特表 2022-536902 導電性水性媒体中で機能停止する電池及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-22

(54)【発明の名称】導電性水性媒体中で機能停止する電池及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/574 20210101AFI20220815BHJP

   H01M 50/109 20210101ALI20220815BHJP

   H01M 50/119 20210101ALI20220815BHJP

   H01M 50/128 20210101ALI20220815BHJP

   H01M 50/131 20210101ALI20220815BHJP

   H01M 50/153 20210101ALI20220815BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20220815BHJP

   H01M 50/534 20210101ALI20220815BHJP

   H01M 50/536 20210101ALI20220815BHJP

   H01M 50/121 20210101ALI20220815BHJP

   H01M 50/117 20210101ALI20220815BHJP

   H01M 50/129 20210101ALI20220815BHJP

   H01M 50/107 20210101ALI20220815BHJP

   H01M 50/152 20210101ALI20220815BHJP

   H01M 50/181 20210101ALI20220815BHJP

【ＦＩ】

H01M50/574

H01M50/109

H01M50/119

H01M50/128

H01M50/131

H01M50/153

H01M50/184 E

H01M50/534

H01M50/536

H01M50/121

H01M50/117

H01M50/129

H01M50/107

H01M50/152

H01M50/181

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021573423

(86)(22)【出願日】2020-06-10

(85)【翻訳文提出日】2022-02-08

(86)【国際出願番号】 US2020036963

(87)【国際公開番号】W WO2020251998

(87)【国際公開日】2020-12-17

(31)【優先権主張番号】62/861,280

(32)【優先日】2019-06-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/898,140

(32)【優先日】2019-09-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521540760

【氏名又は名称】フェンウッド ラボ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ラウリッヒ、ブライアン

(72)【発明者】

【氏名】マイヤーバーグ、ヨナ

(72)【発明者】

【氏名】ヴァシュドヴァン、ラヴィクマール

(72)【発明者】

【氏名】ケリー、ザカリー エー．

(72)【発明者】

【氏名】カープ、ジェフ エム．

(72)【発明者】

【氏名】ランガー、ロバート

【テーマコード（参考）】

5H011

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H011AA13

5H011BB03

5H011CC01

5H011CC02

5H011CC03

5H011CC06

5H011CC10

5H011DD06

5H011DD15

5H011DD23

5H011EE04

5H011FF04

5H011GG02

5H011HH02

5H011HH03

5H011JJ03

5H011KK00

5H011KK01

5H043AA04

5H043BA04

5H043BA07

5H043CA03

5H043CA07

5H043CA13

5H043DA09

5H043EA12

5H043EA29

5H043HA02D

5H043HA04D

5H043HA08D

5H043HA12D

5H043HA13D

5H043JA04D

5H043KA01D

5H043KA06D

5H043KA07D

5H043KA09D

5H043LA02D

(57)【要約】

本開示は、誤って飲み込まれた場合など、導電性水性環境において胃腸損傷のリスクが低減された、又はそのリスクがない電池を提供する。本開示の電池は、ＧＩ管に見られるような湿潤組織環境の導電性水性媒体を含む導電性水性媒体と接触した直後に、大きな電流の生成を有利に停止する。本開示はさらに、そのような電池の製造に有用な複数層積層材料及び電池の製造方法を提供する。電池は、いくつかの実施形態では、３Ｖ又は１．５Ｖのコイン型又はボタン電池型の電池である。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アノードケース；
内側導電層、外側導電層、及び前記内側導電層と前記外側導電層との間の絶縁層を含む、カソードケース；
アノード、カソード、及び前記アノードと前記カソードとの間に配置されたセパレータを含む、電気化学セル；並びに
前記アノードケースと前記カソードケースとの間のガスケット
を含み、
前記内側導電層及び前記外側導電層が、少なくとも１つのブリッジを介して電気的に接触している、
電池。

【請求項2】

前記電池が導電性水性媒体と接触した後、前記少なくとも１つのブリッジを介した前記内側導電層と前記外側導電層との間の前記電気的接触が低減又は切断される、請求項１に記載の電池。

【請求項3】

導電性水性媒体を介して前記アノードと前記カソードとの間に一時的な導電経路が形成されるときに電気化学的に酸化しうる材料を、前記少なくとも１つのブリッジが含む、請求項１又は請求項２に記載の電池。

【請求項4】

前記少なくとも１つのブリッジが、１つ又は複数の点で、継ぎ目を通して、及び／又はチャネルを通して、前記電気的接触を提供する、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の電池。

【請求項5】

前記少なくとも１つのブリッジが、前記外側導電層の一部と電気的に接触している前記内側導電層の一部を含む、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の電池。

【請求項6】

前記電気化学セルが１．２Ｖ以上の電圧を有する、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の電池。

【請求項7】

前記少なくとも１つのブリッジが、前記内側導電層及び／又は前記外側導電層と同じ材料を含む、請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の電池。

【請求項8】

前記少なくとも１つのブリッジが、導線、導電性ストリップ、又は導電性シートを含む、請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の電池。

【請求項9】

前記カソードケースが、底部、環状側面、及びリムを備え、前記少なくとも１つのブリッジが、前記底部、前記環状側面、前記リム、又はそれらのうち任意の組み合わせに配置される、請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の電池。

【請求項10】

前記少なくとも１つのブリッジが、前記カソードケースの前記リムに沿って配置される、請求項９に記載の電池。

【請求項11】

前記少なくとも１つのブリッジが、前記リムに沿った少なくとも一箇所で前記内側導電層及び前記外側導電層を一緒に曲げる（crimp）ことによって形成される、請求項９又は請求項１０に記載の電池。

【請求項12】

前記少なくとも１つのブリッジは複数の延長部を含み、各延長部が、
ａ）前記カソードケースの前記リムに沿って前記外側導電層に電気的に接触するように前記絶縁層の上に延在する前記内側導電層の一部、又は
ｂ）前記カソードケースの前記リムに沿って前記内側導電層に電気的に接触するように前記絶縁層の上に延在する前記外側導電層の一部、又は
ｃ）ａ）とｂ）の組み合わせ
を含む、請求項９～請求項１１のいずれか一項に記載の電池。

【請求項13】

前記少なくとも１つのブリッジは、前記カソードケースの前記リムに沿って少なくとも１つの継ぎ目を含み、前記少なくとも１つの継ぎ目が、
ａ）前記カソードケースの前記リムで前記外側導電層と電気的に接触するように前記絶縁層の上に延在している、前記内側導電層、又は
ｂ）前記カソードケースの前記リムで前記内側導電層と電気的に接触するように前記絶縁層の上に延在する、前記外側導電層、又は
ｃ）ａ）とｂ）との組み合わせ
を含む、請求項９～請求項１２のいずれか一項に記載の電池。

【請求項14】

前記少なくとも１つのブリッジが、前記カソードケースの前記絶縁層を通して前記内側導電層と前記外側導電層との間に前記電気的接触を形成するように、前記カソードケースの前記環状側面に配置される、請求項９～請求項１３のいずれか一項に記載の電池。

【請求項15】

前記少なくとも１つのブリッジが、前記カソードケースの前記絶縁層及び前記ブリッジを通して前記内側導電層と前記外側導電層との間に前記電気的接触を形成するように、前記カソードケースの前記底部に配置される、請求項９～請求項１４のいずれか一項に記載の電池。

【請求項16】

前記ブリッジが前記内側導電層及び前記外側導電層に接触して前記電気的接触を形成するように、前記ブリッジが前記ガスケットを通して配置される、請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の電池。

【請求項17】

前記少なくとも１つのブリッジが、打ち抜き（stamped）、超音波溶接、レーザ溶接、スパッタリング、物理蒸着、めっき、はんだ付け、ろう付け、熱成形、導電性インクの印刷、又は他の様態で前記内側導電層及び／又は前記外側導電層に取り付けられる、請求項１～請求項１６のいずれか一項に記載の電池。

【請求項18】

前記内側導電層が、アルミニウム、ステンレススチール、クロム、タングステン、金、バナジウム、ニッケル、チタン、タンタル、銀、銅、マグネシウム、亜鉛、それらの合金、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、請求項１～請求項１７のいずれか一項に記載の電池。

【請求項19】

前記内側導電層が、アルミニウム又はアルミニウム合金を含む、請求項１～請求項１８のいずれか一項に記載の電池。

【請求項20】

前記外側導電層が、ステンレススチール、ニッケル、金、アルミニウム、チタン、それらの合金、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、請求項１～請求項１９のいずれか一項に記載の電池。

【請求項21】

前記ステンレススチールが、ＳＳ３０４、ＳＳ３１６、ＳＳ４３０、二相系２２０５、二相系２３０４、二相系２５０７、又は１０重量％以上のクロム含有量及び／若しくは０．１重量％以上のニッケル含有量を有する１つ若しくは複数の他のスチールを含む、請求項２０に記載の電池。

【請求項22】

前記内側導電層及び／又は前記外側導電層が導電性複合材を含む、請求項１～請求項２１のいずれか一項に記載の電池。

【請求項23】

前記導電性複合材が、非導電性媒体に埋め込まれた導電性粒子を含み、全体として、前記内側導電層及び／又は前記外側導電層として前記カソードケースに組み込まれる導電性膜を形成する、請求項２２に記載の電池。

【請求項24】

前記導電性粒子が、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラフェン、グラファイト、炭素繊維、又はそれらのうち任意の二つ以上の組み合わせを含む、請求項２３に記載の電池。

【請求項25】

前記絶縁層が、前記電池の前記開回路電圧よりも大きい絶縁破壊電圧を有する、請求項１～請求項２４のいずれか一項に記載の電池。

【請求項26】

前記絶縁層が、絶縁層の厚さ２５μｍ当たり５０Ｖ以上の絶縁破壊強度を有する、請求項１～請求項２５のいずれか一項に記載の電池。

【請求項27】

前記絶縁層又は前記絶縁材料が、疎水性ポリマー、天然ゴム、酢酸セルロース、紙誘電体、セラミック、金属酸化物、窒化物、炭化物、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、請求項１～請求項２６のいずれか一項に記載の電池。

【請求項28】

前記疎水性ポリマーが、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、ペルフルオロアルコキシアルカン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンスルフィド、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ジメチルポリシロキサン、スチレン－エチレン－ブチレン－スチレン、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリオレフィン、熱可塑性ポリオレフィン、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、請求項２７に記載の電池。

【請求項29】

前記疎水性ポリマーの飽和平衡水透過性が約２％以下、約１．５％以下、約１．２５％以下、約０．７５％以下、約０．５％以下、約０．２５％以下、又は約０．１％以下である、請求項２７又は請求項２８に記載の電池。

【請求項30】

前記疎水性ポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が８０℃以下、１３０℃以下、又は１５０℃以下である、請求項２７～請求項２９のいずれか一項に記載の電池。

【請求項31】

前記金属酸化物が、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ニッケル、酸化クロム、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、請求項２７～請求項３０のいずれか一項に記載の電池。

【請求項32】

前記絶縁層が複数の絶縁層を含む、請求項１～請求項３１のいずれか一項に記載の電池。

【請求項33】

前記絶縁層が、
ａ）前記外側導電層と接触する接着層を含む複数層構造体、
ｂ）前記内側導電層と接触する接着層を含む複数層構造体、又は
ｃ）ａ）とｂ）との組み合わせ
を含む、請求項１～請求項３２のいずれか一項に記載の電池。

【請求項34】

前記接着層が、感圧接着剤、ゴム系接着剤、エポキシ、ポリウレタン、シリコーン接着剤、フェノール樹脂、ＵＶ硬化性接着剤、アクリレート接着剤、ラミネート用接着剤、フルオロポリマー、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、請求項３３に記載の電池。

【請求項35】

前記ラミネート用接着剤が、低密度又は高密度ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリオレフィン誘導体、酸含有接着剤、アイオノマー、エチレンのターポリマー、アクリレート、又はエチレン－酢酸ビニルを含む、請求項３４に記載の電池。

【請求項36】

前記酸含有接着剤が、ＥＡＡ、ＥＭＡＡ、アイオノマー、エチレンのターポリマー、酸、又はアクリレートを含む、請求項３５に記載の電池。

【請求項37】

前記絶縁層が、前記外側導電層と接触している２５μｍ～４０μｍのアクリル感圧接着剤層と、前記内側導電層と接触している１μｍ～１２．５μｍのラミネート用接着剤層と、前記２つの接着剤層の間にある１μｍ～２５μｍのポリエチレンテレフタレート層とを含む、請求項１～請求項３６のいずれか一項に記載の電池。

【請求項38】

前記絶縁層が内部支持部材をさらに含む、請求項１～請求項３７のいずれか一項に記載の電池。

【請求項39】

前記絶縁層が、絶縁材料でコーティングされた内部支持部材を含む、請求項１～請求項３８のいずれか一項に記載の電池。

【請求項40】

前記内部支持部材が、金属、ポリマー、又はそれらの組み合わせを含む、請求項３８又は請求項３９に記載の電池。

【請求項41】

前記金属が、ステンレススチール、ニッケル、銅、金、アルミニウム、チタン、亜鉛、それらの合金、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、請求項４０に記載の電池。

【請求項42】

前記ステンレススチールが、ＳＳ３０４、ＳＳ３１６、ＳＳ４３０、二相系２２０５、二相系２３０４、二相系２５０７、又は１０重量％以上のクロム含有量及び／若しくは０．１重量％以上のニッケル含有量を有する１つ若しくは複数の他のスチールを含む、請求項４１に記載の電池。

【請求項43】

前記少なくとも１つのブリッジが、ステンレススチール、マグネシウム、アルミニウム、マンガン、亜鉛、クロム、コバルト、ニッケル、スズ、アンチモン、ビスマス、銅、ケイ素、銀、ジルコニウム、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、請求項１～請求項４２のいずれか一項に記載の電池。

【請求項44】

前記ステンレススチールが、ＳＳ３０４、ＳＳ３１６、ＳＳ４３０、二相系ステンレススチール、又は１０重量％以上のクロム含有量及び／若しくは０．１重量％以上のニッケル含有量を有する１つ若しくは複数の他のスチールを含む、請求項４３に記載の電池。

【請求項45】

前記外側導電層が、約１００ｎｍ～約４００μｍ、約１００ｎｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約５０μｍ～２５０μｍ、又は約５μｍ～約２００μｍの範囲の均一な又は不均一な（varying）厚さを有する、請求項１～請求項４４のいずれか一項に記載の電池。

【請求項46】

前記内側導電層が、約１００ｎｍ～約４００μｍ、約１００ｎｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約５０μｍ～２５０μｍ、又は約５μｍ～約２００μｍの範囲の均一な又は可変の（variable）厚さを有する、請求項１～請求項４５のいずれか一項に記載の電池。

【請求項47】

前記絶縁層が、約１００ｎｍ～約４００μｍ、約１００ｎｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約５０μｍ～２５０μｍ、又は約５μｍ～約２００μｍの範囲の均一な又は不均一な厚さを有する、請求項１～請求項４６のいずれか一項に記載の電池。

【請求項48】

前記少なくとも１つのブリッジが、約１００ｎｍ～約５０μｍの範囲の均一な又は不均一な厚さを有する、請求項１～請求項４７のいずれか一項に記載の電池。

【請求項49】

前記外側導電層、前記絶縁層、及び前記内側導電層の合計厚さが、約１５０μｍ～約４５０μｍ、又は約２００μｍ～約３６０μｍの範囲である、請求項１～請求項４８のいずれか一項に記載の電池。

【請求項50】

前記電気的接触が、前記少なくとも１つのブリッジを介して前記内側導電層と前記外側導電層との間の前記電気抵抗を決定することによって測定される、請求項１～請求項４９のいずれか一項に記載の電池。

【請求項51】

前記電気的接触が、前記少なくとも１つのブリッジを介して前記内側導電層と前記外側導電層との間の前記導電率を決定することによって測定される、請求項１～請求項５０のいずれか一項に記載の電池。

【請求項52】

前記少なくとも１つのブリッジが導電性水性媒体を通る導電経路と接触する前の、前記内側導電層と前記外側導電層との間の前記電気抵抗が、１オーム未満、０．０１オーム～０．１オーム、０．０１オーム～１オーム、１オーム～１０オーム、又は１０オーム～１００オームである、請求項５０又は請求項５１に記載の電池。

【請求項53】

前記導電性水性媒体との前記接触が、水和した組織（hydrated tissue）が前記アノードケースの少なくとも１つの部分と少なくとも１つのブリッジとの両方と接触して導電経路を形成するように、前記水和した組織上に前記電池を配置することを含む、請求項２～請求項５２のいずれか一項に記載の電池。

【請求項54】

前記水和した組織が、水和したブタ食道組織である、請求項５３に記載の電池。

【請求項55】

前記導電性水性媒体との前記接触が、前記電池を前記導電性水性媒体に浸漬することを含み、前記導電性水性媒体が、前記アノードケースの少なくとも１つの部分及び少なくとも１つのブリッジの両方と接触して、前記アノードと前記カソードとの間に一時的な導電経路を形成する、請求項２～請求項５４のいずれか一項に記載の電池。

【請求項56】

１５ｋオームの抵抗器と直列接続で前記乾電池閉路電圧を測定すると、導電性水性媒体に１２０分間浸漬した後には前記乾電池閉路電圧が１．２３Ｖ以下に低下する、請求項１～請求項５５のいずれか一項に記載の電池。

【請求項57】

１５ｋオームの抵抗器と直列接続で前記乾電池閉路電圧を測定すると、０．８５％生理食塩水に１２０分間浸漬した後には前記乾電池閉路電圧が１．２３Ｖ以下に低下する、請求項１～請求項５６のいずれか一項に記載の電池。

【請求項58】

１５ｋオームの抵抗器と直列接続で前記乾電池閉路電圧を測定すると、２５％リンガー液に１２０分間浸漬した後には前記乾電池閉路電圧が１．２３Ｖ以下に低下する、請求項１～請求項５７のいずれか一項に記載の電池。

【請求項59】

１５ｋオームの抵抗器と直列接続で前記乾電池閉路電圧を測定すると、０．８５％生理食塩水又は２５％リンガー液に６０分間、２０分間、又は１０分間浸漬した後には前記乾電池電圧が１．２３Ｖ以下に低下する、請求項１～請求項５８のいずれか一項に記載の電池。

【請求項60】

前記電池が、ボタン型電池又はコイン型電池である、請求項１～請求項５９のいずれか一項に記載の電池。

【請求項61】

３ボルト又は１．５ボルトのボタン型電池又はコイン型電池である、請求項６０に記載の電池。

【請求項62】

前記電池が、ＣＲ９２７型、ＣＲ１０２５型、ＣＲ１１３０型、ＣＲ１２１６型、ＣＲ１２２０型、ＣＲ１２２５型、ＣＲ１６１６型、ＣＲ１６２０型、ＣＲ１６２５型、ＣＲ１６３２型、ＣＲ２０１２型、ＣＲ２０１６型、ＣＲ２０２５型、ＣＲ２０３２型、ＣＲ２３２０型、ＢＲ２３３５型、ＣＲ２３５４型、ＣＲ２４１２型、ＣＲ２４３０型、ＣＲ２４５０型、ＣＲ２４７７型、ＣＲ２５０７型、ＣＲ３０３２型、若しくはＣＲ１１１０８型のリチウムコイン電池、又はＳＲ４１型、ＳＲ４３型、ＳＲ４４型、ＳＲ４５型、ＳＲ４８型、ＳＲ５４型、ＳＲ５５型、ＳＲ５７型、ＳＲ５８型、ＳＲ５９型、ＳＲ６０型、ＳＲ６３型、ＳＲ６４型、ＳＲ６５型、ＳＲ６６型、ＳＲ６７型、ＳＲ６８型、ＳＲ６９型、Ｓ５１６型、ＳＲ４１６型、ＳＲ７３１型、ＳＲ５１２型、ＳＲ７１４型、ＳＲ７１２型の酸化銀コイン電池又はＬＲ４１型、ＬＲ４４型、ＬＲ５４型、又はＬＲ６６型のアルカリコイン電池である、請求項６０又は請求項６１に記載の電池。

【請求項63】

前記電池が、ＣＲ２０３２型、ＣＲ２０１６型、又はＣＲ２０２５型のリチウムコイン電池である、請求項６０～請求項６２のいずれか一項に記載の電池。

【請求項64】

前記電池が、ＡＡＡ型、ＡＡ型、Ａ型、Ｅ型９０／Ｎ型、４００１型、８１０型、９１０Ａ型、ＡＭ５型、ＬＲ１型、ＭＮ９１００型、又はＵＭ－５型の円筒形電池である、請求項１～請求項５９のいずれか一項に記載の電池。

【請求項65】

前記導電性水性媒体が約５～約７．５の開始ｐＨを有する約０．８５％生理食塩水であり、前記電池を前記生理食塩水に浸漬した後、６０分の期間にわたって５分間隔でサンプリングされた前記生理食塩水の平均ｐＨが、約１０、約９．５、約９、約８．５、又は約８の平均ｐＨを超えない、請求項２～請求項６４のいずれか一項に記載の電池。

【請求項66】

室温で少なくとも１時間、５．５～７のｐＨを有する２０ｍＬの０．８５％ｗ／ｗ生理食塩水に前記電池を浸漬した後、前記内側導電層と前記外側導電層との間の前記電気抵抗は、５００オームより大きく、５０ｋオームより大きく、又は５００ｋオームより大きい、請求項１～請求項６５のいずれか一項に記載の電池。

【請求項67】

前記電池を約５．５～７のｐＨを有する約２０ｍＬの０．８５％ｗ／ｗ生理食塩水に室温で少なくとも約３０秒～約２時間浸漬した後、前記内側導電層と前記外側導電層との間の前記電気抵抗が、約５００オームより大きく、約５０キロオームより大きく、約５００キロオームより大きい、請求項１～請求項６６のいずれか一項に記載の電池。

【請求項68】

前記絶縁層の前記絶縁破壊電圧が、約３．３ボルトより大きい、請求項１～請求項６７のいずれか一項に記載の電池。

【請求項69】

室温で少なくとも１時間、５．５～７のｐＨを有する約２０ｍＬの０．８５％ｗ／ｗ生理食塩水に前記電池を浸漬した後には約１ｋオームの抵抗器、又は約１５ｋオームの抵抗器、又は約１００ｋオームの抵抗器と直列接続した前記電池の前記電流出力が約０．１ｍＡ未満、約０．０１ｍＡ未満、又は約１μＡ未満である、請求項１～請求項６８のいずれか一項に記載の電池。

【請求項70】

約１分～約１８０分、又は約１分～約６０分、又は約１分～約１０分非導電性水性媒体に曝露された後、前記電池の前記内部抵抗の増加が、約５００オームを超えない、又は約１００オームを超えない、又は約５０オームを超えないか、又は約２０オームを超える、請求項１～請求項６９のいずれか一項に記載の電池。

【請求項71】

温度が－２０℃～６０℃の範囲である環境で保存された場合に、前記電池の前記内部抵抗の増加が、約５００オームを超えない、又は約１００オームを超えない、又は約５０オームを超えない、又は約２０オームを超える、請求項１～請求項７０のいずれか一項に記載の電池。

【請求項72】

前記電池が、温度が－２０℃～６０℃の範囲である環境中で約２時間超、又は約２時間～約６０日間、又は約１２０時間～約２０日間、又は約７日間～約６０日間保存される、請求項７１に記載の電池。

【請求項73】

前記電池が、温度が約４０℃～約６０℃の範囲である環境に約２時間～約７日間保存される、請求項７１又は請求項７２に記載の電池。

【請求項74】

相対湿度が約９５％以下である環境に貯蔵された後の前記電池の前記内部抵抗の増加が、約５００オームを超えない、又は約１００オームを超えない、又は約５０オームを超えない、又は約２０オームを超える、請求項１～請求項７３のいずれか一項に記載の電池。

【請求項75】

前記電池が、相対湿度が約９５％以下である環境に約２時間超、又は約２時間～約６０日間、又は約２時間～約２０日間、又は約１２０時間～約７日間、又は約７日間～約６０日間保存される、請求項７１、請求項７２又は請求項７４のいずれか一項に記載の電池。

