JP7018974B2 - 着用可能なセンサ及び処理／送信デバイス用の集積プラットフォームとしての可撓性電池 - Google Patents

Description

数ある用途の中でも、着用可能なデバイス、ヘルスケア、化粧品、着用可能な医療センサ及び薬物送達デバイス、ポータブル電子機器、スマート包装、並びにＲＦＩＤの最近の熱心な開発に伴い、高エネルギー密度を有する薄型可撓性電池の開発が、それぞれのデバイスに適切な電力を提供するための不可欠な課題となっている。

デバイスに応じて、これらの電池は、広範な用途を網羅するために、電流電子機器（Ｖ範囲）に適切であるだけでなく、μＷｈからｋＷｈまでのエネルギーも有する電位を提供するべきである。しかしながら、これらの新しい用途は、電気的パラメータ以外にも、電池が可撓性で薄く、伸縮性で巻回可能、屈曲可能、かつ折り畳み可能であり、かつ微小領域及び広い領域を覆うことも必要とする。これらの特徴は、電極が、金属箔などの集電体上に印刷される典型的な電池設計において、かつコイン、円筒形、又は角柱状のセルなどの剛性エンクロージャに封入された電池に関して、達成することが困難である。

ナノ材料は、それらの周囲環境に対して極めて敏感であることが知られており、したがって、環境汚染、空間探索、国土安全保障、生物学、及び医薬を含む広範囲の領域のための新たな感知材料及びデバイスを開発する必要がある。着用可能なセンサ又はデバイスの用途の中でも、ヒトの生理学的状態のリアルタイム監視は、非常に重要である。この目的のために、着用可能デバイスの技術的要件を、それらがまた快適であり、可撓性であり、軽量であり、小型で、洗浄可能などの機械的特性と組み合わせる必要がある。したがって、電池の電力供給及びこの急速に浮上する着用可能デバイスの分野のための機械的支持を提供することのための新しい設計及び材料が必要とされる。

本開示は、可撓性電池と一体化された着用可能デバイスに関する。いくつかの実施形態では、本開示は、可撓性電池と、可撓性電池の包装層に取り付けられ、印刷され、及び／又は埋め込まれ、かつ可撓性電池によって給電される電子デバイスと、を備える着用可能デバイスに関する。いくつかの態様によれば、電子デバイスは、センサ、マイクロプロセッサ、無線通信／送信デバイス、回路基板、電子機器、及びこれらの混合物から選択される。

いくつかの態様では、可撓性電池の包装層は、着用可能デバイス又はセンサ用の支持基板を提供する。いくつかの実施形態では、センサは、心拍数センサ、呼吸数センサ、血圧センサ、血液酸素センサ、体温センサ、筋肉活動センサ、発作事象センサ、脳波測定（ＥＥＧ）センサ、てんかん発症センサ、脳波センサ（ＥＣＧ）センサ、筋電データ（ＥＭＧ）センサ、皮膚電気活動（ＥＤＡ）センサ、汚染物質センサ、運動センサ、及びこれらの混合物から選択することができる。いくつかの実施形態では、送信機は、１つ以上のセンサが閾値、例えば、低い体温を登録する場合、信号を送信することができる。

いくつかの実施形態では、包装層は、パウチセルであり、パウチセルは、カーボンナノチューブの三次元架橋ネットワーク内にアノード活性材料粒子を有するアノード複合材料を含むアノードと、カーボンナノチューブの三次元架橋ネットワーク内にカソード活性材料粒子を有するカソード複合材料を含むカソードと、アノードとカソードとの間の可撓性セパレータ膜と、を備える。いくつかの態様では、パウチセルは、ポリマーを含む。いくつかの態様では、可撓性電池は、平坦又は折り畳まれた構成においてパウチセルに封入され、例えば、可撓性電池は、包装層の内部で１回以上折り畳むことができる。いくつかの態様によれば、電子デバイス用の集積プラットフォームとして可撓性電池を有する電子デバイスを作製する方法が、本明細書に開示される。

本開示のいくつかの態様による、電池の単一セル（図１Ａ）構成の概略図を示す。 本開示のいくつかの態様による、電池のマルチセル（図１Ｂ）構成の概略図を示す。

両方模式的に示される（図２Ａ及び図２Ｂ）、平坦（図２Ａ）な構成にあるパウチセルを有し、本開示のいくつかの態様によるパウチセルを示す。 両方模式的に示される（図２Ａ及び図２Ｂ）、巻かれた（図２Ｂ）構成にあるパウチセルを有し、本開示のいくつかの態様によるパウチセルを示す。

本開示の他の態様による、電池の単一セル（図３Ａ）構成の概略図を示す。 本開示の他の態様による、電池のマルチセル（図３Ｂ）構成の概略図を示す。

セパレータ膜を両側（図４Ａ）に有する、本開示のいくつかの態様による、好ましい電極層構造体の概略断面図を示す。 セパレータ膜を片側のみ（図４Ｂ）に有する、本開示のいくつかの態様による、好ましい電極層構造体の概略断面図を示す。

折り畳まれた構成における本開示のいくつかの態様による電池を示す。

本開示のいくつかの態様による、可撓性電池の包装材料の表面に取り付けられ、印刷され、及び／又は埋め込まれた電子構成部品を有する着用可能デバイスを示す。

本開示は、カーボンナノチューブの三次元架橋ネットワーク内にアノード活性材料（グラファイト、シリコンなど）粒子を有する複合材料を含むアノードと、カーボンナノチューブの三次元架橋ネットワーク内にカソード活性材料粒子を有する複合材料を含むカソードと、アノードとカソードとの間に位置決めされたセパレータと、を含む可撓性電池に関する。いくつかの態様では、電池は、集電体を含まない。いくつかの態様では、カソード、アノード、及びセパレータは、パウチセル内に充填される。このパウチセルのエンクロージャは、好適に可撓性である。いくつかの態様では、パウチセルは、ポリマーパウチセルであってもよい。いくつかの態様では、可撓性電池の包装材料は、必要なデバイスを取り付ける、印刷する、又は埋め込むための基板を提供する。いくつかの態様では、可撓性電池は、手首／足首バンド、ストラップ、又はパッチの形態で使用するように構成される。いくつかの態様によれば、着用可能デバイスは、動物又はヒトの肢、胴体、又は頭部に取り付けるように構成することができる。いくつかの態様では、センサによって収集されたデータは、車載プロセッサによって処理されるか、又は処理及び表示のためにモバイルデバイスに有線若しくは無線で送信される。いくつかの態様では、モバイルデバイスは、スマートフォンである。

