特表 2024-513053 電極アセンブリ構造、二次電池、及び製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-21

(54)【発明の名称】電極アセンブリ構造、二次電池、及び製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20240313BHJP

   H01M 8/2404 20160101ALI20240313BHJP

   H01M 8/2465 20160101ALI20240313BHJP

   H01G 11/12 20130101ALI20240313BHJP

   H01G 11/84 20130101ALI20240313BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 Z

H01M8/2404

H01M8/2465

H01G11/12

H01G11/84

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023560630

(86)(22)【出願日】2022-03-30

(85)【翻訳文提出日】2023-11-28

(86)【国際出願番号】 US2022022445

(87)【国際公開番号】W WO2022212439

(87)【国際公開日】2022-10-06

(31)【優先権主張番号】63/168,454

(32)【優先日】2021-03-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/168,638

(32)【優先日】2021-03-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/293,272

(32)【優先日】2021-12-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/293,391

(32)【優先日】2021-12-23

(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】323006529

【氏名又は名称】エノビクス・コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】Ｅｎｏｖｉｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ

(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】100135703

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 英隆

(74)【代理人】

【識別番号】100189544

【弁理士】

【氏名又は名称】柏原 啓伸

(72)【発明者】

【氏名】チャンドラー，ジュニア，ウィリアム エイチ

(72)【発明者】

【氏名】ブザッカ，ロバート エス

(72)【発明者】

【氏名】バルデス，ブルーノ エイ

(72)【発明者】

【氏名】リー，キム ハン

(72)【発明者】

【氏名】カルカテラ，アンソニー

(72)【発明者】

【氏名】クール，マイルズ エイ エム

(72)【発明者】

【氏名】キンチェン，ロバート

【テーマコード（参考）】

5E078

5H028

5H126

【Ｆターム（参考）】

5E078JA03

5E078JA08

5E078JA09

5E078JA10

5H028AA08

5H028BB00

5H028BB04

5H028CC07

5H028CC08

5H028CC26

5H028HH05

5H126AA22

5H126HH04

5H126JJ03

(57)【要約】

多孔質電気絶縁材料と第１及び第２のエンドプレートとを有する電極アセンブリを備える構造を製造するための方法が提供される。電極アセンブリは、積層方向に連続して積層された単位セルの群と、積層方向に沿って分離された反対側にある第１及び第２の縦方向端面とを備える。第１及び第２のエンドプレートは、積層方向に分離されており、第１及び第２の縦方向端面の上に重なっている。構造の実施形態によれば、（ｉ）各単位セルは、電極構造と、対向電極構造と、電極構造と対向電極構造との間の電気絶縁セパレータと、を備え、（ｉｉ）各単位セル内の電極構造、対向電極構造、及び電気絶縁セパレータは、垂直方向に分離された反対側にある第１及び第２の垂直端面を有し、（ｉｉｉ）垂直方向は、積層方向に直交する。この方法は、ステンシルを使用して多孔質電気絶縁材料を電極アセンブリに提供することを含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極アセンブリと第１及び第２のエンドプレートとを備える構造を製造するための方法であって、前記電極アセンブリが、電気絶縁材料を含み、
前記電極アセンブリが、積層方向に連続して積層された単位セルの群と、前記積層方向に沿って分離された反対側にある第１及び第２の縦方向端面とを備え、前記第１及び第２のエンドプレートが、前記積層方向に分離され、かつ前記第１及び第２の縦方向端面の上に重なっており、（ｉ）各単位セルが、電極構造、対向電極構造、及び前記電極構造と前記対向電極構造との間の電気絶縁セパレータを備え、（ｉｉ）各単位セル内の前記電極構造、前記対向電極構造、及び前記電気絶縁セパレータが、垂直方向に分離された反対側にある第１及び第２の垂直端面を有し、（ｉｉｉ）前記垂直方向が、前記積層方向に直交し、（ｉｖ）前記第１及び第２のエンドプレートが各々、前記積層方向に直交する平面内の断面エリアの垂直厚さｔ_ＥＰを含み、前記積層された連続した単位セルに隣接する前記それぞれの第１及び第２のエンドプレートの内側領域における前記第１及び第２のエンドプレートの各々の第１の断面エリアの第１の垂直厚さｔ_ＥＰ１が、前記積層方向に前記それぞれの内側領域の外側にある、前記それぞれの第１及び第２のエンドプレートの外側領域における第２の断面エリアの第２の垂直厚さｔ_ＥＰ２よりも大きく、前記第１及び第２のエンドプレートの各々が、各エンドプレートについて最大垂直厚さを有する前記積層方向に直交する前記平面内の断面エリアでそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}を有し、（ｖ）前記第１及び第２のエンドプレートが、前記それぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する第１及び第２の垂直端面領域を含み、前記第１及び第２の垂直端面領域が、前記第１及び第２のエンドプレートの反対側にある第１及び第２の垂直側面上にあり、
前記方法が、
（ａ）前記第１及び第２のエンドプレート上にステンシル開口部を画定するステンシルフレームを備えるステンシルを、前記ステンシルフレームが前記電極アセンブリの周囲の少なくとも一部分を覆うように位置付けることであって、前記単位セル群の構成単位の前記電極構造及び前記対向電極構造のうちのいずれかの第１の垂直端面が、前記ステンシル開口部を通して露出し、前記ステンシルフレームの上面が、前記ステンシルフレームの前記上面と前記電極アセンブリの同じ垂直側面上にある、前記第１及び第２のエンドプレートの前記第１の垂直端面領域を超えないように、前記ステンシルが前記第１及び第２のエンドプレート上に位置付けられる、位置付けることと、
（ｂ）前記ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料を塗布して、前記単位セル群の前記構成単位の前記電極構造又は前記対向電極構造の前記第１の垂直端面を少なくとも部分的に覆うことと、を含む、方法。

【請求項2】

前記第１及び第２のエンドプレートの各々が各々、前記第１及び第２のエンドプレートの反対側にある第１及び第２の垂直側面上のそれぞれの第１及び第２の最大垂直範囲と一致する第１及び第２の垂直端面領域を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

（ａ）が、前記ステンシルフレームの前記上面が、前記ステンシルフレームの前記上面と前記電極アセンブリの同じ垂直側面上にある、前記それぞれの第１及び第２のエンドプレートの各々のそれぞれの第１の最大垂直範囲と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域を超えないように、前記ステンシルを前記第１及び第２のエンドプレート上に位置付けることを含む、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記単位セル群の構成単位の各電極構造が、電極活物質の層を備え、前記単位セル群の構成単位の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、（ｂ）が、前記ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料を塗布して、前記単位セル群の前記構成単位の前記対向電極活物質の層の第１の垂直端面を少なくとも部分的に覆うことを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

（ｃ）前記ステンシルフレームが前記電極アセンブリの周囲の少なくとも一部分を覆い、かつ前記単位セル群の前記構成単位の前記電極構造及び前記対向電極構造のうちのいずれかの第２の垂直端面が、前記ステンシル開口部を通して露出するように、前記ステンシルを前記第１及び第２のエンドプレート上に位置付けることであって、前記ステンシルフレームの上面が、前記ステンシルフレームの前記上面と前記電極アセンブリの同じ垂直側面上にある、前記第１及び第２のエンドプレートの前記第２の垂直端面領域を超えないように、前記ステンシルが前記第１及び第２のエンドプレート上に位置付けられる、位置付けることを更に含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

（ｃ）において、前記ステンシルフレームの前記上面が、前記第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面領域を超えないように、前記ステンシルが前記第１及び第２のエンドプレート上に位置付けられる、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

（ｄ）前記ステンシル開口部を通して前記多孔質電気絶縁材料を塗布して、前記単位セル群の前記構成単位の前記電極構造又は前記対向電極構造の前記第２の垂直端面を少なくとも部分的に覆うことを更に含む、請求項５に記載の方法。

【請求項8】

前記単位セル群の構成単位の各電極構造が、電極活物質の層を備え、前記単位セル群の構成単位の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、（ｄ）前記ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料を塗布して、前記単位セル群の前記構成単位の前記対向電極活物質の層の第２の垂直端面を少なくとも部分的に覆うことを更に含む、請求項５に記載の方法。

【請求項9】

前記電極アセンブリへの前記多孔質電気絶縁材料の塗布の後に、前記電極アセンブリを前記垂直方向に垂直な軸の周りで回転させることを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記積層方向に直交する断面エリアにおける前記電極構造及び前記対向電極構造の最大垂直厚さが、前記垂直方向における前記第１及び第２のエンドプレートの各々の前記それぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}を超えない、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記単位セル群の構成単位の各電極構造が、電極活物質の層を備え、前記単位セル群の構成単位の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、前記積層方向に直交する断面エリアにおける前記対向電極構造の対向電極活物質の層の最大垂直厚さが、前記垂直方向における前記第１及び第２のエンドプレートの各々の前記それぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}を超えない、請求項１に記載の方法。

【請求項12】

前記電極構造及び前記対向電極構造の前記第１の垂直端面が、前記第１及び第２のエンドプレートの各々の最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域に対して垂直内側に窪んでおり、前記電極構造及び前記対向電極構造の前記第２の垂直端面が、前記第１及び第２のエンドプレートの各々の前記最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面領域に対して垂直内側に窪んでいる、請求項１に記載の方法。

【請求項13】

前記単位セル群の構成単位の各電極構造が、電極活物質の層を備え、前記単位セル群の構成単位の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、前記対向電極構造の対向電極活物質の層の前記第１の垂直端面が、前記第１及び第２のエンドプレートの各々の最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域に対して垂直内側に窪んでおり、前記対向電極構造の対向電極活物質の層の第２の垂直端面が、前記第１及び第２のエンドプレートの各々の前記最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面領域に対して垂直内側に窪んでいる、請求項１に記載の方法。

【請求項14】

（ａ）において、前記ステンシルフレームが、前記第１及び第２のエンドプレートの前記外側領域の表面上に受容され、前記外側領域が、前記積層方向に直交する前記第２の断面エリアにおいて、前記積層された連続した単位セルに隣接する前記内側領域における前記積層方向に直交する前記第２の断面エリアにおける前記第１の垂直厚さｔ_ＥＰ１よりも小さい、前記第２の垂直厚さｔ_ＥＰ２を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項15】

前記第１及び第２のエンドプレート垂直端面の各々が、前記積層された連続した単位セルに隣接する前記内側領域における前記垂直方向に分離された反対側にある内面領域と、前記積層方向に前記内面領域の外部にある、前記外側領域における前記垂直方向に分離された反対側にある外面領域と、を含み、前記第１及び第２のエンドプレート垂直端面の各々の前記反対側にある外面領域が、前記反対側にある内面領域から前記垂直方向内側にオフセットしている、請求項１に記載の方法。

【請求項16】

前記ステンシルフレームが、第１及び第２の反対側にあるレッジを備え、（ａ）において、前記ステンシルフレームの前記第１及び第２の反対側にあるレッジが、前記ステンシルフレームと前記電極アセンブリの同じ垂直側面上にある、前記第１及び第２のエンドプレートの前記内側にオフセットした外面領域によって受容されるように、前記ステンシルが前記電極アセンブリ上に位置付けられる、請求項１に記載の方法。

【請求項17】

前記電極アセンブリが、前記積層方向の縦方向軸（Ｙ軸）と、前記垂直方向の垂直軸（Ｚ軸）と、を含み、前記第１及び第２のエンドプレートが各々、面取りされているか、傾斜しているか、段状であるか、又はそれらの任意の組み合わせである、Ｙ－Ｚ平面内の断面プロファイルを有する第１及び第２の反対側にある垂直端面を備える、請求項１に記載の方法。

【請求項18】

（ｂ）が、前記第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面に沿って、前記垂直方向及び積層方向に直交する横方向にブレードを走行させて、前記ステンシル開口部を通して前記多孔質電気絶縁材料を前記電極構造又は対向電極構造の前記第１の垂直端面に塗布することを含み、前記第１の垂直端面が、前記垂直方向における前記それぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項19】

（ａ）が、前記垂直方向における前記第１及び第２のエンドプレートの前記それぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域が、前記ステンシル開口部を通して露出するように、前記ステンシルを位置付けることを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項20】

各単位セルが、前記それぞれの電極構造及び対向電極構造から、前記積層方向及び前記垂直方向の両方に直交する横軸に沿って反対方向に延在する電極集電体端部セクション及び対向電極集電体端部セクションを備え、（ａ）において、前記ステンシルフレームが、前記電極アセンブリの前記周囲にある前記電極集電体及び前記対向電極集電体のうちのいずれかの前記端部セクションを少なくとも部分的に覆うように、前記ステンシルが位置付けられる、請求項１に記載の方法。

【請求項21】

前記電極集電体及び前記対向電極集電体のうちのいずれかの端部セクションが、前記電極構造及び前記対向電極構造の前記第１及び第２の垂直端面に対して前記垂直方向に窪んでいる、請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

前記電極集電体及び前記対向電極集電体の前記端部セクションの第１及び第２の垂直端面が、（ｉ）前記電極構造の前記第１及び第２の垂直端面と、（ｉｉ）前記第１及び第２のエンドプレートの前記第１及び第２の最大垂直範囲と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の表面領域と、（ｉｉｉ）前記垂直方向における前記第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の表面領域と、のいずれかに対して少なくとも０．０１０ｍｍ窪んでいる、請求項２０に記載の方法。

【請求項23】

前記電極集電体及び前記対向電極集電体の前記端部セクションの第１及び第２の垂直端面が、（ｉ）前記電極構造の前記第１及び第２の垂直端面と、（ｉｉ）前記第１及び第２のエンドプレートの前記第１及び第２の最大垂直範囲と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域と、（ｉｉｉ）前記垂直方向における前記第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域と、のいずれかに対して少なくとも０．０２５ｍｍ窪んでいる、請求項２０に記載の方法。

【請求項24】

前記電極集電体及び前記対向電極集電体の前記端部セクションの第１及び第２の垂直端面が、（ｉ）前記電極構造の前記第１及び第２の垂直端面と、（ｉｉ）前記第１及び第２のエンドプレートの前記第１及び第２の最大垂直範囲と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域と、（ｉｉｉ）前記垂直方向における前記第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域と、のいずれかに対して少なくとも０．０５０ｍｍ窪んでいる、請求項２０に記載の方法。

【請求項25】

前記電極アセンブリを前記積層方向に反対側にあるバンパーのセットの間に配置し、前記バンパーを介して前記積層方向に前記第１及び第２のエンドプレートに圧力を加えることを更に含む、請求項１に記載の方法。

【請求項26】

電極アセンブリと第１及び第２のエンドプレートとを備える構造であって、前記電極アセンブリが、電気絶縁材料を含み、
積層方向に連続して積層された単位セルの群と、前記積層方向に沿って分離された反対側にある第１及び第２の縦方向端面と、前記積層方向に分離され、かつ前記第１及び第２の縦方向端面の上に重なっている第１及び第２のエンドプレートと、を備え、
（ｉ）各単位セルが、電極構造と、対向電極構造と、前記電極構造と前記対向電極構造との間の電気絶縁セパレータと、を備え、（ｉｉ）各単位セル内の前記電極構造、前記対向電極構造、及び前記電気絶縁セパレータが、垂直方向に分離された反対側にある第１及び第２の端面を有し、（ｉｉｉ）前記垂直方向が、前記積層方向に直交し、（ｉｖ）前記第１及び第２のエンドプレートが各々、前記積層方向に直交する平面内の断面エリアの垂直厚さｔ_ＥＰを含み、前記積層された連続した単位セルに隣接する前記それぞれの第１及び第２のエンドプレートの内側領域における前記第１及び第２のエンドプレートの各々の第１の断面エリアの第１の垂直厚さｔ_ＥＰ１が、前記積層方向に前記それぞれの内側領域の外側にある、前記それぞれの第１及び第２のエンドプレートの外側領域における第２の断面エリアの第２の垂直厚さｔ_ＥＰ２よりも大きく、前記第１及び第２のエンドプレートの各々が、各エンドプレートについて最大垂直厚さを有する前記積層方向に直交する前記平面内の断面エリアでそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}を有し、（ｖ）前記第１及び第２のエンドプレートが、前記それぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する第１及び第２の垂直端面領域を含み、前記第１及び第２の垂直端面領域が、前記第１及び第２のエンドプレートの反対側にある第１及び第２の垂直側面上にあり、（ｖ）多孔質電気絶縁材料が、前記単位セル群の前記構成単位の前記電極構造及び前記対向電極構造のうちの１つ以上の前記第１及び第２の垂直端面のいずれかを少なくとも部分的に覆う、構造。

【請求項27】

前記単位セル群の構成単位の各電極構造が、電極活物質の層を備え、前記単位セル群の構成単位の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、前記対向電極構造の対向電極活物質の層の前記第１の垂直端面が、前記第１の垂直端面と前記電極アセンブリの同じ垂直側面上の、前記第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域を超えず、前記対向電極構造の対向電極活物質の層の第２の垂直端面が、前記第２の垂直端面と前記電極アセンブリの同じ垂直側面上の、前記第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面領域を超えない、請求項２６に記載の構造。

【請求項28】

前記単位セル群の構成単位の各電極構造が、電極活物質の層を備え、前記単位セル群の構成単位の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、前記対向電極構造の対向電極活物質の層の前記第１の垂直端面が、前記第１及び第２のエンドプレートの各々の最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域に対して垂直内側に窪んでおり、前記対向電極構造の対向電極活物質の層の第２の垂直端面が、前記第１及び第２のエンドプレートの各々の前記最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面領域に対して垂直内側に窪んでいる、請求項２６に記載の構造。

【請求項29】

前記電極集電体及び前記対向電極集電体の前記端部セクションの第１及び第２の垂直端面が、（ｉ）前記電極構造の前記第１及び第２の垂直端面と、（ｉｉ）前記第１及び第２のエンドプレートの前記第１及び第２の最大垂直範囲と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の表面領域と、（ｉｉｉ）前記垂直方向における前記第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、前記第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の表面領域と、のいずれかに対して少なくとも０．０１０ｍｍ、少なくとも０．０２５ｍｍ、又は少なくとも０．０５０ｍｍ窪んでいる、請求項２６に記載の構造。

【請求項30】

請求項２６～２９のいずれか一項に記載の構造を備える二次電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年１２月２３日に出願された米国仮特許出願第６３／２９３，２７２号、２０２１年１２月２３日に出願された米国仮特許出願第６３／２９３，３９１号、２０２１年３月３１日に出願された米国仮特許出願第６３／１６８，６３８号、及び２０２１年３月３１日に出願された米国仮特許出願第６３／１６８，４５４号の利益を主張し、これらの出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、一般に、二次電池などのエネルギー貯蔵デバイスで使用するための電極アセンブリなどの方法及び構造、そのような構造を採用するエネルギー貯蔵デバイス、並びにそのような構造及びエネルギーデバイスを製造するための方法に関する。

【背景技術】

【0003】

ロッキングチェア二次電池又は挿入二次電池は、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、又はマグネシウムイオンなどのキャリアイオンが、固体電解質又は液体電解質などの電解質を介して正極と負極との間を移動するタイプのエネルギー貯蔵デバイスである。二次電池は、単一の電池セル、又は電池を形成するために電気的に結合された２つ以上の電池セルを含み、各電池セルは、正極、負極、電気絶縁セパレータ、及び電解質を含み得る。固体二次電池では、単一の固体材料が、電気絶縁セパレータ及び電解質の両方として機能することができる。

【0004】

ロッキングチェア電池セルでは、正極及び負極の両方が、キャリアイオンが挿入及び脱離する材料を含む。セルが放電される際に、キャリアイオンが負極から脱離され、正極に挿入される。セルが充電される際に、逆のプロセスが発生し、キャリアイオンが正極から脱離され、負極に挿入される。

【0005】

しかしながら、二次電池の充電及び／又は放電中に発生するこのキャリアイオン脱離及び挿入プロセスの一環で、キャリアイオンの少なくとも一部分が、電気化学反応に不可逆的に失われる可能性がある。例えば、固体電解質界面相（ＳＥＩ）として知られているリチウム（又は他のキャリアイオン）及び電解質成分を含む分解生成物が、負極の表面上に形成される可能性がある。このＳＥＩ層の形成は、キャリアイオンを捕捉し、二次電池の循環動作からキャリアイオンを除去し、不可逆的な容量損失につながる。電極アセンブリにおける他の化学プロセス及び電気化学プロセスが、キャリアイオンの損失に影響する可能性もある。そのような損失は、例えば初期充電ステップにおけるＳＥＩ層の形成に起因して、二次電池の形成プロセスの一環で実行される初期充電ステップ中にしばしば発生し、二次電池予備形成に含まれるキャリアイオンの量と比較して著しく低い容量をもたらす。

【0006】

二次電池の電極の補充方法が記載されている（例えば、Ｃａｓｔｌｅｄｉｎｅ ｅｔ ａｌ．の米国特許第１０，７７０，７６０号を参照のこと。これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）。しかしながら、失われたキャリアイオンを補充するためにキャリアイオンを二次電池に実効的かつ効率的に提供するための新しい方法及び構造の必要性が残っている。

【0007】

本開示の様々な態様の中には、二次電池、燃料電池、及び電気化学コンデンサなどのエネルギー貯蔵デバイス用の電極アセンブリを含む構造を製造する方法があり、負極及び／又は正極のＳＥＩ形成及び／又は機械的劣化若しくは電気的劣化の結果として失われた容量を復元することができる。有利なことに、本開示の態様によるエネルギー貯蔵デバイスは、増加したサイクル寿命、より高いエネルギー密度、及び／又は増加した放電速度を提供する。

【発明の概要】

【0008】

簡単に言えば、本開示の一態様は、電極アセンブリと第１及び第２のエンドプレートとを備える構造を製造するための方法であって、電極アセンブリが多孔質電気絶縁材料を含む、方法に関する。電極アセンブリは、積層方向に連続して積層された単位セルの群と、積層方向に沿って分離された反対側にある第１及び第２の縦方向端面とを備え、第１及び第２のエンドプレートは、積層方向に分離されており、第１及び第２の縦方向端面の上に重なっており、（ｉ）各単位セルは、電極構造と、対向電極構造と、電極構造と対向電極構造との間の電気絶縁セパレータと、を備え、（ｉｉ）各単位セル内の電極構造、対向電極構造、及び電気絶縁セパレータは、垂直方向に分離された反対側にある第１及び第２の垂直端面を有し、（ｉｉｉ）垂直方向は、積層方向に直交する。この方法は、ステンシルを使用して多孔質電気絶縁材料を電極アセンブリに提供することを含む。

【0009】

本開示の更に別の態様は、電極アセンブリと第１及び第２のエンドプレートとを備える構造であって、電極アセンブリが多孔質電気絶縁材料を含む、構造に関する。電極アセンブリは、積層方向に連続して積層された単位セルの群と、積層方向に沿って分離された反対側にある第１及び第２の縦方向端面とを備え、第１及び第２のエンドプレートは、積層方向に分離されており、第１及び第２の縦方向端面の上に重なっており、（ｉ）各単位セルは、電極構造と、対向電極構造と、電極構造と対向電極構造との間の電気絶縁セパレータと、を備え、（ｉｉ）各単位セル内の電極構造、対向電極構造、及び電気絶縁セパレータは、垂直方向に分離された反対側にある第１及び第２の垂直端面を有し、（ｉｉｉ）垂直方向は、積層方向に直交する。一態様によれば、第１及び第２の垂直端面は、ステンシルを使用して多孔質電気絶縁材料で少なくとも部分的に覆われている。

【0010】

本開示の他の態様、特徴、及び実施形態は、部分的には、以下の説明及び図面で論じられ、部分的には明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1A】電極制約のセットを有する電極アセンブリの一実施形態の斜視図である。

【図1B】二次電池のための三次元電極アセンブリの一実施形態の概略図である。

【図1C】図１Ｂの電極アセンブリの挿入断面図である。

【図1D】図１Ｂにおける線Ｄに沿って得られる、図１Ｂの電極アセンブリの断面図である。

【図2】電極アセンブリ及び電極制約のセットを備えるエネルギー貯蔵デバイス又は二次電池の一実施形態の分解図を例示する。

【図3A】補助電極を有する、電極アセンブリの実施形態の、Ｚ－Ｙ平面における断面を例示する。

【図3B】内部に開口部を有する電極制約のセットを有する、電極アセンブリの実施形態の、Ｘ－Ｙ平面内の上面図を例示する。

【図4】多孔質電気絶縁材料を含む電極アセンブリの一実施形態の断面図である。

【図5】巻回された電極アセンブリを備える二次電池の実施形態の斜視図及び断面図である。

【図6A】電極アセンブリの電極及び／又は対向電極の第１の垂直端面及び／又は第２の垂直端面に多孔質電気絶縁材料を提供する前（６Ａ）及び後（６Ｂ）の、電極アセンブリの一実施形態の挿入図を有する上面図である。

【図6B】電極アセンブリの電極及び／又は対向電極の第１の垂直端面及び／又は第２の垂直端面に多孔質電気絶縁材料を提供する前（６Ａ）及び後（６Ｂ）の、電極アセンブリの一実施形態の挿入図を有する上面図である。

【図7A】図１Ａに示されるような線Ａ－Ａ’に沿って得られる電極アセンブリの実施形態の断面を例示し、一次成長制約システム及び二次成長制約システムの実施形態の要素を例示する。

【図7B】図１Ａに示されるような線Ｂ－Ｂ’に沿って得られる電極アセンブリの一実施形態の断面を例示し、一次成長制約システム及び二次成長制約システムの実施形態の要素を例示する。

【図7C】図１Ａに示されるような線Ａ－Ａ’に沿って得られる電極アセンブリの一実施形態の断面を例示し、一次成長制約システム及び二次成長制約システムの実施形態の要素を更に例示する。

【図8】二次成長制約システムを有し、かつ電極アセンブリの電極及び／又は対向電極の第１の垂直端面及び／又は第２の垂直端面上に多孔質電気絶縁材料を有する、電極アセンブリの一実施形態の上面図である。

【図9】電極アセンブリの電極及び／又は対向電極の第１の垂直端面及び／又は第２の垂直端面に多孔質電気絶縁材料を提供するプロセスの一部を示す概略図である。

【図10】電極アセンブリ上のステンシルの一実施形態の斜視図である。

【図11A】バンパーのセットの間に位置付けられた電極アセンブリの一実施形態の断面図である。

【図11B】エンドプレートの実施形態の側面図である。

【図11C】エンドプレートの実施形態の側面図である。

【図12】電極アセンブリの周辺部分を覆うステンシルを有する電極アセンブリのセクションの一実施形態の断面図である。

【図13】電極アセンブリの周辺部分を覆うステンシルを有する電極アセンブリのセクションの別の実施形態の断面図である。

【図14】電極アセンブリの周辺部分を覆うステンシルを有する電極アセンブリのセクションの別の実施形態の断面図である。

【図15】湾曲したプロファイルを有するエンドプレートを有する電極アセンブリのセクションの一実施形態の側面図である。

【図16】湾曲したプロファイルを有するエンドプレートを有する電極アセンブリのセクションの一実施形態の別の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の主題の他の態様、実施形態、及び特徴は、添付の図面と併せて考慮すると、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。添付の図面は、概略図であり、縮尺通りに描画されることを意図するものではない。明確にするために、あらゆる要素又は構成要素にあらゆる図で標示が行われるわけではなく、例示が当業者に本発明の主題を理解させるために必要でない場合、本発明の主題の各実施形態のあらゆる要素又は構成要素が示されるわけでもない。

【0013】

定義
本明細書で使用される「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」（すなわち、単数形）は、文脈が明示的に別様に示さない限り、複数の指示対象を指す。例えば、一事例では、「電極」の参照は、単一の電極及び複数の同様の電極の両方を含む。

【0014】

本明細書で使用される「約」及び「およそ」は、記載される値のプラス又はマイナス１０％、５％、又は１％を指す。例えば、一事例では、約２５０μｍであれば、２２５μｍ～２７５μｍを含む。更なる例として、一事例では、約１，０００μｍであれば、９００μｍ～１，１００μｍを含む。別途示されない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される量（例えば、測定値など）などを表す全ての数は、全ての事例において「約」という用語によって修飾されているものと理解されるべきである。したがって、反対のことが示されない限り、以下の明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、近似値である。各数値パラメータは、少なくとも、報告された有意な桁の数に照らして、及び通常の丸め技法を適用することによって解釈されるべきである。

【0015】

二次電池の状態の文脈で本明細書で使用される「充電状態」は、二次電池がその定格容量の少なくとも７５％に充電された状態を指す。例えば、電池は、その定格容量の１００％などの、その定格容量の少なくとも８０％、その定格容量の少なくとも９０％、及び更にはその定格容量の少なくとも９５％まで充電され得る。

【0016】

本明細書で使用される「Ｃレート」は、二次電池が放電されるレートの尺度を指し、放電電流を、電池が１時間でその公称定格容量を送給するであろう理論的な電流引き出し量で除算したものとして定義される。例えば、１ＣのＣレートは、１時間で電池を放電する放電電流を示し、２Ｃのレートは、１／２時間で電池を放電する放電電流を示し、Ｃ／２のレートは、２時間で電池を放電する放電電流を示す、などである。

【0017】

二次電池の状態の文脈で本明細書で使用される「放電状態」は、二次電池がその定格容量の２５％未満に放電された状態を指す。例えば、電池は、その定格容量の１０％未満などの、その定格容量の２０％未満、及び更には、その定格容量の０％などの、その定格容量の５％未満に放電され得る。

【0018】

充電状態と放電状態との間の二次電池のサイクルの文脈で本明細書で使用される「サイクル」は、充電状態又は放電状態のいずれかである第１の状態から、第１の状態の反対である第２の状態（すなわち、第１の状態が放電であった場合は充電状態、又は第１の状態が充電であった場合は放電状態）に電池を移行させるために、電池を充電及び／又は放電し、次いで、電池を第１の状態に戻してサイクルを完了することを指す。例えば、充電状態と放電状態との間の二次電池の単一のサイクルは、充電サイクルでのように、電池を放電状態から充電状態に充電し、次いで、放電状態に戻して、サイクルを完了することを含むことができる。単一のサイクルはまた、放電サイクルでのように、電池を充電状態から放電状態に放電し、次いで、充電状態に戻して、サイクルを完了することを含むことができる。

【0019】

「電極構造」又は「電極活物質」で使用される「電極」という用語について、そのような構造及び／又は材料は、特定の実施形態では、例えば「負極構造」、「アノード構造」、「負極活物質」、及び「アノード活物質」で使用される「アノード」などの「負極」のものに対応し得ることを理解されたい。「対向電極構造」又は「対向電極活物質」で使用される「対向電極」という用語について、そのような構造及び／又は材料は、特定の実施形態では、例えば「正極構造」、「カソード構造」、「正極活物質」、及び「カソード活物質」で使用される「カソード」などの「正極」のものに対応し得ることを理解されたい。すなわち、好適な場合、電極及び／又は対向電極について説明される任意の実施形態は、電極及び／又は対向電極が、それぞれ対応する構造及び材料を含む、具体的には負極及び／又は正極である、同じ実施形態に対応し得る。

【0020】

本明細書で使用される場合、「縦方向軸」、「横方向軸」、及び「垂直軸」は、相互に垂直な軸を指す（すなわち、各々は、互いに直交する）。例えば、本明細書で使用される「縦方向軸」、「横方向軸」、及び「垂直軸」は、三次元の態様又は配向を定義するために使用されるデカルト座標系に類似している。したがって、本明細書における本発明の主題の要素の説明は、要素の三次元の配向を説明するために使用される特定の軸に限定されない。代替的に述べると、軸は、本発明の主題の三次元の態様を参照するときに交換可能であり得る。

【0021】

本明細書で使用される「縦方向」、「横方向」、及び「垂直方向」は、相互に垂直な方向を指す（すなわち、各々は、互いに直交する）。例えば、本明細書で使用される「縦方向」、「横方向」、及び「垂直方向」は、一般に、それぞれ、三次元の態様又は配向を画定するために使用されるデカルト座標系の縦方向軸、横方向軸、及び垂直軸に平行であり得る。

【0022】

電極アセンブリに関して本明細書で言及される「フェレット径」は、２つの平面に垂直な方向で測定される、電極アセンブリを制限する２つの平行平面間の距離として定義される。例えば、縦方向における電極アセンブリのフェレット径は、縦方向に垂直である電極アセンブリを制限する２つの平行平面間の縦方向で測定される距離である。別の例として、横方向の電極アセンブリのフェレット径は、横方向に垂直である電極アセンブリを制限する２つの平行平面間の横方向で測定される距離である。更なる別の例として、垂直方向の電極アセンブリのフェレット径は、垂直方向に垂直である電極アセンブリを制限する２つの平行平面間の垂直方向で測定される距離である。

【0023】

エンドプレートに関して本明細書で使用される「最大垂直範囲」は、いずれかの垂直方向に、垂直軸に沿って最大距離延在するエンドプレートのいずれかの垂直側面上の点として定義される。例えば、垂直方向に分離された第１及び第２の垂直端面を有するエンドプレートについて、第１の最大垂直範囲は、第１の垂直方向の垂直軸に沿った第１の垂直端面上の任意の点の最大距離延在する第１の垂直端面上のその点であり得、第２の最大垂直範囲は、第１の垂直方向とは反対である第２の垂直方向の垂直軸に沿った第２の垂直端面上の任意の点の最大距離延在する第２の垂直端面上のその点であり得る。

【0024】

二次電池の充電状態と放電状態との間のサイクリングの文脈で本明細書で使用される「繰り返されるサイクリング」は、放電状態から充電状態へ、又は充電状態から放電状態へ２回以上サイクリングすることを指す。例えば、充電状態と放電状態との間の繰り返されるサイクリングは、放電状態から充電状態への充電、放電状態へ戻る放電、充電状態への再度の充電、及び放電状態へ戻る最終的な放電でのような、放電状態から充電状態への少なくとも２回のサイクリングを含むことができる。また別の例として、充電状態と放電状態との間の繰り返されるサイクリングは、充電状態から放電状態への放電、充電状態まで戻る充電、放電状態への再度の放電、及び充電状態まで戻る最終的な充電を、少なくとも２回含むことができる更なる例として、充電状態と放電状態との間の繰り返されるサイクリングは、少なくとも５回のサイクリング、及び更には放電状態から充電状態への少なくとも１０回のサイクリングを含むことができる。更なる例として、充電状態と放電状態との間の繰り返されるサイクリングは、放電状態から充電状態へ少なくとも２５回、５０回、１００回、３００回、５００回、及び更には１０００回サイクリングすることを含むことができる。

【0025】

二次電池の文脈で本明細書で使用される「定格容量」は、標準温度条件（２５℃）下で測定される、一定期間にわたって指定された電流を送給する二次電池の容量を指す。例えば、定格容量は、指定された時間の電流出力を判定することによって、又は指定された電流について電流が出力され得る時間を判定し、電流と時間との積を取ることによって、アンペア時の単位で測定され得る。例えば、定格２０アンペア時の電池について、定格に対して電流が２アンペアで指定される場合には、電池は、１０時間の電流出力を提供することとなる電池であると理解され得、逆に、定格に対して時間が１０時間で指定される場合には、電池は、１０時間の間、２アンペアを出力することとなる電池であると理解され得る。特に、二次電池の定格容量は、Ｃレートなどの指定された放電電流での定格容量として与えられてもよく、Ｃレートは、電池がその容量に対して放電されるレートの尺度である。例えば、１ＣのＣレートは、１時間で電池を放電する放電電流を示し、２Ｃは、１／２時間で電池を放電する放電電流を示し、Ｃ／２は、２時間で電池を放電する放電電流を示す、などである。それゆえ、例えば、１ＣのＣレートで２０アンペア時の定格の電池であれば、１時間の間、２０アンペアの放電電流を与え、２ＣのＣレートで２０アンペア時の定格の電池であれば、１／２時間の間、４０アンペアの放電電流を与え、Ｃ／２のＣレートで２０アンペア時の定格の電池であれば、２時間にわたって１０アンペアの放電電流を与える。

【0026】

電極アセンブリの寸法の文脈で本明細書で使用される「最大幅」（Ｗ_ＥＡ）は、電極アセンブリの縦方向端面の反対側にある点から縦方向に測定される電極アセンブリの最大幅に対応する。

【0027】

電極アセンブリの寸法の文脈で本明細書で使用される「最大長さ」（Ｌ_ＥＡ）は、電極アセンブリのラテラル面の反対側にある点から横方向に測定される電極アセンブリの最大長さに対応する。

【0028】

電極アセンブリの寸法の文脈で本明細書で使用される「最大高さ」（Ｈ_ＥＡ）は、電極アセンブリのラテラル面の反対側にある点から横方向に測定される電極アセンブリの最大高さに対応する。

【0029】

詳細な説明
一般に、本開示は、例えば図１Ａ～図１Ｄ及び図２に示されるような、充電状態と放電状態との間で循環する、二次電池１０２などのエネルギー貯蔵デバイス１００を対象とする。二次電池１０２は、電池筐体１０４と、電極アセンブリ１０６と、キャリアイオンと、電池筐体内の非水性液体電解質と、を含む。特定の実施形態では、二次電池１０２はまた、電極アセンブリ１０６の成長を抑制する電極制約のセット１０８を含む。制約されている電極アセンブリ１０６の成長は、電極アセンブリ１０６の１つ以上の寸法の巨視的な増加であり得る。