【請求項76】

前記電池が、相対湿度が約３０％～約９０％である環境に約２時間～約７日間保存される、請求項７１～請求項７５のいずれか一項に記載の電池。

【請求項77】

前記電池が、相対湿度が約３０％～約９０％であり温度が約４０℃～約４５℃の範囲である環境に約２時間～約７日間保存される、請求項７１～請求項７６に記載の電池。

【請求項78】

第１の導電層、
第２の導電層、及び
前記第１の導電層と前記第２の導電層との間の絶縁層
を含む、電極ケース用多層積層体。

【請求項79】

前記第１の導電層と前記第２の導電層が、少なくとも１つのブリッジを形成するための物理的プロセス又は化学的プロセスの後に電気的に接触している、請求項７８に記載の積層体。

【請求項80】

前記積層体が電池ケース内で使用されているときに前記少なくとも１つのブリッジが導電性水性媒体と接触した後には、前記第１の導電層と前記第２の導電層との間の前記電気的接触が低減又は切断される、請求項７８に記載の積層体。

【請求項81】

前記積層体が、ａ）前記第１の導電層と前記非導電層との間の接着層、ｂ）前記第２の導電層と前記非導電層との間の接着層、又はｃ）ａ）及びｂ）の両方をさらに含む、請求項７８～請求項８０のいずれか一項に記載の積層体。

【請求項82】

前記第１の導電層が、アルミニウム、ステンレススチール、クロム、タングステン、チタン、バナジウム、ニッケル、銅、マグネシウム、モリブデン、亜鉛、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、請求項７８～請求項８１のいずれか一項に記載の積層体。

【請求項83】

前記第２の導電層が、ステンレススチール、アルミニウム、チタン、ニッケル、銅、モリブデン、亜鉛、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、請求項７８～請求項８２のいずれか一項に記載の積層体。

【請求項84】

前記ステンレススチールが、ＳＳ３０４、ＳＳ３１６、ＳＳ４３０、二相系ステンレススチール、約１０％重量以上のクロム接触及び約０．１％重量以上のニッケル含有量を有するスチール、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、請求項８３に記載の積層体。

【請求項85】

前記絶縁層が、疎水性ポリマー、天然ゴム、シリコーンエラストマー、酢酸セルロース、紙誘電体、セラミック、金属酸化物、窒化物、炭化物、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、請求項７８～請求項８４のいずれか一項に記載の積層体。

【請求項86】

前記疎水性ポリマーが、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリイミド、ジメチルポリシロキサン、陽極酸化処理アルミニウム、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせである、請求項８５に記載の積層体。

【請求項87】

前記金属酸化物が、酸化アルミニウム、酸化ニッケル、酸化クロム、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせである、請求項８６に記載の積層体。

【請求項88】

前記積層体が電池ケース内で使用されているときに前記少なくとも１つのブリッジが導電性水性媒体と接触した後には電気化学的に酸化しうる材料を、前記少なくとも１つのブリッジが含む、請求項７８～請求項８７のいずれか一項に記載の積層体。

【請求項89】

前記少なくとも１つのブリッジが、ステンレススチール、アルミニウム、クロム、ニッケル、銅、マグネシウム、亜鉛、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、請求項７８～請求項８８のいずれか一項に記載の積層体。

【請求項90】

前記第１の導電層が、約１μｍ～約４００μｍ、約１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約５０μｍ～２５０μｍ、又は約５μｍ～約２００μｍの範囲の均一な又は可変の厚さを有する、請求項７８～請求項８９のいずれか一項に記載の積層体。

【請求項91】

前記第２の導電層が、約１μｍ～約４００μｍ、約１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約５０μｍ～２５０μｍ、又は約５μｍ～約２００μｍの範囲の均一な又は可変の厚さを有する、請求項７８～請求項９０のいずれか一項に記載の積層体。

【請求項92】

前記絶縁層が、約１μｍ～約４００μｍ、約１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約５０μｍ～２５０μｍ、又は約５μｍ～約２００μｍの範囲の均一な又は可変の厚さを有する、請求項７８～請求項９１のいずれか一項に記載の積層体。

【請求項93】

請求項７８～請求項９２のいずれか一項に記載の積層体を含む、ボタンセル電池用又はコインセル電池用の電極ケース。

【請求項94】

前記電極ケースがカソードケースである、請求項９３に記載の電極ケース。

【請求項95】

底部、環状側面、及びリムを含むカソードケースを形成するために、請求項７８～請求項９２のいずれか一項に記載の積層体を打ち抜き成形すること（stamping）；並びに
前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に少なくとも１つのブリッジを形成すること
を含み、
前記第１の導電層は、前記ケースの内表面を構成し、
前記第２の導電層は、前記ケースの外表面を構成する、
カソードケースを製造する方法。

【請求項96】

前記形成することが、前記リムを曲げる（crimping）ことによって前記少なくとも１つのブリッジを形成することを含む、請求項９５に記載の方法。

【請求項97】

前記少なくとも１つのブリッジが前記打ち抜き成形で形成される、請求項９５に記載の方法。

【請求項98】

前記少なくとも１つのブリッジを形成することが、はんだ付け、蒸着、めっき、ろう付け、導電性インクを用いる印刷、又は他の様態でブリッジ材料を前記第１の導電層及び／又は前記第２の導電層に取り付けることを含む、請求項９５に記載の方法。

【請求項99】

前記少なくとも１つのブリッジが、前記第２の導電層と電気的に接触している、前記第１の導電層の一部を含む、請求項９５～請求項９８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項100】

前記少なくとも１つのブリッジが、前記第１の導電層と電気的に接触している、前記第２の導電層の一部を含む、請求項９３～請求項９９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項101】

前記少なくとも１つのブリッジが、導線、導電性ストリップ、又は導電性シートを含む、請求項９５～請求項１００のいずれか一項に記載の方法。

【請求項102】

複数のブリッジが形成される、請求項９５～請求項１０１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項103】

単一のブリッジが形成される、請求項９５～請求項１０１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項104】

リム、内表面、及び外表面を有するカップ形状の絶縁層を提供すること；
前記絶縁層の前記内表面、前記外表面、及び前記リム上に導電性膜を堆積させて、内側導電層及び少なくとも１つのブリッジを形成すること；並びに
底部、環状側壁、及びリムを有するカップ形状の外側導電層の内側に、前記導電性膜を有する前記絶縁層を配置して、前記内側導電層及び前記外側導電層が前記少なくとも１つのブリッジを介して電気的に接触するようにし、それによってカソードケースを形成すること、
を含む、カソードケースを製造する方法。

【請求項105】

前記導電性膜を有する前記絶縁層が、前記外側導電層の前記リムを部分的に覆う、請求項１０４に記載の方法。

【請求項106】

前記導電性膜を有する前記絶縁層が、前記外側導電層の前記リムを完全に覆う、請求項１０４に記載の方法。

【請求項107】

リム、内表面、及び外表面を有するカップ形状の絶縁層を提供すること；
前記絶縁層の前記内表面上に導電性膜を堆積させ、前記絶縁層の前記リム上へと前記膜を折り曲げて、内側導電層及び少なくとも１つのブリッジを形成すること；並びに
底部、環状側壁、及びリムを有するカップ形状の外側導電層の内側に、前記導電性膜を有する前記絶縁層を配置して、前記内側導電層及び前記外側導電層が前記少なくとも１つのブリッジを介して電気的に接触するようにし、それによってカソードケースを形成すること、
を含む、カソードケースを製造する方法。

【請求項108】

前記絶縁層の前記リムが延長され、前記絶縁層の前記延長されたリムが前記外側導電層の前記リム全体を覆う、請求項１０７に記載の方法。

【請求項109】

前記絶縁層の前記リムが、前記外側導電層の前記リムの一部を覆う、請求項１０８に記載の方法。

【請求項110】

内側導電層、外側導電層、及び絶縁層を提供すること；並びに
前記内側導電層と前記外側導電層と前記絶縁層とをアセンブルすることにより、カソードケースを形成すること
を含み、
前記内側導電層は、前記外側導電層に接触するように前記リム上に掛かる延長部を有する延長リムを含み、それによって少なくとも１つのブリッジを形成する、
カソードケースを製造する方法。

【請求項111】

前記絶縁層及び前記外側導電層がカップ形状に形成され、前記内側導電層が前記絶縁層及び前記外側導電層に適用されて前記カソードケースを形成する、請求項１１０に記載の方法。

【請求項112】

前記絶縁層及び／又は内側導電層が、熱成形によってカップ形状に形成される、請求項１０４～請求項１１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項113】

第１の導電層、第２の導電層、及び前記第１の導電層と前記第２の導電層との間の絶縁層を含む、積層体を提供すること；
前記積層体を、底部、環状側壁、及びリムを有するカップ形状に、打ち抜き成形すること；並びに
前記リム上に導電性箔を適用することによって、前記内側導電層と前記外側導電層との間に少なくとも１つのブリッジを形成すること
を含む、カソードケースを形成する方法。

【請求項114】

底部、環状側面、リム、内表面、及び外表面を含む内部支持体を提供すること；
前記内部支持体の前記内部、前記外部、及び前記リム上に絶縁層を堆積させること；
第１の導電性材料を、前記内表面上の絶縁層上に、及び任意で前記リム上の絶縁層上に、堆積させ、それによって内側導電層を形成すること；並びに
第２の導電性材料を、前記外表面上の前記絶縁層上に、及び任意で前記リム上の絶縁層上に、堆積させ、それによって外側導電層を形成すること
を含み、
ここで前記内側導電層及び前記外側導電層は、少なくとも１つのブリッジを介して電気的に接触している、
カソードケースを製造する方法。

【請求項115】

カップ形状の絶縁層を準備すること、ここで前記カップ形状の絶縁層は内部、リム、及び外壁を含む；
前記カップ形状の絶縁層を導電性材料でコーティングして、コーティングされたカップ形状の絶縁層を形成すること、ここで前記導電性材料は、前記内部、前記リム、及び前記外壁の上半分の約５０％以下を覆う；並びに
前記コーティングされたカップ形状の絶縁層をカップ形状の外側導電層の内側に配置して、カソードケースを形成すること
を含む、カソードケースを形成する方法。

【請求項116】

前記カップ形状の絶縁層が、絶縁材料を熱成形することによって準備される、請求項１１５に記載の方法。

【請求項117】

前記導電層が、物理蒸着を使用して前記カップ形状の絶縁層上にコーティングされる、請求項１１５又は請求項１１６に記載の方法。

【請求項118】

前記コーティングされたカップ形状の絶縁層を配置することが、圧入、接着剤による固定、又はその両方を含む、請求項１１５～請求項１１７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項119】

導電層と絶縁層とを含む積層体を提供すること；
前記積層体を、延長されたリムを有するカップ形状に形成すること；
前記延長されたリムを折り曲げて、前記カップの内側から前記カップの外壁まで連続した導電層を形成すること；並びに
前記カップ形状の積層体をカップ形状の外側導電層の内側に配置して、カソードケースを形成すること
を含む、カソードケースを形成する方法。

【請求項120】

導電層と絶縁層とを含む積層体を提供すること；
前記積層体を打ち抜き成形して、複数のタブを有する積層体カップを形成すること；
前記積層体カップの外側に向かって前記タブを折り曲げることによって、内側導電層及び絶縁層を形成すること；並びに
折り曲げられたタブを有する前記カップをカップ形状の外側導電層の内側に配置して、カソードケースを形成すること
を含む、カソードケースを形成する方法。

【請求項121】

前記カップ形状の外側導電層が、前記カップ形状の積層体上の前記タブに合うように位置する（align with）複数のチャネルを含み、前記複数のタブが前記チャネル内に折り曲げられる、請求項１２０に記載の方法。

【請求項122】

前記折り曲げられたタブ及び外側導電層にはんだ付けすること又は導電性接着剤を塗布することによって、前記内側導電層と前記外側導電層との間の電気的接続を完成させることをさらに含む、請求項１２１に記載の方法。

【請求項123】

導電性箔を提供すること；
前記導電性箔を打ち抜き成形して、複数のタブを有するカップ形状箔を形成することと、
前記カップ形状箔の外側に向かって前記タブを折り曲げること；
絶縁材料を含むカップの外側に前記タブが来るように、前記絶縁カップの内側に前記内側導電層を配置することにより、内側導電層及び絶縁層を形成すること；並びに
前記内側導電層及び絶縁層をカップ形状の外側導電層の内側に配置すること、ここで前記配置することは、圧入、接着剤による固定、又はその両方を含む
を含む、カソードケースを形成する方法。

【請求項124】

前記カップ形状の外側導電層が、前記カップ形状箔上の前記タブに合うように位置する（align with）複数のチャネルを含み、前記タブは前記チャネル内に折り曲げられる、請求項１２３に記載の方法。

【請求項125】

前記折り曲げられたタブ及び前記外側導電層にはんだ付けすること又は導電性接着剤を塗布することによって、前記内側導電層と前記外側導電層との間の電気的接続を完成させることをさらに含む、請求項１２４に記載の方法。

【請求項126】

前記絶縁層が、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン、又はそれらのうち任意の組み合わせを含む、請求項９５～請求項１２５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項127】

前記内側導電層は、アルミニウム、アルミニウム合金、又はそれらのうち任意の組み合わせを含む、請求項９５～請求項１２６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項128】

前記外側導電層がステンレススチールを含む、請求項９５～請求項１２７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項129】

請求項９５～請求項１２８のいずれか一項に記載の方法によって製造されたカソードケース。

【請求項130】

前記第１の導電層と第２の導電層とが、又は前記内側導電層と外側導電層とが、前記少なくとも１つのブリッジを介して電気的に接触しており、前記少なくとも１つのブリッジが導電性水性媒体と接触した後には前記第１の導電層と前記第２の導電層の間又は前記内側導電層と外側導電層との間の前記電気的接触が低減又は切断される、請求項１２９に記載のカソードケースを含む電池。

【請求項131】

前記電池が、図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４、図５、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、図１３Ｄ、図１３Ｅ、図１３Ｆ、図１３Ｇ、図１４、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃ、図１５Ｄ、図１５Ｅ、図１５Ｆ、図１６Ａ、図１６Ｂ、図１６Ｃ、図１６Ｄ、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１８Ａ、図１８Ｂ、図１９Ａ、図１９Ｂ、図１９Ｃ、図１９Ｄ、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１、図２２Ａ、図２２Ｂ、図２２Ｃ、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２３Ｃ、図２３Ｄ、図２４Ｃ、図２５Ａ、図２５Ｂ、図２５Ｃ、図２５Ｄ、図２６Ａ、図２６Ｂ、図２７Ａ、図２７Ｂ、図２７Ｃ、図３０Ｃ、図３０Ｄ、図３３Ａ、図３３Ｂ、図３４Ａ、図３９Ａ、図３９Ｂ、図３９Ｃ、図４０Ａ、図４０Ｂ、及び図４７のいずれか１つに記載の構成を含む、請求項１に記載の電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年６月１３日に出願された米国仮出願第６２／８６１，２８０号、及び２０１９年９月１０日に出願された米国仮特許出願第６２／８９８，１４０号の優先権の利益を主張し、これらのそれぞれは、任意の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。

【0002】

本開示は、概して、電池に関し、より詳細には、誤って飲み込まれた場合など、導電性水性環境において胃腸損傷のリスクが低減されているか、又はそのリスクがない電池に関する。

【背景技術】

【0003】

例えば、リモコン、懐中電灯、カメラ、車のキーフォブ、電卓、秤、音楽グリーティングカード、グルコメータ、時計、温度計、仮想ペットデバイス、補聴器、レーザーポインタ、ゲーム、玩具などを含むポータブル電子デバイスに電力を供給するために、毎年数十億個の電池が販売されている。電池は家庭及び社会全体に広く存在するため、残念なことに、子供、ペット、及び高齢者が電池を摂取する危険性がある。

【0004】

電池の摂取は、壊滅的な傷害を引き起こす。消化管（ＧＩ）閉塞は、異物の摂取によるリスクである。しかし、コインなどの比較的サイズの大きい物体の摂取よりも、電池の摂取は、電池がＧＩ管内で放電するときに引き起こされる組織損傷のせいで、はるかに深刻である。導電性であるＧＩ流体中の電流の流れは、電気分解を引き起こし、水酸化物イオンを生成し、それによって消化管に長期の組織損傷を引き起こす可能性がある。摂取された電池からの損傷は、食道及び他のＧＩ穿孔、気管食道瘻孔、心房食道瘻孔、食道狭窄、食道狭窄、化学熱傷、及び声帯麻痺を含む急性傷害を引き起こしている。これらの傷害は、永久的な、生命にかかわる損傷及び死さえも引き起こす可能性がある。事例研究は、ヒトにおけるＧＩ穿孔が、電池摂取の５時間後位のすぐに起こり得ることを示している。ペットでは、重度のＧＩ損傷がさらに迅速に起こり、イヌでは摂取１時間以内、ネコでは２～４時間以内に経壁的食道壊死が報告されている。

【0005】

製造業者がより小型のケーシングでより強力でよりエネルギー密度の高い電池を製造するにつれて、電池の摂取及び傷害が増加している。電池出力の増加は、対応する傷害の重症度及び電池摂取による死亡率の増加をもたらす。現在、安全基準では、玩具内の電池区画がロックされるよう規制がなされているが、電池自体をより安全にするための電池の設計はほとんどなされていない。実際、図１に示すように、電池及びロックされた電池区画に不正開封防止パッケージを導入した後でも、電池摂取に関連する傷害の発生率は上昇し続けている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