いくつかの実施形態では、１つ以上の電子デバイスは、可撓性包装材料の内側、可撓性包装材料の外側に位置決めされ、又は可撓性包装材料内に埋め込まれる。

電池内の電極は、カソードのためのアルミニウム、又はアノードの銅などの集電箔によって支持されず、及び、崩れる、若しくははがれる可能性のある、結合剤を含有しなくてもよい。代わりに、電極は、自立型である。いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、カーボンナノチューブウェブの存在は、電極を自立及び可撓性にし、可撓性電極が、可撓性電池を生じさせる。本開示による電池は、矩形パウチセルにおいて、様々な電池軸に沿って広い範囲の湾曲、巻回、及び折り畳み（１８０°超の角度で）の下、良好に動作する。

本明細書において使用される際、「可撓性」である電極は、亀裂又は破断なしに湾曲することができる。当業者には既知であるように、可撓性は、限定されるものではないが、組成及び圧縮度を含む、１つ以上の化学的及び／又は材料要因に依存し得る。

いくつかの変形例では、本開示は、可撓性包装材料と、可撓性包装材料内に位置決めされた可撓性電池であって、可撓性電池が、電極を含み、電極が、カーボンナノチューブの三次元架橋ネットワーク内に活性材料粒子を含む複合材料を含む、可撓性電池と、可撓性電池によって給電される１つ以上の電子デバイスと、を備える、着用可能デバイスに関する。

本明細書において使用される際、「約」という用語は、当業者によって理解されるように近いものと定義される。非限定的な一実施形態では、「約」という用語は、１０％以内、好ましくは５％以内、より好ましくは１％以内、最も好ましくは０．５％以内であると定義される。

加えて、自立型電極の厚みは、押圧によって修正されてもよく、これは、全体的な厚みを、約４倍、約３倍、約２倍、約１．５倍、約１．１倍、又はこれらの間の任意の範囲など、全体的な厚みを５倍程減少させることができる。例えば、１００μｍの厚みを有する自立型電極は、５０μｍの厚み（すなわち、全体的な厚みを半分まで減少）に押圧されてもよく、又は５００ｕｍの厚みを有する自立型電極は、１００μｍの厚み（すなわち、全体の厚みを５倍まで減少させる）に押圧することができる。いくつかの態様では、押圧は、全体的な厚みを半分まで減少させる。いくつかの態様では、押圧は、全体的な厚みを約１．１～約５倍まで低減させる。いくつかの態様では、押圧は、全体的な厚みを約１．５倍～約３倍まで低減させる。所与の材料に対する押圧の最適な程度及び／又は限界は、当業者によって判定され得る。好適には、押圧は、活性材料粒子／断片を実質的に破壊せず、すなわち、一般的なガイダンスとして、粒子又は断片の２５％以下が損傷する。許容可能な粒子損傷の正確な割合は、異なる活性材料及び電極複合体の異なる配合のために変化してもよく、当業者によってそれぞれの場合において判定される必要がある。液体又はゲル電解質を有する電池に関して、好適には、十分な空隙が、有効電解質のアクセスのために押圧後、材料内にとどまり、すなわち、活性材料の各粒子又は断片の表面の少なくとも５０％（好ましくは、表面の１００％）が、電解質によって湿潤される。付加的に、空隙は、押圧後に好適に相互接続され、すなわち、アクセス不可能な空隙はない。一般的なガイドラインとして、押圧された材料の密度は、好適には、活性材料粉末の嵩密度よりも低くなければならない（より高い、活性材料の密度ではない、例えば、ＮＭＣ（リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物、ＬｉＮｉ_ｘＭｎ_ｙＣｏ_ｚＯ_２）粉末の場合、嵩密度は、約２．３５ｇ／ｃｍ^３であり、一方でＮＭＣ自体の密度は、＞３．５ｇ／ｃｍ^３である）。電極材料を、活性材料粉末の嵩密度に近づく又は超える密度に押圧することは、容易に亀裂し、もはや可撓性でなくてもよい電極材料をもたらし得る。

押圧は、本開示の態様による電池における可撓性、機械的強度、及び／又は電解質のアクセス性を改善することができる。押圧はまた、電極の密度を修正する。当該技術分野において既知である、電極を押圧するための好適な方法及び装置は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年７月３１日出願の、米国特許出願第１５／６６５，１７１号、表題「Ｓｅｌｆ－Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｔｈｅｒｅｏｆ」内に開示されているものに含まれるが、これらに限定されない。本開示の態様により、個々の電極は、押圧されてもよく、又はセパレータによって分離された複数の電極のアセンブリ全体が、パウチセルが存在する状態で、又は存在しない状態で集合的に押圧されてもよい。いくつかの態様では、押圧は、約１．１～約５倍、全体の厚みを減少させる。いくつかの態様では、押圧は、約１．５倍～約３倍、全体の厚みを減少させる。

当業者に既知であるように、押圧又は圧縮は、電池タブと複合体との間の電気的及び／又は機械的接触を改善することができ、また、複合体を機械的により強くすることもできる。しかしながら、過度に多い圧縮又は押圧は、電極の内側部分への電解質のアクセスを妨げ、電極内及び電極からの金属イオンの移動を複雑にし、それによって電池の動的特性を悪化させる場合がある。過度に多い圧縮はまた、剛性及び脆性の電極にもつながり得、亀裂及び崩壊を容易に形成することができ、これは、電池容量を低下させるか、又は完全に破壊する場合がある。代替的に、少なすぎる圧縮は、機械的に弱い電極材料につながる十分な接触、材料内の不十分な電気接点（及び、このため、材料のより低い導電率、並びに活性材料粒子からの非効率的な集電）、及び／又はナノチューブネットワーク内の活性材料粒子の不完全な機械的捕捉（これらは電解質によって無駄になり得る）を提供しない場合がある。不十分な押圧はまた、より多くの電解質が完全に湿潤することを必要とする、より厚い電極をもたらし、したがって、電池のエネルギー貯蔵密度を低下させる。加えて、過剰な押圧により、セパレータ膜に穿刺をもたらし得、これは望ましい結果ではない。加えて、ロール押圧機又はカレンダー加工機内のロール又はローラ間、平盤押圧のプレート間の距離を調節することが望ましい場合がある。電極に所望される特性に基づいて、最適な押圧厚みを判定することは、当業者の知識の範囲内である。本開示の電極及び／又は電池を押圧するための好適な装置は、限定されるものではないが、ローラミル及び油圧押圧を含む。

