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特表2023-538829電気化学セルクランプおよび関連方法
(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】2023-09-12
(54)【発明の名称】電気化学セルクランプおよび関連方法
(51)【国際特許分類】
   H01M 50/105 20210101AFI20230905BHJP
   H01M 4/40 20060101ALI20230905BHJP
   H01M 10/058 20100101ALI20230905BHJP
   H01M 10/0566 20100101ALI20230905BHJP
   H01M 10/052 20100101ALI20230905BHJP
   H01M 50/531 20210101ALI20230905BHJP
   H01M 50/553 20210101ALI20230905BHJP
【FI】
H01M50/105
H01M4/40
H01M10/058
H01M10/0566
H01M10/052
H01M50/531
H01M50/553
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023507489
(86)(22)【出願日】2021-08-02
(85)【翻訳文提出日】2023-03-24
(86)【国際出願番号】 US2021044142
(87)【国際公開番号】W WO2022031579
(87)【国際公開日】2022-02-10
(31)【優先権主張番号】63/060,166
(32)【優先日】2020-08-03
(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】500287732
【氏名又は名称】シオン・パワー・コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100156122
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 剛
(72)【発明者】
【氏名】ハーレル,シェーン
(72)【発明者】
【氏名】ミロバー,ダニエル ジー
(72)【発明者】
【氏名】ヤン,ウェンジュオ
【テーマコード(参考)】
5H011
5H029
5H043
5H050
【Fターム(参考)】
5H011AA09
5H011CC02
5H011CC06
5H011CC10
5H011DD26
5H029AJ14
5H029AK01
5H029AK03
5H029AL12
5H029AM03
5H029AM07
5H029CJ03
5H043AA19
5H043BA19
5H043CA09
5H043HA07
5H050CA01
5H050CA08
5H050CA09
5H050CB12
5H050GA03
(57)【要約】
電気化学セル用のクランプ、関連するシステムおよび方法が概して記載されている。いくつかの実施形態では、クランプシステムは、電気化学セルのコンテナの第1の部分と第2の部分との間の接触を強化するために(例えば、電気化学セルパウチのシールを強化するために)圧縮クランプ力を適用することが可能である。いくつかの実施形態において、クランプシステムは、電極タブと電極タブ延長部との間の電子的連通を強化するために、圧縮クランプ力を適用することが可能である。クランプによるこのような圧縮クランプ力の適用は、電気化学セルの試験中(例えば、高温)および/または輸送中などの厳しい条件下での接触部(例えば、シール、電極タブ接続)の完全性の維持を支援し得る。
【選択図】図1A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
可撓性コンテナによって少なくとも部分的に囲まれた電極を含む電気化学セル用のクランプシステムであって、
下部クランプ部分、
前記下部クランプ部分に結合された上部クランプ部分、
前記下部クランプ部分に隣接するプラットフォーム、
前記プラットフォーム上の電気化学セル、および
前記下部クランプ部分および前記上部クランプ部分の間の圧縮可能な物品
を備え、
前記電気化学セルが少なくとも部分的にハウジングによって囲まれており、
前記電気化学セルの可撓性コンテナの少なくとも一部が、下部クランプ部分および上部クランプ部分の間にあり、
前記電気化学セルの充電プロセスおよび/または放電プロセスの少なくとも一部の間において、前記電気化学セルが電極活物質としてリチウム金属および/またはリチウム金属合金を含み、
前記電気化学セルが、前記電極の少なくとも1つと電子的に連通している電極タブおよび電極タブ延長部を備え、前記電極タブの少なくとも一部が、前記下部クランプ部分および前記上部クランプ部分の間にあり、かつ前記可撓性コンテナの第1の部分および前記可撓性コンテナの第2の部分の間のシールを通って延在し、
前記下部クランプ部分および前記上部クランプ部分は、圧縮クランプ力を適用して、前記シールを強化し、および/または前記電極タブと前記電極タブ延長部との間の電子的連通を強化するように構成され、並びに
前記ハウジングは、前記電気化学セルの充電および/または放電の間の少なくとも1つの期間において、前記電気化学セルの少なくとも1つの電極の電極活性表面に垂直な成分を有する異方性力を適用するように構成されている、クランプシステム。
【請求項2】
可撓性コンテナによって少なくとも部分的に囲まれた電極を含む電気化学セル用のクランプシステムであって、
下部クランプ部分、
前記下部クランプ部分に結合された上部クランプ部分、および
電気化学セルを支持することができる、下部クランプ部分に隣接したプラットフォームを備え、
前記下部クランプ部分および上部クランプ部分は、圧縮クランプ力を適用して、可撓性コンテナの第1の部分および可撓性コンテナの第2の部分の間の接触を強化するように構成されている、クランプシステム。
【請求項3】
可撓性コンテナによって少なくとも部分的に囲まれた電極を含む電気化学セル用のクランプシステムであって、
下部クランプ部分、
前記下部クランプ部分に結合された上部クランプ部分、および
電気化学セル
を備え、
前記電気化学セルの可撓性コンテナの少なくとも一部は、下部クランプ部分および上部クランプ部分の間にあり、
前記下部クランプ部分および上部クランプ部分は、圧縮クランプ力を適用して、可撓性コンテナの第1の部分および可撓性コンテナの第2の部分の間の接触を強化するように構成されている、クランプシステム。
【請求項4】
電極タブおよび電極タブ延長部と電子的に連通している電極を含む電気化学セル用のクランプシステムであって、
下部クランプ部分、
前記下部クランプ部分に結合された上部クランプ部分、および
電気化学セル
を備え、
前記電極タブおよび/または電極タブ延長部の少なくとも一部が、前記下部クランプ部分および上部クランプ部分の間にあり、
前記下部クランプ部分および上部クランプ部分は、圧縮クランプ力を適用して、前記電極タブおよび電極タブ延長部の間の電子的連通を強化するように構成されている、クランプシステム。
【請求項5】
前記プラットフォームに電気化学セルを更に備える、請求項2に記載のクランプシステム。
【請求項6】
前記可撓性コンテナの第1の部分および前記可撓性コンテナの第2の部分の間の接触がシールである、請求項2~3および5のいずれか1項に記載のクランプシステム。
【請求項7】
前記電極を少なくとも部分的に囲む可撓性コンテナを更に備える、請求項4に記載のクランプシステム。
【請求項8】
前記可撓性コンテナの少なくとも一部は、前記下部クランプ部分と前記上部クランプ部分との間にある、請求項2~3および5~7のいずれか1項に記載のクランプシステム。
【請求項9】
前記上部クランプ部分および下部クランプ部分が、1つ以上のファスナーによって結合されている、請求項1~8のいずれか1項に記載のクランプシステム。
【請求項10】
電極タブおよび電極の少なくとも1つと電子的に連通している電極タブ延長部の一部が、シールを通って延在し、かつ下部クランプ部分と上部クランプ部分との間にある、請求項6~9のいずれか1項に記載のクランプシステム。
【請求項11】
前記上部クランプ部分および前記下部クランプ部分は、前記電極タブと前記電極タブ延長部との間の電子的連通を強化するために、前記電気化学セルの少なくとも一部に圧縮クランプ力を適用するように構成されている、請求項10に記載のクランプシステム。
【請求項12】
前記下部クランプ部分と前記上部クランプ部分との間に圧縮可能な物品を更に備える、請求項2~11のいずれか1項に記載のクランプシステム。
【請求項13】
前記電気化学セルが、少なくとも部分的にハウジングによって囲まれている、請求項2~12のいずれか1項に記載のクランプシステム。
【請求項14】
前記下部クランプ部分、上部クランプ部分、およびプラットフォームは、ハウジングの形状を補完するように構成されている、請求項1および13のいずれか1項に記載のクランプシステム。
【請求項15】
前記ハウジングは、前記電気化学セルの充電および/または放電の間の少なくとも1つの期間中に、前記電気化学セルの少なくとも1つの電極の電極活性表面に垂直な成分を有する異方性力を適用するように構成されている、請求項13~14のいずれか1項に記載のクランプシステム。
【請求項16】
前記電気化学セルの少なくとも1つの電極が、電気化学セルの充電プロセスおよび/または放電プロセスの少なくとも一部の間、電極活物質としてリチウム金属および/またはリチウム金属合金を含む、請求項2~15のいずれか1項に記載のクランプシステム。
【請求項17】
前記電気化学セルが、電気化学セルの充電プロセスおよび/または放電プロセスの全ての間において、電極活物質としてリチウム金属および/またはリチウム金属合金を含む、請求項1および16のいずれか1項に記載のクランプシステム。
【請求項18】
請求項1~17のいずれか1項に記載のクランプシステムを備える、充電式バッテリ。
【請求項19】
請求項1~17のいずれか1項に記載のクランプシステムまたは請求項18に記載の充電式バッテリを備える、電気自動車。
【請求項20】
圧縮クランプ力が可撓性コンテナの第1の部分と可撓性コンテナの第2の部分との間の接触を強化するように、電極と液体電解質を含む可撓性コンテナの少なくとも一部にクランプによって圧縮クランプ力を適用することを含む、方法。
【請求項21】
可撓性コンテナが破損するような少なくとも一つの条件下で可撓性コンテナが流体密性を維持するように、電気化学セルの可撓性コンテナの少なくとも一部にクランプによって圧縮クランプ力を適用することを含む、方法。
【請求項22】
前記電気化学セルが液体電解質を含む、請求項21に記載の方法。
【請求項23】
前記可撓性コンテナの第1の部分と前記可撓性コンテナの第2の部分との間の接触がシールである、請求項20および22のいずれか1項に記載の方法。
【請求項24】
電極タブおよび前記電極の少なくとも1つと電子的に連通している電極タブ延長部の一部が、シールを通って延在し、かつ前記下部クランプ部分と上部クランプ部分との間にある、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
前記圧縮クランプ力を適用することによって、前記電極タブおよび/または電極タブ延長部の外部表面領域の少なくとも一部を液体電解質の少なくとも一部から分離する、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記電気化学セルを40℃以上80℃以下の温度を有する環境中で加熱することを更に含む、請求項20~25のいずれか1項に記載の方法。
【請求項27】
前記液体電解質の沸点以上の温度を有する環境において、前記電気化学セルを加熱することを更に含む、請求項20~26のいずれか1項に記載の方法。
【請求項28】
前記電気化学セル内に60psi以上200psi以下の内圧を発生させることを更に含む、請求項20~27のいずれか1項に記載の方法。
【請求項29】
前記シールのシール強度と圧縮クランプ力の合計が、内圧からシールへの力以上である、請求項23~28のいずれか1項に記載の方法。
【請求項30】
前記電気化学セルの少なくとも1つの電極が、電気化学セルの充電プロセスおよび/または放電プロセスの少なくとも一部の間において、電極活物質としてリチウム金属および/またはリチウム金属合金を含む、請求項20~29のいずれか1項に記載の方法。
【請求項31】
電気化学セルの少なくとも1つの電極が、電気化学セルの充電プロセスおよび/または放電プロセスの全ての間において、電極活物質としてリチウム金属および/またはリチウム金属合金を含む、請求項30に記載の方法。
【請求項32】
前記クランプが、請求項1~17のいずれか1項に記載のクランプシステムの一部である、請求項20~31のいずれか1項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(関連出願)
本出願は、米国特許法第119(e)条の下で、2020年8月3日に出願され、発明の名称「Electrochemical Cell Clamps and Related Methods」の米国仮出願第63/060,166号に基づく優先権を主張し、参照によりその全体が本明細書中に援用される。
【0002】
本発明は、概して、電気化学セル用クランプおよび関連するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0003】
電気化学セルは、典型的には、電気化学反応に関与して電流を生成する電極活物質を含む電極を備える。いくつかの電気化学セルは、シールおよび/または電極タブのような電気部品を有するコンテナを含む。本開示のいくらかの実施形態は、電気化学セルのコンテナおよび/または電気部品の部分間の接触を強化することに関する発明の方法、システム、およびデバイスに向けられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
電気化学セル用のクランプ、並びに関連するシステムおよび方法が一般に記載されている。いくつかの実施形態において、クランプシステムは、電気化学セルのコンテナの第1のおよび第2の部分間の接触を強化するために(例えば、電気化学セルパウチのシールを強化するために)圧縮クランプ力を適用することができる。いくつかの実施形態において、クランプシステムは、電極タブと電極タブ延長部との間の電子的連通を強化するために圧縮クランプ力を適用することができる。クランプによるそのような圧縮クランプ力の適用は、電気化学セルの試験中(例えば、高温)および/または輸送中のような厳しい条件下での接触部(例えば、シール、電極タブ接続)の完全性の維持を支援し得る。本発明の主題は、場合によっては、相互に関連する製品、特定の問題に対する代替的な解決策、および/または1つ以上のシステムおよび/または物品の複数の異なる用途を含む。
【0005】