したがって、偶発的に摂取された場合に著しい組織損傷を引き起こさない電池を提供する必要がある。より具体的には、ＧＩ管などの導電性水性環境にあるときに長時間にわたって大きな電流を生成しない電池を提供する必要がある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態１．
アノードケース；
内側導電層、外側導電層、及び前記内側導電層と前記外側導電層との間の絶縁層を含む、カソードケース；
アノード、カソード、及び前記アノードと前記カソードとの間に配置されたセパレータを含む、電気化学セル；並びに
前記アノードケースと前記カソードケースとの間のガスケット
を含み、
前記内側導電層及び前記外側導電層が、少なくとも１つのブリッジを介して電気的に接触している、
電池。
実施形態２．
前記電池が導電性水性媒体と接触した後、前記少なくとも１つのブリッジを介した前記内側導電層と前記外側導電層との間の前記電気的接触が低減又は切断される、実施形態１に記載の電池。
実施形態３．
導電性水性媒体を介して前記アノードと前記カソードとの間に一時的な導電経路が形成されるときに電気化学的に酸化しうる材料を、前記少なくとも１つのブリッジが含む、実施形態１又は実施形態２に記載の電池。
実施形態４．
前記少なくとも１つのブリッジが、１つ又は複数の点で、継ぎ目を通して、及び／又はチャネルを通して、前記電気的接触を提供する、実施形態１～実施形態３のいずれか一つに記載の電池。
実施形態５．
前記少なくとも１つのブリッジが、前記外側導電層の一部と電気的に接触している前記内側導電層の一部を含む、実施形態１～実施形態４のいずれか一つに記載の電池。
実施形態６．
前記電気化学セルが１．２Ｖ以上の電圧を有する、実施形態１～実施形態５のいずれか一つに記載の電池。
実施形態７．
前記少なくとも１つのブリッジが、前記内側導電層及び／又は前記外側導電層と同じ材料を含む、実施形態１～実施形態６のいずれか一つに記載の電池。
実施形態８．
前記少なくとも１つのブリッジが、導線、導電性ストリップ、又は導電性シートを含む、実施形態１～実施形態７のいずれか一つに記載の電池。
実施形態９．
前記カソードケースが、底部、環状側面、及びリムを備え、前記少なくとも１つのブリッジが、前記底部、前記環状側面、前記リム、又はそれらのうち任意の組み合わせに配置される、実施形態１～実施形態８のいずれか一つに記載の電池。
実施形態１０．
前記少なくとも１つのブリッジが、前記カソードケースの前記リムに沿って配置される、実施形態９に記載の電池。
実施形態１１．
前記少なくとも１つのブリッジが、前記リムに沿った少なくとも一箇所で前記内側導電層及び前記外側導電層を一緒に曲げる（crimp）ことによって形成される、実施形態９又は実施形態１０に記載の電池。
実施形態１２．
前記少なくとも１つのブリッジは複数の延長部を含み、各延長部が、
ａ）前記カソードケースの前記リムに沿って前記外側導電層に電気的に接触するように前記絶縁層の上に延在する前記内側導電層の一部、又は
ｂ）前記カソードケースの前記リムに沿って前記内側導電層に電気的に接触するように前記絶縁層の上に延在する前記外側導電層の一部、又は
ｃ）ａ）とｂ）の組み合わせ
を含む、実施形態９～実施形態１１のいずれか一つに記載の電池。
実施形態１３．
前記少なくとも１つのブリッジは、前記カソードケースの前記リムに沿って少なくとも１つの継ぎ目を含み、前記少なくとも１つの継ぎ目が、
ａ）前記カソードケースの前記リムで前記外側導電層と電気的に接触するように前記絶縁層の上に延在している、前記内側導電層、又は
ｂ）前記カソードケースの前記リムで前記内側導電層と電気的に接触するように前記絶縁層の上に延在する、前記外側導電層、又は
ｃ）ａ）とｂ）との組み合わせ
を含む、実施形態９～実施形態１２のいずれか一つに記載の電池。
実施形態１４．
前記少なくとも１つのブリッジが、前記カソードケースの前記絶縁層を通して前記内側導電層と前記外側導電層との間に前記電気的接触を形成するように、前記カソードケースの前記環状側面に配置される、実施形態９～実施形態１３のいずれか一つに記載の電池。
実施形態１５．
前記少なくとも１つのブリッジが、前記カソードケースの前記絶縁層及び前記ブリッジを通して前記内側導電層と前記外側導電層との間に前記電気的接触を形成するように、前記カソードケースの前記底部に配置される、実施形態９～実施形態１４のいずれか一つに記載の電池。
実施形態１６．
前記ブリッジが前記内側導電層及び前記外側導電層に接触して前記電気的接触を形成するように、前記ブリッジが前記ガスケットを通して配置される、実施形態１～実施形態８のいずれか一つに記載の電池。
実施形態１７．
前記少なくとも１つのブリッジが、打ち抜き（stamped）、超音波溶接、レーザ溶接、スパッタリング、物理蒸着、めっき、はんだ付け、ろう付け、熱成形、導電性インクの印刷、又は他の様態で前記内側導電層及び／又は前記外側導電層に取り付けられる、実施形態１～実施形態１６のいずれか一つに記載の電池。
実施形態１８．
前記内側導電層が、アルミニウム、ステンレススチール、クロム、タングステン、金、バナジウム、ニッケル、チタン、タンタル、銀、銅、マグネシウム、亜鉛、それらの合金、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、実施形態１～実施形態１７のいずれか一つに記載の電池。
実施形態１９．
前記内側導電層が、アルミニウム又はアルミニウム合金を含む、実施形態１～実施形態１８のいずれか一つに記載の電池。
実施形態２０．
前記外側導電層が、ステンレススチール、ニッケル、金、アルミニウム、チタン、それらの合金、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、実施形態１～実施形態１９のいずれか一つに記載の電池。
実施形態２１．
前記ステンレススチールが、ＳＳ３０４、ＳＳ３１６、ＳＳ４３０、二相系２２０５、二相系２３０４、二相系２５０７、又は１０重量％以上のクロム含有量及び／若しくは０．１重量％以上のニッケル含有量を有する１つ若しくは複数の他のスチールを含む、実施形態２０に記載の電池。
実施形態２２．
前記内側導電層及び／又は前記外側導電層が導電性複合材を含む、実施形態１～実施形態２１のいずれか一つに記載の電池。
実施形態２３．
前記導電性複合材が、非導電性媒体に埋め込まれた導電性粒子を含み、全体として、前記内側導電層及び／又は前記外側導電層として前記カソードケースに組み込まれる導電性膜を形成する、実施形態２２に記載の電池。
実施形態２４．
前記導電性粒子が、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラフェン、グラファイト、炭素繊維、又はそれらのうち任意の二つ以上の組み合わせを含む、実施形態２３に記載の電池。
実施形態２５．
前記絶縁層が、前記電池の前記開回路電圧よりも大きい絶縁破壊電圧を有する、実施形態１～実施形態２４のいずれか一つに記載の電池。
実施形態２６．
前記絶縁層が、絶縁層の厚さ２５μｍ当たり５０Ｖ以上の絶縁破壊強度を有する、実施形態１～実施形態２５のいずれか一つに記載の電池。
実施形態２７．
前記絶縁層又は前記絶縁材料が、疎水性ポリマー、天然ゴム、酢酸セルロース、紙誘電体、セラミック、金属酸化物、窒化物、炭化物、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、実施形態１～実施形態２６のいずれか一つに記載の電池。
実施形態２８．
前記疎水性ポリマーが、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、ペルフルオロアルコキシアルカン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンスルフィド、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ジメチルポリシロキサン、スチレン－エチレン－ブチレン－スチレン、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリオレフィン、熱可塑性ポリオレフィン、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、実施形態２７に記載の電池。
実施形態２９．
前記疎水性ポリマーの飽和平衡水透過性が約２％以下、約１．５％以下、約１．２５％以下、約０．７５％以下、約０．５％以下、約０．２５％以下、又は約０．１％以下である、実施形態２７又は実施形態２８に記載の電池。
実施形態３０．
前記疎水性ポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が８０℃以下、１３０℃以下、又は１５０℃以下である、実施形態２７～実施形態２９のいずれか一つに記載の電池。
実施形態３１．
前記金属酸化物が、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ニッケル、酸化クロム、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、実施形態２７～実施形態３０のいずれか一つに記載の電池。
実施形態３２．
前記絶縁層が複数の絶縁層を含む、実施形態１～実施形態３１のいずれか一つに記載の電池。
実施形態３３．
前記絶縁層が、
ａ）前記外側導電層と接触する接着層を含む複数層構造体、
ｂ）前記内側導電層と接触する接着層を含む複数層構造体、又は
ｃ）ａ）とｂ）との組み合わせ
を含む、実施形態１～実施形態３２のいずれか一つに記載の電池。
実施形態３４．
前記接着層が、感圧接着剤、ゴム系接着剤、エポキシ、ポリウレタン、シリコーン接着剤、フェノール樹脂、ＵＶ硬化性接着剤、アクリレート接着剤、ラミネート用接着剤、フルオロポリマー、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、実施形態３３に記載の電池。
実施形態３５．
前記ラミネート用接着剤が、低密度又は高密度ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリオレフィン誘導体、酸含有接着剤、アイオノマー、エチレンのターポリマー、アクリレート、又はエチレン－酢酸ビニルを含む、実施形態３４に記載の電池。
実施形態３６．
前記酸含有接着剤が、ＥＡＡ、ＥＭＡＡ、アイオノマー、エチレンのターポリマー、酸、又はアクリレートを含む、実施形態３５に記載の電池。
実施形態３７．
前記絶縁層が、前記外側導電層と接触している２５μｍ～４０μｍのアクリル感圧接着剤層と、前記内側導電層と接触している１μｍ～１２．５μｍのラミネート用接着剤層と、前記２つの接着剤層の間にある１μｍ～２５μｍのポリエチレンテレフタレート層とを含む、実施形態１～実施形態３６のいずれか一つに記載の電池。
実施形態３８．
前記絶縁層が内部支持部材をさらに含む、実施形態１～実施形態３７のいずれか一つに記載の電池。
実施形態３９．
前記絶縁層が、絶縁材料でコーティングされた内部支持部材を含む、実施形態１～実施形態３８のいずれか一つに記載の電池。
実施形態４０．
前記内部支持部材が、金属、ポリマー、又はそれらの組み合わせを含む、実施形態３８又は実施形態３９に記載の電池。
実施形態４１．
前記金属が、ステンレススチール、ニッケル、銅、金、アルミニウム、チタン、亜鉛、それらの合金、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、実施形態４０に記載の電池。
実施形態４２．
前記ステンレススチールが、ＳＳ３０４、ＳＳ３１６、ＳＳ４３０、二相系２２０５、二相系２３０４、二相系２５０７、又は１０重量％以上のクロム含有量及び／若しくは０．１重量％以上のニッケル含有量を有する１つ若しくは複数の他のスチールを含む、実施形態４１に記載の電池。
実施形態４３．
前記少なくとも１つのブリッジが、ステンレススチール、マグネシウム、アルミニウム、マンガン、亜鉛、クロム、コバルト、ニッケル、スズ、アンチモン、ビスマス、銅、ケイ素、銀、ジルコニウム、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、実施形態１～実施形態４２のいずれか一つに記載の電池。
実施形態４４．
前記ステンレススチールが、ＳＳ３０４、ＳＳ３１６、ＳＳ４３０、二相系ステンレススチール、又は１０重量％以上のクロム含有量及び／若しくは０．１重量％以上のニッケル含有量を有する１つ若しくは複数の他のスチールを含む、実施形態４３に記載の電池。
実施形態４５．
前記外側導電層が、約１００ｎｍ～約４００μｍ、約１００ｎｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約５０μｍ～２５０μｍ、又は約５μｍ～約２００μｍの範囲の均一な又は不均一な（varying）厚さを有する、実施形態１～実施形態４４のいずれか一つに記載の電池。
実施形態４６．
前記内側導電層が、約１００ｎｍ～約４００μｍ、約１００ｎｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約５０μｍ～２５０μｍ、又は約５μｍ～約２００μｍの範囲の均一な又は可変の（variable）厚さを有する、実施形態１～実施形態４５のいずれか一つに記載の電池。
実施形態４７．
前記絶縁層が、約１００ｎｍ～約４００μｍ、約１００ｎｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約５０μｍ～２５０μｍ、又は約５μｍ～約２００μｍの範囲の均一な又は不均一な厚さを有する、実施形態１～実施形態４６のいずれか一つに記載の電池。
実施形態４８．
前記少なくとも１つのブリッジが、約１００ｎｍ～約５０μｍの範囲の均一な又は不均一な厚さを有する、実施形態１～実施形態４７のいずれか一つに記載の電池。
実施形態４９．
前記外側導電層、前記絶縁層、及び前記内側導電層の合計厚さが、約１５０μｍ～約４５０μｍ、又は約２００μｍ～約３６０μｍの範囲である、実施形態１～実施形態４８のいずれか一つに記載の電池。
実施形態５０．
前記電気的接触が、前記少なくとも１つのブリッジを介して前記内側導電層と前記外側導電層との間の前記電気抵抗を決定することによって測定される、実施形態１～実施形態４９のいずれか一つに記載の電池。
実施形態５１．
前記電気的接触が、前記少なくとも１つのブリッジを介して前記内側導電層と前記外側導電層との間の前記導電率を決定することによって測定される、実施形態１～実施形態５０のいずれか一つに記載の電池。
実施形態５２．
前記少なくとも１つのブリッジが導電性水性媒体を通る導電経路と接触する前の、前記内側導電層と前記外側導電層との間の前記電気抵抗が、１オーム未満、０．０１オーム～０．１オーム、０．０１オーム～１オーム、１オーム～１０オーム、又は１０オーム～１００オームである、実施形態５０又は実施形態５１に記載の電池。
実施形態５３．
前記導電性水性媒体との前記接触が、水和した組織（hydrated tissue）が前記アノードケースの少なくとも１つの部分と少なくとも１つのブリッジとの両方と接触して導電経路を形成するように、前記水和した組織上に前記電池を配置することを含む、実施形態２～実施形態５２のいずれか一つに記載の電池。
実施形態５４．
前記水和した組織が、水和したブタ食道組織である、実施形態５３に記載の電池。
実施形態５５．
前記導電性水性媒体との前記接触が、前記電池を前記導電性水性媒体に浸漬することを含み、前記導電性水性媒体が、前記アノードケースの少なくとも１つの部分及び少なくとも１つのブリッジの両方と接触して、前記アノードと前記カソードとの間に一時的な導電経路を形成する、実施形態２～実施形態５４のいずれか一つに記載の電池。
実施形態５６．
１５ｋオームの抵抗器と直列接続で前記乾電池閉路電圧を測定すると、導電性水性媒体に１２０分間浸漬した後には前記乾電池閉路電圧が１．２３Ｖ以下に低下する、実施形態１～実施形態５５のいずれか一つに記載の電池。
実施形態５７．
１５ｋオームの抵抗器と直列接続で前記乾電池閉路電圧を測定すると、０．８５％生理食塩水に１２０分間浸漬した後には前記乾電池閉路電圧が１．２３Ｖ以下に低下する、実施形態１～実施形態５６のいずれか一つに記載の電池。
実施形態５８．
１５ｋオームの抵抗器と直列接続で前記乾電池閉路電圧を測定すると、２５％リンガー液に１２０分間浸漬した後には前記乾電池閉路電圧が１．２３Ｖ以下に低下する、実施形態１～実施形態５７のいずれか一つに記載の電池。
実施形態５９．
１５ｋオームの抵抗器と直列接続で前記乾電池閉路電圧を測定すると、０．８５％生理食塩水又は２５％リンガー液に６０分間、２０分間、又は１０分間浸漬した後には前記乾電池電圧が１．２３Ｖ以下に低下する、実施形態１～実施形態５８のいずれか一つに記載の電池。
実施形態６０．
前記電池が、ボタン型電池又はコイン型電池である、実施形態１～実施形態５９のいずれか一つに記載の電池。
実施形態６１．
３ボルト又は１．５ボルトのボタン型電池又はコイン型電池である、実施形態６０に記載の電池。
実施形態６２．
前記電池が、ＣＲ９２７型、ＣＲ１０２５型、ＣＲ１１３０型、ＣＲ１２１６型、ＣＲ１２２０型、ＣＲ１２２５型、ＣＲ１６１６型、ＣＲ１６２０型、ＣＲ１６２５型、ＣＲ１６３２型、ＣＲ２０１２型、ＣＲ２０１６型、ＣＲ２０２５型、ＣＲ２０３２型、ＣＲ２３２０型、ＢＲ２３３５型、ＣＲ２３５４型、ＣＲ２４１２型、ＣＲ２４３０型、ＣＲ２４５０型、ＣＲ２４７７型、ＣＲ２５０７型、ＣＲ３０３２型、若しくはＣＲ１１１０８型のリチウムコイン電池、又はＳＲ４１型、ＳＲ４３型、ＳＲ４４型、ＳＲ４５型、ＳＲ４８型、ＳＲ５４型、ＳＲ５５型、ＳＲ５７型、ＳＲ５８型、ＳＲ５９型、ＳＲ６０型、ＳＲ６３型、ＳＲ６４型、ＳＲ６５型、ＳＲ６６型、ＳＲ６７型、ＳＲ６８型、ＳＲ６９型、Ｓ５１６型、ＳＲ４１６型、ＳＲ７３１型、ＳＲ５１２型、ＳＲ７１４型、ＳＲ７１２型の酸化銀コイン電池又はＬＲ４１型、ＬＲ４４型、ＬＲ５４型、又はＬＲ６６型のアルカリコイン電池である、実施形態６０又は実施形態６１に記載の電池。
実施形態６３．
前記電池が、ＣＲ２０３２型、ＣＲ２０１６型、又はＣＲ２０２５型のリチウムコイン電池である、実施形態６０～実施形態６２のいずれか一つに記載の電池。
実施形態６４．
前記電池が、ＡＡＡ型、ＡＡ型、Ａ型、Ｅ型９０／Ｎ型、４００１型、８１０型、９１０Ａ型、ＡＭ５型、ＬＲ１型、ＭＮ９１００型、又はＵＭ－５型の円筒形電池である、実施形態１～実施形態５９のいずれか一つに記載の電池。
実施形態６５．
前記導電性水性媒体が約５～約７．５の開始ｐＨを有する約０．８５％生理食塩水であり、前記電池を前記生理食塩水に浸漬した後、６０分の期間にわたって５分間隔でサンプリングされた前記生理食塩水の平均ｐＨが、約１０、約９．５、約９、約８．５、又は約８の平均ｐＨを超えない、実施形態２～実施形態６４のいずれか一つに記載の電池。
実施形態６６．
室温で少なくとも１時間、５．５～７のｐＨを有する２０ｍＬの０．８５％ｗ／ｗ生理食塩水に前記電池を浸漬した後、前記内側導電層と前記外側導電層との間の前記電気抵抗は、５００オームより大きく、５０ｋオームより大きく、又は５００ｋオームより大きい、実施形態１～実施形態６５のいずれか一つに記載の電池。
実施形態６７．
前記電池を約５．５～７のｐＨを有する約２０ｍＬの０．８５％ｗ／ｗ生理食塩水に室温で少なくとも約３０秒～約２時間浸漬した後、前記内側導電層と前記外側導電層との間の前記電気抵抗が、約５００オームより大きく、約５０キロオームより大きく、約５００キロオームより大きい、実施形態１～実施形態６６のいずれか一つに記載の電池。
実施形態６８．
前記絶縁層の前記絶縁破壊電圧が、約３．３ボルトより大きい、実施形態１～実施形態６７のいずれか一つに記載の電池。
実施形態６９．
室温で少なくとも１時間、５．５～７のｐＨを有する約２０ｍＬの０．８５％ｗ／ｗ生理食塩水に前記電池を浸漬した後には約１ｋオームの抵抗器、又は約１５ｋオームの抵抗器、又は約１００ｋオームの抵抗器と直列接続した前記電池の前記電流出力が約０．１ｍＡ未満、約０．０１ｍＡ未満、又は約１μＡ未満である、実施形態１～実施形態６８のいずれか一つに記載の電池。
実施形態７０．
約１分～約１８０分、又は約１分～約６０分、又は約１分～約１０分非導電性水性媒体に曝露された後、前記電池の前記内部抵抗の増加が、約５００オームを超えない、又は約１００オームを超えない、又は約５０オームを超えないか、又は約２０オームを超える、実施形態１～実施形態６９のいずれか一つに記載の電池。
実施形態７１．
温度が－２０℃～６０℃の範囲である環境で保存された場合に、前記電池の前記内部抵抗の増加が、約５００オームを超えない、又は約１００オームを超えない、又は約５０オームを超えない、又は約２０オームを超える、実施形態１～実施形態７０のいずれか一つに記載の電池。
実施形態７２．
前記電池が、温度が－２０℃～６０℃の範囲である環境中で約２時間超、又は約２時間～約６０日間、又は約１２０時間～約２０日間、又は約７日間～約６０日間保存される、実施形態７１に記載の電池。
実施形態７３．
前記電池が、温度が約４０℃～約６０℃の範囲である環境に約２時間～約７日間保存される、実施形態７１又は実施形態７２に記載の電池。
実施形態７４．
相対湿度が約９５％以下である環境に貯蔵された後の前記電池の前記内部抵抗の増加が、約５００オームを超えない、又は約１００オームを超えない、又は約５０オームを超えない、又は約２０オームを超える、実施形態１～実施形態７３のいずれか一つに記載の電池。
実施形態７５．
前記電池が、相対湿度が約９５％以下である環境に約２時間超、又は約２時間～約６０日間、又は約２時間～約２０日間、又は約１２０時間～約７日間、又は約７日間～約６０日間保存される、実施形態７１、実施形態７２又は実施形態７４のいずれか一つに記載の電池。
実施形態７６．
前記電池が、相対湿度が約３０％～約９０％である環境に約２時間～約７日間保存される、実施形態７１～実施形態７５のいずれか一つに記載の電池。
実施形態７７．
前記電池が、相対湿度が約３０％～約９０％であり温度が約４０℃～約４５℃の範囲である環境に約２時間～約７日間保存される、実施形態７１～実施形態７６に記載の電池。
実施形態７８．
第１の導電層、
第２の導電層、及び
前記第１の導電層と前記第２の導電層との間の絶縁層
を含む、電極ケース用多層積層体。
実施形態７９．
前記第１の導電層と前記第２の導電層が、少なくとも１つのブリッジを形成するための物理的プロセス又は化学的プロセスの後に電気的に接触している、実施形態７８に記載の積層体。
実施形態８０．
前記積層体が電池ケース内で使用されているときに前記少なくとも１つのブリッジが導電性水性媒体と接触した後には、前記第１の導電層と前記第２の導電層との間の前記電気的接触が低減又は切断される、実施形態７８に記載の積層体。
実施形態８１．
前記積層体が、ａ）前記第１の導電層と前記非導電層との間の接着層、ｂ）前記第２の導電層と前記非導電層との間の接着層、又はｃ）ａ）及びｂ）の両方をさらに含む、実施形態７８～実施形態８０のいずれか一つに記載の積層体。
実施形態８２．
前記第１の導電層が、アルミニウム、ステンレススチール、クロム、タングステン、チタン、バナジウム、ニッケル、銅、マグネシウム、モリブデン、亜鉛、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、実施形態７８～実施形態８１のいずれか一つに記載の積層体。
実施形態８３．
前記第２の導電層が、ステンレススチール、アルミニウム、チタン、ニッケル、銅、モリブデン、亜鉛、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、実施形態７８～実施形態８２のいずれか一つに記載の積層体。
実施形態８４．
前記ステンレススチールが、ＳＳ３０４、ＳＳ３１６、ＳＳ４３０、二相系ステンレススチール、約１０％重量以上のクロム接触及び約０．１％重量以上のニッケル含有量を有するスチール、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、実施形態８３に記載の積層体。
実施形態８５．
前記絶縁層が、疎水性ポリマー、天然ゴム、シリコーンエラストマー、酢酸セルロース、紙誘電体、セラミック、金属酸化物、窒化物、炭化物、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、実施形態７８～実施形態８４のいずれか一つに記載の積層体。
実施形態８６．
前記疎水性ポリマーが、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリイミド、ジメチルポリシロキサン、陽極酸化処理アルミニウム、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせである、実施形態８５に記載の積層体。
実施形態８７．
前記金属酸化物が、酸化アルミニウム、酸化ニッケル、酸化クロム、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせである、実施形態８６に記載の積層体。
実施形態８８．
前記積層体が電池ケース内で使用されているときに前記少なくとも１つのブリッジが導電性水性媒体と接触した後には電気化学的に酸化しうる材料を、前記少なくとも１つのブリッジが含む、実施形態７８～実施形態８７のいずれか一つに記載の積層体。
実施形態８９．
前記少なくとも１つのブリッジが、ステンレススチール、アルミニウム、クロム、ニッケル、銅、マグネシウム、亜鉛、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む、実施形態７８～実施形態８８のいずれか一つに記載の積層体。
実施形態９０．
前記第１の導電層が、約１μｍ～約４００μｍ、約１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約５０μｍ～２５０μｍ、又は約５μｍ～約２００μｍの範囲の均一な又は可変の厚さを有する、実施形態７８～実施形態８９のいずれか一つに記載の積層体。
実施形態９１．
前記第２の導電層が、約１μｍ～約４００μｍ、約１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約５０μｍ～２５０μｍ、又は約５μｍ～約２００μｍの範囲の均一な又は可変の厚さを有する、実施形態７８～実施形態９０のいずれか一つに記載の積層体。
実施形態９２．
前記絶縁層が、約１μｍ～約４００μｍ、約１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約５０μｍ～２５０μｍ、又は約５μｍ～約２００μｍの範囲の均一な又は可変の厚さを有する、実施形態７８～実施形態９１のいずれか一つに記載の積層体。
実施形態９３．
実施形態７８～実施形態９２のいずれか一つに記載の積層体を含む、ボタンセル電池用又はコインセル電池用の電極ケース。
実施形態９４．
前記電極ケースがカソードケースである、実施形態９３に記載の電極ケース。
実施形態９５．
底部、環状側面、及びリムを含むカソードケースを形成するために、実施形態７８～実施形態９２のいずれか一つに記載の積層体を打ち抜き成形すること（stamping）；並びに
前記第１の導電層と前記第２の導電層との間に少なくとも１つのブリッジを形成すること
を含み、
前記第１の導電層は、前記ケースの内表面を構成し、
前記第２の導電層は、前記ケースの外表面を構成する、
カソードケースを製造する方法。
実施形態９６．
前記形成することが、前記リムを曲げる（crimping）ことによって前記少なくとも１つのブリッジを形成することを含む、実施形態９５に記載の方法。
実施形態９７．
前記少なくとも１つのブリッジが前記打ち抜き成形で形成される、実施形態９５に記載の方法。
実施形態９８．
前記少なくとも１つのブリッジを形成することが、はんだ付け、蒸着、めっき、ろう付け、導電性インクを用いる印刷、又は他の様態でブリッジ材料を前記第１の導電層及び／又は前記第２の導電層に取り付けることを含む、実施形態９５に記載の方法。
実施形態９９．
前記少なくとも１つのブリッジが、前記第２の導電層と電気的に接触している、前記第１の導電層の一部を含む、実施形態９５～実施形態９８のいずれか一つに記載の方法。
実施形態１００．
前記少なくとも１つのブリッジが、前記第１の導電層と電気的に接触している、前記第２の導電層の一部を含む、実施形態９３～実施形態９９のいずれか一つに記載の方法。
実施形態１０１．
前記少なくとも１つのブリッジが、導線、導電性ストリップ、又は導電性シートを含む、実施形態９５～実施形態１００のいずれか一つに記載の方法。
実施形態１０２．
複数のブリッジが形成される、実施形態９５～実施形態１０１のいずれか一つに記載の方法。
実施形態１０３．
単一のブリッジが形成される、実施形態９５～実施形態１０１のいずれか一つに記載の方法。
実施形態１０４．
リム、内表面、及び外表面を有するカップ形状の絶縁層を提供すること；
前記絶縁層の前記内表面、前記外表面、及び前記リム上に導電性膜を堆積させて、内側導電層及び少なくとも１つのブリッジを形成すること；並びに
底部、環状側壁、及びリムを有するカップ形状の外側導電層の内側に、前記導電性膜を有する前記絶縁層を配置して、前記内側導電層及び前記外側導電層が前記少なくとも１つのブリッジを介して電気的に接触するようにし、それによってカソードケースを形成すること、
を含む、カソードケースを製造する方法。
実施形態１０５．
前記導電性膜を有する前記絶縁層が、前記外側導電層の前記リムを部分的に覆う、実施形態１０４に記載の方法。
実施形態１０６．
前記導電性膜を有する前記絶縁層が、前記外側導電層の前記リムを完全に覆う、実施形態１０４に記載の方法。
実施形態１０７．
リム、内表面、及び外表面を有するカップ形状の絶縁層を提供すること；
前記絶縁層の前記内表面上に導電性膜を堆積させ、前記絶縁層の前記リム上へと前記膜を折り曲げて、内側導電層及び少なくとも１つのブリッジを形成すること；並びに
底部、環状側壁、及びリムを有するカップ形状の外側導電層の内側に、前記導電性膜を有する前記絶縁層を配置して、前記内側導電層及び前記外側導電層が前記少なくとも１つのブリッジを介して電気的に接触するようにし、それによってカソードケースを形成すること、
を含む、カソードケースを製造する方法。
実施形態１０８．
前記絶縁層の前記リムが延長され、前記絶縁層の前記延長されたリムが前記外側導電層の前記リム全体を覆う、実施形態１０７に記載の方法。
実施形態１０９．
前記絶縁層の前記リムが、前記外側導電層の前記リムの一部を覆う、実施形態１０８に記載の方法。
実施形態１１０．
内側導電層、外側導電層、及び絶縁層を提供すること；並びに
前記内側導電層と前記外側導電層と前記絶縁層とをアセンブルすることにより、カソードケースを形成すること
を含み、
前記内側導電層は、前記外側導電層に接触するように前記リム上に掛かる延長部を有する延長リムを含み、それによって少なくとも１つのブリッジを形成する、
カソードケースを製造する方法。
実施形態１１１．
前記絶縁層及び前記外側導電層がカップ形状に形成され、前記内側導電層が前記絶縁層及び前記外側導電層に適用されて前記カソードケースを形成する、実施形態１１０に記載の方法。
実施形態１１２．
前記絶縁層及び／又は内側導電層が、熱成形によってカップ形状に形成される、実施形態１０４～実施形態１１１のいずれか一つに記載の方法。
実施形態１１３．
第１の導電層、第２の導電層、及び前記第１の導電層と前記第２の導電層との間の絶縁層を含む、積層体を提供すること；
前記積層体を、底部、環状側壁、及びリムを有するカップ形状に、打ち抜き成形すること；並びに
前記リム上に導電性箔を適用することによって、前記内側導電層と前記外側導電層との間に少なくとも１つのブリッジを形成すること
を含む、カソードケースを形成する方法。
実施形態１１４．
底部、環状側面、リム、内表面、及び外表面を含む内部支持体を提供すること；
前記内部支持体の前記内部、前記外部、及び前記リム上に絶縁層を堆積させること；
第１の導電性材料を、前記内表面上の絶縁層上に、及び任意で前記リム上の絶縁層上に、堆積させ、それによって内側導電層を形成すること；並びに
第２の導電性材料を、前記外表面上の前記絶縁層上に、及び任意で前記リム上の絶縁層上に、堆積させ、それによって外側導電層を形成すること
を含み、
ここで前記内側導電層及び前記外側導電層は、少なくとも１つのブリッジを介して電気的に接触している、
カソードケースを製造する方法。
実施形態１１５．
カップ形状の絶縁層を準備すること、ここで前記カップ形状の絶縁層は内部、リム、及び外壁を含む；
前記カップ形状の絶縁層を導電性材料でコーティングして、コーティングされたカップ形状の絶縁層を形成すること、ここで前記導電性材料は、前記内部、前記リム、及び前記外壁の上半分の約５０％以下を覆う；並びに
前記コーティングされたカップ形状の絶縁層をカップ形状の外側導電層の内側に配置して、カソードケースを形成すること
を含む、カソードケースを形成する方法。
実施形態１１６．
前記カップ形状の絶縁層が、絶縁材料を熱成形することによって準備される、実施形態１１５に記載の方法。
実施形態１１７．
前記導電層が、物理蒸着を使用して前記カップ形状の絶縁層上にコーティングされる、実施形態１１５又は実施形態１１６に記載の方法。
実施形態１１８．
前記コーティングされたカップ形状の絶縁層を配置することが、圧入、接着剤による固定、又はその両方を含む、実施形態１１５～実施形態１１７のいずれか一つに記載の方法。
実施形態１１９．
導電層と絶縁層とを含む積層体を提供すること；
前記積層体を、延長されたリムを有するカップ形状に形成すること；
前記延長されたリムを折り曲げて、前記カップの内側から前記カップの外壁まで連続した導電層を形成すること；並びに
前記カップ形状の積層体をカップ形状の外側導電層の内側に配置して、カソードケースを形成すること
を含む、カソードケースを形成する方法。
実施形態１２０．
導電層と絶縁層とを含む積層体を提供すること；
前記積層体を打ち抜き成形して、複数のタブを有する積層体カップを形成すること；
前記積層体カップの外側に向かって前記タブを折り曲げることによって、内側導電層及び絶縁層を形成すること；並びに
折り曲げられたタブを有する前記カップをカップ形状の外側導電層の内側に配置して、カソードケースを形成すること
を含む、カソードケースを形成する方法。
実施形態１２１．
前記カップ形状の外側導電層が、前記カップ形状の積層体上の前記タブに合うように位置する（align with）複数のチャネルを含み、前記複数のタブが前記チャネル内に折り曲げられる、実施形態１２０に記載の方法。
実施形態１２２．
前記折り曲げられたタブ及び外側導電層にはんだ付けすること又は導電性接着剤を塗布することによって、前記内側導電層と前記外側導電層との間の電気的接続を完成させることをさらに含む、実施形態１２１に記載の方法。
実施形態１２３．
導電性箔を提供すること；
前記導電性箔を打ち抜き成形して、複数のタブを有するカップ形状箔を形成することと、
前記カップ形状箔の外側に向かって前記タブを折り曲げること；
絶縁材料を含むカップの外側に前記タブが来るように、前記絶縁カップの内側に前記内側導電層を配置することにより、内側導電層及び絶縁層を形成すること；並びに
前記内側導電層及び絶縁層をカップ形状の外側導電層の内側に配置すること、ここで前記配置することは、圧入、接着剤による固定、又はその両方を含む
を含む、カソードケースを形成する方法。
実施形態１２４．
前記カップ形状の外側導電層が、前記カップ形状箔上の前記タブに合うように位置する（align with）複数のチャネルを含み、前記タブは前記チャネル内に折り曲げられる、実施形態１２３に記載の方法。
実施形態１２５．
前記折り曲げられたタブ及び前記外側導電層にはんだ付けすること又は導電性接着剤を塗布することによって、前記内側導電層と前記外側導電層との間の電気的接続を完成させることをさらに含む、実施形態１２４に記載の方法。
実施形態１２６．
前記絶縁層が、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン、又はそれらのうち任意の組み合わせを含む、実施形態９５～実施形態１２５のいずれか一つに記載の方法。
実施形態１２７．
前記内側導電層は、アルミニウム、アルミニウム合金、又はそれらのうち任意の組み合わせを含む、実施形態９５～実施形態１２６のいずれか一つに記載の方法。
実施形態１２８．
前記外側導電層がステンレススチールを含む、実施形態９５～実施形態１２７のいずれか一つに記載の方法。
実施形態１２９．
実施形態９５～実施形態１２８のいずれか一つに記載の方法によって製造されたカソードケース。
実施形態１３０．
前記第１の導電層と第２の導電層とが、又は前記内側導電層と外側導電層とが、前記少なくとも１つのブリッジを介して電気的に接触しており、前記少なくとも１つのブリッジが導電性水性媒体と接触した後には前記第１の導電層と前記第２の導電層の間又は前記内側導電層と外側導電層との間の前記電気的接触が低減又は切断される、実施形態１２９に記載のカソードケースを含む電池。
実施形態１３１．
前記電池が、図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４、図５、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、図１３Ｄ、図１３Ｅ、図１３Ｆ、図１３Ｇ、図１４、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃ、図１５Ｄ、図１５Ｅ、図１５Ｆ、図１６Ａ、図１６Ｂ、図１６Ｃ、図１６Ｄ、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１８Ａ、図１８Ｂ、図１９Ａ、図１９Ｂ、図１９Ｃ、図１９Ｄ、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１、図２２Ａ、図２２Ｂ、図２２Ｃ、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２３Ｃ、図２３Ｄ、図２４Ｃ、図２５Ａ、図２５Ｂ、図２５Ｃ、図２５Ｄ、図２６Ａ、図２６Ｂ、図２７Ａ、図２７Ｂ、図２７Ｃ、図３０Ｃ、図３０Ｄ、図３３Ａ、図３３Ｂ、図３４Ａ、図３９Ａ、図３９Ｂ、図３９Ｃ、図４０Ａ、図４０Ｂ、及び図４７のいずれか１つに記載の構成を含む、実施形態１に記載の電池。

