(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】2023-06-30
(54)【発明の名称】リチウムイオン電池を製造する方法
(51)【国際特許分類】
H01M 10/0585 20100101AFI20230623BHJP
H01M 10/052 20100101ALI20230623BHJP
H01M 10/0566 20100101ALI20230623BHJP
H01M 50/193 20210101ALI20230623BHJP
H01M 50/191 20210101ALI20230623BHJP
H01M 50/195 20210101ALI20230623BHJP
H01M 50/198 20210101ALI20230623BHJP
H01M 50/197 20210101ALI20230623BHJP
H01M 10/04 20060101ALI20230623BHJP
H01M 10/0568 20100101ALI20230623BHJP
H01M 50/548 20210101ALI20230623BHJP
H01M 50/564 20210101ALI20230623BHJP
H01M 50/562 20210101ALI20230623BHJP
【ＦＩ】
H01M10/0585
H01M10/052
H01M10/0566
H01M50/193
H01M50/191
H01M50/195
H01M50/198
H01M50/197
H01M10/04 Z
H01M10/0568
H01M50/548 101
H01M50/564
H01M50/562
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022570429
(86)(22)【出願日】2021-05-19
(85)【翻訳文提出日】2023-01-16
(86)【国際出願番号】 IB2021054292
(87)【国際公開番号】W WO2021234585
(87)【国際公開日】2021-11-25
(31)【優先権主張番号】2005140
(32)【優先日】2020-05-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】514110783
【氏名又は名称】アイ テン
(74)【代理人】
【識別番号】100121728
【弁理士】
【氏名又は名称】井関 勝守
(74)【代理人】
【識別番号】100165803
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 修平
(74)【代理人】
【識別番号】100170900
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 渉
(72)【発明者】
【氏名】ガベン，ファビアン
【テーマコード（参考）】
5H011
5H028
5H029
5H043
【Ｆターム（参考）】
5H011HH01
5H011HH09
5H011HH12
5H011HH13
5H011JJ00
5H011KK00
5H011KK04
5H028AA05
5H028BB00
5H028BB02
5H028BB03
5H028BB04
5H028BB05
5H028BB10
5H028BB17
5H028CC01
5H028CC07
5H028CC08
5H028CC11
5H028EE04
5H028EE06
5H028HH00
5H028HH08
5H028HH10
5H029AJ02
5H029AJ03
5H029AJ14
5H029BJ02
5H029BJ12
5H029CJ02
5H029CJ03
5H029CJ04
5H029CJ23
5H029CJ24
5H029CJ30
5H029DJ03
5H029DJ16
5H029EJ05
5H029EJ06
5H029EJ12
5H029HJ00
5H029HJ12
5H029HJ14
5H029HJ19
5H043AA19
5H043BA19
5H043CA13
5H043EA12
5H043JA15E
5H043JA19E
5H043JA22E
5H043KA11E
5H043KA12E
5H043KA22E
5H043KA44E
5H043LA00E
5H043LA21E
5H043LA31E
5H043LA41E
(57)【要約】
平面視においてｘ列及びｙ行を含む（ｘ×ｙ）の数の電池を形成するスタックを作製し、該スタックは、それぞれ陰極階層及び陽極階層の、交互の連続する階層によって形成され、各階層は、複数のそれぞれの陽極一次予備成形部及び陰極一次予備成形部、複数のそれぞれの陽極二次予備成形部及び陰極二次予備成形部を含み、該予備成形部により、電池の一次本体及び二次本体並びに当該一次本体と二次本体との間の空きゾーンと呼ぶゾーンを形成し、平面視における、２つの隣接する該空きゾーンの間において、対の主切断をなし、陽極接続ゾーン及び陰極接続ゾーンを露出させ、所定の列から形成された所定の電池を、少なくとも１つの隣接する列から形成された少なくとも１つの他の隣接する電池から分離する、リチウムイオン電池の製造方法を提供する。
【選択図】図１１
【選択図】図１１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つの電池（１０００）を製造する方法であって、それぞれの前記電池が、前記電池（１０００）の正面方向（ＺＺ）において交互になるように互いに上下に配置した少なくとも１つの陽極部（１１０）及び少なくとも１つの陰極部（１４０）を含み、前記電池において、前記陽極部（１１０）は、
陽極集電体基板（１０）、少なくとも１つの陽極層（２０）、及び場合によっては電解質材料の層（３０）又は電解質を含浸させたセパレータの層（３１）を含み、並びに、
前記電池において、前記陰極部（１４０）は、
陰極集電体基板（４０）、少なくとも１つの陰極層（５０）、及び場合によっては電解質材料の層（３０）又は電解質を含浸させたセパレータの層（３１）を含み、
前記電池（１０００）は、６つの面、すなわち、
－互いに対向する、特に互いに平行である、それぞれの前記陽極部（１１０）及びそれぞれの前記陰極部（１４０）に略平行である、表面（Ｆ１、Ｆ２）と呼ぶ２つの面、
－互いに対向する、特に互いに平行である、横方向面（Ｆ３、Ｆ５）と呼ぶ２つの面、並びに、
－互いに対向する、特に互いに平行である、縦方向面（Ｆ４、Ｆ６）と呼ぶ２つの面を有し、
前記電池の前記第１縦方向面（Ｆ６）が、少なくとも１つの陽極接続ゾーン（１００２）を含み、前記電池の第２縦方向面（Ｆ４）が、少なくとも１つの陰極接続ゾーン（１００６）を含み、前記陽極接続ゾーン（１００２）と前記陰極接続ゾーン（１００６）とが横方向に対向していて、
－それぞれの前記陽極部（１１０）及びそれぞれの前記陰極部（１４０）は、電極、電解質、及び集電体基板のいずれの材料からの自由空間（１１３、１４３）によってそれぞれの二次本体（１１２、１４２）から隔てられたそれぞれの一次本体（１１１、１４１）を含み、
－前記電池が、前記電池の前記正面方向（ＺＺ）において複数の自由空間（１１３）を含むとき、
－それぞれの前記陽極部（１１０）におけるそれぞれの前記一次本体（１１１）とそれぞれの前記二次本体（１１２）との間に形成された前記自由空間は重ね合わせられ、
－それぞれの前記陰極部（１４０）におけるそれぞれの前記一次本体（１４１）とそれぞれの前記二次本体（１４２）との間に形成された自由空間は重ね合わせられ、並びに、
－それぞれの前記陽極部（１１０）及びそれぞれの前記陰極部（１４０）の前記自由空間は一致せず、
前記製造方法は、
（ａ）平面視において、ｘ列（ｘは厳密に１より大きい）及びｙ行（ｙは１以上）を含んで、（ｘ×ｙ）の数の電池を形成する、スタック（Ｉ）を作製するステップであって、
このスタックは、それぞれ陰極階層（ＳＣ）及び陽極階層（ＳＡ）である、交互の連続する階層（ＳＡ、ＳＣ）によって形成され、それぞれの前記陰極階層（ＳＣ）は（ｘ×ｙ）の数の陰極部（１４０）を形成するようにする一方、それぞれの前記陽極階層（ＳＡ）は（ｘ×ｙ）の数の陽極部（１１０）を形成するようにし、
それぞれの前記階層（ＳＡ、ＳＣ）は、それぞれ陽極一次予備成形部（１１１’）及び陰極一次予備成形部（１４１’）であって、それぞれの一次本体（１１１、１４１）を形成するようにする複数の一次予備成形部（１１１’、１４１’）、それぞれ陽極二次予備成形部（１１２’）及び陰極二次予備成形部（１４２’）であって、それぞれの二次本体（１１２、１４２）を形成するようにする複数の二次予備成形部（１１２’、１４２’）、を含み、前記一次予備成形部（１１１’、１４１’）と前記二次予備成形部（１１２’、１４２’）とは、前記自由空間（１１３、１４３）の少なくとも１つを形成するようにする空きゾーン（８０’’、７０’’）と呼ぶゾーンによって互いに隔てられ、前記電池が、前記電池の前記正面方向（ＺＺ）において複数の自由空間（１１３）を含むとき、
－異なる前記陽極階層（ＳＡ）の前記空きゾーン（８０’’）が重ね合わせられ、
－異なる前記陰極階層（ＳＣ）の前記空きゾーン（７０’’）が重ね合わせられ、並びに、
－それぞれの前記陽極階層（ＳＡ）及びそれぞれの前記陰極階層（ＳＣ）の前記空きゾーン（８０’’、７０’’）が一致しないように、スタック（Ｉ）を作製するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）において得られた前記スタック（Ｉ）の熱処理及び／又は機械的圧縮を行って、固化したスタックを形成するステップと、
（ｃ）平面視における、２つの隣接する空きゾーン（８０’’、７０’’）の間において、対の主切断（ＤＹｎ、ＤＹ’ｎ）をして、前記陽極接続ゾーン（１００２）及び前記陰極接続ゾーン（１００６）を露出させ、所定の列（Ｒｎ）から形成された所定の電池を、少なくとも１つの隣接する列（Ｒｎ＋１）から形成された少なくとも１つの他の隣接する電池から分離するステップと、を含む方法。
【請求項2】
それぞれの前記階層（ＳＡ、ＳＣ）を一片の箔によって形成し、前記空きゾーンを特に前記箔における材料落下部（７０、８０、７０’、８０’）に対応させる、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
それぞれの前記階層（ＳＡ、ＳＣ）は、複数の独立のストリップ（Ａ１、Ａ２、Ａｎ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃｎ）によって形成し、前記空きゾーン（１１３’、１４３’）を、隣接する前記ストリップに面する縁部（ＬＡ、ＬＣ）同士の間に画定する、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
スロットと称する小空きゾーン（８０、７０）と呼ぶ空きゾーンを作製し、小空きゾーンと呼ぶ、それぞれの前記空きゾーンは、単一の自由空間を形成するようにする、請求項１～３のうちの１項に記載の方法。
【請求項5】
ノッチと称する大空きゾーン（８０’、７０’）と呼ぶ空きゾーンを作製し、それぞれの前記大空きゾーンは、同じ列の複数の自由空間、特に前記同じ列（Ｒｎ）のすべての自由空間を形成するようにする、請求項１～３のうちの１項に記載の方法。
【請求項6】
前記空きゾーン（７０、７０’、８０、８０’）は、矩形形状、特にＩ字形状を有する、請求項１～５のうちの１項に記載の方法。
【請求項7】
ステップ（ｂ）の後、ステップ（ｄ）の間、所定の行（Ｌｎ）を、前記固化したスタックに属する少なくとも１つの隣接する行（Ｌｎ－１、Ｌｎ＋１）から分離することができる補助的な一対の切断（ＤＸｎ、ＤＸ’ｎ）をする、請求項１～６のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項8】
ステップ（ｅ）の間、ステップ（ｂ）において得られた前記固化したスタックの含浸、又はステップ（ｄ）を行うときステップ（ｄ）において得られた電池（１０００）の前記行（Ｌｎ）の含浸を、液体電解質又はリチウム塩を含有するイオン性液体などのリチウムイオン担体相によって行って、前記セパレータ層（３１）に電解質を含浸させるようにする、請求項１～７のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項9】
ステップ（ｃ）の前、及びステップ（ｅ）を行う場合はステップ（ｅ）の後、又はステップ（ｅ）を行なわず、ステップ（ｄ）を行う場合はステップ（ｄ）の後、又はステップ（ｅ）及び（ｄ）を行わない場合はステップ（ｂ）の後に、電池（１０００）の前記固化したスタック又は前記行（Ｌｎ）を封止するステップ（ｆ）を行い、前記ステップ（ｆ）において、好ましくは、電池（１０００）の前記スタック（Ｉ）又は前記行（Ｌｎ）の外周部、好ましくは、電池（１０００）の前記スタックの前記表面（Ｆ１、Ｆ２）又は前記行（Ｌｎ）の前記表面（ＦＦ１、ＦＦ２）、電池（１０００）の前記スタック（Ｉ）の前記横方向面（Ｆ３、Ｆ５）及び前記縦方向面（Ｆ４、Ｆ６）又は前記行（Ｌｎ）の前記横方向面（ＦＦ３、ＦＦ５）及び前記縦方向面（ＦＦ４、ＦＦ６）を、封止システム（９５）によって覆い、
前記封止システム（９５）は、好ましくは、
－任意で、電池（１０００）の前記スタック（Ｉ）又は前記行（Ｌｎ）の前記外周部上に堆積された、好ましくはパリレン、パリレンタイプＦ、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン、ポリアミド、ゾルゲルシリカ、有機シリカ、及び／又はそれらの混合物から選択される、少なくとも１つの第１被覆層、
－任意で、電池（１０００）の前記スタック（Ｉ）の前記外周部又は電池（１０００）の前記行（Ｌｎ）の前記外周部又は前記第１被覆層上に原子層堆積によって堆積された電気絶縁材料から構成される第２被覆層、並びに、
－好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を有するとともに、電池（１０００）の前記スタック（Ｉ）の前記外周部又は電池（１０００）の前記行（Ｌｎ）の前記外周部又は前記第１被覆層上に堆積された、セラミック材料及び／又は低融点ガラス、好ましくは融点が６００℃未満のガラスから構成される、少なくとも１つの第３耐水被覆層を含み、
少なくとも１つの第２被覆層と少なくとも１つの第３被覆層とのシーケンスを、ｚ回（ｚ≧１）繰り返すことができ、少なくとも前記第３被覆層の外周部上に堆積させることができ、前記封止システムの最終層は、好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を有するとともに、セラミック材料及び／又は低融点ガラスから構成される、耐水被覆層とする、請求項１～８のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項10】
ステップ（ｃ）の後、少なくとも前記陽極接続ゾーン（１００２）、好ましくは少なくとも前記陽極接続ゾーン（１００２）を含む少なくとも前記第１縦方向面（Ｆ６）を、前記スタック（Ｉ）と外部導電性素子との電気的接触を確保することができる陽極コンタクト部材（９７’）によって覆い、少なくとも前記陰極接続ゾーン（１００６）、好ましくは少なくとも前記陰極接続ゾーン（１００６）を含む少なくとも前記第２縦方向面（Ｆ４）を、前記スタック（Ｉ）と外部導電性素子との電気的接触を確保することができる陰極コンタクト部材（９７’’）によって覆うステップ（ｇ）を行い、
ステップ（ｉ）は、
－電気伝導性粒子を添加した材料の、好ましくは電気伝導性粒子を添加したポリマー樹脂及び／又はゾルゲル法により得られる材料から形成される、第１電気接続層を、少なくとも前記陽極接続ゾーン（１００２）及び少なくとも前記陰極接続ゾーン（１００６）、好ましくは、少なくとも前記陽極接続ゾーン（１００２）を含む少なくとも前記第１縦方向面（Ｆ６）及び少なくとも前記陰極接続ゾーン（１００６）を含む少なくとも前記第２縦方向面（Ｆ４）上に堆積させるステップと、
－任意で、前記第１層が、電気伝導性粒子を添加したポリマー樹脂及び／又はゾルゲル法により得られる材料から形成されるとき、乾燥ステップ、その後に、前記ポリマー樹脂及び／又はゾルゲル法により得られる前記材料を重合するステップと、
－前記第１電気接続層に配置した金属箔を含む第２電気接続層を、前記第１層上に堆積させるステップと、
－任意で、導電性インクを含む第３電気接続層を前記第２電気接続層上に堆積させるステップとを含む、請求項１～９のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項11】
ステップ（ｄ）を行うときステップ（ｄ）において、及び／又はステップ（ｃ）においてする前記切断を、レーザーアブレーションによってなす、好ましくは、ステップ（ｄ）を行うときステップ（ｄ）において、及び／又はステップ（ｃ）においてするすべての切断をレーザーによってなす、請求項１～１０のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項12】
