工程の説明図である。
【図９】図９は、本発明の完全に製造された電池の概略図である。
【図１０】図１０ａ、図１０ｂおよび図１０ｃは、円柱の電池のための本発明の第１の製造方法について行われる製造工程の説明図である。
【図１１】図１１は、円柱の電池のための本発明の第２の製造方法について行われる製造工程の説明図である。
【図１２】図１２ａ、図１２ｂおよび図１２ｃは、円柱の電池のための本発明の第３の製造方法について行われる製造工程の説明図である。
【図１３】図１３は、方法１によって製造された本発明の角柱の電池に対して行われた試験条件の第１のセットを示すグラフである。
【図１４】図１４は、図１３に示される条件を使用して行われた試験の結果を示すグラフである。
【図１５】図１５は、方法１によって製造された本発明の同様の角柱の電池に対して行われた図１３のセットとは異なる試験条件の第２のセットを示すグラフである。
【図１６】図１６は、図１５に示された条件を使用して行われた試験の結果を示すグラフである。
【図１７】図１７は、第１の方法によって製造されたが、図１３〜図１６の電池とは異なる分離帯／結合帯を使用している角柱の電池のための試験条件の第３のセットおよび対応する結果を示すグラフである。
【図１８】図１８は、第１の方法によって製造されたが、図１３〜図１６の電池とは異なる分離帯／結合帯を使用している角柱の電池のための試験条件の第３のセットおよび対応する結果を示すグラフである。
【図１９】図１９は、第１の方法によって製造されたが、図１３〜図１６の電池とは異なる分離帯／結合帯を使用している角柱の電池のための試験条件の第３のセットおよび対応する結果を示すグラフである。
【図２０】図２０は、第１の方法によって製造されたが、図１３〜図１６の電池とは異なる分離帯／結合帯を使用している角柱の電池のための試験条件の第３のセットおよび対応する結果を示すグラフである。
【図２１】図２１は、第１の方法によって製造されたが、図１３〜図１６の電池とは異なる分離帯／結合帯を使用している角柱の電池のための試験条件の第３のセットおよび対応する結果を示すグラフである。
【図２２】図２２は、第１の方法によって製造されたが、図１３〜図１６の電池とは異なる分離帯／結合帯を使用している角柱の電池のための試験条件の第３のセットおよび対応する結果を示すグラフである。
【図２３】図２３は、第１の方法によって製造されたが、図１３〜図１６の電池とは異なる分離帯／結合帯を使用している角柱の電池のための試験条件の第３のセットおよび対応する結果を示すグラフである。
【図２４】図２４は、第１の方法によって製造されたが、図１３〜図１６の電池とは異なる分離帯／結合帯を使用している角柱の電池のための試験条件の第３のセットおよび対応する結果を示すグラフである。
【図２５】図２５は、方法１によって製造されたが、前記方法１の例とは異なる分離帯／結合帯を使用している本発明の電池に対して行われた試験条件の第四のセットを示すグラフである。
【図２６】図２６は、図２５に示された条件を使用して行われた試験の結果を示すグラフである。
【図２７】図２７は、方法２によって製造られた本発明の捲回型の電池に対して行われた試験工程の第五のセットを示すグラフである。
【図２８】図２８は、図２７に示された条件を使用して行われた試験の結果を示す図である。
【図２９】図２９は、方法３によって製造された本発明の円柱（捲回）電池に対して行われた第六の試験の結果を示すグラフである。

Claims (28)

  1. 蓄電池であって、該蓄電池が、
    少なくとも１つの陽極；
    少なくとも１つの陰極であって、それぞれの該陰極が、それぞれの該陽極に対して空間的に対立する関係にある陰極；
    該空間を維持するため、および、それぞれの陽極にそれぞれの陰極を結合させるための、陽極および陰極のそれぞれに対立する異なる多孔性の、分離帯／結合帯の中間物の２つの層；
    該分離帯／結合帯層の孔を満たす非水溶性の電解質、
    からなり、
    ここで、第１の分離帯／結合帯が、ポリマーＰ1と粒状物質Ｍ1の混合物を含み、
    第２の分離帯／結合帯が、ポリマーＰ2と粒状物質Ｍ2の混合物を含み、
    ポリマーＰ1が、溶媒Ｓ1に可溶性であり、
    ポリマーＰ2が、溶媒Ｓ2に可溶性であり、
    ポリマーＰ1が、溶媒Ｓ2に不溶性であり、
    ポリマーＰ2が、溶媒Ｓ1に不溶性であり、