【0030】

本開示の実施形態によれば、例えば、図３Ａに示されるように、キャリアイオンの供給源を備える補助電極６８６から電極アセンブリ１０６へのキャリアイオンの移送を容易にすることができる、電極アセンブリを製造するための方法が提供される。本明細書で更に詳細に論じられるように、特定の実施形態によれば、キャリアイオンの移送は、電極アセンブリを備える二次電池を活性化するために実行される初期形成プロセスの一部として行われる。他の実施形態によれば、キャリアイオンの移送は、初期形成プロセス中及び／又は充電状態と放電状態との間での循環中に固体電解質界面相（ＳＥＩ）の形成に起因して失われた電極アセンブリにおけるキャリアイオンを補充するためのプロセスの一部として行われる。電極アセンブリを製造する方法は、特定の実施形態では、電極アセンブリへの、キャリアイオンの貫通移送を可能にする多孔質電気絶縁材料の塗布を提供し得る。

【0031】

図１Ａ～図１Ｄを再度参照すると、一実施形態では、電極アセンブリ１０６は、積層方向（すなわち、図１Ｂにおける積層方向Ｄ）に連続して積層された単位セル５０４の群を含む。単位セル群の各構成単位は、電極構造１１０と、対向電極構造１１２と、電極構造と対向電極構造との間の電気絶縁セパレータ１３０と、を備え、電極構造１１０及び対向電極構造１１２を互いに電気的に絶縁する。一例では、図１Ｂに示されるように、電極アセンブリ１０６は、電極構造１１０及び対向電極構造１１２を交互配置で備える、積層された連続した単位セル５０４を備える。図１Ｃは、図１Ｂの電極アセンブリ１０６を有する二次電池１０２を示す挿入図であり、図１Ｄは、図１Ｂの電極アセンブリ１０６を有する二次電池の断面である。積層された連続した単位セル５０４ａ、５０４ｂの他の配置を提供することもできる。

【0032】

一実施形態では、電極構造１１０は、例えば図１Ａ～図１Ｄに示されるように、電極活物質層１３２、及び電極集電体１３６を備える。例えば、電極構造１１０は、１つ以上の電極活物質層１３２の間に配設された電極集電体１３６を備えることができる。一実施形態によれば、電極活物質層１３２は、アノード活物質を含み、電極集電体１３６は、アノード集電体を備える。同様に、一実施形態では、対向電極構造１１２は、対向電極活物質層１３８及び対向電極集電体１４０を備える。例えば、対向電極構造１１２は、１つ以上の対向電極活物質層１３８の間に配設された対向電極集電体１４０を備えることができる。一実施形態によれば、対向電極活物質層１３８は、カソード活物質を含み、対向電極集電体１４０は、カソード集電体を備える。更に、電極構造１１０及び対向電極構造１１２は、それぞれ、本明細書に記載される特定の実施形態及び構造に限定されず、本明細書に具体的に記載されるもの以外の他の構成、構造、及び／又は材料を、電極構造１１０及び対向電極構造１１２を形成するために提供することもできることを理解されたい。特定の実施形態によれば、単位セル群における各単位セル５０４ａ、５０４ｂは、積層された列において、電極集電体１３６の単位セル部分と、電極活物質層１３２を備える電極構造１１０と、電極と対向電極活物質層との間の電気絶縁セパレータ１３０と、対向電極活物質層１３８を備える対向電極構造１１２と、対向電極集電体１４０の単位セル部分と、を備える。特定の実施形態では、電極集電体、電極活物質層、セパレータ、対向電極活物質層、及び対向電極集電体の単位セル部分の順序は、例えば図１Ｃに示されるように、積層された列において互いに隣接する単位セルについて反転され、電極集電体及び／又は対向電極集電体の部分が、隣接する単位セル間で共有されるようになっている。

【0033】

図１Ａ～図１Ｄに示されるような実施形態によれば、電極構造群１１０及び対向電極構造群１１２の構成単位は、それぞれ、積層方向Ｄに対応する交互の配列の方向を有する交互の配列で配置されている。この実施形態に従った電極アセンブリ１０６は、相互に垂直な縦方向軸、横方向軸、及び垂直軸を更に含み、縦方向軸Ａ_ＥＡは、一般に、電極構造群及び対向電極構造群の構成単位の積層方向Ｄに対応するか、又は平行である。図１Ｂにおける実施形態に示されるように、縦方向軸Ａ_ＥＡは、Ｙ軸に対応するものとして示され、横方向軸は、Ｘ軸に対応するものとして示され、垂直軸は、Ｚ軸に対応するものとして示される。

【0034】

本明細書における開示の実施形態によれば、単位セル群の各単位セル５０４内の電極構造１１０、対向電極構造１１２、及び電気絶縁セパレータ１３０は、単位セル群の積層方向に直交する垂直方向に分離された反対側にある第１及び第２の垂直端面を有する。例えば、図１Ｃ及び図４を参照すると、単位セル群の各構成単位における電極構造１１０は、垂直方向に分離された反対側にある第１の垂直端面５００ａ及び第２の垂直端面５００ｂを備えることができ、単位セル群の各構成単位における対向電極構造１１０は、垂直方向に分離された反対側にある第１の垂直端面５０１ａ及び第２の垂直端面５０１ｂを備えることができ、電気絶縁セパレータ１３０は、垂直方向に分離された反対側にある第１の垂直端面５０２ａ及び第２の垂直端面５０２ｂを備えることができる。また別の実施形態によれば、単位セル群の構成単位は、各単位セル構成単位内に、電極構造１１０、電気絶縁セパレータ１３０、及び対向電極構造１１２の反対側にある第１及び第２の垂直端面を横断して延在し、かつ備える第１の垂直縁部５０３ａ及び第２の垂直縁部５０３ｂを有する。図３Ａ及び図４を参照すると、また別の実施形態によれば、同じ単位セル群構成単位内の電極構造１１０及び対向電極構造１１２の第１の垂直端面５００ａ、５０１ａは、互いに垂直にオフセットして、第１の凹部５０５ａを形成し、同じ単位セル群構成単位内の電極構造１１０及び対向電極構造１１２の第２の垂直端面５００ｂ、５０１ｂは、互いに垂直にオフセットして、第２の凹部５０５ｂを形成する。例えば、対向電極の第１及び第２の垂直端面は、同じ単位セル群構成単位内のそれぞれの電極の第１及び第２の垂直端面に対して内側に窪み、かつ／又はオフセットすることができる。図３Ａを参照すると、一実施形態では、単位セル群の構成単位は、電極活物質層１３２及び／又は電気絶縁セパレータ１３０の第１及び第２の垂直端面に対して内側に窪んでいる第１の垂直端面５０１ａ及び第２の垂直端面５０１ｂを有する対向電極活物質層１３８を備える。

【0035】

一実施形態によれば、電極アセンブリ１０６は、単位セル群５０４の構成単位の電極構造１１０及び／又は対向電極構造１１２の第１の垂直端面５００ａ、５０１ａ及び／又は第２の垂直端面５００ｂ、５０１ｂを覆う多孔質電気絶縁材料５０８を更に備える。例えば、図３Ａ及び図４に示されるように、多孔質電気絶縁材料５０８は、単位セル構成単位内の電極構造１１０及び対向電極構造１１２の垂直オフセットによって形成された第１の凹部５０５ａ及び第２の凹部５０５ｂのうちの１つ以上内に位置し得る。特定の実施形態によれば、多孔質電気絶縁材料は、２０％～６０％（多孔質電気絶縁材料の総体積当たりの細孔体積のパーセント）の範囲の多孔率を有する。多孔質電気絶縁材料５０８は、特定の実施形態によれば、イオン伝導構造を提供することができ、補助電極によって単位セル群の構成単位に提供されるキャリアイオンの経路を提供することができる。

【0036】

本開示の一実施形態によれば、例えば図４に示されるように、電極アセンブリ１０６を備え、かつ多孔質電気絶縁材料５０８を有する構造１０１を製造するための方法が提供される。本明細書で更に詳細に論じられるように、図１１～図１２を参照すると、特定の実施形態によれば、電極アセンブリ１０６は、積層方向に連続して積層された単位セル５０４の群と、積層方向に沿って分離された反対側にある第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８とを備える。特定の実施形態によれば、構造１０１は、積層方向に分離され、かつ第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８の上に重なっている第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２を更に備える。この方法及び／又は構造の特定の実施形態によれば、（ｉ）各単位セル５０４は、電極構造１１０、対向電極構造１１２、及び電極構造１１０と対向電極構造１１２との間の電気絶縁セパレータ１３０を備え、（ｉｉ）各単位セル５０４内の電極構造１１０、対向電極構造１１２、及び電気絶縁セパレータ１３０は、垂直方向に分離された反対側にある第１及び第２の垂直端面（５００ａ、５００ｂ）、（５０１ａ、５０１ｂ）、（５０２ａ、５０２ｂ）を有し、（ｉｉｉ）垂直方向は、積層方向に直交する。特定の実施形態によれば、この方法は、ステンシル７００を使用して、多孔質電気絶縁材料５０８を電極アセンブリ１０６に提供することを含む。

【0037】

図１１Ａ～図１１Ｃ及び図１２を参照すると、一実施形態では、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２は、本明細書に更に記載されるように、一次成長制約システムの第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６に対応する。一実施形態によれば、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２は各々、積層方向に直交する平面（例えば、Ｘ－Ｚ平面）内の断面エリアの垂直厚さｔ_ＥＰを含み、積層された連続した単位セルに隣接するそれぞれの第１のエンドプレート及び第２のエンドプレートの内側領域１８０１における第１のエンドプレート及び第２のエンドプレートの各々の第１の断面エリア１８０３の第１の垂直厚さｔ_ＥＰ１は、積層方向のそれぞれの第１の領域の外部にある第１のエンドプレート及び第２のエンドプレートの第２の領域１８０２における第２の断面エリア１８０４の第２の垂直厚さｔ_ＥＰ２よりも大きい。別の実施形態では、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の各々は、各エンドプレートについて最大垂直厚さｔ_ＥＰを有する積層方向に直交する平面内の断面エリアで、それぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}を有する。一実施形態では、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の各々はまた、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の各々の反対側にある第１及び第２の垂直側面（１８５０ａ、１８５０ｂ）上のそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、それぞれの第１及び第２の垂直端面領域（１８０６ａ、１８０６ｂ）を備える。別の実施形態では、第１及び第２のエンドプレートの各々は各々、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の、反対側にある第１及び第２の垂直側面（１８５０ａ、１８５０ｂ）上のそれぞれの第１及び第２の最大垂直範囲（１８０５ａ、１８０５ｂ）と一致する第１及び第２の垂直端面領域（１８０６ａ、１８０６ｂ）を有する。特定の実施形態では、各エンドプレートの、そのエンドプレートの第１及び第２の最大垂直範囲と一致する第１の垂直端面領域１８０６ａ及び第２の垂直端面領域１８０６ｂのうちの１つ以上がまた、そのエンドプレートの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と同時に一致してもよい。

【0038】

図１０～図１２を参照すると、一実施形態では、この方法は、（ａ）第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２上にステンシル開口部７０２を画定するステンシルフレーム７０１を備えるステンシル７００を、ステンシルフレーム７０１が電極アセンブリ１０６の周囲１８５３の少なくとも一部分を覆うように位置付けることを含み、単位セル５０４の群の構成単位の電極構造１１０及び対向電極構造１１２の第１の垂直端面５００ａ、５０１ａが、ステンシル開口部７０２を通して露出する。別の実施形態では、この方法は、（ａ）第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２上にステンシル開口部７０２を画定するステンシルフレーム７０１を備えるステンシル７００を位置付けることを含み、ステンシルフレーム７０１の上面７０３が、垂直方向におけるそれぞれの第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の各々の最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの各々の第１の垂直端面領域１８０６ａを超えないように、ステンシル７００が第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２上に位置付けられる。別の実施形態では、この方法は、（ａ）第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２上にステンシル開口部７０２を画定するステンシルフレーム７０１を備えるステンシル７００を位置付けることを含み、ステンシルフレームの上面７０３が、ステンシルフレームの上面と電極アセンブリの同じ垂直側面上にあるそれぞれの第１及び第２のエンドプレートの各々の第１の最大垂直範囲１８０５ａと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域１８０６ａを超えないように、ステンシルが第１及び第２のエンドプレート上に位置付けられる。

【0039】

一実施形態では、この方法は、（ｂ）ステンシル開口部７０２を通して多孔質電気絶縁材料５０８を塗布して、単位セル群の構成単位の電極構造１１０又は対向電極構造１１２の第１の垂直端面５００ａ、５０１ａを少なくとも部分的に、及び更には完全に覆うことを更に含む。別の実施形態では、この方法は、（ｂ）ステンシル開口部７０２を通して多孔質電気絶縁材料５０８を塗布して、単位セル群の構成単位の対向電極構造１１２の第１の垂直端面５０１ａを少なくとも部分的に、及び更には完全に覆うことを含む。いくつかの実施形態では、単位セル５０４の群の構成単位の各電極構造１１０は、電極活物質１３２の層を備え、単位セル群の構成単位の各対向電極構造１１２は、対向電極活物質の層１３８を備え、（ｂ）ステンシル開口部７０２を通して多孔質電気絶縁材料５０８を塗布して、単位セル群の構成単位の対向電極活物質の層の第１の垂直端面５０７ａを覆うことを含む。

【0040】

一実施形態では、この方法は、（ｃ）単位セル群の構成単位の電極構造１１０及び対向電極構造１１２の第２の垂直端面５００ｂ、５０１ｂがステンシル開口部７０２を通して露出するように、ステンシル７００を第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２上に位置付けることを更に含む。一実施形態では、ステンシルフレーム７０１の上面７０３が、ステンシルフレーム７０１の上面７０３と電極アセンブリ１０６の同じ垂直側面１８５０ａ上にあるそれぞれの第１及び第２のエンドプレートの各々のそれぞれの第２の最大垂直範囲１８０５ｂと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域１８０６ａを超えないように、ステンシル７００が第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２上に位置付けられる。一実施形態では、ステンシルフレーム７０１の上面７０３が、第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の第２の垂直端面領域１８０６ｂを超えないように、ステンシル７００が第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２上に位置付けられる。

【0041】

一実施形態では、この方法は、（ｄ）ステンシル開口部７０２を通して多孔質電気絶縁材料５０８を塗布して、単位セル群の構成単位の電極構造１１０又は対向電極構造１１２の第２の垂直端面５００ｂ、５０１ｂを少なくとも部分的に、及び更には完全に覆うことを更に含む。別の実施形態では、この方法は、（ｄ）ステンシル開口部７０２を通して多孔質電気絶縁材料５０８を塗布して、単位セル群の構成単位の対向電極構造１１０、１１２の第２の垂直端面５０１ｂを少なくとも部分的に、及び更には完全に覆うことを含む。いくつかの実施形態では、単位セル５０４の群の構成単位の各電極構造１１０は、電極活物質１３２の層を備え、単位セル５０４の群の構成単位の各対向電極構造１１２は、対向電極活物質の層１３８を備え、（ｄ）ステンシル開口部７０２を通して多孔質電気絶縁材料５０８を塗布して、単位セル群の構成単位の対向電極活物質の層の第２の垂直端面５０７ｂを覆うことを含む。

【0042】

一実施形態では、この方法は、多孔質電気絶縁材料５０８を電極アセンブリ１０６に塗布した後、垂直方向に垂直な軸（例えば、Ｘ軸又はＺ軸）の周りで電極アセンブリ１０６を回転させることを更に含む。いくつかの実施形態では、電極アセンブリは、電極構造又は対向電極構造の第１の垂直端面５００ａ、５０１ａへの多孔質電気絶縁材料の塗布に続いて回転され、この方法は、回転後に多孔質電気絶縁材料を電極構造又は対向電極構造の第２の垂直端面５００ｂ、５０１ｂに塗布することを更に含む。本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、この方法は、電極アセンブリ１０６を、積層方向の縦方向軸、又は積層方向及び垂直方向に直交する横方向の横方向軸を中心に回転させて、電極構造及び対向電極構造の第１及び第２の垂直端面（５００ａ、５００ｂ）、（５０１ａ、５０１ｂ）の位置を垂直方向に反転させることを含む。

【0043】

本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、積層方向に直交する断面エリアにおける電極構造１１０及び対向電極構造１１２の最大垂直厚さは、垂直方向における第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の各々のそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}を超えない。別の実施形態では、積層方向に直交する断面エリアにおける対向電極構造１１２の最大垂直厚さは、垂直方向における第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の各々のそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}を超えない。一実施形態では、積層方向に直交する断面エリアにおける、対向電極構造１１２の対向電極活物質の層１３８の最大垂直厚さは、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートの各々のそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}を超えない。

【0044】

一実施形態では、電極構造１１０及び対向電極構造１１２の第１の垂直端面５００ａ、５０１ａは、第１の垂直端面５００ａ、５０１ａと電極アセンブリの同じ垂直側面１８５０ａ上の第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲１８０５ａと一致する、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の第１の垂直端面領域１８０６ａを超えない。一実施形態では、対向電極構造１１２の第１の垂直端面５０１ａは、第１の垂直端面５０１ａと電極アセンブリの同じ垂直側面１８５０ａ上の第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲１８０５ａと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域１８０６ａを超えない。別の実施形態では、対向電極構造１１２の対向電極活物質の層１３８の第１の垂直端面５０７ａは、第１の垂直端面５０７ａと電極アセンブリの同じ垂直側面１８５０ａ上の第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲１８０５ａと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域１８０６ａを超えない。

【0045】

一実施形態では、電極構造１１０及び対向電極構造１１２の第２の垂直端面５００ｂ、５０１ｂは、第２の垂直端面５００ｂ、５０１ｂと電極アセンブリの同じ垂直側面１８５０ｂ上の第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲１８０５ｂと一致する、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１１８２の第２の垂直端面領域１８０６ｂを超えない。別の実施形態では、対向電極構造１１２の第２の垂直端面５０１ｂは、第２の垂直端面５０１ｂと電極アセンブリの同じ垂直側面１８５０ｂ上の第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲１８０５ｂと一致する、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の第２の垂直端面領域１８０６ｂを超えない。別の実施形態では、対向電極構造１１２の対向電極活物質の層の第２の垂直端面５０７ｂは、第２の垂直端面５０７ｂと電極アセンブリの同じ垂直側面１８５０ｂ上の第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の第２の最大垂直範囲１８０５ｂと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面領域１８０６ｂを超えない。

【0046】

別の実施形態では、電極構造１１０及び対向電極構造１１２の第１の垂直端面５００ａ、５０１ａは、第１の垂直端面５００ａ、５０１ａと電極アセンブリの同じ垂直側面１８５０ａ上の第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲１８０５ａと一致する、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の第１の垂直端面領域１８０６ａに対して窪んでいる。また別の実施形態では、対向電極構造１１２の第１の垂直端面５０１ａは、第１の垂直端面５０１ａと電極アセンブリの同じ垂直側面１８５０ａ上の第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲１８０５ａに対して窪んでいる。いくつかの実施形態では、単位セル５０４の群の構成単位の各電極構造１１０は、電極活物質の層１３２を備え、単位セル５０４の群の構成単位の各対向電極構造１１２は、対向電極活物質の層１３８を備え、対向電極構造１１２の対向電極活物質の層の第１の垂直端面５０７ａは、第１の垂直端面５０７ａと電極アセンブリの同じ垂直側面１８５０ａ上の第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲１８０５ａに対して窪んでいる。いくつかの他の実施形態では、単位セル５０４の群の構成単位の各電極構造１１０は、電極活物質の層１３２を備え、単位セル群の構成単位の各対向電極構造１１２は、対向電極活物質の層１３８を備え、積層方向に直交する平面内の対向電極構造１１２の対向電極活物質の層の最大垂直厚さは、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートの各々のそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}を超えない。

【0047】

一実施形態では、電極構造１１０及び対向電極構造１１２の第２の端面５００ｂ、５０１ｂは、第２の垂直端面５００ｂ、５０１ｂと同じ電極アセンブリの垂直側面１８５０ｂ上の第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲１８０５ｂに対して窪んでいる。別の実施形態では、対向電極構造１１２の第２の端面５０１ｂは、第２の垂直端面５０１ｂと電極アセンブリの同じ垂直側面１８５０ｂ上の第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲１８０５ｂに対して窪んでいる。いくつかの実施形態では、単位セル群の構成単位の各電極構造１１０は、電極活物質の層１３２を備え、単位セル群の構成単位の各対向電極構造１１２は、対向電極活物質の層１３８を備え、対向電極構造１１２の対向電極活物質の層の第２の端面５０７ｂは、第２の端面と電極アセンブリの同じ垂直側面１８５０ｂ上の第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲１８０５ｂと一致する第１及び第２のエンドプレートの第２の表面領域１８０６ｂに対して窪んでいる。

【0048】

本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、（ａ）において、ステンシルフレームの上面７０３が、電極アセンブリ１０６における電極構造１１０又は対向電極構造１１２の第１の端面５００ａ、５０１ａの垂直上方に離間配置されるように、ステンシル７００が位置付けられる。別の実施形態では、（ａ）において、ステンシルフレームの上面７０３が、電極アセンブリにおける対向電極構造１１２の第１の端面５０１ａの垂直上方に離間配置されるように、ステンシル７００が位置付けられる。いくつかの実施形態では、単位セル群の構成単位の各電極構造１１０は、電極活物質の層１３２を備え、単位セル群の構成単位の各対向電極構造１１２は、対向電極活物質の層１３８を備え、（ａ）において、ステンシルフレームの上面７０３が、電極アセンブリにおける対向電極構造１１２の対向電極活物質の層の第１の端面５０７ａの垂直上方に離間配置されるように、ステンシル７００が位置付けられる。

【0049】

一実施形態では、（ｃ）において、ステンシルフレームの上面７０３が、電極構造１１０又は対向電極構造１１２の第２の端面５００ｂ、５０１ｂの垂直上方に離間配置されるように、ステンシル７００が位置付けられる。別の実施形態では、（ｃ）において、ステンシルフレームの上面７０３が、電極アセンブリ１０６における対向電極構造１１２の第２の端面５０１ｂの垂直上方に離間配置されるように、ステンシル７００が位置付けられる。いくつかの実施形態では、単位セル５０４の群の構成単位の各電極構造１１０は、電極活物質の層１３２を備え、単位セル５０４の群の構成単位の各対向電極構造１１２は、対向電極活物質の層１３８を備え、（ｃ）において、ステンシルフレームの上面７０３が、電極アセンブリにおける対向電極構造１１２の対向電極活物質の層の第２の端面５０７ｂの垂直上方に離間配置されるように、ステンシル７００が位置付けられる。

【0050】

本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、（ａ）において、ステンシルフレームの上面７０３が、電極アセンブリにおける電極構造１１０又は対向電極構造１１２の第１の端面５００ａ、５０１ａを超えないか、又はこれらの垂直下方に離間配置されるように、ステンシル７００が位置付けられる。別の実施形態では、（ａ）において、ステンシルフレームの上面７０３が、電極アセンブリにおける対向電極構造１１２の第１の端面５０１ａを超えないか、又はこれらの垂直下方に離間配置されるように、ステンシル７００が位置付けられる。いくつかの実施形態では、単位セル５０４の群の構成単位の各電極構造１１０は、電極活物質の層１３２を備え、単位セル５０４の群の構成単位の各対向電極構造１１２は、対向電極活物質の層１３８を備え、（ａ）において、ステンシルフレームの上面７０３が、電極アセンブリにおける対向電極構造１１２の対向電極活物質の層の第１の端面５０７ａを超えないか、又はこれらの垂直下方に離間配置されるように、ステンシル７００が位置付けられる。

【0051】

一実施形態では、（ｃ）において、ステンシルフレームの上面７０３が、電極アセンブリ１０６における電極構造１１０又は対向電極構造１１２の第２の端面５００ｂ、５０１ｂを超えないか、又はこれらの垂直下方に離間配置されるように、ステンシル７００が位置付けられる。別の実施形態では、（ｃ）において、ステンシルフレームの上面７０３が、電極アセンブリにおける対向電極構造１１２の第２の端面５０１ｂを超えないか、又はこれらの垂直下方に離間配置されるように、ステンシル７００が位置付けられる。いくつかの実施形態では、単位セル群の構成単位の各電極構造１１０は、電極活物質の層１３２を備え、単位セル群の構成単位の各対向電極構造１１２は、対向電極活物質の層１３８を備え、（ｃ）において、ステンシルフレームの上面７０３が、電極アセンブリにおける対向電極構造１１２の対向電極活物質の層の第２の端面５０７ｂを超えないか、又はこれらの垂直下方に離間配置されるように、ステンシル７００が位置付けられる。一実施形態では、（ａ）又は（ｃ）のいずれかにおいて、ステンシル７００は、積層方向に、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の周囲の周りに位置付けられる。一実施形態では、（ａ）及び（ｃ）のうちの１つ以上において、ステンシル開口部は、エンドプレートの最大垂直範囲又は最大厚さのうちの１つ以上と一致する第１の垂直端面領域１８０６ａ（（ａ）における）及び／又は第２の垂直端面領域１８０６ｂ（（ｃ）における）が開口部を通して露出するように位置付けられる。特定の実施形態では、エンドプレート１８０、１８２の少なくとも一部分をステンシル開口部内に収容することによって、エンドプレートは、積層方向におけるステンシルの延長部として作用する。

【0052】

本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、（ａ）において、ステンシルフレーム７０１は、第１及び第２のエンドプレートの外側領域１８０２の受容表面領域１８１３ａ上に受容され、外側領域１８０２は、積層された連続した単位セル５０４に隣接する内側領域１８０１における積層方向に直交する第１の断面エリア１８０３における第１の垂直厚さｔ_ＥＰ１よりも小さい、積層方向に直交する第２の断面エリア１８０４における第２の垂直厚さｔ_ＥＰ２を有する。別の実施形態では、（ｃ）において、ステンシルフレーム７０１は、第１及び第２のエンドプレートの外側領域１８０２の受容表面領域１８１３ｂ上に受容され、外側領域１８０２は、積層された連続した単位セル５０４に隣接する内側領域１８０１における積層方向に直交する第１の断面エリア１８０３における第１の垂直厚さｔ_ＥＰ１よりも小さい、積層方向に直交する第２の断面エリア１８０４における第２の垂直厚さｔ_ＥＰ２を有する。一実施形態では、（ａ）において、ステンシルフレーム７０１は、垂直方向におけるそれぞれの第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲１８０５ａと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域１８０６ａを超えないか、又は第１の表面領域１８０６ａを下回る、第１及び第２のエンドプレートの外側領域１８０２の受容表面領域１８１３ａ上に受容される。別の実施形態では、（ｃ）において、ステンシルフレーム７０１は、垂直方向におけるそれぞれの第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲１８０５ｂと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の表面領域１８０６ｂを超えないか、又は第２の表面領域１８０６ｂを下回る、第１及び第２のエンドプレートの外側領域１８０２の受容表面領域１８１３ｂ上に受容される。

【0053】

いくつかの実施形態では、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２は各々、第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの反対側にある第１の垂直側面１８５０ａ及び第２の垂直側面１８５０ｂ上に第１のエンドプレート垂直端面１８７０ａ及び第２のエンドプレート垂直端面１８７０ｂを備え、第１の垂直端面及び第２の垂直端面のうちの少なくとも１つは、積層された連続した単位セルに隣接する内側領域における内面領域１８０７と、積層方向に内面領域の外部にある外側領域における外面領域１８０８と、を含み、外面領域１８０８は、内面領域１８０７から垂直方向内側にオフセットしている。

【0054】

いくつかの実施形態では、第１のエンドプレート垂直端面１８７０ａ及び第２のエンドプレート垂直端面１８７０ｂの各々は、積層された連続した単位セルに隣接する内側領域１８０１で垂直方向に分離された反対側にある内面領域１８０７ａ、１８０７ｂと、積層方向に内側領域１８０１の外部にある外側領域１８０２で垂直方向に分離された反対側にある外面領域１８０８ａ、１８０８ｂと、を含み、第１及び第２のエンドプレート垂直端面の各々の反対側にある外面領域１８０８ａ、１８０８ｂは、反対側にある内面領域１８０７ａ、１８０７ｂから垂直方向内側にオフセットしている。

【0055】

一実施形態では、ステンシルフレーム７０１は、第１の反対側にあるレッジ７０４ａ及び第２の反対側にあるレッジ７０４ｂを備え、（ａ）又は（ｃ）のいずれかにおいて、ステンシルフレーム７０１の第１の反対側にあるレッジ７０４ａ及び第２の反対側にあるレッジ７０４ｂが、ステンシルフレームと電極アセンブリの同じ垂直側面１８５０ａ、１８５０ｂ上にある第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の内向きにオフセットした外面領域１８０８ａ、１８０８ｂによって受容されるように、ステンシル７００が電極アセンブリ１０６上に位置付けられる。別の実施形態では、ステンシルフレーム７０１は、第１の反対側にあるレッジ７０４ａ及び第２の反対側にあるレッジ７０４ｂを備え、（ａ）及び（ｃ）のいずれかにおいて、第１の反対側にあるフレーム領域７０４ａ及び第２の反対側にあるフレーム領域７０４ｂの上側フレーム表面７０３は、上側フレーム表面７０３が、垂直方向におけるそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の第１の表面領域１８０６ａを延在して超えないように、又は第１の表面領域１８０６ａに対して窪んでいるように位置付けられる。いくつかの実施形態では、ステンシルフレーム７０１は、第１の反対側にあるレッジ７０４ａ及び第２の反対側にあるレッジ７０４ｂを備え、（ａ）において、第１の反対側にあるフレーム領域７０４ａ及び第２の反対側にあるフレーム領域７０４ｂの上側フレーム表面７０３は、上側フレーム表面７０３が、第１の反対側にあるフレーム領域及び第２の反対側にあるフレーム領域の上側表面７０３と電極アセンブリの同じ垂直側面１８５０ａ上にある第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲１８０５ａと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域１８０６ａを延在して超えないか、又は第１の表面領域１８０６ａに対して窪んでいるように位置付けられる。いくつかの実施形態では、ステンシルフレーム７０１は、第１の反対側にあるレッジ７０４ａ及び第２の反対側にあるレッジ７０４ｂを備え、（ｃ）において、第１の反対側にあるフレーム領域７０４ａ及び第２の反対側にあるフレーム領域７０４ｂの上側フレーム表面７０３は、上側フレーム表面７０３が、第１の反対側にあるフレーム領域及び第２の反対側にあるフレーム領域の上側表面７０３と電極アセンブリの同じ垂直側面１８５０ｂ上にある第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲１８０５ｂと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の表面領域１８０６ｂを延在して超えないか、又は第２の表面領域１８０６ｂに対して窪んでいるように位置付けられる。

【0056】

図１１Ａ～図１１Ｃ及び図１２～図１３を参照すると、本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、電極アセンブリ１０６は、積層方向の縦方向軸（例えば、Ｙ軸）、及び垂直方向の垂直軸（例えば、Ｚ軸）を含み、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２は各々、面取りされているか、傾斜しているか、段状であるか、又はそれらの任意の組み合わせである垂直軸及び縦方向軸の平面内の断面プロファイルを有する第１の反対側にある垂直端面１８７０ａ及び第２の反対側にある垂直端面１８７０ｂを備える。一実施形態では、図１２に示されるように、垂直軸及び縦方向軸の平面内の第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の各々の断面プロファイルは、内側領域１８０１から外側領域１８０２まで単調に減少する。一実施形態では、図１３に示されるように、垂直軸及び縦方向軸の平面内の第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の各々の断面プロファイルは、それぞれの第１及び第２のエンドプレートの各々において、内側領域１８０１から外側領域１８０２まで段状に減少する。一実施形態では、それぞれの第１及び第２のエンドプレートの外側領域１８０２は、ステンシルフレーム７０１を受容するように適合された段状の特徴１８６０を含む。

【0057】

本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、（ｂ）は、ブレード７０５を使用して、ステンシル開口部７０２を通して多孔質電気絶縁材料５０８のスラリを塗布して、単位セル群５０４の構成単位の電極構造１１０又は対向電極構造１１２の第１の垂直端面５００ａ、５０１ａを少なくとも部分的に、及び更には完全に覆うことを含む。別の実施形態では、（ｂ）は、ブレードを使用して、ステンシル開口部７０２を通して多孔質電気絶縁材料５０８のスラリを塗布して、単位セル群５０４の構成単位の対向電極構造１１２の第１の垂直端面５０１ａを少なくとも部分的に、及び更には完全に覆うことを含む。いくつかの実施形態では、単位セル５０４の群の構成単位の各電極構造１１０は、電極活物質の層１３２を備え、単位セル５０４の群の構成単位の各対向電極構造１１２は、対向電極活物質の層１３８を備え、（ｂ）は、ブレードを使用して、ステンシル開口部７０２を通して多孔質電気絶縁材料５０８のスラリを塗布して、単位セル群５０４の構成単位の対向電極構造１１２の対向電極活物質の層の第１の垂直端面５０７ａを少なくとも部分的に、及び更には完全に覆うことを含む。

【0058】

本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、（ｄ）は、ブレード７０５を使用して、ステンシル開口部７０２を通して多孔質電気絶縁材料５０８のスラリを塗布して、単位セル群５０４の構成単位の電極構造１１０又は対向電極構造１１２の第２の垂直端面５００ｂ、５０１ｂを少なくとも部分的に、及び更には完全に覆うことを含む。別の実施形態では、（ｄ）は、ブレードを使用して、ステンシル開口部７０２を通して多孔質電気絶縁材料５０８のスラリを塗布して、単位セル群５０４の構成単位の対向電極構造１１２の第２の垂直端面５０１ｂを少なくとも部分的に、及び更には完全に覆うことを含む。いくつかの実施形態では、単位セル５０４の群の構成単位の各電極構造１１０は、電極活物質の層１３２を備え、単位セル５０４の群の構成単位の各対向電極構造１１２は、対向電極活物質の層１３８を備え、（ｄ）は、ブレードを使用して、ステンシル開口部７０２を通して多孔質電気絶縁材料５０８のスラリを塗布して、単位セル群５０４の構成単位の対向電極構造１１２の対向電極活物質の層の第２の垂直端面５０７ｂを少なくとも部分的に、及び更には完全に覆うことを含む。

【0059】

本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、（ｂ）は、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面１８７０ａに沿って、垂直方向及び積層方向に直交する横方向にブレードを走行させて、ステンシル開口部７０２を通して多孔質電気絶縁材料５０８を電極構造１１０又は対向電極構造１１２の第１の垂直端面５００ａ、５０１ａに塗布することを含む。別の実施形態では、ブレードは、垂直方向におけるそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域１８０６ａにおいて第１の垂直端面１８７０ａを横断して走行する。特定の実施形態では、ブレードは、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの第１の最大範囲１８０５ａと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域１８０６ａにおいて第１の垂直端面１８７０ａを横断して走行する。また別の実施形態では、（ｂ）は、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面１８７０ａを横断して、積層方向及び垂直方向に直交する横方向にブレードを走行させることを含む。いくつかの実施形態では、（ｂ）において、ブレードの長さは、第１のエンドプレート１８０から第２のエンドプレート１８２まで積層方向に電極アセンブリ１０６を横断して延在する。いくつかの実施形態では、（ｂ）において、多孔質電気絶縁材料５０８は、ブレード又は電極アセンブリ１０６の表面のいずれかに塗布され、ブレードを、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面１８７０ａに沿って横方向に走行させる。一実施形態では、ブレードを第１及び第２のエンドプレートを横断して走行及び／又は掃引させる際に、ブレードを、第１の垂直端面のうちの１つ以上と接触させる。

【0060】

本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、（ｄ）は、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の第２の垂直端面１８７０ｂに沿って、垂直方向及び積層方向に直交する横方向にブレードを走行させて、ステンシル開口部７０２を通して多孔質電気絶縁材料５０８を電極構造１１０又は対向電極構造１１２の第２の端面５００ｂ、５０１ｂに塗布することを含む。一実施形態では、ブレードを、垂直方向におけるそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の表面領域１８０６ｂにおいて第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面１８７０ｂを横断して走行させる。特定の実施形態では、ブレードを、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの第２の最大範囲１８０５ｂと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の表面１８０６ｂにおいて第２の垂直端面１８７０ｂを横断して走行させる。別の実施形態では、ブレードを、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の第２の垂直端面１８７０ｂを横断して、積層方向及び垂直方向に直交する横方向に走行させる。いくつかの実施形態では、（ｂ）において、ブレードの長さは、第１のエンドプレート１８０から第２のエンドプレート１８２まで積層方向に電極アセンブリ１０６を横断して延在する。また別の実施形態では、（ｄ）は、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面１８７０ｂに沿って、垂直方向及び積層方向に直交する横方向にブレードを走行させて、ステンシル開口部７０２を通して多孔質電気絶縁材料５０８を電極構造１１０又は対向電極構造１１２の第２の端面５００ｂ、５０１ｂに塗布することを含む。いくつかの実施形態では、（ｄ）は、多孔質電気絶縁材料５０８を、ブレード又は電極アセンブリ１０６の表面のいずれかに塗布し、ブレードを、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面１８７０ｂに沿って横方向に走行させることを含む。一実施形態では、ブレードを第１及び第２のエンドプレートを横断して走行及び／又は掃引させる際に、ブレードを、第２の垂直端面のうちの１つ以上と接触させる。

【0061】

本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、（ａ）は、積層された連続した単位セル５０４に隣接する第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の第１の垂直端面１８７０ａの少なくとも一部分がステンシル開口部７０２を通して露出するように、ステンシル７００を位置付けることを含む。別の実施形態では、（ｃ）は、積層された連続した単位セル５０４に隣接する第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の第２の垂直端面１８７０ｂの少なくとも一部分がステンシル開口部７０２を通して露出するように、ステンシル７００を位置付けることを含む。例えば、特定の実施形態では、積層された連続した単位セルに隣接する第１及び第２のエンドプレートの内側領域１８０１に位置する内面領域１８０７ａ、１８０７ｂは、（ａ）及び（ｃ）のいずれかにおいてステンシル開口部を通して露出することができる。