少なくとも１つの空きゾーン（７０、８０）からの、特に大多数の空きゾーンのそれぞれからの、特に前記一式の空きゾーンのそれぞれからの少なくとも１つの横断チャネル（７５、８５）を形成し、前記横断チャネルは、前記電解質の前記含浸を促進するため、少なくとも隣接する主切断（ＤＹ１、ＤＹ２）まで延びる、請求項１～１１のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項13】
電池（１０００）の主平面に対する正面方向（ＺＺ）において交互になるように互いに上下に配置した少なくとも１つの陽極部（１１０）及び少なくとも１つの陰極部（１４０）を含み、スタック（Ｉ）を形成する電池（１０００）であって、前記陽極部（１１０）は、陽極集電体基板（１０）、少なくとも１つの陽極層（２０）、及び場合によっては電解質材料の層（３０）又は電解質を含浸させたセパレータの層（３１）を含み、並びに、
前記陰極部（１４０）は、陰極集電体基板（４０）、少なくとも１つの陰極層（５０）、及び場合によっては電解質材料の層（３０）又は電解質を含浸させたセパレータの層（３１）を含み、
前記電池（１０００）は、６つの面、すなわち、
－互いに対向する、特に互いに平行である、それぞれの前記陽極部（１１０）、それぞれの前記陰極部（１４０）、前記陽極集電体基板（１０）、前記陽極層（２０）、前記電解質材料の層（３０）又は電解質を含浸させたセパレータの層（３１）、前記陰極層（５０）、及び、前記陰極集電体基板（４０）に略平行である、表面（Ｆ１、Ｆ２）と呼ぶ２つの面、
－互いに対向する、特に互いに平行である、横方向面（Ｆ３、Ｆ５）と呼ぶ２つの面、
－並びに、互いに対向する、特に互いに平行である、縦方向面（Ｆ４、Ｆ６）と呼ぶ２つの面を有し、
前記電池の前記第１縦方向面（Ｆ６）が、少なくとも１つの陽極接続ゾーン（１００２）を含み、前記電池の第２縦方向面（Ｆ４）が、少なくとも１つの陰極接続ゾーン（１００６）を含み、前記陽極接続ゾーン（１００２）と前記陰極接続ゾーン（１００６）とが横方向に対向していて、
－それぞれの前記陽極部（１１０）及びそれぞれの前記陰極部（１４０）は、電極、電解質、及び集電体基板のいずれの材料からの自由空間（１１３、１４３）によってそれぞれの二次本体（１１２、１４２）から隔てられたそれぞれの一次本体（１１１、１４１）を含み、
－前記電池が、前記電池の前記主平面に対する正面方向（ＺＺ）において複数の自由空間（１１３）を含むとき、
－それぞれの前記陽極部（１１０）におけるそれぞれの前記一次本体（１１１）とそれぞれの前記二次本体（１１２）との間に形成された自由空間は重ね合わせられ、
－それぞれの前記陽極部（１１０）におけるそれぞれの前記一次本体（１４１）とそれぞれの前記二次本体（１４２）との間に形成された自由空間は重ね合わせられ、並びに、
－それぞれの前記陽極部（１１０）及びそれぞれの前記陰極部（１４０）の自由空間は一致しないというようにされ、
前記電池は、前記スタック（Ｉ）の外周部を少なくとも部分的に覆う封止システムを含み、前記封止システム（９５）は、前記スタックの前記表面（Ｆ１、Ｆ２）、前記横方向面（Ｆ３、Ｆ５）、及び前記少なくとも部分的に縦方向面（Ｆ４、Ｆ６）を覆い、
前記陽極接続ゾーン（１００２）及び前記陰極接続ゾーン（１００６）のみ、
好ましくは、少なくとも前記陽極接続ゾーン（１００２）を含む前記第１縦方向面（Ｆ６）、及び少なくとも前記陰極接続ゾーン（１００６）を含む前記第２縦方向面（Ｆ４）が、前記封止システム（９５）で覆われないようにされ、前記封止システム（９５）は、
－任意で、前記スタック（Ｉ）の前記外周部の少なくとも一部の上に堆積された、好ましくはパリレン、パリレンタイプＦ、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン、ポリアミド、ゾルゲルシリカ、有機シリカ、及び／又はそれらの混合物から選択される、第１被覆層、
－任意で、前記スタック（Ｉ）の前記外周部の少なくとも一部の上又は前記第１被覆層の上に原子層堆積によって堆積された電気絶縁材料から構成される、第２被覆層、
－好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を有するとともに、前記スタック（Ｉ）の前記外周部の少なくとも一部の上又は前記第１被覆層の上に堆積された、セラミック材料及び／又は低融点ガラス、好ましくは融点が６００℃未満のガラスから構成される、少なくとも１つの第３耐水被覆層を含み、
前記第２被覆層が存在するとき、
連続する前記第２被覆層と前記第３被覆層とは、ｚ回（ｚ≧１）繰り返すことができ、少なくとも前記第３被覆層の外周部上に堆積され、
前記封止システムの最終層は、好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を有するとともに、セラミック材料及び／又は低融点ガラスから構成される、耐水被覆層である、電池（１０００）。
【請求項14】
少なくとも前記陽極接続ゾーン（１００２）、好ましくは少なくとも前記陽極接続ゾーン（１００２）を含む前記第１縦方向面（Ｆ６）を、陽極コンタクト部材（９７’）によって覆い、少なくとも前記陰極接続ゾーン（１００６）、好ましくは少なくとも前記陰極接続ゾーン（１００６）を含む前記第２縦方向面（Ｆ４）を、陰極コンタクト部材（９７’’）によって覆い、
前記陽極コンタクト部材（９７’）及び前記陰極コンタクト部材（９７’’）は、前記スタック（Ｉ）と外部導電性素子との電気的接触を確保することができる、請求項１３に記載の電池。
【請求項15】
前記陽極コンタクト部材（９７’）及び前記陰極コンタクト部材（９７’’）のそれぞれが、－少なくとも前記陽極接続ゾーン（１００２）及び少なくとも前記陰極接続ゾーン（１００６）上、好ましくは、少なくとも前記陰極接続ゾーン（１００２）を含む前記第１縦方向面（Ｆ６）及び少なくとも前記陰極接続ゾーン（１００６）を含む前記第２縦方向面（Ｆ４）上に配置されるとともに、電気伝導性粒子を添加した材料、好ましくは、電気伝導性粒子を添加したポリマー樹脂及び／又はゾルゲル法により得られる材料、さらにより好ましくは、黒鉛を添加したポリマー樹脂を含む、第１電気接続層、並びに、
－電気伝導性粒子を添加した材料の前記第１層上に配置された金属箔を含む第２電気接続層を含む、請求項１３又は１４に記載の電池。
【請求項16】
１ｍＡｈ以下の容量を有する、請求項１３～１５のいずれか１項に記載の電池。
【請求項17】
１ｍＡｈより大きい容量を有する、請求項１３～１５のいずれか１項に記載の電池。
【請求項18】
少なくとも１つの自由空間（１１３、１４３）、特に大多数の前記自由空間、特にすべての自由空間を、前記電解質の含浸を促進するために用いられる空隙（１１５、１４５）によって延長し、前記空隙は、前記二次本体（１１２、１４２）を通って、反対の縦方向面（Ｆ４、Ｆ６）まで延びる、請求項１３～１６のいずれか１項に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は電池の分野、さらに具体的にはリチウムイオン電池に関する。本発明は、寿命を向上させる新しいアーキテクチャを有する電池、特にリチウムイオン電池を製造する新しい方法に関与する。
【背景技術】
【0002】
充電可能な全固体リチウムイオン電池が知られている。特許文献１（Ｉ－ＴＥＮ）は、順に陽極層及び電解質層で覆った導電性基板を含む陽極箔、並びに順に陰極層及び電解質層で覆った導電性基板を含む陰極箔から製造したリチウムイオン電池を記載しており、これらの箔は、堆積の前又は後に、Ｕ字形状パターンに切断される。その後、これらの箔は、いくつかの単位セルのスタックを構成するように交互に積み重ねられる。陽極箔及び陰極箔を切断するパターンは、陰極及び陽極のスタックが横方向にオフセットされるように、「ヘッド・トゥ・テイル」の構成に配置される。その後、約１０ミクロンの厚さを有する封止システムを、スタック上、及びスタック内に存在する空いている空隙に堆積する。この封止システムは、切断平面における構造の剛性を確保し、電池セルを大気から保護する。スタックを作製して封止すると、単位電池を得るため、電池の陰極接続ゾーン及び陽極接続ゾーンを切断平面のそれぞれにおいて露出させるように、切断平面に沿って切断される。この切断時に、封止システムが引きはがされ、電池の封止が不連続となり得ることが分かっている。また、これらの陰極接続ゾーン及び陽極接続ゾーンが現れている終端部（すなわち、電気的接触部）を追加することも知られている。
【0003】
しかしながら、この既知の解決手段にはいくつかの難点があり得ると認められる。実際に、電極の位置、特に多層電池における電極の縁部の近接性及び切断部の良好性に応じて、典型的にクリープによるショートの形態で端部に漏れ電流が認められ得る。このクリープによるショートは、電池周りに、並びに陰極接続ゾーン及び陽極接続ゾーン周りに封止システムを使用するにもかかわらず、電池の性能を低下させる。さらに、電池において、特に、電池縁部における電極の横方向オフセットによってもたらされる空間における電池の縁部において、封止システムの不十分な堆積が存在することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第２０１６／００１５８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上述した先行技術におけるいくつかの難点を少なくとも部分的に克服すること、特に高エネルギー密度及び高出力密度を備えた充電式リチウムイオン電池を得ることを目的とする。
【0006】
特に、高エネルギー密度及び高出力密度を備えた充電式リチウムイオン電池の製造効率を高めること、及びより低いコストでより効率的な封止を行うことを目的とする。
【0007】
特に、クリープによる又は偶発的なショートのリスクを下げ、自然放電の少ない電池を製造することができる方法を提示することを目的とする。
【0008】
特に、極めて長い寿命を有する電池を、簡単で、確実、かつ、迅速に製造することができる方法を提案することを目的とする。
【0009】
また、簡単、高速、かつ、コスト効率がよい電池を製造する方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の第１の目的は、少なくとも１つの電池（１０００）を製造するための電池であって、各電池が、電池（１０００）の正面方向（ＺＺ）において交互になるように互いに上下に配置した少なくとも１つの陽極部（１１０）及び少なくとも１つの陰極部（１４０）を含み、
上述の電池において、上述の陽極部（１１０）は、
陽極集電体基板（１０）、少なくとも１つの陽極層（２０）、及び場合によっては電解質材料の層（３０）又は電解質を含浸させたセパレータの層（３１）を含み、並びに、
上述の電池において、上述の陰極部（１４０）は、
陰極集電体基板（４０）、少なくとも１つの陰極層（５０）、及び場合によっては電解質材料の層（３０）又は電解質を含浸させたセパレータの層（３１）を含み、
上述の電池（１０００）は、６つの面、すなわち、
－互いに対向する、特に互いに平行である、各陽極部（１１０）及び各陰極部（１４０）に略平行である、表面（Ｆ１、Ｆ２）と呼ぶ２つの面、
－互いに対向する、特に互いに平行である、横方向面（Ｆ３、Ｆ５）と呼ぶ２つの面、並びに、
－互いに対向する、特に互いに平行である、縦方向面（Ｆ４、Ｆ６）と呼ぶ２つの面を有し、
電池の第１縦方向面（Ｆ６）が、少なくとも１つの陽極接続ゾーン（１００２）を含み、電池の第２縦方向面（Ｆ４）が、少なくとも１つの陰極接続ゾーン（１００６）を含み、上述の陽極接続ゾーン（１００２）と陰極接続ゾーン（１００６）とが横方向に対向しており、
－各陽極部（１１０）及び各陰極部（１４０）は、電極、電解質、及び集電体基板のいずれの材料からの自由空間（１１３、１４３）によってそれぞれの二次本体（１１２、１４２）から隔てられたそれぞれの一次本体（１１１、１４１）を含み、
－電池が、該電池の上述の正面方向（ＺＺ）において複数の自由空間（１１３）を含むとき、
－各陽極部（１１０）における各一次本体（１１１）と各二次本体（１１２）との間に形成された自由空間は重ね合わせられ、
－各陰極部（１４０）における各一次本体（１４１）と各二次本体（１４２）との間に形成された自由空間は重ね合わせられ、並びに、
－各陽極部（１１０）及び各陰極部（１４０）の自由空間は一致せず、
上述の製造方法は、
（ａ）平面視において、ｘ列（ｘは厳密に１より大きい）及びｙ行（ｙは１以上）を含んで、（ｘ×ｙ）の数の電池を形成する、スタック（Ｉ）を作製するステップであって、
このスタックは、それぞれ陰極階層（ＳＣ）及び陽極階層（ＳＡ）である、交互の連続する階層（ＳＡ、ＳＣ）によって形成され、各陰極階層（ＳＣ）は（ｘ×ｙ）の数の陰極部（１４０）を形成するようにする一方、各陽極階層（ＳＡ）は（ｘ×ｙ）の数の陽極部（１１０）を形成するようにし、
各階層（ＳＡ、ＳＣ）は、それぞれ陽極一次予備成形部（１１１’）及び陰極一次予備成形部（１４１’）であって、それぞれの一次本体（１１１、１４１）を形成するようにする複数の一次予備成形部（１１１’、１４１’）、それぞれ陽極二次予備成形部（１１２’）及び陰極二次予備成形部（１４２’）であって、それぞれの二次本体（１１２、１４２）を形成するようにする複数の二次予備成形部（１１２’、１４２’）、を含み、一次予備成形部（１１１’、１４１’）と二次予備成形部（１１２’、１４２’）とは、上述の自由空間（１１３、１４３）の少なくとも１つを形成するようにする空きゾーン（８０’’、７０’’）と呼ぶゾーンによって互いに隔てられ、電池が、該電池の正面方向（ＺＺ）において複数の自由空間（１１３）を含むとき、
－異なる陽極階層（ＳＡ）の空きゾーン（８０’’）が重ね合わせられ、
－異なる陰極階層（ＳＣ）の空きゾーン（７０’’）が重ね合わせられ、並びに、
－各陽極階層（ＳＡ）及び各陰極階層（ＳＣ）の空きゾーン（８０’’、７０’’）が一致しないように、スタック（Ｉ）を作製するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）において得られたスタック（Ｉ）の熱処理及び／又は機械的圧縮を行って、固化したスタックを形成するステップと、
（ｃ）平面視における、２つの隣接する空きゾーン（８０’’、７０’’）の間において、対の主切断（ＤＹｎ、ＤＹ’ｎ）をして、陽極接続ゾーン（１００２）及び陰極接続ゾーン（１００６）を露出させ、所定の列（Ｒｎ）から形成された所定の電池を、少なくとも１つの隣接する列（Ｒｎ＋１）から形成された少なくとも１つの他の隣接する電池から分離するステップと、を含む。
上述の電池において、上述の陽極部（１１０）は、
陽極集電体基板（１０）、少なくとも１つの陽極層（２０）、及び場合によっては電解質材料の層（３０）又は電解質を含浸させたセパレータの層（３１）を含み、並びに、
上述の電池において、上述の陰極部（１４０）は、
陰極集電体基板（４０）、少なくとも１つの陰極層（５０）、及び場合によっては電解質材料の層（３０）又は電解質を含浸させたセパレータの層（３１）を含み、
上述の電池（１０００）は、６つの面、すなわち、
－互いに対向する、特に互いに平行である、各陽極部（１１０）及び各陰極部（１４０）に略平行である、表面（Ｆ１、Ｆ２）と呼ぶ２つの面、
－互いに対向する、特に互いに平行である、横方向面（Ｆ３、Ｆ５）と呼ぶ２つの面、並びに、
－互いに対向する、特に互いに平行である、縦方向面（Ｆ４、Ｆ６）と呼ぶ２つの面を有し、
電池の第１縦方向面（Ｆ６）が、少なくとも１つの陽極接続ゾーン（１００２）を含み、電池の第２縦方向面（Ｆ４）が、少なくとも１つの陰極接続ゾーン（１００６）を含み、上述の陽極接続ゾーン（１００２）と陰極接続ゾーン（１００６）とが横方向に対向しており、
－各陽極部（１１０）及び各陰極部（１４０）は、電極、電解質、及び集電体基板のいずれの材料からの自由空間（１１３、１４３）によってそれぞれの二次本体（１１２、１４２）から隔てられたそれぞれの一次本体（１１１、１４１）を含み、
－電池が、該電池の上述の正面方向（ＺＺ）において複数の自由空間（１１３）を含むとき、
－各陽極部（１１０）における各一次本体（１１１）と各二次本体（１１２）との間に形成された自由空間は重ね合わせられ、
－各陰極部（１４０）における各一次本体（１４１）と各二次本体（１４２）との間に形成された自由空間は重ね合わせられ、並びに、
－各陽極部（１１０）及び各陰極部（１４０）の自由空間は一致せず、
上述の製造方法は、
（ａ）平面視において、ｘ列（ｘは厳密に１より大きい）及びｙ行（ｙは１以上）を含んで、（ｘ×ｙ）の数の電池を形成する、スタック（Ｉ）を作製するステップであって、
