(57)【要約】気相から支持層上に蒸着された重合体構造を有するバリア層を含む電気化学素子用筐体フィルム、少なくとも一つの正極および少なくとも一つの負極を有し、このようなフィルムを少なくとも１つ有する電気化学素子、および、少なくとも二つの電極が、基板上で互いに隣り合って適用され、フィルムで覆われ、前記基板および／または前記フィルムはこのような筐体フィルムである電気化学素子の製造方法が記載される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持層およびその上に配置されるバリア層を含む電気化学素子用筐体フィルムであって、前記バリア層が、気相から蒸着された重合体構造を有する層であるフィルム。
【請求項２】
前記バリア層が、ＣＶＤ法、特にＰＥＣＶＤ法によって適用されたことを特徴とする、請求項１に記載のフィルム。
【請求項３】
前記バリア層が、有機ポリマーの層、特に、パリレンの層であることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載のフィルム。
【請求項４】
前記バリア層が、無機・有機ハイブリッドポリマーの層、特に有機ケイ素層であることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載のフィルム。
【請求項５】
前記バリア層が、１ｎｍ〜１００００ｎｍ、好ましくは２５ｎｍ〜５０００ｎｍ、特に５０ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲内の厚さを有することを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載のフィルム。
【請求項６】
前記支持層が、プラスチックフィルムであり、特に、ポリオレフィンおよび／またはポリエステルおよび／またはポリイミド系フィルムであることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載のフィルム。
【請求項７】
前記支持層が、０．５μｍ〜５０μｍ、特に１μｍ〜２５μｍの全体の厚さを有することを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載のフィルム。
【請求項８】
導電性の層またはコーティング、特に、金属層またはコーティングを含むことを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載のフィルム。
【請求項９】
前記導電性の層またはコーティングが支持層および／またはバリア層上に配置された導体トラックを含むことを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載のフィルム。
【請求項１０】
少なくとも一つの正極および少なくとも一つの負極を有する電気化学素子であって、先行する請求項のいずれかに記載のフィルムを少なくとも１つ有することを特徴とする電気化学素子。
【請求項１１】
電極を囲み、少なくとも部分的には、前記の少なくとも１つのフィルムから成る、筐体を有することを特徴とする、請求項１０に記載の電気化学素子。
【請求項１２】
＜３ｍｍ、特に好ましくは＜２ｍｍ、特に＜１ｍｍのセルの高さを有することを特徴とする、請求項１０または１１に記載の電気化学素子。
【請求項１３】
シート状基板上で互いに隣に配置される、少なくとも一つの正極および少なくとも一つの負極を有することを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれかに記載の電気化学素子。
【請求項１４】
シート状基板上で互いに隣に配置される、少なくとも二つの正極および／または少なくとも二つの負極を有することを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれかに記載の電気化学素子。
【請求項１５】
−請求項９に記載の導体トラックを有するフィルム、および
−前記フィルム上に互いに隣り合って配置され、前記導体トラックの少なくとも１つと電気的に接触している少なくとも二つの電極
の連続により特徴付けられる、先行する請求項のいずれかに記載の電気化学素子。
【請求項１６】
電気化学素子、特に、請求項１０〜１５のいずれかに記載の素子の製造方法であって、
少なくとも二つの電極が、基板上で互いに隣り合って適用され、フィルムで覆われ、前記基板および／または前記フィルムは、請求項１〜９のいずれかに記載のフィルムである製造方法。
【請求項１７】