【0062】

本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、（ａ）は、垂直方向におけるそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直側面１８５０ａ上の第１の表面領域１８０６ａがステンシル開口部７０２を通して露出するように、ステンシル７００を位置付けることを含む。別の実施形態では、（ａ）は、第１の最大垂直範囲１８０５ａを有する第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直側面１８５０ａ上の第１の表面領域１８０６ａがステンシル開口部７０２を通して露出するように、ステンシル７００を位置付けることを含む。

【0063】

本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、（ｃ）は、垂直方向におけるそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直側面１８５０ｂ上の第２の表面領域１８０６ｂがステンシル開口部７０２を通して露出するように、ステンシル７００を位置付けることを含む。別の実施形態では、（ｃ）は、第２の最大垂直範囲１８０５ｂと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直側面１８５０ｂ上の第２の表面領域１８０６ｂがステンシル開口部７０２を通して露出するようにステンシル７００を位置付けることを含む。

【0064】

本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、（ａ）及び（ｃ）のいずれかにおいて、ステンシルフレーム７０１が、積層方向及び垂直方向の両方に直交する横方向に電極アセンブリ１０６の周辺１８５３を少なくとも部分的に覆うように、ステンシル７００が位置付けられる。

【0065】

本明細書に開示される方法によれば、一実施形態で図１４を参照すると、各単位セル５０４は、それぞれの電極構造１１０及び対向電極構造１１２から、積層方向及び垂直方向の両方に直交する反対の横方向に延在する電極集電体端部セクション５１２及び対向電極集電体端部セクション５１３を備える。いくつかの実施形態では、電極集電体１３６及び対向電極集電体１４０の端部セクションは、電極構造１１０及び対向電極構造１１２の第１及び第２の垂直端面（５００ａ、５００ｂ）、（５０１ａ、５０１ｂ）に対して垂直方向に窪んでいる。いくつかの実施形態では、（ａ）及び（ｃ）のいずれかにおいて、ステンシルフレーム７０１が、積層方向及び垂直方向に直交する横方向に電極アセンブリ１０６の周囲にある電極集電体１３６及び対向電極集電体１４０の端部セクション５１２、５１３を少なくとも部分的に覆うように、ステンシル７００が位置付けられる。いくつかの実施形態では、（ａ）及び（ｃ）のいずれかにおいて、電極集電体１３６及び対向電極集電体１４０の端部セクション５１２、５１３がステンシルフレーム７０１に対して窪むように、ステンシル７００が位置付けられる。いくつかの実施形態では、（ａ）及び（ｃ）のいずれかにおいて、ステンシルフレーム７０１の反対側にある横方向レッジ７０４ａ、７０４ｂが、電極集電体１３６及び対向電極集電体１４０の端部セクション５１２、５１３上に位置付けられるように、ステンシル７００が位置付けられる。一実施形態では、端部セクション５１２、５１３は、バスバーに接続されるように構成された集電体接続領域５１２ａ、５１３ａの両方を含むことができ、横方向の集電体接続領域の外部にあり、かつそれぞれのバスバーに接続するための集電体接続領域５１２ａ、５１３ａを露出させるために構造１０１の組み立て中に取り外されるように構成された、取り外し可能な領域５１２ｂ、５１３ｂを更に含むことができる。図１４に示される実施形態では、端部セクションの横方向端部に取り外し可能な領域５１２ｂ、５１３ｂを含む端部セクション５１２、５１３と、ステンシル７００と、は、集電体接続領域５１２ａ、５１３ａ及び取り外し可能な領域５１２ｂ、５１３ｂの両方にわたって提供されて、これらの領域への多孔質電気絶縁材料の塗布を阻害する。

【0066】

本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、電極集電体１３６及び対向電極集電体１４０の端部セクション５１２、５１３の第１及び第２の垂直端面（５１５ａ、５１５ｂ）、（５１６ａ、５１６ｂ）は、（ｉ）電極構造１１０の第１の垂直端面５００ａ及び第２の垂直端面５００ｂと、（ｉｉ）第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の、第１及び第２の最大垂直範囲（１８０５ａ、１８０５ｂ）と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直表面領域１８０６ａ及び第２の垂直表面領域１８０６ｂと、（ｉｉｉ）垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直表面領域１８０６ａ及び第２の垂直表面領域１８０６ｂと、のいずれかに対して少なくとも０．０１０ｍｍ窪んでいる。いくつかの実施形態では、電極集電体１３６及び対向電極集電体１４０の端部セクション５１２、５１３の第１及び第２の垂直端面（５１５ａ、５１５ｂ）、（５１６ａ、５１６ｂ）は、（ｉ）電極構造の第１の垂直端面５００ａ及び第２の垂直端面５００ｂと、（ｉｉ）第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の第１の最大垂直範囲１８０５ａ及び第２の最大垂直範囲１８０５ｂと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域１８０６ａ及び第２の表面領域１８０６ｂと、（ｉｉｉ）垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域１８０６ａ及び第２の表面領域１８０６ｂと、のいずれかに対して少なくとも０．０２５ｍｍ窪んでいる。いくつかの実施形態では、電極集電体１３６及び対向電極集電体１４０の端部セクション５１２、５１３の第１及び第２の垂直端面（５１５ａ、５１５ｂ）、（５１６ａ、５１６ｂ）は、（ｉ）電極構造の第１の垂直端面５００ａ及び第２の垂直端面５００ｂと、（ｉｉ）第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の第１及び第２の最大垂直範囲（１８０５ａ、１８０５ｂ）と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域１８０６ａ及び第２の表面領域１８０６ｂと、（ｉｉｉ）垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域１８０６ａ及び第２の表面領域１８０６ｂと、のいずれかに対して少なくとも０．０５０ｍｍ窪んでいる。いくつかの実施形態では、電極集電体１３６及び対向電極集電体１４０の端部セクション５１２、５１３の第１及び第２の垂直端面（５１５ａ、５１５ｂ）、（５１６ａ、５１６ｂ）は、電極集電体１３６及び対向電極集電体１４０の端部セクション５１２、５１３の第１及び第２の垂直端面（５１５ａ、５１５ｂ）、（５１６ａ、５１６ｂ）と、電極構造又は対向電極構造の第１及び第２の垂直端面（５００ａ、５００ｂ）、（５０１ａ、５０１ｂ）と、の間の垂直距離にステンシルフレーム７０１を収容するように窪んでいる。

【0067】

本明細書に開示される方法によれば、一実施形態では、この方法は、電極アセンブリ１０６を積層方向に反対側にあるバンパー８００のセットの間に配置し、バンパーを介して第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２に積層方向に圧力を加えることを更に含む。一実施形態では、反対側にあるバンパー８００のセットは、エンドプレート１８０、１８２の第１の縦方向端面１８９０ａ及び第２の縦方向端面１８９０ｂを押圧し、これらに対して圧縮圧力を及ぼす。一実施形態では、電極アセンブリ１０６は、第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲１８０５ａと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域１８０６ａが、垂直方向にバンパーの第１の垂直端面８０１ａ及び第２の垂直端面８０１ｂを通り過ぎて延在するように、バンパー８００間に配置されている。いくつかの実施形態では、電極アセンブリ１０６は、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の第１の表面領域１８０６ａが、垂直方向にバンパーの第１の垂直端面８０１ａ及び第２の垂直端面８０１ｂを通り過ぎて延在するように、バンパー８００間に配置されている。

【0068】

いくつかの実施形態では、この方法は、ステンシルフレーム７０１の少なくとも一部分を反対側にあるバンパー８００のセット上に載設することを更に含む。いくつかの実施形態では、第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲１８０５ａ及び第２の最大垂直範囲１８０５ｂと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域１８０６ａ及び第２の表面領域１８０６ｂは、バンパーのセットの第１の垂直端面８０１ａ及び第２の垂直端面８０１ｂを通り過ぎて少なくとも０．０１０ｍｍ延在する。いくつかの実施形態では、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域１８０６ａ及び第２の表面領域１８０６ｂは、バンパーのセットの第１の垂直端面８０１ａ及び第２の垂直端面８０１ｂを通り過ぎて少なくとも０．０１０ｍｍ延在する。いくつかの実施形態では、第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲１８０５ａ及び第２の最大垂直範囲１８０５ｂと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域１８０６ａ及び第２の表面領域１８０６ｂは、バンパーのセットの第１の垂直端面８０１ａ及び第２の垂直端面８０１ｂを通り過ぎて少なくとも０．０２５ｍｍ延在する。いくつかの実施形態では、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域１８０６ａ及び第２の表面領域１８０６ｂは、バンパーのセットの第１の垂直端面８０１ａ及び第２の垂直端面８０１ｂを通り過ぎて少なくとも０．０２５ｍｍ延在する。いくつかの実施形態では、第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲１８０５ａ及び第２の最大垂直範囲１８０５ｂと一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域１８０６ａ及び第２の表面領域１８０６ｂは、バンパーのセットの第１の垂直端面８０１ａ及び第２の垂直端面８０１ｂを通り過ぎて少なくとも０．０５０ｍｍ延在する。いくつかの実施形態では、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域１８０６ａ及び第２の表面領域１８０６ｂは、バンパーのセットの第１の垂直端面８０１ａ及び第２の垂直端面８０１ｂを通り過ぎて少なくとも０．０５０ｍｍ延在する。

【0069】

本明細書に開示される実施形態によれば、一実施形態では、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の各々の断面厚さｔ_ＥＰは、積層された連続した単位セルに隣接するそれぞれの第１及び第２のエンドプレートの内側領域１８０１から、積層方向に第１の領域の外部にあるそれぞれの第１のエンドプレート及び第２のエンドプレートの外側領域１８０２まで、積層方向に減少する。

【0070】

図３Ａ～図３Ｂを参照すると、特定の実施形態によれば、多孔質電気絶縁材料５０８を通して、キャリアイオンを補助電極６８６から単位セル群５０４の構成単位に移送する方法が提供される。上記で論じられるように、キャリアイオンは、単位セルの構成単位の電極構造１１０にキャリアイオンを提供して、初期形成プロセス中に形成され得る固体電解質界面（ＳＥＩ）層の形成、又は電極アセンブリ１０６を有する二次電池１０２の後続の充電サイクルから結果として生じるキャリアイオンの損失を補償するために移送され得る。特定の実施形態では、対向電極構造から単位セル内に導入されたキャリアイオンの一部分は、このＳＥＩ層で不可逆的に結合し、それゆえ、サイクル動作から、すなわちユーザに利用可能な容量から、除去される。結果として、初期放電中に、初期充電動作中にカソードによって最初に提供されたよりも少ないキャリアイオンが電極構造から対向電極構造に戻され、不可逆的な容量損失につながる。二次電池の各後続の充電及び放電サイクル中に、電極構造及び／又は対向電極構造の機械的劣化及び／又は電気的劣化から結果として生じる容量損失は、サイクル当たりはるかに少ない傾向があるが、サイクル当たりの比較的小さいキャリアイオン損失でさえ、電池が老朽化するにつれて、エネルギー密度及びサイクル寿命の低下に大きく影響する。加えて、電極構造及び対向電極構造には化学的劣化及び電気化学的劣化も起こり、容量損失を引き起こし得る。したがって、本明細書における本開示の実施形態は、補助電極から単位セルの構成単位に追加のキャリアイオンを提供する初期形成プロセスを介して、かつ／又は電極アセンブリを有する二次電池の後続の充電及び／若しくは放電サイクル中に失われたキャリアイオンの含有量を補充するために行われる補充プロセス中など、電極アセンブリ及び／又は二次電池を活性化する方法を提供する。特定の実施形態によれば、電極アセンブリの初期又は後続の充電サイクル中に、キャリアイオンを移送して、キャリアイオンの損失を補償する。

【0071】

一実施形態によれば、補助電極６８６は、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、及びアルミニウムイオンのいずれかなどのキャリアイオン源を含む。図３Ａに示される実施形態では、補助電極６８６は、第１の二次成長制約１５８及び／又は第２の二次成長制約１６０における開口部１７６上などの、単位セルの構成単位の電極構造、対向電極構造、及び電気絶縁セパレータの垂直端面上に位置付けられている。一変形例では、１つ以上の補助電極６８６は、第１及び第２の垂直端面の両方上に位置付けられており、かつ／又は代替的に、補助電極６８６は、第１及び第２の垂直端面のうちの１つのみ上に位置付けられ得る。例えば、一実施形態では、第１の補助電極６８６ａは、電極構造１１０及び／又は対向電極構造１１２の第１の垂直端面上に位置付けられており、第２の補助電極６８６ｂは、電極構造及び／又は対向電極構造の第２の垂直端面上に位置付けられている。補助電極６８６は、例えばスイッチ及び／又は制御ユニット（図示せず）によって、単位セルの構成単位の電極構造１１０及び／又は対向電極構造１１２のうちの１つ以上に選択的に電気的に接続又は結合され得る。特定の実施形態によれば、補助電極は、補助電極から電極構造及び／又は対向電極構造へのキャリアイオンの流れを提供するために、（例えば、セパレータを通して）単位セル群の構成単位の対向電極構造及び／又は電極構造に電解的に又は別様に結合されている。電解的に結合されることは、キャリアイオンが、補助電極から電極構造１１０及び／又は対向電極構造１１２へ、並びに電極構造１１０と対向電極構造１１２との間でなど、電解質を通して移送され得ることを意味する。補助電極６８６はまた、一連の配線又は他の電気的接続によるなど、電極構造及び／又は対向電極構造に直接的又は間接的に結合されている。

【0072】

一実施形態では、キャリアイオンを移送して、所定の対向電極構造端部の放電電圧Ｖ_{ｃｅｓ ｅｏｄ}、及び所定の電極構造端部の放電電圧Ｖ_{ｅｓ，ｅｏｄ}を達成及び／又は復元し、ここで、群の単位セルについて、単位セルの放電電圧Ｖ_{ｃｅｌｌ，ｅｏｄ}＝Ｖ_{ｅｓ，ｅｏｄ}－Ｖ_{ｃｅｓ，ｅｏｄ}である。例えば、一実施形態では、単位セルの構成単位、及び／又は単位セルの構成単位を含む二次電池が、二次電池の放電サイクル中（ＳＥＩが形成される最初の充電及び放電サイクルの後）に、セル端部の放電電圧Ｖ_{ｃｅｌｌ，ｅｏｄ}に達したとき、電極構造端部の放電電圧Ｖ_{ｅｓ，ｅｏｄ}は、０．９Ｖ未満（対Ｌｉ）かつ０．４Ｖ超（対Ｌｉ）である。それゆえ、例えば、そのような一実施形態では、二次電池が二次電池の放電サイクル中（すなわち、セルが放電負荷の下にあるとき）に、セル端部の放電電圧Ｖ_{ｃｅｌｌ，ｅｏｄ}に達したとき、電極端部の放電電圧Ｖ_{ｅｓ，ｅｏｄ}は、約０．５Ｖ（対Ｌｉ）～約０．８Ｖ（対Ｌｉ）の範囲にあり得る。更なる例として、そのような一実施形態では、二次電池が二次電池の放電サイクル中（すなわち、セルが放電負荷の下にあるとき）に、セル端部の放電電圧Ｖ_{ｃｅｌｌ，ｅｏｄ}に達したとき、電極構造端部の放電電圧Ｖ_{ｅｓ，ｅｏｄ}は、約０．６Ｖ（対Ｌｉ）～約０．８Ｖ（対Ｌｉ）の範囲にあり得る。そのような一実施形態では、二次電池が二次電池の放電サイクル中（すなわち、セルが放電負荷の下にあるとき）に、セル端部の放電電圧Ｖ_{ｃｅｌｌ，ｅｏｄ}に達したとき、電極構造端部の放電電圧Ｖ_{ｅｓ，ｅｏｄ}は、約０．６Ｖ（対Ｌｉ）～約０．７Ｖ（対Ｌｉ）の範囲にあり得る。

【0073】

また別の実施形態によれば、所定の対向電極構造のＶ_{ｃｅｓ，ｅｏｄ}値は、対向電極構造の充電の状態が対向電極構造の可逆クロン容量の少なくとも９５％である電圧に対応し、Ｖ_{ｃｅｓ，ｅｏｄ}は、少なくとも０．４Ｖ（対Ｌｉ）であるが、０．９Ｖ未満（対Ｌｉ）である。例えば、そのような一実施形態では、Ｖ_{ｃｅｌｌ，ｅｏｄ}に達したとき、対向電極構造は、対向電極構造の充電の状態が対向電極構造の可逆クロン容量の少なくとも９６％である電圧に対応するＶ_{ｃｅｓ，ｅｏｄ}値を有し、Ｖ_{ｅｓ，ｅｏｄ}は、少なくとも０．４Ｖ（対Ｌｉ）であるが、０．９Ｖ未満（対Ｌｉ）である。更なる例として、そのような一実施形態では、Ｖ_{ｃｅｌｌ，ｅｏｄ}に達したとき、対向電極構造は、対向電極構造の充電の状態が対向電極構造の可逆クロン容量の少なくとも９７％である電圧に対応するＶ_{ｃｅｓ，ｅｏｄ}値を有し、Ｖ_{ｅｓ，ｅｏｄ}は、少なくとも０．４Ｖ（対Ｌｉ）であるが、０．９Ｖ未満（対Ｌｉ）である。更なる例として、そのような一実施形態では、Ｖ_{ｃｅｌｌ，ｅｏｄ}に達したとき、対向電極構造は、対向電極構造の充電の状態が対向電極構造の可逆クロン容量の少なくとも９８％である電圧に対応するＶ_{ｃｅｓ，ｅｏｄ}値を有し、Ｖ_{ｅｓ，ｅｏｄ}は、少なくとも０．４Ｖ（対Ｌｉ）であるが、０．９Ｖ未満（対Ｌｉ）である。更なる例として、そのような一実施形態では、Ｖ_{ｃｅｌｌ，ｅｏｄ}に達したとき、対向電極構造は、対向電極構造の充電の状態が対向電極構造の可逆クロン容量の少なくとも９９％である電圧に対応するＶ_{ｃｅｓ，ｅｏｄ}値を有し、Ｖ_{ｅｓ，ｅｏｄ}は、少なくとも０．４Ｖ（対Ｌｉ）であるが、０．９Ｖ未満（対Ｌｉ）である。

【0074】

一実施形態によれば、この方法は、（ｉ）初期又は後続の充電サイクル中に、単位セル群において対向電極構造から電極構造にキャリアイオンを移送して、電極アセンブリを少なくとも部分的に充電することと、（ｉｉ）多孔質電気絶縁材料を通して、補助電極から対向電極構造及び／又は電極構造にキャリアイオンを移送し、補助電極がセパレータを通して、単位セル群の構成単位の対向電極構造及び／又は電極構造に電解的に結合して、電極アセンブリに、所定の対向電極構造端部の放電電圧Ｖ_{ｃｏｓ，ｅｏｄ}と、所定の電極構造端部の放電電圧Ｖ_{ｅｓ，ｅｏｄ}と、を提供することと、を含む。一実施形態によれば、この方法は、（ｉｉｉ）（ｉｉ）の後、単位セル群の構成単位の対向電極構造から電極構造にキャリアイオンを移送して、電極アセンブリを充電することを更に含む。例えば、（ｉｉ）中に補助電極から対向電極構造に移送されたキャリアイオンは、その後、（ｉｉｉ）において対向電極構造から電極構造に移送され得る。また別の実施形態によれば、（ｉｉ）は、（ｉ）と同時に行われる。特定の実施形態によれば、（ｉｉ）において、補助電極と、単位セル群の構成単位の電極構造及び／又は対向電極構造と、の間にバイアス電圧を印加して、多孔質電気絶縁材料部材を通るキャリアイオンの流れを電極構造及び／又は対向電極構造に提供する。同様に、（ｉ）及び（ｉｉｉ）において、単位セル群の構成単位の電極構造と対向電極構造との間にバイアス電圧を印加して、構成単位の対向電極構造から電極構造へのキャリアイオンの流れを提供することができる。

【0075】

再び図４を参照すると、一実施形態によれば、多孔質電気絶縁材料５０８は、単位セル群５０４の構成単位の第１及び第２の凹部５０５ａ、５０５ｂを実質的に満たしている。また別の実施形態によれば、多孔質電気絶縁材料５０８は、単位セルの構成単位における電極構造１１０及び／又は対向電極構造１１２の第１の垂直端面５００ａ、５０１ａ及び／又は第２の垂直端面５００ｂ、５０１ｂを覆う多孔質電気絶縁材料５０８の少なくとも一部分が、その単位セルの電気絶縁セパレータ１３０に隣接するように配設されている。例えば、一実施形態では、多孔質電気絶縁材料は、単位セル群の構成単位における電極構造１１０の第１の垂直端面５００ａ及び第２の垂直端面５００ｂに対して内側に配設されており、かつ対向電極構造１１０に面する電気絶縁セパレータ１３０の第１の側面１３１ａに当接している、第１の凹部５０５ａ及び第２の凹部５０５ｂの領域を実質的に満たしている。特定の実施形態によれば、多孔質電気絶縁材料は、電気絶縁セパレータ１３０の第１の垂直端面５０２ａ及び第２の垂直端面５０２ｂから内側に窪んでいる第１の凹部５０５ａ及び／又は第２の凹部５０５ｂの少なくとも一部分を満たして、電気絶縁セパレータ１３０に構造的支持を提供する。例えば、多孔質電気絶縁材料は、特定の実施形態では、電気絶縁セパレータ１３０の第１の垂直端部１３３ａ及び第２の垂直端部１３３ｂに当接する剛性材料を提供して、対向電極構造１１２の第１及び第２の垂直端面に対する垂直端部の直立位置を維持することができる。電気絶縁セパレータ１３０の垂直端部１３３ａ、１３３ｂの位置を維持することは、特定の実施形態では、電極構造と対向電極構造との間の電気的短絡の可能性、及び他の望ましくない効果を低減することができる。多孔質電気絶縁材料は、特定の実施形態では、カソード構造の第１及び第２の垂直端面の部分における望ましくない電気的エッジ効果を低減することもできる。

【0076】

一実施形態によれば、単位セル群の構成単位の電極構造１１０は、電極活物質層１３２及び電極集電体層１３６を備え、単位セル群の構成単位の対向電極構造１１２は、対向電極活物質層１３８及び対向電極集電体層１４０を備え、多孔質電気絶縁材料５０８は、第１の垂直端面５０７ａ及び第２の垂直端面５０７ｂ単位セル群の構成単位の対向電極活物質層を覆う。図３Ａ及び図４に示される実施形態では、多孔質電気絶縁材料は、隣接する単位セル５０４ａ、５０４ｂにおける対向電極活物質層１３８の第１の垂直端面５０７ａ及び第２の垂直端面５０７ｂのうちの１つ以上を横断すること、及び特定の実施形態では、隣接する単位セル５０４によって共有される対向電極集電体１４０の第１の垂直端面５０９ａ及び第２の垂直端面５０９ｂを横断することを含めて、対向電極構造１１２の第１の垂直端面５０１ａ及び第２の垂直端面５０１ｂを横断して積層方向に延在し、これらを覆う。隣接する単位セルの部分を横断して延在する多孔質電気絶縁材料は、この実施形態では、隣接する単位セルにおける電気絶縁セパレータ１３０の垂直端部１３３ａ、１３３ｂに当接し、かつこれらに構造的支持を提供することができる。また更なる実施形態では、多孔質電気絶縁材料５０８を、隣接する単位セル５０４ａ、５０４ｂにおける電極活物質層１３２の第１の垂直端面５１１ａ及び第２の垂直端面５１１ｂ上に、並びに隣接する単位セル５０４によって共有される電極集電体１３６の第１の垂直端面５１０ａ及び第２の垂直端面５１０ｂを横断してなど、電極構造１１０の第１及び第２の垂直端面上に提供することができる。

【0077】

また更なる実施形態によれば、多孔質電気絶縁材料５０８は、電極構造及び対向電極構造の第１及び第２の垂直端面のそれらの部分上に提供されており、そこで、補助電極から単位セル群の構成単位へのキャリアイオンの流れのための経路が提供されている。例えば、補助電極６８６から対向電極構造１１２へのキャリアイオンの流れが提供される実施形態では、多孔質電気絶縁材料５０８は、対向電極構造の第１及び第２の垂直端面上に配設されて、対向電極構造へのキャリアイオンのための経路を提供する。別の例として、補助電極から電極構造１１０へのキャリアイオンの流れが提供される実施形態では、多孔質電気絶縁材料５０８は、電極構造の第１及び第２の垂直端面上に配設されて、電極構造へのキャリアイオンのための経路を提供する。

【0078】

特定の実施形態によれば、電気絶縁材料の多孔率を、材料を通るキャリアイオンの所定の伝導率を提供するように選択することができる。特定の実施形態では、多孔質電気絶縁材料は、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、及び／又は少なくとも５５％の多孔率を含む。更に、特定の実施形態では、多孔質電気絶縁材料は、５５％以下、５０％以下、４５％以下、４０％以下、及び／又は３５％以下の多孔率を含む。また別の実施形態によれば、多孔質電気絶縁材料５０８は、１：０．７５～１：１．５の範囲にある、単位セル群の構成単位内の電極構造と対向電極構造との間の電気絶縁セパレータ１３０の多孔率に対する多孔率の比を含む。

【0079】

一実施形態では、多孔質電気絶縁材料５０８は、バインダ材料中に分散された粒子材料を含む。例えば、特定の材料は、アルミナ、窒化ホウ素、チタニア、シリカ、ジルコニア、酸化マグネシウム、及び酸化カルシウムのうちの１つ以上などの、安定した金属酸化物及び／又はセラミックを含むことができる。別の実施形態では、粒子材料は、少なくとも０．３５ミクロン、少なくとも０．４５ミクロン、少なくとも０．５ミクロン、及び／又は少なくとも０．７５ミクロンのｄ５０粒径（中央値粒径）を有する粒子を含む。また別の実施形態では、粒子材料は、４０ミクロン以下、３５ミクロン以下、２５ミクロン以下、及び／又は２０ミクロン以下のｄ５０粒径（中央値粒径）を有する粒子を含む。一実施形態では、粒子の少なくとも８０重量％、少なくとも８５重量％、少なくとも９０重量％、及び／又は少なくとも９５重量％が、少なくとも０．３５ミクロン、少なくとも０．４５ミクロン、少なくとも０．５ミクロン、及び／又は少なくとも０．７５ミクロン、並びに４０ミクロン以下、３５ミクロン以下、２５ミクロン以下、及び／又は２０ミクロン以下の粒径を有する。更に、一実施形態では、粒子材料は、多孔質電気絶縁材料の少なくとも７０重量％、少なくとも７５重量％、少なくとも８０重量％、及び／又は少なくとも８５重量％を含む。更なる実施形態では、粒子材料は、多孔質電気絶縁材料の９９．５重量％以下、９７重量％以下、９５重量％以下、及び／又は９０重量％以下を含む。一実施形態では、バインダ材料は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンアクリル酸（ＥＡＡ）、エチレンメタクリル酸（ＥＭＡＡ）、及びそれらの共重合体からなる群のいずれかから選択されるポリマー材料を含む。

【0080】

図１Ａ～図１Ｄを参照すると、一実施形態によれば、電極アセンブリ１０６は、仮想の三次元デカルト座標系のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸にそれぞれ対応する相互に垂直な横方向軸、縦方向軸、及び垂直軸と、縦方向に互いに分離された第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８と、電極アセンブリ縦方向軸Ａ_ＥＡを取り囲み、かつ第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８を接続するラテラル面１４２と、を有する。ラテラル面１４２は、縦方向軸の両側に、縦方向軸に直交する第１の方向に分離された、第１及び第２の領域を含む。例えば、ラテラル面１４２は、Ｘ方向の反対側にある表面領域１４４、１４６（すなわち、長方柱の側面）と、Ｚ方向の反対側にある表面領域１４８、１５０と、を含むことができる。また別の実施形態では、ラテラル面は、円筒形状を含むことができる。電極アセンブリ１０６は、縦方向に測定される最大幅Ｗ_ＥＡと、ラテラル面によって境界を定められ、かつ横方向に測定される最大長さＬ_ＥＡと、ラテラル面によって境界を定められ、かつ垂直方向に測定される最大高さＨ_ＥＡと、を更に含むことができる。一実施形態では、最大長さＬ_ＥＡと最大高さＨ_ＥＡとの比は、少なくとも２：１であり得る。更なる例として、一実施形態では、最大長さＬ_ＥＡと最大高さＨ_ＥＡとの比は、少なくとも５：１であり得る。更なる例として、一実施形態では、最大長さＬ_ＥＡと最大高さＨ_ＥＡとの比は、少なくとも１０：１であり得る。更なる例として、一実施形態では、最大長さＬ_ＥＡと最大高さＨ_ＥＡとの比は、少なくとも１５：１であり得る。更なる例として、一実施形態では、最大長さＬ_ＥＡと最大高さＨ_ＥＡとの比は、少なくとも２０：１であり得る。種々の寸法の比率は、エネルギー貯蔵デバイス内の最適な構成を可能にして、活物質の量を最大化し、それによってエネルギー密度を増加させ得る。

【0081】

いくつかの実施形態では、最大幅Ｗ_ＥＡは、最大高さＨ_ＥＡよりも大きい電極アセンブリ１０６の幅を提供するように選択され得る。例えば、一実施形態では、最大幅Ｗ_ＥＡと最大高さＨ_ＥＡとの比は、少なくとも２：１であり得る。更なる例として、一実施形態では、最大幅Ｗ_ＥＡと最大高さＨ_ＥＡとの比は、少なくとも５：１であり得る。更なる例として、一実施形態では、最大幅Ｗ_ＥＡと最大高さＨ_ＥＡとの比は、少なくとも１０：１であり得る。更なる例として、一実施形態では、最大幅Ｗ_ＥＡと最大高さＨ_ＥＡとの比は、少なくとも１５：１であり得る。更なる例として、一実施形態では、最大幅Ｗ_ＥＡと最大高さＨ_ＥＡとの比は、少なくとも２０：１であり得る。

【0082】

一実施形態によれば、最大幅Ｗ_ＥＡと最大長さＬ_ＥＡとの比は、最適な構成を提供する所定の範囲内にあるように選択され得る。例えば、一実施形態では、最大幅Ｗ_ＥＡと最大長さＬ_ＥＡとの比は、１：５～５：１の範囲にあり得る。更なる例として、一実施形態では、最大幅Ｗ_ＥＡと最大長さＬ_ＥＡとの比は、１：３～３：１の範囲にあり得る。また更なる例として、一実施形態では、最大幅Ｗ_ＥＡと最大長さＬ_ＥＡとの比は、１：２～２：１の範囲にあり得る。

【0083】

本開示の実施形態によれば、単位セル群の構成単位の各電極構造１１０は、電極構造１１０の第１の反対側にある横方向端面６０１ａと第２の反対側にある横方向端面６０１ｂとの間の横方向に測定される長さＬ_Ｅと、電極構造の第１の反対側にある垂直端面５００ａと第２の反対側にある垂直端面５００ｂとの間の垂直方向に測定される高さＨ_Ｅと、電極構造の第１の反対側にある表面６０３ａと第２の反対側にある表面６０３ｂとの間の縦方向に測定される幅Ｗ_Ｅと、を含み、電極構造の構成単位の各対向電極構造は、対向電極構造の第１の反対側にある横方向端面６０２ａと第２の反対側にある横方向端面６０２ｂとの間の横方向に測定される長さＬ_ＣＥと、対向電極構造の第１の反対側にある垂直端面５０１ａと第２の反対側にある垂直端面５０１ｂとの間の垂直方向に測定される高さＨ_ＣＥと、対向電極構造の第１の反対側にある表面６０４ａと第２の反対側にある表面６０４ｂとの間の縦方向に測定される幅Ｗ_ＣＥと、を含む。

【0084】

一実施形態によれば、単位セル群の構成単位の電極構造１１０について、Ｌ_ＥとＷ_Ｅ及びＨ_Ｅの各々との比は、それぞれ、少なくとも５：１であり、Ｈ_ＥとＷ_Ｅとの比は、約２：１～約１００：１の範囲にあり、単位セル群の構成単位の対向電極構造１１２について、Ｌ_ＣＥとＷ_ＣＥ及びＨ_ＣＥの各々との比は、それぞれ、少なくとも５：１であり、Ｈ_ＣＥとＷ_ＣＥとの比は、約２：１～約１００：１の範囲にある。更なる例として、一実施形態では、Ｌ_ＥとＷ_Ｅ及びＨ_Ｅの各々との比は、少なくとも１０：１であり、Ｌ_ＣＥとＷ_ＣＥ及びＨ_ＣＥの各々との比は、少なくとも１０：１である。更なる例として、一実施形態では、Ｌ_ＥとＷ_Ｅ及びＨ_Ｅの各々との比は、少なくとも１５：１であり、Ｌ_ＣＥとＷ_ＣＥ及びＨ_ＣＥの各々との比は、少なくとも１５：１である。更なる例として、一実施形態では、Ｌ_ＥとＷ_Ｅ及びＨ_Ｅの各々との比は、少なくとも２０：１であり、Ｌ_ＣＥとＷ_ＣＥ及びＨ_ＣＥの各々との比は、少なくとも２０：１である。

【0085】

一実施形態では、電極構造１１０の高さ（Ｈ_Ｅ）と幅（Ｗ_Ｅ）との比は、それぞれ、少なくとも０．４：１である。例えば、一実施形態では、単位セル群の構成単位の各電極構造１１０について、Ｈ_ＥとＷ_Ｅとの比は、それぞれ、少なくとも２：１であろう。更なる例として、一実施形態では、Ｈ_ＥとＷ_Ｅとの比は、それぞれ、少なくとも１０：１であろう。更なる例として、一実施形態では、Ｈ_ＥとＷ_Ｅとの比は、それぞれ、少なくとも２０：１であろう。しかしながら、典型的には、Ｈ_ＥとＷ_Ｅとの比は、概して、それぞれ、１，０００：１未満であろう。例えば、一実施形態では、Ｈ_ＥとＷ_Ｅとの比は、それぞれ、５００：１未満であろう。更なる例として、一実施形態では、Ｈ_ＥとＷ_Ｅとの比は、それぞれ、１００：１未満であろう。更なる例として、一実施形態では、Ｈ_ＥとＷ_Ｅとの比は、それぞれ、１０：１未満であろう。更なる例として、一実施形態では、単位セル群の構成単位の各電極構造について、Ｈ_ＥとＷ_Ｅとの比は、それぞれ、約２：１～約１００：１の範囲にあるであろう。

【0086】

一実施形態では、対向電極構造１１２の高さ（Ｈ_ＣＥ）と幅（Ｗ_ＣＥ）との比は、それぞれ、少なくとも０．４：１である。例えば、一実施形態では、単位セル群の構成単位の各対向電極構造１１２について、Ｈ_ＣＥとＷ_ＣＥとの比は、それぞれ、少なくとも２：１であろう。更なる例として、一実施形態では、Ｈ_ＣＥとＷ_ＣＥとの比は、それぞれ、少なくとも１０：１であろう。更なる例として、一実施形態では、Ｈ_ＣＥとＷ_ＣＥとの比は、それぞれ、少なくとも２０：１であろう。しかしながら、典型的には、Ｈ_ＣＥとＷ_ＣＥとの比は、概して、それぞれ、１，０００：１未満であろう。例えば、一実施形態では、Ｈ_ＣＥとＷ_ＣＥとの比は、それぞれ、５００：１未満であろう。更なる例として、一実施形態では、Ｈ_ＣＥとＷ_ＣＥとの比は、それぞれ、１００：１未満であろう。更なる例として、一実施形態では、Ｈ_ＣＥとＷ_ＣＥとの比は、それぞれ、１０：１未満であろう。更なる例として、一実施形態では、単位セル群の構成単位の各対向電極構造について、Ｈ_ＣＥとＷ_ＣＥとの比は、それぞれ、約２：１～約１００：１の範囲にあるであろう。

【0087】

一実施形態では、単位セル群は、電極構造１１０及び対向電極構造１１２の交互する配列を含むことができ、エネルギー貯蔵デバイス１００及びその意図された使用に応じて、任意の数の構成単位を含み得る。更なる例として、一実施形態では、より一般的に述べると、電極構造１１０の群及び対向電極構造１１２の群は各々、Ｎ個の構成単位を有し、Ｎ－１個の電極構造の構成単位１１０の各々は、２つの対向電極構造の構成単位１１２の間にあり、Ｎ－１個の対向電極構造の構成単位１１２の各々は、２つの電極構造の構成単位１１０の間にあり、Ｎは、少なくとも２である。更なる例として、一実施形態では、Ｎは、少なくとも４である。更なる例として、一実施形態では、Ｎは、少なくとも５である。更なる例として、一実施形態では、Ｎは、少なくとも１０である。更なる例として、一実施形態では、Ｎは、少なくとも２５である。更なる例として、一実施形態では、Ｎは、少なくとも５０である。更なる例として、一実施形態では、Ｎは、少なくとも１００以上である。

【0088】

図５を参照すると、一実施形態では、電極アセンブリ１０６は、巻回された電極アセンブリの中心軸Ｃの周りの単位セル群の構成単位の電極構造１１０及び対向電極構造１１２の複数の巻回２０５ａ、２０５ｂを有する巻回された電極アセンブリを含み、巻回された電極アセンブリの垂直方向は、中心軸（ｚ方向）に平行であり、更に、単位セル群の構成単位の電極構造及び対向電極構造は、それぞれ、巻回された電極アセンブリの中心領域２００における対向電極構造の第１の端部１２１ａから、及び各巻回に沿って、電極アセンブリの外部領域２０２における対向電極構造の第２の端部１２１ｂまで延在する長さＬ_Ｅ及びＬ_ＣＥを含む。示される実施形態では、巻回された電極アセンブリは、概して、円筒形状を含む。