このスタックは、それぞれ陰極階層（ＳＣ）及び陽極階層（ＳＡ）である、交互の連続する階層（ＳＡ、ＳＣ）によって形成され、各陰極階層（ＳＣ）は（ｘ×ｙ）の数の陰極部（１４０）を形成するようにする一方、各陽極階層（ＳＡ）は（ｘ×ｙ）の数の陽極部（１１０）を形成するようにし、
各階層（ＳＡ、ＳＣ）は、それぞれ陽極一次予備成形部（１１１’）及び陰極一次予備成形部（１４１’）であって、それぞれの一次本体（１１１、１４１）を形成するようにする複数の一次予備成形部（１１１’、１４１’）、それぞれ陽極二次予備成形部（１１２’）及び陰極二次予備成形部（１４２’）であって、それぞれの二次本体（１１２、１４２）を形成するようにする複数の二次予備成形部（１１２’、１４２’）、を含み、一次予備成形部（１１１’、１４１’）と二次予備成形部（１１２’、１４２’）とは、上述の自由空間（１１３、１４３）の少なくとも１つを形成するようにする空きゾーン（８０’’、７０’’）と呼ぶゾーンによって互いに隔てられ、電池が、該電池の正面方向（ＺＺ）において複数の自由空間（１１３）を含むとき、
－異なる陽極階層（ＳＡ）の空きゾーン（８０’’）が重ね合わせられ、
－異なる陰極階層（ＳＣ）の空きゾーン（７０’’）が重ね合わせられ、並びに、
－各陽極階層（ＳＡ）及び各陰極階層（ＳＣ）の空きゾーン（８０’’、７０’’）が一致しないように、スタック（Ｉ）を作製するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）において得られたスタック（Ｉ）の熱処理及び／又は機械的圧縮を行って、固化したスタックを形成するステップと、
（ｃ）平面視における、２つの隣接する空きゾーン（８０’’、７０’’）の間において、対の主切断（ＤＹｎ、ＤＹ’ｎ）をして、陽極接続ゾーン（１００２）及び陰極接続ゾーン（１００６）を露出させ、所定の列（Ｒｎ）から形成された所定の電池を、少なくとも１つの隣接する列（Ｒｎ＋１）から形成された少なくとも１つの他の隣接する電池から分離するステップと、を含む。
【0011】
第１の実施形態において、各階層（ＳＡ、ＳＣ）を一片の箔によって形成し、空きゾーンを特に箔における材料落下部（７０、８０、７０’、８０’）に対応させる。
【0012】
他の実施形態において、各階層（ＳＡ、ＳＣ）は、複数の独立のストリップ（Ａ１、Ａ２、Ａｎ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃｎ）によって形成し、空きゾーン（１１３’、１４３’）を、隣接するストリップに面する縁部（ＬＡ、ＬＣ）同士の間に画定する。
【0013】
本発明の第１の変形において、スロットと称する小空きゾーン（８０、７０）と呼ぶ空きゾーンを作製し、小空きゾーンと呼ぶ各空きゾーンは、単一の自由空間を形成するようにする。
【0014】
本発明の第２の変形において、ノッチと称する大空きゾーン（８０’、７０’）と呼ぶ空きゾーンを作製し、各大空きゾーンは、同じ列の複数の自由空間、特に上述の同じ列（Ｒｎ）のすべての自由空間を形成するようにする。
【0015】
本発明の有利な特徴において、空きゾーン（７０、７０’、８０、８０’）は、矩形形状、特にＩ字形状を有している。
【0016】
本発明の一特徴において、ステップ（ｂ）の後、ステップ（ｄ）の間、所定の行（Ｌｎ）を、上述の固化したスタックに属する少なくとも１つの隣接する行（Ｌｎ－１、Ｌｎ＋１）から分離することができる補助的な一対の切断（ＤＸｎ、ＤＸ’ｎ）をする。
【0017】
本発明の他の特徴において、ステップ（ｅ）の間、ステップ（ｂ）において得られた固化したスタックの含浸、又はステップ（ｄ）を行うときステップ（ｄ）において得られた電池（１０００）の行（Ｌｎ）の含浸を、液体電解質又はリチウム塩を含有するイオン性液体などのリチウムイオン担体相によって行って、上述のセパレータ層（３１）に電解質を含浸させるようにする。
【0018】
本発明の一つの特徴において、ステップ（ｃ）の前、及びステップ（ｅ）を行う場合はステップ（ｅ）の後、又はステップ（ｅ）を行わず、ステップ（ｄ）を行う場合はステップ（ｄ）の後、又はステップ（ｅ）及び（ｄ）を行わない場合はステップ（ｂ）の後に、
電池（１０００）の固化したスタック又は行（Ｌｎ）を封止するステップ（ｆ）を行い、ステップ（ｆ）において、好ましくは、電池（１０００）のスタック（Ｉ）又は行（Ｌｎ）の外周部、好ましくは、電池（１０００）のスタックの表面（Ｆ１、Ｆ２）又は行（Ｌｎ）の表面（ＦＦ１、ＦＦ２）、電池（１０００）のスタック（Ｉ）の横方向面（Ｆ３、Ｆ５）及び縦方向面（Ｆ４、Ｆ６）又は行（Ｌｎ）の横方向面（ＦＦ３、ＦＦ５）及び縦方向面（ＦＦ４、ＦＦ６）を、封止システム（９５）によって覆い、
上述の封止システム（９５）は、好ましくは、
－任意で、電池（１０００）のスタック（Ｉ）又は行（Ｌｎ）の外周部上に堆積された、好ましくはパリレン、パリレンタイプＦ、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン、ポリアミド、ゾルゲルシリカ、有機シリカ、及び／又はそれらの混合物から選択される、少なくとも１つの第１被覆層、
－任意で、電池（１０００）のスタック（Ｉ）の外周部又は電池（１０００）の行（Ｌｎ）の外周部又は第１被覆層上に原子層堆積によって堆積された電気絶縁材料から構成される第２被覆層、並びに、
－好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を有するとともに、電池（１０００）のスタック（Ｉ）の外周部又は電池（１０００）の行（Ｌｎ）の外周部又は第１被覆層上に堆積された、セラミック材料及び／又は低融点ガラス、好ましくは融点が６００℃未満のガラスから構成される、少なくとも１つの第３耐水被覆層を含み、
少なくとも１つの第２被覆層と少なくとも１つの第３被覆層とのシーケンスを、ｚ回（ｚ≧１）繰り返すことができ、少なくとも第３被覆層の外周部上に堆積させることができ、封止システムの最終層は、好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を有するとともに、セラミック材料及び／又は低融点ガラスから構成される、耐水被覆層とする。
電池（１０００）の固化したスタック又は行（Ｌｎ）を封止するステップ（ｆ）を行い、ステップ（ｆ）において、好ましくは、電池（１０００）のスタック（Ｉ）又は行（Ｌｎ）の外周部、好ましくは、電池（１０００）のスタックの表面（Ｆ１、Ｆ２）又は行（Ｌｎ）の表面（ＦＦ１、ＦＦ２）、電池（１０００）のスタック（Ｉ）の横方向面（Ｆ３、Ｆ５）及び縦方向面（Ｆ４、Ｆ６）又は行（Ｌｎ）の横方向面（ＦＦ３、ＦＦ５）及び縦方向面（ＦＦ４、ＦＦ６）を、封止システム（９５）によって覆い、
上述の封止システム（９５）は、好ましくは、
－任意で、電池（１０００）のスタック（Ｉ）又は行（Ｌｎ）の外周部上に堆積された、好ましくはパリレン、パリレンタイプＦ、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン、ポリアミド、ゾルゲルシリカ、有機シリカ、及び／又はそれらの混合物から選択される、少なくとも１つの第１被覆層、
－任意で、電池（１０００）のスタック（Ｉ）の外周部又は電池（１０００）の行（Ｌｎ）の外周部又は第１被覆層上に原子層堆積によって堆積された電気絶縁材料から構成される第２被覆層、並びに、
－好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を有するとともに、電池（１０００）のスタック（Ｉ）の外周部又は電池（１０００）の行（Ｌｎ）の外周部又は第１被覆層上に堆積された、セラミック材料及び／又は低融点ガラス、好ましくは融点が６００℃未満のガラスから構成される、少なくとも１つの第３耐水被覆層を含み、
少なくとも１つの第２被覆層と少なくとも１つの第３被覆層とのシーケンスを、ｚ回（ｚ≧１）繰り返すことができ、少なくとも第３被覆層の外周部上に堆積させることができ、封止システムの最終層は、好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を有するとともに、セラミック材料及び／又は低融点ガラスから構成される、耐水被覆層とする。
【0019】
本発明の他の特徴において、ステップ（ｃ）の後、少なくとも陽極接続ゾーン（１００２）、好ましくは少なくとも陽極接続ゾーン（１００２）を含む少なくとも第１縦方向面（Ｆ６）を、スタック（Ｉ）と外部導電性素子との電気的接触を確保することができる陽極コンタクト部材（９７’）によって覆い、
少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）、好ましくは少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）を含む少なくとも第２縦方向面（Ｆ４）を、スタック（Ｉ）と外部導電性素子との電気的接触を確保することができる陰極コンタクト部材（９７’’）によって覆うステップ（ｇ）を行い、
ステップ（ｉ）は、
－電気伝導性粒子を添加した材料の、好ましくは電気伝導性粒子を添加したポリマー樹脂及び／又はゾルゲル法により得られる材料から形成される、第１電気接続層を、少なくとも陽極接続ゾーン（１００２）及び少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）、好ましくは、少なくとも陽極接続ゾーン（１００２）を含む少なくとも第１縦方向面（Ｆ６）及び少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）を含む少なくとも第２縦方向面（Ｆ４）上に堆積させるステップと、
－任意で、上述の第１層が、電気伝導性粒子を添加したポリマー樹脂及び／又はゾルゲル法により得られる材料から形成されるとき、乾燥ステップ、その後に、上述のポリマー樹脂及び／又はゾルゲル法により得られる材料を重合するステップと、
－第１電気接続層に配置した金属箔を含む第２電気接続層を、第１層上に堆積させるステップと、
－任意で、導電性インクを含む第３電気接続層を第２電気接続層上に堆積させるステップとを含む。
少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）、好ましくは少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）を含む少なくとも第２縦方向面（Ｆ４）を、スタック（Ｉ）と外部導電性素子との電気的接触を確保することができる陰極コンタクト部材（９７’’）によって覆うステップ（ｇ）を行い、
ステップ（ｉ）は、
－電気伝導性粒子を添加した材料の、好ましくは電気伝導性粒子を添加したポリマー樹脂及び／又はゾルゲル法により得られる材料から形成される、第１電気接続層を、少なくとも陽極接続ゾーン（１００２）及び少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）、好ましくは、少なくとも陽極接続ゾーン（１００２）を含む少なくとも第１縦方向面（Ｆ６）及び少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）を含む少なくとも第２縦方向面（Ｆ４）上に堆積させるステップと、
－任意で、上述の第１層が、電気伝導性粒子を添加したポリマー樹脂及び／又はゾルゲル法により得られる材料から形成されるとき、乾燥ステップ、その後に、上述のポリマー樹脂及び／又はゾルゲル法により得られる材料を重合するステップと、
－第１電気接続層に配置した金属箔を含む第２電気接続層を、第１層上に堆積させるステップと、
－任意で、導電性インクを含む第３電気接続層を第２電気接続層上に堆積させるステップとを含む。
【0020】
本発明のさらに他の特徴において、ステップ（ｄ）を行うときステップ（ｄ）において、及び／又はステップ（ｃ）においてする切断を、レーザーアブレーションによってなし、好ましくは、ステップ（ｄ）を行うときステップ（ｄ）において、及び／又はステップ（ｃ）においてするすべての切断をレーザーによってなす。
【0021】
また、本発明は、電池（１０００）の主平面に対する正面方向（ＺＺ）において交互になるように互いに上下に配置した少なくとも１つの陽極部（１１０）及び少なくとも１つの陰極部（１４０）を含み、スタック（Ｉ）を形成する電池（１０００）に関し、
上述の陽極部（１１０）は、陽極集電体基板（１０）、少なくとも１つの陽極層（２０）、及び場合によっては電解質材料の層（３０）又は電解質を含浸させたセパレータの層（３１）を含み、並びに、
上述の陰極部（１４０）は、陰極集電体基板（４０）、少なくとも１つの陰極層（５０）、及び場合によっては電解質材料の層（３０）又は電解質を含浸させたセパレータの層（３１）を含み、
上述の電池（１０００）は、６つの面、すなわち、
－互いに対向する、特に互いに平行である、各陽極部（１１０）、各陰極部（１４０）、陽極集電体基板（１０）、陽極層（２０）、電解質材料の層（３０）又は電解質を含浸させたセパレータの層（３１）、陰極層（５０）、及び、陰極集電体基板（４０）に略平行である、表面（Ｆ１、Ｆ２）と呼ぶ２つの面、
－互いに対向する、特に互いに平行である、横方向面（Ｆ３、Ｆ５）と呼ぶ２つの面、
－並びに、互いに対向する、特に互いに平行である、縦方向面（Ｆ４、Ｆ６）と呼ぶ２つの面を有し、
電池の第１縦方向面（Ｆ６）が、少なくとも１つの陽極接続ゾーン（１００２）を含み、電池の第２縦方向面（Ｆ４）が、少なくとも１つの陰極接続ゾーン（１００６）を含み、上述の陽極接続ゾーン（１００２）と陰極接続ゾーン（１００６）とが横方向に対向していて、
－各陽極部（１１０）及び各陰極部（１４０）は、電極、電解質、及び集電体基板のいずれの材料からの自由空間（１１３、１４３）によってそれぞれの二次本体（１１２、１４２）から隔てられたそれぞれの一次本体（１１１、１４１）を含み、
－電池が、該電池の主平面に対する正面方向（ＺＺ）において複数の自由空間（１１３）を含むとき、
－各陽極部（１１０）における各一次本体（１１１）と各二次本体（１１２）との間に形成された自由空間は重ね合わせられ、
－各陽極部（１１０）における各一次本体（１４１）と各二次本体（１４２）との間に形成された自由空間は重ね合わせられ、並びに、
－各陽極部（１１０）及び各陰極部（１４０）の自由空間は一致しないというようにされ、
電池は、スタック（Ｉ）の外周部を少なくとも部分的に覆う封止システムを含み、該封止システム（９５）は、スタックの表面（Ｆ１、Ｆ２）、横方向面（Ｆ３、Ｆ５）、及び少なくとも部分的に縦方向面（Ｆ４、Ｆ６）を覆い、
陽極接続ゾーン（１００２）及び陰極接続ゾーン（１００６）のみ、
好ましくは、少なくとも陽極接続ゾーン（１００２）を含む第１縦方向面（Ｆ６）、及び少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）を含む第２縦方向面（Ｆ４）が、上述の封止システム（９５）で覆われないようにされ、上述の封止システム（９５）は、
－任意で、スタック（Ｉ）の外周部の少なくとも一部の上に堆積された、好ましくはパリレン、パリレンタイプＦ、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン、ポリアミド、ゾルゲルシリカ、有機シリカ、及び／又はそれらの混合物から選択される、第１被覆層、
－任意で、スタック（Ｉ）の外周部の少なくとも一部の上又は第１被覆層の上に原子層堆積によって堆積された電気絶縁材料から構成される、第２被覆層、
－好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を有するとともに、スタック（Ｉ）の外周部の少なくとも一部の上又は第１被覆層の上に堆積された、セラミック材料及び／又は低融点ガラス、好ましくは融点が６００℃未満のガラスから構成される、少なくとも１つの第３耐水被覆層を含み、
上述の第２被覆層が存在するとき、
連続する上述の第２被覆層と上述の第３被覆層とは、ｚ回（ｚ≧１）繰り返すことができ、少なくとも第３被覆層の外周部上に堆積され、
封止システムの最終層は、好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を有するとともに、セラミック材料及び／又は低融点ガラスから構成される、耐水被覆層である。
上述の陽極部（１１０）は、陽極集電体基板（１０）、少なくとも１つの陽極層（２０）、及び場合によっては電解質材料の層（３０）又は電解質を含浸させたセパレータの層（３１）を含み、並びに、
上述の陰極部（１４０）は、陰極集電体基板（４０）、少なくとも１つの陰極層（５０）、及び場合によっては電解質材料の層（３０）又は電解質を含浸させたセパレータの層（３１）を含み、
上述の電池（１０００）は、６つの面、すなわち、
