(57)【要約】      （修正有）【課題】比較的エネルギー密度は高いが比較的低い出力率を有する、２つの集電体の間に挟まれた第二カソード活物質と、比較的エネルギー密度は低いが比較的高い出力率を有する、集電体の両側に接触した第一カソード活物質、とを有するカソードを含む電池においては、第一カソード活物質と第二カソード活物質の重量比が厳格な許容範囲内にあること、および各電池を製造施設内で造るためには、他のデータと同様に、この情報を追跡し記録できること。【解決手段】自動植え込み式除細動器、心臓ペースメーカ等の体内埋込み型医療装置に電力を供給する電池の集電体３０のカソード電極３２を示す。集電体３０は向かい合った羽根状部材３２および３４を有し、中間タブ３６によって連結されている。集電体３０は第一電極活物質、第ニ電極活物質を収納し、サンドイッチ電極として組み立てられる。集電体および電池ケーシングに、電池製造中に読み取られ記録される識別I.D.マトリクス６２を付す。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）独自の識別マークが付された露出タブを有する集電体の支持部に接触した電極活物質を有する第一電極と、
ｂ）対極である第二電極と、
ｃ）第一電極と第二電極の間に配置され、それらが互いに電気的な関連にあるときにそれらの間で直接接触が起こるのを妨げる、セパレータと、
ｄ）第一電極および第二電極を格納するケーシングと、
ｅ）第一電極の集電体に接続された第一端子、および第二電極に接続された反対極性の第二端子
とを有する電気エネルギー貯蔵装置。
【請求項２】
前記集電体タブ上の独自の識別マークがＩＤマトリクスである、請求項１記載の電気エネルギー貯蔵装置。
【請求項３】
前記独自の識別マークが、エッチングにより集電体タブ上に付されたものであることを特徴とする、請求項１記載の電気エネルギー貯蔵装置。
【請求項４】
前記独自の識別マークが、少なくとも電池のシリアルナンバーを表す、請求項１記載の電気エネルギー貯蔵装置。
【請求項５】
前記独自の識別マークが、前記集電体の重量と関連付けられたものである、請求項１記載の電気エネルギー貯蔵装置。
【請求項６】
前記独自の識別マークが、前記集電体の支持部に接触した電極活物質のグラム量と関連付けられたものである、請求項１記載の電気エネルギー貯蔵装置。
【請求項７】
前記集電体の支持部が、相反する第一主面と第二主面を有し、第一電極活物質が前記第一主面と接触し、第二電極活物質が前記第二主面と接触する、請求項１記載の電気エネルギー貯蔵装置。
【請求項８】
前記第一および第二電極活物質が、それぞれ規定の重量の約±0.005グラム以内である、請求項７記載の電気エネルギー貯蔵装置。
【請求項９】
前記第一電極が、前記集電体の相反する第一および第二主面と接触した酸化バナジウム銀とフッ化炭素を有し、酸化バナジウム銀／集電体／フッ化炭素の構成をとるカソード備えたカソード電極である、請求項７記載の電気エネルギー貯蔵装置。
【請求項１０】
前記第一電極が、２つの集電体を含むカソード電極であって、該集電体はそれぞれ第一主面と第二主面を有し独自の識別マークの付いた露出タブを備え、該カソード電極は酸化バナジウム銀／集電体／フッ化炭素／集電体／酸化バナジウム銀の構成を持つ、請求項７記載の電気エネルギー貯蔵装置。
【請求項１１】
前記集電体が、前記タブによって連結された羽根状部材を含み、各羽根状部材は、電極活物質と接触した相反する第一主面と第二主面を有する、請求項７記載の電気エネルギー貯蔵装置。
【請求項１２】
プリズム電気化学電池、ジェリーロール電気化学電池、ボタン型電池、コイン電池、電気化学コンデンサ、電解質コンデンサ、ハイブリッドコンデンサからなる群から選択される、請求項１記載の電気エネルギー貯蔵装置。
【請求項１３】
ａ）支持部と、独自の識別マークが付されたタブとを有する集電体（該集電体の支持部は、各自、酸化バナジウム銀およびフッ化炭素に接触した相反する第一主面と第二主面を有し、これに対し、該タブは露出したままである）と、
ｂ）対極である第二電極と、
ｃ）第一電極と第二電極の間に配置され、それらが互いに電気的な関連にあるときにそれらの間で直接接触が起こるのを妨げる、セパレータと、
ｄ）第一電極および第二電極を格納するケーシングと、
ｅ）第一電極の集電体に接続された第一端子、および第二電極に接続された反対極性の第二端子
とを有する電気化学電池によって電力を供給される体内埋め込み可能な医療装置。
【請求項１４】