【0089】

一実施形態によれば、多孔質電気絶縁材料は、単位セル群の構成単位の対向電極構造の長さＬ_ＣＥの少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７５％、少なくとも８５％、及び／又は少なくとも９０％延在し、かつ／又は単位セル群の構成単位の電極構造の長さＬ_Ｅの少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７５％、少なくとも８５％、及び／又は少なくとも９０％延在する。図６Ａ～図６Ｂを参照すると、実施形態は、多孔質電気絶縁材料５０８（図６Ａ）なしの電極アセンブリと、多孔質電気絶縁材料５０８が、対向電極構造（図６Ｂ）の長さＬ_ＣＥに沿って延在する溝の形状である凹部５０５ａ、５０５ｂを埋めるように設けられている電極アセンブリと、の上面図が示されている。図６Ｂに示される実施形態では、多孔質電気絶縁材料５０８は、対向電極活物質層１３８及び対向電極集電体１４０を覆っている。カソード構造の第１の垂直端面５０１ａ及び第２の垂直端面５０１ｂを覆うことに加えて、図６Ｂに示される実施形態は、多孔質電気絶縁材料が、電極集電体１３６のみが露出したままであるように電極構造１１０の電極活物質層１３２の長さを覆うことを更に含む。

【0090】

一実施形態では、電極アセンブリ１０６は、例えば、図１Ａに例示されるように、電極アセンブリ１０６の全体的な巨視的成長を抑制する電極制約のセット１０８によって画定される体積Ｖ内に閉囲されている。電極制約のセット１０８は、電極アセンブリ１０６の膨潤及び変形を低減し、かつそれによって、電極制約のセット１０８を有するエネルギー貯蔵デバイス１００の信頼性及びサイクリング寿命を改善するように、１つ以上の次元に沿って電極アセンブリ１０６の成長を抑制することが可能であり得る。任意の１つの特定の理論に限定されるものではないが、二次電池１０２及び／又は電極アセンブリの充電及び／又は放電中に電極構造１１０と対向電極構造１１２との間で移動するキャリアイオンは、電極活物質に挿入され、電極活物質及び／又は電極構造１１０を膨張させ得ると考えられる。電極構造１１０のこの拡張は、電極及び／又は電極アセンブリ１０６を変形及び膨潤させ、それによって、電極アセンブリ１０６の構造的完全性を損ない、及び／又は電気的短絡又は他の障害の可能性を増加させ得る。一例では、エネルギー貯蔵デバイス１００のサイクリング中の電極活物質層１３２の過剰な膨潤及び／又は膨張並びに収縮は、電極活物質の断片を電極活物質層１３２から剥離させ、かつ／又は薄く裂き、それによって、エネルギー貯蔵デバイス１００の効率及びサイクリング寿命を損ない得る。また別の例では、電極活物質層１３２の過剰な膨潤及び／又は膨張並びに収縮は、電極活物質が電気絶縁微小孔性セパレータ１３０を破ることを引き起こし、それによって、電極アセンブリ１０６の電気的短絡及び他の障害を引き起こし得る。したがって、電極制約のセット１０８は、この膨潤又は成長を、充電状態と放電状態との間のサイクリングで生じることがないように阻止して、エネルギー貯蔵デバイス１００の信頼性、効率、及び／又はサイクリング寿命を改善する。

【0091】

一実施形態では、一次成長制約システム１５１を備える電極制約のセット１０８は、例えば、図１Ａに示されるように、縦方向での（すなわち、Ｙ軸に平行な方向での）電極アセンブリ１０６の成長、膨張、及び／又は膨潤のうちの少なくとも１つを軽減及び／又は低減するために提供される。例えば、一次成長制約システム１５１は、電極アセンブリ１０６の縦方向端面１１６、１１８での膨張に対向することによって成長を制約するように構成された構造を含むことができる。一実施形態では、一次成長制約システム１５１は、縦方向（積層方向）で互いに分離されており、かつ第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６を一体に接続して、積層方向での電極アセンブリ１０６における成長を抑制する少なくとも１つの一次接続部材１６２と連携して動作することができる、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６を備える。例えば、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６は、電極アセンブリ１０６の第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８を少なくとも部分的に覆い得、一次成長制約１５４、１５６を互いに接続する接続部材１６２、１６４と連携して動作して、充電及び／又は放電の繰り返されるサイクル中に起こる電極アセンブリ１０６における任意の成長を妨害及び抑制し得る。

【0092】

加えて、二次電池１０２において繰り返される充電及び放電プロセスのサイクリングは、電極アセンブリ１０６の縦方向（例えば、図１ＡにおけるＹ軸）だけでなく、横方向及び垂直方向（例えば、それぞれ、図１ＡにおけるＸ軸及びＺ軸）などの、上記で論じたような、縦方向に直交する方向にも、成長及びひずみを誘発し得る。更に、特定の実施形態では、１つの方向での成長を阻害するための一次成長制約システム１５１の組み込みは、１つ以上の他の方向での成長及び／又は膨潤を悪化させさえし得る。例えば、電極アセンブリ１０６の縦方向の成長を抑制するために一次成長制約システム１５１が提供される場合、充電及び放電のサイクル中のキャリアイオンのインターカレーションと、結果として生じる電極構造の膨潤と、は、１つ以上の他の方向でのひずみを誘発し得る。特に、一実施形態では、電極成長／膨潤と縦方向成長制約との組み合わせによって生成されるひずみは、垂直方向（例えば、図１Ａに示されるＺ軸）、又は更には横方向（例えば、図１Ａに示されるＸ軸）での、電極アセンブリ１０６の座屈又は他の障害をもたらし得る。したがって、本開示の一実施形態では、電極アセンブリ１０６の複数の軸に沿った電極アセンブリ１０６の成長を抑制するために、一次成長制約システム１５１と連携して動作し得る二次成長制約システム１５２が提供されている。例えば、一実施形態では、二次成長制約システム１５２は、一次成長制約システム１５１と連動するか、又は一次成長制約システム１５１と別様に相乗的に動作するように構成されてもよく、その結果、電極アセンブリ１０６の全体的な成長を抑制して、それぞれ、電極アセンブリ１０６並びに一次成長制約システム１５１及び二次成長制約システム１５２を有する二次電池の改善された性能及び低減された障害の発生を与えることができる。

【0093】

図７Ａ～図７Ｃを参照すると、電極アセンブリ１０６のための一次成長制約システム１５１及び二次成長制約システム１５２を有する電極制約のセット１０８の実施形態が示されている。図７Ａは、結果として生じる２Ｄ断面が垂直軸（Ｚ軸）及び縦方向軸（Ｙ軸）で例示されるように、縦方向軸（Ｙ軸）に沿って得られた、図１Ａにおける電極アセンブリ１０６の断面を示す。図７Ｂは、結果として生じる２Ｄ断面が垂直軸（Ｚ軸）及び横方向軸（Ｘ軸）で例示されるように、横方向軸（Ｘ軸）に沿って得られた、図１Ａにおける電極アセンブリ１０６の断面を示す。図７Ａに示されるように、一次成長制約システム１５１は、一般に、それぞれ、縦方向（Ｙ軸）に沿って互いに分離された第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６を備えることができる。例えば、一実施形態では、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６は、それぞれ、電極アセンブリ１０６の第１の縦方向端面１１６を少なくとも部分的に、又は更には完全に覆う第１の一次成長制約１５４、及び電極アセンブリ１０６の第２の縦方向端面１１８を少なくとも部分的に、又は更には完全に覆う第２の一次成長制約１５６を含む。また別のバージョンでは、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６のうちの１つ以上が、一次成長制約のうちの１つ以上が電極アセンブリ１０６の内部構造を含む場合など、電極アセンブリ１０６の縦方向端面１１６、１１８の内部にあり得る。一次成長制約システム１５１は、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６を接続し、かつ縦方向に平行である主軸を有し得る、少なくとも１つの一次接続部材１６２を更に備えることができる。例えば、一次成長制約システム１５１は、それぞれ、実施形態に描かれるように垂直軸（Ｚ軸）に沿ってなど、縦方向軸に直交する軸に沿って互いに分離された第１の一次接続部材１６２及び第２の一次接続部材１６４を含むことができる。第１の一次接続部材１６２及び第２の一次接続部材１６４は、それぞれ、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６をそれぞれ互いに接続し、かつ第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６をそれぞれ互いに張力で維持して、電極アセンブリ１０６の縦方向軸に沿った成長を抑制するように機能することができる。

【0094】

図７Ａ～図７Ｃに更に示されるように、電極制約のセット１０８は、二次成長制約システム１５２を更に含むことができ、二次成長制約システム１５２は、一般に、それぞれ、示される実施形態で垂直軸（Ｚ軸）に沿ってなど、縦方向に直交する第２の方向に沿って互いに分離された第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０を備えることができる。例えば、一実施形態では、第１の二次成長制約１５８は、電極アセンブリ１０６のラテラル面１４２の第１の領域１４８を少なくとも部分的に横断して延在し、第２の二次成長制約１６０は、第１の領域１４８と反対側にある、電極アセンブリ１０６のラテラル面１４２の第２の領域１５０を少なくとも部分的に横断して延在する。また別のバージョンでは、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０のうちの１つ以上が、二次成長制約のうちの１つ以上が電極アセンブリ１０６の内部構造を含む場合など、電極アセンブリ１０６のラテラル面１４２の内部にあり得る。一実施形態では、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０は、それぞれ、垂直軸などの第２の方向に平行である主軸を有し得る少なくとも１つの二次接続部材１６６によって接続されている。二次接続部材１６６は、例えば垂直方向での（例えば、Ｚ軸に沿った）成長を抑制するなど、縦方向に直交する方向に沿って電極アセンブリ１０６の成長を抑制するように、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０をそれぞれ互いに張力で接続及び保持するように機能し得る。図７Ａに描かれる実施形態では、少なくとも１つの二次接続部材１６６は、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６のうちの少なくとも１つに対応することができる。しかしながら、二次接続部材１６６はそれに限定されず、代替的に、及び／又は加えて、他の構造及び／又は構成を備えることができる。

【0095】

一実施形態によれば、一次成長制約システム１５１及び二次成長制約システム１５２は、それぞれ、一次成長制約システム１５１の部分が二次成長制約システム１５２の一部として協調的に機能するように、かつ／又は二次成長制約システム１５２の部分が一次成長制約システム１５１の一部として協調的に作用するように、協調的に動作するように構成されている。例えば、図７Ａ及び図７Ｂに示される実施形態では、一次成長制約システム１５１の第１の一次接続部材１６２及び第２の一次接続部材１６４は、それぞれ、縦方向に直交する第２の方向での成長を制約する第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０の少なくとも一部分、又は更には全体の構造として機能することができる。また別の実施形態では、上記に述べたように、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６のうちの１つ以上は、それぞれ、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０をそれぞれ接続するための１つ以上の二次接続部材１６６として機能することができる。逆に、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０の少なくとも一部分は、それぞれ、一次成長制約システム１５１の第１の一次接続部材１６２及び第２の一次接続部材１６４としてそれぞれ作用することができ、二次成長制約システム１５２の少なくとも１つの二次接続部材１６６は、一実施形態では、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６のうちの１つ以上としてそれぞれ作用することができる。したがって、一次成長制約システム１５１及び二次成長制約システム１５２は、それぞれ、電極アセンブリ１０６の成長に抑制を及ぼすための構成要素及び／又は構造を共有することができる。

【0096】

一実施形態では、電極制約のセット１０８は、電池筐体１０４の外部及び／又は内部にある構造であるか、又は電池筐体１０４自体の一部であり得る、一次成長制約及び二次成長制約、並びに一次接続部材及び二次接続部材などの構造を備えることができる。特定の実施形態では、電池筐体１０４は、例えば、内部に液体電解質を封止するために、かつ／又は電極アセンブリ１０６を外部環境から封止するために、封止された筐体であり得る。一実施形態では、電極制約のセット１０８は、電池筐体１０４及び他の構造構成要素を含む構造の組み合わせを備えることができる。そのような一実施形態では、電池筐体１０４は、一次成長制約システム１５１及び／又は二次成長制約システム１５２の構成要素であり得、別の言い方をすれば、一実施形態では、電池筐体１０４は、単独で、又は１つ以上の他の構造（電池筐体１０４内及び／又は電池筐体１０４外、例えば、一次成長制約システム１５１及び／又は二次成長制約システム１５２）との組み合わせで、電極積層方向Ｄでの、及び／又は積層方向Ｄと直交する第２の方向での電極アセンブリ１０６の成長を抑制する。一実施形態では、一次成長制約１５４、１５６及び二次成長制約１５８、１６０のうちの１つ以上は、電極アセンブリの内部にある構造を備えることができる。別の実施形態では、一次成長制約システム１５１及び／又は二次成長制約システム１５２は、電池筐体１０４の任意の部分を形成せず、代わりに、電池筐体１０４以外の１つ以上の個別の構造（電池筐体１０４内及び／又は電池筐体１０４外）が、電極積層方向Ｄでの、及び／又は積層方向Ｄに直交する第２の方向での電極アセンブリ１０６の成長を抑制する。別の実施形態では、一次成長制約システム１５１及び二次成長制約システム１５２は、ハーメチックシールされた電池筐体などの封止された電池筐体であり得る電池筐体１０４内にある。電極アセンブリ１０６は、電極アセンブリ１０６を有するエネルギー貯蔵デバイス１００又は二次電池１０２の繰り返されるサイクリング中に電極アセンブリ１０６の成長及び／又は膨潤によって及ぼされる圧力よりも大きい圧力で、電極制約のセット１０８によって抑制され得る。

【0097】

例示的な一実施形態では、一次成長制約システム１５１は、電極構造１１０を電極アセンブリ１０６の一部として有する二次電池１０２の繰り返されるサイクリング時に、電極構造１１０によって生成される圧力を超える圧力を積層方向Ｄに及ぼすことによって、積層方向Ｄでの電極構造１１０の成長を抑制する、電池筐体１０４内の１つ以上の個別の構造を含む。別の例示的な実施形態では、一次成長制約システム１５１は、対向電極構造１１２を電極アセンブリ１０６の一部として有する二次電池１０２の繰り返されるサイクリング時に、対向電極構造１１２によって生成される圧力を超える圧力を積層方向Ｄに及ぼすことによって、積層方向Ｄでの対向電極構造１１２の成長を抑制する、電池筐体１０４内の１つ以上の個別の構造を含む。二次成長制約システム１５２は、同様に、それぞれ電極構造１１０又は対向電極構造１１２を有する二次電池１０２の繰り返されるサイクリング時に、それぞれ電極構造１１０又は対向電極構造１１２によって生成される圧力を超える圧力を第２の方向に及ぼすことによって、垂直軸（Ｚ軸）に沿ってなど、積層方向Ｄに直交する第２の方向での、電極構造１１０及び対向電極構造１１２のうちの少なくとも１つの成長を抑制する、電池筐体１０４内の１つ以上の個別の構造を含むことができる。

【0098】

また別の実施形態では、一次成長制約システム１５１の第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６は、それぞれ、電極アセンブリ１０６の第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８に圧力を、つまり、電極アセンブリ１０６のラテラル面１４２の、横方向軸及び／又は垂直軸に沿って反対側にある第１の領域及び第２の領域などの、縦方向に直交する方向にあるであろう電極アセンブリ１０６の他の表面に、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６によって及ぼされる圧力を超える圧力を、縦方向に及ぼすことによって、電極アセンブリ１０６の成長を抑制する。すなわち、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６は、横（Ｘ軸）方向及び垂直（Ｚ軸）方向などの、縦方向に直交する方向に第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６によって生成される圧力を超える圧力を縦方向（Ｙ軸）に及ぼし得る。例えば、そのような一実施形態では、一次成長制約システム１５１は、積層方向Ｄに垂直である２つの方向のうちの少なくとも１つ、又は更には両方において、一次成長制約システム１５１によって電極アセンブリ１０６に対して維持される圧力を超える第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８に対する圧力（すなわち、積層方向Ｄにおける）で、電極アセンブリ１０６の成長を抑制する。別の実施形態では、一次成長制約システム１５１は、積層方向Ｄに垂直である２つの方向のうちの少なくとも１つ、又は更には両方において、一次成長制約システム１５１によって電極アセンブリ１０６に対して維持される圧力を少なくとも２倍に超える第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８に対する圧力（すなわち、積層方向Ｄにおける）で、電極アセンブリ１０６の成長を抑制する。例えば、そのような一実施形態では、一次成長制約システム１５１は、積層方向Ｄに垂直である２つの方向のうちの少なくとも１つ、又は両方において、一次成長制約システム１５１によって電極アセンブリ１０６に対して維持される圧力を少なくとも３倍に超える第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８に対する圧力（すなわち、積層方向Ｄにおける）で、電極アセンブリ１０６の成長を抑制する。更なる例として、そのような一実施形態では、一次成長制約システム１５１は、積層方向Ｄに垂直である２つの方向のうちの少なくとも１つ、又は両方において、一次成長制約システム１５１によって電極アセンブリ１０６に対して維持される圧力を少なくとも４倍に超える第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８に対する圧力（すなわち、積層方向Ｄにおける）で、電極アセンブリ１０６の成長を抑制する。更なる例として、そのような一実施形態では、一次成長制約システム１５１は、積層方向Ｄに垂直である２つの方向のうちの少なくとも１つ、又は両方において、電極アセンブリ１０６に対して維持される圧力を少なくとも５倍に超える第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８に対する圧力（すなわち、積層方向Ｄにおける）で、電極アセンブリ１０６の成長を抑制する。

【0099】

ここで図７Ｃを参照すると、電極制約のセット１０８を有する電極アセンブリ１０６の実施形態が、図１Ａに示される線Ａ－Ａ’に沿って得られた断面とともに示されている。図７Ｃに示される実施形態では、一次成長制約システム１５１は、電極アセンブリ１０６の縦方向端面１１６、１１８に、それぞれ、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６を備えることができ、二次成長制約システム１５２は、電極アセンブリ１０６のラテラル面１４２の、反対側にある第１の表面領域１４８及び第２の表面領域１５０に、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０を備える。この実施形態によれば、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６は、少なくとも１つの二次接続部材１６６として、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０を接続し、かつ成長制約を縦方向に直交する第２の方向（例えば、垂直方向）に互いに張力で維持するように機能することができる。しかしながら、追加的及び／又は代替的に、二次成長制約システム１５２は、電極アセンブリ１０６の縦方向端面１１６、１１８以外の領域に位置する少なくとも１つの二次接続部材１６６を備えることができる。また、少なくとも１つの二次接続部材１６６は、電極アセンブリの縦方向端部１１６、１１８の内部にある第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６のうちの少なくとも１つとして作用し、かつ成長を抑制するために、電極アセンブリ１０６の縦方向端部１１６、１１８で別の内部一次成長制約及び／又は一次成長制約のいずれかと連携して作用することができると理解され得る。図７Ｃに示される実施形態を参照すると、電極アセンブリ１０６の中央領域に向かってなど、それぞれ、電極アセンブリ１０６の第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８から、縦方向軸に沿って離間配置された二次接続部材１６６を提供することができる。二次接続部材１６６は、電極アセンブリ端面１１６、１１８からの内部位置で、それぞれ、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０を接続することができ、その位置で二次成長制約１５８、１６０間の張力を受け得る。一実施形態では、端面１１６、１１８からの内部位置で二次成長制約１５８、１６０を接続する二次接続部材１６６は、縦方向端面１１６、１１８で一次成長制約１５４、１５６としても機能する二次接続部材１６６などの、電極アセンブリ端面１１６、１１８に提供された１つ以上の二次接続部材１６６に加えて提供されている。別の実施形態では、二次成長制約システム１５２は、縦方向端面１１６、１１８での二次接続部材１６６の有無にかかわらず、縦方向端面１１６、１１８から離間配置された内部位置で、それぞれ、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０と接続する１つ以上の二次接続部材１６６を備える。内部二次接続部材１６６はまた、一実施形態による、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６として作用すると理解され得る。例えば、一実施形態では、内部二次接続部材１６６のうちの少なくとも１つは、以下で更に詳細に説明されるように、電極構造１１０又は対向電極構造１１２の少なくとも一部分を含むことができる。

【0100】

より具体的には、図７Ｃに示される実施形態に関して、二次成長制約システム１５２は、電極アセンブリ１０６のラテラル面１４２の第１の領域１４８の上に重なっている第１の二次成長制約１５８と、電極アセンブリ１０６のラテラル面１４２の第２の領域１５０の上に重なっている反対側にある第２の二次成長制約１６０と、を含み得、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０は、垂直方向に（すなわち、Ｚ軸に沿って）互いに分離されている。追加的に、二次成長制約システム１５２は、電極アセンブリ１０６の縦方向端面１１６、１１８から離間配置された少なくとも１つの内部二次接続部材１６６を更に含み得る。内部二次接続部材１６６は、Ｚ軸に平行に位置合わせされ得、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０をそれぞれ接続して、成長制約を互いに張力で維持し、二次成長制約システム１５２の少なくとも一部を形成する。一実施形態では、少なくとも１つの内部二次接続部材１６６は、単独で、又は電極アセンブリ１０６の縦方向端面１１６、１１８に位置する二次接続部材１６６とともに、のいずれかで、垂直方向に（すなわち、Ｚ軸に沿って）、電極アセンブリ１０６を有するエネルギー貯蔵デバイス１００及び／又は二次電池１０２の繰り返される充電及び／又は放電中に、第１及び二次成長制約１５８、１６０間の張力を受けて、垂直方向での電極アセンブリ１０６の成長を低減し得る。更に、図７Ｃに示される実施形態では、電極制約のセット１０８は、電極アセンブリ１０６の第１のラテラル面領域１４８及び第２のラテラル面領域１５０に、それぞれ、第１の一次接続部材１６２及び第２の一次接続部材１６４によって接続された電極アセンブリ１０６の縦方向端部１１６、１１８に、それぞれ、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６を有する一次成長制約システム１５１を更に備える。一実施形態では、二次内部接続部材１６６は、それ自体、それぞれ、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６のうちの１つ以上と協調して作用し、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６がそれぞれ位置し得る、二次内部接続部材１６６と電極アセンブリ１０６の縦方向端部１１６、１１８との間に縦方向に存在する電極アセンブリ１０６の各部分に制約圧力を及ぼすと理解され得る。

【0101】

一実施形態によれば、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０は、それぞれ、電極アセンブリ１０６の電極構造１１０若しくは対向電極構造１１２、又は他の内部構造の少なくとも一部分を含む、二次接続部材１６６に接続されている。第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０は、それぞれ、一実施形態では、二次接続部材１６６を形成する、対向電極構造１１２及び／若しくは電極構造１１０、又は他の内部構造の、第１の垂直端面及び／又は第２の垂直端面に接続され得る。一実施形態では、第１の二次成長制約１５８は、単位セル群５０４の構成単位の電極構造１１０及び／又は対向電極構造１１２の第１の垂直端面５００ａ、５０１ａに接続されている。別の実施形態では、第２の二次成長制約１６０は、単位セル群５０４の構成単位の電極構造１１０又は対向電極構造１１２の第２の垂直端面５００ｂ、５０１ｂに接続されている。第１の垂直端面で接続された単位セルの構成単位は、第２の垂直端面で接続された単位セルの構成単位と同じであってもよいし、異なっていてもよい。第１の二次成長制約及び／又は第２の二次成長制約は、単位セル群の構成単位における電極集電体、電極活物質層、対向電極集電体、及び対向電極活物質層のうちの１つ以上を含む電極構造及び／又は対向電極構造から離れた第１の垂直端面及び／又は第２の垂直端面に接続され得る。別の例では、第１及び第２の二次成長制約は、電気絶縁セパレータの第１及び／又は第２の垂直端面に接続され得る。したがって、二次接続部材１６６は、特定の実施形態では、単位セル群の構成単位における電極集電体、電極活物質層、対向電極集電体、及び対向電極活物質層のうちの１つ以上を含む電極構造及び／又は対向電極構造の、構造のうちの１つ以上を備えることができる。図３Ａ～図３Ｂを参照すると、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０が、単位セル群の構成単位における電極集電体１３６を含む二次接続部材１６６に接続された実施形態が示されている。図４では、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０は、電極集電体１３６を含む電極構造１１０を含む二次接続部材１６６に接続されている。更に、一実施形態では、第１の一次接続部材は、第１の二次成長制約であり、第２の一次接続部材は、第２の二次成長制約であり、第１の一次成長制約又は第２の一次成長制約は、第１の二次接続部材である。

【0102】

図１５～図１６を参照すると、一実施形態では、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０は、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６に対応する第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２に接続されている。一実施形態では、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０の反対側にある縦方向端部における第１及び二次成長制約１５８、１６０の端部セグメント１８８０は、第１のエンドプレート及び第２のエンドプレートの各々の第１の垂直端面１８７０ａ及び第２の垂直端面１８７０ｂの少なくとも一部分の周りを巻いている。一実施形態では、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０の端部セグメント１８８０は、第１のエンドプレート１８０及び第２のエンドプレート１８２の各々の第１の垂直端面１８７０ａ及び第２の垂直端面１８７０ｂの少なくとも一部分の周りを巻いて、第１及び第２のエンドプレートの外部縦方向端面に接続している。いくつかの実施形態によれば、第１及び第２の二次成長制約の端部セグメントは、付着、接着、溶接、接合、半田付け、焼結、圧着、ろう付け、溶射接合、クランプ、ワイヤ接合、リボン接合、超音波接合、超音波溶接、抵抗溶接、レーザビーム溶接、電子ビーム溶接、誘導溶接、冷間溶接、プラズマ溶射、フレーム溶射、及びアーク溶射のうちのいずれか１つ以上によって、第１及び第２のエンドプレートの外側縦方向端面に接続されている。一実施形態によれば、第１及び第２の二次成長制約の端部セグメントは、第１及び第２のエンドプレートの各々の第１及び第２の垂直端面の少なくとも一部分の周りを巻いて、垂直軸と積層方向に平行である縦方向軸とによって形成される平面内の端部セグメントの湾曲したプロファイルを提供する。一実施形態では、第１及び第２の成長制約の端部セグメントは、第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の垂直端面の周りに湾曲している。

【0103】

本明細書における実施形態によれば、一次成長制約システム１５１は、二次電池１０２の２０連続サイクル（充電状態と放電状態との間のサイクル）を経て生じ得る縦方向での電極アセンブリ１０６のフェレット径の増加が、２０％未満であるか、又は二次電池の１０連続サイクルを経たものが１０％未満であるか、又は５連続サイクルを経たものが１０％未満であるか、又は電池の１サイクル当たり１％未満であるように、縦方向での電極アセンブリ１０６の成長を抑制する。一実施形態では、二次電池の２０連続サイクル及び／又は５０連続サイクルを経て生じ得る積層方向での電極アセンブリのフェレット径の増加は、３％未満及び／又は２％未満である。本明細書における更なる実施形態によれば、第１の接続部材１５８及び第２の接続部材１６０を備える二次成長制約システム１５２は、二次電池の２０連続サイクルを経て生じ得る垂直方向での電極アセンブリのフェレット径の増加が、２０％未満であるか、又は二次電池の１０連続サイクルを経たものが１０％未満であるか、又は５連続サイクルを経たものが１０％未満であるか、又は電池の１サイクル当たり１％未満であるように、垂直方向での電極アセンブリ１０６の成長を抑制する。一実施形態では、二次電池の２０連続サイクル及び／又は５０連続サイクルを経て生じ得る垂直方向での電極アセンブリのフェレット径の増加は、３％未満及び／又は２％未満である。

【0104】

一実施形態では、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６は、それぞれ、電極アセンブリ１０６の第１の縦方向端面１１６を少なくとも部分的に、又は更には完全に覆う第１の一次成長制約１５４、及び電極アセンブリ１０６の第２の縦方向端面１１８を少なくとも部分的に、又は更には完全に覆う第２の一次成長制約１５６を含む。一実施形態では、電極アセンブリ１０６は、積層方向（すなわち、縦方向）に直交する平面内の電極アセンブリ１０６の投影の表面積が、他の直交平面上への電極アセンブリ１０６の投影の表面積よりも小さいように構成されている。例えば、図１に示される電極アセンブリ１０６の実施形態（例えば、長方柱）を参照すると、積層方向（すなわち、Ｘ－Ｚ平面）に直交する平面内への電極アセンブリ１０６の投影の表面積がＬ_ＥＡ×Ｈ_ＥＡに対応することがわかる。同様に、Ｚ－Ｙ平面内への電極アセンブリ１０６の投影は、Ｗ_ＥＡ×Ｈ_ＥＡに対応し、Ｘ－Ｙ平面内への電極アセンブリ１０６の投影は、Ｌ_ＥＡ×Ｗ_ＥＡに対応する。したがって、電極アセンブリ１０６は、積層方向が、最小の表面積を有する投影が存在する平面と交差するように構成されている。したがって、図２Ａにおける実施形態では、電極アセンブリ１０６は、積層方向が、Ｈ_ＥＡ×Ｌ_ＥＡに対応する最小の表面積の投影が存在するＸ－Ｚ平面と交差するように位置付けられている。すなわち、電極アセンブリは、最小の表面積（例えば、Ｈ_ＥＡ×Ｌ_ＥＡ）を有する投影が積層方向に直交する（例えば、縦方向端面）ように位置付けられている。

【0105】

一実施形態では、第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８の表面積は、電極アセンブリ１０６の表面積の３３％未満である。例えば、そのような一実施形態では、第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８の表面積の合計は、それぞれ、電極アセンブリ１０６の全表面の表面積の２５％未満である。更なる例として、一実施形態では、第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８の表面積の合計は、それぞれ、電極アセンブリの全表面の表面積の２０％未満である。更なる例として、一実施形態では、第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８の表面積の合計は、それぞれ、電極アセンブリの全表面の表面積の１５％未満である。更なる例として、一実施形態では、第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８の表面積の合計は、それぞれ、電極アセンブリの全表面の表面積の１０％未満である。

【0106】

一実施形態では、電極アセンブリの第１及び第２の縦方向端面の各々は、少なくとも１００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける。例えば、一実施形態では、第１及び第２の縦方向端面の各々は、少なくとも２００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける。更なる例として、一実施形態では、第１及び第２の縦方向端面の各々は、少なくとも３００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける。更なる例として、一実施形態では、第１及び第２の縦方向端面の各々は、少なくとも４００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける。また更なる例として、一実施形態では、第１及び第２の縦方向端面の各々は、少なくとも５００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける。更なる例として、一実施形態では、第１及び第２の縦方向端面の各々は、少なくとも６００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける。また別の例として、一実施形態では、第１及び第２の縦方向端面の各々は、少なくとも７００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける。また別の例として、一実施形態では、第１及び第２の縦方向端面の各々は、少なくとも８００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける。更なる例として、一実施形態では、第１及び第２の縦方向端面の各々は、少なくとも９００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける。また別の例では、第１及び第２の縦方向端面の各々は、少なくとも１０００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける。一実施形態では、第１及び第２の二次成長制約は、付着、接着、溶接、接合、半田付け、焼結、圧着、ろう付け、溶射接合、クランプ、ワイヤ接合、リボン接合、超音波接合、超音波溶接、抵抗溶接、レーザビーム溶接、電子ビーム溶接、誘導溶接、冷間溶接、プラズマ溶射、フレーム溶射、及びアーク溶射のうちのいずれか１つ以上によって、少なくとも１つの二次接続部材に接続されている。

【0107】

一実施形態では、縦方向端面１６２、１６４（すなわち、「投影された表面領域」）上への電極群及び対向電極群の構成単位の投影と一致している電極アセンブリの縦方向端面１２２、１２４の領域は、それぞれ、制約１３０によって課される著しい圧縮荷重を受けることとなる。例えば、一実施形態では、縦方向端面への電極群及び対向電極群の構成単位の投影と一致している電極アセンブリの縦方向端面の領域は各々、少なくとも０．７ＭＰａの圧縮荷重を受けることとなる（それぞれ、第１及び第２の投影表面領域の各々の表面領域にわたって平均される）。更なる例として、そのような一実施形態では、縦方向端面への電極群及び対向電極群の構成単位の投影と一致している電極アセンブリの縦方向端面の領域は各々、少なくとも１．７５ＭＰａの圧縮荷重を受けることとなる（それぞれ、第１及び第２の投影表面領域の各々の表面領域にわたって平均される）。更なる例として、そのような一実施形態では、縦方向端面への電極群及び対向電極群の構成単位の投影と一致している電極アセンブリの縦方向端面の領域は各々、少なくとも２．８ＭＰａの圧縮荷重を受けることとなる（それぞれ、第１及び第２の投影表面領域の各々の表面領域にわたって平均される）。更なる例として、そのような一実施形態では、縦方向端面への電極群及び対向電極群の構成単位の投影と一致している電極アセンブリの縦方向端面の領域は各々、少なくとも３．５ＭＰａの圧縮荷重を受けることとなる（それぞれ、第１及び第２の投影表面領域の各々の表面領域にわたって平均される）。更なる例として、そのような一実施形態では、縦方向端面への電極群及び対向電極群の構成単位の投影と一致している電極アセンブリの縦方向端面の領域は各々、少なくとも５．２５ＭＰａの圧縮荷重を受けることとなる（それぞれ、第１及び第２の投影表面領域の各々の表面領域にわたって平均される）。更なる例として、そのような一実施形態では、縦方向端面への電極群及び対向電極群の構成単位の投影と一致している電極アセンブリの縦方向端面の領域は各々、少なくとも７ＭＰａの圧縮荷重を受けることとなる（それぞれ、第１及び第２の投影表面領域の各々の表面領域にわたって平均される）。更なる例として、そのような一実施形態では、縦方向端面への電極群及び対向電極群の構成単位の投影と一致している電極アセンブリの縦方向端面の領域は各々、少なくとも８．７５ＭＰａの圧縮荷重を受けることとなる（それぞれ、第１及び第２の投影表面領域の各々の表面領域にわたって平均される）。しかしながら、一般に、縦方向端面への電極群及び対向電極群の構成単位の投影と一致している電極アセンブリの縦方向端面の領域は各々、約１０ＭＰａ以下の圧縮荷重を受けることとなる（それぞれ、第１及び第２の投影表面領域の各々の表面領域にわたって平均される）。前述の例示的な実施形態の各々では、本開示の二次電池の縦方向端面は、電池がその定格容量の少なくとも約８０％に充電されるとき、そのような圧縮負荷を経験することとなる。

【0108】

図３Ａ～図３Ｂを参照すると、一実施形態では、第１の二次成長制約１５８及び／又は第２の二次成長制約１６０は、それらのそれぞれの垂直厚さＴ_Ｃを貫いて形成された開口部１７６を備える。本明細書における実施形態によれば、開口部１７６は、補助電極６８６から第１の二次成長制約１５８及び／又は第２の二次成長制約１６０を通って単位セル群の構成単位に至るキャリアイオンの流れのための通路を提供することができる。例えば、電極制約のセット１０８によって閉囲された体積Ｖの外側に位置する、例えば第１の二次成長制約１５８及び／又は第２の二次成長制約１６０の外部に位置付けられた、補助電極６８６について、補助電極６８６から提供されたキャリアイオンは、開口部１７６を通る通路を介して、制約の内側の、電極アセンブリの単位セルの構成単位にアクセスすることができる。第１の二次成長制約１５８を示す電極アセンブリ１０６の上面図を描く図８に示される実施形態では、開口部１７６は、縦方向及び／又は積層方向（Ｙ方向）に配向された長尺の寸法を有し、かつ複数の単位セルの構成単位を横断して延在するスロット形状を含む。開口部１７６の他の形状及び／又は構成も提供され得る。特定の実施形態によれば、開口部１７６の少なくとも一部分は、多孔質電気絶縁材料５０８上に垂直方向に位置合わせされており、これにより、開口部１７６を通って電極アセンブリ１０６に入るキャリアイオンは、多孔質電気絶縁材料５０８を通過して単位セル群の構成単位に至る。補助電極６８６から単位セルの構成単位にキャリアイオンを移送するためのプロセスは、特定の実施形態によれば、補助電極６８６から開口部１７６を介して、多孔質電気絶縁材料５０８を通して、電極構造１１０及び対向電極構造１１２のうちの１つ以上までキャリアイオンを移送することを含むことができる。図８に示される実施形態では、多孔質電気絶縁材料５０８は、電極集電体１３６の第１及び第２の垂直端面が露出したままで、第１及び第２の二次成長制約の範囲内で、電極構造及び対向電極構造の第１及び第２の垂直端面上に延在する。

【0109】

本開示の更なる実施形態によれば、電極アセンブリ及び／又は二次電池の製造方法が提供される。一実施形態によれば、この製造方法は、積層方向に連続して積層された単位セルの群を提供することを含み、（ｉ）各単位セルは、電極構造と、対向電極構造と、電極構造と対向電極構造との間の電気絶縁セパレータと、を備え、（ｉｉ）各単位セル内の電極構造、対向電極構造、及び電気絶縁セパレータは、垂直方向に分離された反対側にある第１及び第２の垂直端面を有し、（ｉｉｉ）垂直方向は、積層方向に直交する。この製造方法は、単位セル群の構成単位の電極構造又は対向電極構造の第１の垂直端面及び／又は第２の垂直端面を覆う多孔質電気絶縁材料を提供することを更に含み、多孔質電気絶縁材料は、２０％～６０％の範囲の多孔率を有する。一実施形態によれば、多孔質電気絶縁材料は、溶媒中の粒子材料バインダ材料を含むスラリ又はペーストで第１の垂直端面及び／又は第２の垂直端面をコーティングし、かつ溶媒を蒸発させて、第１の垂直端面及び／又は第２の垂直端面上のバインダ材料中に粒子材料を分散させたままにすることによって提供される。例えば、図９に示される実施形態では、スラリ及び／又はペースト９００が、電極構造１１０及び／又は対向電極構造１１２の第１の垂直端面５００ａ、５０１ａ及び／又は第２の垂直端面５００ｂ、５０１ｂに塗布される。