1つの態様では、電気化学セルのためのクランプシステムが提供される。いくつかの実施形態において、可撓性コンテナ(またはフレキシブルコンテナ、可撓性容器;flexible container)によって少なくとも部分的に囲まれた電極を含む電気化学セルのためのクランプシステムは、下部クランプ部分;下部クランプ部分に結合された上部クランプ部分;下部クランプ部分に隣接するプラットフォーム;プラットフォーム上の電気化学セル、電気化学セルはハウジングによって少なくとも部分的に囲まれ;および下部クランプ部分と上部クランプ部分の間の圧縮可能な物品;を含み、電気化学セルの可撓性コンテナの少なくとも一部は、下部クランプ部分と上部クランプ部分との間にあり;電気化学セルは、電気化学セルの充電および/または放電プロセスの少なくとも一部または全部の間、電極活物質としてリチウム金属および/またはリチウム金属合金を含み;前記電気化学セルは、電極タブと、前記電極の少なくとも1つと電子的に連通している電極タブ延長部とを備え、前記電極タブの少なくとも一部は、前記下部クランプ部分と前記上部クランプ部分との間にあり、前記可撓性コンテナの第1の部分と前記可撓性コンテナの第2の部分の間のシールを通って延在しており、下部クランプ部分および上部クランプ部分は、シールを強化し、および/または電極タブと電極タブ延長部との間の電子的連通を強化するために圧縮クランプ力を適用するように構成され、ハウジングは、電気化学セルの充電および/または放電中の少なくとも1期間の間に、電気化学セルの少なくとも1つの電極の電極活性表面に垂直な成分を有する異方性力を適用するように構成されている。
【0006】
いくつかの実施形態において、可撓性コンテナによって少なくとも部分的に囲まれた電極を含む電気化学セルのためのクランプシステムは、下部クランプ部分と、下部クランプ部分に結合された上部クランプ部分と、下部クランプ部分に隣接し、電気化学セルを支持することができるプラットフォームとを備え、下部クランプ部分および上部クランプ部分は、圧縮クランプ力を適用して可撓性コンテナの第1の部分と可撓性コンテナの第2の部分の間の接触を強化するように構成されている。
【0007】
いくつかの実施形態において、可撓性コンテナによって少なくとも部分的に囲まれた電極を含む電気化学セルのためのクランプシステムは、下部クランプ部分と、下部クランプ部分に結合された上部クランプ部分と、電気化学セルとを備え、電気化学セルの可撓性コンテナの少なくとも一部は下部クランプ部分と上部クランプ部分との間にあり、下部クランプ部分と上部クランプ部分とは、圧縮クランプ力を適用して可撓性コンテナの第1の部分と第2の部分との接触を強化するよう構成されている。
【0008】
いくつかの実施形態において、電極タブおよび電極タブ延長部と電子的に連通している電極を含む電気化学セルのためのクランプシステムは、下部クランプ部分と、下部クランプ部分に結合された上部クランプ部分と、電気化学セルとを備え、電極タブおよび/または電極タブ延長部の少なくとも一部が下部クランプ部分と上部クランプ部分との間にあり、下部クランプ部分および上部クランプ部分が、電極タブと電極タブ延長部の間の電子的連通を強化する圧縮クランプ力を適用するよう構成されている。
【0009】
別の態様では、方法が提供される。いくつかの実施形態では、方法は、クランプによって、電極および液体電解質を含む可撓性コンテナの少なくとも一部に圧縮クランプ力を適用することを含み、そして圧縮クランプ力が可撓性コンテナの第1の部分と可撓性コンテナの第2の部分との間の接触を強化する。
【0010】
いくつかの実施形態において、方法は、可撓性コンテナがさもなければ破損する少なくとも1つの条件下で可撓性コンテナが流体密性(または液密性;fluid-tight)を維持するように、クランプによって、電気化学セルの可撓性コンテナの少なくとも一部分に圧縮クランプ力を適用することを含む。
【0011】
本発明の他の利点および新規な特徴は、添付の図面と併せて考慮すると、本発明の様々な非限定的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかになる。本明細書中と、参照により援用される文献とが、矛盾するおよび/または整合しない開示を含む場合、本明細書中が支配的であるものとする。
【図面の簡単な説明】
【0012】
本発明の非限定的な実施形態は、添付の図を参照して例示的に説明されるが、これらは概略的なものであり、縮尺通りに示されることを意図していない。図において、図示された各同一またはほぼ同一の要素は、典型的には、単一の数字によって表される。明瞭化のために、すべての要素がすべての図に表示されているわけではなく、また、当業者が本発明を理解するために図示が必要でない場合には、本発明の各実施形態のすべての要素が表示されているわけでもない。
図1A】いくらかの実施形態による、上部クランプ部分、下部クランプ部分、プラットフォーム、および電気化学セルを含む例示的なクランプシステムの断面概略図である。
図1B】いくらかの実施形態による、上部クランプ部分、下部クランプ部分、プラットフォーム、および電気化学セルを含む例示的なクランプシステムの断面概略図である。
図2A】いくらかのいくらかの実施形態による、上部クランプ部分、下部クランプ部分、プラットフォーム、および電気化学セルを含む例示的なクランプシステムの上面図、側面図、および底面図の概略図である。
図2B】いくらかの実施形態による、上部クランプ部分、下部クランプ部分、プラットフォーム、および電気化学セルを含む例示的なクランプシステムの断面概略図である。
図2C】いくらかの実施形態による、上部クランプ部分、下部クランプ部分、プラットフォーム、および電気化学セルを含む例示的なクランプシステムの概略斜視図を示す。
図2D】いくらかの実施形態による、上部クランプ部分、下部クランプ部分、プラットフォーム、および電気化学セルを含む例示的なクランプシステムの概略分解斜視図を示す。
図3A】いくつかの実施形態による、クランプシステムを備える電池の概略ブロック図である。
図3B】いくつかの実施形態による、クランプシステムを備える例示的な電気自動車の断面概略図である。
図3C】いくつかの実施形態による、クランプシステムを備える電池を備える例示的な電気自動車の断面概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0013】
電気化学セル用のクランプを含むシステムおよび関連する方法を概して記載する。いくつかの実施形態では、クランプシステムは、電気化学セルのコンテナの第1の部分と第2の部分との間の接触を強化するために(例えば、電気化学セルパウチのシールを強化するために)、圧縮クランプ力を適用することが可能である。いくつかの実施形態において、クランプシステムは、電極タブと電極タブ延長部との間の電子的連通を強化するために、圧縮クランプ力を適用することができる。クランプによるこのような圧縮クランプ力の適用は、電気化学セルの試験中(例えば、高温)および/または輸送中などの厳しい条件下での接触部(例えば、シール、電極タブ接続)の完全性の維持を支援し得る。
【0014】
電気化学セルは、電気化学セルの1つ以上の構成要素の破損を促進する傾向のある条件にさらされることがある。例えば、市販の電気化学セル(例えば、電池用)は、性能および/または耐久性を評価するために、高温(例えば、40℃以上)で試験を受けることが要求される場合がある。いくつかの例では、そのような高温は、例えば内圧の発生に起因する、電気化学セルのシールの破損を促進する可能性がある。1つの例として、電極および液体電解質を封入したフォイルパウチなどの可撓性コンテナを有する電気化学セルは、(例えば、電解質の沸騰および/または熱分解により)内部ガスが発生することがある。このガスによって、(例えば、剥離力によって)電気コンテナの密閉性を失わせるのに十分な圧力を発生させる場合があり、電解液の漏出や敏感な材料の環境への暴露などの有害な現象が発生する可能性がある。いくらかのクランプシステムおよび構成は、内圧発生が可撓性コンテナの部分の接触部(例えば、シール)を高温で破損させる傾向を低減または排除できるかもしれないことが、本開示の文脈において実現され観察されている。
【0015】
更に、いくつかの電気化学セルは、電気化学セルの1つ以上の電極と電子的に連通している電極タブおよび電極タブ延長部を有してもよい。いくらかの条件下では、電極タブと電極タブ延長部との間の電子的連通を中断させる可能性のある電気化学セルの操作が行われる場合がある。例えば、電気化学セルの輸送中、電気化学セルの移動(例えば、輸送コンテナへの出し入れ)により、(例えば、曲げまたは引っ張りにより)電気接続および/または電気的結合を破壊する力が偶発的に発生する場合がある。いくらかのクランプシステムおよび構成は、セルの操作による電気接続および/または電気的結合を破壊する傾向を低減または排除するために(例えば、電極タブと電極タブ延長部の間の電子的連通を強化することによって)使用されてもよいことが、本開示の文脈で実現および観察されている。
【0016】
いくつかの態様において、電気化学セル用のクランプシステムが提供される。図1Aは、いくらかの実施形態によるクランプシステム100の断面概略図である。図1Aに示すように、クランプシステム100は、(例えば、試験および/または輸送中に接触を強化するために)存在するときに、電気化学セル200の少なくとも一部に圧縮クランプ力を適用することが可能であってよい。
【0017】
電気化学セル(例えば、クランプによって圧縮クランプ力が適用される)は、電極を含んでもよい。例えば、図1Aは、第1の電極210および第2の電極220を備える電気化学セル200を示す。いくつかの実施形態において、第1の電極210はアノードであり、第2の電極220はカソードである。例示的なアノードおよびカソード材料は、以下でより詳細に記載されている。いくつかの実施形態において、電気化学セルの電極は、以下でより詳細に記載されているように、可撓性コンテナによって少なくとも部分的に囲まれている。いくつかの態様は、可撓性コンテナの部分の間の接触部(例えば、パウチのシール)を強化するために、(例えば、クランプシステム100からの)クランプによって、圧縮クランプ力を適用することに関するものである。
【0018】
いくつかの実施形態では、クランプシステムは、下部クランプ部分と、下部クランプ部分に結合された上部クランプ部分とを備える。下部クランプ部分および上部クランプ部分は、圧縮力(即ち、圧搾することによるなどの対象物を内側に押す力)を適用するように構成されてもよい。図1A図1Bを参照すると、クランプシステム100の下部クランプ部分110および上部クランプ部分120は、いくらかの実施形態によれば、矢印104および矢印105に従って、電気化学セル200の少なくとも一部に圧縮クランプ力を適用するように構成されている。いくつかの実施形態では、下部クランプ部分および上部クランプ部分は、不連続で別個の物体である。しかしながら、いくつかの実施形態では、下部クランプ部分および上部クランプ部分は、同じ物体の一部である。例えば、いくつかの実施形態では、下部クランプ部分および上部クランプ部分は、接続クランプ部分(例えば、下部クランプ部分および/または上部クランプ部分と同一または類似の組成を有する)によって接続されている。例えば、下部クランプ部分および上部クランプ部分は、それぞれクリップの部分であってもよい。
【0019】
下部クランプ部分および/または上部クランプ部分は、例えば、本開示に記載される基準に基づいて、様々な好適な材料のいずれかで作製されてもよい。下部クランプ部分および/または上部クランプ部分が作製される材料は、電気化学セルの接触部(例えば、シーム、タブ電子接続部など)の強化に必要な圧縮クランプ力、圧縮力に伴う屈曲、および/または電気化学セルからの内力(例えば、ガス発生による内圧)に耐え得るものであってよい。材料は、高温(例えば、40℃以上)への曝露中など、電気化学セルの試験手順の間および/またはその後に完全性を維持ために選択されてもよい。下部クランプ部分および/または上部クランプ部分の例示的な材料としては、それらに限定されないが、金属および/または金属合金(例えば、アルミニウムおよび/またはアルミニウム合金、ステンレス鋼)、ポリマー材料(例えば、十分な機械特性および耐久性を有するプラスチック)、複合材料(例えば、繊維強化ポリマー材料、炭素繊維)およびそれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態に適した材料の1つの非限定的な例は、好適な量(例えば、30重量%の量で存在するガラス)のポリマー材料(例えば、ナイロン)およびガラス(例えば、粒子状および/または繊維状)を含む複合材料である。いくつかの実施形態では、下部クランプ部分および上部クランプ部分は、同じまたは類似の組成を有するが、他の実施形態では、下部クランプ部分および上部クランプ部分は、異なる組成を有する。
【0020】
下部クランプ部分および/または上部クランプ部分が作製される材料は、様々な機械的特性または材料的特性のいずれかに基づいて選択されてもよい。例えば、下部クランプ部分および/または上部クランプ部分は、比較的高い極限引張強度(例えば、50MPa以上、100MPa以上、150MPa以上、および/または200MPa以下、500MPa以下、1GPa以下、5GPa以下、またはそれ以上)を有してもよい。別の例として、下部クランプ部分および/または上部クランプ部分は、比較的高いヤング率(例えば、5MPa以上、10MPa以上、100MPa以上、1GPa以上、および/または10GPa以下、100GPa以下、800GPa以下、またはそれ以上)を有してもよい。更に別の例として、下部クランプ部分および/または上部クランプ部分は、比較的高いガラス転移温度(例えば、20℃以上、50℃以上、60℃以上、70℃以上、および/または80℃以下、90℃以下、100℃以下、150℃以下、またはそれより高い)を有してもよい。
【0021】
クランプシステムの構成要素(例えば、下部クランプ部分、上部クランプ部分、後述の任意のプラットフォーム)は、機械加工、フライス加工、成形(例えば、射出成形)、付加製造法(または積層造形法またはアディティブマニュファクチャリング;additive manufacturing;例えば、3Dプリント技術)によってなど、種々の好適な技術のいずれかを使用して構築することが可能である。
【0022】
いくつかの実施形態では、下部クランプ部分と上部クランプ部分とは、1つ以上のファスナー(または締結具)によって結合される。例えば、図1A図1Bに示される実施形態では、下部クランプ部分110は、ファスナー115によって上部クランプ部分120に結合される。ロッド(例えば、ネジ付きロッド、インターロック機能を有するロッド)、ボルト、ネジ(例えば、機械ネジ)、釘、リベット、タイ、クリップ(例えば、サイドクリップ、サークリップ)、バンド、またはそれらの組み合わせなど、様々な好適なファスナーのいずれかを採用してもよい。下部クランプ部分および上部クランプ部分は、少なくとも1つ、少なくとも2つ、少なくとも4つ、少なくとも8つ、またはそれ以上のファスナーによって結合されてもよい。いくつかの実施形態において、圧縮クランプ力の適用(例えば、電気化学セルの接触を強化するため)は、ファスナーの構成要素間、またはファスナーと下部クランプ部分および/または上部クランプ部分との間の相対運動によって引き起こされる。例えば、圧縮クランプ力は、下部クランプ部分と上部クランプ部分とを連結する機械ネジを回すことによって、または下部クランプ部分と上部クランプ部分とを連結するロッドまたはボルトに結合されたナットを回すことによって、適用されてもよい。
【0023】
いくつかの実施形態では、クランプシステムは、下部クランプ部分と上部クランプ部分との間に圧縮可能な物品を含む。圧縮可能な物品は、クランプからの圧縮クランプ力の比較的均等な適用を促進することができ、これは、いくつかの実施態様において、十分な圧力が、強化されるすべての所望の位置で適用されることを保証することを可能にする。図1A図1Bを参照すると、いくつかの実施形態において、圧縮可能な物品117は、下部クランプ部分110と上部クランプ部分120との間にある。いくつかの実施形態では、電気化学セルの一部(例えば、電気化学セルの可撓性コンテナの一部)は、第1の圧縮可能な物品と第2の圧縮可能な物品との間にある。