前記電極が前記基板上に印刷されていることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学素子用筐体薄フィルム、このようなフィルムを有する電気化学素子、およびこのような電気化学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高エネルギー密度でかつ軽量のため、特に一次リチウム電池および二次リチウムイオン電池、特にリチウムポリマー電池が、多くの場合、好ましいエネルギー源として使用されている。一般に、このような電池は常に、例えば金属箔または多層複合フィルムより成り得る筐体を有する。使用される多層複合フィルムは、特に、少なくとも一層のプラスチック層および少なくとも一層の金属層を有するフィルムである。金属層は、特に、湿気の浸透に対する実際の保護層として機能し、一方、プラスチック層は主として支持体として働き、複合体の機械的安定性を保証し、また、化学的攻撃から保護する。
【０００３】
一般に、従来のプラスチック膜は、常に水蒸気に対する若干の透過性があり、そのため、ほとんどの場合、金属層が絶対的に必要である。一般に、このような複合フィルムに使用される金属箔は、製造方法の結果として、厚さが少なくとも３０μｍになり、典型的には、金属箔の厚さは４０〜５０μｍの範囲である。一以上のプラスチック層と場合によってさらに要する結合剤の層の組み合わせでは、大抵の場合、通常最低の厚さが約８５μｍの筐体箔しか得られない。袋状電池（パウチセル）または軟包装用のアルミニウム複合フィルムの厚さは、典型的には１００〜１３０μｍである。連続した以下の形態：
−シーリングフィルム（例えばポリプロピレン、５０μｍ）、
−結合剤（例えばポリウレタン系粘着剤、５μｍ）、
−金属箔（例えばアルミニウム、４０μｍ）、
−結合剤（例えばポリウレタン系粘着剤、５μｍ）
−外膜（例えばポリアミド、２５μｍ）
を有し、全体の厚さが約１２５μｍのフィルムが従来技術で知られている筐体フィルムの代表例である。
【０００４】
しかし、特にセルの高さが数ミリ、特に１ｍｍ未満しかない非常に平坦な電池の場合、このような筐体箔の使用によって、エネルギー密度が劇的に減少する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、特に、従来技術で知られている同等の電気化学素子より高いエネルギー密度を有する、さらに非常に薄い電気化学素子を構築することができることで、改良されたフィルムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１の特徴を有するフィルムによって達成される。本発明のフィルムの好ましい態様は、従属項２〜９に示される。加えて、請求項１０の特徴を有する電気化学素子、および請求項１６の特徴を有する電気化学素子の製造方法も、特に、本発明に包含される。本発明の電気化学素子および本発明の方法の好ましい態様は、従属項１１〜１５および１７に記載される。全請求項の文言は、参照することにより本明細書に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】４０時間の放電（Ｉ＝０．１ｍＡ、放電能力４ｍＡｈ）を示す図である。
【図２】リチウム電池の内部抵抗を、「熱帯の湿度」（４５℃）下での貯蔵中の、時間の関数として示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
電気化学素子用の本発明によるフィルムは、支持層およびその上に配置されるバリア層を有し、バリア層は、気相から蒸着された重合体構造を有する層である。
このような気相から蒸着された重合体構造を有する層は、電気化学素子用の筐体フィルムまたは筐体フィルムの構成要素として、特に好適となるような、特別な性質を有する。驚くべきことに、以下に述べる支持層およびバリア層より成るフィルムは、その厚さが薄いにもかかわらず、優れた機械的特性および非常に良好な絶縁性を有する。加えて、このフィルムは、水および水蒸気に対して非常に効果的なバリアであることが判った。
【０００９】
バリア層は、特に、水蒸気がフィルムに浸透するのを防ぐことを目的とした層である。この目的のため、重合体構造を有する層は、高分子量鎖および／またはネットワークより成り、実質的に同一または関連した構造ユニットから作られた、あらゆる層である。
【００１０】
一般的に、このような構造は、常に、特に反応性の個々のモノマーを有し得る、少なくとも１つの好適なポリマー前駆体を用いて製造される。この目的のために、可能なポリマー前駆体は、気相からの蒸着に好適な実質的に全ての化合物である。特に好ましい物質は、以下に、より詳細に述べる。
【００１１】
バリア層は、好ましくは、ＣＶＤ（化学蒸着）法によって適用した層である。ここで、上述の重合体構造を形成するこの場合においては、揮発性化合物は、特定の反応温度で、化合物が互いに反応し得る固体層上で蒸着される。
【００１２】