【0110】

一実施形態では、バインダ材料は、溶媒に可溶性であり、溶媒は、ガスの流れによって溶媒を加熱及び／又は乾燥させることによって蒸発する。例えば、溶媒は、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、ヘプタン、オクタン、トルエン、キシレン、又は混合炭化水素溶媒のいずれかを含むことができる。更に、特定の実施形態によれば、スラリ及び／又はペーストは、少なくとも５０重量％、少なくとも５５重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも６５重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも７５重量％、及び／又は少なくとも８０重量％の粒子材料、並びに９０重量％以下、８５重量％以下、８０重量％以下、及び／又は７５重量％以下の粒子材料を含む。一実施形態によれば、対向電極構造の第１及び第２の垂直端面に、対向電極の第１及び第２の垂直端面の表面積当たりに提供される多孔質電気絶縁材料の密度は、１５ｍｇ／ｃｍ^２～２５ｍｇ／ｃｍ^２の範囲にある。

【0111】

一実施形態によれば、この製造方法は、垂直方向に分離された第１及び第２の二次成長制約を電極構造の構成単位の電極集電体に接続することを更に含み、第１及び第２の二次成長制約は、それらのそれぞれの垂直厚さを貫いて形成された開口部を備え、二次成長制約システムは、電極アセンブリのサイクリング時に垂直方向での電極アセンブリの成長を少なくとも部分的に抑制する。例えば、成長制約を、多孔質電気絶縁材料が電極構造１１０及び／又は対向電極構造１１２の第１及び／又は第２の垂直端面に塗布された後、図８に示されるように、電極集電体の露出した第１及び第２の垂直端面に接続することができる。

【0112】

また別の実施形態では、電極アセンブリ及び／又は二次電池の製造方法は、（１）多孔質電気絶縁材料の外部のキャリアイオン源を含む補助電極を提供することと、（２）補助電極と電極群の構成単位又は対向電極群の構成単位との間にバイアス電圧を印加して、第１及び第２の二次成長制約における開口部を通して、及び多孔質電気絶縁材料を通して、単位セル群の構成単位の電極群及び／又は対向電極構造に至るキャリアイオンの流れを提供することと、を含む。例えば、製造方法は、二次電池を充電し、かつ／又は電極構造を充電するための初期充電プロセスと、初期充電プロセスで失われたキャリアを補充するためのプロセスと、を含む、二次電池の形成のためのプロセスを含むことができる。特定の実施形態によれば、電極アセンブリ及び／又は二次電池の製造方法は、本明細書に記載される単位セル群の構成単位にキャリアイオンを提供する方法のいずれかを含むことができる。更なる実施形態によれば、キャリアイオンの供給源を含む補助電極から電極アセンブリにキャリアイオンを移送するための方法を、二次電池及び／又は電極アセンブリの初期又は後続の充電サイクル中に実行することができる。

【0113】

一実施形態では、電極制約のセット１０８を備える電極アセンブリ１０６を準備するための方法が提供され、電極アセンブリ１０６は、充電状態と放電状態との間でサイクリングするように構成された二次電池の一部として使用され得る。この方法は、一般に、シート構造を形成することと、シート構造を断片（及び／又は断片）に切断することと、断片を積層することと、制約のセットを適用することと、を含むことができる。ストリップによって、ストリップの形状であるもの以外の断片を使用することができると理解される。この断片は、電極活物質層、電極集電体、対向電極活物質層、対向電極集電体、及びセパレータを含み、電極活物質及び／又は対向電極活物質の交互する配置を提供するように積層され得る。シートは、例えば、単位セル５０４及び／又は単位セル５０４の構成要素のうちの少なくとも１つを含むことができる。例えば、シートは、所定のサイズ（３Ｄ電池に好適なサイズなど）に切断され得る単位セルの群を含むことができ、次いで、単位セルのシートを積層して、電極アセンブリ１０６を形成することができる。別の例では、シートは、例えば、電極集電体１３６、電極活物質層１３２、セパレータ１３０、対向電極活物質層１３８、及び対向電極集電体１４０のうちの少なくとも１つなどの、単位セルの１つ以上の構成要素を含むことができる。構成要素のシートを所定のサイズに切断して、断片（３Ｄ電池に好適なサイズなど）を形成し、次いで、積層して、電極活物質層構成要素及び対向電極活物質層構成要素の交互する配置を形成することができる。

【0114】

また別の実施形態では、適用される電極制約のセット１０８は、例えば、第１の及び第２の一次成長制約と、少なくとも１つの一次接続部材と、縦方向に互いに分離された第１及び第２の一次成長制約と、第１の一次成長制約と第２の一次成長制約とを接続する少なくとも１つの一次接続部材と、を備える一次成長制約システムを含む制約のセットなどの、本明細書に記載されるもののいずれかに対応し得る。更に、電極制約のセットは、縦方向（垂直方向又は横方向など）に直交する方向に分離され、かつ少なくとも１つの二次接続部材によって接続された第１及び第２の二次成長制約を備える二次成長制約システムを備えることができ、二次成長制約システムは、二次電池のサイクリング時に、垂直方向での電極アセンブリの成長を少なくとも部分的に抑制する。一次接続部材、又は一次成長制約システムの第１の一次成長制約及び／若しくは第２の一次成長制約、並びに二次接続部材、又は二次成長制約システムの第１の二次成長制約及び／若しくは第２の二次成長制約、のうちの少なくとも１つは、例えば、電極活物質層、電極集電体、対向電極活物質層、対向電極集電体、及びセパレータのうちの少なくとも１つなどの、断片を構成するアセンブリ構成要素のうちの１つ以上であり得る。例えば、一実施形態では、一次成長制約システムの一次接続部材は、例えば、電極活物質層、電極集電体、対向電極活物質層、対向電極集電体、及びセパレータのうちの少なくとも１つなどの、断片を構成するアセンブリ構成要素のうちの１つ以上であり得る。すなわち、制約の適用は、第１及び第２の一次成長制約を、断片の積層における構造のうちの１つである一次構成単位接続部材に適用することを含み得る。

【0115】

ここで図２を参照すると、本開示の電極制約のセット１０８を有する二次電池１０２の一実施形態の分解図が例示されている。二次電池１０２は、上述したように、電池筐体１０４及び電池筐体１０４内の電極アセンブリを含み、電極アセンブリ１０６は、第１の縦方向端面１１６、反対側にある第２の縦方向端面１１８（すなわち、示されるＹ軸デカルト座標系に沿って第１の縦方向端面１１６から分離された）を有する。代替的に、二次電池１０２は、筐体内に提供された電極制約のセット１０８を有する複数の電極アセンブリ１０６を備え得る。電極アセンブリ１０６は、電極アセンブリ１０６の各々内で互いに対して積層方向Ｄに積層された電極構造１１０の群及び対向電極構造１１２の群を含み、別の言い方をすれば、電極構造１１０及び対向電極構造１１２の群は、電極構造１１０及び対向電極構造１１２が交互に連続して配置されており、この連続は、それぞれ、第１の縦方向端面１１６と第２の縦方向端面１１８との間で積層方向Ｄに進行する。

【0116】

図２に示される実施形態によれば、タブ１９０、１９２が、電池筐体１０４から外に突出し、電極アセンブリ１０６とエネルギー供給源又は消費者（図示せず）との間の電気的接続を提供する。より具体的には、この実施形態では、タブ１９０は、タブ延長部１９１に（例えば、導電性接着剤を使用して）電気的に接続されており、タブ延長部１９１は、電極アセンブリ１０６が備える電極構造１１０に電気的に接続されている。同様に、タブ１９２は、タブ延長部１９３に（例えば、導電性接着剤を使用して）電気的に接続されており、タブ延長部１９３は、電極アセンブリ１０６が備える対向電極構造１１２に電気的に接続されている。タブ延長部１９１、１９３はまた、タブ延長部１９１、１９３が電気的に接続されたそれぞれの電極及び対向電極構造の各々からの電流をプールするバスバーとして機能し得る。

【0117】

図２に例示される実施形態における電極アセンブリ１０６は、縦方向（すなわち、積層方向Ｄ）での成長を抑制するために、関連付けられた一次成長制約システム１５１を有する。代替的に、一実施形態では、複数の電極アセンブリ１０６は、一次成長制約システム１５１の少なくとも一部分を共有してもよい。示される実施形態では、各一次成長制約システム１５１は、上述したように、それぞれ、第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８の上にそれぞれ重なり得る第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６と、上述したように、それぞれ、ラテラル面１４２の上に重なり得る反対側にある第１の一次接続部材１６２及び第２の一次接続部材１６４と、を含む。反対側にある第１の一次接続部材１６２及び第２の一次接続部材１６４は、それぞれ、第１の一次成長制約１５４及び第２の一次成長制約１５６を互いの方へ引っ張り得るか、又は代替的に言えば、縦方向での電極アセンブリ１０６の成長を抑制することを支援し得、一次成長制約１５４、１５６は、それぞれ、反対側にある第１の縦方向端面１１６及び第２の縦方向端面１１８に圧縮力又は制約力を加え得る。結果として、縦方向での電極アセンブリ１０６の膨張が、充電状態と放電状態との間の電池１０２の形成及び／又はサイクリング中に阻止される。追加的に、一次成長制約システム１５１は、相互に互いに垂直であり、かつ縦方向に垂直である２つの方向のいずれかで電極アセンブリ１０６に対して維持される圧力を超える圧力を縦方向（すなわち、積層方向Ｄ）に電極アセンブリ１０６に及ぼす（例えば、例示されるように、縦方向は、Ｙ軸の方向に対応し、互いにかつ縦方向に相互に垂直である２つの方向は、例示されるデカルト座標系の、それぞれ、Ｘ軸及びＺ軸の方向に対応する）。

【0118】

更に、図２に例示される実施形態における電極アセンブリ１０６は、垂直方向での成長（すなわち、垂直方向（すなわち、デカルト座標系のＺ軸に沿った）での電極アセンブリ１０６、電極構造１１０、及び／又は対向電極構造１１２の膨張）を抑制するための関連付けられた二次成長制約システム１５２を有する。代替的に、一実施形態では、複数の電極アセンブリ１０６は、二次成長制約システム１５２の少なくとも一部分を共有する。各二次成長制約システム１５２は、それぞれ、ラテラル面１４２の上に重なり得る第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０と、少なくとも１つの二次接続部材１６６と、を含み、各々は、より詳細に上述されている。二次接続部材１６６は、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０を、それぞれ、互いの方へ引っ張り得るか、又は代替的に言えば、垂直方向での電極アセンブリ１０６の成長を抑制することを支援し得、第１の二次成長制約１５８及び第２の二次成長制約１６０は、ラテラル面１４２に圧縮力又は制約力を加え得、各々は、より詳細に上述されている。結果として、垂直方向での電極アセンブリ１０６の膨張が、充電状態と放電状態との間の電池１０２の形成及び／又はサイクリング中に阻止される。追加的に、二次成長制約システム１５２は、相互に互いに垂直であり、かつ垂直方向に垂直である２つの方向のいずれかで電極アセンブリ１０６に対して維持される圧力を超える圧力を垂直方向（すなわち、デカルト座標系のＺ軸に平行な）に電極アセンブリ１０６に及ぼす（例えば、例示されるように、垂直方向は、Ｚ軸の方向に対応し、互いにかつ垂直方向に相互に垂直である２つの方向は、例示されるデカルト座標系の、それぞれ、Ｘ軸及びＹ軸の方向に対応する）。

【0119】

特定の実施形態によれば、二次電池１０２の組み立てを完了するために、電池筐体１０４を非水性電解質（図示せず）で満たすことができ、蓋１０４ａを（折り返し線、ＦＬに沿って）折り返し、上側表面１０４ｂに対して封止することができる。完全に組み立てられると、封止された二次電池１０２は、二次電池１０２の外面によって境界が定められる体積（すなわち、変位体積）を占有し、二次電池筐体１０４は、電池の内部体積（すなわち、内面１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅ、１０４ｆ、１０４ｇ、及び蓋１０４ａによって境界が定められる角柱の体積）を下回る、電池（蓋１０４Ａを含む）の変位体積に対応する体積を占有し、セット１０６ａの一次成長制約システム１５１及び二次成長制約システム１５２の各々は、そのそれぞれの変位体積に対応する体積を占有する。したがって、組み合わせでは、電池筐体１０４並びに一次成長制約システム１５１及び二次成長制約システム１５２は、電池筐体１０４の外面によって境界が定められる体積（すなわち、電池の変位体積）の７５％以下を占有する。例えば、そのような一実施形態では、一次成長制約システム１５１及び二次成長制約システム１５２、並びに電池筐体１０４は、組み合わせで、電池筐体１０４の外面によって境界が定められる体積の６０％以下を占有する。更なる例として、そのような一実施形態では、一次成長制約システム１５１及び二次成長制約システム１５２、並びに電池筐体１０４は、組み合わせで、電池筐体１０４の外面によって境界が定められる体積の４５％以下を占有する。更なる例として、そのような一実施形態では、一次成長制約システム１５１及び二次成長制約システム１５２、並びに電池筐体１０４は、組み合わせで、電池筐体１０４の外面によって境界が定められる体積の３０％以下を占有する。更なる例として、そのような一実施形態では、一次成長制約システム１５１及び二次成長制約システム１５２、並びに電池筐体１０４は、組み合わせで、電池筐体の外面によって境界が定められる体積の２０％以下を占有する。

【0120】

一般に、一次成長制約システム１５１及び／又は二次成長制約システム１５２は、典型的には、電池電解質と同程度である、少なくとも１０，０００ｐｓｉ（７０ＭＰａ超）の引張強度を有し、かつ電池１０２の浮遊電位又はアノード電位で著しくは腐食せず、かつ４５℃、及び更には７０℃まで著しくは反応せず、機械的強度を失いもしない材料を含むであろう。一実施形態では、第１の一次成長制約、第２の一次成長制約、第１の二次成長制約、及び第２の二次成長制約のうちの少なくとも１つは、少なくとも１０，０００ｐｓｉ（７０ＭＰａ超）の引張強度を有する材料を含む。例えば、一次成長制約システム１５１及び／又は二次成長制約システム１５２は、広範囲の金属、合金、セラミック、ガラス、プラスチック、又はそれらの組み合わせ（すなわち、複合材）のいずれかを含み得る。例示的な一実施形態では、一次成長制約システム１５１及び／又は二次成長制約システム１５２は、ステンレス鋼（例えば、ＳＳ３１６、４４０Ｃ、又は４４０Ｃハード）、アルミニウム（例えば、アルミニウム７０７５－Ｔ６、ハードＨ１８）、チタン（例えば、６Ａｌ－４Ｖ）、ベリリウム、ベリリウム銅（ハード）、銅（Ｏ_２フリー、ハード）、ニッケルなどの金属を含み、しかしながら、一般に、一次成長制約システム１５１及び／又は二次成長制約システム１５２が金属を含む場合、一般に、金属は、腐食を制限し、かつ電極構造１１０と対向電極構造１１２との間の電気的短絡を生成することを制限するように組み込まれることが好ましい。別の例示的な実施形態では、一次成長制約システム１５１及び／又は二次成長制約システム１５２は、アルミナ（例えば、焼結又はＣｏｏｒｓｔｅｋ ＡＤ９６）、ジルコニア（例えば、Ｃｏｏｒｓｔｅｋ ＹＺＴＰ）、イットリア安定化ジルコニア（例えば、ＥＮｒＧ Ｅ－Ｓｔｒａｔｅ（登録商標））などのセラミックを含む。別の例示的な実施形態では、一次成長制約システム１５１は、Ｓｃｈｏｔｔ Ｄ２６３強化ガラスなどのガラスを含む。別の例示的な実施形態では、一次成長制約システム１５１及び／又は二次成長制約システム１５２は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）（例えば、Ａｐｔｉｖ １１０２）、炭素を有するＰＥＥＫ（例えば、Ｖｉｃｔｒｅｘ ９０ＨＭＦ４０又はＸｙｃｏｍｐ １０００－０４）、炭素を有する硫化ポリフェニレン（ＰＰＳ）（例えば、Ｔｅｐｅｘ Ｄｙｎａｌｉｔｅ ２０７）、３０％ガラスを有するポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）（例えば、Ｖｉｃｔｒｅｘ ９０ＨＭＦ４０又はＸｙｃｏｍｐ １０００－０４）、ポリイミド（例えば、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標））などのプラスチックを含む。別の例示的な実施形態では、一次成長制約システム１５１及び／又は二次成長制約システム１５２は、Ｅガラス標準布／エポキシ、０°、ＥガラスＵＤ／エポキシ、０°、Ｋｅｖｌａｒ標準布／エポキシ、０°、Ｋｅｖｌａｒ ＵＤ／エポキシ、０°、炭素標準布／エポキシ、０°、炭素ＵＤ／エポキシ、０°、東洋紡Ｚｙｌｏｎ（登録商標） ＨＭ繊維／エポキシなどの複合材料を含む。別の例示的な実施形態では、一次成長制約システム１５１及び／又は二次成長制約システム１５２は、Ｋｅｖｌａｒ ４９アラミド繊維、Ｓガラス繊維、炭素繊維、ベクトランＵＭ ＬＣＰ繊維、Ｄｙｎｅｅｍａ、Ｚｙｌｏｎなどの繊維を含む。一実施形態では、一次成長制約システム１５１及び二次成長制約システム１５２のうちの少なくとも１つは、約１０～約１００マイクロメートルの範囲の厚さを有する材料のシートを含む。別の実施形態では、一次成長制約システム１５１及び二次成長制約システム１５２のうちの少なくとも１つは、約３０～約７５マイクロメートルの範囲の厚さを有する材料のシートを含む。

【0121】

電極構造１１０群及び対向電極構造１１２群の構成単位は、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、又はアルミニウムイオンなどのキャリアイオンを吸収及び放出することができる電気活物質を含むことができる。いくつかの実施形態では、電極構造１１０群の構成単位は、アノード活性電気活物質（負極と呼ばれることもある）を含み、対向電極構造１１２群の構成単位は、カソード活性電気活物質（正極と呼ばれることもある）を含む。他の実施形態では、電極構造１１０群の構成単位は、カソード活性電気活物質を含み、対向電極構造１１２群の構成単位は、アノード活性電気活物質を含む。この段落に列挙される実施形態及び実施例の各々では、負極活物質は、例えば、粒子凝集電極、粒子材料のスラリを形成し、かつ層形状に鋳造することによってなど、粒子材料から形成される電極活物質、又はモノリシック電極であり得る。

【0122】

一実施形態によれば、電極アセンブリ１０６のアノードに対応する電極構造１１０で使用される電極活物質は、二次電池１０２及び／又は電極アセンブリ１０６の充電中における電極活物質へのキャリアイオンの挿入時に膨張する材料を含む。例えば、電極活物質は、電極活物質の体積の増加を生成するのに十分な量で、キャリアイオンとのインターカレーション又は合金化によってなど、二次電池の充電中にキャリアイオンを受け入れるアノード活物質を含み得る。例えば、一実施形態では、電極活物質は、二次電池１０２が放電状態から充電状態に充電されるとき、１モルの電極活物質当たり２モル以上のキャリアイオンを受け入れる能力を有する材料を含み得る。更なる例として、電極活物質は、１モルの電極活物質当たり２．０モル以上のキャリアイオンなどの、１モルの電極活物質当たり１．５モル以上のキャリアイオン、及び更には、１モルの電極活物質当たり３．５モル以上のキャリアイオンなどの、１モルの電極活物質当たり２．５モル以上のキャリアイオンを受け入れる能力を有する材料を含み得る。電極活性物質によって受け入れられるキャリアイオンは、リチウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム、及びマグネシウムのうちの少なくとも１つであり得る。そのような体積変化を提供するように膨張する電極活物質の例としては、シリコン（例えば、ＳｉＯ）、アルミニウム、スズ、亜鉛、銀、アンチモン、ビスマス、金、白金、ゲルマニウム、パラジウム、並びにそれらの合金及び化合物のうちの１つ以上が挙げられる。例えば、一実施形態では、電極活物質は、粒子状シリコン、粒子状シリコン酸化物、及びそれらの混合物のうちの１つ以上などの、粒子状形態のシリコン含有材料を含むことができる。別の実施形態では、電極活物質は、シリコン又は酸化シリコンからなる。また別の実施形態では、電極活物質は、より小さいか、又は更には無視できる体積変化を呈する材料を含むことができる。例えば、一実施形態では、電極活物質は、グラファイトなどの炭素含有材料を含むことができる。また別の実施形態では、電極構造は、例えば、電極集電体を備える電極構造などのリチウム金属の層を備え、この層上に、対向電極構造から電極構造へのキャリアイオンの移送の結果として、充電プロセス中にリチウム金属の層が堆積する。

【0123】

更に、特定の実施形態によれば、例示的なアノード活性電気活物質は、グラファイト及び軟質炭素若しくは硬質炭素などの炭素材料、又はリチウムとの合金を形成することができる金属、半金属、合金、酸化物、及び化合物の範囲のいずれかを含む。アノード材料を構成することができる金属又は半金属の具体例としては、グラファイト、スズ、鉛、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、ガリウム、シリコン、Ｓｉ／Ｃ複合材料、Ｓｉ／グラファイトブレンド、ＳｉＯｘ、多孔質Ｓｉ、金属間Ｓｉ合金、インジウム、ジルコニウム、ゲルマニウム、ビスマス、カドミウム、アンチモン、銀、亜鉛、ヒ素、ハフニウム、イットリウム、リチウム、ナトリウム、グラファイト、炭素、チタン酸リチウム、パラジウム、及びそれらの混合物が挙げられる。例示的な一実施形態では、アノード活物質としては、アルミニウム、スズ、若しくはシリコン、又はそれらの酸化物、それらの窒化物、それらのフッ化物、又はそれらの他の合金が挙げられる。別の例示的な実施形態では、アノード活物質は、シリコン、酸化シリコン、又はそれらの合金を含む。

【0124】

また別の実施形態では、アノード活物質は、リチウム金属、リチウム合金、炭素、石油コークス、活性炭、グラファイト、シリコン化合物、スズ化合物、及びそれらの合金を含むことができる。一実施形態では、アノード活物質は、非グラファイト化性炭素、グラファイト系炭素などのような炭素、Ｌｉ_ｘＦｅ_２Ｏ_３（０≦ｘ≦１）、Ｌｉ_ｘＷＯ_２（０≦ｘ≦１）、Ｓｎ_ｘＭｅ_１－ｘＭｅ’_ｙＯ_ｚ（Ｍｅ：Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｇｅ；Ｍｅ’：Ａｌ、Ｂ、Ｐ、Ｓｉ、周期表の１族、２族、及び３族に見出される元素、ハロゲン、０＜ｘ≦１、１≦ｙ≦３、１≦ｚ≦８）などのような金属複合酸化物、リチウム金属、リチウム合金、シリコン系合金、スズ系合金、ＳｎＯ、ＳｎＯ_２、ＰｂＯ、ＰｂＯ_２、Ｐｂ_２Ｏ_３、Ｐｂ_３Ｏ_４、Ｓｂ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_４、Ｓｂ_２Ｏ_５、ＧｅＯ、ＧｅＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｂｉ_２Ｏ_４、Ｂｉ_２Ｏ_５などのような金属酸化物、ポリアセチレンなどのような導電性ポリマー、Ｌｉ－Ｃｏ－Ｎｉ系材料などを含む。一実施形態では、アノード活物質は、天然グラファイト、合成グラファイトなどのような結晶性グラファイト、及び軟質炭素、硬質炭素などのような非晶質炭素を含むことができる。アノード活物質に好適な炭素材料の他の例は、グラファイト、キッシュグラファイト、熱分解性炭素、メソフェーズピッチ系炭素繊維、メソ炭素マイクロビーズ、メソフェーズピッチ、グラファイト化炭素繊維、及び石油又はコールタールピッチ由来のコークスなどの高温焼結炭素を含むことができる。一実施形態では、負極活物質は、酸化スズ、硝酸チタン、及びシリコンを含み得る。別の実施形態では、負極は、リチウム金属膜などのリチウム金属、又はリチウムの合金などのリチウム合金、並びにＮａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ａｌ、及びＳｎからなる群から選択される１つ以上の種類の金属を含むことができる。また別の実施形態では、アノード活物質は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｓｂ、Ｂａ、Ｒａ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｃｄ、Ｓｉ合金、Ｓｎ合金、Ａｌ合金などのような、リチウムとの合金化及び／又はインターカレーションが可能な金属化合物、ＳｉＯ_ｖ（０＜ｖ＜２）、ＳｎＯ_２、酸化バナジウム、又は酸化バナジウムリチウムなどの、リチウムイオンのドープ及び脱ドープが可能な金属酸化物、並びにＳｉ－Ｃ複合材料又はＳｎ－Ｃ複合材料などの、金属化合物及び炭素材料を含む複合材料を含むことができる。例えば、一実施形態では、リチウム、インジウム、スズ、アルミニウム、若しくはシリコンなどの金属、又はそれらの合金、Ｌｉ_４／３Ｔｉ_５／３Ｏ_４又はＳｎＯなどの遷移金属酸化物、並びに人工グラファイト、グラファイト炭素繊維、樹脂焼成炭素、熱分解気相成長炭素、コルク、メソ炭素マイクロビーズ（「ＭＣＭＢ」）、フルフリルアルコール樹脂焼成炭素、ポリアセン、ピッチ系炭素繊維、気相成長炭素繊維、又は天然グラファイトなどの、炭素質材料であり得る。また別の実施形態では、負極活物質は、ナトリウム又はマグネシウムなどのキャリアイオンに好適な組成物を含むことができる。例えば、一実施形態では、負極活物質は、層状炭素質材料と、層状炭素質材料の層間に配設された化学式Ｎａ_ｘＳｎ_ｙ－ｚＭ_ｚの組成物と、を含むことができ、式中、Ｍは、Ｔｉ、Ｋ、Ｇｅ、Ｐ、又はそれらの組み合わせであり、０＜ｘ≦１５、１≦ｙ≦５、及び０≦ｚ≦１である。一実施形態では、アノード活物質は、アノード活物質を有する電極構造を含む二次電池が放電状態から充電状態に充電されるとき、１モルのアノード活物質当たり２モル以上のキャリアイオンであるキャリアイオンの容量を有する。

【0125】

一実施形態では、アノード活物質は、以下からなる群から選択される：（ａ）シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、及びカドミウム（Ｃｄ）、（ｂ）Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、又はＣｄと他の元素との合金又は金属間化合物、（ｃ）Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、又はＣｄの酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、リン化物、セレン化物、及びテル化物、並びにそれらの混合物、複合物、又はリチウム含有複合物、（ｄ）Ｓｎの塩及び水酸化物、（ｅ）チタン酸リチウム、マンガン酸リチウム、アルミニウム酸リチウム、リチウム含有酸化チタン、リチウム遷移金属酸化物、ＺｎＣｏ_２Ｏ_４、（ｆ）グラファイト及び炭素の粒子、（ｇ）リチウム金属、及び（ｈ）それらの組み合わせ。一実施形態では、アノード活物質は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、又はＣｄと他の元素との合金及び金属間化合物からなる群から選択される。一実施形態では、アノード活物質は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、及びＣｄの酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、リン化物、セレン化物、及びテルル化物からなる群から選択される。一実施形態では、アノード活物質は、シリコン、並びにシリコンの酸化物及び炭化物からなる群から選択される。一実施形態では、アノード活物質は、グラファイト及び炭素からなる群から選択される。

【0126】

一実施形態では、負極活物質は、炭素系材料、カーボンブラック、グラファイト、グラフェン、活性炭、炭素繊維などの導電性材料及び／又は導電助剤、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラックなどのようなカーボンブラック、炭素繊維、金属繊維などのような導電性繊維、カーボンナノチューブなどのような導電性チューブ、フッ化炭素粉末、アルミニウム粉末、ニッケル粉末などのような金属粉末、酸化亜鉛、チタン酸化カリウムなどのような導電性ウィスカ、酸化チタンなどのような導電性金属酸化物、又はポリフェニレン誘導体などのような導電性材料を更に含み得る。加えて、金属メッシュなどの金属繊維、銅、銀、ニッケル、及びアルミニウムなどの金属粉末、又はポリフェニレン誘導体などの有機導電性材料も使用され得る。また別の実施形態では、例えば、ポリエチレン、酸化ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、スチレン－ブタジエンゴム、テトラフルオロエチレン－ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン－クロロトリフルオロエチレン共重合体、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン－ペンタフルオロプロピレン共重合体、プロピレン－テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン－クロロトリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン－テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン－ペルフルオロメチルビニルエーテルテトラフルオロエチレン共重合体、エチレン－アクリル酸共重合体などのうちの１つ以上などのバインダが提供され得、単独で、又は混合物として使用され得る。

【0127】

例示的なカソード活物質としては、幅広いカソード活物質のいずれかが挙げられる。例えば、リチウムイオン電池について、カソード活物質は、遷移金属酸化物、遷移金属硫化物、遷移金属窒化物、リチウム遷移金属酸化物、リチウム遷移金属硫化物、及びリチウム遷移金属窒化物から選択されるカソード材料を含み得る。これらの遷移金属酸化物、遷移金属硫化物、及び遷移金属窒化物の遷移金属元素は、ｄ殻又はｆ殻を有する金属元素を含むことができる。そのような金属元素の具体例は、Ｓｃ、Ｙ、ランタノイド、アクチノイド、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、及びＡｕである。追加のカソード活物質としては、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉ_０．５Ｍｎ_１．５Ｏ_４、Ｌｉ（Ｎｉ_ｘＣｏ_ｙＡｌ_ｚ）Ｏ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、Ｌｉ_２ＭｎＯ_４、Ｖ_２Ｏ_５、モリブデン酸硫化物、リン酸塩、ケイ酸塩、バナジウム酸塩、硫黄、硫黄化合物、酸素（空気）、Ｌｉ（Ｎｉ_ｘＭｎ_ｙＣｏ_ｚ）Ｏ_２、及びそれらの組み合わせが挙げられる。更に、カソード活物質層のための化合物は、リチウム、コバルト、及び酸素を含む化合物（例えば、ＬｉＣｏＯ_２）、リチウム、マンガン、及び酸素を含む化合物（例えば、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４）、並びにリチウム鉄及びリン酸塩を含む化合物（例えば、ＬｉＦｅＰＯ）などの、金属酸化物又は金属リン酸塩を更に含むリチウム含有化合物を含むことができる。一実施形態では、カソード活物質は、リチウムマンガン酸化物、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リン酸鉄リチウム、又は前述の酸化物の組み合わせから形成された複合酸化物、のうちの少なくとも１つを含む。別の実施形態では、カソード活物質は、リチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ_２）、リチウムニッケル酸化物（ＬｉＮｉＯ_２）などのうちの１つ以上、又は１つ以上の遷移金属を有する置換化合物、Ｌｉ_１＋ｘＭｎ_２－ｘＯ_４（式中、ｘは、０～０．３３）、ＬｉＭｎＯ_３、ＬｉＭｎ_２Ｏ_３、ＬｉＭｎＯ_２などのようなリチウムマンガン酸化物、リチウム銅酸化物（Ｌｉ_２ＣｕＯ_２）、ＬｉＶ_３Ｏ_８、ＬｉＦｅ_３Ｏ_４、Ｖ_２Ｏ_５、Ｃｕ_２Ｖ_２Ｏ_７などのようなバナジウム酸化物、ＬｉＮｉ_１－ｘＭ_ｘＯ_２（式中、Ｍ＝Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｂ、又はＧａであり、ｘ＝０．０１～０．３）の化学式によって表されるＮｉサイト型リチウムニッケル酸化物、ＬｉＭｎ_２－ｘＭ_ｘＯ_２（式中、Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｚｎ、又はＴａであり、ｘ＝０．０１～０．１）又はＬｉ_２Ｍｎ_３ＭＯ_８（式中、Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はＺｎ）の化学式によって表されるリチウムマンガン複合体酸化物、Ｌｉの一部分がアルカリ土類金属イオンで置換されたＬｉＭｎ_２Ｏ_４、二硫化物化合物、Ｆｅ_２（ＭｏＯ_４）_３などのうちの１つ以上を含むことができる。一実施形態では、カソード活物質は、化学式Ｌｉ_１＋ｘＦｅ_１－ｘＭ’_ｘ（ＰＯ_４－ｂ）Ｘ_ｂのオリビン結晶構造を有するリチウム金属リン酸塩を含むことができ、Ｍ’は、Ａｌ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｃｕ、Ｖ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｉｎ、Ｚｎ、及びＹから選択される少なくとも１つであり、Ｘは、－０．５≦ａ≦＋０．５、０≦ｘ≦０．５、及び０≦ｂ≦０．１で、Ｆ、Ｓ、及びＮから選択される少なくとも１つであり、ＬｉＦｅＰＯ_４、Ｌｉ（Ｆｅ，Ｍｎ）ＰＯ_４、Ｌｉ（Ｆｅ，Ｃｏ）ＰＯ_４、Ｌｉ（Ｆｅ，Ｎｉ）ＰＯ_４などは、そのような少なくとも１つである。一実施形態では、カソード活物質は、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＭｎＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉ_１－ｙＣｏ_ｙＯ_２、ＬｉＣｏ_１－ｙＭｎ_ｙＯ_２、ＬｉＮｉ_１－ｙＭｎ_ｙＯ_２（０≦ｙ≦１）、Ｌｉ（Ｎｉ_ａＣｏ_ｂＭｎ_ｃ）Ｏ_４（０＜ａ＜２，０＜ｂ＜２，０＜ｃ＜２、かつａ＋ｂ＋ｃ＝２）、ＬｉＭｎ_２－ｚＮｉ_ｚＯ_４、ＬｉＭｎ_２－ｚＣｏ_ｚＯ_４（０＜ｚ＜２）、ＬｉＣｏＰＯ_４、及びＬｉＦｅＰＯ_４、又はそれらのうちの２つ以上の混合物、のうちの少なくとも１つを含む。

【0128】

また別の実施形態では、カソード活性物質は、元素硫黄（Ｓ８）、硫黄系化合物、又はそれらの混合物を含むことができる。硫黄系化合物は、具体的には、Ｌｉ_２Ｓ_ｎ（ｎ≧１）、有機硫黄化合物、炭素－硫黄ポリマー（（Ｃ_２Ｓ_ｘ）_ｎ：ｘ＝２．５～５０、ｎ≧２）などであり得る。また別の実施形態では、カソード活物質は、リチウム及びジルコニウムの酸化物を含むことができる。

【0129】

また別の実施形態では、カソード活物質は、コバルト、マンガン、ニッケル、又はそれらの組み合わせなどのリチウム及び金属の少なくとも１つの複合酸化物を含むことができ、その例は、Ｌｉ_ａＡ_１－ｂＭ_ｂＤ_２（式中、０．９０≦ａ≦１、及び０≦ｂ≦０．５）、Ｌｉ_ａＥ_１－ｂＭ_ｂＯ_２－ｃＤ_ｃ（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．５、及び０≦ｃ≦０．０５）、ＬｉＥ_２－ｂＭ_ｂＯ_４－ｃＤ_ｃ（式中、０≦ｂ≦０．５、及び０≦ｃ≦０．０５）、Ｌｉ_ａＮｉ_{１－ｂ－ｃ}Ｃｏ_ｂＭ_ｃＤ_ａ（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜ａ≦２）、Ｌｉ_ａＮｉ_{１－ｂ－ｃ}Ｃｏ_ｂＭ_ｃＯ_２－ａＸ_ａ（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜ａ＜２）、Ｌｉ_ａＮｉ_{１－ｂ－ｃ}Ｃｏ_ｂＭ_ｃＯ_２－ａＸ_２（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜ａ＜２）、Ｌｉ_ａＮｉ_{１－ｂ－ｃ}Ｍｎ_ｂＭ_ｃＯ_２－ａＸ_ａ（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜ａ＜２）、Ｌｉ_ａＮｉ_{１－ｂ－ｃ}Ｍｎ_ｂＭ_ｃＯ_２－ａＸ_２（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜ａ＜２）、Ｌｉ_ａＮｉ_ｂＥ_ｃＧ_ｄＯ_２（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．９、０≦ｃ≦０．５、及び０．００１≦ｄ≦０．１）、Ｌｉ_ａＮｉ_ｂＣｏ_ｃＭｎ_ｄＧｅＯ_２（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．９、０≦ｃ≦０．５、０≦ｄ≦０．５、及び０．００１≦ｅ≦０．１）、Ｌｉ_ａＮｉＧ_ｂＯ_２（式中、０．９０≦ａ≦１及び０．００１≦ｂ≦０．１）、Ｌｉ_ａＣｏＧ_ｂＯ_２（式中、０．９０≦ａ≦１及び０．００１≦ｂ≦０．１）、Ｌｉ_ａＭｎＧ_ｂＯ_２（式中、０．９０≦ａ≦１及び０．００１≦ｂ≦０．１）、Ｌｉ_ａＭｎ_２Ｇ_ｂＯ_４（式中、０．９０≦ａ≦１及び０．００１≦ｂ≦０．１）、ＱＯ_２、ＱＳ_２、ＬｉＱＳ_２、Ｖ_２Ｏ_５、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＸ’Ｏ_２、ＬｉＮｉＶＯ_４、Ｌｉ_{（３－ｆ）}Ｊ_２（ＰＯ_４）_３（０≦ｆ≦２）、Ｌｉ_{（３－ｆ）}Ｆｅ_２（ＰＯ_４）_３（０≦ｆ≦２）、及びＬｉＦｅＰＯ_４である。上記の化学式では、Ａは、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、又はそれらの組み合わせであり、Ｍは、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｖ、希土類元素、又はそれらの組み合わせであり、Ｄは、Ｏ、Ｆ、Ｓ、Ｐ、又はそれらの組み合わせであり、Ｅは、Ｃｏ、Ｍｎ、又はそれらの組み合わせであり、Ｘは、Ｆ、Ｓ、Ｐ、又はそれらの組み合わせであり、Ｇは、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｌａ，Ｃｅ、Ｓｒ、Ｖ、又はそれらの組み合わせであり、Ｑは、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｍｎ、又はそれらの組み合わせであり、Ｘ’は、Ｃｒ、Ｖ、Ｆｅ、Ｓｃ、Ｙ、又はそれらの組み合わせであり、Ｊは、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はそれらの組み合わせである。例えば、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＭｎ_ｘＯ_２ｘ（ｘ＝１又は２）、ＬｉＮｉ_１－ｘＭｎ_ｘＯ_２ｘ（０＜ｘ＜１）、ＬｉＮｉ_{１－ｘ－ｙ}Ｃｏ_ｘＭｎ_ｙＯ_２（０≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．５）、又はＦｅＰＯ_４が使用され得る。一実施形態では、カソード活物質は、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウムニッケルコバルト酸化物、リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物、リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物、リチウムマンガン酸化物、又はリン酸鉄リチウム、硫化ニッケル、硫化銅、硫黄、酸化鉄、又は酸化バナジウムなどのリチウム化合物のうちの少なくとも１つを含む。