    粒状物質Ｍ1が、溶媒Ｓ1に不溶性であり、そして
    粒状物質Ｍ2が、溶媒Ｓ2に不溶性である、
    蓄電池。
  2. 前記少なくとも１つの陽極および前記少なくとも１つの陰極が、角柱型積層構造として積層される請求項１記載の蓄電池。
  3. 該電池が、１つの陽極および１つの陰極を有していて、そして、該陽極および陰極が、円柱状捲回構造として形成される請求項１記載の蓄電池。
  4. 請求項２記載の蓄電池であって、
    複数個の陽極および陰極が積層され、そして、
    積層順序が、（陽極）−（第１分離帯／結合帯）−（第２分離帯／結合帯）−（陰極）−（第１分離帯／結合帯）−（第２分離帯／結合帯−（陽極）の繰り返しである、
    蓄電池。
  5. 請求項２記載の蓄電池であって、
    複数個の陽極および陰極が積層され、そして、
    積層順序が、（陽極）−（第１分離帯／結合帯）−（第２分離帯／結合帯）−（陰極）−（第２分離帯／結合帯）−（第１分離帯／結合帯−（陽極）の繰り返しである、
    蓄電池。
  6. 請求項２記載の蓄電池であって、
    複数個の陽極および陰極が積層され、そして、
    積層順序が、（陰極）−（第１分離帯／結合帯）−（第２分離帯／結合帯）−（陽極）−（第２分離帯／結合帯）−（第１分離帯／結合帯−（陰極）の繰り返しである、
    蓄電池。
  7. さらに、前記陽極および陰極が、前記円柱捲回構造を形成するために捲回されるコアを含む請求項３記載の蓄電池。
  8. 前記コアの形状が、円柱および六面体から１つ選択される請求項７記載の蓄電池。
  9. 溶媒Ｓ1が疎水性であり、そして溶媒Ｓ2が親水性である請求項１記載の蓄電池。
  10. 溶媒Ｓ1および溶媒Ｓ2が疎水性であるか、または溶媒Ｓ1および溶媒Ｓ2が親水性である請求項１記載の蓄電池。
  11. 前記疎水性溶媒Ｓ1が、ヘプタン、テトラヒドロフラン、ＤＭＦおよびＤＭＳＯから１つ選択され、そして前記親水性溶媒Ｓ2が、メタノール、エタノールおよびメタノール／クロロホルムから１つ選択される請求項９記載の蓄電池。
  12. 前記疎水性溶媒Ｓ1およびＳ2が、ヘプタン、テトラヒドロフラン、ＤＭＦおよびＤＭＳＯから選択されるか、または前記親水性溶媒Ｓ1およびＳ2が、メタノール、エタノールおよびメタノール／クロロホルムから選択される請求項１０記載の蓄電池。
  13. ポリマーＰ1が、ＰＥ、ＰＰ、ＰＶＣ、ポリスチレン、およびＰＡＮから少なくとも１つ選択され；そして、
    ポリマーＰ2が、ＰＥＯ、ＰＰＯ、ポリカーボネート、ＰＭＭＡ、およびＰＶＰから少なくとも１つ選択される、
    請求項１記載の蓄電池。
  14. 請求項１記載の蓄電池であって、ここで、粒状物質Ｍ1およびＭ2が、二酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、；合成または天然のゼオライト、ボロシリケート、カルシウムシリケート、アルミニウムポリシリケート、木粉、ガラスマイクロビース、ガラス中空マイクロスフェア、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アセテート繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、ボロシリケートガラス繊維、および木質繊維から選択される蓄電池。
  15. 粒状物質Ｍ1およびＭ2同じであるか、またはＭ1およびＭ2が異なる請求項１４記載の蓄電池。
  16. 第１の分離帯／結合帯において、粒状物質が５０〜９８重量％であり、そして、第２の分離帯／結合帯において、粒状物質が５０〜９８重量％である請求項１記載の蓄電池。
  17. 第１の分離帯／結合帯において、粒状物質が８０〜９７重量％であり、そして、第２の分離帯／結合帯において、粒状物質が７０〜９２重量％である請求項１記載の蓄電池。
  18. ポリマーＰ1および／またはポリマーＰ2が、２つ以上のポリマー物質の組合せである請求項１３記載の蓄電池。
  19. 粒状物質Ｍ1および／または粒状物質Ｍ2が、２つ以上の粒状物質の組合せである請求項１４記載の蓄電池。
  20. 前記第１の分離帯／結合帯が、１０〜２００μｍの範囲の厚さであり、そして、前記第２の分離帯／結合帯が、１０〜２００μｍの厚さである請求項１記載の蓄電池。