【0024】
様々な材料のいずれかが、圧縮可能な物品に使用されてもよい。いくつかの実施形態では、圧縮可能な物品は、固体物品である。圧縮可能な物品に使用される材料は、クランプからの圧縮クランプ力を効果的に(例えば、比較的均等に)分配する能力に基づいて選択されてもよい。いくつかの実施形態では、圧縮可能な物品は、発泡体(例えば、マイクロセルラー発泡体)を含む。いくつかの実施形態では、圧縮可能な物品は、メッシュを含む。いくつかの実施形態では、圧縮可能な物品は、ポリマー材料を含む。例えば、圧縮可能な物品は、エラストマー材料を含んでもよい。エラストマー材料は、長時間の圧縮応力の後でも弾性特性を維持することができる可能性がある。1つの非限定的な例として、圧縮可能な物品は、ポリウレタンを含んでいてもよい。ポリウレタンは、カルバメート(ウレタン)単位によって結合した有機繰り返し単位を含むポリマーである。ポリウレタンは、イソシアネートとポリオールを反応させることによるなどの、様々な技術のいずれかを用いて製造することができる。いくつかの実施形態では、圧縮可能な物品は、マイクロセルラーポリウレタン発泡体(例えば、発泡シートまたは発泡層)であるかまたはそれを含む。
【0025】
いくつかの実施形態において、クランプシステムは、電気化学セルを支持することができるプラットフォームを備える。プラットフォームは、下部クランプ部分に隣接していてもよい。例えば、図1A図1Bは、電気化学セル200を支持するプラットフォーム130を示す。いくらかの実施形態によれば、プラットフォーム130は、下部クランプ部分110に隣接している。プラットフォームおよび下部クランプ部分は、介在する構成要素が存在しない状態で、直接隣接していてもよい。いくつかの実施形態では、プラットフォームは、下部クランプ部分に取り付けられている。いくつかの実施形態では、プラットフォームおよび下部クランプ部分は、不連続物体(例えば、接着剤および/またはファスナーによって取り付けられている)であり、いくつかの実施形態では、プラットフォームおよび下部クランプ部分は、一体構造を形成している。いくつかの、しかし必ずしも全てではない実施形態において、プラットフォームは、いずれかの材料で形成され、下部クランプ部分および上部クランプ部分に対して前述した技術のいずれかに従って製造される。
【0026】
いくつかの実施形態において、圧縮クランプ力は、電気化学セルの可撓性コンテナの少なくとも一部に適用される。電気化学セルを部分的にまたは完全に囲むことができる可撓性コンテナは、様々な好適な材料のいずれかから形成されてもよい。材料は、電気化学セルの内部構成要素との化学的適合性(例えば、リチウム金属および/またはリチウム合金などの電極活物質との適合性、電解質材料との適合性)、または比較的低い質量密度を有するなどの物理特性などの基準に基づいて選択されてもよい。可撓性コンテナは、電気化学セルの内部構成要素(例えば、電極活物質、電解質材料)を周囲環境から隔離するために用いてもよい(例えば、安全性、性能、および/または耐久性の理由から)。物体の可撓性とは、一般に、適用された力に応じて曲げたり変形したりする能力を言う。可撓性は剛性を補完する関係にある。即ち、物体がより可撓性であればあるほど、剛性は低くなる。可撓性コンテナは、比較的低い剛性を有してもよい。いくつかの実施形態では、可撓性コンテナは、比較的低いヤング率(例えば、100GPa以下、50GPa以下、10GPa以下、1GPa以下、および/または100MPa以下、50MPa以下、10MPa以下)を有する材料から形成される。いくつかの実施形態では、可撓性コンテナは、金属および/または金属合金(例えば、アルミニウムおよび/またはアルミニウム合金)、ポリマー材料、複合材料、またはそれらの組み合わせを含む。例えば、可撓性コンテナは、金属または金属合金箔(例えば、アルミニウム箔)を含んでもよい。いくつかの実施態様では、可撓性コンテナは、ポリマー材料を含む裏地を有する金属または金属合金箔(例えば、アルミニウム箔)などの多層複合材料を含む。いくつかの実施態様では、可撓性コンテナはパウチである。例えば、図1Aは、第1の電極210、第2の電極220、およびセパレータ230が可撓性コンテナ240によって囲まれている実施形態を示し、可撓性コンテナ240はパウチの形態(例えば、ホイルパウチ)である。
【0027】
いくつかの態様は、圧縮クランプ力が、可撓性コンテナの第1の部分と可撓性コンテナの第2の部分との間の接触を強化するように、クランプによって、可撓性コンテナの少なくとも一部に圧縮クランプ力を適用することに関するものである。図1Bは、そのような1つの例を示しており、下部クランプ部分110および上部クランプ部分120は、矢印104および矢印105によって表される圧縮クランプ力を可撓性コンテナ240に適用して可撓性コンテナ240の第1の部分241と可撓性コンテナ240の第2の部分242との間の接触部243を強化するように構成されている。クランプシステム(例えば、クランプシステム100)は、下部クランプ部分と上部クランプ部分との間に電気化学セルの可撓性コンテナの少なくとも一部を含んでもよい。クランプによって適用される圧縮クランプ力の大きさは、電気化学セル内の予想される内圧または接触部の強度(例えば、シール強度)等の様々な要因のいずれかに依存してもよい。いくつかの実施形態では、適用される圧縮クランプ力は、0.1kgf/cm以上、0.5kgf/cm以上、1kgf/cm以上、2kgf/cm以上、3kgf/cm以上、および/または4kgf/cm以下、5kgf/cm以下、8kgf/cm以下、10kgf/cm以下、またはそれより大きな圧力を規定する。
【0028】
強化される可撓性コンテナの部分間の接触部は、例えば、部分間のシールであってもよい(またはシールでなされるものであってもよい)。例えば、いくつかの実施形態では、下部クランプ部分および上部クランプ部分は、圧縮クランプ力を適用して、可撓性コンテナの第1の部分と可撓性コンテナの第2の部分との間のシールを強化するように構成されている。
【0029】
シールは、流体(例えば、液体)がシールを通って流れるのを防止するように、可撓性コンテナの別個の部分(例えば、別個のシート)を接続することによって形成されてもよい。例えば、電気化学セルの電極を少なくとも部分的に囲む可撓性コンテナは、金属箔のシートから形成されるパウチであってもよい。シートの領域は、パウチ内部の液体(例えば、液体電解質)の漏れを防ぐために(例えば、真空封止、接着剤、溶接、プレスなどによって)接続されてもよい。前述したように、高温での試験などのいくらかの条件下では、いくつかの電気化学セル内に内力(例えば、ガス抜きによる内圧)が発生することがある。いくつかの例では、内力は、可撓性コンテナの部分間の接触部(例えば、継ぎ目)を破損させる(例えば、シールを破る)傾向があるかもしれない。
【0030】
接触部を強化するためにクランプによって圧縮クランプ力を適用することによって、そのような問題を低減または排除する可能性がある。例えば、圧縮クランプ力は、可撓性コンテナがさもなければ破損するような少なくとも1つの条件(例えば、高温への暴露)において可撓性コンテナが流体密性を維持するように、可撓性コンテナに適用されてもよい。圧縮クランプ力は、下部クランプ部分および上部クランプ部分を、接触部(例えば、シール)または強化が達成されるように接触部の比較的近く(例えば、接触部の2cm以内、1cm以内、5mm以内、1mm以内、またはそれ以下)で可撓性コンテナに接触させることによって適用されてもよい。接触部(例えば、シール)の一部または全部は、クランプからの圧縮クランプ力によって強化されてもよい。例えば、クランプは、可撓性コンテナの第1の部分と第2の部分との間の接触によって規定される領域(例えば、シールによって規定される領域)の10%以上、25%以上、50%以上、75%以上、90%以上、95%以上、99%以上、または100%を(例えば、圧縮クランプ力で)強化してもよい。
【0031】
いくつかの実施形態では、電気化学セルは、電極タブと電子的に連通している電極を備える。当業者であれば、本開示の利益を得て、適用可能な電極タブの構成および材料を理解することができる。電極タブは、電子的に導電性の固体(例えば、銅および/または銅合金、またはアルミニウムおよび/またはアルミニウム合金などの導電性金属)を含んでもよい。電極タブは、(例えば、集電体によって)電気化学セルの1つ以上の電極と電子的に連通していてもよい。図1A図1Bは、いくらかの実施形態による、直接接続によって第1の電極210と電子的に連通している電極タブ150を示す。電極タブは、一般に、電極と、回路基板または他の外部回路などの外部部品(例えば、電池の)との間の電子的連通(電子電流が流れる能力)を確立するための端子として使用される。電気化学セルは、アノードと電子的に連通している第1の電極タブと、カソードと電子的に連通している第2の電極タブとを備えていてもよい。
【0032】
いくつかの実施形態では、電極タブは、電極タブ延長部と電子的に連通している。電極タブは、電極タブ延長部と直接または間接的に接触していてもよい(例えば、溶接または圧着によって)。電極タブ延長部は、別の電子伝導性材料(例えば、電子伝導性固体)であってもよく、電極タブよりも電極から大きな距離を延在することによって、電極タブと外部部品との間の電子的連通を容易にすることができる。このような延長は、より便利な接続性およびより大きな構成上の適応性(例えば、電池設計に関して)を可能にする可能性がある。図1A図1Bは、いくらかの実施形態による、直接接続によって電極タブ150と電子的に連通している任意の電極タブ延長部151を示す。可撓性コンテナが電極を少なくとも部分的に囲むいくつかの実施形態において、電極タブ延長部および/または電極タブの一部は、可撓性コンテナのシールを通って延在し、下部クランプ部分と上部クランプ部分との間にある。図1A図1Bは、電極タブ延長部151が可撓性コンテナ240の第1の部分241と第2の部分242との間の接触部243を通って延在している、そのような実施形態の1つを示す。電極タブおよび/または電極タブ延長部が延びる可撓性コンテナの部分間の接触部(例えば、シール)は、いくらかの条件下(例えば、高温での試験)で特に破損しやすいことが観察されている。従って、本明細書中に記載される方法で、電極タブおよび/または電極タブ延長部を有するそのような接触部に圧縮クランプ力を適用することは、いくつかの実施態様において有利である可能性がある。いくつかの実施形態において、圧縮クランプ力は、電極タブの1つ、複数、または全ての幅および/または電極タブ延長部の1つ、複数、または全ての幅を横断する経路に沿ってクランプによって適用される。いくつかの実施態様において、圧縮クランプ力のそのような適用は、電極タブおよび/または電極タブ延長部に関連するシールの全体を強化することを補助する。いくつかの実施形態において、圧縮クランプ力は、電解質(存在する場合)の少なくとも一部(例えば、少なくとも50重量%、少なくとも75重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、少なくとも99重量%、または全て)を可撓性コンテナのシール(例えば、可撓性コンテナの一部と電極タブおよび/または電極タブ延長部との間のシール)から隔離する経路に沿ってクランプによって適用される。例えば、図1Bにおいて、矢印104および矢印105によって表される圧縮クランプ力は、いくらかの実施形態によれば、接触部243(第1の部分241と電極タブ延長部151との間のシール)を、可撓性コンテナ240内の電解質から隔離する可能性がある。
【0033】
いくつかの実施形態において、クランプによる圧縮クランプ力の適用は、電極タブと電極タブ延長部との間の電子的連通を強化する。前述したように、電気化学セルは、電極タブと電極タブ延長部との間の電子的連通を(例えば、引っ張ったり曲げたりして)中断し得る条件(例えば、輸送またはユーザ操作)にさらされる場合がある。クランプシステムは、電極タブおよび電極タブ延長部を安定させる圧縮クランプ力を提供することによって(例えば、引っ張り、曲げまたは他の潜在的に破壊的な力に抵抗することによって)、電子的連通を強化するように構成されてもよい。クランプシステムは、電極タブおよび/または電極タブ延長部の少なくとも一部が下部クランプ部分と上部クランプ部分との間にある場合、これを達成する可能性がある。下部クランプ部分および上部クランプ部分は、圧縮クランプ力を(例えば、電気化学セルの少なくとも一部に)適用して、電極タブと電極タブ延長部との間の電子的連通を強化するように構成されてもよい。例えば、図1Bに戻って参照すると、下部クランプ部分110および上部クランプ部分120(または下部クランプ部分110または上部クランプ部分120に関連する圧縮可能な物品117)は、電極タブ150および/または電極タブ延長部151の少なくとも一部においてまたは比較的近く(例えば、2cm以内、1cm以内、5mm以内、1mm以内)電気化学セル200に接触してもよい。
【0034】
電気化学セルが液体電解質を含むいくつかの実施形態では、そのような接触は、電気化学セルの性能および/または耐久性を乱す可能性があるため、液体電解質が電極タブに接触することを防止または低減することが有益である場合がある。いくつかの実施形態では、クランプによって圧縮クランプ力を適用することは、少なくとも一部(例えば。電極タブおよび/または電極タブ延長部の外部表面積の少なくとも一部(例えば、少なくとも50%、少なくとも75重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、少なくとも99重量%、または全て)が液体電解質の少なくとも一部(例えば、少なくとも50%、少なくとも75重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、少なくとも99重量%、または全て)から隔離されるように、クランプによって圧縮クランプ力を適用することが行われる。例示的な例として、クランプは、可撓性コンテナ(例えば、ホイルパウチ)の少なくとも一部に圧縮クランプ力を適用し、電極タブに近接する可撓性コンテナの一部を一緒に押し、それによって液体電解質の少なくとも一部が電極タブおよび/または電極タブ延長部の外部表面積の少なくとも一部にアクセスするのを防止してもよい。
【0035】
いくつかの実施形態は、電気化学セルの充電および/または放電中の少なくとも1つの期間中に、電気化学セルの少なくとも1つの電極の電極活性表面に垂直な成分を有する異方性力を適用することに関連するものである。電極活性表面に垂直な成分を有するそのような異方性力は、1つまたは複数の電極が異方性力によって定義される圧力を経験するように行われ、接触部(例えば、シール、電子接続/連結)を強化するためにクランプによって(例えば、下部クランプ部分および上部クランプ部分によって)適用される圧縮クランプ力とは異なる別個の力であることが理解されるべきである。いくつかの実施形態では、圧縮クランプ力および電極活性表面に垂直な成分を有する異方性力が同時に適用されるが、いくつかの実施形態では、圧縮クランプ力が適用されるが電極活性表面に垂直な成分を有する異方性力が適用されない期間が少なくとも1つ存在する。
【0036】