【0130】

一実施形態では、カソード活物質は、ＮａＦｅＯ_２、ＮａＭｎＯ_２、ＮａＮｉＯ_２、又はＮａＣｏＯ_２などの化学式ＮａＭ^１ _ａＯ_２の酸化物のうちの少なくとも１つ、又は化学式ＮａＭｎ_１－ａＭ^１ _ａＯ_２によって表される酸化物などの、ナトリウム含有材料を含むことができ、式中、Ｍ^１は、少なくとも１つの遷移金属元素であり、０＜ａ＜１である。代表的な正の活物質としては、Ｎａ［Ｎｉ_１／２Ｍｎ_１／２］Ｏ_２、Ｎａ_２／３［Ｆｅ_１／２Ｍｎ_１／２］Ｏ_２など、Ｎａ_０．４４Ｍｎ_１－ａＭ^１ _ａＯ_２によって表される酸化物、Ｎａ_０．７Ｍｎ_１－ａＭ^１ _ａＯ_２．０５によって表される酸化物（式中、Ｍ^１は、少なくとも１つの遷移金属元素であり、０≦ａ＜１である）、Ｎａ_６Ｆｅ_２Ｓｉ_１２Ｏ_３０又はＮａ_２Ｆｅ_５Ｓｉ_１２ＯとしてのＮａ_ｂＭ^２ _ｃＳｉ_１２Ｏ_３０によって表される酸化物（式中、Ｍ^２は、少なくとも１つの遷移金属元素であり、２≦ｂ≦６、及び２≦ｃ≦５である）、Ｎａ_２Ｆｅ_２Ｓｉ_６Ｏ_１８又はＮａ_２ＭｎＦｅＳｉ_６Ｏ_１８などのＮａ_ｄＭ^３ _ｅＳｉ_６Ｏ_１８によって表される酸化物（式中、Ｍ^３は、少なくとも１つの遷移金属元素であり、３≦ｄ≦６、及び１≦ｅ≦２である）、Ｎａ_２ＦｅＳｉＯ_６などのＮａ_ｆＭ^４ _ｇＳｉ_２Ｏ_６によって表される酸化物（式中、Ｍ^４は、遷移金属元素、マグネシウム（Ｍｇ）、及びアルミニウム（Ａｌ）から選択された少なくとも１つの元素であり、１≦ｆ≦２、１≦ｇ≦２である）、ＮａＦｅＰＯ_４、Ｎａ_３Ｆｅ_２（ＰＯ_４）_３、Ｎａ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_３、Ｎａ_４Ｃｏ_３（ＰＯ_４）_２Ｐ_２Ｏ_７などのようなリン酸塩、ＮａＦｅＢＯ_４又はＮａ_３Ｆｅ_２（ＢＯ_４）_３などのホウ酸塩、Ｎａ_３ＦｅＦ_６又はＮａ_２ＭｎＦ_６などのＮａ_ｈＭ^５Ｆ_６によって表されるフッ化物（式中、Ｍ^５は、少なくとも１つの遷移金属元素であり、２≦ｈ≦_３である）、Ｎａ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_２Ｆ_３、Ｎａ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_２ＦＯ_２などのようなフルオロリン酸塩が挙げられる。正の活物質は、前述のものに限定されず、当該技術分野で使用される任意の好適な正の活物質を使用することができる。一実施形態では、正の活物質としては、好ましくは、ＮａＭｎＯ_２、Ｎａ［Ｎｉ_１／２Ｍｎ_１／２］Ｏ_２及びＮａ_２／３［Ｆｅ_１／２Ｍｎｓ_１／２］Ｏ_２などの層状型酸化物カソード材料、Ｎａ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_３及びＮａ_４Ｃｏ_３（ＰＯ_４）_２Ｐ_２Ｏ_７などのリン酸塩カソード、又はＮａ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_２Ｆ_３及びＮａ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_２ＦＯ_２などのフルオロリン酸塩カソードが挙げられる。一実施形態では、Ｓ（又はリチウム化状態のＬｉ_２Ｓ）、ＬｉＦ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、ＦｅＦ_２、ＦｅＯ_ｄＦ_３．２ｄ、ＦｅＦ_３、ＣｏＦ_３、ＣｏＦ_２、ＣｕＦ_２、ＮｉＦ_２からなる群から選択されたカソード活物質、式中、０≦ｄ≦０．５である。一実施形態では、カソード活物質は、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ_４）を含む。一実施形態では、カソード活物質は、インターカレーション化学正極材料及び変換化学正極材料からなる群から選択される。

【0131】

一実施形態では、電極集電体は、負極集電体を含むことができ、金属材料などの好適な導電性材料を含むことができる。例えば、一実施形態では、負極集電体は、銅、ニッケル、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、パラジウム、焼成炭素、か焼炭素、インジウム、鉄、マグネシウム、コバルト、ゲルマニウム、銅又はステンレス鋼の表面処理材料（リチウム、炭素、ニッケル、チタン、銀、アルミニウム－カドミウム合金、及び／又はそれらの他の合金を有する）のうちの少なくとも１つを含むことができる。別の例として、一実施形態では、負極集電体は、銅、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル、チタン、焼成炭素、銅又はステンレス鋼の表面処理材料（炭素、ニッケル、チタン、銀、アルミニウム－カドミウム合金、及び／又はそれらの他の合金を有する）のうちの少なくとも１つを含む。一実施形態では、負極集電体は、銅及びステンレス鋼のうちの少なくとも１つを含む。

【0132】

一実施形態では、対向電極集電体は、正極集電体を含むことができ、金属材料などの好適な導電性材料を含むことができる。一実施形態では、正極集電体は、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル、チタン、焼結炭素、アルミニウム又はステンレス鋼の表面処理材料（炭素、ニッケル、チタン、銀、及び／又はそれらの合金を有する）のうちの少なくとも１つを含む。一実施形態では、正極集電体は、アルミニウムを含む。

【0133】

また別の実施形態では、カソード活物質は、例えば本明細書にアノード活物質について記載される導電助剤及び／又はバインダのいずれかであり得る、導電助剤及び／又はバインダのうちの１つ以上を更に含むことができる。

【0134】

特定の実施形態によれば、電気絶縁セパレータ層１３０が、電極構造１１０の各構成単位を対向電極構造１１２群の各構成単位から電気的に絶縁し得る。電気絶縁セパレータ層は、電気的短絡を防止しながら、電気化学セルにおける電流の通過中に回路を閉じるために必要であるイオン電荷キャリアの輸送を可能にもするように設計されている。一実施形態では、電気絶縁セパレータ層は、微小孔性であり、電解質、例えば非水性液体電解質又はゲル電解質を透過する。代替的に、電気絶縁セパレータ層は、電池におけるセパレータ及び電解質の両方として機能し得る固体電解質、すなわち固体イオン導体を含み得る。

【0135】

特定の実施形態では、電気絶縁セパレータ層１３０は、典型的には、非水性電解質を透過させることができる微小孔性セパレータ材料を含むであろう。例えば、一実施形態では、微小孔性セパレータ材料は、少なくとも５０Å、より典型的には約２，５００Åの範囲の径と、約２５％～約７５％の範囲、より典型的には約３５～５５％の範囲の多効率と、を有する細孔を含む。追加的に、微小孔性セパレータ材料は、非水性電解質を透過させて、電極群及び対向電極群の隣接する構成単位間のキャリアイオンの伝導を許容してもよい。特定の実施形態では、例えば、微小孔性セパレータ材料の多効率を無視し、充電サイクル又は放電サイクル中のイオン交換のための、電極構造１１０群の構成単位と対向電極構造１１２群の最も近い構成単位と（すなわち、「隣接する対」）の間の電気絶縁セパレータ材料の少なくとも７０体積％は、微小孔性セパレータ材料であり、言い方を変えれば、微小孔性セパレータ材料は、電極構造群１１０の構成単位と対向電極構造群１１２の最も近い構成単位との間の電気絶縁材料の少なくとも７０体積％を構成する。

【0136】

一実施形態では、微小孔性セパレータ材料は、粒子状材料及びバインダを含み、少なくとも約２０体積％の多孔率（空間率）を有する。微小孔性セパレータ材料の細孔は、少なくとも５０Åの径を有するであろうし、典型的には、約２５０～２，５００Åの範囲内に入るであろう。微多孔性セパレータ材料は、典型的には、約７５％未満の多効率を有するであろう。一実施形態では、微小孔性セパレータ材料は、少なくとも約２５体積％の多孔率（空間率）を有する。一実施形態では、微小孔性セパレータ材料は、約３５～５５％の多孔率を有するであろう。

【0137】

微多孔性セパレータ材料のためのバインダは、広範囲の無機材料又は高分子材料から選択され得る。例えば、一実施形態では、バインダは、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロプロペンなどを含有するモノマーに由来するフルオロポリマーなどの有機高分子材料であり得る。別の実施形態では、バインダは、様々な分子量及び密度の範囲のいずれかを有する、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリブテンなどのポリオレフィンである。別の実施形態では、バインダは、エチレン－ジエン－プロペンターポリマー、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレングリコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリアセタール、及びポリエチレングリコールジアクリレートからなる群から選択される。別の実施形態では、バインダは、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、スチレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、ポリアクリルアミド、ポリビニルエーテル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデンポリアクリロニトリル、及び酸化ポリエチレンからなる群から選択される。別の実施形態では、バインダは、アクリレート、スチレン、エポキシ、及びシリコーンからなる群から選択される。他の好適なバインダは、フッ化ポリビニリデン－ｃｏ－ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ポリビニリデン－ｃｏ－トリクロロエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセテート、ポリエチレン－ｃｏ－ビニルアセテート、酸化ポリエチレン、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオン酸塩、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリビニルアルコール、シアノエチルセルロース、シアノエチルスクロース、プルラン、カルボキシメチルセルロース、アクリロニトリル－スチレン－ブタジエン共重合体、ポリイミド、又はそれらの混合物から選択され得る。また別の実施形態では、バインダは、フッ化ポリビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ポリビニリデン－トリクロロエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセテート、エチレンビニルアセテート共重合体、酸化ポリエチレン、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオン酸塩、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリビニルアルコール、シアノエチルセルロース、プルラン、カルボキシルメチルセルロース、アクリロニトリルスチレンブタジエン共重合体、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリアセタール、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、酸化ポリフェニレン、硫化ポリフェニレン、ポリエチレンナフタレン、及び／又はそれらの組み合わせのいずれかから選択され得る。別の実施形態では、バインダは、前述のポリマーのうちの２つ以上の共重合体又はブレンドである。

【0138】

微小孔性セパレータ材料によって構成される粒子材料はまた、幅広い材料から選択され得る。一般に、そのような材料は、動作温度で比較的低い電子伝導率及びイオン伝導率を有し、微小孔性セパレータ材料に接触する電池電極又は集電体の動作電圧下で腐食しない。例えば、一実施形態では、粒子材料は、１×１０^－４Ｓ／ｃｍ未満のキャリアイオン（例えば、リチウム）に対する伝導率を有する。更なる例として、一実施形態では、粒子材料は、１×１０^－５Ｓ／ｃｍ未満のキャリアイオンに対する伝導率を有する。更なる例として、一実施形態では、粒子材料は、１×１０^－６Ｓ／ｃｍ未満のキャリアイオンに対する伝導率を有する。例えば、一実施形態では、バインダは、ケイ酸塩、リン酸塩、アルミン酸塩、アルミノケイ酸塩、及び水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどの水酸化物からなる群から選択される有機材料である。例示的な粒子材料としては、粒子状ポリエチレン、ポリプロピレン、ＴｉＯ_２－ポリマー複合体、シリカエアロゲル、フュームドシリカ、シリカゲル、シリカヒドロゲル、シリカキセロゲル、シリカゾル、コロイド状シリカ、アルミナ、チタニア、マグネシア、カオリン、タルク、珪藻土、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、又はそれらの組み合わせが挙げられる。例えば、一実施形態では、粒子材料は、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＧｅＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＺｒＯ_２、ＢＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ｇｅ_３Ｎ_４などの粒子状の酸化物又は窒化物を含む。例えば、Ｐ．Ａｒｏｒａ ａｎｄ Ｊ．Ｚｈａｎｇ，“Ｂａｔｔｅｒｙ Ｓｅｐａｒａｔｏｒｓ”Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ ２００４，１０４，４４１９－４４６２を参照のこと）。他の好適な粒子は、ＢａＴｉＯ_３、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３（ＰＺＴ）、Ｐｂ_１－ｘＬａ_ｘＺｒ_１－ｙＴｉ_ｙＯ_３（ＰＬＺＴ）、ＰＢ（Ｍｇ_３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３－ＰｂＴｉＯ_３（ＰＭＮ－ＰＴ）、ハフニア（ＨｆＯ_２）、ＳｒＴｉＯ_３、ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２、ＭｇＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＺｎＯ、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＣ、又はそれらの混合物を含むことができる。一実施形態では、粒子材料は、約２０ｎｍ～２マイクロメートル、より典型的には２００ｎｍ～１．５マイクロメートルの平均粒径を有するであろう。一実施形態では、粒子材料は、約５００ｎｍ～１マイクロメートルの平均粒径を有するであろう。

【0139】

組み立てられたエネルギー貯蔵デバイスの一実施形態によれば、微小孔性セパレータ材料は、二次電池電解質としての使用に好適な非水性電解質を透過する。典型的には、非水性電解質は、有機溶媒及び／又は溶媒混合物に溶解したリチウム塩及び／又は塩の混合物を含む。例示的なリチウム塩としては、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＣｌ、及びＬｉＢｒなどの無機リチウム塩、並びにＬｉＢ（Ｃ_６Ｈ_５）_４、ＬｉＮ（ＳＯ_２ＣＦ_３）２、ＬｉＮ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_３、ＬｉＮＳＯ_２ＣＦ_３、ＬｉＮＳＯ_２ＣＦ_５、ＬｉＮＳＯ_２Ｃ_４Ｆ_９、ＬｉＮＳＯ_２Ｃ_５Ｆ_１１、ＬｉＮＳＯ_２Ｃ_６Ｆ_１３、及びＬｉＮＳＯ_２Ｃ_７Ｆ_１５などの有機リチウム塩が挙げられる。また別の例として、電解質は、例えば、ＮａＣｌＯ_４、ＮａＰＦ_６、ＮａＢＦ_４、ＮａＣＦ_３ＳＯ_３、ＮａＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２、ＮａＮ（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２、ＮａＣ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３のうちのいずれか１つ以上などの、電解質に溶解したナトリウムイオンを含むことができる。マグネシウム及び／又はカリウムの塩を同様に提供することができる。例えば、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ_２）、臭化マグネシウムＭｇＢｒ_２）、又はヨウ化マグネシウム（ＭｇＩ_２）などのマグネシウム塩を提供してもよく、かつ／又は過塩素酸マグネシウム（Ｍｇ（ＣｌＯ_４）_２）、硝酸マグネシウム（Ｍｇ（ＮＯ_３）_２）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ_４）、テトラフルオロホウ酸マグネシウム（Ｍｇ（ＢＦ_４）_２）、テトラフェニルホウ酸マグネシウム（Ｍｇ（Ｂ（Ｃ_６Ｈ_５）_４）_２、ヘキサフルオロリン酸マグネシウム（Ｍｇ（ＰＦ_６）_２）、ヘキサフルオロヒ酸マグネシウム（Ｍｇ（ＡｓＦ_６）_２）、ペルフルオロアルキルスルホン酸マグネシウム（（Ｍｇ（Ｒ_ｆ１ＳＯ_３）_２）であって、Ｒ_ｆ１は、ペルフルオロアルキル基である）、ペルフルオロアルキルスルフォニルイミドマグネシウム（Ｍｇ（（Ｒ_ｆ２ＳＯ_２）_２Ｎ）_２であって、Ｒ_ｆ２は、ペルフルオロアルキル基である）、及びヘキサアルキルジシラジド（（Ｍｇ（ＨＲＤＳ）_２であって、Ｒは、アルキル基である）からなる群から選択される少なくとも１つであり得るマグネシウム塩も同様である。リチウム塩を溶解するための例示的な有機溶媒としては、環状エステル、鎖状エステル、環状エーテル、及び鎖状エーテルが挙げられる。環状エステルの具体例としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、γ－ブチロラクトン、ビニレンカーボネート、２－メチル－γ－ブチロラクトン、アセチル－γ－ブチロラクトン、及びγ－バレロラクトンが挙げられる。鎖状エステルの具体例としては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカーボネート、メチルブチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ブチルプロピルカーボネート、アルキルプロピオン酸塩、ジアルキルマロネート、及びアルキルアセテートが挙げられる。環状エーテルの具体例としては、テトラヒドロフラン、アルキルテトラヒドロフラン、ジアルキルテトラヒドロフラン、アルコキシテトラヒドロフラン、ジアルコキシテトラヒドロフラン、１，３－ジオキソラン、アルキル－１，３－ジオキソラン、及び１，４－ジオキソランが挙げられる。鎖状エーテルの具体例としては、１，２－ジメトキシエタン、１，２－ジエトキシエタン、ジエチルエーテル、エチレングリコールジアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、トリエチレングリコールジアルキルエーテル、及びテトラエチレングリコールジアルキルエーテルが挙げられる。一実施形態では、電極アセンブリは、リチウム塩と有機溶媒との混合物を含む非水性電解質を含む。

【0140】

また別の実施形態では、電気絶縁セパレータ１３０は、例えば、固体電池におけるのと同様に、固体電解質を含む。一般的に言えば、固体電解質は、液体電解質又はゲル電解質の添加を必要とせずに、キャリアイオンの輸送を容易にすることができる。特定の実施形態によれば、固体電解質が提供される場合、固体電解質は、それ自体、電極間に絶縁体を提供し、かつ絶縁体を通したキャリアイオンの通過を可能にすることが可能であり得、構造を透過する液体電解質の添加を必要としない場合がある。

【0141】

一実施形態では、二次電池１０２は、有機液体電解質、無機液体電解質、水性電解質、非水性電解質、固体ポリマー電解質、固体セラミック電解質、固体ガラス電解質、ガーネット電解質、ゲルポリマー電解質、無機固体電解質、溶融型無機電解質などのいずれかであり得る電解質を含むことができる。また、液体電解質の有無にかかわらず、電気絶縁セパレータ１３０の他の配置及び／又は構成が提供されてもよい。一実施形態では、固体電解質は、電気絶縁を提供しながら、キャリアイオンを通過伝導させることができるセラミック材料又はガラス材料を含むことができる。イオン伝導材料の例としては、ガーネット材料、硫化ガラス、リチウムイオン伝導ガラスセラミック、又はリン酸塩セラミック材料が挙げられ得る。一実施形態では、固体ポリマー電解質は、酸化ポリエチレン（ＰＥＯ）系、ポリビニルアセテート（ＰＶＡ）系、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）系、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）系、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、ＬｉＰＯＮ（リチウムリン酸窒化物）、及びポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）系のポリマー又はそれらの共重合体から形成されるポリマーのいずれかを含むことができる。別の実施形態では、Ｌｉ_２Ｓ及びＰ_２Ｓ_５、及びＳｉＳ_２、ＧｅＳ_２、Ｌｉ_３ＰＳ_４、Ｌｉ_４Ｐ_２Ｓ_７、Ｌｉ_４ＳｉＳ_４、Ｌｉ_２Ｓ－Ｐ_２Ｓ_５、及び５０Ｌｉ_４ＳｉＯ_４．５０Ｌｉ_３ＢＯ_３、及び／又はＢ_２Ｓ_３などの他の硫化物のうちの少なくとも１つなどの、リチウム及び／又はリンの、のうちの少なくとも１つを含む硫化物系固体電解質などの硫化物系固体電解質が提供され得る。固体電解質のまた他の実施形態としては、Ｌｉ_３Ｎ、ＬｉＩ、Ｌｉ_５ＮＩ_２、Ｌｉ_３Ｎ－ＬｉＩ－ＬｉＯＨ、ＬｉＳｉＯ_４、ＬｉＳｉＯ_４－ＬｉＩ－ＬｉＯＨ、Ｌｉ_２ＳｉＳ_３、Ｌｉ_４ＳｉＯ_４、Ｌｉ_４ＳｉＯ_４－ＬｉＩ－ＬｉＯＨ、及びＬｉ_３ＰＯ_４－Ｌｉ_２Ｓ－ＳｉＳ_２、Ｌｉ_２Ｓ－Ｐ_２Ｓ_５、Ｌｉ_２Ｓ－Ｐ_２Ｓ_５－Ｌ_４ＳｉＯ_４、Ｌｉ_２Ｓ－Ｇａ_２Ｓ_３－ＧｅＳ_２、Ｌｉ_２Ｓ－Ｓｂ_２Ｓ_３－ＧｅＳ_２、Ｌｉ_３．２５－Ｇｅ_０．２５－Ｐ_０．７５Ｓ_４、（Ｌａ，Ｌｉ）ＴｉＯ_３（ＬＬＴＯ）、Ｌｉ_６Ｌａ_２ＣａＴａ_２Ｏ_１２、Ｌｉ_６Ｌａ_２ＡＮｂ_２Ｏ_１２（Ａ＝Ｃａ，Ｓｒ）、Ｌｉ_２Ｎｄ_３ＴｅＳｂＯ_１２、Ｌｉ_３ＢＯ_２．５Ｎ_０．５、Ｌｉ_９ＳｉＡｌＯ_８、Ｌｉ_１＋ｘＡｌ_ｘＧｅ_２－ｘ（ＰＯ_４）_３（ＬＡＧＰ）、Ｌｉ_１＋ｘＡｌ_ｘＴｉ_２－ｘ（ＰＯ_４）_３（ＬＡＴＰ）、Ｌｉ_１＋ｘＴｉ_２－ｘＡｌ_ｘＳｉ_ｙ（ＰＯ_４）_３－ｙ、ＬｉＡｌ_ｘＺｒ_２－ｘ（ＰＯ_４）_３、ＬｉＴｉ_ｘＺｒ_２－ｘ（ＰＯ_４）_３などのリチウム（Ｌｉ）の窒化物、ハロゲン化物、及び硫化物が挙げられ得、固体電解質のまた他の実施形態としては、例えば、米国特許第１０，３６１，４５５号に記載されているような、ガーネット材料が挙げられ得、これは、その全体が本明細書に組み込まれる。一実施形態では、ガーネット固体電解質は、一般の化学式Ｘ_３Ｙ_２（ＳｉＯ_４）_３を有するネソケイ酸塩であり、式中、Ｘは、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、又はＭｎなどの二価カチオンであり得るか、又はＹは、Ａｌ、Ｆｅ、又はＣｒなどの三価カチオンであり得る。

【0142】

一実施形態では、電気絶縁セパレータは、硫化物系電解質からなる群から選択される固体電解質を含む。別の実施形態では、電気絶縁セパレータは、リチウムスズリン硫化物（ＬＳｎ）、リチウムリン硫化物（β－Ｌｉ_３ＰＳ_４）、及びリチウムリン硫黄塩化ヨウ化物（Ｌｉ_６ＰＳ_５Ｃｌ_０．９Ｉ_０．１）からなる群から選択される固体電解質を含む。別の実施形態では、電気絶縁セパレータは、酸化物系電解質からなる群から選択される固体電解質を含む。別の実施形態では、電気絶縁セパレータは、チタン酸リチウムランタン（Ｌｉ_０．３４Ｌａ_０．５６ＴｉＯ_３）、Ａｌドープジルコン酸リチウムランタン（Ｌｉ６．２４Ｌａ３Ｚｒ２Ａｌ０．２４Ｏ１１．９８）、Ｔａドープジルコン酸リチウムランタン（Ｌｉ_６．４Ｌａ_３Ｚｒ_１．４Ｔａ_０．６Ｏ_１２）、及びリン酸リチウムアルミニウムチタン（Ｌｉ_１．４Ａｌ_０．４Ｔｉ_１．６（ＰＯ_４）_３）からなる群から選択される固体電解質を含む。一実施形態では、電気絶縁セパレータは、ＰＥＯ系ポリマー電解質、ポリマーセラミック複合電解質（固体）、ポリマーセラミック複合電解質、及びポリマーセラミック複合電解質からなる群から選択されるポリマー電解質を含む。

【0143】

実施形態
以下の列挙実施形態１～３３６は、本開示による実施形態を記載する。

【0144】

列挙実施形態１：電極アセンブリと第１及び第２のエンドプレートとを備える構造を製造するための方法であって、電極アセンブリが、電気絶縁材料を含み、
電極アセンブリは、積層方向に連続して積層された単位セルの群と、積層方向に沿って分離された反対側にある第１及び第２の縦方向端面とを備え、第１及び第２のエンドプレートは、積層方向に分離されており、第１及び第２の縦方向端面の上に重なっており、（ｉ）各単位セルは、電極構造と、対向電極構造と、電極構造と対向電極構造との間の電気絶縁セパレータと、を備え、（ｉｉ）各単位セル内の電極構造、対向電極構造、及び電気絶縁セパレータは、垂直方向に分離された反対側にある第１の垂直端面及び第２の垂直端面を有し、（ｉｉｉ）垂直方向は、積層方向に直交し、
方法は、ステンシルを使用して多孔質電気絶縁材料を電極アセンブリに提供することを含む、方法。

【0145】

列挙実施形態２。電極アセンブリと第１及び第２のエンドプレートとを備える構造であって、電極アセンブリが、電気絶縁材料を含み、
積層方向に連続して積層された単位セルの群と、積層方向に沿って分離された反対側にある第１及び第２の縦方向端面と、積層方向に分離され、かつ第１及び第２の縦方向端面の上に重なっている第１及び第２のエンドプレートと、を備え、
（ｉ）各単位セルは、電極構造と、対向電極構造と、電極構造と対向電極構造との間の電気絶縁セパレータと、を備え、（ｉｉ）各単位セル内の電極構造、対向電極構造、及び電気絶縁セパレータは、垂直方向に分離された反対側にある第１及び第２の端面を有し、（ｉｉｉ）垂直方向は、積層方向に直交する、構造。

【0146】

列挙実施形態３：第１及び第２のエンドプレートが各々、積層方向に直交する平面内の断面エリアの垂直厚さｔ_ＥＰを含み、積層された連続した単位セルに隣接するそれぞれの第１及び第２のエンドプレートの内側領域における第１及び第２のエンドプレートの各々の第１の断面エリアの第１の垂直厚さｔ_ＥＰ１は、積層方向のそれぞれの内側領域の外部にある第１及び第２のエンドプレートの外側領域における第２の断面エリアの第２の垂直厚さｔ_ＥＰ２よりも大きい、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0147】

列挙実施形態４：第１及び第２のエンドプレートの各々が、各エンドプレートについて最大垂直厚さを有する積層方向に直交する平面内の断面エリアにおいてそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}を有し、第１及び第２のエンドプレートが、それぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２の垂直端面領域を含み、第１及び第２の垂直端面領域が、第１及び第２のエンドプレートの反対側にある第１及び第２の垂直側面上にある、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0148】

列挙実施形態５：第１及び第２のエンドプレートの各々が各々、第１及び第２のエンドプレートの反対側にある第１及び第２の垂直側面上のそれぞれの第１及び第２の最大垂直範囲と一致する第１及び第２の垂直端面領域を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0149】

列挙実施形態６：方法は、（ａ）第１及び第２のエンドプレート上にステンシル開口部を画定するステンシルフレームを備えるステンシルを、ステンシルフレームが電極アセンブリの周囲の少なくとも一部分を覆うように位置付けることを含み、単位セル群の構成単位の電極構造及び対向電極構造の第１の垂直端面が、ステンシル開口部を通して露出している、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0150】

列挙実施形態７：（ａ）第１及び第２のエンドプレート上にステンシル開口部を画定するステンシルフレームを備えるステンシルを位置付けることを含み、ステンシルが、ステンシルフレームの上面が、垂直方向におけるそれぞれの第１及び第２のエンドプレートの各々の最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域を超えないように、第１及び第２のエンドプレート上に位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0151】

列挙実施形態８：（ａ）第１及び第２のエンドプレート上にステンシル開口部を画定するステンシルフレームを備えるステンシルを位置付けることを含み、ステンシルが、ステンシルフレームの上面が、ステンシルフレームの上面と電極アセンブリの同じ垂直側面上にあるそれぞれの第１及び第２のエンドプレートの各々の第１の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域を超えないように、第１及び第２のエンドプレート上に位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0152】

列挙実施形態９：（ｂ）ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料を塗布して、単位セル群の構成単位の電極構造又は対向電極構造の第１の垂直端面を覆うことを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0153】

列挙実施形態１０：（ｂ）ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料を塗布して、単位セル群の構成単位の対向電極構造の第１の垂直端面を覆うことを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0154】

列挙実施形態１１：単位セル群の構成単位の各電極構造が、電極活物質の層を備え、単位セル群の構成単位の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、（ｂ）が、ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料を塗布して、単位セル群の構成単位の対向電極活物質の層の第１の垂直端面を覆うことを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0155】

列挙実施形態１２：（ｃ）単位セル群の構成単位の電極構造及び対向電極構造の第２の垂直端面がステンシル開口部を通して露出するように、ステンシルを第１及び第２のエンドプレート上に位置付けることを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0156】

列挙実施形態１３：（ｃ）において、ステンシルフレームの上面が、ステンシルフレームの上面と電極アセンブリの同じ垂直側面上にある、それぞれの第１及び第２のエンドプレートの各々のそれぞれの第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域を超えないように、ステンシルが第１及び第２のエンドプレート上に位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0157】

列挙実施形態１４：（ｃ）において、ステンシルフレームの上面が、第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面領域を超えないように、ステンシルが第１及び第２のエンドプレート上に位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0158】

列挙実施形態１５：（ｄ）ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料を塗布して、単位セル群の構成単位の電極構造又は対向電極構造の第２の垂直端面を覆うことを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0159】

列挙実施形態１６：（ｄ）ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料を塗布して、単位セル群の構成単位の対向電極構造の第２の垂直端面を覆うことを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0160】

列挙実施形態１７：単位セル群の構成単位の各電極構造が、電極活物質の層を備え、単位セル群の構成単位の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、（ｄ）が、ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料を塗布して、単位セル群の構成単位の対向電極活物質の層の第２の垂直端面を覆うことを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0161】

列挙実施形態１８：電極アセンブリへの多孔質電気絶縁材料の塗布の後に、電極アセンブリを垂直方向に垂直な軸の周りで回転させることを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0162】

列挙実施形態１９：電極アセンブリが、電極構造又は対向電極構造の第１の垂直端面への多孔質電気絶縁材料の塗布に続いて回転され、方法は、回転後に多孔質電気絶縁材料を電極構造又は対向電極構造の第２の垂直端面に塗布することを更に含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0163】

列挙実施形態２０：積層方向に直交する断面エリアにおける電極構造及び対向電極構造の最大垂直厚さが、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートの各々のそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}を超えない、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0164】

列挙実施形態２１：積層方向に直交する断面エリアにおける対向電極構造の最大垂直厚さが、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートの各々のそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}を超えない、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0165】

列挙実施形態２２：積層方向に直交する断面エリアにおける対向電極構造の対向電極活物質の層の最大垂直厚さが、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートの各々のそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}を超えない、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0166】

列挙実施形態２３：電極構造及び対向電極構造の第１の垂直端面が、第１の垂直端面と電極アセンブリの同じ垂直側面上の第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域を超えない、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0167】

列挙実施形態２４：対向電極構造の第１の垂直端面が、第１の垂直端面と電極アセンブリの同じ垂直側面上の第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域を超えない、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0168】

列挙実施形態２５：対向電極構造の対向電極活物質の層の第１の垂直端面が、第１の垂直端面と電極アセンブリの同じ垂直側面上の第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域を超えない、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0169】

列挙実施形態２６：電極構造及び対向電極構造の第２の垂直端面が、第２の垂直端面と電極アセンブリの同じ垂直側面上の第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面領域を超えない、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0170】

列挙実施形態２７：対向電極構造の第２の垂直端面が、第２の垂直端面と電極アセンブリの同じ垂直側面上の第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面領域を超えない、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0171】

列挙実施形態２８：対向電極構造の対向電極活物質の層の第２の垂直端面が、第２の垂直端面と電極アセンブリの同じ垂直側面上の第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面領域を超えない、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0172】

列挙実施形態２９：電極構造及び対向電極構造の第１の垂直端面が、第１の垂直端面と電極アセンブリの同じ垂直側面上の第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域に対して窪んでいる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0173】

列挙実施形態３０：対向電極構造の第１の垂直端面が、第１の垂直端面と電極アセンブリの同じ垂直側面上の第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域に対して窪んでいる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0174】

列挙実施形態３１：単位セル群の構成単位の各電極構造が、電極活物質の層を備え、単位セル群の構成単位の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、対向電極構造の対向電極活物質の層の第１の垂直端面が、第１の垂直端面と電極アセンブリの同じ垂直側面上の第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域に対して窪んでいる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0175】

列挙実施形態３２：単位セル群の構成単位の各電極構造が、電極活物質の層を備え、単位セル群の構成単位の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、積層方向に直交する平面内の対向電極構造の対向電極活物質の層の最大垂直厚さが、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートの各々の最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面領域を超えない、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0176】

列挙実施形態３３：電極構造及び対向電極構造の第２の垂直端面が、第２の垂直端面と電極アセンブリの同じ垂直側面上の第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面領域に対して窪んでいる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0177】

列挙実施形態３４：対向電極構造の第２の垂直端面が、第２の垂直端面と電極アセンブリの同じ垂直側面上の第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面領域に対して窪んでいる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0178】

列挙実施形態３５：単位セル群の構成単位の各電極構造が、電極活物質の層を備え、単位セル群の構成単位の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、対向電極構造の対向電極活物質の層の第２の垂直端面が、第２の垂直端面と電極アセンブリの同じ垂直側面上の第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面領域に対して窪んでいる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0179】

列挙実施形態３６：（ａ）において、ステンシルフレームの上面が、垂直方向において電極アセンブリにおける電極構造又は対向電極構造の第１の垂直端面の上方にあるように、ステンシルが位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0180】

列挙実施形態３７：（ａ）において、ステンシルフレームの上面が、垂直方向において電極アセンブリにおける対向電極構造の第１の垂直端面の上方にあるように、ステンシルが位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0181】

列挙実施形態３８：単位セル群の構成要素の各電極構造が、電極活物質の層を備え、単位セル群の構成要素の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、（ａ）において、ステンシルフレームの上面が、垂直方向において電極アセンブリにおける対向電極構造の対向電極活物質の層の第１の垂直端面の上方にあるように位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0182】

列挙実施形態３９：（ｃ）において、ステンシルフレームの上面が、垂直方向において電極アセンブリにおける電極構造又は対向電極構造の第２の垂直端面の上方にあるように、ステンシルが位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0183】

列挙実施形態４０：（ｃ）において、ステンシルフレームの上面が、垂直方向において電極アセンブリにおける対向電極構造の第２の垂直端面の上方にあるように、ステンシルが位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0184】

列挙実施形態４１：単位セル群の構成要素の各電極構造が、電極活物質の層を備え、単位セル群の構成要素の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、（ｃ）において、ステンシルフレームの上面が、垂直方向において電極アセンブリにおける対向電極構造の対向電極活物質の層の第２の垂直端面の上方にあるように位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0185】

列挙実施形態４２：（ａ）において、ステンシルフレームの上面が、垂直方向において電極アセンブリにおける電極構造又は対向電極構造の第１の垂直端面を超えないか、又はこの第１の垂直端面の下方にあるように、ステンシルが位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0186】

列挙実施形態４３：（ａ）において、ステンシルフレームの上面が、垂直方向において電極アセンブリにおける対向電極構造の第１の垂直端面を超えないか、又はこの第１の垂直端面の下方にあるように、ステンシルが位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0187】

列挙実施形態４４：単位セル群の構成要素の各電極構造が、電極活物質の層を備え、単位セル群の構成要素の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、（ａ）において、ステンシルフレームの上面が、垂直方向において電極アセンブリにおける対向電極構造の対向電極活物質の層の第１の垂直端面を超えないか、又はこの第１の垂直端面の下方にあるように位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0188】

列挙実施形態４５：（ｃ）において、ステンシルフレームの上面が、垂直方向において電極アセンブリにおける電極構造又は対向電極構造の第２の垂直端面を超えないか、又はこの第２の垂直端面の下方にあるように、ステンシルが位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0189】