本明細書において使用される際、「電極活性材料」とは、電極内の金属（例えば、リチウム）をホスティングする材料を指す。「電極」という用語は、イオン及び電子が電解質及び外部回路と交換される電気導体を指す。「正極」及び「カソード」は、本明細書において同義的に使用され、電気化学セルにおいてより高い電極電位を有する電極（すなわち、負極よりも高い）を指す。「負極」及び「アノード」は、本明細書において同義的に使用され、電気化学セルにおいてより低い電極電位を有する電極（すなわち、正極よりも低い）を指す。カソードの還元は、化学種の電子（複数可）の獲得を指し、アノードの酸化は、化学種の電子（複数可）の損失を指す。

いくつかの態様により、電子デバイスのための着用可能な集積プラットフォームを作製する方法が、本明細書に開示され、本方法は、包装層を有する可撓性電池を提供することと、１つ以上の電子デバイスを包装層に埋め込むことと、印刷することと、及び／又は取り付けることと、１つ以上の電子デバイスを可撓性電池に電気的に接続することと、を含む。いくつかの実施形態では、電子デバイスを作製する方法が本明細書で開示され、可撓性電池包装内に印刷すること、埋め込みすること、取り付けること、又はこれらの組み合わせを含む方法によって電子デバイスを組み立てることと、可撓性電池包装を備える可撓性電池から電子デバイスに電力を提供して、電子デバイスを形成することと、を含む。

本開示によるリチウム金属酸化物中の金属は、限定されるものではないが、１つ以上のアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アルミニウム、又は後遷移金属、及びこれらの水和物を含むことができる。リチウム金属酸化物の非限定的な実施例は、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ、及びこれらの任意の混合物のリチウム化酸化物を含む。例示的な実施例では、リチウム金属酸化物は、リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物（ＬｉＮｉ_ｘＭｎ_ｙＣｏ_ｚＯ_２、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）、例えば、Ｌｉ（Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ）Ｏ_２、Ｌｉ－Ｎｉ－Ｍｎ－Ｃｏ－Ｏ、（ＬｉＮｉＭｎＣｏＯ_２）である。リチウム金属酸化物粉末は、約１ナノメートル～約１００ミクロン、又はそれらの間の任意の整数若しくは部分的な範囲の範囲内に画定される粒径を有することができる。非限定的な実施例では、リチウム金属酸化物粒子は、約１μｍ～約１０μｍの平均粒径を有する。

「アルカリ金属」は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、又はフランシウムなどの元素周期表のＩ族の金属である。

「アルカリ土類金属」は、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、又はラジウムなどの元素周期表のＩＩ族の金属である。

「遷移金属」は、ランタニド及びアクチニド系を含む、元素の周期表のＤブロック中の金属である。遷移金属は、限定されるものではないが、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、テクネチウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、カドミウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、ハフニウム、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金、水銀、アクチニウム、トリウム、プロタチニウム、ウラン、ネプラニウム、プルトニウム、アメリシウム、キュリウム、バークリウム、カリホルニウム、アインスタイニウム、フェルミウム、メンデレビウム、ノーベリウム、及びローレンシウムを含む。

「後遷移金属」は、限定されるものではないが、ガリウム、インジウム、スズ、タリウム、鉛、ビスマス、又はポロニウムを含む。

本明細書において使用される際、湾曲された、巻かれた、又は折り畳まれた構成の電池の充電－放電容量が、例えば、電池に接続されたデバイスの出力によって測定される際、電池の充電－放電容量が湾曲された、巻かれた、又は折り畳まれる前と実質的に同じである場合、電池は、湾曲された、巻かれた、又は折り畳まれた構成において「正常に動作する」。屈曲された、巻かれた、又は折り畳まれた容量は、０．１Ｃレートでの元の又は平坦な充電－放電容量の７５％以内である場合、元の又は平坦な充電－放電容量と「実質的に同じ」である。当業者には既知のように、０．１、１、１０、１００など、「Ｃレート」（複数可）は、電池の特徴に作用するもの、の中で既知の技術用語である。本明細書において使用される際、「１Ｃレート」は、定放電電流が、電池全体を１時間放電させるか、又は定充電電流が、電池を１時間充電することを意味する。本明細書において使用される際、「０．１Ｃレート」は、電流が１０倍小さいことを意味し、１０時間で電池を充電／放電することを意味する。実際には、第１に、電池のＡ^＊ｈ（又はｍＡ^＊ｈ）における「理論容量」は、電池内の活性材料の量及び材料の比容量に基づいて、計算される。次いで、所望の数の時間（１Ｃに対して１時間、０．２Ｃに対して５時間、０．１Ｃに対して１０時間、１０Ｃに対して０．１時間）で除し、充電／放電電流が、計算される。次いで、電池の充電容量又は放電容量は、この電流を用いて測定され、これが、そのＣレートでの充電又は放電容量と呼ばれる。

いくつかの態様では、電池は、単一セル構成である。図１Ａは、単一セル構成における、本開示による電池１００の概略図を示す。いくつかのかかる態様では、第１の包装層１０１は、アノード層１０２に隣接し、これがセパレータ層１０３に隣接し、これがカソード層１０４に隣接し、これが第２の包装層１０１に隣接する。アノード層１０２及び／又はカソード層１０４は、電池タブ１０６のための取り付け点を含むように構成されてもよい。