電極活性表面に垂直な成分を有するこのような異方性力の適用は、いくらかの種の電気化学セル(例えば、電極活性材料としてリチウム金属を含むセル)に関連する潜在的に有害な現象を低減し、利用率を向上させることができる。例えば、場合によっては、電気化学セルの電極の活性表面に垂直な成分を有する異方性力を適用することにより、電流密度を向上させながら問題(電極の表面粗化およびデンドライト形成など)を低減させることができる。電極活性表面に垂直な成分を有する異方性力が適用される電気化学デバイス、およびそのような力を適用する方法は、例えば、発明の名称「Application of Force in Electrochemical Cells」の、2010年2月11日に米国特許出願公開第2010/0035128号明細書として公開され、2015年8月11日に特許を取得した、米国特許第9,105,938号明細書において説明されており、その全体はすべての目的のために参照により本明細書中に援用されるものとする。
【0037】
図1A図1Bを参照すると、矢印181の方向に電気化学200セルに適用され得る異方性力の概略図が描かれている。矢印182は、いくらかの実施形態によれば、第1の電極210の活性表面211に垂直な力181の成分を示している。
【0038】
「異方性力」とは、当該技術分野における通常の意味が与えられ、すべての方向で等しくない力を意味する。全方向に等しい力とは、例えば、物体の内部ガス圧などの、流体または物質内の流体または物質の内圧である。全方向に等しくない力の例としては、例えば、テーブル上の物体が重力によってテーブルに適用する力などの、特定の方向に向けられる力が挙げられる。また、異方性力の別の例として、物体の周囲に配置されたバンドによって適用されるいくらかの力が挙げられる。例えば、ゴムバンドやターンバックルは、それが巻かれている物体の周囲に力を適用することができる。ただし、バンドは、バンドと接触していない物体の外表面の如何なる部分にも、直接力を適用することができない。また、バンドが第1の軸に沿って第2の軸よりも大きく広げられるとき、バンドは、第2の軸に平行に適用される力よりも第1の軸に平行な方向に大きな力を適用することができる。
【0039】
表面、例えばアノードなどの電極の活性表面に対して「垂直な成分」を有する力は、当業者によって理解される通常の意味を与えられ、例えば、少なくとも一部が表面に実質的に垂直な方向に作用する力を含む。当業者は、これらの用語の他の例、特に本明細書中の記載の範囲内で適用されるものを理解することができる。
【0040】
いくつかの実施形態は、少なくとも10kgf/cm、(例えば、少なくとも12kgf/cm、少なくとも20kgf/cm、少なくとも25kgf/cm、またはそれ以上)および/または40kgf/cm以下(例えば、35kgf/cm以下、30kgf/cm以下)の圧力を定める電気化学セルの電極の電極活性表面に対する垂直成分を有する異方性力を(例えば、ハウジングによって)適用することを含む。
【0041】
いくつかの実施形態において、電気化学セルは、ハウジングによって少なくとも部分的に囲まれている。図1A図1Bは、いくらかの実施形態による、電気化学セル200を少なくとも部分的に囲む任意のハウジング300を示す。ハウジングは、剛性のある構成要素を備えていてもよい。1つの例として、ハウジングは、1つまたは複数の固体プレート(例えば、エンドプレート)を備えていてもよい。固体プレートは、金属(例えば、アルミニウム)、金属合金(例えば、ステンレス鋼)、複合材料(例えば、炭素繊維)、またはそれらの組み合わせなど、様々な好適な固体材料のいずれかを含んでいてもよい。固体プレートの表面は必ずしも平坦である必要はないと解されるべきである。例えば、固体プレートの側面の内の1つは、電極活性表面に垂直な成分を有する適用された力が存在しない場合に、曲面(例えば、起伏面、凸面)を備えていてもよい。いくつかの実施形態では、固体プレート(例えば、アルミニウム固体プレート、炭素繊維固体プレート)は、電極活性表面に垂直な成分を有する適用された力が存在しない場合に、電気化学セルに対して凸面を備えており、電極活性表面に垂直な成分を有する適用された力の少なくとも一つの大きさの下でエンドプレートはより凸面でなくなってもよい(例えば、平坦になる)。
【0042】
いくらかの場合において、ハウジングは、固体プレートを備えていない。例えば、場合によっては、電気化学セルおよび変形可能な固体を収容するように構成された収容構造体の固体表面および他の構成要素は、一体構造体の一部である。
【0043】
ハウジングは、ハウジングの構成要素を接続するため、および/または電極活性表面に垂直な成分で異方性力の少なくとも一部を適用するために使用できる連結具(またはカップリング;coupling)を備えていてもよい。ハウジングは、例えば、ハウジングの端部に近接した連結具(例えば、固体プレートの端部に近接した連結具)を含んでいてもよい。図1Aの連結具310(例えば、ロッドまたはネジ)は、1つの非限定的な例である。連結具は、第1の固体プレートと第2の固体プレートとを接続してもよい。いくつかの実施形態において、ハウジングは、1つ以上の連結具を有する。いくらかの態様において、ハウジングは、少なくとも2つの連結具、少なくとも4つの連結具、および/または8つ以下の連結具またはそれより多い連結具を備える。いくつかの実施形態では、連結具は、ファスナーを備える。ファスナーは、ハウジングの一端から別の一端に架かっていてもよい。例示的なファスナーには、これらに限定されないが、ロッド(例えば、ネジ付きロッド、インターロック機能を有するロッド)、ボルト、ネジ(例えば、機械ネジ)、釘、リベット、タイ、クリップ(例えば、サイドクリップ、サークリップ)、バンド、またはこれらの組み合わせが挙げられる。
【0044】
いくつかの実施形態では、電気化学セルを少なくとも部分的に囲むハウジングは、電気化学セルの充電および/または放電中の少なくとも1つの期間中に、電気化学セルの電極の少なくとも1つ(または全て)の電極活性表面に垂直な成分を有する異方性力を適用するように構成されている。電極活性表面に垂直な成分の大きさは、比較的高くてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、ハウジングは、電気化学セルのアノードのアノード活性表面に垂直な比較的高い大きさの成分を有する異方性力を適用するように構成されている。ハウジングは、様々な方法でそのような異方性力を適用するように構成されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、ハウジングは、2つの固体物品(例えば、第1の固体プレートおよび第2の固体プレート)を備えている。物体(例えば、機械ネジ、ナット、ばねなど)を使用して、ハウジングの端部(または端部付近の領域)に圧力を適用することによって、電極活性表面に垂直な成分を有する異方性力を適用してもよい。場合によっては、ハウジングによって電極活性表面に垂直な成分を有する異方性力を適用することは、連結具の一部(例えば、ナット)と連結具のファスナーとの間に相対運動を引き起こすこと(例えば、ファスナーと固体プレートとの界面でナットを締めることによって)を含んでいる。例えば、機械ネジの場合、電気化学セルおよび他の構成要素(例えば、圧縮可能な固体、センサ等)は、ネジの回転時にプレート間(例えば、第1の固体プレートおよび第2の固体プレート)で圧縮されてもよい。別の例として、いくつかの実施形態では、1つ以上のウェッジが、ハウジングと固定表面(例えば、テーブルトップなど)との間で移動してもよい。異方性力は、ウェッジに力を適用すること(例えば、機械ネジを回すこと)によって、ハウジング(例えば、ハウジングの格納構造体の固体プレートの間)と隣接する固定表面との間でウェッジを駆動することによって適用されてもよい。
【0045】
いくつかの実施形態において、下部クランプ部分、上部クランプ部分、およびプラットフォームは、ハウジングの形状を補完するように構成されている。例えば、図1A図1Bにおいて、下部クランプ部分110、上部クランプ部分120、およびプラットフォーム130は、電気化学セル200がハウジング300によって少なくとも部分的に囲まれ、ハウジング300がプラットフォーム130によって支持される場合に、電気化学セル200の少なくとも一部が下部クランプ部分110と上部クランプ部分120との間に容易に配置され得るように、位置決めされ、そのような寸法を有してもよい。
【0046】
前述のように、いくらかの実施態様では、電気化学セルが比較的高い温度にさらされてもよい。例えば、いくつかの電気化学セルのいくつかの試験手順の間、セルは、高温を有する環境において加熱されてもよい。このような高温は、例えば、内圧の発生により、いくらかの可撓性コンテナの部分間の接触部など、電気化学セルの構成要素の破損を引き起こす傾向がある。いくつかの実施態様では、このような加熱中に電気化学セルの接触部(例えば、可撓性コンテナの継ぎ目)を強化するために、圧縮クランプ力がクランプによって適用される。強化により、電気化学セルによって経験される内部力に抵抗し、可撓性コンテナの破損(流体密シールの破損など)を回避(またはその程度を制限)する可能性がある。
【0047】
いくつかの実施形態では、電気化学セルは、40℃以上、45℃以上、50℃以上、60℃以上、および/または65℃以下、70℃以下、75℃以下、80℃以下、またはそれより高い温度を有する環境において加熱される。電気化学セルが電解質を含むいくつかの実施形態では、電気化学セルは、電解質の分解温度よりも高い温度を有する環境において加熱される。電気化学セルが液体電解質を含むいくつかの実施形態では、電気化学セルは、液体電解質の沸点よりも高い温度を有する環境において加熱される。クランプシステムが作製される材料は、上記の温度範囲を有する環境において完全性を維持するように選択されてもよい。加熱は、例えば、試験室(例えば、設定可能な温度環境を有するエンクロージャー)内で行われてもよい。いくつかの実施形態では、電気化学セルは、(例えば、試験中に)高温環境において充電および/または放電プロセスを受ける。
【0048】
前述したように、場合によっては、電気化学セルは、電気化学セル内の内圧の発生に寄与する条件に曝されることがある。このような内圧は、いくらかの可撓性コンテナの部分間の接触部などの、電気化学セルの構成要素の破損を引き起こす傾向がある場合がある。クランプからの圧縮力によってそのような接触部(例えば、シール)を強化することは、内圧発生による有害な影響を低減または回避する可能性がある。いくつかの、しかし必ずしも全てではない実施形態において、414kPa(60psi)以上、517kPa(75psi)以上、621kPa(90psi)以上、および/または689kPa(100psi)以下、1.03MPa(150psi)以下、1.38MPa(200psi)以下、またはそれより高い電気化学セル内の内圧が発生させる。所定の条件下で発生する内圧は、電気化学セルの化学的性質に依存する場合がある。例えば、アノード活物質、電極活物質、または電解質材料のいくつかの組み合わせは、他の材料の組み合わせよりも、所定の条件(例えば、温度)に対して圧力を発生させる(例えば、ガス化によって)傾向が増加する場合がある。
【0049】
いくつかのそのような実施形態では、これらの範囲の内圧が発生するが、電気化学セルの可撓性コンテナは、クランプによって圧縮クランプ力の適用に少なくとも部分的に起因して破損を回避する(例えば、流体密のままである)。いくつかの実施形態では、シールのシール強度と圧縮クランプ力の和は、内圧からシールにかかる力より大きいか等しい。
【0050】
いくつかの実施形態において、電気化学セルは、圧縮クランプ力の適用中にサイクル試験される。電気化学セルをサイクル試験することは、充電イベント(例えば、電気化学セルに電圧を印加して外部電源または充電器で充電すること)および放電イベント(例えば、電気を発生させる、カソード活物質とアノード活物質との電気化学反応)を含んでもよい。いくらかの態様において、圧縮クランプ力を(例えば、可撓性コンテナの少なくとも一部および/または電気化学セルの別の部分に)適用しながら電気化学セルをサイクル試験することは、可撓性コンテナ(および/または電極タブと電極タブ延長部の間などの電子接続部)の破損なしに行うことが可能である。このような破損がないことは、可撓性コンテナの接触部(例えば、シール)および/または電気的接触部を強化するクランプからの圧縮クランプ力が起因することが少なくとも一部であってもよい。いくつかの実施形態では、本明細書中に記載のシステムおよび方法の電気化学セルは、電気化学セルの電極の少なくとも1つの電極活性表面に垂直な成分を有する異方性力の適用中に(例えば、ハウジングによって)サイクル試験される。
【0051】
いくつかの態様は、電気化学セルの輸送(例えば、商業的流通のため、または製造中若しくは製造後に試験施設に送るためなど、電気化学セルを第1の場所から第2の異なる場所に輸送すること)に関する。いくつかの、しかし必ずしも全てではない実施形態において、本明細書中に記載のクランプシステムは、輸送コンテナ(例えば、硬質ボックスまたは輸送クレート)内に配置される。前述したように、本明細書中に記載のクランプシステムおよび関連方法の態様は、電極タブおよび電極タブ延長部などのセル構成要素間の電子的連結の破壊など、輸送中の電気化学セルへの損傷を低減または防止する可能性がある(例えば、接触部を機械的に安定化させることによって)。
【0052】
前述したように、電気化学セルは、電極(例えば、第1の電極、第2の電極)を備える。電極の少なくとも1つは、アノード活物質を含むアノードであってもよい。本明細書中において、「アノード活物質」とは、アノードに付随する任意の電気化学的活性種を指す。様々なアノード活物質が、電気化学セルのアノードと共に使用するのに好適である。いくつかの実施形態では、アノード活物質は、リチウム(例えば、リチウム金属)、例えば、リチウム箔、導電性基板上または非導電性基板上(例えば、離型層)に付着したリチウム、およびリチウム合金(例えば、リチウム‐アルミニウム合金およびリチウム‐錫合金)を含む。リチウムは、1つの膜として、または任意に分離された複数の膜として含有させることができる。本明細書中に記載される態様において使用するための好適なリチウム合金は、リチウムとアルミニウム、マグネシウム、シリシウム(ケイ素)、インジウム、および/またはスズとの合金を含むことができる。いくつかの実施形態では、電気化学セルの充電および/または放電プロセスの少なくとも一部または全部の間、アノード活物質はリチウム(例えば、リチウム金属および/またはリチウム金属合金)を含んでいる。
【0053】
電極の少なくとも1つ(例えば、第1の電極、第2の電極)は、カソード活物質を含むカソードであってもよい。本明細書中で使用される場合、「カソード活物質」は、カソードに付随する任意の電気化学的活性種を指す。いくらかの態様において、カソード活物質は、リチウムインターカレーション化合物(例えば、金属酸化物リチウムインターカレーション化合物)であってもよく、またはそれらを含んでいてもよい。非限定的な1つの例として、いくつかの実施形態では、電極(例えば、第1の電極、第2の電極)は、ニッケル‐コバルト‐マンガン‐リチウムインターカレーション化合物を含む。
【0054】