列挙実施形態４６：（ｃ）において、ステンシルフレームの上面が、垂直方向において電極アセンブリにおける対向電極構造の第２の垂直端面を超えないか、又はこの第２の垂直端面の下方にあるように、ステンシルが位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0190】

列挙実施形態４７：（ａ）又は（ｃ）のいずれかにおいて、ステンシルが、積層方向に、第１及び第２のエンドプレートの周囲の周りに位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0191】

列挙実施形態４８：単位セル群の構成要素の各電極構造が、電極活物質の層を備え、単位セル群の構成要素の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、（ｃ）において、ステンシルフレームの上面が、垂直方向において電極アセンブリにおける対向電極構造の対向電極活物質の層の第２の垂直端面を超えないか、又はこの第２の垂直端面の下方にあるように位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0192】

列挙実施形態４９：（ａ）において、ステンシルフレームが、第１及び第２のエンドプレートの外側領域の表面上に受容され、外側領域が、積層方向に直交する第２の断面エリアにおいて、積層された連続した単位セルに隣接する内側領域における積層方向に直交する第２の断面エリアにおける第１の垂直厚さｔ_ＥＰ１よりも小さい、第２の垂直厚さｔ_ＥＰ２を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0193】

列挙実施形態５０：（ｃ）において、ステンシルフレームが、第１及び第２のエンドプレートの外側領域の表面上に受容され、外側領域が、積層方向に直交する第２の断面エリアにおいて、積層された連続した単位セルに隣接する内側領域における積層方向に直交する第２の断面エリアにおける第１の垂直厚さｔ_ＥＰ１よりも小さい、第２の垂直厚さｔ_ＥＰ２を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0194】

列挙実施形態５１：（ａ）において、ステンシルフレームが、垂直方向におけるそれぞれの第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域を超えないか、又はこの第１の表面領域を下回る、第１及び第２のエンドプレートの外側領域の表面領域上に受容される、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0195】

列挙実施形態５２：（ｃ）において、ステンシルフレームが、垂直方向におけるそれぞれの第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の表面領域を超えないか、又はこの第２の表面領域を下回る、第１及び第２のエンドプレートの外側領域の表面領域上に受容される、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0196】

列挙実施形態５３：第１及び第２のエンドプレートが各々、第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの反対側にある第１及び第２の垂直側面上に第１及び第２のエンドプレート垂直端面を備え、第１及び第２の垂直端面のうちの少なくとも１つが、積層された連続した単位セルに隣接する内側領域における内面領域と、積層方向に内面領域の外部にある外側領域における外面領域と、を含み、外面領域が、内面領域から垂直方向内側にオフセットしている、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0197】

列挙実施形態５４：第１及び第２のエンドプレート垂直端面の各々が、積層された連続した単位セルに隣接する内側領域における垂直方向に分離された反対側にある内面領域と、積層方向に内面領域の外部にある、外側領域における垂直方向に分離された反対側にある外面領域と、を含み、第１及び第２のエンドプレート垂直端面の各々の反対側にある外面領域が、反対側にある内面領域から垂直方向内側にオフセットしている、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0198】

列挙実施形態５５：ステンシルフレームが、第１及び第２の反対側にあるレッジを備え、（ａ）又は（ｃ）のいずれかにおいて、ステンシルフレームの第１及び第２の反対側にあるレッジが、ステンシルフレームと電極アセンブリの同じ垂直側面上にある、第１及び第２のエンドプレートの内側にオフセットした外面領域によって受容されるように、ステンシルが電極アセンブリ上に位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0199】

列挙実施形態５６：ステンシルフレームが、第１及び第２の反対側にあるレッジを備え、（ａ）及び（ｃ）のいずれかにおいて、第１及び第２の反対側にあるフレーム領域の上側フレーム表面が、上側フレーム表面が、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域を延在して超えないように、又はこの第１の表面領域に対して窪んでいるように位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0200】

列挙実施形態５７：ステンシルフレームが、第１及び第２の反対側にあるレッジを備え、（ａ）において、第１及び第２の反対側にあるフレーム領域の上側フレーム表面が、上側フレーム表面が、第１及び第２の反対側にあるフレーム領域の上側表面と電極アセンブリの同じ垂直側面上にある第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域を延在して超えないか、又はこの第１の表面領域に対して窪んでいるように位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0201】

列挙実施形態５８：ステンシルフレームが、第１及び第２の反対側にあるレッジを備え、（ｃ）において、第１及び第２の反対側にあるフレーム領域の上側フレーム表面が、上側フレーム表面が、第１及び第２の反対側にあるフレーム領域の上側表面と電極アセンブリの同じ垂直側面上にある第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の表面領域を延在して超えないか、又はこの第２の表面領域に対して窪んでいるように位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0202】

列挙実施形態５９：電極アセンブリが、積層方向の縦方向軸（Ｙ）と、垂直方向の垂直軸（Ｚ）と、を含み、第１及び第２のエンドプレートが各々、面取りされているか、傾斜しているか、段状であるか、又はそれらの任意の組み合わせである、Ｙ－Ｚ平面内の断面プロファイルを有する第１及び第２の反対側にある垂直端面を備える、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0203】

列挙実施形態６０：Ｙ－Ｚ平面内の第１及び第２のエンドプレートの各々の断面プロファイルが、それぞれの第１及び第２のエンドプレートの各々の内側領域から外側領域まで単調に減少する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0204】

列挙実施形態６１：Ｙ－Ｚ平面内の第１及び第２のエンドプレートの各々の断面プロファイルが、それぞれの第１及び第２のエンドプレートの各々の内側領域から外側領域まで段階的に減少する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0205】

列挙実施形態６２：それぞれの第１及び第２のエンドプレートの外側領域が、ステンシルフレームを受容するように適合された段状の特徴を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0206】

列挙実施形態６３：含むことが、電極アセンブリを、積層方向の縦方向軸、又は積層方向及び垂直方向に直交する横方向の横方向軸を中心に回転させて、電極構造及び対向電極構造の第１及び第２の垂直端面の位置を垂直方向に反転させることを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0207】

列挙実施形態６４：（ｂ）が、ブレードを使用して、ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料のスラリを塗布して、単位セル群の構成単位の電極構造又は対向電極構造の第１の垂直端面を覆うことを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0208】

列挙実施形態６５：（ｂ）が、ブレードを使用して、ステンシル開口部に通して多孔質電気絶縁材料のスラリを塗布して、単位セル群の構成単位の対向電極構造の第１の垂直端面を覆うことを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0209】

列挙実施形態６６：単位セル群の構成単位の各電極構造が、電極活物質の層を備え、単位セル群の構成単位の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、（ｂ）が、ブレードを使用して、ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料のスラリを塗布して、単位セル群の構成単位の対向電極構造の対向電極活物質の層の第１の垂直端面を覆うことを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0210】

列挙実施形態６７：（ｄ）が、ブレードを使用して、ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料のスラリを塗布して、単位セル群の構成単位の電極構造又は対向電極構造の第２の垂直端面を覆うことを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0211】

列挙実施形態６８：（ｄ）が、ブレードを使用して、ステンシル開口部に通して多孔質電気絶縁材料のスラリを塗布して、単位セル群の構成単位の対向電極構造の第２の垂直端面を覆うことを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0212】

列挙実施形態６９：単位セル群の構成単位の各電極構造が、電極活物質の層を備え、単位セル群の構成単位の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、（ｄ）が、ブレードを使用して、ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料のスラリを塗布して、単位セル群の構成単位の対向電極構造の対向電極活物質の層の第２の垂直端面を覆うことを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0213】

列挙実施形態７０：（ｂ）が、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面に沿って、垂直方向及び積層方向に直交する横方向にブレードを走行させて、ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料を電極構造又は対向電極構造の第１の垂直端面に塗布することを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0214】

列挙実施形態７１：ブレードが、垂直方向におけるそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域において第１の垂直端面を横断して走行する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0215】

列挙実施形態７２：ブレードが、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの第１の最大範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域において第１の垂直端面を横断して走行する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0216】

列挙実施形態７３：（ｂ）が、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面を横断して、積層方向及び垂直方向に直交する横方向にブレードを走行させることを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0217】

列挙実施形態７４：（ｂ）において、ブレードの長さが、第１のエンドプレートから第２のエンドプレートまで積層方向に電極アセンブリを横断して延在する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0218】

列挙実施形態７５：（ｂ）が、多孔質電気絶縁材料を、ブレード又は電極アセンブリの表面のいずれかに塗布して、ブレードを、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面に沿って横方向に走行させることを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0219】

列挙実施形態７６：（ｄ）が、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面に沿って、垂直方向及び積層方向に直交する横方向にブレードを走行させて、ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料を電極構造又は対向電極構造の第２の垂直端面に塗布することを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0220】

列挙実施形態７７：ブレードが、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の表面領域において第２の垂直端面を横断して走行する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0221】

列挙実施形態７８：ブレードが、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの第２の最大範囲と一致する、第２の表面領域第１及び第２のエンドプレートにおいて第２の垂直端面を横断して走行する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0222】

列挙実施形態７９：ブレードが、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面を横断して、積層方向及び垂直方向に直交する横方向に走行する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0223】

列挙実施形態８０：（ｄ）において、ブレードの長さが、第１のエンドプレートから第２のエンドプレートまで積層方向に電極アセンブリを横断して延在する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0224】

列挙実施形態８１：（ｄ）が、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面に沿って、垂直方向及び積層方向に直交する横方向にブレードを走行させて、ステンシル開口部を通して多孔質電気絶縁材料を電極構造又は対向電極構造の第２の垂直端面に塗布することを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0225】

列挙実施形態８２：（ｄ）が、多孔質電気絶縁材料を、ブレード又は電極アセンブリの表面のいずれかに塗布して、ブレードを、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面に沿って横方向に走行させることを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0226】

列挙実施形態８３：（ａ）が、積層された連続した単位セルに隣接する第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直端面の少なくとも一部分がステンシル開口部を通して露出するように、ステンシルを位置付けることを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0227】

列挙実施形態８４：（ｃ）が、積層された連続した単位セルに隣接する第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直端面の少なくとも一部分がステンシル開口部を通して露出するように、ステンシルを位置付けることを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0228】

列挙実施形態８５：（ａ）が、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域が、ステンシル開口部を通して露出するように、ステンシルを位置付けることを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0229】

列挙実施形態８６：（ａ）が、第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の垂直側面上の第１の表面領域が、ステンシル開口部を通して露出するように、ステンシルを位置付けることを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0230】

列挙実施形態８７：（ｃ）が、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直側面上の第２の表面領域が、ステンシル開口部を通して露出するように、ステンシルを位置付けることを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0231】

列挙実施形態８８：（ｃ）が、第１及び第２のエンドプレートの第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第２の垂直側面上の第２の表面領域が、ステンシル開口部を通して露出するように、ステンシルを位置付けることを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0232】

列挙実施形態８９：（ａ）及び（ｃ）のいずれかにおいて、ステンシルフレームが、積層方向及び垂直方向の両方に直交する横方向に電極アセンブリの周囲を少なくとも部分的に覆うように、ステンシルが位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0233】

列挙実施形態９０：各単位セルが、それぞれの電極構造及び対向電極構造から、積層方向及び垂直方向の両方に直交する反対の横方向に延在する電極集電体端部セクション及び対向電極集電体端部セクションを備える、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0234】

列挙実施形態９１：電極集電体及び対向電極集電体のうちのいずれかの端部セクションが、電極構造及び対向電極構造の第１及び第２の垂直端面に対して垂直方向に窪んでいる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0235】

列挙実施形態９２：（ａ）及び（ｃ）のいずれかにおいて、ステンシルフレームが、積層方向及び垂直方向に直交する横方向に電極アセンブリの周囲にある電極集電体及び対向電極集電体のうちのいずれかの端部セクションを少なくとも部分的に覆うように、ステンシルが位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0236】

列挙実施形態９３：（ａ）及び（ｃ）のいずれかにおいて、電極集電体及び対向電極集電体の端部が、ステンシルフレームに対して窪んでいるように、ステンシルが位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0237】

列挙実施形態９４：（ａ）及び（ｃ）のいずれかにおいて、ステンシルフレームの、反対側にある横方向レッジが、電極集電体及び対向電極集電体の端部上に位置付けられるように、ステンシルが位置付けられる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0238】

列挙実施形態９５：電極集電体及び対向電極集電体の端部の第１及び第２の垂直端面が、（ｉ）電極構造の第１及び第２の垂直端面と、（ｉｉ）第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の表面領域と、（ｉｉｉ）垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の表面領域と、のいずれかに対して少なくとも０．０１０ｍｍ窪んでいる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0239】

列挙実施形態９６：電極集電体及び対向電極集電体の端部の第１及び第２の垂直端面が、（ｉ）電極構造の第１及び第２の垂直端面と、（ｉｉ）第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域と、（ｉｉｉ）垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域と、のいずれかに対して少なくとも０．０２５ｍｍ窪んでいる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0240】

列挙実施形態９７：電極集電体及び対向電極集電体の端部の第１及び第２の垂直端面が、（ｉ）電極構造の第１及び第２の垂直端面と、（ｉｉ）第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域と、（ｉｉｉ）垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域と、のいずれかに対して少なくとも０．０５０ｍｍ窪んでいる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0241】

列挙実施形態９８：電極集電体及び対向電極集電体の端部の第１及び第２の垂直端面と、電極構造又は対向電極構造の第１及び第２の垂直端面と、の間の垂直距離にステンシルフレームを収容するように、電極集電体及び対向電極集電体の端部の第１及び第２の垂直端面が窪んでいる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0242】

列挙実施形態９９：電極アセンブリを積層方向に反対側にあるバンパーのセットの間に配置し、バンパーを介して積層方向に第１及び第２のエンドプレートに圧力を加えることを更に含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0243】

列挙実施形態１００：第１及び第２のエンドプレートの第１の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域が、垂直方向にバンパーの第１及び第２の垂直端面を通り過ぎて延在するように、電極アセンブリがバンパー間に配置されている、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0244】

列挙実施形態１０１：電極アセンブリが、垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１の表面領域が、垂直方向にバンパーの第１及び第２の垂直端面を通り過ぎて延在するように、バンパー間に配置されている、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0245】

列挙実施形態１０２：ステンシルフレームの少なくとも一部分を反対側にあるバンパーのセット上に載設することを更に含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0246】

列挙実施形態１０３：第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の表面領域が、バンパーのセットの第１及び第２の垂直端面を通り過ぎて少なくとも０．０１０ｍｍ延在する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0247】

列挙実施形態１０４：垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の表面領域が、バンパーのセットの第１及び第２の垂直端面を通り過ぎて少なくとも０．０１０ｍｍ延在する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0248】

列挙実施形態１０５：第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の表面領域が、バンパーのセットの第１及び第２の垂直端面を通り過ぎて少なくとも０．０２５ｍｍ延在する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0249】

列挙実施形態１０６：垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の表面領域が、バンパーのセットの第１及び第２の垂直端面を通り過ぎて少なくとも０．０２５ｍｍ延在する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0250】

列挙実施形態１０７：第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の最大垂直範囲と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の表面領域が、バンパーのセットの第１及び第２の垂直端面を通り過ぎて少なくとも０．０５０ｍｍ延在する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0251】

列挙実施形態１０８：垂直方向における第１及び第２のエンドプレートのそれぞれの最大垂直厚さｔ_{ＥＰＭＡＸ}と一致する、第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の表面領域が、バンパーのセットの第１及び第２の垂直端面を通り過ぎて少なくとも０．０５０ｍｍ延在する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0252】

列挙実施形態１０９：第１及び第２のエンドプレートの各々の断面厚さｔ_ＥＰが、積層された連続した単位セルに隣接するそれぞれの第１及び第２のエンドプレートの内側領域から、積層方向に第１の領域の外部にあるそれぞれの第１及び第２のエンドプレートの外側の第２の領域まで、積層方向に減少する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法又は構造。

【0253】

列挙実施形態１１０：先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の構造を備える、二次電池。

【0254】

列挙実施形態１１１：先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法に従って製造された、二次電池。

【0255】

列挙実施形態１１２：先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の電極アセンブリを備える構造又は二次電池に、キャリアイオンの供給源を含む補助電極からキャリアイオンを移送するための方法であって、

【0256】

多孔質電気絶縁材料が、単位セル群の構成単位の電極構造又は対向電極構造の第１又は第２の垂直端面を覆い、多孔質電気絶縁材料が、２０％～６０％の範囲の多孔率を有し、

【0257】

方法が、多孔質電気絶縁材料を介して補助電極から単位セル群の構成単位にキャリアイオンを移送することを含む、方法。

【0258】

列挙実施形態１１３：先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の構造又はこの構造を備える二次電池であって、電極アセンブリが、

【0259】

単位セル群の構成単位の電極構造又は対向電極構造の第１又は第２の垂直端面を覆う多孔質電気絶縁材料を含み、多孔質電気絶縁材料が、２０％～６０％の範囲の多孔率を有する、構造又は二次電池。

【0260】

列挙実施形態１１４：多孔質電気絶縁材料が、単位セル群の構成単位の電極構造又は対向電極構造の第１及び第２の垂直端面の両方を覆う、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0261】

列挙実施形態１１５：多孔質電気絶縁材料が、単位セル群の構成単位の電極構造又は対向電極構造の両方の第１及び第２の垂直端面を覆う、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0262】

列挙実施形態１１６：多孔質電気絶縁材料が、単位セル群の構成単位の電極構造又は対向電極構造の両方の第１及び第２の垂直端面の両方を覆う、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0263】

列挙実施形態１１７：キャリアイオンを移送して、所定の対向電極構造端部の放電電圧Ｖｃｅｓ ｅｏｄと、の所定の電極構造端部の放電電圧Ｖｅｓ，ｅｏｄと、を達成及び／又は復元する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0264】

列挙実施形態１１８：キャリアイオンを移送して、ＳＥＩの形成に失われたキャリアイオンを補充する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0265】

列挙実施形態１１９：電極アセンブリによって実行される初期又は後続の充電サイクル中に、キャリアイオンを移送して、キャリアイオンの損失を補償する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0266】

列挙実施形態１２０：方法が、（ｉ）初期又は後続の充電サイクル中に、単位セル群において対向電極構造から電極構造にキャリアイオンを移送して、電極アセンブリを少なくとも部分的に充電することと、（ｉｉ）多孔質電気絶縁材料を通して、補助電極から対向電極構造及び／又は電極構造にキャリアイオンを移送して、電極アセンブリに、所定の対向電極構造端部の放電電圧Ｖｃｅｓ，ｅｏｄと、所定の電極構造端部の放電電圧Ｖｅｓ，ｅｏｄと、を提供することと、を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0267】

列挙実施形態１２１：プロセスが、（ｉｉｉ）（ｉｉ）の後、単位セル群の構成単位の対向電極構造から電極構造にキャリアイオンを移送して、電極アセンブリを充電することを更に含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0268】

列挙実施形態１２２：（ｉｉ）が（ｉ）と同時に行われる、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0269】

列挙実施形態１２３：（ｉｉ）において、補助電極と、単位セル群の構成単位の電極構造及び／又は対向電極構造と、の間にバイアス電圧を印加して、多孔質電気絶縁材料部材を通るキャリアイオンの流れを提供する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0270】

列挙実施形態１２４：単位セル群の構成単位が、反対側にある第１及び第２の垂直端面を含む第１及び第２の縁部を有し、同じ単位セル群構成単位内の電極構造及び対向電極構造の第１の垂直端面が互いに垂直にオフセットして第１の凹部を形成し、同じ単位セル群構成単位内の電極構造及び対向電極構造の第２の垂直端面が、互いに垂直にオフセットして第２の凹部を形成し、対向電極構造の第１及び第２の端面が、同じ単位セル群構成単位内のそれぞれの電極構造の第１及び第２の垂直端面に対して垂直に内側にオフセットしており、多孔質電気絶縁材料が、第１及び第２の凹部のうちの少なくとも１つ内に位置する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0271】

列挙実施形態１２５：多孔質電気絶縁材料が、単位セル群の構成単位の第１及び第２の凹部を実質的に満たしている、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0272】

列挙実施形態１２６：単位セル群の構成単位について、電極構造及び／又は対向電極構造の第１又は第２の垂直端面を覆う多孔質電気絶縁材料の少なくとも一部分が、電気絶縁セパレータに隣接する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0273】

列挙実施形態１２７：多孔質電気絶縁材料が、単位セル群の構成単位における電極構造の第１及び第２の垂直端面に対して内側に配設されており、かつ対向電極構造に面する電気絶縁セパレータの側面に当接している、第１及び第２の凹部の領域を実質的に満たしている、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0274】

列挙実施形態１２８：単位セル群の構成単位の電極構造が、電極活物質層及び電極集電体層を備え、単位セル群の構成単位の対向電極構造が、対向電極活物質層及び対向電極集電体層を備え、多孔質電気絶縁材料が、単位セル群の構成単位の対向電極活物質層の第１及び第２の垂直端面を覆う、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0275】

列挙実施形態１２９：多孔質電気絶縁材料が、少なくとも２５％の多孔率を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0276】

列挙実施形態１３０：多孔質電気絶縁材料が、少なくとも３０％の多孔率を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0277】

列挙実施形態１３１：多孔質電気絶縁材料が、少なくとも３５％の多孔率を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0278】

列挙実施形態１３２：多孔質電気絶縁材料が、少なくとも４０％％の多孔率を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0279】

列挙実施形態１３３：多孔質電気絶縁材料が、少なくとも４５％の多孔率を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0280】

列挙実施形態１３４：多孔質電気絶縁材料が、少なくとも５０％の多孔率を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0281】

列挙実施形態１３５：多孔質電気絶縁材料が、少なくとも５５％の多孔率を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0282】

列挙実施形態１３６：多孔質電気絶縁材料が、５５％以下の多孔率を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0283】

列挙実施形態１３７：多孔質電気絶縁材料が、５０％以下の多孔率を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0284】

列挙実施形態１３８：多孔質電気絶縁材料が、４５％以下の多孔率を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0285】

列挙実施形態１３９：多孔質電気絶縁材料が、４０％以下の多孔率を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0286】

列挙実施形態１４０：多孔質電気絶縁材料が、３５％以下の多孔率を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0287】

列挙実施形態１４１：電気絶縁セパレータが、微小孔性であり、多孔質電気絶縁材料の多孔率と電気絶縁セパレータの多孔率との比が１：０．７５～１：１．５の範囲にある、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0288】

列挙実施形態１４２：多孔質電気絶縁材料が、バインダ材料中に分散した粒子材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0289】

列挙実施形態１４３：粒子材料が、安定した金属酸化物及び／又はセラミックを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0290】

列挙実施形態１４４：粒子材料が、アルミナ、窒化ホウ素、チタニア、シリカ、ジルコニア、酸化マグネシウム、及び酸化カルシウムのうちのいずれか１つ以上を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0291】

列挙実施形態１４５：粒子材料が、アルミナを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0292】

列挙実施形態１４６：粒子材料が、少なくとも０．３５ミクロンのｄ５０粒径（中央値粒径）を有する粒子を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0293】

列挙実施形態１４７：粒子材料が、少なくとも０．４５ミクロンのｄ５０粒径（中央値粒径）を有する粒子を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0294】

列挙実施形態１４８：粒子材料が、少なくとも０．５ミクロンのｄ５０粒径（中央値粒径）を有する粒子を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0295】

列挙実施形態１４９：粒子材料が、少なくとも０．７５ミクロンのｄ５０粒径（中央値粒径）を有する粒子を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0296】

列挙実施形態１５０：粒子材料が、４０ミクロン以下のｄ５０粒径（中央値粒径）を有する粒子を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0297】

列挙実施形態１５１：粒子材料が、３５ミクロン以下のｄ５０粒径（中央値粒径）を有する粒子を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0298】

列挙実施形態１５２：粒子材料が、２５ミクロン以下のｄ５０粒径（中央値粒径）を有する粒子を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0299】

列挙実施形態１５３：粒子材料が、２０ミクロン以下のｄ５０粒径（中央値粒径）を有する粒子を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0300】

列挙実施形態１５４：粒子の少なくとも８０重量％が、少なくとも０．３５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0301】

列挙実施形態１５５：粒子の少なくとも８５重量％が、少なくとも０．３５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0302】

列挙実施形態１５６：粒子の少なくとも９０重量％が、少なくとも０．３５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0303】

列挙実施形態１５７：粒子の少なくとも９５重量％が、少なくとも０．３５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0304】

列挙実施形態１５８：粒子の少なくとも８０重量％が、少なくとも少なくとも０．４５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0305】

列挙実施形態１５９：粒子の少なくとも８５重量％が、少なくとも０．４５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0306】

列挙実施形態１６０：粒子の少なくとも９０重量％が、少なくとも０．４５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0307】

列挙実施形態１６１：粒子の少なくとも９５重量％が、少なくとも０．４５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0308】

列挙実施形態１６２：粒子の少なくとも８０重量％が、少なくとも０．５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0309】

列挙実施形態１６３：粒子の少なくとも８５重量％が、少なくとも０．５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0310】

列挙実施形態１６４：粒子の少なくとも９０重量％が、少なくとも０．５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0311】

列挙実施形態１６５：粒子の少なくとも９５重量％が、少なくとも０．５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0312】

列挙実施形態１６６：粒子の少なくとも８０重量％が、少なくとも０．７５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0313】

列挙実施形態１６７：粒子の少なくとも８５重量％が、少なくとも０．７５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0314】

列挙実施形態１６８：粒子の少なくとも９０重量％が、少なくとも０．７５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0315】

列挙実施形態１６９：粒子の少なくとも９５重量％が、少なくとも０．７５ミクロンの粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0316】

列挙実施形態１７０：粒子の少なくとも８０重量％が、４０ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0317】

列挙実施形態１７１：粒子の少なくとも８５重量％が、４０ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0318】

列挙実施形態１７２：粒子の少なくとも９０重量％が、４０ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0319】

列挙実施形態１７３：粒子の少なくとも９５重量％が、４０ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0320】

列挙実施形態１７４：粒子の少なくとも８０重量％が、３５ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0321】

列挙実施形態１７５：粒子の少なくとも８５重量％が、３５ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0322】

列挙実施形態１７６：粒子の少なくとも９０重量％が、３５ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0323】

列挙実施形態１７７：粒子の少なくとも９５重量％が、３５ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0324】

列挙実施形態１７８：粒子の少なくとも８０重量％が、２５ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0325】

列挙実施形態１７９：粒子の少なくとも８５重量％が、２５ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態２のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0326】

列挙実施形態１８０：粒子の少なくとも９０重量％が、２５ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0327】

列挙実施形態１８１：粒子の少なくとも９５重量％が、２５ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0328】

列挙実施形態１８２：粒子の少なくとも８０重量％が、２０ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0329】

列挙実施形態１８３：粒子の少なくとも８５重量％が、２５ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0330】

列挙実施形態１８４：粒子の少なくとも９０重量％が、２５ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0331】

列挙実施形態１８５：粒子の少なくとも９５重量％が、２５ミクロン以下の粒径を有する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0332】

列挙実施形態１８６：粒子材料が、多孔質電気絶縁材料の少なくとも７０重量％を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0333】

列挙実施形態１８７：粒子材料が、多孔質電気絶縁材料の少なくとも７５重量％を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0334】

列挙実施形態１８８：粒子材料が、多孔質電気絶縁材料の少なくとも８０重量％を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0335】

列挙実施形態１８９：粒子材料が、多孔質電気絶縁材料の少なくとも８５重量％を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0336】

列挙実施形態１９０：粒子材料が、９９．５重量％以下の多孔質電気絶縁材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0337】

列挙実施形態１９１：粒子材料が、９７重量％以下の多孔質電気絶縁材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0338】

列挙実施形態１９２：粒子材料が、９５重量％以下の多孔質電気絶縁材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0339】

列挙実施形態１９３：粒子材料が、９０重量％以下の多孔質電気絶縁材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0340】

列挙実施形態１９４：バインダ材料が、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンアクリル酸（ＥＡＡ）、エチレンメタクリル酸（ＥＭＡＡ）、及びそれらの共重合体からなる群のいずれかから選択されるポリマー材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0341】

列挙実施形態１９５：電極アセンブリが、仮想の三次元デカルト座標系のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸にそれぞれ対応する相互に垂直な横方向軸、縦方向軸、及び垂直軸であって、第１の縦方向端面及び第２の縦方向端面が、縦に互いに分離されている、横方向軸、縦方向軸、及び垂直軸と、電極アセンブリの縦方向軸ＡＥＡを取り囲み、かつ第１及び第２の縦方向端面を接続するラテラル面であって、ラテラル面が、縦方向軸の両側に反対側にある第１及び第２の領域を有し、かつ縦方向軸に直交する第１の方向に分離されており、電極アセンブリが、縦方向に測定される最大幅ＷＥＡと、ラテラル面によって境界が定められ、かつ横方向に測定される最大長さＬＥＡと、ラテラル面によって境界が定められ、かつ横方向に測定される最大高さＨＥＡと、を有する、ラテラル面と、を有し、更に、

【0342】

単位セル群の構成単位の各電極構造が、電極構造の第１及び第２の反対側にある横方向端面間の横方向に測定される長さＬＥと、電極構造の第１及び第２の反対側にある垂直端面間の垂直方向に測定される高さＨＥと、電極構造の第１及び第２の反対側にある表面間の縦方向に測定される幅ＷＥと、を含み、単位セル群の構成単位の各対向電極構造が、対向電極構造の第１及び第２の反対側にある横方向端面間の横方向に測定される長さＬＣＥと、対向電極構造の第１及び第２の反対側にある垂直端面間の垂直方向に測定される高さＨＣＥと、対向電極構造の第１及び第２の反対側にある表面間の縦方向に測定される幅ＷＣＥと、を含み、

【0343】

単位セル群の構成単位の電極構造について、ＬＥとＷＥ及びＨＥの各々との比が、それぞれ、少なくとも５：１であり、ＨＥとＷＥとの比が、約２：１～約１００：１の範囲にあり、単位セル群の構成単位の対向電極構造について、ＬＣＥとＷＣＥ及びＨＣＥの各々との比が、それぞれ、少なくとも５：１であり、ＨＣＥとＷＣＥとの比が、約２：１～約１００：１の範囲にある、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0344】

列挙実施形態１９６：多孔質電気絶縁材料が、単位セル群の構成要素の対向電極構造の長さＬＣＥの少なくとも５０％延在する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0345】

列挙実施形態１９７：多孔質電気絶縁材料が、単位セル群の構成要素の対向電極構造の長さＬＣＥの少なくとも６０％延在する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0346】

列挙実施形態１９８：多孔質電気絶縁材料が、単位セル群の構成要素の対向電極構造の長さＬＣＥの少なくとも７５％延在する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0347】

列挙実施形態１９９：多孔質電気絶縁材料が、単位セル群の構成要素の対向電極構造の長さＬＣＥの少なくとも８５％延在する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0348】

列挙実施形態２００：多孔質電気絶縁材料が、単位セル群の構成要素の対向電極構造の長さＬＣＥの少なくとも９０％延在する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0349】

列挙実施形態２０１：単位セル群の構成単位の各電極構造が、電極活物質の層を備え、単位セル群の構成単位の各対向電極構造が、対向電極活物質の層を備え、単位セルの構成単位における隣接する電極活物質層及び対向電極活物質層について、

【0350】

対向電極活物質層の第１の垂直端面が、電極活物質層及びセパレータの第１の垂直端面に対して内側に配設された第１の凹部を備え、

【0351】

対向電極活物質層の第２の垂直端面が、電極活物質層及びセパレータの第２の垂直端面に対して内側に配設された第２の凹部を備え、

【0352】

多孔質電気絶縁材料が、電気絶縁セパレータに隣接して、かつ対向電極活物質層の第１の垂直端面の第１の凹部内に配設されており、多孔質電気絶縁材料が、電気絶縁セパレータに隣接して、かつ対向電極活物質層の第２の垂直端面の第２の凹部内に配設されている、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0353】

列挙実施形態２０２：二次電池が、電極制約のセットを備える、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0354】

列挙実施形態２０３：電極制約のセットが、第１及び第２の一次成長制約と少なくとも１つの一次接続部材とを備える一次成長制約システムを備え、第１及び第２の一次成長制約が、積層方向に互いに分離されており、少なくとも１つの一次接続部材が、第１及び第２の一次成長制約とを接続しており、一次成長制約システムが、積層方向での電極アセンブリの成長を抑制し、第１及び第２の一次成長制約が、それぞれの第１及び第２のエンドプレートに対応する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0355】

列挙実施形態２０４：電極制約のセットが、垂直方向に分離され、かつ少なくとも１つの二次接続部材によって接続された第１及び第２の二次成長制約を備える二次成長制約システムを備え、二次成長制約システムが、電極アセンブリのサイクリング時に、垂直方向での電極アセンブリの成長を少なくとも部分的に抑制する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0356】

列挙実施形態２０５：少なくとも１つの一次接続部材及び少なくとも１つの二次接続部材のいずれかが張力を受ける、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0357】

列挙実施形態２０６：第１及び第２の二次成長制約が、第１及び第２の一次成長制約に対応する第１及び第２のエンドプレートに接続されている、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0358】

列挙実施形態２０７：第１及び第２の二次成長制約の反対側にある縦方向端部における第１及び二次成長制約の端部セグメントが、第１及び第２のエンドプレートの各々の第１及び第２の垂直端面の少なくとも一部分の周りを巻いている、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0359】

列挙実施形態２０８：第１及び第２の二次成長制約の端部セグメントが、第１及び第２のエンドプレートの各々の第１及び第２の垂直端面の少なくとも一部分の周りを巻いて、第１及び第２のエンドプレートの外部縦方向端面に接続している、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0360】

列挙実施形態２０９：第１及び第２の二次成長制約の端部セグメントが、付着、接着、溶接、接合、半田付け、焼結、圧着、ろう付け、溶射接合、クランプ、ワイヤ接合、リボン接合、超音波接合、超音波溶接、抵抗溶接、レーザビーム溶接、電子ビーム溶接、誘導溶接、冷間溶接、プラズマ溶射、フレーム溶射、及びアーク溶射のうちのいずれか１つ以上によって、第１及び第２のエンドプレートの外側縦方向端面に接続されている、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0361】

列挙実施形態２１０：第１及び第２の二次成長制約の端部セグメントが、第１及び第２のエンドプレートの各々の第１及び第２の垂直端面の少なくとも一部分の周りを巻いて、垂直軸と積層方向に平行である縦方向軸とによって形成される平面内の端部セグメントの湾曲したプロファイルを提供する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0362】

列挙実施形態２１１：第１及び第２の成長制約の端部セグメントが、第１及び第２のエンドプレートの第１及び第２の垂直端面の周りに湾曲している、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0363】

列挙実施形態２１２：一次成長制約システムが、二次電池の２０連続サイクルを経て生じ得る縦方向での電極アセンブリのフェレット径の増加が２０％未満となるように、電極アセンブリを備える二次電池のサイクリング中の縦方向での電極アセンブリの成長を抑制する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0364】

列挙実施形態２１３：二次成長制約システムが、二次電池の繰り返されるサイクリング時に、２０連続サイクルを経て生じ得る垂直方向での電極アセンブリのフェレット径の増加が２０％未満であるように、垂直方向での電極アセンブリの成長を抑制する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0365】

列挙実施形態２１４：第１の一次成長制約が、電極アセンブリの第１の縦方向端面を少なくとも部分的に覆い、第２の一次成長制約が、電極アセンブリの第２の縦方向端面を少なくとも部分的に覆う、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0366】

列挙実施形態２１５：積層方向に直交する平面内の電極アセンブリの投影の表面積が、他の直交平面上への電極アセンブリの投影の表面積よりも小さい、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0367】

列挙実施形態２１６：第１の一次接続部材が、第１の二次成長制約であり、第２の一次接続部材が、第２の二次成長制約であり、第１の一次成長制約又は第２の一次成長制約が、第１の二次接続部材である、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0368】

列挙実施形態２１７：少なくとも１つの二次接続部材が、縦方向軸に沿って電極アセンブリの縦方向の第１及び第２の端部の内部にある部材を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0369】

列挙実施形態２１８：第１及び第２の縦方向端面の表面積が、電極アセンブリの表面積の３３％未満である、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0370】

列挙実施形態２１９：第１及び第２の縦方向端面の表面積が、電極アセンブリの表面積の２５％未満である、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0371】

列挙実施形態２２０：第１及び第２の縦方向端面の表面積が、電極アセンブリの表面積の２０％未満である、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0372】

列挙実施形態２２１：第１及び第２の縦方向端面の表面積が、電極アセンブリの表面積の１５％未満である、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0373】

列挙実施形態２２２：第１及び第２の縦方向端面の表面積が、電極アセンブリの表面積の１０％未満である、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0374】

列挙実施形態２２３：一次及び二次成長制約システムのうちの少なくとも１つが、少なくとも１０，０００ｐｓｉ（７０ＭＰａ超）の引張強度を有する材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0375】

列挙実施形態２２４：第１の一次成長制約、第２の一次成長制約、第１の二次成長制約、及び第２の二次成長制約のうちの少なくとも１つが、少なくとも１０，０００ｐｓｉ（７０ＭＰａ超）の引張強度を有する材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0376】

列挙実施形態２２５：一次及び二次成長制約システムのうちの少なくとも１つが、約１０～約１００マイクロメートルの範囲の厚さを有する材料のシートを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0377】

列挙実施形態２２６：一次及び二次成長制約システムのうちの少なくとも１つが、約３０～約７５マイクロメートルの範囲の厚さを有する材料のシートを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0378】

列挙実施形態２２７：第１及び第２の一次成長制約が、相互に垂直であり、かつ積層方向に垂直である２つの方向の各々において、電極アセンブリに対して維持される圧力を超える圧力を第１及び第２の縦方向端面に及ぼす、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0379】