前記独自の識別マークが、前記集電体の重量、および前記集電体支持部の相反する第一および第二主面に接触した酸化バナジウム銀およびフッ化炭素のグラム量と関連付けられたものである、請求項１３記載の体内埋め込み可能な医療装置。
【請求項１５】
自動植え込み式除細動器、心臓ペースメーカー、神経刺激装置、薬ポンプ、骨成長刺激装置、および補聴器からなる群から選択される、請求項１３記載の体内埋め込み可能な医療装置。
【請求項１６】
ａ）電極活物質よって接触される予定の支持部と、タブとを有する集電体を準備し、
ｂ）前記集電体タブ上に独自の識別マークを付し、
ｃ）前記タブは露出したままで、前記集電体の支持部に電極活物質を接触させ、それによって第一電極を準備し、
ｄ）第二の、対極を準備し、
ｅ）第一電極が第一端子に接続し、第二電極が第二端子に接続した集電体を有するケーシングの内側に格納された第一電極と第二電極の間にセパレーターを配置し、
ｆ）第一および第二電極をケーシング内に充填した電解液で活性化する、
工程を有する、電気化学電池の調製方法。
【請求項１７】
前記集電体タブ上の独自の識別マークを、ＩＤマトリクスとして施す工程を含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記独自の識別マークを前記集電体の支持部に接触した電極活物質のグラム量と関連させる工程を含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
前記集電体の支持部を、相反する第一主面と第二主面を有し、該第一主面に第一電極活物質が接触し、該第二主面に第二電極活物質が接触するものとして準備する工程を含む、請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
前記集電体タブ上に付された独自の識別マークをスキャンし、前記集電体、第一電極活物質および第二電極活物質の関連重量を記録する工程を含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
ケース識別マークを付したケーシングを準備する工程を含む、請求項１６記載の方法。
【請求項２２】
前記ケース識別マークをスキャンし、その中に格納された前記集電体、第一電極活物質および第二電極活物質の関連重量を記録する工程を含む、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記第一および第二活物質を規定重量の±０．００５グラム以内で、前記集電体を規定重量の±０．００６グラム以内で準備する工程を含む、請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学エネルギーを電気エネルギーに変換することに関する。特に、本発明は、集電体の両側に接触する電極活物質のグラム量を正確に調節することに関する。
【背景技術】
【０００２】
集電体の正確な重量は厳格な許容範囲内に調節される。重量基準からはずれた集電体は、電極活物質と接触する前か後に、許容範囲外であるとして除去される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電池内の電極活物質の重量の厳格な調節は、集電体の両側に異なる活物質が接触する場合に、特に重要である。このような構成としては、例えば、酸化バナジウム銀（ＳＶＯ）／集電体／フッ化炭素（ＣＦＸ）があり、そして電池を適切に機能させるためには、両活物質の重量比を綿密に調節することが重要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、比較的エネルギー密度は高いが比較的低い出力率を有する、２つの集電体の間に挟まれた第二カソード活物質と、比較的エネルギー密度は低いが比較的高い出力率を有する、集電体の両側に接触した第一カソード活物質、とを有するカソードを含む電池に関する。電池を適切に機能させるためには、第一カソード活物質と第二カソード活物質の重量比が、厳格な許容範囲内にあることが重要である。さらに、各電池を製造施設内で造るためには、他のデータと同様に、この情報も追跡し記録できることが重要である。各電極および各電池を読み取り記録する識別I.D.マトリクスが集電体に付されることによって、これが可能になる。
【０００５】
本発明における電池は、自動植え込み式除細動器、心臓ペースメーカー、神経刺激装置、薬ポンプ、骨成長刺激装置、及び補聴器などのような体内埋め込み型医療装置に電力を供給するのに有用である。
【０００６】