バリア層は、特に好ましくは、ＰＥＣＶＤ（プラズマ化学蒸着）法によって適用された層である。プラズマ化学蒸着は、コートされる基板上の温度応力を減じることが可能であり、これにより、とりわけ、プラスチックフィルム等の相対的に精度が高い基板をコートすることが可能になる。この目的のため、蒸着される化学的化合物を含有するキャリアガスが励起されるプラズマが生成される。
【００１３】
ＣＶＤ法またはＰＥＣＶＤ法等の蒸着法によって、非常に薄い層を蒸着し得る。ＣＶＤおよびＰＥＣＶＤ法を実施する際の手順は、当業者に知られており、さらに詳細に説明する必要はない。
【００１４】
先行技術より知られる上述の筐体フィルム／箔と対照的に、本発明によるフィルムは、好ましくは、バリア層とさらなる層との間に結合層を有しない。しかし、最適な接着を確実にするため、バリア層の蒸着の前に、支持層を表面処理することが好ましい場合がある。特に、支持層は、バリア層の蒸着の前に、コロナ処理に付され得る。コロナ処理は、知られているように、広く普及した表面改質のための電気化学法であり、表面は高圧放電にさらされる。このような処理は、一般に、表面の湿潤性を増す。
【００１５】
さらに可能な表面処理法は、特に、火炎処理、フッ素化等の化学処理、またプラズマ処理である。
【００１６】
一般に、これら全ての方法の主たる目的は、常に表面の極性を増すことであり、述べたとおり、湿潤性および化学親和力を著しく改善する。
【００１７】
バリア層は、特に好ましくは、有機ポリマーの層である。この場合の可能性は、特に、ポリパラキシレン（パリレン）である。パリレンは、知られている通り、不活性・疎水性で光透過性の、広範な工業的用途を有する高分子材料である。パリレンは、一般に、化学蒸着によって製造される。使用される出発物質は、特に、パラキシレンダイマーまたはそのハロゲン化誘導体である。これは、気化して高温度帯を通過し得る。ここで、高反応性モノマーが形成され、一般に、コートされる基板の表面上で即座に反応して、鎖状ポリマーを得る。硬化を実施するためには、単に、コートされる基板を、高すぎない温度、例えば室温で保持すればよい。一般に、蒸着されたパリレンフィルムは、常に、孔がなく透明である。従って、このフィルムは、バリア層として非常に好適である。
【００１８】
さらに好ましい態様において、バリア層は、無機・有機ハイブリッドポリマーの層であり、特に有機ケイ素層である。このような層は、例えば、上述したＰＥＣＶＤ法によって蒸着し得る。
【００１９】
本発明の目的のため、厚さが１ｎｍ〜１００００ｎｍの範囲のバリア層が好ましい。所望の厚さは、蒸着時間および／または他の蒸着条件を変えることによって、この範囲内で比較的柔軟に設定し得る。特に好ましい厚さは、２５ｎｍ〜５０００ｎｍ、特に５０ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲内である。
【００２０】
この場合において、支持層は、特に好ましくはフィルムであり、特にプラスチックフィルムであり、特に好ましくは、ポリオレフィンおよび／またはポリエステル（ＰＥＴＰフィルム）および／またはポリイミド（ＰＩ）系フィルムである。可能なポリオレフィンは、特に、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）および／または塩化ポリビニル（ＰＶＣ）である。また、異なるポリマーの複数の層を有する複合フィルムも、原理的には使用し得る。
【００２１】
支持層は、特に好ましくは、全体の厚さが０．５μｍ〜５０μｍの範囲内であり、特に１μｍ〜２５μｍ、特に好ましくは５μｍ〜２０μｍの範囲内である。
【００２２】
さらに好ましい態様において、本発明のフィルムは、導電性の層またはコーティング、特に、例えば銅または銅合金の、金属層またはコーティングを含み得る。これは、先ず、フィルムを強化するが、特に、電源出力リード線として、および湿気の浸透に対するさらなるバリアフィルムとしても機能し得る。
【００２３】
導電性の層またはコーティングは、好ましくは、全体の厚さが１ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲内であり、特に２５ｎｍ〜３０００ｎｍ、特に好ましくは５０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内である。
【００２４】
さらなる改良において、本発明のフィルムの好ましい態様は、以下の連続の一つを有する：
−高分子性バリア層
−支持層
−導電性の層またはコーティング
または
−導電性の層またはコーティング
−高分子性バリア層
−支持層。
【００２５】