いくつかの態様では、電池は、マルチセル構成である。図１Ｂは、マルチセル構成における、本開示による電池１１０の概略図を示す。いくつかのかかる態様では、アノード１０２及びカソード１０４の複数の交互層は、セパレータ層１０３と包装層１０１との間に配置される。各アノード層１０２及び／又はカソード層１０４は、電池タブのための取り付け点を含むように構成されてもよい。アノード層１０２の場合、電池タブは、好適には銅タブ又は鉛１０５である。カソード層１０４の場合、電池タブは、好適にはアルミニウムタブ又は鉛１０６である。マルチセル構成では、マルチセルの内側部分内のいくつかの電極は、両側のセパレータ膜１０３に接触している（図１Ｂ、図３Ｂ）。マルチセル構成における電極層及びセパレータ層の数は、特に限定されず、任意選択の追加層１１１によって示されるように、マルチセル構成電池１１０は、図１Ｂに示されるよりも、付加的なアノード、カソード、及び／又はセパレータ層を含有してもよい。電池１１０は、いくつかの態様では、電池１００と同様であってもよい。

本開示による電極は、当業者に既知の任意の好適な手段により製造され得る。例えば、アノード及び／又はカソードは、２０１７年７月３１日出願の、米国特許出願第１５／６６５，１７１号、表題「Ｓｅｌｆ－Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｔｈｅｒｅｏｆ」に開示されている方法及び装置を使用して調製されてもよい。埋め込まれたタブを有する自立型電極を作製する方法は、２０１８年９月６日出願の、米国特許出願第１６／１２３，８７２号、表題「Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ Ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ Ａ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｔａｂ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ Ｉｎ Ａ Ｓｅｌｆ－Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｗｉｔｈｏｕｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ Ｏｒ Ｂｉｎｄｅｒ」に開示される。本開示に示されるタブ構成を作製する方法は、他の構成の中でも、２０１８年９月６日出願の、米国特許出願第１６／１２３，９３５号、表題「Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｏｆ Ｓｏｌｅｌｙ Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ Ｓｅｌｆ－Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ Ｆｏｒ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｌｉ－Ｉｏｎ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ」に開示される。前述の出願の各々の開示は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。本開示の方法において使用するのに好適なカーボンナノチューブは、単層ナノチューブ、少数層ナノチューブ、及び多層ナノチューブを含む。いくつかの態様では、カーボンナノチューブは、単層ナノチューブである。少数層ナノチューブ及び多層ナノチューブは、単層ナノチューブに対して使用されるものを含む、当業者に既知の任意の好適な方法及び装置を使用して合成、特徴付け、共堆積、及び収集することができる。

好適なセパレータ材料は、電池アノードとカソードとの間で使用するための当業者に既知のものを含んで、アノードとカソードとの間にバリアを提供する一方で、膜状バリア又はセパレータ膜などの、一方の側から他方への金属イオンの交換を可能にする。好適なセパレータ材料は、限定されるものではないが、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びこれらの複合体、並びにＰＴＦＥなどのポリマーを含む。セパレータ膜は、金属イオンに対して透過性であり、カソード側からアノード側へと移動し、充電－放電サイクル中に戻ることを可能にする。しかし、セパレータ膜は、アノード及びカソード材料に対して不透過性であり、電池の混合、接触、及び短絡を防止する。セパレータ膜はまた、接触及び短絡を防止する、電池の金属部品（鉛、タブ、集電体、エンクロージャの金属部品など）のための電気絶縁体として機能する。セパレータ膜はまた、電解質の流れを防止する。

いくつかの態様では、セパレータは、我々の技術によって生成された２枚の比較的厚い（２０～１０００μｍ）多孔質電極シートの間の、薄い（１５～２５μｍ）ポリマー膜（３層複合体：ポリプロピレン－ポリエチレン－ポリプロピレン、市販）である。薄いポリマー膜は、１５～２５μｍの厚みであってよい。２つの比較的厚い多孔質電極シートは、各々独立して、５０～５００μｍの厚みであり得る。

ポリマーパウチセル内で使用されるポリマーは、例えば、外部環境から電気化学セルを保護するため、又は着用可能デバイス内で使用される可撓性電池の場合には、電気化学セルからユーザを保護するための、電気化学セル内での使用に好適な任意のポリマーであってもよい。当業者には既知のように、パウチセルは、電極及びセパレータ（複数可）を保持する外部包装材料、及び内部の電解質を指す。好適な材料は、ポリエチレン（ポリエチレン又はポリプロピレンコーティングされたアルミニウム：例えば、ポリアミド（ＪＩＳ Ｚ１７１４）：０．０２５ｍｍ（＋－０．００２５ｍｍ）、接着剤（ポリエステル－ポリウレタン）：４～５ｇ／ｍ２、アルミニウム箔（ＪＩＳ Ａ８０７９、Ａ８０２１）：０．０４０ｍｍ（＋－０．００４ｍｍ）、接着剤（ウレタンフリー接着剤）：２－３ｇ／ｍ２、ポリプロピレン：０．０４０ｍｍ（＋－０．００４ｍｍ）を含む）、ＰＴＦＥ、ＰＤＭＳ、その他などの、当業者に既知のものを含む。本開示による電池は、当業者に既知のものを含む、任意の好適な方法を使用して組み立てることができる。

電池タブは、本開示の態様によれば、電極、それぞれの電極の本体から延在して、セパレータ膜を越えて、他方の電極と重なり合わない突出部か、セパレータ膜及び対向する電極の切り欠き部におけるそれぞれの電極の本体と、のいずれかに取り付けることができる。好適な電池タブ材料及び取り付け方法は、当業者に既知のものを含む。本明細書に開示される電池タブは、集電体ではないことを理解されたい。

いくつかの態様では、本開示による電池は、完全に調製されたアノードと完全に調製されたカソードとの間に、更なる再押圧を行わずにセパレータを設置することによって組み立てられる。本明細書において使用される際、「完全に調製された」アノード又はカソードは、タブに押圧され、かつ取り付けられたものである。いくつかの態様では、本開示の態様による電池は、予備押圧されたアノードと予備押圧されたカソードとの間にセパレータを設置し、それらを全て共に押圧することによって組み立てられる。本明細書において使用される際、「予備押圧された」電極は、押圧されたものであるが、タブに取り付けられてもよく、又はタブに取り付けられなくてもよく、若しくはタブ取り付け部内に埋め込まれていてもよい。いくつかの態様では、電池は、１つの押圧されていない第１の電極（アノード又はカソード）と予備押圧された電極（アノード又はカソード）との間にセパレータを設置することによって組み立てることができ、アセンブリ全体は、共に押圧され得る。