本発明のこれらの目的及び他の目的は、以下の記述と添付の図面を参照することにより、当業者に対し次第に明らかになってゆくであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、代表的な電気化学電池１０の斜視図である。電池１０は、電極アセンブリを内蔵するケーシング１２を有し、電極アセンブリは、複数のアノードプレート１４からなるアノード電極と複数のカソードプレート１６からなるカソード電極、および相互の直接接触を防止する中間セパレータ１８からなる。前記アノード／カソード電極アセンブリは、蓋２０によって密閉された深絞り(deep-drawn)ケーシング１２の中に内蔵されたプリズム構造を取る。
【０００８】
蓋２０は、絶縁ガラス２４によって蓋から絶縁された端子リード２２を支持する孔を有する。この構造は一般にガラス金属封じ(glass-to-metal seal)と呼ばれる。端子リード２２は電極の一つ、典型的にはカソード電極用の集電体（図１に図示せず）に接続され、正極端子としての機能を果たす。アノード電極用の集電体は、負極端子としての機能を果たすケーシング１２または蓋２０、あるいは両方に接続されている。このタイプの電池構造はケース-ネガティブ構造と呼ばれる。ケース-ポジティブ構造は、ケースに接続したカソードと端子リード２２に接続した負極を有する。活性化電解液がもう一方の蓋の孔２６の中へ満たされ、閉鎖部材２８がそこに密閉されて電池１０が完成する。
【０００９】
図１に示された典型的な電池１０はプリズム設計のものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。より広義では、本システムは、ジェリーロールまたはらせん状にねじれた電極アセンブリ、ボタン型電池、コイン電池、その他同種類のものを含む多くの異なるタイプの電池設計に用いることができる。本システムは、電気化学、電解液、あるいはハイブリッド設計のいずれのコンデンサにも有用である。これは、本明細書中で使用される「電気エネルギー貯蔵装置」という言葉によって表される。
【００１０】
図２は、図４に示される電極３２に用いられる構造の集電体３０を示す。図に示された電極３２はカソードであるが、本発明はアノード電極にも同様に適用可能である。カソードは第一集電体３０Ａおよび第二集電体３０Ｂを有する。集電体３０Ａおよび３０Ｂは基本的に同一であり、その構造は図２および図３に図示された集電体３０によって詳細に説明されるであろう。
【００１１】
集電体３０は、向かい合った羽根状部材３２および３４を有し、これらは中間タブ部分３６によって連結されている。タブ３６は、間隙を介して突起部３８と４０を有している。後者の突起部４０は孔４２を有し、他方、孔４４は前者の突起部から少し内側に間隔をあけて位置する（図３）。突起部３８，４０および孔４２，４４は、以下に詳細に説明するように、電極を構築するにあたって、フィクスチャーの中に集電体を正確に且つ反復可能に置くためのインデックス構造としての機能を果たす。集電体の羽根状部材３２，３４各々は、オープングリッド構造４６，４８を有し、それらはそれぞれスクリーンなどの形態をとっている。オープングリッド集電体を提供するための好ましい方法は、米国特許第6,110,622号および第6,461,771号（両者ともＦｒｙｓｚらによる）に記載されている。これらの特許は本発明の譲受人に譲渡され参照によりここに包含される。
【００１２】
図４に示すように、電極、例えばカソード電極は、適切に成形したフィクスチャー（図示せず）の中に第一電極活物質（例えばＳＶＯ）の一組のブランク（工程前の素材）５０および５２を置き、続いてそれぞれの羽根を有する第一集電体３０Ａを前記ブランクに接するように置くことによって構築される。第二電極活物質（例えばＣＦＸ）のブランク５４および５６は、集電体３０Ａの羽根の反対側に接するように置かれる。
【００１３】
次に、第二集電体３０Ｂが、第二電極活物質ブランク５４，５６に（第一集電体３０Ａとは反対側に）接するように置かれる。最後に、第三電極活物質（例えば、ＳＶＯ）の２つのブランク５８および６０が、集電体３０Ｂの羽根の上に（第二電極活物質とは反対側に）置かれる。
【００１４】
その次に、このアセンブリに十分な圧力を与えて、活物質をそれぞれの集電体３０Ａ，３０Ｂの両側に緊密に接触させる。直接集電体の面に密着接合させることが、層間剥離を防止するために重要である。また一方、活物質／集電体の接触面が、反対側の活物質によって「汚染」されないように、ＳＶＯ物質およびＣＦＸ物質がそのそれぞれの集電体の面によって分離されていることも重要である。つまり、一方の活物質がスクリーングリッドを経て集電体の反対側に移動し、他方の活物質の集電体表面への直接接合に干渉するのを防止することが重要である。