このような連続を有するフィルムは、例えば特に薄い筐体構造が必要であるので、電源出力リード線を分離することなく、操作できることを目的とした電池用の筐体フィルムとして、特に好適である。ひいては、導電性の層またはコーティングは、好ましくは、電池筐体の内側上にある。
【００２６】
導電層またはコーティングは、例えば、ＰＶＤ（物理蒸着）法によって支持層に適用し得る。ＰＶＤ法という用語は、薄膜技術のための真空系のコーティング法の一群を指し、この方法では、上記のＣＶＤ法とは対照的に、層またはコーティングが出発物質の蒸気の濃縮によって直接形成される。また、ＰＶＤ法は当業者に知られており、本明細書においてより詳細に説明する必要はない。別の方法として、導電層またはコーティングは、例えば、スパッタリングまたは蒸着によっても適用し得る。
【００２７】
好ましい態様において、導電層またはコーティングは、フィルム、特に金属箔であってもよく、これは、例えば、支持層に接着接合される。
【００２８】
支持層は、適用されるバリア層に適合する場合、最適な接着を確実にするために、バリア層適用前の可能な表面処理と類似の方法で、導電層またはコーティングの適用前に表面処理されることが好ましい場合がある。これは、導電層またはコーティングが物理的方法で適用される場合に、特に好ましい。
【００２９】
特に好ましい態様において、本発明のフィルムは、連続しない導電層またはコーティングを有する。従って、この層またはコーティングは、本発明の目的のため、特に、支持層および／またはバリア層上に配置された導体トラックで構成され得る。例えば、銅から成る導体トラックは、支持層上の箔として接着接合され得るか、スパッタリングまたはＰＶＤ法によってマスクを用いて適用され得る。
【００３０】
特に導電層またはコーティングが導体トラックとして存在する場合、それが導電性ペースト（例えば、銀、グラファイトまたは銅ペースト）から製造されていることが好ましい場合もある。このようなペーストは、例えば印刷法によって、支持フィルムに適用し得る。ペーストは、バインダーを、例えば熱的または化学的に固化し得るポリマーおよび／またはポリマー前駆体の形態で、有利に含有し得る。
【００３１】
本発明のフィルムは、電池の普通の操作条件下では、熱的に安定であり、通常の電解質溶液に耐性がある。本発明のフィルムの浸透バリアとしての作用は、特に強調され得る。本発明のフィルムの浸透性についてのテストにより、冒頭に記した通り、水蒸気の浸透に関して、古典的な複合フィルムを用いて得られたものと比べ、少なくとも同様に良好な値が得られたことが示された。
【００３２】
本発明による電気化学素子は、少なくとも一つの正極および少なくとも一つの負極を有する。加えて、上述の特性を有し、特に電極を保護する筐体フィルムとして働く、少なくとも一つのフィルムを有する。
【００３３】
本発明の電気化学素子は、特に好ましくは、実質的に完全に電極を囲むか包み、少なくとも部分的には、少なくとも１つの本発明によるフィルムから成る、筐体を有する。従って、本発明による筐体は、例えば、（例えばシーリングフィルムによって）互いに接着接合されるか溶接され、かつ、電極が位置するポケットの一種を形成する、本発明による２つのフィルムより成る。この態様において、電極は、筐体の外で実施され、外側に本発明の電気化学素子の電極を形成する、電源出力リード線を備え得る。代わりに、上述の通りの導電層を有する少なくとも一つのフィルムを使用することも当然可能であり、この場合、結果として導電層は、電源出力リード線またはリード線の機能を果たし得る。適切な場合、フィルムは、例えばシーリングフィルムにより、互いに絶縁される。特に、支持層および／またはバリア層上に配置された上記の導体トラックを有するフィルムを使用することも、当然可能である。このことについて、これ以上のことは後で言及する。
【００３４】
その厚さが薄いため、本発明によるフィルムは、非常に薄い電気化学素子、特にセルの高さが＜３ｍｍ、特に好ましくは＜２ｍｍ、特に＜１ｍｍのフラットセルの製造に、特に好適である。
【００３５】
このようなセルは、例えば、リチウムイオン一次電池またはリチウムイオン二次電池であり得る。本発明の電気化学素子は、特に好ましくは、少なくとも一つのリチウム挿入電極を有する。従って、本発明の電気化学素子は、好ましくはリチウムイオン電池である。正極用のリチウムコバルト酸化物または負極用のグラファイト／炭素等の好適な活性物質は、当業者に知られており、本発明の目的のために、より詳細に説明する必要はない。同じことが、各活性物質に適合し得る好適な電解質およびセパレーターに当てはまる。一次リチウム電池において、カソード用の活性物質として二酸化マンガン（ＭｎＯ2）が好ましく使用され、一方、アノードは金属リチウム箔よりなる。
【００３６】