－互いに対向する、特に互いに平行である、各陽極部（１１０）、各陰極部（１４０）、陽極集電体基板（１０）、陽極層（２０）、電解質材料の層（３０）又は電解質を含浸させたセパレータの層（３１）、陰極層（５０）、及び、陰極集電体基板（４０）に略平行である、表面（Ｆ１、Ｆ２）と呼ぶ２つの面、
－互いに対向する、特に互いに平行である、横方向面（Ｆ３、Ｆ５）と呼ぶ２つの面、
－並びに、互いに対向する、特に互いに平行である、縦方向面（Ｆ４、Ｆ６）と呼ぶ２つの面を有し、
電池の第１縦方向面（Ｆ６）が、少なくとも１つの陽極接続ゾーン（１００２）を含み、電池の第２縦方向面（Ｆ４）が、少なくとも１つの陰極接続ゾーン（１００６）を含み、上述の陽極接続ゾーン（１００２）と陰極接続ゾーン（１００６）とが横方向に対向していて、
－各陽極部（１１０）及び各陰極部（１４０）は、電極、電解質、及び集電体基板のいずれの材料からの自由空間（１１３、１４３）によってそれぞれの二次本体（１１２、１４２）から隔てられたそれぞれの一次本体（１１１、１４１）を含み、
－電池が、該電池の主平面に対する正面方向（ＺＺ）において複数の自由空間（１１３）を含むとき、
－各陽極部（１１０）における各一次本体（１１１）と各二次本体（１１２）との間に形成された自由空間は重ね合わせられ、
－各陽極部（１１０）における各一次本体（１４１）と各二次本体（１４２）との間に形成された自由空間は重ね合わせられ、並びに、
－各陽極部（１１０）及び各陰極部（１４０）の自由空間は一致しないというようにされ、
電池は、スタック（Ｉ）の外周部を少なくとも部分的に覆う封止システムを含み、該封止システム（９５）は、スタックの表面（Ｆ１、Ｆ２）、横方向面（Ｆ３、Ｆ５）、及び少なくとも部分的に縦方向面（Ｆ４、Ｆ６）を覆い、
陽極接続ゾーン（１００２）及び陰極接続ゾーン（１００６）のみ、
好ましくは、少なくとも陽極接続ゾーン（１００２）を含む第１縦方向面（Ｆ６）、及び少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）を含む第２縦方向面（Ｆ４）が、上述の封止システム（９５）で覆われないようにされ、上述の封止システム（９５）は、
－任意で、スタック（Ｉ）の外周部の少なくとも一部の上に堆積された、好ましくはパリレン、パリレンタイプＦ、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン、ポリアミド、ゾルゲルシリカ、有機シリカ、及び／又はそれらの混合物から選択される、第１被覆層、
－任意で、スタック（Ｉ）の外周部の少なくとも一部の上又は第１被覆層の上に原子層堆積によって堆積された電気絶縁材料から構成される、第２被覆層、
－好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を有するとともに、スタック（Ｉ）の外周部の少なくとも一部の上又は第１被覆層の上に堆積された、セラミック材料及び／又は低融点ガラス、好ましくは融点が６００℃未満のガラスから構成される、少なくとも１つの第３耐水被覆層を含み、
上述の第２被覆層が存在するとき、
連続する上述の第２被覆層と上述の第３被覆層とは、ｚ回（ｚ≧１）繰り返すことができ、少なくとも第３被覆層の外周部上に堆積され、
封止システムの最終層は、好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を有するとともに、セラミック材料及び／又は低融点ガラスから構成される、耐水被覆層である。
【0022】
本発明の電池の有利な特徴において、陽極接続ゾーン（１００２）、好ましくは少なくとも陽極接続ゾーン（１００２）を含む第１縦方向面（Ｆ６）を、陽極コンタクト部材（９７’）によって覆い、
少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）、好ましくは少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）を含む第２縦方向面（Ｆ４）を、陰極コンタクト部材（９７’’）によって覆い、
上述の陽極コンタクト部材（９７’）及び陰極コンタクト部材（９７’’）は、スタック（Ｉ）と外部導電性素子との電気的接触を確保することができる。
少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）、好ましくは少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）を含む第２縦方向面（Ｆ４）を、陰極コンタクト部材（９７’’）によって覆い、
上述の陽極コンタクト部材（９７’）及び陰極コンタクト部材（９７’’）は、スタック（Ｉ）と外部導電性素子との電気的接触を確保することができる。
【0023】
本発明の電池の他の特徴において、陽極コンタクト部材（９７’）及び陰極コンタクト部材（９７’’）のそれぞれは、
－少なくとも陽極接続ゾーン（１００２）及び少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）上、好ましくは、少なくとも陰極接続ゾーン（１００２）を含む第１縦方向面（Ｆ６）及び少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）を含む第２縦方向面（Ｆ４）上に配置されるとともに、電気伝導性粒子を添加した材料、好ましくは、電気伝導性粒子を添加したポリマー樹脂及び／又はゾルゲル法により得られる材料、さらにより好ましくは、黒鉛を添加したポリマー樹脂を含む、第１電気接続層、並びに、
－電気伝導性粒子を添加した材料の第１層上に配置された金属箔を含む第２電気接続層を含む。
－少なくとも陽極接続ゾーン（１００２）及び少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）上、好ましくは、少なくとも陰極接続ゾーン（１００２）を含む第１縦方向面（Ｆ６）及び少なくとも陰極接続ゾーン（１００６）を含む第２縦方向面（Ｆ４）上に配置されるとともに、電気伝導性粒子を添加した材料、好ましくは、電気伝導性粒子を添加したポリマー樹脂及び／又はゾルゲル法により得られる材料、さらにより好ましくは、黒鉛を添加したポリマー樹脂を含む、第１電気接続層、並びに、
－電気伝導性粒子を添加した材料の第１層上に配置された金属箔を含む第２電気接続層を含む。
【0024】
第１の実施形態において、本発明における電池は、１ｍＡｈ以下の容量を有する。
【0025】
他の実施形態において、本発明における電池は、１ｍＡｈより大きい容量を有する。
【0026】
非限定的な例として提示される添付の図面は、本発明の種々の態様及び実施形態を表す。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】図１は、本発明における電池を製造する方法によるスタックを形成するために用いられる陽極箔及び陰極箔の斜視図であり、これらの陽極箔及び陰極箔は、小空きゾーンと呼ぶ空きゾーン、すなわちスロットを有する。
【図9】図９は、スロットを有する陽極箔及び陰極箔、並びに一次陽極本体、二次陽極本体、一次陰極本体、及び二次陰極本体の本発明におけるスタックを示す、図６に示す切断線ＤＸ’ｎに対応する断面線ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
本電池には、原則として次のような幾何学的名称が付されている。
ＺＺは、正面方向と呼び、すなわち本発明における電池の様々なスタック層の平面に垂直な方向である。
ＸＸは、縦方向と呼び、スタック層の平面に含まれ、平面視における、すなわち正面方向における、本発明における電池のスタックを形成するこれらの層の最大寸法に平行な方向である。
ＹＹは、横方向又は横断方向と呼び、スタック層の平面に含まれ、平面視において、これらの層の最小寸法に平行な方向である。
ＺＺは、正面方向と呼び、すなわち本発明における電池の様々なスタック層の平面に垂直な方向である。
ＸＸは、縦方向と呼び、スタック層の平面に含まれ、平面視における、すなわち正面方向における、本発明における電池のスタックを形成するこれらの層の最大寸法に平行な方向である。
ＹＹは、横方向又は横断方向と呼び、スタック層の平面に含まれ、平面視において、これらの層の最小寸法に平行な方向である。
【0029】
【0030】
【0031】
また、原則として、図１１又は図１２に再現する箔の平面に対して、右から左に向く第１縦方向ＸＸ’、及び第１縦方向ＸＸ’とは反対の、すなわち左から右に向く第２縦方向ＸＸ’’を定義する。常に図１１又は図１２に再現する箔の平面に対して、前方から後方へ向く第１横方向ＹＹ’、第１横方向とは反対の第２横方向ＹＹ’’、上から下へ向く第１正面方向ＺＺ’、及び第１正面方向とは反対の第２正面方向ＺＺ’’とを定義する。
【0032】
封止システムのバリア特性の特徴を記述するため、本記載では、封止システムの水蒸気透過率の特徴を記述するＷＶＴＲ係数（水蒸気透過率（Ｗａｔｅｒ Ｖａｐｏｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｒａｔｅ））を参照する。ＷＶＴＲ係数がより低いと、封止システムの耐水性がより高くなる。水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）は、米国特許第７，６２４，６２１号明細書に記載の事項であるとともに、また、雑誌のＴｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ ５５０（２０１４）８５－８９に掲載されている、Ａ．Ｍｏｒｌｉｅｒ等による「Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｃｕｒｅｄ ｐｏｌｙｓｉｌａｚａｎｅ ｇａｓ ｂａｒｒｉｅｒ ｌａｙｅｒｓ ｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」という刊行物に記載されている方法を使用して測定することができる。
【0033】
【0034】
図１１及び図１２に関して、電池１０００の正面方向ＺＺにおいて交互になるように互いに上下に配置した少なくとも１つの陽極部１１０及び少なくとも１つの陰極部１４０を含む、本発明における電池１０００の１つを示す。
【0035】
本発明における電池１０００の各陽極部１１０は、電池１０００の正面方向ＺＺに、陽極集電体基板１０、少なくとも１つの陽極層２０、及び場合によっては電解質材料の層３０又は電解質を含浸させたセパレータの層３１を含む。
【0036】
本発明における電池１０００の各陰極部１４０は、電池１０００の正面方向ＺＺに、陰極集電体基板４０、少なくとも１つの陰極層５０、及び場合によっては電解質材料の層３０又は電解質を含浸させたセパレータの層３１を含む。
【0037】
図１１に示すように、本発明における電池１０００は６面を有する。
－互いに対向する、例えば互いに平行である、一般に各陽極部１１０及び各陰極部１４０に平行である、表面Ｆ１、Ｆ２と呼ぶ２つの面、
－互いに対向する、例えば互いに平行である、横方向面Ｆ３、Ｆ５と呼ぶ２つの面、並びに、
－互いに対向する、例えば互いに平行である、縦方向面Ｆ４、Ｆ６と呼ぶ２つの面を定義する。
－互いに対向する、例えば互いに平行である、一般に各陽極部１１０及び各陰極部１４０に平行である、表面Ｆ１、Ｆ２と呼ぶ２つの面、
－互いに対向する、例えば互いに平行である、横方向面Ｆ３、Ｆ５と呼ぶ２つの面、並びに、
－互いに対向する、例えば互いに平行である、縦方向面Ｆ４、Ｆ６と呼ぶ２つの面を定義する。
【0038】
図１１に示すように、電池１０００の第１縦方向面Ｆ６は、少なくとも１つの陽極接続ゾーン１００２を含む。電池１０００の第２縦方向面Ｆ４は、少なくとも１つの陰極接続ゾーン１００６を含む。このように、陽極接続ゾーン１００２及び陰極接続ゾーン１００６は、横方向に対向する。さらに、各陽極部１１０及び各陰極部１４０は、電池１０００の縦方向ＸＸに、電極、電解質、及び集電体基板のいずれの材料からの自由空間１１３、１４３によってそれぞれの二次本体１１２、１４２から隔てられたそれぞれの一次本体１１１、１４１を含む。したがって、各陰極部１４０において、一次本体１４１、電極、電解質、及び集電体基板のいずれの材料からの自由空間１４３、並びに二次本体１４２が、電池１０００の第１縦方向ＸＸ’に互いに隣接して配置されている。同様に、各陽極部１１０において、一次本体１１１、電極、電解質、及び集電体基板のいずれの材料からの自由空間１１３、並びに二次本体１１２が、電池１０００の第１縦方向ＸＸ’と反対の第２縦方向ＸＸ’’に互いに隣接して配置されている。
【0039】
図１１に示すように、本発明における電池１０００は、非限定的な例として、該電池の上述の正面方向ＺＺに複数の自由空間１１３、１４３を含む。このように、平面視において、各陽極部１１０における各一次本体１１１と各二次本体１１２との間に形成された自由空間は重ね合わせられ、各陰極部１４０における各一次本体１４１と各二次本体１４２との間に形成された自由空間は重ね合わせられる。さらに、各陽極ユニット１１０及び各陰極ユニット１４０の自由空間１１３、１４３は一致しない。
【0040】
本発明における電池は、縦方向ＸＸにおいて、ｘ列（ｘは厳密に１より大きい）及びｙ行（ｙは１以上）を含んで、（ｘ×ｙ）の数の電池を形成する、スタックＩから形成される。
【0041】
上述のスタックＩは、それぞれが陰極階層ＳＣ、ＳＣ１、ＳＣ２、…ＳＣｎ及び陽極階層ＳＡ、ＳＡ１、ＳＡ２、…ＳＡｎである、交互の連続する階層によって形成され、各陰極階層ＳＣ、ＳＣ１、ＳＣ２、…ＳＣｎは（ｘ×ｙ）の数の陰極部１４０を形成するために用いられる一方、各陽極階層ＳＡ、ＳＡ１、ＳＡ２、…ＳＡｎは（ｘ×ｙ）の数の陽極部１１０を形成するために用いられる。
【0042】
本発明におけるスタックＩの各陽極階層ＳＡ、ＳＡ１、ＳＡ２、…ＳＡｎは、最終的な電池１０００の正面方向ＺＺに平行な、スタックＩの正面方向ＺＺに、陽極集電体基板１０、少なくとも１つの陽極層２０、及び場合によっては電解質材料の層３０又は電解質を含浸させたセパレータの層３１を含む。
【0043】
本発明におけるスタックＩの各陰極階層ＳＣ、ＳＣ１、ＳＣ２、…ＳＣｎは、最終的な電池１０００の正面方向ＺＺに平行な、スタックＩの正面方向ＺＺに、陰極集電体基板４０、少なくとも１つの陰極層５０、及び場合によっては電解質材料の層３０又は電解質を含浸させたセパレータの層３１を含む。
【0044】
各階層ＳＡ、ＳＡ１、ＳＡ２、…ＳＡｎ、ＳＣ、ＳＣ１、ＳＣ２、…ＳＣｎは、
－それぞれ陽極一次予備成形部１１１’及び陰極一次予備成形部１４１’であって、それぞれの一次本体１１１、１４１を形成するようにする複数の一次予備成形部１１１’、１４１’、
－それぞれ陽極二次予備成形部１１２’及び陰極二次予備成形部１４２’であって、それぞれの二次本体１１２、１４２を形成するようにする複数の二次予備成形部１１２’、１４２’を含む。
－それぞれ陽極一次予備成形部１１１’及び陰極一次予備成形部１４１’であって、それぞれの一次本体１１１、１４１を形成するようにする複数の一次予備成形部１１１’、１４１’、
－それぞれ陽極二次予備成形部１１２’及び陰極二次予備成形部１４２’であって、それぞれの二次本体１１２、１４２を形成するようにする複数の二次予備成形部１１２’、１４２’を含む。
【0045】
一次予備成形部１１１’、１４１’と二次予備成形部１１２’、１４２’とは、電池１０００の上述の自由空間１１３、１４３の少なくとも１つを形成するために用いられる空きゾーン８０’’、７０’’と呼ぶゾーンによって互いに隔てられる。
【0046】
本発明の第１の実施形態において、本発明の方法は、まず、交互の階層ＳＡ、ＳＡ１、ＳＡ２、…ＳＡｎ、ＳＣ、ＳＣ１、ＳＣ２、…ＳＣｎのスタックＩを作製するステップを含む。この第１の実施形態では、これらの階層のそれぞれが、一片をなす箔である。以下において、これらの様々な箔を、場合によって、「陽極箔」又は「陰極箔」と呼ぶ。より詳細に示すように、各陽極箔は複数の電池の陽極を形成するために用いられ、各陰極箔は複数の電池の陰極を形成するために用いられる。図１に示す例では、小空きゾーン、すなわちスロットを有する２つの陰極箔５ｅ、及び小空きゾーン、すなわちスロットを有する２つの陽極箔２ｅを示した。実際には、このスタックは、典型的には１０～１０００の間に含まれる、より大きい数の箔によって形成される。反対の極性である交互の箔のスタックＩを構成するために用いられる、スロットを有する陰極箔５ｅの数は、スロットを有する陽極箔２ｅの数と同一である。
【0047】
有利な実施形態では、これらの箔のそれぞれはその４つの角部に穿孔７を有し、これらの穿孔７が重ね合わせられるとき、これらの箔のすべての陰極とすべての陽極とが、以下にさらに詳細に説明するように、本発明に従って配置されるようになる（図１、図２、図３、及び図１５参照）。これらの穿孔７は、製造後の陽極箔及び陰極箔上に、又は陽極箔及び陰極箔の製造前の基板箔１０、４０上に、任意の適切な手段によって作製することができる。