【0008】

追加の目的及び利点は、以下の説明に部分的に記載され、説明から部分的に明らかになるか、又は実践によって習得され得る。

【0009】

前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明の両方は、例示的かつ説明的なものにすぎず、特許請求の範囲を限定するものではないことを理解されたい。

【0010】

本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、いくつかの実施形態を示し、説明と共に、本明細書に記載の原理を説明するのに役立つ。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、電池摂取の頻度及び重症度（重大な及び致命的な結果）を示す全国毒物データシステム（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｏｉｓｏｎ Ｄａｔａ Ｓｙｓｔｅｍ：ＮＰＤＳ）のチャートである。

【図2A】図２Ａは、導電性水性媒体と接触する前の、本開示の一実施形態による例示的なコイン型電池又はボタン型電池の断面概略図である。

【図2B】図２Ｂは、導電性水性媒体と接触した後の、本開示の一実施形態による例示的なコイン型電池又はボタン型電池の断面概略図である。

【図3】図３は、導電性水性媒体との接触によって機能停止した後に本開示の例示的な電池を放電する方法を示す断面概略図である。

【図4】図４は、本開示の一実施形態によるカソードケースの断面概略図である。

【図5】図５は、本開示の一実施形態によるカソードケース及びガスケットの断面の断面概略図である。

【図6】図６Ａ及び図６Ｂは、カソードケースのリムに配置されたブリッジの部分的な溶解を示す、導電性水性媒体と接触する前及び接触した後のガスケットを有する本開示の一実施形態によるカソードケースの断面の概略断面図である。

【図7】図７Ａ及びは、本開示の一実施形態によるカソードケースの断面の概略断面図であり、カソードケースのリムに配置されたブリッジ上の酸化物の形成を示す、導電性水性媒体との接触前及び接触後のガスケットの概略断面図である。

【図8】図８Ａ及び図８Ｂは、カソードケースの環状壁に配置されたブリッジの完全な溶解を示す、導電性水性媒体と接触する前及び接触した後の本開示の一実施形態によるカソードケースの断面の概略断面図である。

【図9】図９Ａ及び図９Ｂは、カソードケースの環状壁に配置されたブリッジ上の酸化物の形成を示す、導電性水性媒体と接触する前及び接触した後の本開示の一実施形態によるカソードケースの断面の概略断面図である。

【図10】図１０Ａ及び図１０Ｂは、カソードケースの底部に配置されたブリッジの溶解を示す、導電性水性媒体と接触する前及び接触した後の本開示の一実施形態によるカソードケースの断面の概略断面図である。

【図11】図１１Ａ及び図１１Ｂは、カソードケースの底部に配置されたブリッジ上の酸化物の形成を示す、導電性水性媒体と接触する前及び接触した後の本開示の一実施形態によるカソードケースの断面の断面概略図である。

【図12】図１２Ａ及び図１２Ｂは、本開示の一実施形態によるカソードケースの断面の概略断面図であり、ブリッジがガスケットを貫通して配置されている（図１２Ａ）。実施形態では、ブリッジは、カソードケースのリムが曲げられるときに内側導電層と外側導電層との間の電気的接触を提供する（図１２Ｂ）。

【図13】図１３Ａ～図１３Ｇは、本開示のいくつかの実施形態による、内側導電層、外側導電層、及び絶縁層の異なる厚さを有するカソードケースの断面概略図を示す（ブリッジは示されていない）。

【図13F】本開示のいくつかの実施形態による、内側導電層、外側導電層、及び絶縁層の異なる厚さを有するカソードケースの断面概略図を示す（ブリッジは示されていない）。

【図13G】本開示のいくつかの実施形態による、内側導電層、外側導電層、及び絶縁層の異なる厚さを有するカソードケースの断面概略図を示す（ブリッジは示されていない）。

【図14】図１４は、例示的な多層積層体の断面概略図である。

【図15】図１５Ａ及び図１５Ｂは、カソードケースの例示的な製造方法を示す概略図である。図１５Ｃ、図１５Ｄ、図１５Ｅ及び図１５Ｆは、カソードケースのリムの例示的な製造方法を示す拡大概略図である。

【図16】図１６Ａ及び図１６Ｂは、カソードケースを製造する別の例示的な方法を示す概略図である。図１６Ｃ及び図１６Ｄも、カソードケースを製造する別の例示的な方法を示す概略図である。

【図17】図１７Ａ及び図１７Ｂは、カソードケースを製造する別の例示的な方法を示す概略図である。

【図18】図１８Ａ及び図１８Ｂは、カソードケースを製造する別の例示的な方法を示す概略図である。

【図19】図１９Ａ及び図１９Ｂは、カソードケースを製造する別の例示的な方法を示す概略図である。図１９Ｃ及び図１９Ｄも、カソードケースを製造する別の例示的な方法を示す概略図である。

【図20】図２０Ａ及び図２０Ｂは、カソードケースを製造する別の例示的な方法を示す概略図である。

【図21】図２１は、カソードケースを製造する別の例示的な方法を示す概略図である。

【図22A】図２２Ａは、本開示の電池を製造するのに有用な複数のタブを有する例示的なカップ形状のインサートを示す図である。

【図22B】図２２Ｂは、カソードケースを製造する別の例示的な方法を示す概略図である。

【図22C】図２２Ｃは、カソードケースを製造する別の例示的な方法を示す概略図である。

【図23A】図２３Ａは、カソードケースを製造する別の例示的な方法を示す概略図である。

【図23B】図２３Ｂは、カソードケースを製造する別の例示的な方法を示す概略図である。

【図23C】図２３Ｃは、カソードケースを製造する別の例示的な方法を示す概略図である。

【図23D】図２３Ｄは、カソードケースを製造する別の例示的な方法を示す概略図である。

【図24】図２４Ａ及び図２４Ｂは、本開示のカソードケースの抵抗を測定するのに有用な四探針ミリオーム計（Ｅｘｔｅｃｈ Моｄｅｌ＃３８０５８０）の写真である。図２４Ｃは、本開示のカソードケースの抵抗の測定を示す概略図である。

【図25】図２５Ａ及び図２５Ｂは、本開示の例示的なカソードケースの写真である。図２５Ｃは、図２５Ｂのカソードケースのリムの一部の走査型電子顕微鏡（ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＥＭ）画像を示す。図２５Ｄは、カソードケースの概略図を示す。

【図26】図２６Ａ及び図２６Ｂは、例示的なカソードケースのリムの上面図のＳＥＭ画像である。

【図27】図２７Ａ～図２７Ｃは、例示的なＣＲ２０３２型のリチウム電池を組み立てる際に使用される例示的なカソードケースを示す。図２７Ａは、リムへと曲げられたカソードケースの概略図である。図２７Ｂは、アセンブルされた電池の曲げ領域の上面ＳＥＭ画像である。図２７Ｃは、電池のＸ線断層撮影スキャンである。

【図28】図２８は、市販の対照電池、実験室用対照電池、及び本開示の例示的な電池を０．８５％生理食塩水に浸漬した後の３時間にわたるｐＨの変化を示すグラフである。

【図29】０．８５％生理食塩水に浸漬された市販の対照電池、実験室で作製された対照電池、及び本開示の例示的な電池の生理食塩水浸漬試験の結果の写真画像である。ｔ＝５分（図２９Ａ）及びｔ＝６０分（図２９Ｂ）。

【図30】図３０Ａ～図３０Ｄは、生理食塩水浸漬試験後の実験室製の対照及び処理電池のトップダウンＳＥＭ画像である。

【図31】図３１Ａ～図３１Ｃは、市販の対照電池及び本開示のいくつかの例示的な電池を２５％リンガー溶液に浸漬した後の２時間にわたる電圧の変化を示すグラフである。

【図32】図３２は、市販の対照電池及び本開示の例示的な電池を１８Ｍオーム－ｃｍ脱イオン水に浸漬した後の１０日間にわたる電圧の変化を示すグラフである。

【図33】図３３Ａ及び図３３Ｂは、本開示の例示的なカソードケースの写真である。

【図34】図３４は、それぞれ、本開示の例示的な電池及び市販の対照電池の写真を示す。

【図35】図３５Ａ及び図３５Ｂは、市販の対照電池及び本開示のいくつかの例示的な電池を２５％リンガー溶液に浸漬した後の２時間にわたるｐＨ及び電圧の変化を示すグラフである。

【図36】図３６Ａは、２５％リンガー液に浸漬した１５分後の本開示の例示的な電池の写真を示す。図３６Ｂは、２５％リンガー液に浸漬した２０分後の市販の対照電池の写真を示す。

【図37】図３７Ａは、２５％リンガー液に浸漬した１２０分後の本開示の例示的な電池の写真を示す。図３７Ｂは、２５％リンガー液に浸漬した１２０分後の市販の対照電池の写真を示す。

【図38】図３８Ａは、２５％リンガー液に浸漬した１４日後の本開示の例示的な電池の写真を示す。図３８Ｂは、２５％リンガー液に浸漬した１７日後の市販の対照電池の写真を示す。

【図39】図３９Ａ、図３９Ｂ、及び図３９Ｃは、２５％リンガー溶液に浸漬した１４日後の洗浄及び乾燥した本開示の例示的な電池のガスケット領域の顕微鏡写真を示す。図３９Ｄ、図３９Ｅ、及び図３９Ｆは、２５％リンガー溶液に浸漬した１７日後の洗浄及び乾燥した市販の対照電池のガスケット領域の顕微鏡写真を示す。

【図40】図４０Ａは抵抗率測定のためのアクセスホールを有する例示的な曲げカソードケース（crimped cathode case）の写真であり、図４０Ｂはその概略図である。

【図41】図４１は、４つの異なる湿度範囲で６０℃に曝露された日数に対する例示的な曲げカソードケースの抵抗をミリオームで示すグラフを提供する。

【図42】図４２は、異なる時点でＭａｘｅｌｌの市販の対照電池に曝露した後のブタ食道の一連の写真画像である。

【図43】図４３は、異なる時点で実験室で作製された対照電池に曝露した後のブタ食道の一連の写真画像である。

【図44】図４４は、異なる時点での本開示の例示的な電池への曝露後のブタ食道の一連の写真画像である。

【図45】図４５は、Ｍａｘｅｌｌの市販の対照電池、実験室で作製された対照電池、及び本開示の例示的な電池を０．８５％生理食塩水で水和したハムで包んだ後の１時間にわたるｐＨの変化を示すグラフである。

【図46】図４６Ａは、Ｍａｘｅｌｌの市販の対照電池への曝露後の６０分後のハムの写真画像である。図４６Ｂは、実験室で作製された対照電池への曝露後の６０分後のハムの写真画像である。図４６Ｃは、例示的な電池への曝露後の６０分後のハムの写真画像である。

【図47】図４７は、本開示に従って製造された例示的なＣＲ２０３２型の電池の画像である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本明細書で使用される場合、約という用語は、明示的に示されているかどうかにかかわらず、例えば、整数、分数、及びパーセンテージを含む数値を指す。約という用語は、一般に、当業者が列挙された値（例えば、同じ機能又は結果を有する）と等価であると考えるであろう数値の範囲（例えば、列挙された範囲の＋／－５～１０％）を指す。少なくとも及びほぼなどの用語が数値又は範囲のリストの前にある場合、それらの用語は、リストに提供された値又は範囲の全てを修飾する。場合によっては、約という用語は、最も近い有効数字に丸められた数値を含み得る。

【0013】

本明細書で使用される場合、「ａ」又は「ａｎ」は、特に明記しない限り、「少なくとも１つ」又は「１つ又は複数」を意味する。本明細書で使用される場合、「又は」という用語は、特に明記しない限り、「及び／又は」を意味する。複数従属請求項の文脈では、他の請求項を参照するときの「又は」の使用は、代替形態のみにおけるそれらの請求項を指す。

【0014】

Ｉ．例示的な電池
本開示は、より安全であり、例えば子供又はペットが誤って電池を飲み込んだ場合に摂取したときに組織を損傷する可能性が低い電池を提供する。本開示は任意の電池に関し、特定の実施形態では、本開示は、３ボルト又は１．５ボルトのボタン電池などの、コイン電池型又はボタン電池型の電池を提供する。図２Ａは、本開示の一実施形態による例示的なコイン型又はボタン型のセル型電池２００の断面図を示す。

【0015】

例示的な電池２００は、
アノードケース２０１と、
内側導電層２０３、外側導電層２０４、及び内側導電層と外側導電層との間の絶縁層２０５を含むカソードケース２０２と、
アノード２０６、カソード２０７、及びアノードとカソードとの間のセパレータ２０８を含む電気化学セルと、
アノードケースとカソードケースとの間のガスケット２０９と、を備え、
内側導電層及び外側導電層は、少なくとも１つのブリッジ２１０を介して電気的に接触している。

【0016】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのブリッジを導電性水性媒体と接触させた後、少なくとも１つのブリッジを介した内側導電層と外側導電層との間の電気的接触は低減又は切断される。

【0017】

図２Ｂは、導電性水性媒体との接触によりブリッジが少なくとも部分的に電気化学的に溶解した電池２００の実施形態を示す。この実施形態では、ブリッジはもはや存在せず、絶縁層２０５、ガスケット２０９、又はその両方が、かつてブリッジがあった空間２１１に充填されている。したがって、内側導電層２０３及び外側導電層２０４は、もはや互いに電気的に接触していない。

【0018】

理論に束縛されるものではないが、本発明の電池は、アノードとカソードとの間の電流の流れが比較的短時間で遮断され、それによって組織損傷を引き起こし得る電池の周りの苛性局所環境の形成を防止するので、偶発的に摂取してしまった場合により安全である。少なくとも１つのブリッジ及びアノードケースが導電性水性媒体と接触すると、アノードとカソードとの間に一時的な導電経路が形成され、それによって電流を流すことができる。この電流の存在下で、ブリッジは電気化学的に酸化を受ける。ブリッジの電気化学的酸化は、その導電性を低下させるか又は切断し、それによって内側導電層と外側導電層との間の電気的接続を低減又は切断し、導電経路及び結果として生じる電流を、２時間、１時間、３０分、２０分、１０分又は５分以内などの比較的短期間にわたって効果的に制限する。

【0019】

一実施形態では、ブリッジの酸化は、ブリッジ材料の電気化学的溶解、例えば導電性水性媒体への金属イオンの溶解をもたらす。別の実施形態では、ブリッジの酸化は、ブリッジ上に酸化物の形成をもたらす。酸化物はブリッジを効果的に絶縁し、電気的接続が低減される。

【0020】

電池が導電性水溶液にさらされ、ブリッジが酸化されて電池が機能停止した後では、電池は、従来の手段で容易に放電してセル内のエネルギーを放出することはできない。電池を放電するには、図３に示すように、鋭利な導電性プローブ３４２でカソードケースの底部を穿刺し、外側導電層３０４及び絶縁層３０５を通過して内側導電層３０３と電気的に接触することができる。これにより、従来の手段によって電池を放電することができる。

【0021】

本明細書で使用される「ブリッジ」という用語は、絶縁層によって分離された内側導電層と外側導電層との間の接続又はリンクを指す。ブリッジは、内側導電層と外側導電層との間の電気的接触を提供する。ブリッジは、内側及び／又は外側導電層材料と同じ又は異なる導電性材料を含み得る。ある実施形態では、ブリッジは、内側導電層及び／又は外側導電層の少なくとも１つの延長部を含む。延長部は、導電層から半径方向外側に延在する１つ又は複数の突起であってもよく、又は延長部は単一の環状リングであってもよい。他の実施形態では、ブリッジは、電気接続が確立されるように内側及び外側導電層にはんだ付け又は他の方法で固定された導電性材料のワイヤ、ストリップ、又はシートを含み得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのブリッジは、ブリッジの少なくとも一部が導電性水性媒体に曝されたときに電気化学的に酸化しうる材料（material that is capable of electrochemical oxidation）を含む。例えば、少なくとも１つのブリッジは、導電性水性媒体を介してアノードとカソードとの間に一時的な導電経路が形成されるときに電気化学的に酸化しうる材料を含む。

【0022】

ブリッジによって提供される「電気的接触」は、電流が流れることができるように低抵抗を有する。一実施形態では、電気的接触は、内側導電層と外側導電層との間の電気抵抗を決定することによって測定することができる。一実施形態では、内側導電層と外側導電層との間の電気抵抗は、導電性水性媒体との接触前には、約１オーム未満、約０．０１オーム～約１オーム、約１オーム～約１０オーム、又は約１０オーム～約１００オームである。別の実施形態では、電気的接触は、例えば導電性水性媒体と接触する前に、乾燥環境において少なくとも１つのブリッジを介して内側導電層と外側導電層との間の導電率を決定することによって測定される。導電率は、抵抗、電流、及び／又は電圧を測定することによって決定することができる。

【0023】

いくつかの実施形態では、電気的接触は、コーティング、プレス、圧着（crimping）、打ち抜き成形、ピンチング、はんだ付け、溶接、及び／又は接着剤の使用によって物理的接触状態にある、内側導電層、ブリッジ、及び外側導電層を含む。他の実施形態では、電気的接触は、ブリッジ及び外側導電層に加えて、内側導電層とブリッジとの間、ブリッジと外側導電層との間、又は内側導電層とブリッジとの間の量子トンネリングを可能にする、近接した少なくとも２つの導電性表面を含む。別の実施形態では、量子トンネル複合材料を使用して電気的接触を行う。

【0024】

導電性水性媒体との接触後、電気的接触は比較的短時間内に減少又は切断される。電気的接触が低減又は切断されると、電流の流れは、水酸化物イオンの形成が大幅に低減又は停止され、高いｐＨの苛性環境が形成されないようになる。電気的接触の減少又は切断は、抵抗、電流、及び／又は電池電圧を測定することによって判断することができる。いくつかの実施形態では、電気的接触は、約６０分以内、約３０分以内、約２０分以内、又は約１０分以内に減少又は切断される。電気的接触が比較的迅速に低減されるので、生体内で引き起こされる損傷が大幅に低減され得る。