【００１５】
このようにして組み立てた電極アセンブリを「サンドイッチ電極」と称する。好ましい形態は、中間の第二活物質より、出力率が高くエネルギー密度が低い第一活物質と第三活物質を有するカソード電極である。第二活物質は、第一および第三活物質より、エネルギー密度は高いが出力率は低い。第一および第三活物質には酸化バナジウム銀が好適であり、中間の第二活物質にはＣＦＸが好適である。
【００１６】
より広義では、サンドイッチカソード設計における第一および第三活物質が、第二活物質に比べて、比較的低いエネルギー密度を持つが比較的高い出力率を持つ物質であることが本発明の範囲で意図される。酸化バナジウム銀に加えて、酸化バナジウム銅銀、Ｖ２Ｏ５、ＭｎＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＴｉＳ２、Ｃｕ２Ｓ、ＦｅＳ、ＦｅＳ２、酸化銅、酸化バナジウム銅およびそれらの混合物が第一活物質および第三活物質として有用である。そして、第二活物質としては、フッ化炭素に加えて、Ａｇ２Ｏ、Ａｇ２Ｏ２、ＣｕＦ２、Ａｇ２ＣｒＯ４、ＭｎＯ２が有用である。第一及び第三活物質が酸化バナジウム銅銀である場合には、ＳＶＯさえ第二活物質として有用である。「サンドイッチ」電極設計についてのより詳細な記述は、Ｇａｎによる米国特許第6,551,747号に参照される。この特許は本発明の譲受人に譲渡され参照によりここに包含される。
【００１７】
サンドイッチ電極の製造工程を管理するために、集電体３０Ａ，３０Ｂそれぞれに、独自の識別コードあるいはＩＤマトリクス６２が付される。ＩＤマトリクス６２は、好ましくは、レーザーなどによって接続タブ３６の上にエッチングされる。このようにすれば、通常のバーコードより小さいフットプリントでマトリクスを付すことができ、それ故、過度の熱による集電体の反りを最小限に抑えることができる。エッチングは長持ちし、インクジェットマーキングシステムで起こりうるような電池の品質劣化を起こさないという点でも好ましい。
【００１８】
図５および図６は、サンドイッチ電極の製品およびより一般的には、関連する電気化学電池１０を構成する工程を、精密かつ的確にコントロールするための工業生産ラインを図示するフローチャートである。工程は６４におけるＣＦＸ原末の投入、６６における原料ＳＶＯシートのクーポン投入、および６８における集電体の投入で始まる。まず、ＣＦＸフローパスが進行し、原末がふるい７０に移されて、規定の大きさより大きい粒子が分離あるいは篩い分けられる。篩い分けられた粒子は、粉砕機（図示せず）に移され、ふるいに再導入される前に望ましい大きさに細砕される。ふるいを通過したＣＦＸ粉末は、カソード電極製品の正確な形を持つフィクスチャーに充填される。フィクスチャー内の規定重量のＣＦＸ粉末は、７２において平らにならされ、その後７４において十分な力でプレスされブランクを形成する。ブランク７４は風袋引き機能付重量計７６で量られ、許容範囲内であれば、ホールディングビン(holding bin)へ移される。許容範囲外であれば、そのブランクは７８において規格外であるとして除かれる。許容範囲内であるためには、ＣＦＸブランクは、少なくとも規定重量の約±０．１グラム以内、より好ましくは規定重量の約±0.005グラム以内でなければならない。
【００１９】
ＳＶＯブランクの形成は、いくぶん異なった方法で行われる。酸化バナジウム銀ブランクの形成は、米国特許第5,435,874号および第5,571,604号（両方ともTakeuchi等）に記述される工程に従って実行される。これらの特許は本発明の譲受人に譲渡され、参照によりここに包含される。Takeuchiらの特許に記載されているように、独立の(freestanding)活物質シートあるいはクーポンは、規定の粒状サイズのＳＶＯ、導電性添加剤としてのカーボンブラックあるいはグラファイト、およびＰＴＦＥ粉末のようなフッ素樹脂粉末の結着剤から作られる。これらの原料は、水、あるいはミネラルスプリットのような不活性有機溶剤のうちどちらかの溶媒中に混合される。その結果生じたペーストは、一連の圧縮ロールミルを通り抜けてテープ形状の薄いシートに形成されるか、あるいはブリケットに変わった後、光沢機にかけられ連続的なテープのような独立のシートになる。いずれにしても、前記テープは、残余の溶媒あるいは水を除去するための乾燥工程におかれ、その後テープからクーポン６６をパンチする機械に移される。クーポン６６はブランキングステーションに移動し、そこでプラテンあるいはフィクスチャーを有する水圧プレスによってプレスされ、カソード電極製品の正確な形のブランク８０になる。各ブランク８０は風袋引き機能付重量計８２で量られ、許容範囲内であれば、ホールディングビンへ移される。許容範囲外であれば、そのブランクは８４において規格外であるとして除かれる。許容範囲内であるためには、ＳＶＯブランクは少なくとも、規定重量の約±０．１グラム以内、より好ましくは、規定重量の約±0.005グラム以内でなければならない。