【0048】
各陽極箔は、以下陽極層２０と呼ぶ、陽極材料の活性層２０で被覆した陽極集電体基板１０を含む。各陰極箔は、以下陰極層５０と呼ぶ、陰極材料の活性層５０で被覆した陰極集電体基板４０を含む。これらの活性層のそれぞれは固体、より具体的には緻密性又は多孔性とすることができる。さらに、反対の極性である２つの活性層間のいずれの電気的接触も防ぐため、電解質層３０又は後から電解質を含浸させたセパレータ層３１を、それまでに活性層で被覆したこれらの集電体基板の少なくとも１つの活性層上に、反対の活性層に接触させて、配置する。電解質層３０又はセパレータ層３１を、陽極層２０及び／又は陰極層５０上に配置することができ、電解質層３０又はセパレータ層３１は、それを含む陽極箔及び／又は陰極箔の一体的な部分である。
【0049】
有利には、それぞれ陽極集電体基板１０及び陰極集電体基板４０の２面を、それぞれ陽極層２０及び陰極層５０で、及び任意でそれぞれ陽極層２０及び陰極層５０上に配置した電解質層３０又はセパレータ層３１で被覆する。この場合、それぞれ陽極集電体基板１０及び陰極集電体基板４０は、２つの隣接する単位セル１００、１００’の集電体として機能する。電池にこれらの基板を使用することで、高エネルギー密度及び高出力密度を備えた充電式電池の製造効率を高めることができる。
【0050】
陽極箔の１つの機械的構造を以下に記載し、他の陽極箔は同一の構造を有する。さらに、以下で示すように、陰極箔は陽極箔のも構造と同様の構造を有する。
【0051】
図２に示すように、スロット８０を有する陽極箔２ｅは、実質的に矩形型の四辺形形状を有する。これは、以下に記載する、スロット８０、すなわち、電極、電解質、及び集電体基板のいずれの材料もない小空きゾーンと呼ぶ空きゾーンが形成された、穿孔中心ゾーン４と呼ぶ中心ゾーンを画定する。これらのスロットの位置に対して、これらのスロット８０の横方向に対応する、箔の横方向又は横断方向ＹＹと呼ぶ方向、及び方向ＹＹに対して垂直の、箔の水平方向ＸＸと呼ぶ方向を定義している。中心ゾーン４は、固体である、すなわちスロット８０を有しない、周辺フレーム６に隣接する。このフレーム６の機能は、特に各箔を確実に容易に扱えるということである。
【0052】
上述のスロット８０は、互いに上下に配置された行Ｌ１～Ｌｙに沿って、且つ互いに隣接する列Ｒ１～Ｒｘに沿って分布する。非限定的な例として、表面実装部品型（以下ＳＭＣ）のマイクロ電池を製造するという文脈において、使用する陽極箔及び陰極箔は１００ｍｍ×１００ｍｍのプレートとすることができる。典型的に、これらの箔の行の数は１０～５００の間に含まれ、列の数は１０～５００の間に含まれる。求められる電池容量に応じて、その寸法は変わり得、陽極箔及び陰極箔の行の数及び列の数はそれに応じて適応させることができる。言い換えると、使用する陽極箔及び陰極箔の寸法は、要求に応じて調整することができる。図２に示すように、２つの隣接する行は材料のブリッジ８によって隔てられ得、その幅はＩ８として示され、これは０．０５ｍｍ～５ｍｍの間に含まれる。２つの隣接する列は第２の材料のブリッジ９によって隔てられ得、その長さはＬ９として示され、これは０．０５ｍｍ～５ｍｍの間に含まれる。陽極箔及び陰極箔のこれらの材料のブリッジ８、９は、これらの箔に十分な機械的剛性を与えて、容易に扱うことができるようになる。
【0053】
上述のスロット７０、８０は貫通スロットであり、すなわち、以下でより詳細に示すように、箔のそれぞれ上面及び下面である、反対の面において開放する。これらのスロット７０、８０は、好ましくは、典型的に矩形型の四辺形形状を有する。示した例において、これらのスロットはそれぞれＩ字形状を有し、非常に使用し易くなっている。これらのスロット７０、８０は、陽極材料又は陰極材料を堆積させる前に、集電体基板上に直接的に、化学エッチング、電気鋳造、レーザー切断、微小穿孔法、又はプレス加工によって、それ自体既知の方法で、作製することができる。
【0054】
また、これらのスロット７０、８０は、
－陽極材料層若しくは陰極材料層で被覆した集電体基板上に、又は
－それ自体を電解質層若しくはセパレータ層で被覆した、陽極材料層若しくは陰極材料層で被覆した集電体基板上に、すなわち陽極箔若しくは陰極箔上に、作製することができる。
－陽極材料層若しくは陰極材料層で被覆した集電体基板上に、又は
－それ自体を電解質層若しくはセパレータ層で被覆した、陽極材料層若しくは陰極材料層で被覆した集電体基板上に、すなわち陽極箔若しくは陰極箔上に、作製することができる。
【0055】
上述のスロット７０、８０をそうした被覆した基板上に作製するとき、該スロット７０、８０は、例えば、レーザー切断（又はレーザーアブレーション）、フェムト秒レーザー切断、微小穿孔法、又はプレス加工によって、それ自体既知の方法で作製することができる。
【0056】
図３に示すように、各陰極箔にはまた、各陽極箔の陽極スロット８０と同じ数で設けられた、種々の行及び列の陰極スロット７０が設けられている。スロット７０の作製後に得られる陰極箔は、以下、スロットを有する陰極箔５ｅと呼ぶ。
【0057】
平面視において、図３に示すように、すべての陰極箔５ｅに作製した陰極スロット７０は一致する、すなわち互いに重なり合う。同様に、すべての陽極箔２ｅに作製した陽極スロット８０は一致する、すなわち互いに重なり合う。
【0058】
【0059】
各陽極スロット８０は、好ましくは、典型的に矩形型の四辺形形状を有する。
【0060】
留意点として、
・Ｉ８０は、陽極スロット８０全体の幅であり、典型的に０．２５ｍｍ～１０ｍｍの間に含まれ、
・Ｌ８０は、その長さであり、典型的に０．０１ｍｍ～０．５ｍｍの間に含まれる。
・Ｉ８０は、陽極スロット８０全体の幅であり、典型的に０．２５ｍｍ～１０ｍｍの間に含まれ、
・Ｌ８０は、その長さであり、典型的に０．０１ｍｍ～０．５ｍｍの間に含まれる。
【0061】
【0062】
陰極スロット７０の寸法は、好ましくは、陽極スロット８０の寸法と同一である。
【0063】
留意点として、
・Ｉ７０は、陰極スロット７０全体の幅であり、典型的に０．２５ｍｍ～１０ｍｍの間に含まれ、
・Ｌ７０は、その長さであり、典型的に０．０１ｍｍ～０．５ｍｍの間に含まれる。
・Ｉ７０は、陰極スロット７０全体の幅であり、典型的に０．２５ｍｍ～１０ｍｍの間に含まれ、
・Ｌ７０は、その長さであり、典型的に０．０１ｍｍ～０．５ｍｍの間に含まれる。
【0064】
上述で示すように、陽極スロット８０及び陰極スロット７０の構造は同様である。さらに、平面視において、陽極スロット８０は陰極スロット７０に対して縦方向ＸＸにオフセットされている。このように、平面視において、陽極スロット８０と陰極スロット７０とは一致せず、互いに異なる。
【0065】
スタックＩは、スロット８０を有する少なくとも１つの陽極箔２ｅと、スロット７０を有する少なくとも１つの陰極箔５ｅとの交互の配置を含んでいる。したがって、陽極集電体基板１０、陽極層２０、電解質材料層３０及び／又は後から電解質を含浸させたセパレータ層３１、陰極層５０、並びに陰極集電体基板４０を連続的に含む、少なくとも１つの単位セル１００が得られる。
【0066】
このスタックＩは、平面視において、
－すべての陰極箔５ｅに作製した陰極スロット７０が一致する、すなわち互いに重なり合う、
－すべての陽極箔２ｅに作製した陽極スロット８０が一致する、すなわち互いに重なり合う、
－陽極スロット８０と陰極スロット７０とが一致せず、互いに異なる、というように作製される。
－すべての陰極箔５ｅに作製した陰極スロット７０が一致する、すなわち互いに重なり合う、
－すべての陽極箔２ｅに作製した陽極スロット８０が一致する、すなわち互いに重なり合う、
－陽極スロット８０と陰極スロット７０とが一致せず、互いに異なる、というように作製される。
【0067】
上述の電池が複数の単位セル１００、１００’、１００’’を含む場合、上述の単位セル１００、１００’、１００’’は、図１１に示すように電池の主平面に対する正面方向ＺＺに、上下に配置され、すなわち重ね合わせられ、好ましくは、
ｏ陽極集電体基板１０が、２つの隣接する単位セル１００、１００’、１００’’の陽極集電体基板１０であり、及び、
ｏ陰極集電体基板４０が、２つの隣接する単位セル１００、１００’、１００’’の陰極集電体基板４０である、というようになる。
ｏ陽極集電体基板１０が、２つの隣接する単位セル１００、１００’、１００’’の陽極集電体基板１０であり、及び、
ｏ陰極集電体基板４０が、２つの隣接する単位セル１００、１００’、１００’’の陰極集電体基板４０である、というようになる。
【0068】
上述のスタックにはその全体的な機械的安定性を確保することを目的とするステップを行うということが考えられる。それ自体既知のタイプであるこれらのステップは、特に、スロット８０、７０を有する種々の異なる箔２ｅ、５ｅの熱処理及び／又は機械的処理を含む。以下において示すように、こうして固化したこのスタックにより、個々の電池を形成することができ、その数はＹ行の数及びＸ列の数の間の製品と等しいものである。
【0069】
このため、図６に関して、３つの行Ｌｎ－１～Ｌｎ＋１及び３つの列Ｒｎ－１～Ｒｎ＋１を示している。以下において、複数の電池を形成するようにするスタックに属する電池の行を行と呼ぶ。所与の行に形成する電池の数は、スタックの列の数に対応する。本発明において、またスタックＩが、以下電池の行Ｌｎとも呼ぶ複数の行を含むとき、図７に示すように、第１の対の切断ＤＸｎ及びＤＸ’ｎをして、上述の固化したスタックから形成した電池の少なくとも１つの他の行Ｌｎ－１、Ｌｎ＋１に対して電池１０００の行Ｌｎを分離する。始めから終わりまでする、すなわちスタックの高さ全体に延びる各切断を、それ自体既知の方法で行う。非限定的な例として、ソーイングによる切断、特に、ダイシング、ギロチンによる切断、又はさらにレーザーによる切断が言及され得る。さらに、電池を形成しない、スタックにおける箔のゾーン９０をドットフィリングで示す一方、スロットの容積部は空白で残している。
【0070】
図３の隣接する箔に形成したスロットの拡大図である図６において特に示すように、各切断ＤＸｎ、ＤＸ’ｎは、電池の正面方向ＺＺで、どちらの向きにもかたよりのない状態でなされる。切断ＤＸｎ及びＤＸ’ｎは、好ましくは互いに平行であり、好ましくは陽極スロット８０及び陰極スロット７０のアライメントの両方に対して垂直に行う。切断ＤＸｎ及びＤＸ’ｎは、材料落下部９０を定めるように、陽極スロット８０及び陰極スロット７０を通ってスタックの高さ全体になされる。
【0071】
再び図６に関して、最終的な各電池は、好ましくは互いに平行である第１の対の切断ＤＸｎ及びＤＸ’ｎによって後方及び前方において、並びに好ましくは互いに平行である第２の対の切断ＤＹｎ及びＤＹ’ｎによって左及び右において、画定されている。
【0072】
この図６では、電池１０００は、第１の対の切断ＤＸｎ及びＤＸ’ｎに従って並びに第２の対の切断ＤＹｎ及びＤＹ’ｎに従って一旦得られた電池１０００がハッチングで示されている。
【0073】
図８は、電池の行Ｌｎを通って延びる、図６に示す切断線ＤＸｎに対応する断面線ＶＩＩＩ～ＶＩＩＩに沿った断面図である。図８では、スロットを有する２つの陽極箔２ｅとスロットを有する２つの陰極箔５ｅとの交互の配置を示している。同じ図では、図６にも示したスロット７０、８０と隣接する単位セルとを、本発明の有利な実施形態において示している。
【0074】
小空きゾーン、すなわちスロットを有する陽極箔２ｅは、任意でそれ自体を電解質層３０又は後から電解質を含浸させたセパレータ層３１で被覆した、陽極層２０で被覆した、陽極集電体基板１０を含む。小空きゾーン、すなわちスロットを有する各陰極箔５ｅは、任意でそれ自体を電解質層３０又は後から電解質を含浸させたセパレータ層３１で被覆した、陰極材料の活性層５０で被覆した、陰極集電体基板４０を含む。反対の極性である２つの活性層の間、すなわち陽極層２０と陰極層５０との間のいずれの電気的接触も防ぐため、少なくとも１つの電解質層３０及び／又は電解質を含浸させた若しくは後から電解質を含浸させた少なくとも１つのセパレータ層３１を配置する。図８では、陽極集電体基板１０、陽極層２０、少なくとも１つの電解質材料層３０又は電解質を含浸させた若しくは後から電解質を含浸させたセパレータ層３１、陰極層５０、及び陰極集電体基板４０を連続的に含む、単位セル１００を示す。
【0075】
有利には、単位セル１００’の陽極集電体基板１０は、隣接する単位セル１００’’の陽極集電体基板１０に接合することができる。同様に、２つの隣接する単位セル１００、１００’の陰極集電体基板を互いに接合することができる。
【0076】
有利な実施形態では、それぞれ陽極集電体基板１０及び陰極集電体基板４０は、特に図８に示すように、２つの隣接する単位セルの集電体として機能することができる。これまでに説明したように、それぞれ陽極集電体基板１０及び陰極集電体基板４０の２面を、それぞれ陽極層２０及び陰極層５０で被覆し、並びに任意で、それぞれ陽極層２０及び陰極層５０上に配置した電解質層３０又はセパレータ層３１で被覆する。これにより、電池の製造効率を高めることができる。
【0077】
図８に示すように、スロットを有する各陽極箔２ｅとスロットを有する各陰極箔５ｅとは、平面視において、
－すべての陰極箔５ｅに作製した陰極スロット７０が一致する、すなわち互いに重なり合う、
－すべての陽極箔２ｅに作製した陽極スロット８０が一致する、すなわち互いに重なり合う、
－陽極スロット８０と陰極スロット７０とが一致せず、互いに異なる、というように配置される。
－すべての陰極箔５ｅに作製した陰極スロット７０が一致する、すなわち互いに重なり合う、
－すべての陽極箔２ｅに作製した陽極スロット８０が一致する、すなわち互いに重なり合う、
－陽極スロット８０と陰極スロット７０とが一致せず、互いに異なる、というように配置される。
【0078】
図９では、スロットを有する２つの陽極箔２ｅとスロットを有する２つの陰極箔５ｅとの交互の配置を示している。同じ図では、電池１０００を行Ｌｎの電池の他の電池から分離することができる切断線ＤＹｎ、ＤＹ’ｎ、電池の長さＬ１０００、図６にも示すスロット７０、８０、及び本発明の有利な実施態様における隣接する単位セルを示す。図９では、図８と同様に、第２の対の切断ＤＹｎ、ＤＹ’ｎは、陽極部１１０と陰極部１４０との両方を通って、すなわち、
－電池１０００の各陰極部１４０において、電解質、セパレータ、集電体基板、及び電極、特に陰極のいずれの材料からの自由空間１４３、７０によって二次本体１４２から分離された一次本体１４１を有するように、陰極スロット７０からの距離Ｌ１４２において、
－電池１０００の各陽極部１１０において、電解質、セパレータ、集電体基板、及び電極、特に陽極のいずれの材料からの自由空間１１３、８０によって二次本体１１２から分離された一次本体１１１を有するように、陽極スロット８０からの距離Ｌ１１２において、なされるということが留意される。
－電池１０００の各陰極部１４０において、電解質、セパレータ、集電体基板、及び電極、特に陰極のいずれの材料からの自由空間１４３、７０によって二次本体１４２から分離された一次本体１４１を有するように、陰極スロット７０からの距離Ｌ１４２において、
－電池１０００の各陽極部１１０において、電解質、セパレータ、集電体基板、及び電極、特に陽極のいずれの材料からの自由空間１１３、８０によって二次本体１１２から分離された一次本体１１１を有するように、陽極スロット８０からの距離Ｌ１１２において、なされるということが留意される。
【0079】
この特徴は、先行技術に対して切断の質を高めることができ、電池の縦方向面Ｆ６、Ｆ４においてショートを防ぐことができ、漏れ電流を防ぐことができ、陽極接続ゾーン１００２及び陰極接続ゾーン１００６において電気的接触し易くすることができるので、特に有利である。
【0080】
図９に関して、各単位電池１０００において、
ｏ陰極部１４０における一次本体１４１と二次本体１４２との間に存在する自由空間１４３に対応する陰極スロット７０、
ｏ典型的に０．０１ｍｍ～０．５ｍｍの間に含まれ、陰極部１４０における一次本体１４１と二次本体１４２との間に存在する自由空間１４３の長さＬ１４３に対応する、陰極スロット７０全体の長さＬ７０、
ｏ典型的にＸＸＸＸｍｍ～ＸＸＸＸＸｍｍの間に含まれる、陰極部１４０における二次本体１４２の長さＬ１４２、
ｏ陽極部１１０における一次本体１１１と二次本体１１２との間の自由空間１１３に対応する陽極スロット８０、
ｏ典型的に０．０１ｍｍ～０．５ｍｍの間に含まれ、陽極部１１０における一次本体１１１と二次本体１１２との間に存在する自由空間１１３の長さＬ１１３に対応する、陽極スロット８０全体の長さＬ８０、
ｏ典型的に０．０１ｍｍ～０．５ｍｍの間に含まれる、陽極部１１０における二次本体１１２の長さＬ１１２、が留意される。