好ましくは、セパレータに面する電極の表面上のカーボンナノチューブの濃度は、電極のバルク（０．５～１０重量％のナノチューブ）におけるものよりも高い（５～１００重量％のナノチューブ）一方、セパレータから離れた電極の表面上のカーボンナノチューブの濃度は、電極のバルク（図３）におけるものよりも低い（０～１重量％のナノチューブ）。約５％超のナノチューブを含む複合材料は、非常に粘着性であり、セパレータ膜及びステンレス鋼（ローラミルのローラが作製される典型的な材料である）、並びに多くの他の材料に付着するであろうことが当業者には考慮される。例えば、５％ナノチューブ、９５％ＮＭＣ（リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物、ＬｉＮｉ_ｘＭｎ_ｙＣｏ_ｚＯ_２）（側に新たに作成された時）を含む複合材料は、ローラに非常によく付着し、複合材を引き裂くことなくローラから分離することが困難である。しかしながら、ＮＭＣ粉末を「まぶされた」同じ材料は、任意の相当量でローラに付着することはないはずである。これらの「境界層」は、活性材料粒子／断片の平均サイズよりも２～５倍厚くてもよく、例えば、カソードに使用されるＮＭＣ粒子の場合、増加した又は減少したナノチューブ含有量を有する、約１０μｍ、２０～３０μｍの厚みの「境界層」の平均直径で十分であり得る。本開示の態様によれば、電極上又は電極内のカーボンナノチューブのこの分布は、電極のセパレータ膜への接着を促進する一方で、押圧装置のローラ及び他の要素（押圧された電極及び押圧された電池用）への接着を低減する。この分布は、電極材料の成長中に（例えば、合成の開始時の１００％活性材料エアロゾル、９７％活性材料エアロゾル、及び合成の大部分中の３％ナノチューブエアロゾル、及び合成終了中の１００％ナノチューブエアロゾル）、ナノチューブエアロゾルの活性材料エアロゾル（複数可）に対する比（複数可）（すなわち、単位時間当たりに堆積されるナノチューブの重量の、同じ単位時間当たりに堆積される活性材料の重量に対する比）を変化させることによって達成され得る。例えば、本開示によれば、ナノチューブ合成反応器は、１時間当たり約２ｍｇのエアロゾル化ナノチューブ（フリット／フィルタ上に堆積された量）を生成するように構成され得る。同じ設定では、ＮＭＣ供給機は、１時間当たり約２～６００ｍｇのＮＭＣ粒子をエアロゾル化するように設定されてもよい（再び、同じフィルタ上に堆積された量）。したがって、ＮＭＣ供給機の設定に応じて、５０％ナノチューブ（２ｍｇ＋２ｍｇ）～約０．３％ナノチューブ（２ｍｇ＋６００ｍｇ）を含有する材料を堆積させることが可能である。ナノチューブ反応器（ＮＭＣ供給機オフ）のみを動作させると、１００％ナノチューブ材料が生成され、一方でＮＭＣ供給機（ナノチューブ反応器オフ）のみを動作させると、０％ナノチューブ材料（ＮＭＣ粉末）が生成される。成長中にナノチューブエアロゾル及び活性ナノチューブエアロゾル（複数可）の比率を変化させる好適な方法は、限定されるものではないが、２０１７年７月３１日出願の、米国特許出願第１５／６６５，１７１号、表題「Ｓｅｌｆ－Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｔｈｅｒｅｏｆ」に開示されているものを含む。

電池は、任意のサイズ、すなわち、任意の長さ、幅、及び高さであってもよい。いくつかの態様では、電池の厚みは、０．０１ｍｍ～１０ｍｍである。いくつかの態様では、長さ及び幅は、各々独立して０．１ｍｍ～１００００ｍｍである。

図２Ａ及び図２Ｂは、本開示による電池を示す。完成したパウチ電池セルは、３×４ｃｍの電極を含有する。電池の厚みは、３ｍｍである。平坦な構成（図２Ａ）では、電池２００は、電子機器及び電子デバイスに電力を供給するように動作する。様々な角度及び様々な方向での複数の屈曲事例の後、電池２００は、依然として電子デバイスに電力を供給することができる。巻かれた構成（図２Ｂ）において。電池２００は、いくつかの態様では電池１００と同様であってもよい。

図３Ａに示される構成の電池３００の場合、図３Ｂに示されるマルチセル構成における全電極（例えば、図３Ａ内のアノード１０２及びカソード１０４）、並びに電池３１０の内側電極１０２及び１０４が、両側上でセパレータ膜１０３に接触し、電極の両面上で増加したナノチューブ含有量４０２を有することが有利である（すなわち、アノード１０２の両面上で、その両方がセパレータ膜１０３と接触し、カソード１０４の両面上で、その両方がセパレータ膜１０３と接触する）（図４Ａ）。図４Ａでは、電極の中心は、０．５～１０重量％のナノチューブを含有する、電極材料４０１のバルクを含有する。電極中心からセパレータ膜１０３に向かって外向きに移動して、バンド４０２は、ナノチューブの５～１００重量％など、ナノチューブ含有量が増加した電極材料を含有する。バンド４０２は、その外側縁部上のセパレータ膜１０３と接触し、セパレータ膜１０３は、方向４０５において、製造中に、バンド４０２に面する側面から離れて、ローラ又は押圧機に向かって面する側面に延在する。電池３００及び３１０は、いくつかの態様において電池１００と同様であってもよい。