【0025】

いくつかの実施形態では、導電性水性媒体との接触後には、内側導電層と外側導電層との間の抵抗は約５００オームより大きく、約５０キロオームより大きく、又は約５００キロオームより大きく増加する。他の実施形態では、乾燥後の電池の電圧が１．２３Ｖ以下になるように抵抗が増加する。

【0026】

電池が少なくとも約２４時間にわたって水性媒体（導電性又は非導電性）から取り外されてもはや水性媒体と接触しなくなり、例えば、それらの２４時間の間にデシケータ内に置かれたとき、電池は乾燥していると見なされる。

【0027】

開回路電圧（Ｏｐｅｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｖｏｌｔａｇｅ：ＯＣＶ）は、開回路としても知られる任意の回路から切断されたときのデバイスの２つの端子間の電位差である。閉路電圧（Ｃｌｏｓｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｖｏｌｔａｇｅ：ＣＣＶ）は、回路内に接続されたときのデバイスの２つの端子間の電位差である。ＣＣＶ測定はまた、持続時間と共に回路内で直列に使用される抵抗器を指定することによって示されてもよい。本明細書に開示されるいくつかのＣＣＶ測定の例では、約１５キロオーム抵抗器、約３．９キロオーム抵抗器、又は約１キロオーム抵抗器を使用する。本明細書に開示されるＣＣＶを測定するために使用される持続時間の例は、回路を閉じた後約１秒、約３秒、又は約５秒である。電池のＯＣＶ及びＣＣＶの測定は、当技術分野で公知である。

【0028】

いくつかの実施形態では、導電性水性環境との接触後には、例示的な電池のＯＣＶは、約５秒間の測定後、約１．２３Ｖ未満、約１．２Ｖ未満、又は約１Ｖ未満である。

【0029】

さらなる実施形態では、導電性水性環境との接触後には、例示的な電池のＣＣＶは、約１５ｋオームの抵抗器、約３．９ｋオームの抵抗器、又は約１ｋオームの抵抗器と直列である場合、約１秒～約５秒の測定後、約１．２３Ｖ未満、約１．２Ｖ未満、又は約１Ｖ未満である。

【0030】

他の実施形態では、導電性水性環境との接触後には、内側導電層と外側導電層との間の電流は、約０．１ｍＡ未満、約０．０１ｍＡ未満、又は約１μＡ未満である。

【0031】

「減少した」とは、基準に対する減少を意味する。いくつかの実施形態では、「低減された」とは、基準値に対して約５％以上、約１０％以上、約２０％以上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、約９０％以上、約１００％以上、約２００％以上、約５００％以上、又は約１０００％以上の低減を意味する。いくつかの実施形態では、「低減した」とは、約５％～約５０％、約１０％～約２０％、約５０％～約１００％の低減を意味する。いくつかの実施形態では、低減は、導電性水性媒体と接触する前の電池の電気的接触、電流、又は電圧を基準とするもの（be in reference to）でありうる。

【0032】

「電気的接触が切断される」とは、２つの構成要素間の電気接続が破壊され、電気回路が開回路であることを意味する。

【0033】

「増加した」とは、基準に対する増加を意味する。いくつかの実施形態では、「増加した」とは、基準値に対して約５％以上、約１０％以上、約２０％以上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、約９０％以上、約１００％以上、約２００％以上、約１０００％以上、約１万％、及び／又は約１０万％の増加を意味する。いくつかの実施形態では、「増加した」とは、約５％～約１００％、約１００％～約１万％、約１万％～約１００万％の増加を意味する。いくつかの実施形態では、増加は、導電性水性媒体と接触する前の内側導電層と外側導電層との間の抵抗を基準とするものでありうる。

【0034】

ブリッジにはいくつかの実施形態がありうる。例えば、ブリッジは、ブリッジが外側導電層と電気的に接触する（例えば、物理的に接触している）ように、内側導電層の延長部又は突出部から形成されてもよい。あるいは、ブリッジは、ブリッジが内側導電層と電気的に接触する（例えば、物理的に接触している）ように、外側導電層の一部を含んでいてもよい。

【0035】

ブリッジは、内側及び外側導電層と同じ又は異なる材料を含み得る。ある実施形態では、ブリッジは、内側又は外側導電層よりも急速に酸化する材料を含む。ブリッジの酸化速度は、ブリッジを形成するために使用される特定の材料、材料のテクスチャ、及び／又は材料の厚さに依存する。

【0036】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのブリッジは複数の延長部を含み、各延長部は、
ａ）カソードケースのリムに沿って外側導電層に電気的に接触するように絶縁層の上に延在する内側導電層の一部、又は
ｂ）カソードケースのリムに沿って内側導電層に電気的に接触するように絶縁層の上に延在する外側導電層の一部、又は
ｃ）ａ）とｂ）との組み合わせ、を含む。

【0037】

図１６Ｂは、カソードケースのリムに沿った複数の点１６１４で外側導電層１６０４と接触する内側導電層１６１９の複数の延長部１６１９ｃを含むブリッジを有する例示的なカソード１６００ケースを示す。

【0038】

ある実施形態では、少なくとも１つのブリッジは、カソードケースのリムに沿って少なくとも１つの継ぎ目を含み、少なくとも１つの継ぎ目は、
ａ）カソードケースのリムで外側導電層と電気的に接触するように絶縁層の上に延在している、内側導電層、又は
ｂ）カソードケースのリムで内側導電層と電気的に接触するように絶縁層の上に延在している、外側導電層、又は
ｃ）ａ）とｂ）との組み合わせ、を含む。

【0039】

継ぎ目は、圧着（crimping）、打ち抜き成形、ピンチング、はんだ付け、溶接、及び／又は接着剤によって作成することができる。図２６Ｂは、超音波溶接によって生成された継ぎ目の一例である。継ぎ目は、短距離、例えば１０μｍから、リムの円周に沿った連続的又は半連続的な継ぎ目までの範囲とすることができる。

【0040】

本明細書で使用される「導電性水性媒体」は、限定されないが、塩水溶液及び緩衝水溶液などの導電性水含有溶液を含む。消化液、唾液、粘膜、湿潤組織、血液等の体液、水性ゲル、などである。導電性水系媒体の抵抗率は、１Ｍオームｃｍ以下である。

【0041】

本明細書で使用される「非導電性水性媒体」は、精製水若しくは脱イオン水、又は非イオン性洗浄洗剤を含む水の溶液を指し、溶液は１Ｍオームｃｍを超える抵抗率を有する。

【0042】

本明細書で使用される「導電経路」は、電池のアノードとカソードとの間の回路を完成させるために電荷が流れることができる経路を含むが、これに限定されない。アノードケース及びブリッジは、例えば、両方が導電性水性媒体と接触しているときに導電経路を形成する。水の電気分解は、導電性経路の存在の指標の１つである。電解の指標の１つは、電池が導電性水性媒体と接触しているときのアノードからの気泡の存在であり得る。あるいは、アノード端子付近のｐＨの上昇は、導電性経路の存在を示し得る。

【0043】

アノード材料及びカソード材料は、電池技術分野において既知の任意のものから選択することができる。アノードケースは、アノードの保護バリアを提供し、一般に導電性材料を含む。アノードケースに適した材料は、当業者に知られている。セパレータは、一般に、アノードとカソードとの間の物理的分離を提供し、当技術分野で公知の任意の材料から作製することができる。さらに、当技術分野でよく理解されているように、電解質が電池に含まれてもよい。

【0044】

ガスケットは、有利には、アノードケースとカソードケースとの間にあり、アノードとカソードとの間に封止を提供することができる。ガスケットは、エラストマー材料又はプラスチックなどの非導電性材料を含み得る。非導電性材料としては、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、パーフルオロアルコキシポリマー、ポリビニル、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリスルホン、シリコーンゴムなどが挙げられるが、これらに限定されない。

【0045】

ＩＩ．例示的なカソードケース
Ａ．例示的なカソードケース構造
図４は、本開示の電池に有用な例示的なカソードケースを示す図である。カソードケース４００は、底部４１３と、環状側面４１２と、リム４１４とを備える。ケースは、内側導電層４０３と、外側導電層４０４と、絶縁層４０５と、この実施形態ではリム４１４に配置されるブリッジ４１０とを備える。他の実施形態では、ブリッジは、カソードケースの底部又は環状側面に配置されてもよい。さらに別の実施形態では、ブリッジは、カソードケースのリム、環状側面、又は底部の任意の組み合わせであってもよい。

【0046】

図５は、底部５１３、環状側面５１２、及びリム５１４を有する一実施形態によるカソードケース５００の断面の拡大断面概略図を示す。ガスケット５０９も示されている。この実施形態では、環状側面の一部が曲げられて、リム５１４を含む曲げ領域５１５を形成する。ケースは、内側導電層５０３と、外側導電層５０４と、絶縁層５０５と、この実施形態ではリム５１４に配置されるブリッジ５１０とを備える。いくつかの実施形態では、例えば、図６Ａ及び図７Ａに示すように、ブリッジは、曲げプロセス中に曲げ領域（６１５，７１５）に形成される。

【0047】

図６Ａに見られるように、ブリッジ６１０は、カソードケースのリム６１４に配置されてもよい。ケースは、内側導電層６０３と、外側導電層６０４と、絶縁層６０５と、この実施形態ではリム６１４に配置されるブリッジ６１０とを備える。ガスケット６０９も示されている。上述のように、内層と外層との間の電気的接触は、導電性水性媒体中でアノードとカソードとの間に形成された導電経路に起因するブリッジの酸化によって切断又は低減される。一実施形態では、酸化は、ブリッジの一部又は全部の電気化学的溶解をもたらす。図６Ｂは、一実施形態による導電性水性媒体への曝露後のブリッジの変化を示す図である。ブリッジ６１０は、図６Ａに見られるように導電性水性媒体と接触する前は無傷であるが、露光後、ブリッジの少なくとも一部は溶解している（６１１）。この実施形態では、ガスケット６０９は、内側導電層を覆うように膨張しており（expanded）、それによって内側導電層６０３と外側導電層６０４との間の電気的接触を低減している。

【0048】

図７Ａ及び図７Ｂは、ブリッジ材料が導電性水性媒体と接触した後に酸化物７１６を形成し、ガスケット７０９が内側導電層を覆い続け、導電性水溶液との接触を減少させる、代替実施形態を示す。したがって、酸化物は、内側導電層と外側導電層との間の電気的接触を切断又は低減する。ケースは、内側導電層７０３、外側導電層７０４、絶縁層７０５、及びブリッジ７１０を備える。

【0049】

図８Ａ～図９Ｂは、ブリッジがカソードケースの環状側面に配置されている例示的なカソードケースの概略図である。これらの実施形態では、ブリッジ８１０及び９１０は、導電性水性媒体の存在下で酸化して溶解する（図８Ｂ、８１１）か、又は酸化物を形成する（図９Ｂ、９１６）。ケースは、内側導電層８０３及び９０３と、外側導電層８０４及び９０４と、絶縁層８０５及び９０５と、ブリッジ８１０及び９１０とをそれぞれ備える。ガスケット８０９及び９０９も示されている。

【0050】

図１０Ａ～図１０Ｂに示すさらに別の実施形態では、ブリッジ１０１０は、カソードケースの底部にあり、カソードケースの絶縁層１００５及びブリッジを介して内側導電層１００３と外側導電層１００４との間に電気的接触を形成する。ガスケット１００９も示されている。導電性水性媒体の存在下では、ブリッジは電気化学的に溶解し（１０１１）、絶縁層１００５は膨張して、内側導電層１００３と導電性水性媒体との間に、導電性経路を破壊する物理的障壁を形成する（図１０Ｂ）。

【0051】

図１１Ａ～図１１Ｂに示す別の実施形態では、ブリッジ１１１０は、カソードケースの底部にあり、カソードケースの絶縁層１１０５及びブリッジを通して内側導電層１１０３と外側導電層１１０４との間に電気的接触を形成する。ガスケット１１０９も示されている。導電性水性媒体の存在下では、ブリッジは酸化物１１１６を形成する（図１１Ｂ）。

【0052】

図１２Ａ及び図１２Ｂに示す別の実施形態では、ブリッジ１２１０は、ガスケット１２０９を通って内側導電層１２０３から外側導電層１２０４まで配置される。絶縁層１２０５は、他の実施形態で説明した任意の絶縁ポリマーを含み得る。ガスケット１２１０ａの上部から突出するブリッジの部分は、リムが曲げられた後の内側導電層と外側導電層との間の電気接続を形成する（１２１５）。いくつかの実施形態では、内側導電層１２０３から外側導電層１２０４へのブリッジは、本明細書に記載の導電性ブリッジ材料のいずれかによって作製されてよく、ブリッジ及び内側導電層と外側導電層との間の電気的接続を形成するのに適した任意の形状、例えばシート、タブ、ねじ（thread）、又はロッドなどでありうる。シート又はタブは、約１００ｎｍ～約１００μｍの範囲の均一な又は不均一な厚さを有しうる。ねじ又はロッドは、約５０ｎｍ～約１００μｍの範囲の均一な又は不均一な直径を有してもよい。いくつかの実施形態では、ブリッジはワイヤである。代替的な実施形態では、ブリッジは、内側導電層１２０３と外側導電層１２０４との間に形成された、１つ又は複数の、層又はコーティングであってもよい。

【0053】

ブリッジは、上述の曲げプロセスに加えて、当業者に利用可能な任意の方法で形成することができる。例えば、ブリッジは、打ち抜き、超音波溶接、レーザ溶接、スパッタリング、物理蒸着、めっき、はんだ付け、ろう付け、熱成形、導電性インクを用いる印刷、又は他の方法で、内側導電層及び／又は外側導電層に取り付けることができる。

【0054】

さらなる実施形態では、カソードケース内の絶縁層は、ａ）外側導電層と接触する接着層を含む複数層構造体、ｂ）内側導電層と接触する接着層を含む複数層構造体、又はｃ）ａ）及びｂ）の両方を含む。

【0055】

この実施形態において有用な接着剤には、限定するものではないが、感圧接着剤、ゴム系接着剤、エポキシ、ポリウレタン、シリコーン接着剤、フェノール樹脂、ＵＶ硬化性接着剤、アクリレート接着剤、又はそれらのうち２つ以上の任意の組み合わせが含まれる。

【0056】

Ｂ．例示的なカソードケース材料
カソードケース構成要素は、当業者に知られている様々な材料を含み得る。内側導電層に適した材料としては、限定されないが、導電性金属が挙げられる。ある実施形態では、内側導電層は、アルミニウム、ステンレススチール、クロム、タングステン、金、バナジウム、ニッケル、チタン、タンタル、銀、それらの合金、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む。特定の実施形態では、内側導電層は、アルミニウム又はアルミニウム合金を含む。

【0057】

外側導電層もまた、導電性金属を含み得る。外側導電層に有用な例示的な金属には、ステンレススチール、ニッケル、金、アルミニウム、チタン、それらの合金、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。特定の実施形態では、外側導電層はステンレススチールを含む。

【0058】

ステンレススチールは合金であり、様々な形態で市販されている。外側導電層に有用なステンレススチールとしては、限定されないが、ＳＳ３０４、ＳＳ３１６、ＳＳ４３０、二相系２２０５、二相系２３０４、二相系２５０７、又は１０重量％以上のクロム含量及び／又は０．１重量％以上のニッケル含量を有する１種又は複数種の他のステンレススチールが挙げられる。

【0059】

内側導電層及び外側導電層は、導電性金属に加えて、導電性複合材料を含み得る。一実施形態では、導電性粒子は、非導電性媒体に埋め込まれて、内側導電層及び／又は外側導電層としてカソードケース上にコーティングされる、全体として導電性である膜を形成する。別の実施形態では、導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラフェン、グラファイト、及び／又は炭素繊維が、導電性複合フィルム中の導電性粒子として使用される。

【0060】

絶縁層は、当技術分野で公知の任意の絶縁材料であり得る。いくつかの実施形態では、絶縁層は、電池の開回路電圧よりも大きい絶縁破壊電圧を有する。

【0061】

本明細書で使用される「絶縁破壊電圧」は、絶縁体の一部を導電性にする最小電圧である。ある実施形態では、絶縁層の絶縁破壊電圧は３．３ボルトを超える。絶縁層に有用な材料には、疎水性ポリマー、天然ゴム、酢酸セルロース、紙誘電体、セラミック、金属酸化物、窒化物、炭化物、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。

【0062】

疎水性ポリマーとしては、限定されないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、パーフルオロアルコキシアルカン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリイミド、ジメチルポリシロキサン、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、絶縁層はポリエチレンテレフタレートを含む。

【0063】

絶縁層に有用な金属酸化物には、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ニッケル、酸化クロム、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。

【0064】

一実施形態では、絶縁層はカップ形状の熱成形品を含む。カップ形状の熱成形品は、ポリフェニレンスルフィド及び／又はフルオロポリマー（ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルコキシアルカンポリマー、フッ素化エチレンプロピレン、及びそれらのうち任意の組み合わせを含む）を含むがこれらに限定されない熱可塑性物質を含み得る。

【0065】

別の実施形態では、カップ形状の熱成形品は、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリオレフィン、又はそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない熱可塑性エラストマーを含む。一実施形態では、熱可塑性エラストマーは、スチレン－エチレン－ブチレン－スチレンなどのコポリマーを含む。

【0066】

いくつかの実施形態では、絶縁層は複数層構造体（ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒｅｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ）を含む。例えば、複数層構造体は、外側導電層と接触する接着層、内側導電層と接触する接着層、又はその両方を含み得る。

【0067】

接着剤層に有用な接着剤としては、限定されないが、感圧接着剤、ゴム系接着剤、エポキシ、ポリウレタン、シリコーン接着剤、フェノール樹脂、ＵＶ硬化性接着剤、アクリレート接着剤、ラミネート用接着剤及びその誘導体、フルオロポリマー、又はそれらのうち２つ以上の任意の組み合わせが挙げられる。ある実施形態では、接着剤は、低密度又は高密度ポリエチレン（ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＨＤＰＥ／ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＬＤＰＥ）、ポリオレフィン又はその誘導体、ＥＡＡ又はＥＭＡＡなどの酸含有接着剤、アイオノマー、エチレンのターポリマー、及びメチルアクリレート又はイソブチルアクリレートを含むアクリレート、エチレン－酢酸ビニル（ｅｔｈｙｌｅｎｅ－ｖｉｎｙｌ ａｃｅｔａｔｅ：ＥＶＡ）、又はそれらのうち２つ以上の任意の組み合わせを含む。

【0068】

一実施形態では、絶縁層は、外側導電層と接触するアクリル感圧接着剤層と、内側導電層と接触するラミネート用接着剤と、接着剤層の間のポリエチレンテレフタレートとを含む、複数層構造体を含む。一実施形態では、絶縁層は、外側導電層と接触する２５～４０μｍのアクリル感圧接着剤層と、内側導電層と接触する１～１２．５μｍのラミネート用接着剤層と、２つの接着剤層の間の１～２５μｍのポリエチレンテレフタレート層とを含む、複数層構造体である。

【0069】

いくつかの実施形態では、絶縁層は、前述の絶縁材料のいずれかで覆われた内部支持部材（図１３Ｆ、１３１７）をさらに含む。内部支持部材は、いくつかの実施形態では、市販のカソードケース、金属、ポリマー、又は他の層状若しくは複数層の組み合わせ及びそれらの派生物（derivatives）を含む。

【0070】

いくつかの実施形態では、内部支持部材は、限定はしないが、ステンレススチール、ニッケル、金、アルミニウム、チタン、それらの合金、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む金属を含む。一実施形態では、内部支持部材に使用されるステンレススチールは、ＳＳ３０４、ＳＳ３１６、ＳＳ４３０、二相系２２０５、二相系２３０４、二相系２５０７、又は約１０％重量以上のクロム含有量及び／若しくは０．１重量％以上のニッケル含有量を有する１つ若しくは複数の他のスチールを含む。

【0071】

いくつかの実施形態では、内部支持部材は絶縁層でコーティングされている。絶縁層は、内部支持部材の一部又は全部を覆っていてもよい。いくつかの実施形態では、絶縁層は、内部支持部材を封入している。いくつかの実施形態では、コーティングは熱硬化性エラストマーを含む。いくつかの実施形態では、最大約５０μｍの熱硬化性エラストマーのコーティングが、空気補助スプレー又はニードル分配コンフォーマルコーティングを使用して内部支持部材上にスプレーコーティングされる。熱硬化性エラストマーの例には、ポリジメチルシロキサン、架橋ポリウレタンコーティング、架橋アクリレート、ゴム化エポキシ、又はそれらのうち任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。架橋アクリレートは、いくつかの実施形態では、紫外線光源を使用して架橋されてもよい。

【0072】

絶縁層を形成するためにコーティング、成形又は熱成形した後、絶縁材料の全体的な収縮は、いくつかの実施形態では、約３０％未満、約１５％未満、又は約５％未満である。

【0073】

絶縁層を形成するためにコーティング、成形又は熱成形した後、その誘電特性は、ＤＣ抵抗又はコンダクタンスを含む任意の従来の方法によって決定することができる。ＡＳＴＭ Ｄ２５７－１４，Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ＤＣ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｒ Ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ ｏｆ Ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｗｅｓｔ Ｃｏｎｓｈｏｈｏｃｋｅｎ，ＰＡ，２０１４（その全体が参照により本明細書に組み込まれる）は、材料のＤＣ抵抗又はコンダクタンスを決定する方法の１つである。一実施形態では、絶縁層は、絶縁層の厚さ２５μｍ当たり５０Ｖ以上の絶縁破壊強度を含む。

【0074】

いくつかの実施形態では、ポリマーコーティングのガラス転移温度（Ｔｇ）は、高温プロセス中、例えば金属膜形成（metallization）中のポリマーの反り、収縮、又は変形を最小限に抑えるために十分に高い。あるいは、試験プロセス中、試験電池は、ポリマー層が位置又は破壊においてシフトしないことを確認するために、高温試験（thermal abuse testing）のために最大１３０℃の温度に曝されうる。いくつかの実施形態における熱可塑性エラストマーのＴｇは、８０℃超、約９０℃超、約１００℃超、約１１０℃超、約１２０℃超、約１３０℃超、約１４０℃超、又は約１５０℃超である。他の実施形態において、ガラス転移温度は、約８０℃～約３５０℃、約８０℃～約３００℃、約８０℃～約２５０℃、約９０℃～約３５０℃、約９０℃～約３００℃、約９０℃～約２５０℃、約１００℃～約３５０℃、約１００℃～約３００℃、約１００℃～約２５０℃、約１１０℃～約３５０℃、約１１０℃～約３００℃、約１１０℃～約２５０℃、約１３０℃～約３５０℃、約１３０℃～約３００℃、約１３０℃～約２５０℃、約１４０℃～約３５０℃、約１４０℃～約３００℃、約１４０℃～約２５０℃、約１５０℃～約３５０℃、約１５０℃～約３００℃、又は約１５０℃～約２５０℃の範囲である。

【0075】

いくつかの実施形態では、熱硬化性ポリマーの分解温度は、約８５℃超、約１００℃超、約１２５℃超、約１５０℃超、約１７５℃超、又は約２００℃超である。

【0076】

電池が供され得る別の試験は、約－４５℃から約７５℃への低熱から高熱へのサイクルである。いくつかの実施形態では、絶縁層は、熱サイクル中の亀裂及び内部短絡を防止するポリマーを含む。

【0077】

いくつかの実施形態では、水、０．８５％生理食塩水、２５％リンガー溶液、又は人工唾液溶液に浸漬すると、ポリマーは水で飽和し得る。したがって、ポリマー絶縁層を通る水のいくらかの拡散があり、「透水性」と呼ばれる絶縁層の電気的特性の変化をもたらす可能性がある。電池の捲縮半径（crimp radius）付近の領域で透水性が生じる場合がある。ポリマーがこの領域において水に曝される程度は、カソード缶の内径の周りの０～５００μｍ幅の円周の範囲であり得る。したがって、透水性は、水への曝露の幅及びポリマーの種類に依存する。水、０．８５％食塩水、又は人工唾液溶液に浸漬すると、ポリマーが水で飽和し、水拡散及び絶縁層の導電性の増加をもたらす可能性がある。いくつかの実施形態では、導電率の増加は、約１０００％以下、約１００％以下、又は約１０％以下であり得る。