いくつかの実施形態では、カソード活物質は、1つまたは複数の金属酸化物を含む。いくつかの実施形態では、インターカレーションカソード(例えば、リチウムインターカレーションカソード)が使用されてもよい。電気活性材料のイオン(例えば、アルカリ金属イオン)をインターカレートし得る好適な材料の非限定的な例としては、金属酸化物、硫化チタン、および硫化鉄が挙げられる。いくつかの実施形態では、カソードは、リチウム遷移金属酸化物またはリチウム遷移金属リン酸塩を含むインターカレーションカソードである。追加の例としては、LiCoO(Li1.1CoOなど)、LiNiO、LiMnO、LiMn(Li1.05Mnなど)、LiCoPO、LiMnPO、LiCoNi(1-x)、LiCoNiMn(1-x-y)などがある。3Mn1/3Co1/3、LiNi3/5Mn1/5Co1/5、LiNi4/5Mn1/10Co1/10、LiNi1/2Mn3/10Co1/5)などが挙げられる。Xは、0以上、2以下であってもよく、電気化学セルが完全に放電された場合、Xは、典型的には1以上、2以下であり、電気化学セルが完全に充電された場合、1以下である。いくつかの実施形態では、完全に充電された電気化学セルは、1以上かつ1.05以下、1以上かつ1.1以下、または1以上かつ1.2以下であるxの値を有することができる。さらなる例としては、(0<x≦1)であるLiNiPO、(x+y=2)であるLiMnNi(例えば、LiMn1.5Ni0.5)、(x+y+z=1)であるLiNiCoAl、LiFePOおよびこれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、カソード内の電気活性材料は、リチウム遷移金属リン酸塩(例えば、LiFePO)を含み、これは、いくらかの実施形態では、ホウ酸塩および/またはケイ酸塩で置換されることができる。
【0055】
前述のように、いくつかの実施形態において、カソード活物質は、1つまたは複数のカルコゲニドを含む。本明細書中で使用する場合、「カルコゲニド」という用語は、酸素、硫黄、およびセレンの元素のうちの1つ以上を含む化合物に係るものである。好適な遷移金属カルコゲニドの例としては、これらに限定されないが、Mn、V、Cr、Ti、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Hf、Ta、W、Re、Os、およびIrから成る群から選択される遷移金属の電気活性酸化物、硫化物、およびセレン化物が含まれる。1つの実施形態では、遷移金属カルコゲニドは、ニッケル、マンガン、コバルト、およびバナジウムの電気活性酸化物、並びに鉄の電気活性硫化物から成る群から選択される。1つの実施形態では、カソードは、二酸化マンガン、ヨウ素、クロム酸銀、酸化銀および五酸化バナジウム、酸化銅、オキシリン酸銅、硫化鉛、硫化鉄、ビスマス酸鉛、三酸化ビスマス、二酸化コバルト、塩化銅、二酸化マンガンおよび炭素のうちの1以上の材料が含まれる。別の実施形態では、カソード活物質層は、電気活性導電性ポリマーを含んでいる。好適な電気活性導電性ポリマーの例には、ポリピロール、ポリアニリン、ポリフェニレン、ポリチオフェン、およびポリアセチレンから成る群から選択される電気活性導電性ポリマーおよび電子導電性ポリマーが含まれるが、これらに限定されるわけではない。導電性ポリマーの例には、ポリピロール類、ポリアニリン類、およびポリアセチレン類が含まれる。
【0056】
いくつかの実施形態では、本明細書中に記載される電気化学セルにおけるカソード活物質として使用するための電気活性材料は、電気活性な硫黄含有材料を含む。"電気活性硫黄含有材料 "は、本明細書中で使用される場合、任意の形態の硫黄元素を含むカソード活物質に関し、電気化学活性は、硫黄原子または部位の酸化または還元を含むものである。いくつかの実施形態の実施において有用な電気活性な硫黄含有材料の性質は、当該技術分野で知られているように、広く変化し得る。例えば、一実施形態では、電気活性硫黄含有材料は、元素状硫黄を含む。別の実施形態では、電気活性硫黄含有材料は、元素状硫黄と硫黄含有ポリマーとの混合物を含む。従って、好適な電気活性硫黄含有材料は、元素状硫黄、および硫黄原子と炭素原子を含む有機材料(重合体であってもなくてもよい)を含み得るが、これらに限定されない。好適な有機材料には、ヘテロ原子を更に含むもの、導電性ポリマーセグメント、複合体、および導電性ポリマーが含まれる。カソードに使用するのに適した追加の材料、およびカソードを製造するのに適した方法は、例えば、発明の名称「Novel Composite Cathodes, Electrochemical Cells Comprising Novel Composite Cathodes, and Processes for Fabricating Same」の、1997年5月21日に出願された米国特許第5,919,587号明細書、および発明の名称「Application of Force in Electrochemical Cells」の、2009年8月4日に出願されたScordilis-Kelleyらの米国特許出願公開第2010/0035128号明細書に記載されており、これらの各々は、すべての目的のためにその全体が参照により本明細書中に援用される。
【0057】
本明細書中で使用される場合、「カソード」は、電極活物質が充電中に酸化され、放電中に還元される電極を指し、「アノード」は、電極活物質が充電中に還元され、放電中に酸化される電極を指す。
【0058】
いくつかの実施形態では、電気化学セルは、2つの電極部分(例えば、アノード部分とカソード部分)の間にセパレータを更に備える。図1Aに戻ると、例えば、電気化学セル200は、第1の電極210と第2の電極220との間にセパレータ230を備えていてもよい。セパレータは、短絡を防止してカソードとアノードとを互いに分離または絶縁し、カソードとアノードとの間のイオンの輸送を可能にする固体非導電性または絶縁性材料であってもよい。いくつかの実施形態では、多孔質セパレータは、電解質に対して透過性であってもよい。
【0059】
セパレータの細孔は、部分的にまたは実質的に電解質で充填されていてもよい。セパレータは、電池の製造時にアノードおよびカソードに挟まれた多孔質自立膜として供給されてもよい。あるいは、多孔質セパレータ層は、例えば、Carlsonらの国際公開第99/33125号およびBagleyらの米国特許第5,194,341号に記載されているように、電極の内の一方の表面に直接塗布してもよい。
【0060】
様々なセパレータ材料が、当技術分野で既知である。好適な固体多孔質セパレータ材料の例には、それらに限定されないが、例えば、ポリエチレン(例えば、東燃化学株式会社製「SETELA(登録商標)」)およびポリプロピレンなどのポリオレフィン、ガラス繊維濾紙、およびセラミック材料が挙げられる。例えば、いくつかの態様において、上記セパレータは、微孔性ポリエチレンフィルムを含む。本発明で使用するのに好適なセパレータおよびセパレータ材料の更なる例には、共同譲受人のCarlsonらの米国特許第6,153,337号明細書および米国特許第6,306,545号明細書に記載されているように、自立膜として提供されても、または電極の内の一方の上への直接コーティング塗布によって提供されてもよい、微孔性キセロゲル層、例えば微孔性擬ベーマイト層を含むものがある。固体電解質およびゲル電解質は、それらの電解質機能に加えて、セパレータとしても機能してもよい。
【0061】
前述したように、いくつかの実施形態において、電気化学セルは、液体電解質を含んでいる。液体電解質は、いくらかの条件下で、沸騰またはガス状生成物への分解のいずれかによりガスを発生させる組成を有していてもよい。いくつかの実施形態では、液体電解質は、有機溶媒を含んでいる。好適な有機溶媒の例としては、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチル-メチル、炭酸エチレン、および炭酸プロピレンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。いくつかの実施形態では、電解質は、1つ以上の固体ポリマーを含んでいる。いくつかの実施態様では、電解質は、リチウム塩を更に含む。好適なリチウム塩の非限定的な例としては、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)、テトラフルオロホウ酸リチウム(LiBF)、過塩素酸リチウム(LiClO)、ヘキサフルオロアルセン酸リチウム一水和物(LiAsF)、トリフラートリチウム(LiCFSO)、LiN(SOCF)、およびLiC(SOCF)が挙げられる。いくつかの実施形態において、液体電解質は、エステル官能基を有する有機化合物を含み、更に、ヘキサフルオロリン酸塩(例えば、リチウムヘキサフルオロホスフェート)を含む。
【0062】
いくつかの実施形態では、可撓性コンテナによって少なくとも部分的に囲まれた電極を含む電気化学セルのためのクランプシステムは、下部クランプ部分と、下部クランプ部分に結合された上部クランプ部分と、上部クランプ部分に隣接するプラットフォームと、を備える。クランプシステムは、ハウジングによって少なくとも部分的に囲まれた電気化学セルを、プラットフォーム上に更に備えてもよい。電気化学セルは、電気化学セルの充電および/または放電プロセスの少なくとも一部または全部の間、電極活物質としてリチウム金属および/またはリチウム金属合金を含んでいてもよい。電極を少なくとも部分的に囲む可撓性コンテナの少なくとも一部は、下部クランプ部分と上部クランプ部分との間にあってもよい。電気化学セルは、電極の少なくとも1つと電子的に連通している電極タブおよび電極タブ延長部を更に含んでもよい。電極タブの少なくとも一部は、可撓性コンテナの第1の部分と第2の部分との間のシールを通って延在してもよく、場合によっては、下部クランプ部分と上部クランプ部分との間であってもよい。いくつかの実施形態において、圧縮可能な物品は、下部クランプ部分と上部クランプ部分との間にある(例えば、可撓性コンテナの少なくとも1つの寸法にわたる比較的均一な力分布が達成されるような)。いくつかの実施形態において、下部クランプ部分および上部クランプ部分は、シールを強化するために圧縮クランプ力を適用するように構成されている(例えば、さもなければ破損が生じるかもしれない少なくともいくつかの条件下で流体密シールの破損が防止されるように)。
【0063】
いくつかの実施形態において、下部クランプ部分および上部クランプ部分は、シールを強化するために(例えば、さもなければ破損が起こるかもしれない少なくともいくつかの条件下で流体密シールの破損が防止されるように)圧縮クランプ力を適用するように構成されている。いくつかの実施形態において、下部クランプ部分および上部クランプ部分は、電極タブと電極タブ延長部との間の電子的連通を強化するために圧縮クランプ力を適用するように構成されている。いくつかの実施形態において、ハウジングは、電気化学セルの充電および/または放電中の少なくとも1つの期間中に、電気化学セルの少なくとも1つの電極の電極活性表面に垂直な成分を有する異方性力を適用するように構成されてもよい。
【0064】
本開示のいくらかの態様の非限定的な実施形態が記載される。この実施形態では、クランプシステム400は、真空密封されたフォイルパウチ540によって囲まれたアノード(例えば、アノード活物質としてリチウム金属を含む)、カソード(例えば、リチウム‐コバルト‐マグネシウム酸化物カソード活物質を含む)、および液体電解質(例えば、有機エステル溶媒および六フッ化リン酸リチウムを含む)を含む電気化学セル500を備え、電極タブ延長部451がパウチ540のシールの一方を通って延在している。図2Aは、本実施形態による、電気化学セル500を部分的に囲むハウジング600に結合された上部クランプ部分420、下部クランプ部分410、およびプラットフォーム430を備える例示的クランプシステム400の上面図(図の上部)、側面図(図の中央部)、および底面図(図の下部)の概略図を示している。下部クランプ部分410、上部クランプ部分420、およびプラットフォーム430は、例えば、ガラス強化ポリマー材料(例えば、3Dプリント技術を用いて作製された)で構成されてもよい。ハウジング600は、連結具610によって接続された上部固体プレートと下部固体プレートとを含んでもよい。ハウジング600は、電気化学セル500に力を適用するように構成されてもよい。
【0065】
図2Bは、図2AのセクションB-Bから取られたクランプシステム400の断面概略図を示す。図2Aは、電気化学セル500を囲むパウチ540(パウチ540によって隠される)を更に示し、パウチ540の一部および電極タブ延長部451は、圧縮可能な物品417の間にあり、これらは順に下部クランプ部分410と上部クランプ部分420との間である。圧縮可能な物品417は、マイクロセルラーポリウレタン発泡体などのエラストマー材料から形成されてもよい。下部クランプ部分410および上部クランプ部分420は、圧縮クランプ力を適用して、それを通って電極タブが延在するパウチ540のシールを強化し、いくつかの例では、電極タブ延長部451と電極タブ(パウチ540によって隠される)の間の電子的連通も強化するように構成されていてもよい。
【0066】
図2C図2Dは、いくらかの実施形態による、上部クランプ部分420、下部クランプ部分410、プラットフォーム430、圧縮可能な物品417、およびハウジング600(電極タブ延長部451を除いて電気化学セル500を囲み、覆い隠す)を備えるクランプシステム400のそれぞれ概略斜視図および概略分解斜視図を示す。
【0067】
いくつかの実施形態では、本開示に記載の(例えば、電気化学セルを備える)クランプシステムは、電池(例えば、充電式(または再充電可能)バッテリ)に一体化されてもよい。図3Aは、いくつかの実施形態による、クランプシステム100を備える電池501(例えば、充電式バッテリ)の概略ブロック図である。
【0068】
いくつかの実施形態において、本開示中に記載されるクランプシステム(例えば、充電式バッテリなどの電池に一体化された)は、電動輸送機器(または電気自動車)に電力を供給するために使用することができ、または他の方法で電動輸送機器に組み込むことができる。非限定的な例として、本開示中に記載の電気化学セルを備えるクランプシステム(例えば、充電式バッテリなどの電池に一体化された)は、いくらかの実施形態において、電動輸送機器の駆動系(またはドライブトレイン)に電力を供給するために使用することができる。輸送機器は、陸、海、および/または空での移動に適合された、任意の好適な輸送機器であってよい。例えば、輸送機器は、自動車、トラック、オートバイ、ボート、ヘリコプター、飛行機、宇宙船、および/または任意の他の好適なタイプの輸送機器であってもよい。図3Bは、いくつかの実施形態による、クランプシステム100を備える自動車の形態の電動輸送機器601の断面概略図である。クランプシステム100の電気化学セルは、いくつかの実施態様において、電動輸送機器601の駆動系に電力を供給することができる。例えば、クランプシステムは、電動輸送機器601の駆動系に電力を供給することができる電池(例えば、充電式バッテリ)に統合されてもよい。図3Cは、いくつかの実施形態による、クランプシステム100を備える電池501(例えば、充電式バッテリ)を備える自動車の形態の電動輸送機器601の断面概略図である。電池501は、いくつかの実施形態において、電動輸送機器601の駆動系に電力を供給することができる。
【0069】