図３Ａ～図３Ｂと図１Ａ～図１Ｂとの間の差は、余分なセパレータ膜層１０３が、セルの両方の外部側面上に追加されて（単一セル又はマルチセル構成の両方）、セルの機械的一体性を改善し、かつ包装に対するセルのより良好な摺動を可能にする。セパレータ膜１０３のこの余分な層は、組み立てられたセルの周囲に巻き付けられ得る。図３Ａ及び図３Ｂ（単一セル又はマルチセル構成の両方）で示される電池の全ての電極は、図４Ａで示される構成内にあり、一方で図１Ａ～図１Ｂで示される電池の外側電極は、図４Ｂで示される構成内にあるはずである。図４Ｂでは、セパレータ膜１０３の外面は、ローラ又は押圧に向かって方向４０５に面し、内面は、電極のバンド４０２に面し、これは５～１００重量％のナノチューブなどの増加したナノチューブ含有量を有する。バンド４０２にわたって内向きに続いて、バンド４０２の反対面は、０．５～１０重量％のナノチューブを含有する、バルク電極材料４０１の領域に面する。バルク電極材料４０１の領域の反対面は、順に、０～１重量％のナノチューブを含有する、低減されたナノチューブ含有量４０４の領域に面する。更に内側に移動して、低減されたナノチューブ含有量４０４の領域の反対面は、ローラ又は押圧に向かって方向４０５において内側に面する。

本開示によるセルアセンブリ（すなわち、単一セル構成におけるアノード、セパレータ、及びカソード、又はマルチセル構成におけるセパレータ層の交互層、１つ以上のアノード、１つ以上のセパレータ、及び１つ以上のカソード）は、平坦に（すなわち、図１Ａ、図１Ｂ、及び図２Ａに示されるように）又はパウチセル内に封入される前に１回以上折り畳まれるいずれかで（図５に示されるように）、パウチセル内に封入されてもよい。パウチセル電池５００では、セパレータ膜１０３、アノード１０２、セパレータ膜１０３、カソード１～４、及びセパレータ膜１０３の層を含有する電池は、包装層１０１で作製されたパウチセルによって封入される前に１回以上折り畳まれる。電解質１０７もまた、封入中にパウチセル内に好適に含まれる。アノード層１０２及びカソード層１０４は、各々、電池タブのための取り付け点を含むように構成されてもよい。アノード層１０２の場合、電池タブは、好適には銅タブ又は鉛１０５である。カソード層１０４の場合、電池タブは、好適にはアルミニウムタブ又は鉛１０６である。電池５００は、いくつかの態様では電池１００と同様であってもよい。

前の折り畳み後の包装層１０１などのパウチセル内への封入は、電池容量を増加させることができるが、また電池の可撓性も低減させ得る。折り畳まれた構成では、付加的なセパレータ膜が、電極が互いに接触することを防止する（又はそれらの電気リードのいずれかが互いに接触するのを防止する）ために、必要とされ得る。いくつかのかかる態様では、マルチセル構成が、図３Ａ～図３Ｂ、部分的に：セパレータ１０３、アノード１０２、セパレータ１０３、カソード１０４、セパレータ１０３、に示されるように交互になるように、セパレータ膜の１つ又は２つの余分な層を含むことが有益であり得る。かかるアセンブリは、図５に示される折り畳まれた構成を単純化するだけでなく、電池を機械的により強くし、それが付加的な湾曲、折り畳み、巻回、屈曲、及び／又は摩耗並びに引き裂きに耐えることを可能にし、追加されたセパレータ層が、セルアセンブリをパウチセルに摺動させるのを容易にするので、更に重要なことに、電池アセンブリが、互いに対するセル構成要素の最小限の移動を伴い、湾曲、折り畳み、屈曲、などの間に、包装／封入に対応して全体として摺動することを可能にする。かかる内部セル構成要素の互いに対する移動は、セル性能に悪影響を及ぼす可能性がある。電極（カソード又はアノード、若しくは両方）材料に対するこの構成は、両面、すなわちセパレータ膜に接触する電極の両面にナノチューブ濃度を増加させることが好ましい。電極面におけるナノチューブの濃度が増加すると、電極は、セパレータ膜の両方に良好に付着し、それによってセパレータ膜（複数可）のみがローラ又は他の装置に触れるので、５層セルアセンブリ全体の組み立て及び／又は押圧を容易にする。１つの余分なセパレータ膜のみが使用される場合、セパレータ膜に接触しないか又はセパレータ膜に面する電極材料面は、セパレータ膜に接触していない面上に低減されたナノチューブ含有量を好ましくは有する。

一実施形態では、本開示の可撓性電池は、着用可能センサ又はデバイスのための電源だけでなく、電子デバイス、例えばセンサの集積のためのプラットフォームもまた提供する。具体的には、可撓性電池の包装層１０１の表面は、電子デバイスを取り付ける、印刷する、及び／又は埋め込むための基板として使用される。好適な電子デバイスの実施例は、様々なタイプのセンサ、マイクロプロセッサ、無線通信デバイス／送信デバイス（例えば、アンテナ）、回路基板、及び他の電子機器（例えば、加速度計、ジャイロスコープ）を含む。好適なセンサの実施例は、心拍数、呼吸数、血圧、血液酸素飽和、体温、筋肉活動、発作事象、脳波測定（ＥＥＧ）、てんかん発症、脳波（ＥＣＧ）、筋電データ（ＥＭＧ）、及び皮膚電気活動（ＥＤＡ）を検出するためのものを含む。好適なセンサの付加的な実施例は、汚染物質の濃度及び物体の移動を監視するためのものを含む。一実施形態では、可撓性電池と一体化された着用可能デバイスは、環境汚染、空間探索、国土安全保障、生物学、及び医療を監視することを含む広範な用途を有する。着用可能センサ／デバイスの好ましい用途のうちの１つは、ヒト生理的パラメータのリアルタイム監視である。