ｏ陰極部１４０における一次本体１４１と二次本体１４２との間に存在する自由空間１４３に対応する陰極スロット７０、
ｏ典型的に０．０１ｍｍ～０．５ｍｍの間に含まれ、陰極部１４０における一次本体１４１と二次本体１４２との間に存在する自由空間１４３の長さＬ１４３に対応する、陰極スロット７０全体の長さＬ７０、
ｏ典型的にＸＸＸＸｍｍ～ＸＸＸＸＸｍｍの間に含まれる、陰極部１４０における二次本体１４２の長さＬ１４２、
ｏ陽極部１１０における一次本体１１１と二次本体１１２との間の自由空間１１３に対応する陽極スロット８０、
ｏ典型的に０．０１ｍｍ～０．５ｍｍの間に含まれ、陽極部１１０における一次本体１１１と二次本体１１２との間に存在する自由空間１１３の長さＬ１１３に対応する、陽極スロット８０全体の長さＬ８０、
ｏ典型的に０．０１ｍｍ～０．５ｍｍの間に含まれる、陽極部１１０における二次本体１１２の長さＬ１１２、が留意される。
【0081】
有利には、スロットを有する陽極箔２ｅ及びスロットを有する陰極箔５ｅのスタックを作製した後、スタックＩを、熱処理及び／又は機械的処理（この処理は、圧力及び高温の同時適用を含む熱圧縮処理であり得る）によって固化する。電池の組み立てを可能とするスタックの熱処理を、有利には、５０℃～５００℃の間に含まれる温度、好ましくは３５０℃より低い温度で行う。組み立てられる、スロットを有する陽極箔２ｅ及びスロットを有する陰極箔５ｅのスタックの機械的圧縮を、１０ＭＰａ～１００ＭＰａの間、好ましくは２０ＭＰａ～５０ＭＰａの間に含まれる圧力で行う。
【0082】
電池を構成する、箔の固化したスタックの作製を先ほど記載した。また、スタックＩが、以下電池の行Ｌｎとも呼ぶ複数の行を含むとき、補助的な切断と呼ぶ第１の対の切断ＤＸｎ及びＤＸ’ｎをして、上述の固化したスタックから形成された電池の少なくとも１つの他の行Ｌｎ－１、Ｌｎ＋１から、電池１０００の所定の行Ｌｎを分離することが可能である。始めから終わりまでなされる、すなわちスタックの高さ全体に延びる各切断を、上述のように、それ自体既知の方法で行う。
【0083】
セパレータを電解質のホストマトリックスとして使用するとき、最初のスタックＩが複数の電池の行Ｌｎを含んで、第１の対の切断（ＤＸｎ、ＤＸ’ｎ）をして、上述の固化したスタックから形成された電池（１０００）の少なくとも１つの他の行（Ｌｎ－１、Ｌｎ＋１）から、電池（１０００）の所定の行（Ｌｎ）を分離すると、これまでに得た電池１０００の固化したスタック又は行Ｌｎを含浸させることができる。これまでに得た電池１０００の固化したスタック又は行Ｌｎの含浸は、液体電解質又はリチウム塩を含有するイオン性液体などのリチウムイオン担体相によって行って、上述のセパレータ層（３１）に電解質を含浸させるようにすることができる。
【0084】
一般に、本発明の範囲内において、セパレータ、また電極に含浸させることが可能である。また、上述の構造は、含浸させた固体及び／若しくはメソポーラス電極の組み合わせを含むことができ、並びに／又は固体電解質及び／若しくは含浸させたセパレータを含むことができる。
【0085】
場合によってはリチウムイオン担体相を含浸させた、電池１０００の固化したスタックＩ又は行Ｌｎを作製した後、電池１０００のこのスタック又はこの行Ｌｎは、図１０に示すように、電池セルを大気から確実に保護するため、封止システム９５を堆積させることで封止される。
【0086】
こうして封止した電池の行Ｌｎは６面、すなわち、
－互いに対向する、例では互いに平行である、陽極部に略平行である、陰極部に略平行である、陽極集電体基板１０に略平行である、陽極層２０、電解質材料の層３０又は電解質を含浸させたセパレータの層３１、陰極層５０、及び、陰極集電体基板４０に平行である、表面ＦＦ１、ＦＦ２と呼ぶ２つの面、
－互いに対向する、特に互いに平行であり、電池１０００の横方向面Ｆ３、Ｆ５に平行である、横方向面ＦＦ３、ＦＦ５と呼ぶ２つの面、
－並びに、互いに対向する、特に互いに平行であり、電池１０００の縦方向面Ｆ４、Ｆ６に平行である、縦方向面ＦＦ４、ＦＦ６と呼ぶ２つの面、を有する。
－互いに対向する、例では互いに平行である、陽極部に略平行である、陰極部に略平行である、陽極集電体基板１０に略平行である、陽極層２０、電解質材料の層３０又は電解質を含浸させたセパレータの層３１、陰極層５０、及び、陰極集電体基板４０に平行である、表面ＦＦ１、ＦＦ２と呼ぶ２つの面、
－互いに対向する、特に互いに平行であり、電池１０００の横方向面Ｆ３、Ｆ５に平行である、横方向面ＦＦ３、ＦＦ５と呼ぶ２つの面、
－並びに、互いに対向する、特に互いに平行であり、電池１０００の縦方向面Ｆ４、Ｆ６に平行である、縦方向面ＦＦ４、ＦＦ６と呼ぶ２つの面、を有する。
【0087】
封止システムは、有利には、バリア層として機能するため、化学的に安定し、高温に耐え、大気を通さない必要がある。
【0088】
スタックは、
－任意で、陽極箔２ｅ及び陰極箔５ｅのスタックＩの外周部上に、及び好ましくはまた各陽極部１１０及び各陰極部１４０の一次本体１１１、１４１と二次本体１１２、１４２との間に存在する自由空間１１３、１４３に堆積された、好ましくはパリレン、パリレンタイプＦ、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン、ポリアミド、ゾルゲルシリカ、有機シリカ、及び／又はそれらの混合物から選択される、第１緻密絶縁被覆層、並びに、
－任意で、陽極箔２ｅ及び陰極箔５ｅのスタックＩの外周部上に、及び好ましくはまた各陽極部１１０及び各陰極部１４０の一次本体１１１、１４１と二次本体１１２、１４２との間に存在する自由空間１１３、１４３に、又は上述の第１被覆層上に、原子層堆積によって堆積された電気絶縁材料から構成される、第２被覆層、並びに、
－特に有利には、好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満のＷＶＴＲ係数を有するとともに、陽極箔２ｅ及び陰極箔５ｅのスタックＩの外周部上に、及び好ましくはまた各陽極部１１０及び各陰極部１４０の一次本体１１１、１４１と二次本体１１２、１４２との間に存在する自由空間１１３、１４３に、又は上述の第１被覆層上に堆積された、セラミック材料及び／又は低融点ガラス、好ましくは融点が６００℃未満のガラスから構成される、少なくとも１つの第３耐水被覆層を含む封止システムで覆うことができ、
少なくとも１つの第２被覆層と少なくとも１つの第３被覆層とのシーケンスは、ｚ回（ｚ≧１）繰り返して少なくとも第３被覆層の外周部上に堆積することができ、封止システムの最終層は、好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満のＷＶＴＲ係数を有するとともに、セラミック材料及び／又は低融点ガラスから構成される、耐水被覆層である。
－任意で、陽極箔２ｅ及び陰極箔５ｅのスタックＩの外周部上に、及び好ましくはまた各陽極部１１０及び各陰極部１４０の一次本体１１１、１４１と二次本体１１２、１４２との間に存在する自由空間１１３、１４３に堆積された、好ましくはパリレン、パリレンタイプＦ、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン、ポリアミド、ゾルゲルシリカ、有機シリカ、及び／又はそれらの混合物から選択される、第１緻密絶縁被覆層、並びに、
－任意で、陽極箔２ｅ及び陰極箔５ｅのスタックＩの外周部上に、及び好ましくはまた各陽極部１１０及び各陰極部１４０の一次本体１１１、１４１と二次本体１１２、１４２との間に存在する自由空間１１３、１４３に、又は上述の第１被覆層上に、原子層堆積によって堆積された電気絶縁材料から構成される、第２被覆層、並びに、
－特に有利には、好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満のＷＶＴＲ係数を有するとともに、陽極箔２ｅ及び陰極箔５ｅのスタックＩの外周部上に、及び好ましくはまた各陽極部１１０及び各陰極部１４０の一次本体１１１、１４１と二次本体１１２、１４２との間に存在する自由空間１１３、１４３に、又は上述の第１被覆層上に堆積された、セラミック材料及び／又は低融点ガラス、好ましくは融点が６００℃未満のガラスから構成される、少なくとも１つの第３耐水被覆層を含む封止システムで覆うことができ、
少なくとも１つの第２被覆層と少なくとも１つの第３被覆層とのシーケンスは、ｚ回（ｚ≧１）繰り返して少なくとも第３被覆層の外周部上に堆積することができ、封止システムの最終層は、好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満のＷＶＴＲ係数を有するとともに、セラミック材料及び／又は低融点ガラスから構成される、耐水被覆層である。
【0089】
このシーケンスをｚ回繰り返すことができ、ｚ≧１である。これはバリア効果を示し、ｚの値が大きくなると、バリア効果はなおさら大きくなる。
【0090】
このように、剛性及び耐水性が高い封止が得られ、これが特に封止システムとコンタクト部材との間の境界部において水蒸気の通過を防ぐ（図１３に示す境界部ＡＡ参照）。
【0091】
典型的に、任意である第１被覆層は、シリコーン（例えば含浸によって若しくはヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）からプラズマ支援化学気相堆積によって堆積）、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリ－パラ－キシリレン（ポリ（ｐ－キシリレン）とも呼ばれるが、パリレンとしてよく知られている）、及び／又はそれらの混合物によって形成される群から選択される。第１被覆層は、堆積させると、電池の感応成分をその環境から保護することができる。上述の第１被覆層の厚さは、好ましくは０．５μｍ～３μｍの間に含まれる。
【0092】
電池の電解質及び電極層が多孔性を有するとき、この第１被覆層は特に有用であり、バリア効果も有する平坦化層として機能する。一例として、この第１層は、電池１０００のスタックＩ又は行Ｌｎの表面に存在する貫通微細多孔へのアクセスを閉鎖するため、電池１０００のスタック又は行Ｌｎのすべてのアクセス可能な表面、特に電池１０００のスタック又は又は行Ｌｎの外周をライニングすることが可能である。
【0093】
この第１被覆層において、様々なパリレンの変異体を使用することができる。これは、パリレンタイプＣ、パリレンタイプＤ、パリレンタイプＮ（ＣＡＳ１６３３－２２－３）、パリレンタイプＦ、又はパリレンタイプＣ、Ｄ、Ｎ、及び／若しくはＦの混合物から作製することができる。パリレンは、高い熱力学的安定性、溶媒に対する優れた耐性、及び極めて低い透過性を有する、誘電性で、透明、半結晶性の材料である。また、パリレンはバリア特性も有する。パリレンタイプＦが、本発明の範囲内において好ましい。
【0094】
この第１被覆層は、有利には、電池のスタック表面に化学気相堆積（ＣＶＤ）によって堆積させたガス状モノマーを凝縮させることによって得られ、これにより、スタックの利用可能な表面すべてにおいて、コンフォーマルで、薄く、均一の被覆部となる。この第１被覆層は有利には剛性が高く、軟性面であるとは考えられない。
【0095】
これも任意である第２被覆層は、電気絶縁材料、好ましくは無機材料から構成される。これは、これまでに第１被覆層で覆ったスタックの利用可能な表面すべてにおいてコンフォーマルな被覆部を得るように、原子層堆積（ＡＬＤ）、ＰＥＣＶＤ、ＨＤＰＣＶＤ（高密度プラズマ化学気相堆積）、又はＩＣＰＣＶＤ（誘導結合プラズマ化学気相堆積）によって堆積される。ＡＬＤによって堆積させた層は機械的に極めて脆弱であり、その保護的役割を確実にするため剛性が高い支持面を必要とする。可撓性面に脆弱層を堆積させることで割れを形成し得、この保護層の完全性を失わせ得る。さらに、ＡＬＤによって堆積させた層の成長は基板の特性によって影響を受ける。様々な化学特性のゾーンを有する基板にＡＬＤによって堆積させた層は、不均質に成長することになり、この保護層の完全性を失わせ得る。このため、存在する場合、この任意の第２層は、化学的に均質に成長する基板を確保する上述の任意の第１層に当接することが好ましい。
【0096】
ＡＬＤ堆積技術は、完全に密封して合致するように極めて粗い表面を覆うことに特に良好に適合する。これにより、穴などの欠陥のないコンフォーマルな層（「ピンホールのない」層と呼ぶ層、すなわち穴がない層）を作製することができ、極めて良好なバリアを示す。このＷＶＴＲ係数は極めて低い。この第２層の厚さは、有利には、所望のガス気密性レベル、すなわち所望のＷＶＴＲ係数に応じて選択され、特にＡＬＤ、ＰＥＣＶＤ、ＨＤＰＣＶＤ、及びＩＣＰＣＶＤのなかで使用する堆積技術によって決まる。
【0097】
上述の第２被覆層は、例えば、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５の酸化物、窒化物、リン酸塩、酸窒化物、又はシロキサン型の形態の、セラミック材料、ガラス状材料、又はガラスセラミック材料から作製することができる。この第２被覆層は、好ましくは、１０ｎｍ～５μｍの間、好ましくは１０ｎｍ～５０ｎｍの間に含まれる厚さを有する。
【0098】
第１被覆層上にＡＬＤ、ＰＥＣＶＤ、ＨＤＰＣＶＤ、又はＩＣＰＣＶＤによって堆積されるこの第２被覆層は、一方で、構造の耐水性を確保する、すなわち、物体内の水の移動を防ぐことができ、他方で、その劣化を防ぐため、大気から、特に空気や湿気、熱暴露から、好ましくはパリレンタイプＦの第１被覆層を保護することができる。したがって、この第２被覆層は封止した電池の寿命を向上させる。
【0099】
また、上述の第２被覆層は、陽極箔及び陰極箔のスタックに、すなわち上述の第１被覆層を堆積させていない場合、直接堆積させることができる。
【0100】
第３被覆層は耐水性が高い必要があり、好ましくは１０－５ｇ／ｍ２．ｄ未満のＷＶＴＲ係数を有する。この第３被覆層は、陽極箔及び陰極箔のスタックの外周部又は第１被覆層上に堆積される、セラミック材料及び／又は低融点ガラス、好ましくは融点が６００℃未満のガラスから構成される。この第３層に使用するセラミック及び／又はガラス材料は、有利には、
－低融点ガラス（典型的に６００℃未満）、好ましくはＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ－Ｂｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３、ＴｅＯ２－Ｖ２Ｏ５、ＰｂＯ－ＳｉＯ２、
－酸化物、窒化物、酸窒化物、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、アモルファスシリコン、又はＳｉＣ、から選択される。
－低融点ガラス（典型的に６００℃未満）、好ましくはＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ－Ｂｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３、ＴｅＯ２－Ｖ２Ｏ５、ＰｂＯ－ＳｉＯ２、
－酸化物、窒化物、酸窒化物、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、アモルファスシリコン、又はＳｉＣ、から選択される。
【0101】
これらのガラスは、成形又はディップ被覆によって堆積させることができる。
【0102】
セラミック材料は、有利には、低温で、ＰＥＣＶＤによって、又は好ましくはＨＤＰＣＶＤ又はＩＣＰＣＶＤによって堆積され、これらの方法により、良好な密封特性を有する層を堆積させることができる。
【0103】
特に図１０に示すように、こうして封止したスタック又はこうして封止した電池１０００の行Ｌｎは、その後、第２の対の切断ＤＹｎ及びＤＹ’ｎに従って任意の適切な手段で切断され、単位電池を得て、各単位電池１０００の陽極接続ゾーン１００２及び陰極接続ゾーン１００６を露出させる。有利には、図１０に示すように、電池１００の行Ｌｎは、対の切断ＤＹｎ－１及びＤＹ’ｎ－１、ＤＹｎ及びＤＹ’ｎ、ＤＹｎ＋１及びＤＹ’ｎ＋１に従って切断されて、単位電池１０００を得る。このようにして、切断線ＤＹ’ｎ－１、ＤＹｎは、切断線ＤＹ’ｎ及びＤＹｎ＋１のように一致する。これにより、有効な切断数を減らすことができるので、電池の製造効率を向上させることができる。
【0104】
本発明において、特に有利な方法で、図１１に示すような第２の対の切断ＤＹｎ、ＤＹ’ｎは、陽極部１１０と陰極部１４０との両方を通って、すなわち、
－電池１０００の各陰極部１４０において、電解質、セパレータ、集電体基板、及び電極、特に陰極のいずれの材料からの自由空間１４３、７０によって二次本体１４２から分離された一次本体１４１を有するように、陰極スロット７０からの距離Ｌ１４２において、