【0078】

実施例で使用した例示的な材料の透水性データを表１に示す。

【0079】

【表1】

【0080】

ポリマーが水を吸収する程度を、ＡＳＴＭ標準試験、ＡＳＴＭ Ｄ５７０－９８（２０１８）、Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｗａｔｅｒ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ、ＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、Ｗｅｓｔ Ｃｏｎｓｈｏｈｏｃｋｅｎ、ＰＡ、２０１８（その全体が参照により本明細書に組み込まれる）に従って測定した。

【0081】

いくつかの実施形態では、ブリッジは、金属などの導電性材料を含む。ブリッジ材料に有用な金属には、ステンレススチール、マグネシウム、アルミニウム、マンガン、亜鉛、クロム、コバルト、ニッケル、スズ、アンチモン、ビスマス、銅、ケイ素、銀、ジルコニウム、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせなどの、電流の存在下で容易に酸化される金属が含まれる。いくつかの実施形態では、ステンレススチールは、ＳＳ３０４、ＳＳ３１６、ＳＳ４３０、二相系ステンレススチール、又は１０重量％以上のクロム含有量及び／若しくは０．１重量％以上のニッケル含有量を有する１つ若しくは複数の他のスチールを含む。

【0082】

ある実施形態では、ブリッジは、外側導電層と同じ速度で、又はより迅速に、酸化する。特定の実施形態では、ブリッジは、導電性水性媒体との最初の接触後約１時間未満で酸化する。他の実施形態では、ブリッジ酸化物は、約３０分未満、約２０分未満、又は約１０分未満で酸化される。

【0083】

Ｃ．例示的な層厚
図１３Ａ～図１３Ｇは、カソードケースの異なる層厚のいくつかの例示的な実施形態を示す。層は、箔、表面、フィルム、又はシートとも呼ばれ得る。カソードケースの全体の厚さは、約２００μｍ～約３６０μｍの範囲である。

【0084】

いくつかの実施形態では、外側導電層１３０４は、約１００ｎｍ～約４００μｍの範囲の均一な厚さ（図１３Ａ～図１３Ｄ）又は不均一な厚さ（図１３Ｅ）を有し得る。いくつかの実施形態では、外側導電層は、約１００ｎｍ～約４００μｍ、約１００ｎｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約５０μｍ～２５０μｍ、又は約５μｍ～約２００μｍの範囲の厚さを有する。

【0085】

いくつかの実施形態では、内側導電層１３０３は、約１００ｎｍ～約４００μｍの範囲の均一な又は可変の厚さを有する。いくつかの実施形態では、内側導電層は、約１００ｎｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約５０μｍ～２５０μｍ、又は約５μｍ～約２００μｍの範囲の厚さを有する。

【0086】

いくつかの実施形態では、絶縁層１３０５は、約１μｍ～約４００μｍの範囲の均一な又は不均一な厚さを有する。いくつかの実施形態では、絶縁層は、約１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約５０μｍ～２５０μｍ、又は約５μｍ～約２００μｍの範囲の厚さを有する。

【0087】

ある実施形態では、絶縁層は、約２００μｍ～約３５６μｍの範囲の均一な又は不均一な厚さを有する内部支持体１３１７を含む（図１３Ｆ及び図１３Ｇ）。いくつかの実施形態では、内部支持体は、絶縁層を形成する非導電性膜１３０５で完全にコーティングされている（図１３Ｆ）か、又は部分的にコーティングされている（図１３Ｇ）。続いて、非導電性膜１３０５は、内側膜１３１８ａ、外側膜１３１８ｂ、及びリム膜１３１８ｃを含む導電層１３１８でコーティングされ、ここで膜１３１８ａ、１３１８ｂ、及び１３１８ｃは全て電気的に接触している。内側導電性膜１３１８ａは内側導電層として機能し、リム膜１３１８ｃはブリッジとして機能する。図１３Ｆに示す実施形態では、外側膜１３１８ｂは、外側導電層として機能し、カソードケースの環状側面１３１２及び底部１３１３を覆う。図１３Ｇに示す実施形態では、外側膜１３１８ｂは、導電性内部支持体１３１７ａと物理的及び電気的に接触しており、外側膜１３１８ｂ及び内部支持体１３１７ａを含む外側導電層をもたらす。外側膜１３１８ｂは、カソードケースの環状側面１３１２及び底部１３１３を部分的に又は完全に覆う。

【0088】

少なくとも１つのブリッジは、約１００ｎｍ～約５０μｍの範囲の均一な又は不均一な厚さを有し得る。

【0089】

上述の厚さを有する層を形成する方法は、当技術分野で公知である。例えば、物理蒸着は、約１００ｎｍ～約１０μｍの厚さを有する層を形成するのに有用である。クラッディング、溶接、ピンチング、又は打ち抜き成形は、約１μｍ～約４００μｍの範囲の厚さを有する層を形成するのに有用なプロセスである。

【0090】

ＩＩＩ．導電性水性媒体との例示的な接触
電池と導電性水性媒体との接触は、電池を導電性水性媒体に浸漬すること、又は電池を哺乳動物の口、喉、食道、又はＧＩ管の任意の他の部分の組織などの湿潤組織と接触させることを含む。いくつかの実施形態では、導電性水性媒体との接触は、少なくとも１つのブリッジ及びアノードケースの少なくとも１つの部分が水和した組織（hydrated tissue）と接触するように、水和した組織上に電池を配置することを含む。いくつかの実施形態では、水和した組織は水和したハム（hydrated ham）であり、他の実施形態では、組織は水和したブタ食道組織（hydrated pig esophageal tissue）である。

【0091】

別の実施形態では、導電性水性媒体との接触は、上向きのアノード端子を有する電池を導電性水性媒体に浸漬することを含む。一実施形態では、導電性水性媒体は、初期ｐＨが約５～約７の範囲にある、約２０ｍＬの０．８５％ｗ／ｗ生理食塩水又は約２０ｍＬの２５％リンガー液であり、電池を浸漬した後の最初の６０分間にわたっての生理食塩水の平均ｐＨは、５分ごとのサンプリング間隔で、約１０の平均ｐＨを超えない。２５％リンガー液は、塩化ナトリウムを３６．７５ｍＭ、塩化カリウムを１．００ｍＭ、及び塩化カルシウムを０．７５ｍＭ含有する。ｐＨは、ｐＨ紙又はデジタルｐＨ計のいずれかを用いて、撹拌を行わずに、アノードケースの中心から約３ｃｍ上方の溶液容器内で直接測定されるべきである。さらに別の実施形態では、溶液のｐＨは、浸漬後１０～６０分の期間にわたって約９．５を超えない。別の実施形態では、溶液のｐＨは、浸漬後１０～６０分の期間にわたって９を超えない。さらに別の実施形態では、溶液のｐＨは、浸漬後１０～６０分の期間にわたって約８．５を超えない。さらに別の実施形態では、溶液のｐＨは、浸漬後１０～６０分の期間にわたって約８を超えない。さらに別の実施形態では、溶液のｐＨは、浸漬後１０～６０分の期間にわたって約７．５を超えない。

【0092】

別の実施形態では、室温で少なくとも１時間、約５～７のｐＨを有する２０ｍＬの０．８５％ｗ／ｗ生理食塩水又は２０ｍＬの２５％リンガー溶液に電池を浸漬した後、内側導電層と外側導電層との間の電気抵抗は、約５００オームより大きく、約５０キロオームより大きく、又は約５００キロオームより大きい。別の実施形態では、内側導電層と外側導電層との間の接続は開回路になる。別の実施形態では、内側導電層と外側導電層との間の電流は、約０．１ｍＡ未満、約０．０１ｍＡ未満、又は約１μＡ未満である。

【0093】

いくつかの実施形態では、電池は、アノード側を上に向けて約２０ｍＬの約０．８５％生理食塩水又は約２０ｍＬの２５％リンガー液に浸漬される。

【0094】

ＩＶ．例示的な積層体
次に、本開示は、電極ケースの形成に有用な多層積層体を提供する。例示的な多層積層体１４００が図１４に示されている。１４０３は第１の導電層を表し、１４０４は第２の導電層を表し、１４０５は絶縁層を表す。絶縁層は、第１の導電層及び第２の導電層の間にある。第１の導電層及び第２の導電層の間に少なくとも１つのブリッジを形成するための物理的又は化学的プロセスの後、第１の導電層及び第２の導電層は電気的に接触することができる。

【0095】

多層積層体は、本明細書に記載の電池用のカソードケースなどの電極ケースを形成するために有利に使用することができ、少なくとも１つのブリッジと導電性水性媒体とが接触した後には、第１の導電層及び第２の導電層の間の電気的接触が低減又は切断される。

【0096】

第１の導電層は、任意の導電性材料を含み得る。いくつかの実施形態では、第１の導電層は、アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル、クロム、タングステン、バナジウム、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせを含む。第２の導電層はまた、任意の導電性材料を含み得る。第２の導電層に有用な金属には、ステンレススチール、アルミニウム、チタン、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。

【0097】

特定の実施形態では、第２の導電層はステンレススチールを含む。有用なステンレススチールとしては、限定されないが、ＳＳ３０４、ＳＳ３１６、ＳＳ４３０、二相系ステンレススチール、約１０％重量以上のクロム接触及び約０．１％重量以上のニッケル含有量を有するスチール、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせが挙げられる。

【0098】

絶縁層は、いくつかの実施形態では、疎水性ポリマー、天然ゴム、シリコーンエラストマー、酢酸セルロース、紙誘電体、セラミック、金属酸化物、窒化物、炭化物、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせであってもよい。疎水性ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリイミド、ジメチルポリシロキサン、接着剤、陽極酸化処理アルミニウム、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせであってもよい。有用な金属酸化物には、酸化アルミニウム、酸化ニッケル、酸化クロム、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせが含まれる。

【0099】

いくつかの実施形態では、絶縁層は、ａ）複数の層、ｂ）外側導電層と接触する接着層を含む複数層構造体、ｃ）内側導電層と接触する接着層を含む複数層構造体、又はｄ）ａ）ｂ）及び／若しくはｃ）、を含む。

【0100】

複数層絶縁層の接着剤層は、感圧接着剤、ゴム系接着剤、エポキシ、ポリウレタン、シリコーン接着剤、フェノール樹脂、ＵＶ硬化性接着剤、アクリレート接着剤、ラミネート用接着剤、フルオロポリマー、又はそれらのうち２つ以上の任意の組み合わせを含み得る。

【0101】

積層体で形成され得る少なくとも１つのブリッジは、導電性水性媒体に電気化学的に溶解することができる材料を含み得る。ブリッジに有用な材料には、ステンレススチール、アルミニウム、クロム、マグネシウム、ニッケル、銅、亜鉛、又はそれらのうち任意の２つ以上の組み合わせが含まれる。

【0102】

いくつかの実施形態では、第１の導電層は、約１００ｎｍ～約４００μｍ、１００ｎｍ～約３５０μｍ、１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、又は約５０μｍ～２００μｍの範囲の均一な又は可変の厚さを有する。

【0103】

いくつかの実施形態では、第２の導電層は、約１００ｎｍ～約４００μｍ、約１００ｎｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約３５０μｍの範囲の均一な又は不均一な厚さを有してもよい。いくつかの実施形態では、第２の導電層は、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、又は約５０μｍ～２００μｍの範囲の厚さを有する。

【0104】

いくつかの実施形態では、絶縁層は、約１００ｎｍ～約４００μｍ、約１００ｎｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約３５０μｍ、約２００μｍ～約３５０μｍ、約１μｍ～約５０μｍ、又は約５０μｍ～２００μｍの範囲の均一な又は不均一な厚さを有する。

【0105】

ある実施形態では、絶縁層は、約２００μｍ～約３５６μｍの範囲の均一な又は不均一な厚さを有する内部支持体を含む。

【0106】

少なくとも１つのブリッジは、約１００ｎｍ～約５０μｍの範囲の均一な又は不均一な厚さを有し得る。

【0107】

Ｖ．例示的な製造方法
本開示は、上述の例示的なカソードケース及び例示的な電池の製造方法をさらに提供する。以下の非限定的な例を含むいくつかの方法が利用可能である。図１５Ａに示す一実施形態では、カソードケースを製造する方法は、
ａ）第１の導電層１５０３、第２の導電層１５０４、及び第１の導電層と第２の導電層との間の絶縁層１５０５を有する、積層体を提供すること、
ｂ）底部、環状側面、及びリムを含むカソードケース１５００Ａを形成するように、積層体１５３０を打ち抜き成形すること、及び
ｃ）第１の導電層と第２の導電層との間に少なくとも１つのブリッジを形成することと、
を含み、
ここで第１の導電層はケースの内表面を形成し、第２の導電層はケースの外表面を形成する。

【0108】

いくつかの実施形態では、ブリッジは、リムを曲げることによって形成されてもよい。あるいは、打ち抜き成形工程はブリッジを形成する。図１５Ｂに示す別の実施形態では、カソードケース１５００Ｂの製造方法は、内表面が缶のリム１５１４の上を包む（wrap）ように、缶１５０１の中心から離れる方向に缶の縁部を巻くこと（rolling）ことを含む。いくつかの実施形態では、図１５Ｃのクローズアップカソード缶リム概略図に示すように缶の縁部が少なくとも２７０°又はそれ以上巻かれると、第１の導電層１５０３は第２の導電層１５０４と物理的及び電気的に接触する。さらに他の実施形態では、缶の縁部は、缶の中心から離れる方向に角度Ｘ°まで巻かれ、ここでＸ°は、缶の底１５０１に平行な０°に対して測定され、Ｘ°は約１°～２７０°、約５°～２００°、約４５°～１３５°、約２７０°～３６０°、又は約３６０°～７２０°の範囲であり得る（図１５Ｃ及び図１５Ｄ）。さらに別の実施形態では、缶の縁部は、図１５Ｅ及び図１５Ｆに示すように、缶１５０２の中心に向かって内側に巻かれる。さらに他の実施形態では、缶の縁部は、缶の中心に向かう方向に角度Ｙ°まで巻かれ、ここでＹ°は、缶の底１５０２に平行な０°に対して測定され、Ｙ°は約１°～２７０°、約５°～２００°、約４５°～１３５°、約２７０°～３６０°、又は約３６０°～７２０°の範囲であり得る。缶の縁部が内側に巻かれるいくつかの実施形態では、カソードは、巻き包み部（roll over）の近くの内側導電層の一部がブリッジになり、導電性水性媒体に浸漬されたときに酸化して接続を切断するために利用可能である形状に、曲げることができる。

【0109】

缶の縁部がいずれかの方向に巻かれているが（図１５Ｄ及び図１５Ｆ）、第１の導電層が第２の導電層と物理的に接触していない他の実施形態では、ブリッジは、はんだ付け、蒸着、めっき、ろう付け、導電性インクを用いる印刷、又は他の方法でブリッジ材料を第１の導電層及び／又は第２の導電層に取り付けることによって形成され得る。

【0110】

少なくとも１つのブリッジは、第２の導電層と電気的に接触している、第１の導電層の一部を含み得る。あるいは、少なくとも１つのブリッジは、第１の導電層と電気的に接触している、第２の導電層の一部を含み得る。

【0111】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのブリッジは、導線、導電性ストリップ、又は導電性シートを含む。複数のブリッジが形成されてもよいし、単一のブリッジが形成されてもよい。

【0112】

別の実施形態では、絶縁層内に内部支持体を有するカソードケースを製造する方法は、
ａ）底部、環状側面、リム、内表面、及び外表面を含む内部支持体を提供すること、
ｂ）内部支持体の内部、外部、及びリム上に絶縁層を堆積させること、
ｃ）第１の導電性材料を、内表面上の絶縁層上に、及び任意でリム上の絶縁層上に、堆積させ、それによって内側導電層を形成すること、並びに
ｄ）第２の導電性材料を、外表面上の絶縁層上に、及び任意でリム上の絶縁層上に、堆積させ、それによって外側導電層を形成すること
を含み、
内側導電層及び外側導電層は、少なくとも１つのブリッジを介して接触している（図１３Ｆ及び図１３Ｇ）。

【0113】

図１６Ａ～図２０Ｂは、カソードケース１６００を組み立てるための追加の方法の概略図を示す。図１６Ａ及び図１６Ｂでは、絶縁層１６０５は、外側導電層１６０４とは別個にカップ形状に形成される。次いで、絶縁層は、内側膜１６１９ａ、外側膜１６１９ｂ、及びリム膜１６１９ｃを含む導電性膜１６１９で覆われ、膜１６１９ａ、１６１９ｂ、及び１６１９ｃは全て電気的に接触している。次いで、導電性膜を有する絶縁層を外側導電層に機械的に嵌合させて、カソードケースを形成する。本実施形態では、導電性膜付き絶縁層は、カソードケースリム１６１４の全体を覆っている。層は、プレス、打ち抜き成形、又は圧着によって、及び／又は導電性及び非導電性接着剤によって機械的に固定することができる。いくつかの実施形態では、導電性膜を有する絶縁層は、図１６Ｃ及び図１６Ｄに示すようにリムを部分的にのみ覆う。

【0114】

図１７Ａ及び図１７Ｂは、延長された縁部を有するカソードケースの形状である、絶縁層１７０５の一方の側に内側導電層１７２０が堆積される例示的な製造方式を示す。内側導電層１７２０は、内表面１７２０ａ、外表面１７２０ｂ、及びリム表面１７２０ｃを含み、表面１７２０ａ、１７２０ｂ、及び１７２０ｃは全て電気的に接触している。絶縁層の縁部は折り返されて、リム上で露出する導電性表面１７２０ｃと、外側導電層１７０４と直接物理的及び電気的に接触する導電性表面１７２０ｂとを形成する。次いで、外側導電層が、その中に絶縁層を押し込むことによって、又は絶縁層上に外側導電層材料を堆積することによって、適用される。

【0115】

図１８Ａ及び図１８Ｂに示す別の実施形態では、絶縁層１８０５は、内側膜１８２０ａ、外側膜１８２０ｂ、及びリム膜１８２０ｃが存在するように、絶縁層の内側に堆積され絶縁層のリム上へ折り曲げられた、導電性膜１８２０を有する。図１８Ｂにおけるように、絶縁層及び導電性膜を外側導電層１８０４に挿入することができる。

【0116】

図１９Ａ及び図１９Ｂは、内側導電層１９２０、外側導電層１９０４、及び絶縁層１９０５が全て別々に形成され、二次組み立て工程で機械的に接合される、例示的な製造方式を示す。内側導電層１９２０は、３つの部分、即ち、内側部分１９２０ａ、外側部分１９２０ｂ、及びブリッジ部分１９２０ｃを含む。内側導電層ブリッジ部分及び外側部分は、カソード缶リム１９１４上に延在し、外側導電層１９０４の環状壁１９１２に接触する。内側導電層のブリッジ部１９２０ｃはブリッジとして機能し、外側導電層１９２０ｂの環状側面に接触する外側部は、打ち抜き、挟み込み、圧着、はんだ付け、溶接、又は導電性接着剤の塗布により電気的接触を確保するように機能する。いくつかの実施形態では、絶縁層１９０５及び外側導電層１９０４が一緒にカソードケースの形状に形成され、内側導電層１９２０が別個に形成され、その後に組み合わされてカソード缶を完成させる（図１９Ｃ及び図１９Ｄ）。

【0117】

さらに別の製造プロセスが図２０Ａ及び図２０Ｂに示されており、ここでは、図１４に示されている積層体１４００などの積層体が、内側導電層２００３、外側導電層２００４、及び絶縁層２００５が全て一緒に、ブリッジなしで形成されるように打ち抜かれる。内側導電性部分２０２１ａ、リム部分２０２１ｃ、及び外側導電性部分２０２１ｂを含む導電性箔２０２１の別個のストリップが、ブリッジを形成するためにリム上に配置される。

【0118】

図２１に示す別の実施形態では、導電層２１２０及び絶縁層２１０５を含む積層体２１３２が、フランジを有するカップ形状の積層体に形成される。フランジは、リム２１２０ｃで折り曲げられて、カップの内側２１２０ａから外壁２１２０ｂまで連続した導電層を形成する。カップ形状の積層体の底部は、絶縁層２１０５を備える。カップ形状の積層体２１３２は、カソードケースを完成させるためにカソード缶２１０４内に配置される。本明細書では、この実施形態を「二重折り（double-fold）」と呼ぶ。

【0119】

図２２Ａ、図２２Ｂ、及び図２２Ｃに示す別の実施形態では、内側導電層２２２０を有するカップ形状のインサート２２００は、内側領域２２２０ａ、外側領域２２２０ｄ、及び１つ又は複数のタブ２２２０ｂを含む。タブの、より小さい領域２２２０ｃを使用して、ブリッジを作製することができる。いくつかの実施形態では、カップ形状の内側導電層は、２～１０個のタブ、２～８個のタブ、４～６個のタブ、又は４個のタブを含む。いくつかの実施形態では、図２２Ｂに示すように、積層体インサート２２００は、カップ形状の内側導電層２２２０と、複数のタブを有するカップ形状の絶縁層２２０５とを含む。カップ形状の内側導電層２２２０は、内側領域２２２０ａ、ブリッジ領域２２２０ｃ、及びタブ領域２２２０ｂを含む。いくつかの実施形態では、カップ形状の積層体は、２～１０個のタブ、２～８個のタブ、４～６個のタブ、又は４個のタブを含む。図２２Ｂは、４つのタブ２２２０ｂと、内側導電層及び絶縁層２２０５を含む内側領域２２２０ａと、を有する、例示的なカップ形状の積層体を示す。次いで、タブ２２２０ｂをリムで折り曲げてブリッジ領域２２２０ｃを形成することができる。絶縁層２２０５は、内側領域２２０５ａ及びタブ領域２２０５ｂを含む。カップ形状の積層体は、例えば、圧入又は接着剤を使用して、絶縁材料を含むカップ形状の熱成形品２２０６の内部に配置されうる。カップ形状の熱成形品２２０６は、主にインサート全体の形状を支持するために使用される。図２２Ｂに示されるように、カップ形状の熱成形品２２０６内への配置の前に、タブ２２０５ｂの絶縁側に及び／又はカップ形状の積層体２２０５ａの底部の絶縁層に、接着剤が塗布されてもよい。次いで、カップ形状の積層体及び熱成形品を外側導電層２２０４の内側に配置して、カソードケースを完成させる。

【0120】

図２２Ｃに示す別の実施形態では、導電性箔が、打ち抜きか、そうでなければその他の方法で、図２２Ａのカップ形状の内側導電層と同様の形状を有するタブを有するカップ形状の内側導電層２２２２へと成形されうる。カップ形状の内側導電層２２２２は、内表面２２２２ａ、ブリッジ面２２２２ｃ、頂部タブ面２２２２ｂ、底面２２２２ｄ、及び底部タブ面２２２２ｅを含む。カップ形状の内側導電層は、例えば圧入又は接着剤を使用して、カップ形状の熱成形品などであるカップ形状の絶縁層２２０６の内側に配置することができる。この場合、カップ形状の熱成形品２２０６は、主に絶縁層として使用され、インサートに構造的支持を付与する。例えば、熱成形品に挿入する前に、底部タブ面２２２２ｅ及び／又はカップ形状の内側導電層２２２２ｄの底部に接着剤を塗布することができる。次いで、組み合わされた内側導電層及び熱成形品は、外側導電層２２０４内に配置されて、カソードケースを完成させる。

【0121】

図２３Ａ及び図２３Ｂに示す別の実施形態では、導電性箔２３２０及び絶縁層２３０５を含む積層体２３００が、図２３に示す形状のような１つ又は複数のタブを有するカップ形状に打ち抜かれる。導電性箔２３２０は、内表面２３２０ａ、タブ面２３２０ｂ、及びブリッジ面２３２０ｃを含む。カップ形状の積層体は、積層体の１つ又は複数のタブに対応する１つ又は複数のチャネル２３３０を有するカソード缶２３０４の内部に配置される。タブ２３２０ｂは、チャネル２３３０内へと折り曲げられる。いくつかの実施形態では、チャネルの深さは、約２５μｍ～約５０μｍの範囲でありうる。積層体カップとカソードは、圧入又は接着剤で接着することができる。低温はんだ又は銀エポキシなどの導電性接着剤２３３１を使用して、内側導電層と外側導電層との間の電気的接続を完成させることができる。