図６は、可撓性電池２、及び一体化電子デバイス１を備える着用可能デバイスを示す。可撓性電池２は、図２Ｂの電池２００と同様である。任意選択的に示される、３及び４は、導電性電池タブとして電力供給デバイスのためのアタッチメントであり得る。図６の電子デバイス１は、複数のセンサ５、回路基板／電子機器６、マイクロプロセッサ７、及びアンテナ８を備える。図６の構成要素１～８は、例示目的のみのためであり、単一の好ましい実施形態に限定されることを意図するものではない。例えば、構成要素５～８は、電子デバイス１内に個別に埋め込まれてもよく、又は任意の有用な組み合わせで共に一体化されて、特定の目的のためにセンサ複合体を形成することができる。マイクロプロセッサの集積は、様々なタイプのセンサによって収集されたデータのオンボード処理を可能にする。代替的に、センサによって収集されたデータは、アンテナを介して、スマートフォンなどの別個のモバイル処理デバイス上で実行されているＡＰＰにアップロードすることができる。モバイル処理デバイスは、収集されたデータの高速計算及び同時表示を可能にする。更に、センサ複合体の構造に応じて、モバイルデバイスによる車載処理及びリモート処理の両方を同時に実行することができる。

携帯時計などのいくつかの一般的な市販の着用可能デバイスと比較して、可撓性電池と一体化された本着用可能デバイスは、ヒトの生理学的状態のリアルタイム監視における明確な利点を示す。基板としての可撓性電池は、包装層に埋め込まれたセンサ及び他の電子機器に電力を直接提供し、別個の電源を必要としない。基板としての可撓性電池は、多数の埋め込まれたセンサ及び非常に大きな接触領域を生成する他の電子機器のための十分なスペースを更に提供し、その一方で、腕時計は、単一のスポットに近くない場合は、全てを一体化するために比較的限られた空間を有し、センサの接触領域もまた限定される。本着用可能デバイスによって示されるような大きな接触領域を有するより多くのセンサは、生理学的パラメータのより正確かつより迅速な読み取りをもたらすであろう。可撓性電池は、ストラップ、手首バンド、及びパッチなどの多くの形態を取り得る。したがって、可撓性電池と一体化された本着用可能デバイスは、必要に応じて手首／足首バンド又はストラップなどの、人又は動物の肢部に取り付けることができ、ストラップ又はパッチとして胴体又は頭部に取り付けることができる。このようにして、本着用可能デバイスは、より正確かつより迅速な生理学的パラメータの読み取り値を得るために、動物又はヒトなどの対象者の最も望ましい場所に配置されてもよい。

図６の構成要素５～８の寸法は、数ミクロン～数ミリメートルの範囲である。埋め込まれたセンサ及び電子部品の小さいフットプリントにより、可撓性電池と一体化された本着用可能デバイスは、着用に快適であり、可撓性、軽量、小型、及び洗浄可能である。

本明細書の説明は、好ましい実施形態を含む、本発明を開示するための実施例を使用し、当業者が、任意のデバイス又はシステムを作製及び使用し、任意の組み込まれた方法を実施することを含む、本発明を実施することを可能にする。本発明の特許請求の範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者に生じる他の実施例を含んでもよい。かかる他の例は、請求項の文字通りの言語とは異ならない構造要素を有する場合、又は請求項の文字通りの言語と実質的に差がない等価な構造要素を含む場合、請求項の範囲内であることが意図される。記載される様々な実施形態からの態様、並びにかかる態様ごとに他の既知の等価物は、当業者によって、混合され、一致されて、本出願の原理により、付加的な実施形態及び技術を構築することができる。

本明細書に記載の態様は、上記で概説した例示的な態様と併せて説明されてきたが、既知であるか、又は現在予期されないものであるかに関わらず、少なくとも当業者には、様々な代替物、修正、変形、改善、及び／又は実質的な等価物が明らかとなり得る。したがって、上記の例示的な態様は、限定するのではなく、例示的であることが意図される。本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができる。したがって、本開示は、全ての既知の、又は今後開発される代替物、修正、変形、改善、及び／又は実質的な等価物を包含することを意図する。

いくつかの態様によれば、可撓性電池アセンブリが、本明細書に開示され、包装層を有する可撓性電池と、可撓性電池が、電子デバイスに電力を提供するように、包装層内に埋め込まれ、取り付けられ、及び／又は印刷された電子デバイスと、を備える。可撓性電池アセンブリは、ユーザによって着用可能であるように構成することができる。非限定的な例では、可撓性電池は、動物又はヒトの肢、胴体、又は頭部への取り付けのために動作可能な形状であり得る。可撓性電池アセンブリは、手首バンド、足首バンド、頭部バンド、ストラップ、ヘッドフォン、靴、パッチ、プロテーゼ、衣類、帽子、補聴器、及びこれらの組み合わせの形態であり得る。例えば、電子デバイスは、センサ、プロセッサ、無線通信／送信デバイス、回路基板、発電デバイス（例えば、太陽電池、ナノ発電機、熱電発電機、発電機）、電子機器、ＧＰＳ、ディスプレイ、及びこれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、電子デバイスは、可撓性電池の包装層に取り付け可能かつ取り外し可能であり得る。例えば、センサは、心拍数センサ、呼吸器数センサ、血圧センサ、血液酸素センサ、体温センサ、筋肉活動センサ、発作事象センサ、脳波測定（ＥＥＧ）センサ、てんかん発症センサ、脳波センサ（ＥＣＧ）センサ、筋電データ（ＥＭＧ）センサ、皮膚電気活動（ＥＤＡ）センサ、汚染物質センサ、運動センサ、及びこれらの組み合わせを備えることができ、センサは、データを提供するように動作可能であり得、データは、電子デバイスから送信される。いくつかの実施形態では、センサは、センサのうちの１つ以上と通信する緊急送信機を更に備えることができ、緊急送信機は、センサのうちの１つ以上が閾測定値、例えば、発作事象閾値、低体温閾値、又は低心拍数閾値に達した場合、信号を送信するように動作可能である。

いくつかの実施形態では、電子デバイス用の集積プラットフォームとしての可撓性電池は、別の電池用の集積プラットフォームを提供する。

したがって、「特許請求の範囲」は、本明細書に示される態様に限定されることを意図するものではなく、「特許請求の範囲」の言語に整合する全範囲に一致するものであり、単数の要素への言及は、具体的に記載されない限り、「唯一」ではなく、「１つ以上」を意味することを意図する。当業者に既知である、又は今後既知となる、本開示全体を通して記載される様々な態様の要素の全ての構造的及び機能的等価物は、参照により本明細書に明示的に組み込まれ、「特許請求の範囲」に包含されることを意図する。更に、本明細書に開示するいかなることも、かかる開示が「特許請求の範囲」に明示的に記載されているかどうかにかかわらず、公に供することを意図しない。要素が、「ための手段（means for）」という句を使用して明示的に列挙されていない限り、いかなる請求項要素も、手段及び機能として解釈されない。