－電池１０００の各陽極部１１０において、電解質、セパレータ、集電体基板、及び電極、特に陽極のいずれの材料からの自由空間１１３、８０によって二次本体１１２から分離された一次本体１１１を有するように、陽極スロット８０からの距離Ｌ１１２において、なされるということが留意される。
－電池１０００の各陰極部１４０において、電解質、セパレータ、集電体基板、及び電極、特に陰極のいずれの材料からの自由空間１４３、７０によって二次本体１４２から分離された一次本体１４１を有するように、陰極スロット７０からの距離Ｌ１４２において、
－電池１０００の各陽極部１１０において、電解質、セパレータ、集電体基板、及び電極、特に陽極のいずれの材料からの自由空間１１３、８０によって二次本体１１２から分離された一次本体１１１を有するように、陽極スロット８０からの距離Ｌ１１２において、なされるということが留意される。
【0105】
【0106】
それぞれ陰極接続ゾーン１００６及び陽極接続ゾーン１００２が現れているところにおいてコンタクト部材９７、９７’、９７’’（電気コンタクト）を付加する。これらのコンタクトゾーンは、好ましくは、集電するため電池のスタックの対向する側部に配置される（側方集電体）。コンタクト部材９７、９７’、９７’’は、少なくとも陰極接続ゾーン１００６上及び少なくとも陽極接続ゾーン１００２上に、好ましくは、少なくとも陰極接続ゾーン１００６を含む封止して切断したスタックの面上、及び少なくとも陽極接続ゾーン１００２を含む被覆して切断したスタックの面上に、配置される（図１３参照）。
【0107】
したがって、スタックＩと外部導電性素子との電気的接触を確保することができる陽極コンタクト部材９７’によって、少なくとも陽極接続ゾーン１００２、好ましくは少なくとも陽極接続ゾーン１００２を含む少なくとも第１縦方向面Ｆ６、より好ましくは少なくとも陽極接続ゾーン１００２を含む第１縦方向面Ｆ６と、この第１縦方向面Ｆ６に隣接する面Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ５の端部９７’ａとを覆う。さらに、スタックＩと外部導電性素子との電気的接触を確保することができる陰極コンタクト部材９７’’によって、少なくとも陰極接続ゾーン１００６、好ましくは少なくとも陰極接続ゾーン１００６を含む少なくとも第２縦方向面Ｆ４、より好ましくは少なくとも陰極接続ゾーン１００６を含む第２縦方向面Ｆ４と、この第２縦方向面Ｆ４に隣接する面Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ５の端部９７’’ａとを覆う（図１３参照）。
【0108】
好ましくは、コンタクト部材９７、９７’、９７’’は、これまでに示したように陰極接続ゾーン１００６及び陽極接続ゾーン１００２に近接して、電気伝導性粒子を添加した材料、好ましくは、電気伝導性粒子を添加した、ポリマー樹脂及び／又はゾルゲル法により得られる材料、さらにより好ましくは、黒鉛を添加したポリマー樹脂を含む第１電気接続層と、該第１電気接続層上に配置された金属箔からなる第２層とを続けて含む、電気接続層のスタックからなる。
【0109】
第１電気接続層は、電気回路が熱ストレス及び／又は振動ストレスを受けるときに電気的接触を断つことなく接続性に「柔軟性」を与えながら、その後の第２電気接続層を固定することができる。
【0110】
第２電気接続層は、有利には金属箔である。この第２電気接続層は、電池を湿気から永続的に保護するために使用される。一般に、所定の厚さの材料において、金属は、セラミック系のものより耐水性が高い、一般に水分子の通過に対して封止性が高くないポリマー系のものよりさらに耐水性が高い、極めて耐水性が高い膜を作製することができる。これは、コンタクト部材においてＷＶＴＲ係数を下げることによって電池のカレンダー寿命を長くすることができる。
【0111】
有利には、導電性インクを含む第３電気接続層を第２電気接続層上に堆積させることができ、これはＷＶＴＲ係数を下げるために使用され、これにより、電池寿命を長くする。
【0112】
コンタクト部材９７、９７’、９７’’により、端部のそれぞれにおいて交互の正負の電気接続をなすことができる。これらのコンタクト部材９７、９７’、９７’’により、異なる電池素子同士の間で電気接続を並列にすることができる。このため、陰極接続部のみが一端において利用可能であり、陽極接続部が他端において利用可能である。
【0113】
特許文献１は、交互に積み重ねられるとともに横方向にオフセットされた陽極箔及び陰極箔からなり、電池２０００のセルを大気から確実に保護するため封止システム２０９５で封止した、複数の単位セルのスタック（図１４参照）を記載している。陽極接続ゾーン２００２及び陰極接続ゾーン２００６を露出させて、単位電池を得ることを可能にするこれらの封止スタックの切断は、交互に連続する電極と封止システムとを通過する断面において行われる。先行技術の電池における電極と封止システムとの間に存在する密度の差のため、この断面においてなされる切断により、断面近傍の封止システムが裂けて、ゆえにショートを発生させるリスクを引き起こす。特許文献１において、封止時に、封止層はＵ字形状切断部を有する箔のスタックの間隙を埋める。これらの間隙に導入されるこの封止層は厚く、スタックにあまり良好に付着せず、その後の切断時に封止システム２０９５が裂けるリスクを引き起こす。
【0114】
本発明において、このリスクは、平面視において以下のようなスロットを有する本発明における箔の使用によって取り除かれる。
－すべての陰極箔５ｅに作製した陰極スロット７０（電解質、セパレータ、集電体基板、及び電極、特に陰極のいずれの材料からの自由空間１４３、７０を形成する）が一致する、すなわち互いに重なり合う、
－すべての陽極箔２ｅに作製した陽極スロット８０（電解質、セパレータ、集電体基板、及び電極、特に陽極のいずれの材料からの自由空間１１３、８０を形成する）が一致する、すなわち互いに重なり合う、並びに、
－陽極スロット８０と陰極スロット７０とが一致せず、互いに異なる。
－すべての陰極箔５ｅに作製した陰極スロット７０（電解質、セパレータ、集電体基板、及び電極、特に陰極のいずれの材料からの自由空間１４３、７０を形成する）が一致する、すなわち互いに重なり合う、
－すべての陽極箔２ｅに作製した陽極スロット８０（電解質、セパレータ、集電体基板、及び電極、特に陽極のいずれの材料からの自由空間１１３、８０を形成する）が一致する、すなわち互いに重なり合う、並びに、
－陽極スロット８０と陰極スロット７０とが一致せず、互いに異なる。
【0115】
このように、電池１０００の各陰極部１４０は、電解質、セパレータ、集電体基板、及び電極、特に陰極のいずれの材料からの自由空間１４３、７０によって二次本体１４２から分離された一次本体１４１を含む。同様に、電池１０００の各陽極部１１０は、電解質、セパレータ、集電体基板、及び電極、特に陽極のいずれの材料からの自由空間１１３、８０によって二次本体１１２から分離された一次本体１１１を含む（図１１参照）。
【0116】
熱プレスしたスタックの機械的構造は、陰極箔と陽極箔とが交互に重ね合わされているため、切断線ＤＹ’ｎ及びＤＹｎに沿う切断部近傍の剛性が極めて高い。スロットを有する箔を使用する、そうした剛性構造の使用により、材料落下部を極力少なくしながら、切断時の不具合の数を少なくし、切断速度を高め、電池の製造効率を向上させることができる。
【0117】
本発明において、切断ＤＹ’ｎ及びＤＹｎは、よりよい品質の良好な切断をもたらす同等の密度である、スロットを有する陽極箔２ｅ及びスロットを有する陰極箔５ｅを通ってなされる。さらに、電極、電解質、及び／又は、集電体基板のいずれの材料からの自由空間の存在により、いずれのショートのリスクも抑える。
【0118】
図１１に示すように、各陰極部１４０は、一次本体１４１、二次本体１４２、並びに電極、電解質、及び／又は集電体基板のいずれの材料も含まない空間１４３を含む。後者は、その長さＬ７０、Ｌ１４３が上述の陰極スロット７０の長さに対応し、電池１０００の幅全体にわたって横方向ＹＹに延びる。同様に、各陽極部１１０は、主本体１１１、二次本体１１２、並びに電極、電解質、及び／又は集電体基板のいずれの材料も含まない空間１１３を含む。後者は、その長さＬ８０、Ｌ１１３が上述の陽極スロット８０の長さに対応し、電池１０００の幅全体にわたって横方向ＹＹに延びる。
【0119】
【0120】
本発明における電池の個々の構造により、電池の縦方向面Ｆ６、Ｆ４においてショートを防ぐことができ、漏れ電流を防ぐことができ、陽極接続ゾーン１００２及び陰極接続ゾーン１００６において電気的接触点を容易にする。
【0121】
本発明における電池は、様々な変形に従って作製することができる。図１５及び図１６は本発明の第１の実施形態の変形を示す。これら図１５及び図１６の変形と上述の主要な変形との唯一の違いは、陽極箔及び陰極箔がスロット７０、８０（電極、電解質、及び／又は集電体基板のいずれの材料も含まない小空きゾーンと呼ぶ空きゾーン）ではなく、ノッチ７０’、８０’を有することにある。これらのノッチは、電極、電解質、及び／又は集電体基板のいずれの材料も含まない大空きゾーンと呼ぶゾーンを形成する。この変形において、それぞれ陽極ノッチ８０’及び陰極ノッチ７０’は、列Ｒ１において互いに隣接して配置される。これらのそれぞれの陽極ノッチ８０’及び陰極ノッチ７０’は、好ましくは、典型的に矩形型の四辺形形状を有する。図示した例において、これらのノッチはまた、第１の実施形態のスロットのようにＩ字形状を有する。しかしながら、上述より明らかであるように、これらのノッチ７０’、８０’は、実質的にスロットよりも長尺である、すなわち、スロットの縦方向の寸法よりもはるかに大きい縦方向の寸法を有する。つまり、図１５及び図１６の変形は、各陽極ノッチ８０’及び各陰極ノッチ７０’の両方が、上下に配置したすべての行Ｌ１～Ｌｙに共通するので、上述の主要な変形とは異なる。
【0122】
このように、行Ｌｎに位置するスロット７０、８０は、行Ｌｎ－１及び／又はＬｎ＋１に位置する隣接スロットの少なくとも１つと一致する。この場合、図１５に示すように、２つの隣接する行は材料のブリッジによって隔てられていない。
【0123】
しかしながら、２つの隣接する列は、陽極箔及び陰極箔に十分な機械的剛性を与えて容易に扱うことができるようにする、材料のブリッジ９によって隔てられている。
【0124】
上述の陽極箔及び陰極箔のスタックにはその全体的な機械的安定性を確保することを目的とするステップを行うということが考えられる。それ自体既知のタイプのこれらのステップは、これまでに記載したように、様々な箔のスタックの熱処理及び／又は機械的圧縮を特に含む。これまでに示したように、このスタックにより、個々の電池を形成でき、その数はＹ行の数及びＸ列の数の積と等しい。
【0125】
このため、図１６に関して、３つの行Ｌｎ－１～Ｌｎ＋１及び３つの列Ｒｎ－１～Ｒｎ＋１を示している。本発明において、第１の対の切断ＤＸｎ及びＤＸ’ｎを行ごとにする。始めから終わりまでなされる、すなわちスタックの高さ全体に延びる各切断を、上述のように、それ自体既知の方法で行う。
【0126】
含浸、封止、切断線ＤＹｎ及びＤＹ’ｎに沿う切断、少なくとも陽極接続ゾーン及び陰極接続ゾーンへのコンタクト部材の堆積というその後のステップを、有利には、これまでに示したように行う。スロット７０、８０の代わりに、第１の変形におけるノッチ７０’、８０’を使用することにより、材料落下部９０を少なくして、単位電池１０００の製造を最適化することができる。ノッチ７０’、８０’の配置が異なるとしても、本発明の第１の変形において得られる電池１０００は、あらゆる点において、本発明において得られる電池と同一である。
【0127】
図１７及び図１８は本発明の第２の実施形態を示す。この第２の実施形態と上述の第１の実施形態との主な違いは、スタックの階層の形状にある。上述のように、第１の実施形態は、それぞれ一片の箔によって形成される階層を使用する。しかしながら、第２の実施形態において、各階層は、第１の実施形態の箔によって形成される平面に対応するそれぞれの陽極平面ＰＡ及び陰極平面ＰＣにおいて互いに隣接して配置される、連続するストリップによって形成される。
【0128】
図１８において、最初の４つの階層のみ、すなわち、最初の２つの陽極階層ＳＡ１及びＳＡ２、並びに最初の２つの陰極階層ＳＣ１及びＳＣ２を示す。各陽極階層を、連続する陽極ストリップＡ１～Ａｘ及びＡ’１～Ａ’ｘによって形成し、図１７及び図１８において、最初の４つのＡ１～Ａ４及びＡ’１～Ａ’４のみを示し、一方で、各陰極階層を、連続する陰極ストリップＣ１～Ｃｘ及びＣ’１～Ｃ’ｘによって形成し、図において、最初の４つのＣ１～Ｃ４及びＣ’１～Ｃ’４のみを示す。陽極階層及び陰極階層の両方の各階層において、ストリップの数は列の数に対応する。さらに、各階層において、隣接するストリップにおける対向する側方縁部ＬＡ及びＬＣは、それぞれ自由空間８０’’及び７０’’を定める。
【0129】
それぞれのこれらの陽極ストリップＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、及び陰極ストリップＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、好ましくは、典型的に矩形型の四辺形形状を有する。
【0130】
それぞれのこれらの陽極ストリップ及び陰極ストリップは、本発明において又は本発明の第１の変形において使用するそれぞれ陽極箔及び陰極箔と同じ化学構造を有する。
【0131】
したがって、言い換えると、この第２の実施形態は、それぞれ陽極ストリップ及び陰極ストリップの異なるストリップが互いに独立するという点で、第１の実施形態と実質的に異なる。
【0132】
このように、各陽極ストリップＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、及び陰極ストリップＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、上述のようにそれぞれ陽極箔及び陰極箔を形成するように固体周辺フレームに接続されていない。
【0133】
本発明の第２の実施形態において、所定の列Ｒｘにおいて、陽極ストリップＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、上下に配置したすべての行Ｌ１～Ｌｙに共通し、陰極ストリップＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、上下に配置したすべての行Ｌ１～Ｌｙに共通する。
【0134】
本発明の第２の実施形態において、図１８に示すように、電池の主平面に平行の陽極平面ＰＡに沿ってアライメントした陽極ストリップＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、電池の主平面に平行の陰極平面ＰＣに沿ってアライメントした陰極ストリップＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、２つの隣接する陽極ストリップＡ１、Ａ２の間に縦方向に形成された自由空間８０’’、及び２つの隣接する陰極ストリップＣ１、Ｃ２の間に縦方向に形成された自由空間７０’’を配置して、
－列Ｒｎに位置する各陽極ストリップＡｎを、列Ｒｎ－１に位置する電池１０００の二次本体として部分的に使用し、列Ｒｎに位置する電池１０００の一次本体として部分的に使用する、
－各陰極ストリップＣｎ＋１を、列Ｒｎ＋１に位置する電池１０００の二次本体として部分的に使用し、列Ｒｎに位置する電池１０００の一次本体として部分的に使用する、というようになる。
－列Ｒｎに位置する各陽極ストリップＡｎを、列Ｒｎ－１に位置する電池１０００の二次本体として部分的に使用し、列Ｒｎに位置する電池１０００の一次本体として部分的に使用する、
－各陰極ストリップＣｎ＋１を、列Ｒｎ＋１に位置する電池１０００の二次本体として部分的に使用し、列Ｒｎに位置する電池１０００の一次本体として部分的に使用する、というようになる。
【0135】
上述の陽極ストリップ及び陰極ストリップのスタックにはその全体的な機械的安定性を確保することを目的とするステップを行うということが考えられる。それ自体既知のタイプのこれらのステップは、これまでに記載したように、様々なストリップのスタックの熱処理及び／又は機械的圧縮を特に含む。これまでに示したように、このスタックにより、個々の電池を形成でき、その数はＹ行の数及びＸ列の数の積と等しい。
【0136】
このため、図１７に関して、３つの行Ｌｎ－１～Ｌｎ＋１及び３つの列Ｒｎ－１～Ｒｎ＋１を示している。本発明において、第１の対の切断ＤＸｎ及びＤＸ’ｎを行ごとにする。始めから終わりまでなされる、すなわちスタックの高さ全体に延びる各切断を、これまでに示したように、それ自体既知の方法で行う。
【0137】