列挙実施形態２２８：第１及び第２の一次成長制約が、相互に垂直であり、かつ積層方向に垂直である２つの方向の各々において、電極アセンブリに対して維持される圧力を少なくとも２倍に超える圧力を第１及び第２の縦方向端面に及ぼす、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0380】

列挙実施形態２２９：第１及び第２の一次成長制約が、相互に垂直であり、かつ積層方向に垂直である２つの方向の各々において、電極アセンブリに対して維持される圧力を少なくとも３倍に超える圧力を第１及び第２の縦方向端面に及ぼす、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0381】

列挙実施形態２３０：第１及び第２の一次成長制約が、相互に垂直であり、かつ積層方向に垂直である２つの方向の各々において、電極アセンブリに対して維持される圧力を少なくとも４倍に超える圧力を第１及び第２の縦方向端面に及ぼす、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0382】

列挙実施形態２３１：第１及び第２の一次成長制約が、相互に垂直であり、かつ積層方向に垂直である２つの方向の各々において、電極アセンブリに対して維持される圧力を少なくとも５倍に超える圧力を第１及び第２の縦方向端面に及ぼす、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0383】

列挙実施形態２３２：第１及び第２の二次成長制約は、付着、接着、溶接、接合、半田付け、焼結、圧着、ろう付け、溶射接合、クランプ、ワイヤ接合、リボン接合、超音波接合、超音波溶接、抵抗溶接、レーザビーム溶接、電子ビーム溶接、誘導溶接、冷間溶接、プラズマ溶射、フレーム溶射、及びアーク溶射のうちのいずれか１つ以上によって、少なくとも１つの二次接続部材に接続されている、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0384】

列挙実施形態２３３：第１及び第２の縦方向端面の各々が、少なくとも１００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0385】

列挙実施形態２３４：第１及び第２の縦方向端面の各々が、少なくとも２００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0386】

列挙実施形態２３５：第１及び第２の縦方向端面の各々が、少なくとも３００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0387】

列挙実施形態２３６：第１及び第２の縦方向端面の各々が、少なくとも４００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0388】

列挙実施形態２３７：第１及び第２の縦方向端面の各々が、少なくとも５００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0389】

列挙実施形態２３８：第１及び第２の縦方向端面の各々が、少なくとも６００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0390】

列挙実施形態２３９：第１及び第２の縦方向端面の各々が、少なくとも７００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0391】

列挙実施形態２４０：第１及び第２の縦方向端面の各々が、少なくとも８００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0392】

列挙実施形態２４１：第１及び第２の縦方向端面の各々が、少なくとも９００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0393】

列挙実施形態２４２：第１及び第２の縦方向端面の各々が、少なくとも１０００ｐｓｉの圧縮荷重を受ける、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0394】

列挙実施形態２４３。第１の縦方向表面上への電極構造群及び対向電極構造群の構成単位の投影が、第１の投影エリアを取り囲み、第２の縦方向表面上への電極構造群及び対向電極構造群の構成単位の投影が、第２の投影エリアを取り囲み、第１及び第２の一次成長制約が、それぞれ、第１及び第２の投影エリアの表面領域にわたって平均された、少なくとも０．７ＭＰａの平均圧縮荷重を第１及び第２の投影エリアの各々に課す、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0395】

列挙実施形態２４４。第１及び第２の一次成長制約が、それぞれ、第１及び第２の投影エリアの表面積にわたって平均された、少なくとも１．７５ＭＰａの平均圧縮荷重を第１及び第２の投影エリアの各々に課す、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0396】

列挙実施形態２４５。第１及び第２の一次成長制約が、それぞれ、第１及び第２の投影エリアの表面積にわたって平均された、少なくとも２．８ＭＰａの平均圧縮荷重を第１及び第２の投影エリアの各々に課す、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0397】

列挙実施形態２４６。第１及び第２の一次成長制約が、それぞれ、第１及び第２の投影エリアの表面積にわたって平均された、少なくとも３．５ＭＰａの平均圧縮荷重を第１及び第２の投影エリアの各々に課す、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0398】

列挙実施形態２４７。第１及び第２の一次成長制約が、それぞれ、第１及び第２の投影エリアの表面積にわたって平均された、少なくとも５．２５ＭＰａの平均圧縮荷重を第１及び第２の投影エリアの各々に課す、先行列挙実施形態０のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0399】

列挙実施形態２４８。第１及び第２の一次成長制約が、それぞれ、第１及び第２の投影エリアの表面積にわたって平均された、少なくとも７ＭＰａの平均圧縮荷重を第１及び第２の投影エリアの各々に課す、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0400】

列挙実施形態２４９。第１及び第２の一次成長制約が、それぞれ、第１及び第２の投影エリアの表面積にわたって平均された、少なくとも８．７５ＭＰａの平均圧縮荷重を第１及び第２の投影エリアの各々に課す、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0401】

列挙実施形態２５０。第１及び第２の一次成長制約が、それぞれ、第１及び第２の投影エリアの表面積にわたって平均された、少なくとも１０ＭＰａの平均圧縮荷重を第１及び第２の投影エリアの各々に課す、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0402】

列挙実施形態２５１。二次電池が、定格容量を有し、二次電池が二次電池の定格容量の少なくとも７５％に充電されるとき、第１及び第２の縦方向端面がそのような圧縮荷重を受ける、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0403】

列挙実施形態２５２：電極制約のセットが、垂直方向に分離され、かつ単位セルの群の構成単位の電極集電体に接続された第１及び第２の二次成長制約を備える二次成長制約システムを備え、二次成長制約システムが、電極アセンブリのサイクリング時に、垂直方向での電極アセンブリの成長を少なくとも部分的に抑制する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0404】

列挙実施形態２５３：第１及び第２の二次成長制約が、第１及び第２の二次成長制約のそれぞれの垂直厚さを貫いて形成された開口部を備え、開口部の少なくとも一部分が、垂直方向に多孔質電気絶縁材料上に位置合わせされており、任意選択で、キャリアイオンが、開口部を介して補助電極から、多孔質電気絶縁材料を通して、電極構造及び／又は対向電極構造に移送される、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0405】

列挙実施形態２５４：（ｉ）電極構造が、アノード構造であり、対向電極構造が、カソード構造であるか、又は（ｉｉ）電極構造が、カソード構造であり、対向電極構造が、アノード構造である、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0406】

列挙実施形態２５５：電極構造が、アノード活物質層を備えるアノード構造であり、対向電極構造が、カソード活物質層を備えるカソード構造である、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0407】

列挙実施形態２５６：電極アセンブリが、封止された電池筐体で包含される、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0408】

列挙実施形態２５７：キャリアイオン及び電極制約のセットが、封止された電池筐体内に包含される、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0409】

列挙実施形態２５８：電極構造が、アノード活物質であって、炭素材料、グラファイト、軟質炭素若しくは硬質炭素、金属、半金属、合金、酸化物、リチウムとの合金を形成することができる化合物、スズ、鉛、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、ガリウム、シリコン、Ｓｉ／Ｃ複合材料、Ｓｉ／グラファイトブレンド、ＳｉＯｘ、多孔質Ｓｉ、金属間Ｓｉ合金、インジウム、ジルコニウム、ゲルマニウム、ビスマス、カドミウム、アンチモン、銀、亜鉛、ヒ素、ハフニウム、イットリウム、リチウム、ナトリウム、チタン酸リチウム、パラジウム、リチウム金属、炭素、石油コークス、活性炭、グラファイト、シリコン化合物、シリコン合金、スズ化合物、非グラファイト化性炭素、グラファイト系炭素、ＬｉｘＦｅ２Ｏ３（０≦ｘ≦１）、ＬｉｘＷＯ２（０≦ｘ≦１）、ＳｎｘＭｅ１－ｘＭｅ’ｙＯｚ（Ｍｅ：Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｇｅ；Ｍｅ’：Ａｌ、Ｂ、Ｐ、Ｓｉ、周期表の第１族、第２族、及び第３族に見られる元素、ハロゲン、０＜ｘ≦１、１≦ｙ≦３、１≦ｚ≦８）、リチウム合金、シリコン系合金、スズ系合金、金属酸化物、ＳｎＯ、ＳｎＯ２、ＰｂＯ、ＰｂＯ２、Ｐｂ２Ｏ３、Ｐｂ３Ｏ４、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ４、Ｓｂ２Ｏ５、ＧｅＯ、ＧｅＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ４、Ｂｉ２Ｏ５、導電性ポリマー、ポリアセチレン、Ｌｉ－Ｃｏ－Ｎｉ系材料、結晶性グラファイト、天然グラファイト、合成グラファイト、非晶質炭素、キッシュグラファイト、熱分解性炭素、メソフェーズピッチ系炭素繊維、メソ炭素マイクロビーズ、メソフェーズピッチ、グラファイト化炭素繊維、高温焼結炭素、石油、コールタールピッチ由来のコークス、酸化スズ、硝酸チタン、リチウム金属膜、リチウムと、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ａｌ、及びＳｎからなる群から選択される１つ以上の種類の金属と、の合金、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｓｂ、Ｂａ、Ｒａ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｃｄのいずれかから選択されてリチウムとの合金化及び／若しくはインターカレーションが可能な金属化合物、Ｓｎ合金、Ａｌ合金、リチウムイオンをドープ及び脱ドープすることができる金属酸化物、ＳｉＯｖ（０＜ｖ＜２）、ＳｎＯ２、バナジウム酸化物、リチウムバナジウム酸化物、金属化合物及び炭素材料を含む複合材料、Ｓｉ－Ｃ複合材料、Ｓｎ－Ｃ複合材料、遷移金属酸化物、Ｌｉ４／３Ｔｉ５／３Ｏ４、ＳｎＯ、炭素質材料、グラファイト炭素繊維、樹脂焼成炭素、熱分解気相成長炭素、コルク、メソ炭素マイクロビーズ（「ＭＣＭＢ」）、フルフリルアルコール樹脂焼成炭素、ポリアセン、ピッチ系炭素繊維、気相成長炭素繊維、又は天然グラファイト、及び層状炭素質材料の層の間に配設された化学式ＮａｘＳｎｙ－ｚＭｚの組成物であって、Ｍが、Ｔｉ、Ｋ、Ｇｅ、Ｐ、若しくはそれらの組み合わせであり、かつ０＜ｘ≦１５、１≦ｙ≦５、及び０≦ｚ≦１である、組成物、並びに前述のもののうちのいずれかの酸化物、合金、窒化物、フッ化物、及び前述のもののうちのいずれかの任意の組み合わせ、のうちのいずれか１つ以上を含むアノード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0410】

列挙実施形態２５９：電極構造が、電極構造を含む二次電池が放電状態から充電状態に充電されるとき、１モルのアノード活物質当たり２モル以上のキャリアイオンであるキャリアイオンの容量を有するアノード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0411】

列挙実施形態２６０：電極構造が、（ａ）シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、及びカドミウム（Ｃｄ）、（ｂ）Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、又はＣｄと他の元素との合金又は金属間化合物、（ｃ）Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、又はＣｄの酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、リン化物、セレン化物、及びテル化物、並びにそれらの混合物、複合物、又はリチウム含有複合物、（ｄ）Ｓｎの塩及び水酸化物、（ｅ）チタン酸リチウム、マンガン酸リチウム、アルミニウム酸リチウム、リチウム含有酸化チタン、リチウム遷移金属酸化物、ＺｎＣｏ２Ｏ４、（ｆ）グラファイト及び炭素の粒子、（ｇ）リチウム金属、及び（ｈ）それらの組み合わせからなる群から選択されるアノード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0412】

列挙実施形態２６１：電極構造が、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、及びカドミウム（Ｃｄ）からなる群から選択されるアノード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0413】

列挙実施形態２６２：電極構造が、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、又はＣｄと他の元素との合金及び金属間化合物からなる群から選択されるアノード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0414】

列挙実施形態２６３：電極構造が、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、及びＣｄの酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、リン化物、セレン化物、及びテルル化物からなる群から選択されるアノード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0415】

列挙実施形態２６４：電極構造が、Ｓｉの酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、リン化物、セレン化物、及びテルル化物からなる群から選択されるアノード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0416】

列挙実施形態２６５：電極構造が、シリコン並びにシリコンの酸化物及び炭化物からなる群から選択されるアノード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0417】

列挙実施形態２６６：電極構造が、リチウム金属、リチウム金属合金、シリコン、シリコン合金、酸化シリコン、スズ、スズ合金、酸化スズ、及び炭素含有材料のうちの少なくとも１つを含むアノード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0418】

列挙実施形態２６７：電極構造が、シリコン及び酸化シリコンのうちの少なくとも１つを含むアノード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0419】

列挙実施形態２６８：電極構造が、リチウム及びリチウム金属合金のうちの少なくとも１つを含むアノード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0420】

列挙実施形態２６９。電極構造が、炭素含有材料を含むアノード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0421】

列挙実施形態２７０：電極構造が、グラファイト及び炭素からなる群から選択されるアノード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0422】

列挙実施形態２７１：電気絶縁セパレータが、非水性液体電解質が透過した微小孔性セパレータ材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0423】

列挙実施形態２７２：電気絶縁セパレータが、固体電解質を含む固体セパレータを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0424】

列挙実施形態２７３：電気絶縁セパレータが、セラミック材料、ガラス、又はガーネット材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0425】

列挙実施形態２７４：電極アセンブリが、非水性液体電解質、ゲル電解質、固体電解質、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0426】

列挙実施形態２７５：電極アセンブリが、液体電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0427】

列挙実施形態２７６：電極アセンブリが、水性液体電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0428】

列挙実施形態２７７：電極アセンブリが、非水性液体電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0429】

列挙実施形態２７８：電極アセンブリが、リチウム塩と有機溶媒との混合物を含む非水性電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0430】

列挙実施形態２７９：電極アセンブリが、ゲル電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0431】

列挙実施形態２８０：電気絶縁セパレータが、固体電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0432】

列挙実施形態２８１：電気絶縁セパレータが、硫化物系電解質からなる群から選択される固体電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0433】

列挙実施形態２８２：電気絶縁セパレータが、リチウムスズリン硫化物（ＬＳｎ）、リチウムリン硫化物（β－Ｌｉ３ＰＳ４）、及びリチウムリン硫黄塩化ヨウ化物（Ｌｉ６ＰＳ５Ｃｌ０．９Ｉ０．１）からなる群から選択される固体電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0434】

列挙実施形態２８３：電気絶縁セパレータが、酸化物系電解質からなる群から選択される固体電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0435】

列挙実施形態２８４：電気絶縁セパレータが、チタン酸リチウムランタン（Ｌｉ０．３４Ｌａ０．５６ＴｉＯ３）、Ａｌドープジルコン酸リチウムランタン（Ｌｉ６．２４Ｌａ３Ｚｒ２Ａｌ０．２４Ｏ１１．９８）、Ｔａドープジルコン酸リチウムランタン（Ｌｉ６．４Ｌａ３Ｚｒ１．４Ｔａ０．６Ｏ１２）、及びリン酸リチウムアルミニウムチタン（Ｌｉ１．４Ａｌ０．４Ｔｉ１．６（ＰＯ４）３）からなる群から選択される固体電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0436】

列挙実施形態２８５：電気絶縁セパレータが、固体ポリマー電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0437】

列挙実施形態２８６：電気絶縁セパレータが、ＰＥＯ系ポリマー電解質、ポリマーセラミック複合電解質（固体）、ポリマーセラミック複合電解質、及びポリマーセラミック複合電解質からなる群から選択されるポリマー電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0438】

列挙実施形態２８７：電気絶縁セパレータが、固体無機電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0439】

列挙実施形態２８８：電気絶縁セパレータが、固体有機電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0440】

列挙実施形態２８９：電気絶縁セパレータが、セラミック電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0441】

列挙実施形態２９０：電気絶縁セパレータが、無機電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0442】

列挙実施形態２９１：電気絶縁セパレータが、セラミックを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0443】

列挙実施形態２９２：電気絶縁セパレータが、ガーネット材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0444】

列挙実施形態２９３：水性電解質、非水性液体電解質、固体ポリマー電解質、固体セラミック電解質、固体ガラス電解質、固体ガーネット電解質、ゲルポリマー電解質、無機固体電解質、及び溶融型無機電解質からなる群から選択される電解質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0445】

列挙実施形態２９４：対向電極構造が、カソード活物質であって、ｄ殻又はｆ殻を有する金属元素を有し、かつＳｃ、Ｙ、ランタノイド、アクチノイド、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、及びＡｕから選択されるいずれかである遷移金属酸化物、遷移金属硫化物、及び遷移金属窒化物を含む、遷移金属酸化物、遷移金属硫化物、遷移金属窒化物、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４、Ｌｉ（ＮｉｘＣｏｙＡｌｚ）Ｏ２、ＬｉＦｅＰＯ４、Ｌｉ２ＭｎＯ４、Ｖ２Ｏ５、モリブデン酸硫化物、リン酸塩、ケイ酸塩、バナジウム塩、硫黄、硫黄化合物、酸素（空気）、Ｌｉ（ＮｉｘＭｎｙＣｏｚ）Ｏ２、金属酸化物若しくは金属リン酸塩を含むリチウム含有化合物、リチウム、コバルト、及び酸素を含む化合物（例えば、ＬｉＣｏＯ２）、リチウム、マンガン、及び酸素を含む化合物（例えば、ＬｉＭｎ２Ｏ４）、リチウム、鉄、及びリン酸塩を含む化合物（例えば、ＬｉＦｅＰＯ４）、リチウムマンガン酸化物、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リン酸鉄リチウム、リチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ２）、リチウムニッケル酸化物（ＬｉＮｉＯ２）、１つ以上の遷移金属を有する置換化合物、リチウムマンガン酸化物、Ｌｉ１＋ｘＭｎ２－ｘＯ４（式中、ｘは、０～０．３３である）、ＬｉＭｎＯ３、ＬｉＭｎ２Ｏ３、ＬｉＭｎＯ２、リチウム銅酸化物（Ｌｉ２ＣｕＯ２）、バナジウム酸化物、ＬｉＶ３Ｏ８、ＬｉＦｅ３Ｏ４、Ｖ２Ｏ５、Ｃｕ２Ｖ２Ｏ７、ＬｉＮｉ１－ｘＭｘＯ２の化学式（式中、Ｍ＝Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｂ、又はＧａ、ｘ＝０．０１～０．３）によって表されるＮｉサイト型リチウムニッケル酸化物、ＬｉＭｎ２－ｘＭｘＯ２の化学式（式中、Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｚｎ、又はＴａ、ｘ＝０．０１～０．１）、Ｌｉ２Ｍｎ３ＭＯ８（式中、Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はＺｎ）、Ｌｉの一部分がアルカリ土類金属イオンで置換されたＬｉＭｎ２Ｏ４、二硫化物化合物、Ｆｅ２（ＭｏＯ４）３、化学式２のオリビン結晶構造を有するリチウム金属リン酸塩：Ｌｉ１＋ａＦｅ１－ｘＭ’ｘ（ＰＯ４－ｂ）Ｘｂ（式中、Ｍ’は、Ａｌ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｃｕ、Ｖ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｉｎ、Ｚｎ、及びＹから選択される少なくとも１つであり、Ｘは、Ｆ、Ｓ、及びＮから選択される少なくとも１つであり、－０．５≦ａ≦＋０．５、０≦ｘ≦０．５、及び０≦ｂ≦０．１）、ＬｉＦｅＰＯ４、Ｌｉ（Ｆｅ、Ｍｎ）ＰＯ４、Ｌｉ（Ｆｅ、Ｃｏ）ＰＯ４、Ｌｉ（Ｆｅ、Ｎｉ）ＰＯ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＮｉ１－ｙＣｏｙＯ２、ＬｉＣｏ１－ｙＭｎｙＯ２、ＬｉＮｉ１－ｙＭｎｙＯ２（０≦ｙ≦１）、Ｌｉ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ４（０＜ａ＜２、０＜ｂ＜２、０＜ｃ＜２、及びａ＋ｂ＋ｃ＝２）、ＬｉＭｎ２－ｚＮｉｚＯ４、ＬｉＭｎ２－ｚＣｏｚＯ４（０＜ｚ＜２）、ＬｉＣｏＰＯ４、及びＬｉＦｅＰＯ４、元素硫黄（Ｓ８）、硫黄系化合物、Ｌｉ２Ｓｎ（ｎ≧１）、有機硫黄化合物、炭素－硫黄ポリマー（（Ｃ２Ｓｘ）ｎ：ｘ＝２．５～５０、ｎ≧２）、リチウム及びジルコニウムの酸化物、リチウムと金属（コバルト、マンガン、ニッケル、又はそれらの組み合わせ）との複合酸化物、ＬｉａＡ１－ｂＭｂＤ２（式中、０．９０≦ａ≦１、及び０≦ｂ≦０．５）、ＬｉａＥ１－ｂＭｂＯ２－ｃＤｃ（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．５、及び０≦ｃ≦０．０５）、ＬｉＥ２－ｂＭｂＯ４－ｃＤｃ（式中、０≦ｂ≦０．５、及び０≦ｃ≦０．０５）、ＬｉａＮｉ１－ｂ－ｃＣｏｂＭｃＤａ（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜ａ≦２）、ＬｉａＮｉ１－ｂ－ｃＣｏｂＭｃＯ２－ａＸａ（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜ａ＜２）、ＬｉａＮｉ１－ｂ－ｃＣｏｂＭｃＯ２－ａＸ２（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜ａ＜２）、ＬｉａＮｉ１－ｂ－ｃＭｎｂＭｃＤａ（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜ａ≦２）、ＬｉａＮｉ１－ｂ－ｃＭｎｂＭｃＯ２－ａＸａ（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜ａ＜２）、ＬｉａＮｉ１－ｂ－ｃＭｎｂＭｃＯ２－ａＸ２（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、及び０＜ａ＜２）、ＬｉａＮｉｂＥｃＧｄＯ２（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．９、０≦ｃ≦０．５、及び０．００１≦ｄ≦０．１）、ＬｉａＮｉｂＣｏｃＭｎｄＧｅＯ２（式中、０．９０≦ａ≦１、０≦ｂ≦０．９、０≦ｃ≦０．５、０≦ｄ≦０．５、及び０．００１≦ｅ≦０．１）、ＬｉａＮｉＧｂＯ２（式中、０．９０≦ａ≦１及び０．００１≦ｂ≦０．１）、ＬｉａＣｏＧｂＯ２（式中、０．９０≦ａ≦１及び０．００１≦ｂ≦０．１）、ＬｉａＭｎＧｂＯ２（式中、０．９０≦ａ≦１及び０．００１≦ｂ≦０．１）、ＬｉａＭｎ２ＧｂＯ４（式中、０．９０≦ａ≦１及び０．００１≦ｂ≦０．１）、ＱＯ２、ＱＳ２、ＬｉＱＳ２、Ｖ２Ｏ５、ＬｉＶ２Ｏ５、ＬｉＸ′Ｏ２、ＬｉＮｉＶＯ４、Ｌｉ（３－ｆ）Ｊ２（ＰＯ４）３（０≦ｆ≦２）、Ｌｉ（３－ｆ）Ｆｅ２（ＰＯ４）３（０≦ｆ≦２）、ＬｉＦｅＰＯ４。（Ａは、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、又はそれらの組み合わせであり、Ｍは、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｖ、希土類元素、又はそれらの組み合わせであり、Ｄは、Ｏ、Ｆ、Ｓ、Ｐ、又はそれらの組み合わせであり、Ｅは、Ｃｏ、Ｍｎ、又はそれらの組み合わせであり、Ｘは、Ｆ、Ｓ、Ｐ、又はそれらの組み合わせであり、Ｇは、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｒ、Ｖ、又はそれらの組み合わせであり、Ｑは、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｍｎ、又はそれらの組み合わせであり、Ｘ’は、Ｃｒ、Ｖ、Ｆｅ、Ｓｃ、Ｙ、又はそれらの組み合わせであり、Ｊは、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はそれらの組み合わせである）、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎｘＯ２ｘ（ｘ＝１又は２）、ＬｉＮｉ１－ｘＭｎｘＯ２ｘ（０＜ｘ＜１）、ＬｉＮｉ１－ｘ－ｙＣｏｘＭｎｙＯ２（０≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．５）、ＦｅＰＯ４、リチウム化合物、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウムニッケルコバルト酸化物、リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物、リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物、リチウムマンガン酸化物、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）、硫化ニッケル、硫化銅、硫化物、酸化鉄、酸化バナウム、ナトリウム含有材料、化学式ＮａＭ１ａＯ２（式中、Ｍ１は、少なくとも１つの遷移金属元素であり、０≦ａ＜１）の酸化物、ＮａＦｅＯ２、ＮａＭｎＯ２、ＮａＮｉＯ２、ＮａＣｏＯ２、化学式ＮａＭｎ１－ａＭ１ａＯ２（式中、Ｍ１は、少なくとも１つの遷移金属元素であり、０≦ａ＜１）によって表される酸化物、Ｎａ［Ｎｉ１／２Ｍｎ１／２］Ｏ２、Ｎａ２／３［Ｆｅ１／２Ｍｎ１／２］Ｏ２、Ｎａ０．４４Ｍｎ１－ａＭ１ａＯ２（式中、Ｍ１は、少なくとも１つの遷移金属元素であり、０≦ａ＜１）によって表される酸化物、Ｎａ０．７Ｍｎ１－ａＭ１ａＯ２．０５（式中、Ｍ１は、少なくとも１つの遷移金属元素であり、０≦ａ＜１）によって表される酸化物、ＮａｂＭ２ｃＳｉ１２Ｏ３０（式中、Ｍ２は、少なくとも１つの遷移金属元素であり、２≦ｂ≦６、及び２≦ｃ≦５）によって表される酸化物、Ｎａ６Ｆｅ２Ｓｉ１２Ｏ３０、Ｎａ２Ｆｅ５Ｓｉ１２Ｏ（式中、Ｍ２は、少なくとも１つの遷移金属元素であり、２≦ｂ≦６、及び２≦ｃ≦５）、ＮａｄＭ３ｅＳｉ６Ｏ１８（式中、Ｍ３は、少なくとも１つの遷移金属元素であり、３≦ｄ≦６、及び１≦ｅ≦２）、Ｎａ２Ｆｅ２Ｓｉ６Ｏ１８、Ｎａ２ＭｎＦｅＳｉ６Ｏ１８（式中、Ｍ３は、少なくとも１つの遷移金属元素、３≦ｄ≦６、及び１≦ｅ≦２）、ＮａｆＭ４ｇＳｉ２Ｏ６（式中、Ｍ４は、遷移金属元素、マグネシウム（Ｍｇ）、及びアルミニウム（Ａｌ）から選択される少なくとも１つの元素であり、１≦ｆ≦２及び１≦ｇ≦２）によって表される酸化物、リン酸塩、Ｎａ２ＦｅＳｉＯ６、ＮａＦｅＰＯ４、Ｎａ３Ｆｅ２（ＰＯ４）３、Ｎａ３Ｖ２（ＰＯ４）３、Ｎａ４Ｃｏ３（ＰＯ４）２Ｐ２Ｏ７、ホウ酸塩、ＮａＦｅＢＯ４若しくはＮａ３Ｆｅ２（ＢＯ４）３、フッ化物、ＮａｈＭ５Ｆ６（式中、Ｍ５は、少なくとも１つの遷移金属元素であり、２≦ｈ≦３）、Ｎａ３ＦｅＦ６、Ｎａ２ＭｎＦ６、フルオロリン酸塩、Ｎａ３Ｖ２（ＰＯ４）２Ｆ３、Ｎａ３Ｖ２（ＰＯ４）２ＦＯ２、ＮａＭｎＯ２、Ｎａ［Ｎｉ１／２Ｍｎ１／２］Ｏ２、Ｎａ２／３［Ｆｅ１／２Ｍｎ１／２］Ｏ２、Ｎａ３Ｖ２（ＰＯ４）３、Ｎａ４Ｃｏ３（ＰＯ４）２Ｐ２Ｏ７、Ｎａ３Ｖ２（ＰＯ４）２Ｆ３、及び／又はＮａ３Ｖ２（ＰＯ４）２ＦＯ２、並びに上記の任意の複合酸化物及び／又は他の組み合わせのうちの少なくとも１つを含むカソード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0446】

列挙実施形態２９５：対向電極構造が、インターカレーション化学正極材料及び変換化学正極材料からなる群から選択されるカソード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0447】

列挙実施形態２９６：対向電極構造が、Ｓ（又は尿酸塩化状態のＬｉ２Ｓ）、ＬｉＦ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、ＦｅＦ２、ＦｅＯｄＦ３．２ｄ、ＦｅＦ３、ＣｏＦ３、ＣｏＦ２、ＣｕＦ２、ＮｉＦ２からなる群から選択されるカソード活物質を含み、０≦ｄ≦０．５である、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0448】

列挙実施形態２９７：対向電極構造が、遷移金属酸化物、遷移金属硫化物、遷移金属窒化物、遷移金属リン酸塩、及び遷移金属窒化物のうちの少なくとも１つを含むカソード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0449】

列挙実施形態２９８：対向電極構造が、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）を含むカソード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0450】

列挙実施形態２９９：対向電極構造が、リチウムを含有する遷移金属酸化物と、コバルト及びニッケルのうちの少なくとも１つと、を含むカソード活物質を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0451】

列挙実施形態３００：電極構造が、銅、ニッケル、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、パラジウム、焼成炭素、か焼炭素、インジウム、鉄、マグネシウム、コバルト、ゲルマニウム、リチウム、銅若しくはステンレス鋼の表面処理材料（炭素、ニッケル、チタン、銀、アルミニウム－カドミウム合金、及び／又はそれらの合金を有する）のうちの少なくとも１つを含むアノード集電体を備える、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0452】

列挙実施形態３０１：電極構造が、銅、ニッケル、ステンレス鋼、及びそれらの合金のうちの少なくとも１つを含むアノード集電体を備える、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0453】

列挙実施形態３０２：対向電極構造が、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル、チタン、焼成炭素、焼結炭素、アルミニウム又はステンレス鋼の表面処理材料（炭素、ニッケル、チタン、銀、及び／又はそれらの合金を有する）のうちの少なくとも１つを含むカソード集電体を備える、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0454】

列挙実施形態３０３：カソード集電体が、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル、チタン、焼成炭素、焼結炭素、アルミニウム又はステンレス鋼の表面処理材料（炭素、銀、及び／又はそれらの合金を有する）のうちの少なくとも１つを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0455】

列挙実施形態３０４：ステンレス鋼、チタン、又はガラス繊維複合材料のいずれかを含む、第１及び第２の二次成長制約を有する制約システムを備える、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0456】

列挙実施形態３０５：ステンレス鋼を含む第１及び第２の二次成長制約を有する制約システムを備える、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0457】

列挙実施形態３０６：第１及び第２の二次成長制約であって、第１及び第２の二次成長制約の内面及び外面上に絶縁材料のコーティングを含む第１及び第２の二次成長制約を有する制約システムを備える、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0458】

列挙実施形態３０７：電極アセンブリが、少なくとも５つの電極構造及び少なくとも５つの対向電極構造を備える、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0459】

列挙実施形態３０８：電極アセンブリが、少なくとも１０個の電極構造及び少なくとも１０個の対向電極構造を備える、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0460】

列挙実施形態３０９：電極アセンブリが、少なくとも５０個の電極構造及び少なくとも５０個の対向電極構造を備える、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0461】

列挙実施形態３１０：電極アセンブリが、少なくとも１００個の電極構造及び少なくとも１００個の対向電極構造を備える、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0462】

列挙実施形態３１１：電極アセンブリが、少なくとも５００個の電極構造及び少なくとも５００個の対向電極構造を備える、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0463】

列挙実施形態３１２：対向電極構造が、アルミニウムを含む対向電極集電体を備える、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0464】

列挙実施形態３１３：先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の構造又は二次電池を製造する方法であって、

【0465】

積層方向に連続して積層された単位セルの群を積層することであって、（ｉ）各単位セルが、電極構造と、対向電極構造と、電極構造と対向電極構造との間の電気絶縁セパレータと、を備え、（ｉｉ）各単位セル内の電極構造、対向電極構造、及び電気絶縁セパレータが、垂直方向に分離された反対側にある第１及び第２の垂直端面を有し、（ｉｉｉ）垂直方向が、積層方向に直交する、積層することと、

【0466】

単位セル群の構成単位の電極構造又は対向電極構造の第１又は第２の垂直端面を多孔質電気絶縁材料で覆うことであって、多孔質電気絶縁材料が、２０％～６０％の範囲の多孔率を有する、覆うことと、を含む、方法。

【0467】

列挙実施形態３１４：多孔質電気絶縁材料が、溶媒中の粒子材料バインダ材料を含むスラリ又はペーストで第１又は第２の垂直端面をコーティングし、かつ溶媒を蒸発させて、第１又は第２の垂直端面上のバインダ材料中に粒子材料を分散させたままにすることによって提供される、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0468】

列挙実施形態３１５：バインダ材料が、溶媒に可溶性であり、溶媒が、ガスの流れによって溶媒を加熱及び／又は乾燥させることによって蒸発する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0469】

列挙実施形態３１６：溶媒が、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、ヘプタン、オクタン、トルエン、キシレン、又は混合炭化水素溶媒のいずれかを含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0470】

列挙実施形態３１７：スラリ及び／又はペーストが、少なくとも５０重量％の粒子材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0471】

列挙実施形態３１８：スラリ及び／又はペーストが、少なくとも５５重量％の粒子材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0472】

列挙実施形態３１９：スラリ及び／又はペーストが、少なくとも６０重量％の粒子材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0473】

列挙実施形態３２０：スラリ及び／又はペーストが、少なくとも６５重量％の粒子材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0474】

列挙実施形態３２１：スラリ及び／又はペーストが、少なくとも７０重量％の粒子材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0475】

列挙実施形態３２２：スラリ及び／又はペーストが、少なくとも７５重量％の粒子材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0476】

列挙実施形態３２３：スラリ及び／又はペーストが、少なくとも８０重量％の粒子材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0477】

列挙実施形態３２４：スラリ及び／又はペーストが、９０重量％以下の粒子材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0478】

列挙実施形態３２５：スラリ及び／又はペーストが、８５重量％以下の粒子材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0479】

列挙実施形態３２６：スラリ及び／又はペーストが、８０重量％以下の粒子材料を含む、先行列挙実施形態９のいずれか１つに記載の方法。

【0480】

列挙実施形態３２７：スラリ及び／又はペーストが、７５重量％以下の粒子材料を含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0481】

列挙実施形態３２８：

【0482】

垂直方向に分離された第１及び第２の二次成長制約を電極構造の群の構成単位に接続することを更に含み、二次成長制約システムが、電極アセンブリのサイクリング時に、垂直方向での電極アセンブリの成長を少なくとも部分的に抑制する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0483】

列挙実施形態３２９：

【0484】

垂直方向に分離された第１及び第２の二次成長制約を電極構造の群の構成単位の集電体に接続することを更に含み、二次成長制約システムが、電極アセンブリのサイクリング時に、垂直方向での電極アセンブリの成長を少なくとも部分的に抑制する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0485】

列挙実施形態３３０：

【0486】

垂直方向に分離された第１及び第２の二次成長制約を、電極構造の群の構成単位の第１及び第２の反対側にある垂直端面に接続することを更に含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0487】

列挙実施形態３３１：

【0488】

垂直方向に分離された第１及び第２の二次成長制約を、電極構造の群の構成単位の集電体の第１及び第２の反対側にある垂直端面に接続することを更に含む、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法。

【0489】

列挙実施形態３３２：垂直方向に分離された第１及び第２の二次成長制約が、電極構造の群の構成単位に接続されており、二次成長制約システムが、電極アセンブリのサイクリング時に、垂直方向での電極アセンブリの成長を少なくとも部分的に抑制する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0490】

列挙実施形態３３３：垂直方向に分離された第１及び第２の二次成長制約が、電極構造の群の構成単位の集電体に接続されており、二次成長制約システムが、電極アセンブリのサイクリング時に、垂直方向での電極アセンブリの成長を少なくとも部分的に抑制する、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0491】

列挙実施形態３３４：垂直方向に分離された第１及び第２の二次成長制約が、電極構造の群の構成単位の第１及び第２の反対側にある垂直端面に接続されている、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0492】

列挙実施形態３３５：垂直方向に分離された第１及び第２の二次成長制約が、電極構造の群の構成単位の集電体の第１及び第２の反対側にある垂直端面に接続されている、先行列挙実施形態のいずれか１つに記載の方法、構造、又は二次電池。

【0493】

列挙実施形態３３６：第１及び第２の二次成長制約が、第１及び第２の二次成長制約のそれぞれの垂直厚さを貫いて形成された開口部を備える、先行列挙実施形態のいずれか１つによる方法、構造、又は二次電池。

【0494】

参照による組み込み
本明細書で言及される全ての刊行物及び特許は、各個々の刊行物又は特許が、参照により組み込まれることが具体的かつ個々に示されているかのように、あらゆる目的で、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。矛盾する場合、本明細書におけるあらゆる定義を含む本出願が優先する。

【0495】

均等物
特定の実施形態が論じられているが、上記の明細書は、例示的であり、限定的ではない。多くの変形例が、本明細書の検討時に当業者に明らかになるであろう。本発明の全範囲は、特許請求の範囲をそれらの均等物の全範囲とともに、及び本明細書をそのような変形例とともに参照することによって決定されるべきである。

【0496】

別途示されない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される原料の量、反応条件などを表す全ての数は、全ての事例において「約」という用語によって修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、別途逆の意味が示されない限り、この明細書及び添付の特許請求の範囲に記載の数値パラメータは、得ることが求められる所望の特性に応じて変動し得る近似値である。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11a】

【図11b】

【図11c】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【国際調査報告】