【００２０】
集電体投入６８は、多数の集電体３０（図２）を保持する瓶から開始する。米国特許第6,110,622号および第6,461,771（両方ともFrysz等による）に記載されているように、化学成形工程は、集電体を製造するのに好適である。これらの特許は本発明の譲受人に譲渡され、参照によりここに包含される。前記集電体３０は、エッチングステーション８６に移動し、そこでＩＤマトリクス６２が接続タブ３６に施される。エッチングされた集電体はリーダー８８に移動し、リーダーが電子的にＩＤマトリクス表示６２を確認する。ＩＤマトリクスの確認後、集電体は風袋引き機能付重量計９０で量られ、許容範囲内であれば、エッチングおよび重量測定された集電体スクリーン９２用のホールディングビンに移動する。許容範囲外であれば、その集電体は９４において規格外であるとして除かれる。許容範囲内であるためには、集電体は少なくとも、規定重量の約±０．１グラム以内、より好ましくは、規定重量の約±0.006グラム以内でなければならない。
【００２１】
このように製造されたＣＦＸブランク７４、ＳＶＯブランク８０、および集電体９２は、次にデカルトロボット９６が装備された直線上の送り台に送り込まれる。この機械は、前記３つの投入コンポーネントを、複数の異なる電極構成のうちいずれか一つに組み立てるようプログラムできる。
【００２２】
一つは、双翼の集電体３０Ａ，３０Ｂ（各々、ＳＶＯ／集電体／ＣＦＸ／集電体／ＳＶＯ構成を持つ）を有する、図４に示すサンドイッチカソードである。もう一つの好ましい実施形態は、同じ構成を有するが、集電体が双翼構造を持たないものである。別の好ましい実施形態は、ＳＶＯ／集電体／ＳＶＯ／ＣＦＸＳＶＯ／集電体／ＳＶＯ構成のものである。さらに別の好ましい実施形態は、ＳＶＯ側がリチウムアノードに面している、ＳＶＯ／集電体／ＣＦＸ構成のものである。この後者のカソード構成は、「中間率設計(medium-rate design)」と称される電池を供給する。他のものは、「高率設計(high-rate design)」の電池と称されている。
【００２３】
特定タイプの電池を構築するか否かに関係なく、デカルトロボット９６を経た完成カソードは、風袋引き機能付重量計９８に移動し、最終重量が記録される。この重量は、ＣＦＸブランク、ＳＶＯブランクおよび集電体それぞれの累積重量の±５％以内でなければならない、そうでなければ、そのカソードは規格外であるとして１００において除去される。最終重量測定後、カソード電極の重量はチェックされ、１０２において集電体上にエッチングされたＩＤマトリクス６２がスキャンされる。各種のコンポーネントブランクおよび集電体１０４の最終重量の測定値に関連付けられたＩＤマトリクスは、１０６において、セントラル・プロセッサ・ユニットのメモリに記録されるか、ディスク、プリントアウトなどのような他の有形媒体に記録される。
【００２４】
図６は、図５に関連して記載されたカソード構成を一以上有するように構築された電池の略図である。図示しないが、当該電池は、アノードを、連続的な長いエレメントとして、またはセパレーター内に収められ、曲がりくねった形に折り曲げられたアルカリ金属（好ましくはリチウムあるいはリチウム合金）の構造として有する。図５のコンポーネントフローチャートに従って生産された関連ＩＤマトリクス１０８を持つ多数のカソード電極アセンブリが、その後アノードの折り曲げ部の間に入る。図４に示されるカソードの場合は、アノードの一部が、対向する主面あるいは各カソードプレートに沿って配置されるように、間隙を介したプレートが接続タブ３６に関連して折り曲げられる。図６に図解された電池は、２つの双翼カソード電極構造および、双翼構造を持たない第５のカソードプレートを有する。
【００２５】