本発明の電気化学素子は、特に好ましくは、少なくとも一部は、一つ以上の印刷操作によって製造された電池であってもよい。導電層またはコーティング（上記参照）とは別に、電極も、例えば印刷操作によって製造され得る。従って、本発明の電気化学素子は、例えば、電極が、亜鉛粉末、好適なバインダーおよび溶媒から成る亜鉛ペースト（アノード材料）と、二酸化マンガン、好適なバインダーおよび溶媒、任意に導電材料としてグラファイトおよび／または炭素から成る二酸化マンガンペースト（カソード材料）から製造された、亜鉛−二酸化マンガン素子であり得る。
【００３７】
特に好ましい態様において、本発明による電気化学素子は、基板上で互いに隣に配置される、少なくとも一つの正極および少なくとも一つの負極を有する。
【００３８】
さらに特に好ましい態様において、本発明による電気化学素子は、基板上で互いに隣に配置される、少なくとも二つの正極および／または少なくとも二つの負極を有する。
【００３９】
これらの態様において、電極は並列または直列に接続し得る。このように、電圧、容量およびパルス電荷量は、柔軟に適合し得る。例えば、３．１Ｖの電圧を有する１０のユニット（電気化学系：リチウム−ＭｎＯ2）を直列に接続することによって、約３１Ｖの電圧を有する本発明による電気化学素子を得ることが可能になる。
【００４０】
両方の場合において、基板は、好ましくは、紙またはフィルム等のシート状基板であり、基板としてプラスチックフィルムまたはプラスチック複合フィルムを使用することがより好ましい。基板は、好ましくは、非導電性（ここでの可能性は、特に、導電層またはコーティングを有しない、本発明によるフィルムである）であるか、部分的に導電性である。第二の場合、可能性は、特に、上述した通り、上に導体トラックを配置した、本発明によるフィルムである。
【００４１】
基板上に互いに隣に配置された少なくとも一つの正極と少なくとも一つの負極を有する態様において、電極は、好ましくは少なくとも部分的に電極を覆う電解質、特にイオン導電性電解質によって互いに結合されていることが好ましい。可能なイオン導電性電解質は、特に、ゲル状電解質であり、例えばポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）系電解質またはイオン伝導性セラミック系電解質である。
【００４２】
導電層またはコーティングと同様に、このような電極もまた、印刷操作によって製造または適用され得る。従って、例えば、第一の印刷操作において、少なくとも一つの正極および少なくとも一つの負極が基板上に互いに隣りに適用され、第二の印刷操作において、電解質が（例えば、電極を覆う薄い層として）適用され得る。
【００４３】
上記の通り、電極は、特に好ましくは、基板としてその表面上に上記の導体トラックを有する、本発明によるフィルムに適用される。従って、電極用の予め定められた場所を有する導体トラックの構造は、支持層およびバリア層を有する上述のフィルムの一つに適用し得、次に電極は、例えば、次の工程において、印刷され得る。その結果、別々の電源出力リード線はもはや必要ではない。
【００４４】
互いに隣り合う電極の配置の結果、本発明の電気化学素子の機能部分は、互いに非常に低い高度に配置される。好ましい態様において、本発明による電気化学素子は、以下の順の高度を有する：
−その上に基板として導体トラックを有する、本発明によるフィルム、および
−基板上互いに隣り合って配置される少なくとも二つの電極（ここで電極は、導体トラックと直接的に接触している）。
【００４５】
基板上で互いに隣り合って配置される二つの電極は、例えば、少なくとも一つの正極と少なくとも一つの負極であり得る。特に、この場合、一般的に、電極に接続し、少なくとも部分的に後者を覆う、別の第三の高度の電極がある。さらに、少なくとも二つの正極および／または少なくとも二つの負極もまた、電極として可能である。
【００４６】
特に、基板と共に、電極および電解質を包み込み、密閉する筐体を形成する、本発明によるさらなるフィルム（好ましくは導電層またはコーティングのないもの）との組み合わせにおいて、極めて高エネルギー密度を有する、全体として特に扁平で薄い構造の電気化学素子が達成され得る。従って、本発明の電気化学素子もまた、ポリマーエレクトロニクスまたはスマートラベルの分野、および、電気的医療用絆創膏に特に好適である。
【００４７】
本発明は、さらに、電気化学素子の製造方法を提供する。この方法において、少なくとも二つの電極が、基板上で互いに隣り合って適用され、フィルムで覆われる。基板および／またはフィルムは、支持層上にバリア層を配置した上述のフィルムの一つである。
【００４８】
好ましい態様において、少なくとも二つの電極は、上述の少なくとも一つの正極と少なくとも一つの負極である。
【００４９】
さらに好ましい態様において、少なくとも二つの電極は、上述の少なくとも二つの正極および／または少なくとも二つの負極であり得る。