【0122】

図２３Ｃ及び図２３Ｄに示す別の実施形態では、箔は、例えば打ち抜き成形によって、図２２Ａに示すようなタブを有するカップ形状へと成形される。箔カップ２３２０は、内表面２３２０ａ、タブ面２３２０ｂ、及びブリッジ面２３２０ｃを含む。次いで、箔カップ２３２０は、絶縁層として機能する熱成形カップ２３２１内に配置され、圧入又は接着剤によって固定される。カップ形状の箔上のタブは、カソードケース２３０４上のチャネル２３３０に位置が合う。低温はんだ又は銀エポキシなどの導電性接着剤２３３１を使用して、内側導電層と外側導電層との間の電気的接続を完成させることができる。

【0123】

前述の製造方法のいずれかのいくつかの実施形態では、絶縁材料は、熱成形によってカップ形状の絶縁層へと成形される。あるいは、絶縁層は、成型（molding）によりカップ形状に成形されてもよい。いくつかの実施形態では、成型で約１０μｍ～約１００μｍの範囲の厚さを有するカップ形状の絶縁層を生成する。

【0124】

前述の製造方法のいくつかの実施形態では、内側導電層は、導電性金属を鋳造してカップを形成することによって形成することができる。いくつかの実施形態では、鋳造導電性金属カップは、カップ形状の絶縁層の内側に嵌合することができる。一実施形態では、アルミニウム又はアルミニウム合金を鋳造して、約５μｍ～約５０μｍの範囲の厚さを有するカップを形成することができる。鋳造は打ち抜き又は成形プロセス中に起こり得るしわを防止し得、有利である。鋳造導電層は、例えば図２２Ａに示すように、複数のタブをさらに含み得る。

【0125】

品質管理のために、カソードケースの抵抗を、四探針ミリオーム計（Ｅｘｔｅｃｈ Ｍｏｄｅｌ＃３８０５８０）を使用して測定することができる。図２４Ａ、図２４Ｂ、及び図２４Ｃに示すように、内側導電層２４０３、外側導電層２４０４、絶縁層２４０５、及びブリッジ２４１０を含む、例示的なカソードケース２４０２は、二組のラジアルプローブ２４４０及び２４４１の間に配置される。４プローブ半径方向固定具の一例は、Ｇａｍｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｂａｔｔｅｒｙホルダである（図２４Ａ）。図２４Ｃに記載されるように、内側導電層２４０３の内側からブリッジ２４１０を通って外側導電層２４０４までの抵抗が測定される。

【0126】

電池の内部抵抗の測定は、当該技術分野において公知である。内部抵抗を測定する１つの方法は、Ｇａｍｒｙポテンショスタットを使用して１ｋＨｚでＡＣインピーダンスを測定することである。

【0127】

いくつかの製造プロセスでは、電池の安定性又は性能を妨げない方法でおそらく過剰である材料及び／又は溶媒を除去するよう、組み立てられたセルは、アセンブリ後すぐにスプレーされるか又は非導電性水性媒体に浸漬される。

【0128】

いくつかの実施形態では、本明細書に開示される電池は、非導電性水性媒体中で機能停止しないことがありうる。いくつかの実施形態では、電池が乾燥しているとき及び１５ｋオーム抵抗器と直列接続で電池電圧を測定するとき、電池の電圧が１．２３Ｖ以下に低下すると機能停止が起こる。例えば、本明細書に開示される電池の機能停止は、非導電性水性媒体に最大１分間、最大１０分間、最大１時間、最大３時間、最大１日間、又は最大１０日間浸漬した後に生じないことがありうる。

【0129】

いくつかの実施形態では、本明細書に開示される電池が非導電性水性媒体に約１分まで、約１０分まで、約１時間まで、約３時間まで、約１日間まで、又は約１０日間まで浸漬された後、電池の内部抵抗の増加は、約１オーム未満、約１０オーム未満、約２０オーム未満、約１００オーム未満、又は約５００オーム未満でありうる。

【0130】

いくつかの実施形態では、例示的な電池を非導電性水性媒体に約１分まで、約１０分まで、約１時間まで、約３時間まで、約１日間まで、又は約１０日間まで浸漬した後、内側導電層と外側導電層との間で測定される電池の抵抗の増加は、約１オーム未満、約１０オーム未満、約２０オーム未満、約１００オーム未満、又は約５００オーム未満でありうる。

【0131】

いくつかの実施形態では、電池を非導電性水性媒体に約１分～１８０分、又は約１分～６０分、又は約１分～１０分浸漬した後、電池の内部抵抗の増加は、約５００オーム未満、約１００オーム未満、約５０オーム未満、又は約２０オーム未満である。

【0132】

いくつかの実施形態では、電池の貯蔵寿命安定性は、典型的な貯蔵条件よりも極端な条件で貯蔵後に電池を試験することによって推定することができる。

【0133】

いくつかの実施形態では、電池は、約－２０℃～約６０℃の範囲の温度を有する環境に貯蔵される。いくつかの実施形態では、－２０℃～６０℃の範囲、又は約４０℃～約６０の範囲の温度を有する環境、例えば約４０℃、約４５℃、約５０℃、約５５℃、又は約６０℃の温度で電池を保存した後、電池の内部抵抗の増加は、約５００オーム未満、約１００オーム未満、約５０オーム未満、又は約２０オーム未満である。いくつかの実施形態では、上記温度のいずれかを有する環境で電池を約２時間超、又は約２時間～６０日間、又は約１２０時間～２０日間、又は約６０日間～１年間保存した後、電池の内部抵抗の増加は、約５００オーム未満、約１００オーム未満、約５０オーム未満、又は約２０オーム未満である。

【0134】

いくつかの実施形態では、電池は、相対湿度（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｈｕｍｉｄｉｔｙ：ＲＨ）が０～１００％ＲＨの範囲内、例えば約３０％～約９０％ＲＨの環境に保管される。いくつかの実施形態では、相対湿度が約９５％以下、又は相対湿度が約９０％以下、又は３０％～９０％ＲＨの環境で保存した場合、電池の内部抵抗の増加は、約５００オームを超えない、又は約１００オームを超えない、又は約５０オームを超えない、又は約２０オームを超えない。いくつかの実施形態では、上記相対湿度値のいずれかを有する環境に電池を約２時間超、又は２時間～６０日間、又は１２０時間～２０日間、又は６０日間～１年間保存した後、電池の内部抵抗の増加は、約５００オーム未満、約１００オーム未満、約５０オーム未満、又は約２０オーム未満である。

【0135】

さらに他の実施形態では、４０℃～６０℃の温度を有する環境に２時間～７日間保存した後、電池の内部抵抗の増加は、約５００オーム未満、又は約１００オーム未満、又は約５０オーム未満、又は約２０オームを超える。

【0136】

いくつかの実施形態では、電池が約９５％以下の相対湿度を有する環境に保存された場合、又は電池が約９５％以下の相対湿度を有する環境に、約２時間超、又は２時間～６０日間、又は２時間～２０日間、又は１２０時間～７日間、又は７日間～６０日間保存された場合、電池の内部抵抗の増加は、約５００オーム未満、約１００オーム未満、約５０オーム未満、又は約２０オーム未満である。

【0137】

他の実施形態では、電池が約３０％～約９０％の相対湿度を有する環境に約２時間～約７日間保存された場合、電池の内部抵抗の増加は、約５００オーム未満、約１００オーム未満、約５０オーム未満、又は約２０オーム未満である。

【0138】

いくつかの実施形態では、電池が約３０％～約９０％の相対湿度及び約４０℃～約４５℃の温度を有する環境に約２時間～７日間保存された場合、電池の内部抵抗の増加は、約５００オーム未満、約１００オーム未満、約５０オーム未満、又は約２０オーム未満である。

【実施例】

【0139】

［実施例１］
Ａ．例示的な電池の製造
例示的なカソードケースが図２５Ａ及び図２５Ｂに示されている。この例では、絶縁層として、粘着剤及びラミネート用接着剤付きのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が使用され、内側導電層２５０３としてアルミニウムが使用され、外側導電層２５０４としてステンレススチール３０４が使用される。アルミニウム層の延長部は、ステンレススチール外側導電層に電気的に接触することによってブリッジを形成する。図２５Ｃにおいて、上面図である走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像は、ケースのリム２５１４上に延在する内側導電層２５０３、絶縁層２５０５、及びアルミニウム箔２５０３を示す。エネルギー分散型Ｘ線分光法（Ｅｎｅｒｇｙ－ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＥＤＸ）分析により、灰色はアルミニウム、黒色は炭化水素、薄灰色はステンレススチールであることが分かる。図２５Ｄは、図２５Ａ～図２５Ｃのカソードケースの構造を示す概略図である。次いで、市販のリチウムアノード及び二酸化マンガンカソードを用いて電池をアセンブルし加締めた。

【0140】

図２６Ａ及び図２６Ｂは、それぞれ、別の例示的な積層カソードケースのリム２６１４の超音波溶接前後の上面ＳＥＭ画像である。アルミニウム箔２６０３はリム２６１４を横切って延在し、絶縁層２６０５の一部が見える。超音波溶接点２６４０は、アルミニウムとステンレススチールの外側導電層との間にブリッジを作り出している。

【0141】

図２７Ａ～図２７Ｃは、ＣＲ２０３２型のリチウム電池をアセンブルする際に使用される例示的なカソードケースを示す。図２７Ａは、外側導電層２７０４、内側導電層２７０３、絶縁層２７０５、ガスケット２７０９、及びブリッジ２７１０を示す曲げカソードケースの概略図である。図２７Ｂには、外側導電層２７０４、ブリッジ２７１０、ガスケット２７０９、及びアノードケース２７０１が見える、アセンブルされた電池の曲げ領域の上面ＳＥＭ画像が示されている。図２７Ｃにおいて、電池の側面視からのＸ線断層撮影スキャンが、曲げカソードケースの内部構造を明らかにする。

【0142】

Ｂ．対照電池及び実施例電池の比較試験
市販のＭａｘｅｌｌ ＣＲ２０３２型のリチウム対照電池、実験室製対照電池、及び処理例電池を、生理食塩水、２５％リンガー液、脱イオン水、水和食道組織、及び水和ハムに曝露した結果を、以下に報告する。これらの試験は、生物学的条件下（例えば、嚥下され、生体組織と反応した後）での電池の活性をシミュレートする。

【0143】

ｉ）生理食塩水への浸漬
図２８は、市販の電池及び処理例電池を、開始ｐＨが約５．５である２０ｍＬの０．８５％生理食塩水に浸漬した場合の、３時間にわたるｐＨの変化を示すグラフである。この結果は、図２９Ａ及び図２９Ｂに示すように、視覚的に反映される。処理例セル２９５２ａ及び２９５２ｂへの曝露後、５分以内に生理食塩水のｐＨのわずかな上昇があったものの、その後、処理例セルの試験の残りの期間にわたってｐＨは一貫して低かった。対照的に、市販のＭａｘｅｌｌ ＣＲ２０３２型のリチウム対照２９５０ａ及び２９５０ｂ並びに実験室で作製された対照電池２９５１ａ及び２９５１ｂの両方に曝露した後、生理食塩水のｐＨは、同じ期間にわたってｐＨが１１～１２に上昇した。図２９Ｂは、第１及び第２のカップ内の、溶液の色変化を引き起こした腐食副生成物及びセル周囲の金属酸化物堆積物を示す。対照的に、第３のカップでは、溶液は透明でほぼ無色であり、実施例電池上に目に見える酸化鉄は形成されなかった。処理例電池は、２４時間～４８時間にわたって生理食塩水に浸漬し続けている間に追加的に腐食を示すことがなく、一方、対照電池は腐食し続けた（データは示さず）。

【0144】

実験室で作製された対照電池及び処理例電池を、食塩水実験への浸漬の前後に走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって検査した。実験後、デシケータ内で電池を少なくとも２４時間乾燥させた。図３０Ａの生理食塩水浸漬前及び図３０Ｂの浸漬後の実験室製対照の、曲げ領域の上面図を示す。カソードケース３００４の外表面に著しい腐食が生じた。カソード３００４ｃ上に直接孔食３００４ｂ及び酸化物が形成されたのみならず、ガスケット３００９及びアノード３００１の近くに粉末形態の酸化物３００４ｄが形成された形跡もある。酸化物３００４ｃ及び３００４ｄは、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）により酸化鉄と同定された。

【0145】

図３０Ｃは、浸漬前の処理例電池を示す。ブリッジアルミニウム箔３０１０（bridging aluminum foil 3010）は完全に無傷であり、カソードケースに近接している。その後、アルミニウムは完全に酸化し、内側導電層と外側導電層との間の電気的接触を破壊し、ガスケット３００９及び絶縁層３００５のみを残すように見える（図３０Ｄ）。カソードケース３００４の外層は、腐食の兆候を示さない。酸化アルミニウム粉末の痕跡３０１０ｂがガスケット及びアノードカップ上に集まっているのが分かる。

【0146】

ｉｉ）．２５％リンガー液及びＤＩ水への浸漬
図３１Ａ、図３１Ｂ、及び図３１Ｃは、２５％リンガー液に浸漬した後の電圧対時間を示す。Ｍａｘｅｌｌの市販の対照である３１０Ａを、未処理セルの基準として各グラフにプロットする。電圧を、Ｇｒａｐｈｔｅｃ Ｄａｔａ ｌｏｇｇｅｒ ＧＬ２４０（Ｇｒａｐｈｔｅｃ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．）を使用して測定及び記録した。チタン金属リボンリードを、クリップを使用して電池の各端子に取り付け、リード及び電池を所定の位置に保持した。電池、リード及びクリップを室温の２０ｍＬの２５％リンガー液に完全に浸漬して実験を開始した。結果を表２にまとめた。

【0147】

【表2】

【0148】

４つの例示的な電池、具体的には、実施例３にさらに記載される９μｍのＡｌ層厚さを有する二重折り実施例、及び１つの市販対照ＣＲ２０３２型の結果を、図３１Ａに示す。試作品電池の電圧は１５分未満で１Ｖ未満に低下し、平均低下時間は１０（＋／－３）分の１．２Ｖ未満である。電圧が１．２Ｖ未満に低下する期間は、より薄いＡｌ層を有する試作品を構築することによって短縮することができる。図３１Ｂは、３つの例示的な電池、具体的には、実施例３にさらに記載される５μｍのＡｌ層厚を有する二重折り実施形態を示す。１．２Ｖを下回るまでの平均時間は３．５（＋／－１．２）分である。図３１Ｃでは、６つの例示的な電池、具体的には実施例４でさらに説明する９μｍのＡｌ層厚を有するタブ４つの実施形態を、同じ条件下で運転した。電圧が１．２Ｖを下回るまでの時間は７（＋／－３）分である。このことは、ブリッジにおけるＡｌ層の露出量を少なくすることで、電圧降下までの時間を短縮できることを示唆している。処理された全ての試作品セルについてのｐＨは、溶液に浸漬された２時間後に５～６のｐＨ範囲であった。

【0149】

市販の電池が供される洗浄手順と同様の洗浄条件下における処理電池の安定性を試験するために、例示的な電池、具体的には９μｍのＡｌ層を有する二重折り実施形態（３２１９）及び市販の対照電池（３２０Ｃ）を脱イオン水（１８ＭΩ－ｃｍ）に室温で１０日間浸漬した（図３２）。各電池の電圧がわずかに低下し、これは脱イオン水の抵抗が無限大ではないためと推測される。１０日間にわたって、両方のセルは約２．９Ｖの電圧を維持した。市販の対照セルでは少量の赤色腐食生成物が目に見え、二重折り試作品セルでは少量の白色腐食生成物が見られた。脱イオン水の高抵抗は電気分解速度を低下させる可能性があるが、電気分解を完全に停止させることはできないため、いくらかの腐食が観察される場合がある。しかしながら、この腐食は、セルが１０日後にＤＩ水中で同様の電圧を維持するのを妨げなかった。

【0150】

いくつかの商業的製造プロセスでは、セルは、おそらく過剰な材料及び／又は溶媒を除去するために、アセンブリ後すぐにスプレーされるか又は非導電性水性媒体に浸漬される。例示的な非導電性水性媒体は、１８Ｍオーム－ｃｍの脱イオン水又は１Ｍオーム－ｃｍを超える抵抗率を有する非イオン性洗浄液を含み得る。上記の１８Ｍオーム－ｃｍ脱イオン水への浸漬は、例示的電池が洗浄条件下で市販の電池と同様に挙動し得ることを示唆している。

【0151】

ｉｉｉ）２５％リンガー液における延長浸漬
５つの例示的な電池、具体的には９μｍのＡｌ層を有する二重折り実施形態、及び１つの市販のＭａｘｅｌｌ対照セルを、１５ｍＬの２５％リンガー溶液に少なくとも１４日間浸漬した。二重折りインサート及びＣＲ２０３２型のステンレススチールカソードケースの内側の前記二重折りインサートの画像を、それぞれ図３３Ａ及び図３３Ｂに示す。図３４Ｂの実験開始時の市販の対照（試料３５０Ａ）の隣にある図３４Ａで、完全にアセンブルされた二重折りの例示的な電池（試料３５０１）を見ることができる。電池の電気性能及びアノードの直上の溶液のｐＨを、浸漬後最初の１２０分間測定した。１４日以上後にセルを溶液から取り出した後、目視観察及び電気的性能を再度測定した。

【0152】

３５０１から３５０５までの５つの例示的セルは全て、実験の最初の１２０分間、同様のｐＨ曲線に従った（図３５Ａ）。２５％リンガー液の出発ｐＨは５～５．５であった。５分後、実施例のセル溶液のｐＨは７．５～８に上昇し、１５分で８～８．５にピークに達した。次いで、ｐＨは、残りの１２０分間、７未満まで徐々に低下した。市販の対照（３５０Ａ）溶液のｐＨは１５分後に１１．５に上昇し、１２０分後に１２．５に上昇し続けた。

【0153】

図３５Ｂに示されているように、３５０１から３５０５までの全ての例示的なセルの電圧は、１５分後に１．２Ｖを下回る。これは、この時点でアノードで観察された発泡の劇的な減少にも対応していた。市販の対照である３５０Ａは、１．７５Ｖを超える電圧及び１２０分後の活性発泡を維持した。

【0154】

反応の進行は、図３６、図３７及び図３８に見ることができ、図３６Ａ、図３７Ａ及び図３８Ａは試料３５０１を示し、図３６Ｂ、図３７Ｂ及び図３８Ｂは試料３５０Ａを示す。試料３５０１及び市販の対照３５０Ａについて、それぞれ１５分及び２０分後、処理セルの透明溶液と比較すると、市販のセルの溶液中には褐色腐食生成物が見える（図３６）。１２０分後（図３７）及び１４日以上後（図３８）では、実施例セルと対照セルの反応生成物の違いは、より視覚的に明らかになる。

【0155】

１４日以上後、セルを除去し、過剰な固体を除去するために軽くブラッシングしながら１８ＭΩ－ｃｍの脱イオン水中で洗浄した。図３９は、ダイノーライトデジタル顕微鏡によって撮影された二重折り試作品試料３５０１（図３９Ａ、図３９Ｂ及び図３９Ｃ）の拡大画像を示す。全ての二重折り試作品電池は、アノードカップ又はカソード缶のいずれにも孔食又は腐食の兆候がなく、この試料と同様に見えた。市販の対照３５０Ａでは画像（図３９Ｄ、図３９Ｅ、及び図３９Ｆ）に示すように、カソード缶に過剰な孔食及び腐食がある。対照を含む全ての試料は、２週間浸漬した後、質量がわずかに増加した。質量変化は、セルの質量の０．５％の変化を超えなかった。市販の対照は、アノード及びカソードの缶の表面に残った腐食生成物を形成することによって質量を増加させ、壊れてセルから離れる腐食生成物から質量を失うことによって同様の質量を維持することができた可能性が高い。

【0156】

【表3】

【0157】

表３では、浸漬の前後に、１５ｋオームで５秒間（１５ｋ＿ＣＣＶ）、３．９ｋオームで５秒間（３．９ｋ＿ＣＣＶ）、及び１ｋオームで１秒間（１ｋ＿ＣＣＶ）の負荷の下での開回路電圧（ＯＣＶ）及び閉路電圧（ＣＣＶ）を記録している。実験室で作製されており、商業ラインで作製されたものではないため、実験室で作製された試作品電池は、初期電気性能の変動がより大きい。浸漬後、全てのセルは非常に高い内部抵抗を有し、有意な電圧で１５ｋオームの負荷を運ぶことができない。１．２Ｖを超えるＯＣＶが読み取られる唯一のセルは試料３５０２である。これは、いくらかの残留溶液によって促進される、浸漬後でも依然として無傷である非常に高い抵抗経路に起因する可能性がある。抵抗は、導電性水性媒体の電気分解が起こらせない程十分に大きい。試料３５０２をベンチトップ上で三日間乾燥させた後に再測定したところ、ＯＣＶは０．０１８Ｖであった。市販のセルも１５ｋオームの負荷で電圧を維持することができなかったが、これは、セルが溶液と反応し続けて水酸化物イオンを形成し、内部の化学構造（chemistry）が最終的に溶液にさらされるため排出される能力に起因する可能性がある。

【0158】

試作品試料では、１５分後に少量の白色沈殿物が形成され、これは試料をより長期間（図３６、図３７、及び図３８）溶液に浸漬するとより明らかになる。沈殿物を含む各溶液を１４日以上後に収集し、誘導結合プラズマ発光分光法（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ－ｏｐｔｉｃａｌ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ：ＩＣＰ－ＯＥＳ）によって分析した。表４に示す結果は、全ての試作品セルについて溶液中の非常に高いレベルのＡｌを示し、試作品試料に見られる白色固体がアルミニウム系種（最も可能性の高いのはＡｌ（ＯＨ）_３）であることを示唆している。白色沈殿物は、水酸化物が豊富な環境（塩基性）で安定である可溶性錯イオン［Ａｌ（ＯＨ）_４］^－が溶液から析出し、ｐＨが低下して系が平衡に達するにつれて溶解性の低いＡｌ（ＯＨ）_３生成物を形成するので、時間が経過するにつれてより多くみられるようになる可能性が高い。

【0159】

【表4】

【0160】

市販の対照からの溶液は、Ｆｅ、Ｎｉ、及びＣｒなど、ステンレススチールの腐食から予想される元素を高濃度で含有していた。対照はまた、非常にＭｎ及びＬｉを高レベルで有し、これはケーシングが損傷した後にセルを破損する内部内容物に起因する可能性が高い。試作品セルでは、Ｌｉ及びＭｎのレベルは極めて低く、セルの内部内容物が溶液中にこぼれなかったことを示唆した。

【0161】

ｉｖ．）二重折り実施形態の高温高湿試験中のアルミニウムとステンレススチールの電気接合部の抵抗
図３３Ａに記載されるように、二重折り積層体インサート４０２０を３０４ステンレススチールカソード缶４００４内に配置し、市販のアノードキャップ４００１及びガスケット４００９で封止して、空の二重折り試料４０００を形成した。アノードキャップ４００１には、上部に穴が予め開けられており、抵抗率プローブを貫通させて、封止前にＡｌ内部導電層４０２０にアクセスできるようにした（図４０Ａ）。相対湿度（ＲＨ）０～１０％で約６０℃、相対湿度３５～５５％で約６０℃、相対湿度７０～８０％で約６０℃、及び相対湿度９０～１００％で約６０℃、という４つの異なる環境に試料を置いた。抵抗率は、４プローブ抵抗率法を用いてミリオーム計で、選択した時間間隔で１３３日間にわたって測定した。抵抗率の測定は、図４０Ｂに示すように、点Ａと点Ｂとの間で行った。ＡからＢへの経路は、内側導電層４０２０ａから、リム４０２０ｃにわたって延在し、外側導電層４０２０ｂに電気的に接続されて、ステンレススチールカソード缶４００４へのブリッジを形成する。図４１に示すように、全ての試料は、６０℃及び全ての試験したＲＨ条件で１３３日間を通して０．１２オーム未満のままである。Ａｌ内部導電層又はステンレススチールケーシングの劣化の目に見える兆候はなかった。