部分(例えば、層、構造体、領域)が別の部分の「上に(on、above、over)」、「隣接して(adjacent)」、「覆って(overlying)」、または別の部分「によって支持されて(supported by)」いる場合、それはその部分の上に直接存在することができ、または介在する部分(例えば、層、構造体、領域)が存在してもよいと解されるべきである。同様に、ある部分が別の部分の「下に(below)」または「下(underneath)」にあるとき、その部分はその部分の直下に存在することができ、または介在する部分(例えば、層、構造体、領域)が存在してもよい。別の部分の「上に直接(directly on)」、「直接隣接して」、「すぐに隣接して」、「直接接触して」、または別の部分「によって直接支持」されている部分は、介在する部分が存在しないことを意味する。また、ある部分が「上に」、「隣接して」、「覆って」、「接触して(in contact with)」、「下に」、または「別の部分によって支持されて」いると言及される場合、その部分全体またはその部分の一部を覆っていてもよいと解されるべきである。
【0070】
以下の出願:
発明の名称「RECHARGEABLE LITHIUM/WATER,LITHIUM/AIR BATTERIES」の、2006年4月6日に米国特許出願第11/400,781号として出願された、2007年9月27日に公開された米国特許出願公開第2007/0221265号明細書;
発明の名称「SWELLING INHIBITION IN BATTERIES」の、2007年7月31日に米国特許出願第11/888,339号として出願された、2009年2月5日に公開された米国特許出願公開第2009/0035646号明細書;
発明の名称「SEPARATION OF ELECTROLYTES」の、2010年2月2日に米国特許出願第12/312,674号として出願され、2013年12月31日に米国特許第8,617,748号明細書として特許を取得した、2010年5月17日に公開された米国特許出願公開第2010/0129699号明細書;
発明の名称「PRIMER FOR BATTERY ELECTRODE」の、2010年7月30日に米国特許出願第12/682,011号として出願され、2014年10月28日に米国特許第8,871,387号明細書として特許を取得した、2010年11月18日に公開された米国特許出願公開第2010/0291442号明細書;
発明の名称「CIRCUIT FOR CHARGE AND/OR DISCHARGE PROTECTION IN AN ENERGY-STORAGE DEVICE」の、2008年2月8日に米国特許出願第12/069,335号として出願され、2012年9月11日に米国特許第8,264,205号明細書として特許を取得した、2009年8月13日に公開された米国特許出願公開第2009/0200986号明細書;
発明の名称「ELECTRODE PROTECTION IN BOTH AQUEOUS AND NON-AQUEOUS ELECTROCHEMICAL CELLS, INCLUDING RECHARGEABLE LITHIUM BATTERIES」の、2006年4月6日に米国特許出願第11/400,025号として出願され、2010年8月10日に米国特許第7,771,870号明細書として特許を取得した、2007年9月27日に公開された米国特許出願公開第2007/0224502号明細書;
発明の名称「LITHIUM ALLOY/SULFUR BATTERIES」の、2007年6月22日に米国特許出願第11/821,576号として出願された、2008年12月25日に公開された米国特許出願公開第2008/0318128号明細書;
発明の名称「NOVEL COMPOSITE CATHODES, ELECTROCHEMICAL CELLS COMPRISING NEW COMPOSITE CATHODES, AND PROCESSES FOR FABRICATING SAME」の、2001年2月27日に米国特許出願第09/795,915号として出願され、2011年5月10日に米国特許第7,939,198号明細書として特許を取得した、2002年5月9日に公開された米国特許出願公開第2002/0055040号明細書;
発明の名称「LITHIUM SULFUR RECHARGEABLE BATTERY FUEL GAUGE SYSTEMS AND METHODS」の、2005年4月20日に米国特許出願第11/111,262号として出願され、2010年3月30日に米国特許第7,688,075号明細書として特許を取得した、2006年10月26日に公開された米国特許出願公開第2006/0238203号明細書;
発明の名称「METHODS FOR CO-FLASH EVAPORATION OF POLYMERIZABLE MONOMERS AND NON-POLYMERIZABLE CARRIER SOLVENT/SALT MIXTURES/SOLUTIONS」の、2007年3月23日に米国特許出願第11/728,197号として出願され、2011年12月27日に米国特許第8,084,102号明細書として特許を取得した、2008年8月7日に公開された米国特許出願公開第2008/0187663号明細書;
発明の名称「ELECTROLYTE ADDITIVES FOR LITHIUM BATTERIES AND RELATED METHODS」の、2010年9月23日に米国特許出願第12/679,371号として出願された、2011年1月13日に公開された米国特許出願公開第2011/0006738号明細書;
発明の名称「METHODS OF FORMING ELECTRODES COMPRISING SULFUR AND POROUS MATERIAL COMPRISING CARBON」の、2010年9月23日に米国特許出願第12/811,576号として出願され、2015年5月19日に米国特許第9,034,421号明細書として特許を取得した、2011年1月13日に公開された米国特許出願公開第2011/0008531号明細書;
発明の名称「APPLICATION OF FORCE IN ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2009年8月4日に米国特許出願第12/535,328号として出願され、2015年8月11日に米国特許第9,105,938号明細書として特許を取得した、2010年2月11日に公開された米国特許出願公開第2010/0035128号明細書;
発明の名称「PROTECTION OF ANODES FOR ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2008年7月25日に米国特許出願第12/180,379号として出願された、2011年7月15日に公開された米国特許出願公開第2011/0165471号明細書;
発明の名称「LITHIUM ANODES FOR ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2006年6月13日に米国特許出願第11/452,445号として出願され、2013年4月9日に米国特許第8,415,054号明細書として特許を取得した、2006年10月5日に公開された米国特許出願公開第2006/0222954号明細書;
発明の名称「CATHODE FOR LITHIUM BATTERY」の、2010年3月19日に米国特許出願第12/727,862号として出願された、2010年9月23日に公開された米国特許出願公開第2010/0239914号明細書;
発明の名称「HERMETIC SAMPLE HOLDER AND METHOD FOR PERFORMING MICROANALYSIS UNDER CONTROLLED ATMOSPHERE ENVIRONMENT」の、2009年5月22日に米国特許出願第12/471,095号として出願され、2012年1月3日に米国特許第8,087,309号明細書として特許を取得した、2010年11月25日に公開された米国特許出願公開第2010/0294049号明細書;
発明の名称「ELECTROCHEMICAL CELLS COMPRISING POROUS STRUCTURES COMPRISING SULFUR」の、2010年8月24日に米国特許出願第12/862,581号として出願された、2011年3月31日に公開された米国特許出願公開第2011/0076560号明細書;
発明の名称「RELEASE SYSTEM FOR ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2010年8月24日に米国特許出願第12/862,513号として出願された、2011年3月24日に公開された米国特許出願公開第2011/0068001号明細書;
発明の名称「ELECTRICALLY NON-CONDUCTIVE MATERIALS FOR ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2011年8月24日に米国特許出願第13/216,559号として出願された、2012年3月1日に公開された米国特許出願公開第2012/0048729号明細書;
発明の名称「ELECTROCHEMICAL CELL」の、2010年8月24日に米国特許出願第12/862,528号として出願され、2020年4月21日に米国特許第10,629,947号明細書として特許を取得した、2011年7月21日に公開された米国特許出願公開第2011/0177398号明細書;
発明の名称「ELECTROCHEMICAL CELLS COMPRISING POROUS STRUCTURES COMPRISING SULFUR」の、2010年8月24日に米国特許出願第12/862,563号として出願された、2011年3月24日に公開された米国特許出願公開第2011/0070494号明細書;
発明の名称「ELECTROCHEMICAL CELLS COMPRISING POROUS STRUCTURES COMPRISING SULFUR」の、2010年8月24日に米国特許出願第12/862,551号として出願された、2011年3月24日に公開された米国特許出願公開第2011/0070491号明細書;
発明の名称「ELECTROCHEMICAL CELLS COMPRISING POROUS STRUCTURES COMPRISING SULFUR」の、2010年8月24に米国特許出願第12/862,576号として出願され、2015年4月14日に米国特許第9,005,809号明細書として特許を取得した、2011年3月10日に公開された米国特許出願公開第2011/0059361号明細書;
発明の名称「ELECTROLYTE MATERIALS FOR USE IN ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2011年8月24日に米国特許出願第13/216,579号として出願された、2012年3月1日に公開された米国特許出願公開第2012/0052339号明細書;
発明の名称「LOW ELECTROLYTE ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2011年9月22日に米国特許出願第13/240,113号として出願された、2012年3月22日に公開された米国特許出願公開第2012/0070746号明細書;
発明の名称「POROUS STRUCTURES FOR ENERGY STORAGE DEVICES」の、2011年2月23日に米国特許出願第13/033,419号として出願された、2011年8月25日に公開された米国特許出願公開第2011/0206992号明細書;
発明の名称「ADDITIVE FOR ELECTROLYTES」の、2011年9月30日に米国特許出願第13/249,605号として出願された、2012年4月5日に公開された米国特許出願公開第2012/0082872号明細書;
発明の名称「LITHIUM-BASED ANODE WITH IONIC LIQUID POLYMER GEL」の、2011年9月30日に米国特許出願第13/249,632号として出願された、2012年4月5日に公開された米国特許出願公開第2012/0082901号明細書;
発明の名称「USE OF EXPANDED GRAPHITE IN LITHIUM/SULPHUR BATTERIES」の、2013年3月6日に米国特許出願第13/700,696号として出願され、2017年2月21日に米国特許第9,577,243号明細書として特許を取得した、2013年6月27日に公開された米国特許出願公開第2013/0164635号明細書;
発明の名称「PLATING TECHNIQUE FOR ELECTRODE」の、2012年6月15日に米国特許出願第13/524,662号として出願され、2017年1月17日に米国特許第9,548,492号明細書として特許を取得した、2013年1月17日に公開された米国特許出願公開第2013/0017441号明細書;
発明の名称「ELECTRODE STRUCTURE FOR ELECTROCHEMICAL CELL」の、2013年2月14日に米国特許出願第13/766,862号として出願され、2015年7月7日に米国特許第9,077,041号明細書として特許を取得した、2013年8月29日に公開された米国特許出願公開第2013/022401号明細書;
発明の名称「POROUS SUPPORT STRUCTURES, ELECTRODES CONTAINING SAME, AND ASSOCIATED METHODS」の、2013年3月8日に米国特許出願第13/789,783号として出願され、2015年12月15日に米国特許第9,214,678号明細書として特許を取得した、2013年9月26日に公開された米国特許出願公開第2013/0252103号明細書;
発明の名称「ELECTRODE STRUCTURE AND METHOD FOR MAKING SAME」の、2015年6月18日に米国特許出願第14/743,304号として出願され、2017年2月21日に米国特許第9,577,267号明細書として特許を取得した、2015年10月8日に公開された米国特許出願公開第2015/0287998号明細書;
発明の名称「ELECTRODE STRUCTURE AND METHOD FOR MAKING THE SAME」の、2012年10月4日に米国特許出願第13/644,933号として出願され、2015年1月20日に米国特許第8,936,870号明細書として特許を取得した、2013年4月18日に公開された米国特許出願公開第2013/0095380号明細書;
発明の名称「ELECTROLYTE MATERIALS FOR USE IN ELECTROCHEMICAL CELLS」、2011年8月24日に米国特許出願第13/216,538号として出願され、2017年12月26日に米国特許第9,853,287号明細書として特許を取得した、2012年3月1日に公開された米国特許出願公開第2012/0052397号明細書;
発明の名称「ELECTRODE ACTIVE SURFACE PRETREATMENT」の、2013年11月1日に米国特許出願第14/069,698号として出願され、2015年4月14日に米国特許第9,005,311号明細書として特許を取得した、2014年5月8日に公開された米国特許出願公開第2014/0123477号明細書;

発明の名称「CONDUCTIVITY CONTROL IN ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2014年1月8日日に米国特許出願第14/150,156号として出願され、2017年1月31日に米国特許第9,559,348号明細書として特許を取得した、2014年7月10日に公開された米国特許出願公開第2014/0193723号明細書;