【００５０】
基板および／またはフィルムは、好ましくは、その上に導体トラックが適用された本発明によるフィルムである。
【００５１】
カバーリングフィルムは、例えば、電極および電解質を完全に覆い、基板と共に、上記の密閉筐体を形成するような方法で、基板上に接着接合されるか、基板に溶接され得る。
【００５２】
電極、基板、電解質およびカバーリングフィルムの特性に関して、上に述べたことは、参照することにより組み込まれる。
【００５３】
本発明の方法の特に好ましい態様において、電極および／または電解質は、例えば、国際特許WO2006/105966号に記載された通り、基板上に印刷され得る。この書類の内容もまた、参照することにより組み込まれる。
【００５４】
本発明のさらなる特徴は、従属クレームと併せて、好ましい態様の以下の記載から導かれる。ここで、個々の特徴は、本発明の態様において、単独で、またはその複数の組み合わせとして、それぞれ実現され得る。記載した特別の態様は、単に説明の目的のため、および本発明をより良く理解するためであり、制限を成すものと解釈すべきではない。
【実施例】
【００５５】
本発明によるフィルムＡを、以下の方法で製造した：
【００５６】
２５μｍの厚さのＰＥＴＰフィルムを、好適なデバイス上に伸ばし、脱イオン水およびその上に窒素を吹き込むことにより、あらゆる粘着性塵埃粒子を除去した。次に、フィルムをプラズマ反応器内に設置し、出力２４０Ｗ、室圧７．５ミリバールでプラズマ処理して、表面を活性化した。反応ガスとして、酸素／六フッ化硫黄および純酸素の二段階プラズマを使用して、最良の結果が達成される。ガスフローは、Ｏ2／ＳＦ6工程における気体混合物で約５４／６ｓｃｃｍであり、酸素工程で６０ｓｃｃｍであった。
【００５７】
続いて、バリア層として、パリレンＣを約０．０３ミリバールの圧力で蒸着した。この目的のため、気化器、乾留炉および排出可能な反応器空間を含む、好適な反応器を使用した。パリレンは反応器空間内の気相から蒸着した。生じた層の厚さは約２μｍであった。
【００５８】
電源出力機能を有する本発明による第二のフィルムＢを、以下の方法で製造した：
【００５９】
上述の方法で製造したフィルムＡに、出力２００Ｗ、室圧７．５ミリバールで酸素プラズマ（６０ｓｃｃｍ）を用いてパリレン層を活性化し、その後、スパッタリングによりＴｉ／Ｗ／Ａｕ層を適用することにより、電源出力リード線を設けた。スパッタリングのパラメータは、製造される電源出力構造が全体構造に機械的ストレスを殆ど導入しないように選択した。
【００６０】
続いて、このような方法で製造したフィルムを取り付けて、以下の通りの本発明による電気化学素子を製造した：
【００６１】
３６０℃で熱活性化した８８重量％の二酸化マンガン（電解ＭｎＯ2）、４重量％の導電性カーボンブラック（ティムカルベルギー(Timcal Belgium)社のＳｕｐｅｒ  Ｐ）および８重量％のポリフッ化ビニリデンヘキサフルオロプロピレンＰＶｄＦ−ＨＦＰ（ソルベイ(Solvay)社のＳｏｌｅｆ２１２１６）を、アセトン中でよく混合することによって、ペースト様カソード組成物を製造し、このようにして得られた組成物を、上述の通りに製造したフィルムＢの導電層（電源出力リード線）に適用した。続いて、キャリア溶媒を留去し、得られた電極テープを真空乾燥（１１０℃、４８時間）した。乾燥したテープは液体リチウム電解質を含浸させ、上にポリオレフィンセパレーターを置いた。次に、電極とセパレーターの束を、事前に内側に７０μｍの厚さのリチウム箔をプレスして電源出力リード線との電気的接触を確立した、フィルムＢのハーフ筐体中に置いた。二つのフィルムハーフ筐体を、超音波を用いて一つにした。得られた一次リチウム電池の回路電圧は、約３．１Ｖであった。
【００６２】
このようにして製造した電池を用いた機能試験の結果を、図１および２に示す。
【００６３】
図１は、４０時間の放電（Ｉ＝０．１ｍＡ、放電能力４ｍＡｈ）を示す。
【００６４】
図２は、リチウム電池の内部抵抗を、「熱帯の湿度」（４５℃）下での貯蔵中の、時間の関数として示す。実線は、本発明に従って製造したリチウム電池についての曲線を表し、一方、破線は、バリア層のない比較電池についての曲線を示す。内部抵抗の増加は、外界からの湿気の浸透と相関する。
【図１】
2011523493.tif 000003
【図２】
2011523493.tif 000004
【国際調査報告】
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2011523493.tif 000008
2011523493.tif 000009
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