  21. 前記第１の分離帯／結合帯が、３０〜６０μｍの範囲の厚さであり、そして、前記第２の分離帯／結合帯が、３０〜６０μｍの厚さである請求項１記載の蓄電池。
  22. 少なくとも１つの陽極、それぞれの陽極に対して空間的に対立する関係にある少なくとも１つの陰極、該空間を維持するため、および、それぞれの陽極にそれぞれの陰極を結合させるための、陽極および陰極のそれぞれに対立する多孔性の分離帯／結合帯の中間物の２つの層、ならびに、それぞれの分離帯／結合帯層の孔を満たす非水溶性の電解質を有する蓄電池の製造方法であって、該製造方法が、
    製造が完了したときに、該第１の分離帯／結合帯の単一層が、該電池内のそれぞれの陽極と陰極との間に存在するように、溶媒Ｓ1に溶解したポリマーＰ1とともに、ポリマーＰ1を含む該第１の分離帯／結合帯の層を用いて、該陽極および／または陰極のそれぞれの少なくとも１つの表面を被覆する工程；
    該第１の分離帯／結合帯の層のそれぞれを乾燥させる工程；ついで、
    製造が完了したときに、該第２の分離帯／結合帯の単一層が、該電池内のそれぞれの陽極と陰極との間に存在するように、溶媒Ｓ2に少なくとも部分的に溶解したポリマーＰ2とともに、ポリマーＰ2を含む第２の分離帯／結合帯の層を、それぞれの陽極および／または陰極の被膜されたか、または被膜されていない少なくとも１つの表面に提供する工程；
    それぞれの陽極を、それぞれの陰極に対して空間的に対立する関係に取り付ける工程；ついで、
    それぞれの該陽極を、それぞれの該陰極に結合させるために、該第２の分離帯／結合帯のそれぞれの層を乾燥する工程、
    からなり、
    該第１の分離帯／結合帯が、ポリマーＰ1および粒状物質Ｍ1からなり、該第２の分離帯／結合帯が、ポリマーＰ2および粒状物質Ｍ2からなり、ここで、
    ポリマーＰ1が、溶媒Ｓ1に溶解性であり、
    ポリマーＰ2が、溶媒Ｓ2に溶解性であり、
    ポリマーＰ1が、溶媒Ｓ2に不溶性であり、
    ポリマーＰ2が、溶媒Ｓ1に不溶性であり、
    粒状物質Ｍ1が、溶媒Ｓ1に不溶性であり、そして、
    粒状物質Ｍ2が、溶媒Ｓ2に不溶性である、
    蓄電池の製造方法。
  23. 請求項２２記載の蓄電池の製造方法であって、さらに、
    ポリマーＰ1を溶媒Ｓ1に溶解させ、粒状物質Ｍ1を溶液に添加し、ついで、混合物が均質になるまで、得られる混合物を撹拌することによって第１の分離帯／結合帯を調製する工程、および
    ポリマーＰ2を溶媒Ｓ2に溶解させ、粒状物質Ｍ2を溶液に添加し、ついで、混合物が均質になるまで、得られる混合物を撹拌することによって第２の分離帯／結合帯を調製する工程、
    を含む蓄電池の製造方法。
  24. 少なくともそれぞれの第１の分離帯／結合帯層が、棒被膜方法によって塗布される請求項２２記載の蓄電池の製造方法。
  25. 溶媒Ｓ2に溶解したポリマーＰ2を有する前記第２の分離帯／結合帯層のそれぞれが、それぞれの陽極を、それぞれの陰極に対して空間的に対立する関係に設置する前に、提供される請求項２２記載の蓄電池の製造方法。
  26. それぞれの陽極が、第２の分離帯／結合帯の層を提供する前に、それぞれの陰極に対して空間的に対立する関係に設置され、そして、ポリマーＰ2が溶媒Ｓ2に完全に溶解される請求項２２記載の蓄電池の製造方法。
  27. 溶媒Ｓ2に溶解したポリマーＰ2を有する前記第２の分離帯／結合帯の層のぞれぞれが、それぞれの陽極をそれぞれの陰極に対して空間的に対立する関係に設置する前に提供され、そして、さらに、
    最初に、それぞれの陽極をそれぞれの陰極に対して空間的に対立する関係に設置する前に、該第２の分離帯／結合帯のそれぞれの層を乾燥させる工程、および
    それぞれの陽極を、それぞれの陰極に対して空間的に対立する関係に設置する工程の後であって、かつ該陽極を該陰極に結合させるために、該第２の分離帯／結合帯のそれぞれの層を乾燥させる工程の前に、溶媒Ｓ2で第２の分離帯／結合帯のポリマーＰ2を少なくとも部分的に溶解させる工程、
    を含む請求項２２記載の蓄電池の製造方法。
  28. さらに、それぞれの陽極をそれぞれの陰極に対して空間的に対立する関係に設置する前に、第２の分離帯／結合帯が、粘着性となるまで、該第２の分離帯／結合帯を部分的に乾燥する工程を含む請求項２５記載の蓄電池の製造方法。
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