【0162】

指定の性能を失うことなく電池を保管できる時間は、電池の貯蔵寿命安定性と考えられる。通常の保管条件下で製品を保管し、次いで製品性能を日常的に測定することによって、貯蔵寿命安定性を測定することができる。あるいは、いくつかの電池試験手順では、貯蔵寿命安定性は、約６０℃、相対湿度約９０％でセルの性能を測定することによって推定され得る。これらの条件下で２０日間は、周囲の温度及び湿度の下で約１年間であり得る。１年以上の近似貯蔵寿命は、大量生産及び製造性の点で有利である。上記の実験は、例示的な電池カソードケースが、約６０℃の温度及び約９０～１００％の相対湿度を有する環境で１３３日間貯蔵した後に腐食を受けないことを示唆している。実施例１ｂｉｉなどの他の実験は、同じ例示的な電池カソードケースが約５～約１５分の範囲の持続時間で導電性水性媒体中で機能停止し得ることを示唆している。示唆された約６０℃、相対湿度約９０％における安定性に加えて、導電性水性媒体中における機能停止までの時間（deactivation time）が短いものでありうることは、この例示的な電池ケース設計に固有の特徴（aspect）であり得る。

【0163】

ｖ）水和したブタ食道組織への曝露
市販のＭａｘｅｌｌ ＣＲ２０３２型の対照電池、実験室で作製された電池、及び処理例電池をブタ食道組織に入れ、外観の変化及び視覚的損傷の徴候について検査した。凍結したブタ食道試料を使用前に室温水中で１２時間解凍し、次いで人工唾液ですすぎ、３７℃の人工唾液浴に入れた。ブタ食道組織を約７ｃｍの切片に切断し、管状試料を長軸に沿って切断して組織を開き平らなシートにした。組織試料は、実験開始まで人工唾液浴中で維持した。次に、組織切片の最下層に電池を、アノードを下に向けて配置し、次いで、点滴灌注ホースを食道部の上に配置し、最後に、組織を畳んでクランプによって灌注ボードに固定した。１０ｍＬ／１５分、３７℃の人工唾液の点滴灌注を設定した。約１５分ごとに、クリップを開き、組織を合計４時間撮影した。ｐＨを測定する試みは、人工唾液の連続的な流れに起因する可能性が最も高い不規則な変動値をもたらした。

【0164】

実験室で作製された対照電池への組織の曝露では、市販の対照への曝露と較べると、おそらく電池間のインピーダンスの差（実験室で作製された電池のインピーダンスは、一貫して市販の対照電池の２倍を超える）のために、視覚的損傷の増加が遅かった。これらの違いにもかかわらず、市販の対照及び実験室で作製された対照は、６０分以内に視覚的損傷の徴候を示し始めた（図４２及び図４３）。２４０分後、両対照電池に供された組織は壊死組織の視覚的徴候を示し、これはアノードとカソードとの間の間隔に曝露された組織で特に劇的であった。対照的に、処理例電池への２４０分間の曝露後の食道組織の視覚的損傷は最小であるように見えた（図４４）。

【0165】

ｖｉ）水和ハムへの曝露
市販のＭａｘｅｌｌ ＣＲ２０３２型のリチウム電池、実験室で作製された対照、及び例示的な電池の、ハムのスライスへの曝露では、生理食塩水浸漬試験で見られるのと同様の傾向が示された。ハム試料を最初に浅いペトリ皿中で約３ｍｌの０．８５％生理食塩水で水和し、ハムの下層にセルを、アノードを下に向けて配置した。スライスしたハムを折り畳んでセルを覆い、５００ｇの重りをハムの上に押し付けた。アノードケースの中心に直接接触しているハムのｐＨは、ハムを静かに広げ、電池を横に動かし、アノードケースの中心があったハムの箇所にｐＨ試験紙片を接触させることによって、０分、１０分、３０分及び６０分で測定した。各測定後、電池を最初の位置に戻した。図４５は、各電池への曝露時間に対するアノード下のハムの表面のｐＨのプロットである。ハムのｐＨは、市販のＭａｘｅｌｌ ＣＲ２０３２型のリチウム電池への曝露後と、実験室で作製された対照試料への曝露後との両方で、７から１０に上昇した。食道組織試験と同様に、実験室で作製された対照試料へのハムの曝露では、市販の対照への曝露と較べると、おそらく電池間のインピーダンスの差（実験室で作製された対照電池のインピーダンスは、一貫して市販の対照電池の２倍を超える）のために、ｐＨの増加がより遅かった。インピーダンスの差はｐＨ上昇の速度に影響を与えたが、ハムは、実験室で作製された対照セルへの曝露後と市販のセルへの曝露後の両方で、６０分の時点でｐＨが１０であった。対照的に、処理例電池へ曝露したハムのｐＨは、曝露後６０分まで一貫してｐＨ８のままであった。

【0166】

図４６Ａ～図４６Ｃに表示された６０分の時点の写真は、ハムの外観の重大な違いを示している。市販のＭａｘｅｌｌ ＣＲ２０３２型のリチウム電池及び実験室で作製された対照電池では、緑色及び黒色の沈殿物並びにハムの変色があり、それはアノードケースとカソードケースとの間の間隔付近に最も集中している（図４６Ａ及び図４６Ｂ）。この沈殿物及びハムの変色は、電解中に反応するカソードケースからの腐食副生成物に起因する可能性が高い。また、ｐＨの上昇が最も集中する箇所である、アノードケースと直接接触する組織は、わずかにオレンジ色の色合いを有する半透明になった。対照的に、処理例電池（図４６Ｃ）では、緑色及び黒色沈殿物並びにハムの変色は最小限量でしかなかった。

【0167】

［実施例２］
Ａ．実施例２～１０で使用される例示的な材料を以下に列挙する。
１．例示的な箔及び箔積層体材料
アルミニウム合金１１００テンパーＯは、厚さ９ミクロン（μｍ）、１２．５μｍ、１７．５μｍ又は２５μｍであり、包まれている。アルミニウム合金１２３５テンパーＯは、厚さ９μｍ、１２．５μｍ、１７．５μｍ又は２５μｍであり、包まれている。様々な架橋剤濃度を有する２部構成の積層用熱硬化性エポキシ系接着性を備えた、厚さ８．８９μｍの１１４５アルミニウム箔の箔層が厚さ１２．５μｍ（４８ｇａ）のポリエチレンテレフタレートポリマーフィルムに積層されている、アルミニウム箔積層体（商標名Ｌａｍａｒｔ ＭＦ１００）。

【0168】

様々な架橋剤濃度を有する２部構成の積層用熱硬化性エポキシ系接着剤を備えた、厚さ８．８９μｍの１１４５アルミニウム箔の箔層が厚さ１２．５μｍ（４８ｇａ）のポリエーテルイミドＵＬＴＥＭフィルムに積層されている、アルミニウム箔積層体。

【0169】

２．例示的な熱成形フィルム材料
ポリマー材料を断熱層用のプラスチック製ライナーカップに熱成形した。このプロセスに使用されるポリマーの例としては、厚さ３６μｍ又は５０μｍのポリエチレンテレフタレート（商品名マイラー）、２５μｍ又は５０μｍのポリエーテルイミド（商品名ＵＬＴＥＭ及びカプトン）厚さ２５μｍ又は５０μｍの、ペルフルオロアルコキシポリマーフィルム、のフッ素化エチレンプロピレンフィルム及びポリフッ化ビニルデンフィルムが挙げられる。

【0170】

３．例示的な外側カソード缶基材材料
実施例におけるカソード「缶」は、典型的には外側導電層を構成する、厚めのステンレススチール層を指す。

【0171】

カソード「ケース」は、カソード缶とカソード缶に取り付けられた任意のインサートとを含む、カソードケース構造全体を指す。

【0172】

カソード缶基材は、２００μｍ、２２５μｍ又は２５０μｍの厚さのステンレススチールＳＳ３０４又はＳＳ４３０から作製された。

【0173】

次いで、ＣＲ２０３２型の電池アセンブリが適合し、該コインセルの活性部分を収容するアノードカップをカバーし内に押し込めるように設計された、特定の寸法に、上記の基板材料を打ち抜いた。

【0174】

Ｂ．ＵＬＴＥＭ熱成形カップ上に３～８μｍのＰＶＤ Ａｌ層を有する試作品
この例による電池の製造を示す概略図を図１８Ａ及び図１８Ｂに示す。２５μｍ又は５０μｍのＵＬＴＥＭ（ポリエーテルイミド）のシートをカップインサート１８０５へと熱成形した。ＵＬＴＥＭ熱成形カップ上に３～８μｍのＡｌコーティングを物理蒸着（ＰＶＤ）を使用して堆積させることによって、内部導電層１８２０を形成した。ＵＬＴＥＭ熱成形品はＰＶＤプロセスを経た後に反っておらず、そのサイズ及び形状を維持する。３６μｍのＰＥＴ熱成形カップ試料を同じＡｌ ＰＶＤプロセスでコーティングしたが、ＰＥＴカップの壁が反ってしまい、得られた嵌合はそれほど望ましくなかった。Ａｌコーティングは、カップの内側１８２０ａの全体、カップのリム１８２０ｃ、及びカップの外壁の上部５０％を覆い、連続層１８２０ｂを形成した。ミリオーム計で測定した熱成形品の抵抗は、カップの内側の中心から外壁までで１オーム未満であった。次いで、ＡｌでコーティングされたＵＬＴＥＭ熱成形品を、２００μｍ又は２５０μｍの厚さを有するステンレススチール（この実験では、ＳＳ３０４を使用した）カソード缶１８０４の内部に配置した。熱成形品は、圧入物としてカソード缶内に配置しても、又は熱成形品１８０５の底面に接着剤を塗布することによって固定してもよい。次いで、カソードケースをアセンブルしてＣＲ２０３２型のコイン電池にした。ＰＶＤコーティングされた熱成形品の高さは、熱成形品１８２０ｃのリムが曲げられた後にリム縁部全体の周りに見えるように、２．３～２．８ｃｍであった。熱成形品は、ブリッジのいかなる部分もガスケットの下に埋め込まれないがアノードケースに接触するほど高くはないように十分な、好適な高さであった。

【0175】

０．８５重量％の生理食塩水に浸漬すると、カソードのリム縁部の周りにコーティングされた露出したＡｌが酸化されて、電池の抵抗が大幅に増加し、生理食塩水の電気分解が停止した。表５に示すように、機能停止までの時間は、Ａｌ ＰＶＤコーティングの厚さ及び露出したＡｌ層の高さによって３０秒～４分の範囲にあった。

【0176】

【表5】

【0177】

［実施例３］
全フランジが折り曲げられた積層二重折りインサートを有する試作品
この例による電池の製造を示す概略図を図２１に示す。インサートの写真を図３３Ａ及び図３３Ｂに示し、完成した試作品を図３４に示す。９μｍのＡｌと１２．５μｍのＰＥＴとの積層体（ラミネート用接着剤によって接合された９μｍのＡｌと１２．５μｍのＰＥＴとの積層体であるＬａｍａｒｔ Ｃｏｒｐ ＭＦ１００）を、図２２Ａに記載の形状に打ち抜いた。積層体をプログレッシブダイに供給し、ブランク加工し（blanked）、カップ形状にし（cupped）、確認し（qualified）、トリミングしてインサートにした。次の一連の打ち抜き工程では、リム上のフランジを折り曲げ、所望の形状を生成した。積層体２１２０のＡｌ側は、カップの内側２１２０ａに面していた。フランジをリム２１２０ｃで折り曲げて、カップの内側から外壁２１２０ｂまで連続的なＡｌ層を形成した。二重に折り曲げられた２１２０ｂは、側壁の全長にわたって広がり、壁厚を全体にわたって同じに保つ。積層体カップの底部は、ＰＥＴ側２１０５である。次いで、ＭＦ１００二重折りインサートを２００μｍのＳＳ３０４カソード缶２１０４の内部に配置した。カソードケースを形成するため、インサートは、圧入物としてカソード缶２１０４内に配置しても、又は２１０５と２１０４との間の底面上の接着剤で固定してもよい。次いで、カソードケースをアセンブルしてＣＲ２０３２型のコイン電池にした。ＭＦ１００二重折りインサートの高さは２．３～２．８ｃｍの間であったため、押し込んだ後にＡｌ折り目２１２０ｃの上部がリム縁部全体の周りに見える。インサートは、ブリッジのいかなる部分もガスケットの下に埋め込まれないがアノードケースに接触するほど高くはないように十分な、好適な高さである。

【0178】

前述の試料のように、０．８５重量％の生理食塩水に浸漬すると、カソード２１１９ｃのリム縁部の周りの露出したＡｌ箔が酸化されて、電池の抵抗が大幅に増加し、生理食塩水の電気分解が停止した。機能停止までの時間は、露出したＡｌ箔折り部（Al foil fold）の高さによって３～２０分の範囲にある。

【0179】

［実施例４］
積層４タブインサート及び熱成形支持体を有する試作品
この例による電池の製造を示す概略図を図２２Ａ及び図２２Ｂに示す。完成した試作品の写真を図４７に示す。９μｍのＡｌと１２．５μｍのＰＥＴとの積層体である、Ｌａｍａｒｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって製造されたＭＦ１００を、図２２Ａに記載の形状に打ち抜いた。積層体をプログレッシブダイに供給し、ブランク加工し、カップ形状にし、確認し、トリミングして４タブのデザインを製造した。積層体２２２０のＡｌ側はカップの内側２２２０ａに面し、ＰＥＴ側はカップの底部２２０５ａ上にあった。４タブＭＦ１００カップは、圧入物として３６μｍＰＥＴの熱成形カップ２２０５ｂの内側に配置されたか、又は底面上に接着剤で固定されてもよい。タブ２２２０ｅのＰＥＴ側に少量の接着剤を塗布し、タブを折り曲げてＰＥＴ熱成形カップ２２０５ｂに固定した。カソードケースを形成するために、インサートは、圧入物としてカソード缶２２０４（２００μｍのＳＳ３０４又は２５０μｍのＳＳ３０４）内に配置しても、又は底面２２０５ｂ上に接着剤で固定してもよい。次いで、カソードケースをアセンブルしてＣＲ２０３２型のコイン電池にした。インサートの高さは、押し込んだ後にタブ２２２０ｃから露出したＡｌがリム縁部の周りに見えるように、約２．３～２．８ｃｍであった。インサートは、ブリッジのいかなる部分もガスケットの下に埋め込まれないがアノードケースに接触するほど高くはないように十分な、好適な高さである。

【0180】

前述の試料のように、０．８５重量％の生理食塩水に浸漬すると、カソードのリム縁部の周りの露出したＡｌ箔が酸化されて、電池の抵抗が大幅に増加し、生理食塩水の電気分解が停止した。機能停止までの時間は、露出したＡｌ箔折り部の高さ及び厚さによって３～１０分の範囲にあった。

【0181】

［実施例５］
Ａｌ箔４タブインサート及び熱成形断熱支持体を有する試作品
Ａｌ箔を図２２Ａに記載の形状に打ち抜き、図２２Ｃに示すカップ２２２２を形成した。Ａｌ箔の厚さは１２．５～２５μｍの範囲とすることができる。本実施例では、１２．５μｍ又は２５μｍのＡｌ箔を使用した。箔をプログレッシブダイに供給し、ブランク加工し、カップ形状にし、確認し、トリミングして４タブのデザインを製造した。３６μｍのＰＥＴ熱成形カップ２２０５の内側に、４タブＡｌカップ２２２２を、圧入又は２つの層の間に接着剤を塗布することによって配置した。タブ２２２２ｅのＰＥＴ側に少量の接着剤を塗布し、タブを折り曲げ、ＰＥＴ熱成形カップ２２０５に固定してインサートを形成した。カソードケースを形成するために、インサートは、圧入物としてカソード缶２２０４内に配置しても、又はＰＥＴ熱成形カップ２２０５の底面に接着剤で固定してもよい。次いで、カソードケースをアセンブルしてＣＲ２０３２型のコイン電池にした。インサートの高さは、押し込んだ後にタブ２２２２ｃから露出したＡｌがリム縁部の周りに見えるように、２．５～２．８ｃｍである。インサートは、ブリッジのいかなる部分もガスケットの下に埋め込まれないがアノードケースに接触するほど高くはないように十分な、好適な高さである。

【0182】

前述の試料のように、０．８５重量％の生理食塩水に浸漬すると、カソードのリム縁部の周りの露出したＡｌ箔が酸化して、電池の抵抗が大幅に増加し、生理食塩水の電気分解が停止する。機能停止までの時間は、露出したＡｌ箔折り部の高さ及び厚さによって３～２０分の範囲にある。

【0183】

［実施例６］
積層４タブインサート及びチャネル付きカソード缶を有する試作品
図２３Ａ及び図２３Ｂに示すように、９μｍのＡｌと１２．５μｍのＰＥＴとの積層体（ＭＦ１００）を図２２Ａに示す形状に打ち抜いた。積層体をプログレッシブダイに供給し、ブランク加工し、カップ形状にし、確認し、トリミングして４タブ設計を製造した。積層体のＡｌ側２３２０ａは、カップの内側を向いていた。４タブＭＦ１００カップを、チャネル付き２２５μｍ ＳＳ３０４カソード缶の内側に配置した。４つのタブは、カソード缶チャネル２３３０と位置が合っており、タブは、チャネルの内部の凹みへと折り畳まれる。チャネルの深さは２５～５０μｍの範囲であった。これは、圧着プロセス中にタブがカソード缶の外壁上に残っていて圧着ダイがＭＦ１００の４つのタブと直接接触してしまうのを防止する。インサートは、圧入物として固定しても、又は熱成形カップ２３０５の底面及びタブの裏側に接着剤を塗布することによって固定してもよい。タブは、低温はんだ２３３１を用いてステンレススチールカソード缶に電気的に接続され、カソードケースの内側と外側との間の電気的接続を完成させた。次いで、カソードケースをアセンブルしてＣＲ２０３２型のコイン電池にした。

【0184】

０．８５重量％の生理食塩水に浸漬すると、４つの延長タブから露出したＡｌ箔が酸化されて、電池の抵抗を大幅に増加させ、生理食塩水の電気分解を停止させる。機能停止までの時間は、露出した積層体タブの幅、長さ、及び厚さによって３～２０分の範囲にあった。

【0185】

［実施例７］
Ａｌ箔４タブインサート及びチャネル付きカソード缶を有する試作品
Ａｌの１２．５μｍ箔２３２０を図２２Ａに示す形状に打ち抜いた。箔をプログレッシブダイに供給し、ブランク加工し、カップ形状にし、確認し、トリミングして４タブのデザインを製造した。図２３Ｃ及び図２３Ｄに示すように、４タブＡｌ箔カップ２３２０を３６μｍのＰＥＴ熱成形カップ２３２１の内側に配置し、圧入又は層間の接着剤のいずれかによって固定してインサートを形成した。カソード缶は、タブ用の凹みチャネルを有する２２５μｍのＳＳ３０４カソード缶であった。４つのタブは、カソード缶チャネル２３３０と位置が合っており、タブは、チャネルの内部の凹みへと折り畳まれた。これにより、圧着プロセス中にタブがカソード缶の外壁に残っていて圧着ダイが４つのタブと直接接触してしまうのが防止された。インサートは、圧入物として固定しても、又は熱成形カップ２３２１の底面とステンレススチールカソード缶２３０４との間に接着剤を塗布することによって固定してもよい。タブは、カソードケースの内側と外側との間の電気的接続を形成する低温はんだ２３３１（Ｓ－ボンド２２０）で固定される。あるいは、タブは、銀エポキシ（Ｃｒｅａｔｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）などの導電性接着剤を用いて外側カソード缶に固定されてもよい。次いで、カソードケースをアセンブルしてＣＲ２０３２型のコイン電池にする。

【0186】

０．８５重量％の生理食塩水に浸漬すると、４つの延長タブから露出したＡｌ箔が酸化されて、電池の抵抗を大幅に増加させ、生理食塩水の電気分解を停止させる。機能停止までの時間は、露出したＡｌ箔タブの幅、長さ、及び厚さによって３～２０分の範囲にあった。

【0187】

［実施例８］
架橋剤レベルが調整されたトリラミン酸塩を用いる試作品
ＭＦ１００（ラミネート用接着剤によって接合された９μｍのＡｌと１２．５μｍのＰＥＴとの積層体であるＬａｍａｒｔ Ｃｏｒｐ ＭＦ１００）を、２００μｍ、２２５μｍ又は２５０μｍの、完全焼鈍された延伸品質ＳＳ３０４のシートに積層することによって、図１４及び図１５による三層積層材料が作製された。材料の接合には架橋剤を含有するラミネート用接着剤を使用した。架橋剤の量は、材料が剥離することなく打ち抜きができるように柔軟性も維持しつつ、強い接着が得られるように、最適化された。架橋レベルが高すぎると、ラミネート用接着剤は脆くなり、打ち抜きプロセス中に、特に材料が最も深く引き込まれる缶の壁に沿って、剥離した。

【0188】

三層積層体を打ち抜いてカソード缶にした。ブリッジは、曲げプロセス中にＡｌ箔層をＳＳ３０４外側カソード缶内に挟むことによって形成された。ブリッジは、曲げ工程の前又は後にＡｌ ＳＳ３０４の接合を補助するためにはんだ又は超音波溶接を使用することによって、さらに固定することができる。

【0189】

前述の試料のように、０．８５重量％の生理食塩水に浸漬すると、カソードのリム縁部の周りの露出したＡｌ箔が酸化されて、電池の抵抗が大幅に増加し、生理食塩水の電気分解が停止した。機能停止までの時間は、露出したＡｌ箔の量及び厚さによって３～２０分の範囲にあった。

【0190】

［実施例９］
ＰＶＤコーティングされたＳＳ３０４とカプトンとの積層体の試作品：
完全焼鈍された延伸品質ＳＳ３０４シートロールとカプトン（ＰＥＩ）フィルムとの２層積層体をラミネート用接着剤によって接合した。厚さの組み合わせは、２００μｍのＳＳ３０４／５０μｍのカプトン、２２５μｍのＳＳ３０４／２５μｍのカプトン、及び２５０μｍのＳＳ３０４／２５μｍのカプトンを含む。架橋剤の量は、材料が剥離することなく打ち抜きができるように柔軟性も維持しつつ、強い接着が得られるように、最適化された。架橋レベルが高すぎると、ラミネート用接着剤は脆くなり、打ち抜きプロセス中に、特に材料が最も深く引き込まれる缶の壁に沿って、剥離した。

【0191】

次いで、カプトン／ＳＳ３０４積層体を打ち抜いてカソード缶にし、３～１０μｍのＡｌ層をＰＶＤによって堆積させた。ＵＬＴＥＭ層は、ＰＶＤプロセスを経た後、反っておらず、そのサイズ及び形状を維持し、ラミネート用接着剤は、ステンレススチールとカプトン層との間の結合を維持した。

【0192】

［実施例１０］
Ｄｙｋｏｒで封入する試作品
２００μｍのステンレススチールカソード缶から出発して、約５０～１００μｍのＤｙｋｏｒ層が絶縁層としてコーティングされる（図１３Ｇに例示されるものと同様）。カソード缶は、連続層を形成するために、缶の内側、内壁、缶のリムの上、及び部分的にカソード缶の外壁の上に均一にコーティングされる。Ｄｙｋｏｒコーティングは、最高使用温度及び耐摩耗性を高めるためにガラス繊維で強化することができる。次いで、この試料を金属膜形成に供して（metallize）、厚さ約２００ｎｍ～約２５μｍのアルミニウムＰＶＤコーティングを形成する（図１３Ｇ）。

【0193】

均等物
以上に記載された明細書は、当業者が実施形態を実施することを可能にするのに十分である。先の説明及び実施例は、特定の実施形態を詳述し、本発明者らが企図する最良の態様を説明する。しかしながら、前述の内容がいかに詳細に記載されていても、本実施形態は多くの方法で実施することができ、添付の特許請求の範囲及びその均等物に従って解釈されるべきであることは理解されよう。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図13F】

【図13G】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22A】

【図22B】

【図22C】

【図23A】

【図23B】

【図23C】

【図23D】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【国際調査報告】