発明の名称「ELECTROCHEMICAL CELLS COMPRISING FIBRIL MATERIALS」の、2014年3月5日に米国特許出願第14/197,782号として出願され、2016年11月8日に米国特許第9,490,478号明細書として特許を取得した、2014年9月11日に公開された米国特許出願公開第2014/0255780号明細書;
発明の名称「PROTECTIVE STRUCTURES FOR ELECTRODES」の、2013年3月15日に米国特許出願第13833,377号として出願された、2014年9月18日に公開された米国特許出願公開第2014/0272594号明細書;
発明の名称「PROTECTED ELECTRODE STRUCTURES AND METHODS」の、2014年3月13日に米国特許出願第14/209,274号として出願され、2017年8月8日に米国特許第9,728,768号明細書として特許を取得した、2014年9月18日に公開された米国特許出願公開第2014/0272597号明細書;
発明の名称「GEL ELECTROLYTES AND ELECTRODES」の、2015年3月25日に米国特許出願第14/668,102号として出願され、2017年9月5日に米国特許第9,755,268号明細書として特許を取得した、2015年10月1日に公開された米国特許出願公開第2015/0280277号明細書;
発明の名称「POLYMER FOR USE AS PROTECTIVE LAYERS AND OTHER COMPONENTS IN ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2014年12月19日に米国特許出願第14/576,570号として出願され、2018年7月10日に米国特許第10,020,512号明細書として特許を取得した、2015年6月25日に公開された米国特許出願公開第2015/0180037号明細書;
発明の名称「POLYMER FOR USE AS PROTECTIVE LAYERS AND OTHER COMPONENTS IN ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2015年5月27日に米国特許出願第14/723,132号として出願され、2017年8月15日に米国特許第9,735,411号明細書として特許を取得した、2015年12月3日に公開された米国特許出願公開第2015/0349310号明細書;
発明の名称「COMPOSITIONS FOR USE AS PROTECTIVE LAYERS AND OTHER COMPONENTS IN ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2014年3月11日に米国特許出願第14/203,802号として出願された、2014年9月18日に公開された米国特許出願公開第2014/0272595号明細書;
発明の名称「PRESSURE AND/OR TEMPERATURE MANAGEMENT IN ELECTROCHEMICAL SYSTEMS」の、2017年10月6日に米国特許出願第15/727,438号として出願された、2019年1月3日に公開された米国特許出願公開第2019/0006699号明細書;
発明の名称「PASSIVATION OF ELECTRODES IN ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2014年1月8日に米国特許出願第14/150,196号として出願され、2016年12月27日に米国特許第9,531,009号明細書として特許取得した、2014年7月10日に公開された米国特許出願公開第2014/0193713号明細書;
発明の名称「POLYMERS FOR USE AS PROTECTIVE LAYERS AND OTHER COMPONENTS IN ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2013年10月31日に米国特許出願第14/068,333号として出願され、2019年3月26日に米国特許第10,243,202号明細書として特許を取得した、2014年5月8日に公開された米国特許出願公開第2014/0127577号明細書;
発明の名称「ELECTRODE FABRICATION METHODS AND ASSOCIATED SYSTEMS AND ARTICLES」の、2015年4月30日に米国特許出願第14/700,258号として出願され、2017年7月18日に米国特許第9,711,784号明細書として特許を取得した、2015年11月5日に公開された米国特許出願公開第2015/0318539号明細書;
発明の名称「PROTECTED ELECTRODE STRUCTURES」の、2014年3月13日に米国特許出願第14/209,396号として出願され、2020年12月8日に米国特許第10,862,105号明細書として特許を取得した、2014年9月18日に公開された米国特許出願公開第2014/0272565号明細書;
発明の名称「CERAMIC/POLYMER MATRIX FOR ELECTRODE PROTECTION IN ELECTROCHEMICAL CELLS, INCLUDING RECHARGEABLE LITHIUM BATTERIES」の、2014年7月3日に米国特許出願第14/323,269号として出願され、2018年6月12日に米国特許第9,994,959号明細書として特許を取得した、2015年1月8日に公開された米国特許出願公開第2015/0010804号明細書;
発明の名称「NEW SEPARATOR」の、2014年12月5日に米国特許出願第14/561,305号として出願された、2015年6月11日に公開された米国特許出願公開第2015/0162586号明細書;
発明の名称「SELF-HEALING ELECTRODE PROTECTION IN ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2014年8月8日に米国特許出願第14/455,230号として出願され、2018年7月10日に米国特許第10,020,479号明細書として特許を取得した、2015年2月12日に公開された米国特許出願公開第2015/0044517号明細書;
発明の名称「ELECTRODE PROTECTION USING ELECTROLYTE-INHIBITING ION CONDUCTOR」の、2014年2月19日に米国特許出願第14/184,037号として出願され、2019年11月26日に米国特許第10,490,796号明細書として特許を取得した、2015年8月20日に公開された米国特許出願公開第2015/0236322号明細書;
発明の名称「ELECTRODE PROTECTION USING A COMPOSITE COMPRISING AN ELECTROLYTE-INHIBITING ION CONDUCTOR」の、2015年2月18日に米国特許出願第14/624,641号として出願され、2017年5月16日に米国特許第9,653,750号明細書として特許を取得した、2015年8月20日に公開された米国特許出願公開第2015/0236320号明細書;
発明の名称「COMPOSITIONS FOR USE AS PROTECTIVE LAYERS AND OTHER COMPONENTS IN ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2015年10月23日に米国特許出願第14/921,381号として出願された、2016年4月28日に公開された米国特許出願公開第2016/0118638号明細書;
発明の名称「ION-CONDUCTIVE COMPOSITE FOR ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2015年10月21日に米国特許出願第14/918,672号として出願された、2016年4月28日に公開された米国特許出願公開第2016/0118651号明細書;
発明の名称「PROTECTIVE LAYERS IN LITHIUM-ION ELECTROCHEMICAL CELLS AND ASSOCIATED ELECTRODES AND METHODS」の、2015年9月9日に米国特許出願第14/848,659号として出願され、2021年6月15日に米国特許第11,038,178号明細書として特許を取得した、2016年3月10日に公開された米国特許出願公開第2016/0072132号明細書;
発明の名称「GLASS-CERAMIC ELECTROLYTES FOR LITHIUM-SULFUR BATTERIES」の、2017年10月18日に米国特許出願第15/567,534号として出願され、2020年11月24日に米国特許第10,847,833号明細書として特許を取得した、2018年5月17日に公開された米国特許出願公開第2018/0138542号明細書;
発明の名称「PROTECTIVE LAYERS FOR ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2016年5月20日に米国特許出願第15/160,191号として出願され、2019年10月29日に米国特許第10,461,372号明細書として特許を取得した、2016年11月24日に公開された米国特許出願公開第2016/0344067号明細書;
発明の名称「PROTECTIVE LAYERS FOR ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2019年9月30日に米国特許出願第16/587,939号として出願された、2020年3月26日に公開された米国特許出願公開第2020/0099108号明細書;
発明の名称「LAYER COMPOSITE AND ELECTRODE HAVING A SMOOTH SURFACE, AND ASSOCIATED METHODS」の、2016年11月4日に米国特許出願第15/343,890号として出願された、2017年5月18日に公開された米国特許出願公開第2017/0141385号明細書;
発明の名称「ADDITIVES FOR ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2016年11月11日に米国特許出願第15/349,140号として出願され、2019年6月11日に米国特許第10,320,031号明細書として特許を取得した、2017年5月18日に公開された米国特許出願公開第2017/0141442号明細書;
発明の名称「IONICALLY CONDUCTIVE COMPOUNDS AND RELATED USES」の、2016年11月4日に米国特許出願第15/343,635号として出願され、2017年11月21日に米国特許第9,825,328号明細書として特許を取得した、2017年5月25日に公開された米国特許出願公開第2017/0149086号明細書;
発明の名称「PASSIVATING AGENTS FOR ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2018年5月18日に米国特許出願第15/983,352号として出願され、2020年12月15日に米国特許第10,868,306号明細書として特許を取得した、2018年11月22日に公開された米国特許出願公開第2018/0337406号明細書;
発明の名称「ELECTROCHEMICAL CELLS COMPRISING SHORT-CIRCUIT RESISTANT ELECTRONICALLY INSULATING REGIONS」の、2018年3月9日に米国特許出願第15/916,588号として出願され、2021年6月1日に米国特許第1,024,923号明細書として特許を取得した、2018年9月13日に公開された米国特許出願公開第2018/0261820号明細書;
発明の名称「COATINGS FOR COMPONENTS OF ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2018年11月2日に米国特許出願第16/098,654号として出願され、2021年4月27日に米国特許第10,991,925号明細書として特許を取得した、2020年7月30日に公開された米国特許出願公開第2020/0243824号明細書;
発明の名称「PASSIVATING AGENTS FOR ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2018年5月18日に米国特許出願第15/983,363号として出願され、2021年3月9日に米国特許第10,944,094号明細書として特許を取得した、2018年12月6日に公開された米国特許出願公開第2018/0351158号明細書;
発明の名称「ELECTODE EDGE PROTECTION IN ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2018年3月16日に米国特許出願第15/923,342号として出願され、2020年7月21日に米国特許第10,720,648号明細書として特許を取得した、2018年9月27日に公開された米国特許出願公開第2018/0277850号明細書;
発明の名称「IN SITU CURRENT COLLECTOR」の、2018年6月7日に米国特許出願第16/002,097号として出願され、2020年3月31日に米国特許第10,608,278号明細書として特許を取得した、2018年12月13日に公開された米国特許出願公開第2018/0358651号明細書;
発明の名称「PROTECTIVE LAYERS FOR ELECTRODES AND ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2017年5月19日に米国特許出願第15/599,595号として出願され、2020年12月29日に米国特許第10,879,527号明細書として特許を取得した、2017年11月23日に公開された米国特許出願公開第2017/0338475号明細書;
発明の名称「PROTECTIVE MEMBRANE FOR ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2018年9月7日に米国特許出願第16/124,384号として出願された、2019年3月21日に公開された米国特許出願公開第2019/0088958号明細書;
発明の名称「PROTECTIVE LAYERS COMPRISING METALS FOR ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2019年6月18日に米国特許出願第16/470,708号として出願された、2019年11月14日に公開された米国特許出願公開第2019/0348672号明細書;