含浸、封止、図１８に示すように切断線ＤＹｎ及びＤＹ’ｎに沿う切断、少なくとも陽極接続ゾーン及び陰極接続ゾーンへのコンタクト部材の堆積というその後のステップを、有利には、これまでに示したように行う。第２の変形における陽極ストリップＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、及び陰極ストリップＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を使用することにより、材料落下部９０を少なくして、単位電池１０００の製造を最適化することができる。陽極ストリップＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、及び陰極ストリップＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の配置が異なるとしても、本発明の第２の実施形態において得られる電池１０００は、あらゆる点において、第１の実施形態において小空きゾーン又は大空きゾーンを有する箔から得られる電池と同一である。
【0138】
図１９は、図６に示す実施形態の変形を示す。この図１９のスタックは、各空きゾーン７０、８０がそれぞれのチャネル７５、８５によって延長されるという点で、図６に記載するスタックと異なる。各チャネルは、空きゾーンから、対向する切断線ＤＹ１又はＤＹ２を超えて横方向に延びる。このように、この切断をするとき、このチャネルを通過することができる。
【0139】
これらのチャネルの構造に関して、様々な可能性を考えることができる。典型的に、陽極チャネル８５は、陰極チャネル７５のように互いに重ね合わされる。さらに、各陽極チャネルは、オフセット配置を行えるとすると、典型的に陰極チャネルの延長部に位置する。さらに、同じ空きゾーンにおいて、複数の陽極チャネル及び／又は複数の陰極チャネルを作製するように設けることができる。Ｚ方向において、各チャネルが空きゾーンの高さ全体にわたって延びるように設けることができる。あるいは、このチャネルは、上部分、又は下部分、又はさらに中間部分において、この高さの一部のみにわたって延びることができる。
【0140】
陽極チャネル及び陰極チャネル両方のこれらのチャネルの存在により、特定の利点を得る。実際に、これらのチャネルにより、特に電解質の含浸を促進することができる。
【0141】
図２０は、図１９に部分的に示す箔によって実施する方法において一旦作製した最終的な電池１０００を示す。各電池は、それぞれの自由空間１１３及び１４３から二次本体１１２及び１４２に延びる陽極空隙１１５及び陰極空隙１４５を含む。これらの空隙は、上述のチャネルから形成されるが、より長さが小さいことが留意される。実際に、記載したように、チャネルは切断線を超えて延びる。しかしながら、空隙１１５及び１４５は、これらの切断部によって画定される電池の対向する縦方向面Ｆ４及びＦ６にのみ延びる。
【0142】
図２１は、本発明の範囲内に該当しないさらなる変形を示す。この変形は、特に本出願人を代表とする国際公開第２０２０／１３６３１３号の教示に基づいており、これにおいて、空きゾーンが全体的にＨ字形状を有している。この文献の教示において、図２１の５７０又は５８０などの各空きゾーンは、２つの主凹部５７１又は５８１及び５７２又は５８２を含み、これらは接続導管部５７３又は５８３によって互いに接続されている。
【0143】
図２１の変形において、チャネル５７５及び５８５を作製し、そのそれぞれは主凹部と平行であるようにそれぞれの導管部５７３及び５８３を延長させる。図１９の実施形態のように、各チャネルは、それぞれの切断線ＤＹ１及びＤＹ２を超えて延びる。関連する技術的な効果は、図１９～図２０の実施形態の効果に比較され、すなわち、チャネル５７５又は５８５の存在によって電解質のより良好な含浸を確保することである。
【0144】
本発明における方法は、特に、全固体電池、すなわち電極及び電解質が固体であり、固相に含浸させた液相すら含まない電池の製造に適合する。
【0145】
本発明における方法は、特に、電解質を含浸させた少なくとも１つのセパレータ３１を含む疑似固体とみなされる電池の製造に適合する。上述のセパレータは、好ましくは、
－ ３０％を超える、好ましくは３５％～５０％の間に含まれる、さらにより好ましくは４０％～５０％の間に含まれる気孔率、好ましくはメソポーラス気孔率、
－ ５０ｎｍ未満の平均径Ｄ５０の孔を有する、多孔性無機層である。
－ ３０％を超える、好ましくは３５％～５０％の間に含まれる、さらにより好ましくは４０％～５０％の間に含まれる気孔率、好ましくはメソポーラス気孔率、
－ ５０ｎｍ未満の平均径Ｄ５０の孔を有する、多孔性無機層である。
【0146】
セパレータの厚さは、有利には、特性を減じることなく電池の最終厚を小さくするように、２０μｍ未満であり、好ましくは５μｍ～１０μｍの間に含まれる。セパレータの孔は、電解質、好ましくは、リチウム塩を含有する液体電解質又はイオン性液体などのリチウムイオン担体相によって、含浸させる。孔、特にメソ孔において「ナノ閉じ込めした」又は「ナノ捕捉した」液体は出ることができない。これは、本明細書において「メソポーラス構造の吸収」と呼ぶ現象に関連しており（リチウムイオン電池の文脈では文献に記載されているとは認められない）、セルを真空下に置いたときでも出ることができない。このように、電池は疑似固体であると考えられる。
【0147】
本発明における電池は、
－約１ｍＡｈ以下の容量（一般に「マイクロ電池」と呼ぶ）、
－又は、約１ｍＡｈを超える容量を有するような設計及び形状とすることができる。
－約１ｍＡｈ以下の容量（一般に「マイクロ電池」と呼ぶ）、
－又は、約１ｍＡｈを超える容量を有するような設計及び形状とすることができる。
【0148】
典型的に、マイクロ電池は、マイクロエレクトロニクス製造方法に適合するように設計される。
【0149】
これらの出力範囲のそれぞれにおける電池は、
－「全固体」タイプの層、すなわち、含浸液相若しくはペースト相（該液相若しくはペースト相は、電解質として機能可能なリチウムイオン伝導媒体とすることができる）のない層か、
－層を疑似固体と考えることができるように、この層内に自発的に入るとともにこの層から出ることのない、典型的にはリチウムイオン伝導媒体である、液相若しくはペースト相を含浸させた、メソポーラスの「全固体」タイプの層か、
－又は、含浸させた多孔層（すなわち、液相若しくはペースト相を含浸させることができ、この層にウェッティング特性を与える開放孔のネットワークを有する層）と共に作製することができる。
－「全固体」タイプの層、すなわち、含浸液相若しくはペースト相（該液相若しくはペースト相は、電解質として機能可能なリチウムイオン伝導媒体とすることができる）のない層か、
－層を疑似固体と考えることができるように、この層内に自発的に入るとともにこの層から出ることのない、典型的にはリチウムイオン伝導媒体である、液相若しくはペースト相を含浸させた、メソポーラスの「全固体」タイプの層か、
－又は、含浸させた多孔層（すなわち、液相若しくはペースト相を含浸させることができ、この層にウェッティング特性を与える開放孔のネットワークを有する層）と共に作製することができる。
【符号の説明】
【0150】
図面及び本明細書において、以下の符号を使用する。
１０００ 本発明における電池
１００２ 陽極接続ゾーン
１００６ 陰極接続ゾーン
１００、１００’、１００’’ 単位セル
１０ 陽極集電体基板
２０ 陽極層
３０ 電解質材料層／電解質層
３１ 電解質を含浸させた又は後から含浸させたセパレータ層／セパレータ層
５０ 陰極層
４０ 陰極集電体基板
８０ 陽極箔のスロット、陽極スロット、陽極小空きゾーン
８０’ 陽極ノッチ／陽極大空きゾーンと呼ぶ空きゾーン
Ｉ８０ 陽極スロット８０の全幅／全横方向寸法
Ｌ８０ 陽極スロットの全長／全縦方向寸法
Ｌ８０’ 陽極ノッチの全長／全縦方向寸法
Ｌ８０’’ 陽極自由空間の全長／全縦方向寸法
７０ 陰極箔のスロット、陰極スロット、陰極小空きゾーン
７０’ 陰極ノッチ／陰極大空きゾーンと呼ぶ空きゾーン
Ｉ７０ 陰極スロット７０の全幅／全横方向寸法
Ｌ７０ 陰極スロットの全長／全縦方向寸法
Ｌ７０’ 陰極ノッチの全長／全縦方向寸法
Ｌ７０’’ 陰極自由空間の全長／全縦方向寸法
１１０ 陽極部
１１１、１４１ それぞれ１１０及び１４０の一次本体
１１２、１４２ それぞれ１１０及び１４０の二次本体
１１３、１４３ それぞれ１１１と１１２との間、１４１と１４２との間の自由空間
１４０ 陰極部
ＬＡ 陽極ストリップの側方縁部
ＬＣ 陰極ストリップの側方縁部
ＳＡ、ＳＡ１、ＳＡ２、…ＳＡｎ 陽極階層
ＳＣ、ＳＣ１、ＳＣ２、…ＳＣｎ 陰極階層
１１１’、１４１’ それぞれＳＡ及びＳＣの一次予備成形部
１１２’、１４２’ それぞれＳＡ及びＳＣの二次予備成形部
８０’、７０’’ それぞれ１１１’と１１２’との間、１４１’と１４２’との間の空きゾーン
８０’’ 縦方向において２つの隣接する陽極ストリップ同士の間に形成された自由空間／陽極自由空間
７０’’ 縦方向において２つの隣接する陰極ストリップ同士の間に形成された自由空間／陰極自由空間
Ｌ１１２ 二次本体１１０の長さ
Ｌ１１３ １１１と１１２との間の自由空間の長さ
Ｌ１４２ 二次本体１４０の長さ
Ｌ１４３ １４１と１４２との間の自由空間の長さ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃｎ、Ｃ’１、Ｃ’２、Ｃ’３、Ｃ’４、Ｃ’ｎ 陰極ストリップ
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａｎ、Ａ’１、Ａ’２、Ａ’３、Ａ’４、Ａ’ｎ 陽極ストリップ
９０ 材料落下部
９５ 封止システム
９７ コンタクト部材
９７’ 陽極コンタクト部材
９７’ａ 縦方向面Ｆ６に隣接する面Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ５の端部を覆う陽極コンタクト部材突起
９７’’ 陰極コンタクト部材
９７’’ａ 縦方向面Ｆ４に隣接する面Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ５の端部を覆う陰極コンタクト部材突起
Ｌ１０００ 電池の長さ
Ｉ 空きゾーンを有する陽極箔及び空きゾーンを有する陰極箔のスタック／少なくとも１つの単位セルのスタック
２ｅ スロット又はノッチなどの空きゾーンを有する陽極箔
５ｅ スロット又はノッチなどの空きゾーンを有する陰極箔
４ 基本部を有する陽極箔の穿孔された中央ゾーン
６ 基本部を有する陽極箔の周辺フレーム
７ 陽極箔及び陰極箔の４つの端部に存在する穿孔
８ ２つの行の間における材料のブリッジ
Ｉ８ ブリッジの幅
９ スロットの２つの列の間における第２の材料のブリッジ
Ｌ９ 第２の材料のブリッジの長さ
ＸＸ スタック／電池の縦方向又は水平方向
ＹＹ スタック／電池の横方向又は横断方向
ＺＺ スタック／電池の正面方向
Ｌ、Ｌｎ、Ｌｎ－１、Ｌｎ＋１ スロットの行／電池の行
Ｒ、Ｒｎ、Ｒｎ－１、Ｒｎ＋１ スロットの列
ＰＡ、ＰＡ’ 陽極平面
ＰＣ、ＰＣ’ 陰極平面
ＤＸｎ－１、ＤＸ’ｎ－１、ＤＸｎ、ＤＸ’ｎ、ＤＸｎ＋１、ＤＸ’ｎ＋１ 補助的な切断と呼ぶ第１の対の切断
ＤＹｎ－１、ＤＹ’ｎ－１、ＤＹｎ、ＤＹ’ｎ、ＤＹｎ＋１、ＤＹ’ｎ＋ 主切断と呼ぶ第２の対の切断
ＡＡ 封止システム及びコンタクト部材の間の境界部
２０００ 先行技術による電池
２００、２００’、２００’’ 先行技術による電池の単位セル
２００２ 先行技術による電池の陽極接続ゾーン
２００６ 先行技術による電池の陰極接続ゾーン
２９５ 先行技術による電池の封止システム
Ｆ１、Ｆ２ スタック（Ｉ）／電池（１０００）の表面
Ｆ３、Ｆ５ スタック（Ｉ）／電池（１０００）の横方向面
Ｆ４、Ｆ６ スタック（Ｉ）／電池（１０００）の縦方向面
ＦＦ１、ＦＦ２ 電池の行（Ｌｎ）の表面
ＦＦ３、ＦＦ５ 電池の行（Ｌｎ）の横方向面
ＦＦ４、ＦＦ６ 電池の行（Ｌｎ）の縦方向面
１０００ 本発明における電池
１００２ 陽極接続ゾーン
１００６ 陰極接続ゾーン
１００、１００’、１００’’ 単位セル
１０ 陽極集電体基板
２０ 陽極層
３０ 電解質材料層／電解質層
３１ 電解質を含浸させた又は後から含浸させたセパレータ層／セパレータ層
５０ 陰極層
４０ 陰極集電体基板
８０ 陽極箔のスロット、陽極スロット、陽極小空きゾーン
８０’ 陽極ノッチ／陽極大空きゾーンと呼ぶ空きゾーン
Ｉ８０ 陽極スロット８０の全幅／全横方向寸法
Ｌ８０ 陽極スロットの全長／全縦方向寸法
Ｌ８０’ 陽極ノッチの全長／全縦方向寸法
Ｌ８０’’ 陽極自由空間の全長／全縦方向寸法
７０ 陰極箔のスロット、陰極スロット、陰極小空きゾーン
７０’ 陰極ノッチ／陰極大空きゾーンと呼ぶ空きゾーン
Ｉ７０ 陰極スロット７０の全幅／全横方向寸法
Ｌ７０ 陰極スロットの全長／全縦方向寸法
Ｌ７０’ 陰極ノッチの全長／全縦方向寸法
Ｌ７０’’ 陰極自由空間の全長／全縦方向寸法
１１０ 陽極部
１１１、１４１ それぞれ１１０及び１４０の一次本体
１１２、１４２ それぞれ１１０及び１４０の二次本体
１１３、１４３ それぞれ１１１と１１２との間、１４１と１４２との間の自由空間
１４０ 陰極部
ＬＡ 陽極ストリップの側方縁部
ＬＣ 陰極ストリップの側方縁部
ＳＡ、ＳＡ１、ＳＡ２、…ＳＡｎ 陽極階層
ＳＣ、ＳＣ１、ＳＣ２、…ＳＣｎ 陰極階層
１１１’、１４１’ それぞれＳＡ及びＳＣの一次予備成形部
１１２’、１４２’ それぞれＳＡ及びＳＣの二次予備成形部
８０’、７０’’ それぞれ１１１’と１１２’との間、１４１’と１４２’との間の空きゾーン
８０’’ 縦方向において２つの隣接する陽極ストリップ同士の間に形成された自由空間／陽極自由空間
７０’’ 縦方向において２つの隣接する陰極ストリップ同士の間に形成された自由空間／陰極自由空間
Ｌ１１２ 二次本体１１０の長さ
Ｌ１１３ １１１と１１２との間の自由空間の長さ
Ｌ１４２ 二次本体１４０の長さ
Ｌ１４３ １４１と１４２との間の自由空間の長さ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃｎ、Ｃ’１、Ｃ’２、Ｃ’３、Ｃ’４、Ｃ’ｎ 陰極ストリップ
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａｎ、Ａ’１、Ａ’２、Ａ’３、Ａ’４、Ａ’ｎ 陽極ストリップ
９０ 材料落下部
９５ 封止システム
９７ コンタクト部材
９７’ 陽極コンタクト部材
９７’ａ 縦方向面Ｆ６に隣接する面Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ５の端部を覆う陽極コンタクト部材突起
９７’’ 陰極コンタクト部材
９７’’ａ 縦方向面Ｆ４に隣接する面Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ５の端部を覆う陰極コンタクト部材突起
Ｌ１０００ 電池の長さ
Ｉ 空きゾーンを有する陽極箔及び空きゾーンを有する陰極箔のスタック／少なくとも１つの単位セルのスタック
２ｅ スロット又はノッチなどの空きゾーンを有する陽極箔
５ｅ スロット又はノッチなどの空きゾーンを有する陰極箔
４ 基本部を有する陽極箔の穿孔された中央ゾーン
６ 基本部を有する陽極箔の周辺フレーム
７ 陽極箔及び陰極箔の４つの端部に存在する穿孔
８ ２つの行の間における材料のブリッジ
Ｉ８ ブリッジの幅
９ スロットの２つの列の間における第２の材料のブリッジ
Ｌ９ 第２の材料のブリッジの長さ
ＸＸ スタック／電池の縦方向又は水平方向
ＹＹ スタック／電池の横方向又は横断方向
ＺＺ スタック／電池の正面方向
Ｌ、Ｌｎ、Ｌｎ－１、Ｌｎ＋１ スロットの行／電池の行
Ｒ、Ｒｎ、Ｒｎ－１、Ｒｎ＋１ スロットの列
ＰＡ、ＰＡ’ 陽極平面
ＰＣ、ＰＣ’ 陰極平面
ＤＸｎ－１、ＤＸ’ｎ－１、ＤＸｎ、ＤＸ’ｎ、ＤＸｎ＋１、ＤＸ’ｎ＋１ 補助的な切断と呼ぶ第１の対の切断
ＤＹｎ－１、ＤＹ’ｎ－１、ＤＹｎ、ＤＹ’ｎ、ＤＹｎ＋１、ＤＹ’ｎ＋ 主切断と呼ぶ第２の対の切断
ＡＡ 封止システム及びコンタクト部材の間の境界部
２０００ 先行技術による電池
２００、２００’、２００’’ 先行技術による電池の単位セル
２００２ 先行技術による電池の陽極接続ゾーン
２００６ 先行技術による電池の陰極接続ゾーン
２９５ 先行技術による電池の封止システム
Ｆ１、Ｆ２ スタック（Ｉ）／電池（１０００）の表面
Ｆ３、Ｆ５ スタック（Ｉ）／電池（１０００）の横方向面
Ｆ４、Ｆ６ スタック（Ｉ）／電池（１０００）の縦方向面
ＦＦ１、ＦＦ２ 電池の行（Ｌｎ）の表面
ＦＦ３、ＦＦ５ 電池の行（Ｌｎ）の横方向面
ＦＦ４、ＦＦ６ 電池の行（Ｌｎ）の縦方向面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【国際調査報告】