曲がりくねったアノードの折り曲げ部の間に挟まれたカソードプレートは、レーザーエッチングによるＩＤマトリクスがそれ自身に付された、適当な大きさのケーシング１２の内側に挿入される。ケースのＩＤマトリクスは１１０においてスキャンされ、このデータもまた後の検索のために記録される。このようにして、特定のケーシング内に格納された各種の活ブランクおよび集電体の正確な重量とともに特定の電極構成を詳述する永続的な記録が各電池について残される。電池は、例えばプロピレンカーボネートと１，２−ジメトキシエタンを体積比で５０：５０で混合した物質に、ＬｉＰＦ６またはＬＩＡｓＦ６を溶解する等した電解液で活性化される。ケース-ネガティブ電池設計の場合は、曲がりくねったアノードの集電体はケースあるい蓋、またはその両者に接続され、そして集電体の接続部３６は端子リード２２に接続される。ケース-ポジティブ設計を望む場合には、反対にすればよい。
【００２６】
ＩＤマトリクス６２の典型的な形式には、電池の型番および独自のシリアルナンバーが含まれる。一例として、２０桁の数列20770000000000000001がある。最初の４桁の数字は、その電池の型が2077であることを示し、続く１６桁はその電池独自のシリアルナンバーを示す。
【００２７】
サンドイッチ電極設計においては、高エネルギー活物質（例えばＣＦＸ）の重量比に対する高率活物質（例えばＳＶＯ）の重量比が厳密な許容範囲内にあることが重要である。リチウム電気化学電池において、ＳＶＯ／集電体／ＣＦＸ／集電体／ＳＶＯ構成を持つサンドイッチカソードは、定量的に変換されるか、あるいはＳＶＯ物質の高出力エネルギーとして利用される高容積のＣＦＸ活物質を備える。これに関して、高エネルギーパルシングの間は、ＳＶＯ物質が全ての放電エネルギーを提供すると考えられている。ＣＦＸ電極物質の放電電圧を超えると、ＳＶＯ電極物質のみが放電され、バックグラウンド負荷放電のためのみならずパルシングのためのエネルギーも全て提供する。この放電状況下において、ＣＦＸ活物質はＳＶＯ物質の放電電圧に関連して分極される。その後、リチウム電他がＣＦＸ物質の作動電圧で放電されているときには、ＳＶＯおよびＣＦＸ物質の両者がバックグラウンド負荷放電のためのエネルギーを供給する。その一方、ＳＶＯ物質のみが、高率パルス放電のためのエネルギーを供給する。ＳＶＯ活物質がパルス放電された後、ＳＶＯ物質の電位は、容量の損失が原因で落ちる傾向にある。ＳＶＯのバックグラウンド電圧がＣＦＸ物質の作動電圧を下回ると、ＳＶＯ物質はＣＦＸ物質によって充電され、サンドイッチカソード物質の放電電圧は等価になる。それゆえ、ＳＶＯ物質は再充電可能な電極としての役割を果たし、これに対してＣＦＸ物質は充電器あるいはエネルギー貯蔵所としての役割を果たすと考えられている。この結果、両活物質は同時に寿命に達する。
【００２８】
このように、サンドイッチカソード（例えば、ＳＶＯ／集電体／ＣＦＸ／集電体／ＳＶＯ構成）を有するリチウム電池を適切に機能させるためには、それぞれの活物質の重量が、厳格な許容範囲内に正しく調節されることが重要である。これは、電池の集電体およびケーシングの上にエッチングされたＩＤマトリクスの利用によって達成できる。すでに述べたように、ＳＶＯ／集電体／ＳＶＯ／ＣＦＸ／ＳＶＯ／集電体／ＳＶＯおよびＳＶＯ／集電体／ＣＦＸ（ＳＶＯがリチウムアノードに面する）構成を有する他のサンドイッチカソード構成もある。これらの代替性ある実施形態においても、活物質の重量比を厳密に調節することが重要である。ＩＤマトリクスは、同様に、当該コンポーネントを追跡するためにアノード集電体上にエッチングされてもよい。
【００２９】
ここに記載された本発明の概念についての種々の改良が、添付された請求の範囲により規定された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者には明白であることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明にかかる電気化学電池１０を一部破断した斜視図である。
【図２】図２は、IDマトリクス識別子６２を含む集電体３０の平面図である。
【図３】図３は、図２で指し示した範囲の拡大図である。
【図４】図４は、本発明のサンドイッチカソード３２の一実施例の分解立体図である。
【図５】図５は、本発明にかかるカソード電極を構築するための工程を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図５に従って組み立てられたカソードを含む電気化学電池を構築するための工程を示す、フローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004158439.tif 000007
【図６】
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【外国語明細書】
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