発明の名称「LITHIUM-ION ELECTROCHEMICAL CELL, COMPONENTS THEREOF, AND METHODS OF MAKING AND USING SAME」の、2017年2月10日に米国特許出願第15/429,439号として出願され、2018年8月14日に米国特許第10,050,308号明細書として特許を取得した、2017年7月13日に公開された米国特許出願公開第2017/0200975号明細書;
発明の名称「IONICALLY CONDUCTIVE COMPOUNDS AND RELATED USES」の、2018年5月24日に米国特許出願第15/988,182号として出願された、2018年12月6日に公開された米国特許出願公開第2018/0351148号明細書;
発明の名称「NON-AQUEOUS ELECTROLYTES FOR HIGH ENERGY LITHIUM-ION BATTERIES」の、2018年4月2日に米国特許出願第15/765,362号として出願された、2018年9月6日に公開された米国特許出願公開第2018/0254516号明細書;
発明の名称「MULTIPLEXED CHARGE DISCHARGE BATTERY MANAGEMENT SYSTEM」の、2019年7月31日に米国特許出願第16/527,903号として出願された、2020年2月6日に公開された米国特許出願公開第2020/0044460号明細書;
発明の名称「ISOLATABLE ELECTRODES AND ASSOCIATED ARTICLES AND METHODS」の、2019年12月23日に米国特許出願第16/724,586号として出願された、2020年7月9日に公開された米国特許出願公開第2020/0220146号明細書;
発明の名称「ELECTRODES,HEATERS,SENSORS,AND ASSOCIATED ARTICLES AND METHODS」の、2019年12月23日に米国特許出願第16/724,596号として出願された、2020年7月9日に公開された米国特許出願公開第2020/0220149号明細書;
発明の名称「FOLDED ELECTROCHEMICAL DEVICES AND ASSOCIATED METHODS AND SYSTEMS」の、2019年12月23日に米国特許出願第16/724,612号として出願された、2020年7月9日に公開された米国特許出願公開第2020/0220197号明細書;
発明の名称「ELECTROCHEMICAL DEVICES INCLUDING POROUS LAYERS」の、2020年5月21日に米国特許出願第16/879,861号として出願された、2020年11月26日に公開された米国特許出願公開第2020/0373578号明細書;
発明の名称「ELECTRICALLY COUPLED ELECTRODES,AND ASSOCIATED ARTICLES AND METHODS」の、2020年5月21日に米国特許出願第16/879,839号として出願された、2020年11月26日に公開された米国特許出願公開第2020/037355号明細書;
発明の名称「LITHIUM-COATED SEPARATORS AND ELECTROCHEMICAL CELLS COMPRISING THE SAME」の、2018年8月7日に米国特許出願第16/057,050号として出願された、2020年12月17日に公開された米国特許出願公開第2020/0395585号明細書;
発明の名称「ELECTROCHEMICAL CELLS AND COMPONENTS COMPRISING THIOL GROUP-CONTAINING SPECIES」の、2020年8月14日に米国特許出願第16/994,006号として出願された、2021年2月25日に公開された米国特許出願公開第2021/005753号明細書;
発明の名称「SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING A RECARGEABLE ELECTROCHEMICAL CELL OR BATTERY」の、2019年10月31日に米国特許出願第16/670,905号として出願された、2021年5月6日に公開された米国特許出願公開第2021/0135297号明細書;
発明の名称「ELECTRODE CUTTING INSTRUMENT」の、2020年11月4日に米国特許出願第17/089,092号として出願された、2021年5月13日に公開された米国特許出願公開第2021/0138673号明細書;
発明の名称「SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING A RECHARGEABLE ELECTROCHEMICAL CELL OR BATTERY」の、2019年10月31日に米国特許出願第16/670,933号として出願され、2021年7月6日に米国特許第11,056,728号明細書として特許を取得した、2021年5月6日に公開された米国特許出願公開第2021/0135294号明細書;
発明の名称「BATTERIES,AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS」の、2020年11月19日に米国特許出願第16/952,177号として出願された、2021年5月20日に公開された米国特許出願公開第2021/0151839号明細書;
発明の名称「BATTERIES WITH COMPONENTS INCLUDING CARBON FIBER, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS」の、2020年11月19日に米国特許出願第16/952,235号として出願された、2021年5月20日に公開された米国特許出願公開第2021/0151830号明細書;
発明の名称「BATTERY ALIGNMENT, AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS」の、2020年11月19日に米国特許出願第16/952,228号として出願された、2021年5月20日に公開された米国特許出願公開第2021/0151817号明細書;
発明の名称「SYSTEMS AND METHODS FOR APPLYING AND MAINTAINING COMPRESSURE ON ELECTROCHEMICAL CELLS」の、2020年11月19日に米国特許出願第16/952,240号として出願された、2021年5月20日に公開された米国特許出願公開第2021/0151841号明細書;
発明の名称「THERMALLY INSULATING COMPRESSIBLE COMPONENTS FOR BATTERY PACKS」の、2020年11月19日に米国特許出願第16/952,223号として出願された、2021年5月20日に公開された米国特許出願公開第2021/0151816号明細書;
発明の名称「COMPRESSION SYSTEMS FOR BATTERIES」の、2020年11月19日に米国特許出願第16/952,187号として出願された、2021年5月20日に公開された米国特許出願公開第2021/0151840号明細書;
発明の名称「SYSTEMS AND METHODS FOR FABRICATING LITHIUM METAL ELECTRODES」の、2020年12月17日に米国特許出願第17/125,124号として出願された、2021年6月24日に公開された米国特許出願公開第2021/0193984号明細書;
発明の名称「LITHIUM METAL ELECTRODES AND METHODS」の、2020年12月17日に米国特許出願第17/125,110号として出願された、2021年6月24日に公開された米国特許出願公開第2021/0193985号明細書;
発明の名称「LITHIUM METAL ELECTRODES」の、2020年12月17日に米国特許出願第17/125,070号として出願された、2021年6月24日に公開された米国特許出願公開第2021/0193996号明細書;
発明の名称「SYSTEMS AND METHODS FOR PROVIDING, ASSEMBLING, AND MANAGING INTEGRATED POWER BUS FOR RECHARGEABLE ELECTROCHEMICAL CELL OR BATTERY」の、2020年12月18日に米国特許出願第米国出願番号17/126,390号として出願された、2021年6月24日に公開された米国特許出願公開第2021/0194069号明細書;は、すべての目的のためにその全体が参照により本明細書中に援用される。本明細書中に開示された他のすべての特許および特許出願も、
【0071】
発明の名称「Electrochemical Cell Clamps and Related Methods」の、2020年8月3日に出願された米国仮特許出願第63/060,166号は、すべての目的のためにその全体が参照により本明細書中に援用される。
【0072】
本発明のいくつかの態様が本明細書中に記載および例示されたが、当業者は、機能を実行し、および/または結果および/または前述の1つ以上の利点を得るための様々な他の手段および/または構造体を容易に予測し、そのような変形および/または改良はそれぞれ、本発明の範囲内であるとみなされる。より一般的に、当業者は、本明細書中に記載の全てのパラメータ、寸法、材料、および構成が例示であることを意味することを容易に理解し、実際のパラメータ、寸法、材料、および/または構成は、そのために本発明の教示が用いられる特定の用途に依存することを容易に理解する。当業者は、日常的な実験のみを用いて、本明細書中に記載された本発明のいくらかの態様に対する多くの同等物を認識し、または確認することができる。従って、前述の態様は、例示のためだけに示され、かつ添付の特許請求の範囲およびその同等物の範囲内で、本発明は、具体的に説明され、特許請求の範囲に記載された以外の方法で実施することができると理解されるべきである。本発明は、本明細書中に記載された、個々の特徴、システム、物品、材料、キット、および/または方法に関する。また、2つ以上のそのような特徴、システム、物品、材料、キット、および/または方法の組み合わせは、そのような特徴、システム、物品、材料、キット、および/または方法が互いに矛盾しない場合には、本発明の範囲内に包含されている。
【0073】
明細書中および特許請求の範囲において使用されるように、不定冠詞「a」および「an」は、明確に示されない限り、「少なくとも1つ」を意味すると解されるべきである。
【0074】
明細書中および特許請求の範囲において使用されるように、句「および/または」は、結合した要素、即ち、ある場合には結合して存在し、他方で分離して存在する要素の「いずれかまたは両方」を意味すると解されるべきである。明確に示されない限り、具体的に識別されたそれらの要素に関連するかまたは関連しないかを、「および/または」の文節によって具体的に識別された要素以外に、他の要素が任意に存在してもよい。従って、非限定的な例として、「Aおよび/またはB」は、「~を含む」などのオープンエンドの語と合わせて使用される場合、1つの態様において、BなしのA(任意にB以外の要素を含む);別の態様において、AなしのB(任意にA以外の要素を含む);更に別の態様において、AおよびBの両方(任意に他の要素を含む);などを意味する。
【0075】
明細書中および特許請求の範囲において使用されるように、「または」は、上記定義した「および/または」と同じ意味を有すると解されるべきである。例えば、1つのリスト中の項目を分離する場合、「または」または「および/または」は包括的である、即ち、
多くの要素または要素のリストの、1つより多いも含む少なくとも1つ、任意に、リストに挙げられていない更なる項目を含むと解釈されるべきである。明確に示されている項目のみ、例えば、「~の内の1つのみ」または「~の内の正確に1つ」、或いは特許請求の範囲において使用される場合の「~から成る」は、多くの要素または要素のリストの内の正確に1つを含むことを意味する。一般的に、本明細書中で用いられる用語「または」は、「どちらか」、「~の内の1つ」、「~の内の1つのみ」または「~の内の正確に1つ」などの排他性を有する用語が先行する場合、排他的選択肢(即ち、「一方、または両方でない他方」)を示すものとして解釈されるのみである。特許請求の範囲において使用される場合の「本質的に~から成る」は、特許法の分野で使用されるようなその通常の意味を有する。
【0076】
明細書中および特許請求の範囲において使用されるように、1つ以上の要素の1つのリストに関する語句「少なくとも1つ」は、要素のリスト中の1つ以上の要素から選択される少なくとも1つの要素を意味すると解されるべきであるが、要素のリスト内に具体的に挙げられたそれぞれの要素の少なくとも1つを必ずしも含んでおらず、かつ要素のリスト中の要素どうしの組み合わせを必ずしも除外しない。この定義はまた、語句「少なくとも1つ」が、具体的に識別されたそれらの要素に関連するかまたは関連しないかを意味する要素のリスト内で具体的に識別された要素以外に、要素が任意に存在してもよいことを可能にする。従って、非限定的な例として、「AおよびBの少なくとも1つ」(同等に、「AまたはBの少なくとも1つ」、或いは同等に、「Aおよび/またはBの少なくとも1つ」)は、1つの態様において、任意に1つより多いことを含む少なくとも1つ、Bが存在しないA(任意にB以外の要素を含む);別の態様において、任意に1つより多いことを含む少なくとも1つ、Aが存在しないB(任意にA以外の要素を含む);更に別の態様において、任意に1つより多いことを含む少なくとも1つ、Aおよび任意に1つより多いことを含む少なくとも1つ、B(任意に他の要素を含む);などを意味することができる。
【0077】
明細書中と同様に特許請求の範囲において、このような「~を含有する(comprising)」、「~を含む(including)」、「~を有する(carrying)」、「~を有する(having)」、「~を含有する(containing)」、「~を含む(involving)」、「~を含む(holding)」などのすべての移行句は、オープンエンドである、即ち、それらに限定されないが含むことを意味すると解される。移行句「~から成る」および「本質的に~から成る」だけは、「United States Patent Office Manual of Patent Examining Procedures,Section 2111.03」に記載されているように、それぞれクローズまたはセミクローズな移行句である。
【符号の説明】
【0078】
100、400 … クランプシステム
104、105、181、182 … 矢印
110、410 … 下部クランプ部分
115 … ファスナー
117、417 … 圧縮可能な物品
120、420 … 上部クランプ部分
130、430 … プラットフォーム
150 … 電極タブ
151、451 … 電極タブ延長部
200、500 … 電気化学セル
210 … 第1の電極
211 … 第1の電極の活性表面
220 … 第2の電極
230 … セパレータ
240 … 可撓性コンテナ
241 … 可撓性コンテナの第1の部分
242 … 可撓性コンテナの第2の部分
243 … 接触部
300、600 … ハウジング
310 … 連結具
501 … 電池
540 … パウチ
601 … 電動輸送機器
図1A
図1B
図2A
図2B
図2C
図2D
図3A
図3B
図3C
【国際調査報告】