更に、「実施例」という語は、本明細書では、「実施例又は実例（example,instance,or illustration）としての役割を果たす」ことを意味する。本明細書で「実施例」として記載される全ての態様は、必ずしも他の態様よりも好ましい又は有利であると解釈されるべきではない。特に明記しない限り、「いくつか」という用語は、１つ以上を指す。「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」、及び「Ａ、Ｂ、Ｃ、又はこれらの任意の組み合わせ」などの組み合わせは、Ａ、Ｂ、及び／又はＣの任意の組み合わせを含み、Ａの倍数、Ｂの倍数、又はＣの倍数を含んでよい。具体的に、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」、及び「Ａ、Ｂ、Ｃ、又はこれらの任意の組み合わせ」などの組み合わせは、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢ、Ａ及びＣ、Ｂ及びＣ、又はＡ及びＢ及びＣであってもよく、任意のかかる組み合わせは、Ａ、Ｂ、又はＣのうちの１つ以上の部材、若しくは複数の部材を含有し得る。本明細書に開示するいかなることも、かかる開示が「特許請求の範囲」に明示的に記載されているかどうかにかかわらず、公に供することを意図しない。

以下の実施例は、本発明の製造方法及び使用方法の完全な開示及び説明を当業者に提供するために記載されており、発明者らが発明とみなす範囲を限定することを意図するものではなく、以下の実験が実施される全て又は唯一の実験であることを表すことを意図するものではない。使用される数（例えば、量、寸法など）に対する精度を確保する努力がなされてきたが、いくつかの実験誤差及び偏差を考慮するべきである。

更に、本出願全体にわたる全ての参考文献、例えば、発行された又は付与された特許又は等価物を含む特許文書、特許出願公開、及び非特許文献文書、又は他の資料材料は、本明細書では、参照により個々に組み込まれているように、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

上記に開示された及び他の特徴並びに機能又はこれらの代替物若しくは変形の様々な実装が、望ましくは多くの他の異なるシステム又はアプリケーションに組み合わされ得ることが理解されるであろう。また、当業者であれば、添付の特許請求の範囲によって包含されることも意図される、現在予測又は予期されていない様々な代替、修正、変形、又は改良を今後行うことができる。

本開示に特徴的であると考えられる新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に記載される。以下の説明において、明細書及び図面を通して、同様の部分にはそれぞれ同一の符号を付す。図面は必ずしも縮尺どおりに描画されておらず、明確性及び簡潔さのために、特定の図面は、誇張された又は一般化された形態で示され得る。しかしながら、本開示自体、並びにその好ましい使用形態、更なる目的及び進歩は、添付図面と併せて読むと、本開示の例示的な態様の以下の詳細な説明を参照することによって、最も良く理解されるであろう。

Claims (16)

1. 可撓性電池アセンブリであって、
   包装層を有する可撓性電池と、
   電子デバイスであって、前記電子デバイスは、前記可撓性電池が、前記電子デバイスに電力を提供するように、前記包装層内に埋め込まれている、電子デバイスと、を備える、可撓性電池アセンブリ。
2. 前記可撓性電池アセンブリが、ユーザによって着用可能であるように構成されている、請求項１に記載の可撓性電池アセンブリ。
3. 前記電子デバイスが、センサ、プロセッサ、無線通信／送信デバイス、回路基板、電子機器、ＧＰＳ、ディスプレイ、及びこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の可撓性電池アセンブリ。
4. 前記センサが、心拍数センサ、呼吸数センサ、血圧センサ、血液酸素センサ、体温センサ、筋肉活動センサ、発作事象センサ、脳波測定（ＥＥＧ）センサ、てんかん発症センサ、脳波センサ（ＥＣＧ）センサ、筋電データ（ＥＭＧ）センサ、皮膚電気活動（ＥＤＡ）センサ、汚染物質センサ、運動センサ、及びこれらの組み合わせを含む、請求項３に記載の可撓性電池アセンブリ。
5. 前記可撓性電池が、手首バンド、足首バンド、頭部バンド、ストラップ、ヘッドフォン、靴、パッチ、衣類、帽子、補聴器、及びこれらの組み合わせの形態である、請求項２に記載の可撓性電池アセンブリ。
6. 前記可撓性電池が、動物又はヒトの肢、胴体、又は頭部に取り付けられるように動作可能な形状である、請求項２に記載の可撓性電池アセンブリ。
7. 前記センサが、データを提供するように動作可能であり、前記データは、前記電子デバイスから送信される、請求項３に記載の可撓性電池アセンブリ。
8. 前記センサのうちの１つ以上と通信する緊急送信機を更に備え、前記緊急送信機が、前記センサのうちの１つ以上が閾測定値に達した場合、信号を送信するように動作可能である、請求項４に記載の可撓性電池アセンブリ。
9. 前記電子デバイスが、発電デバイスを備える、請求項１に記載の可撓性電池アセンブリ。
10. 前記発電デバイスが、太陽電池、ナノ発電機、熱電発電機、発電機、又はこれらの組み合わせである、請求項９に記載の可撓性電池アセンブリ。
11. さらなる電子デバイスが、前記可撓性電池の前記包装層に取り付け可能かつ取り外し可能である、請求項１に記載の可撓性電池アセンブリ。
12. 前記包装層が、パウチセルであり、前記パウチセルが、
    カーボンナノチューブの三次元架橋ネットワーク内にアノード活性材料粒子を有するアノード複合材料を含むアノードと、
    カーボンナノチューブの三次元架橋ネットワーク内にカソード活性材料粒子を有するカソード複合材料を含むカソードと、
    前記アノードと前記カソードとの間の可撓性セパレータ膜と、を備える、請求項１に記載の可撓性電池アセンブリ。
13. 前記可撓性電池のセルアセンブリが、前記包装層の内側で折り畳まれている、請求項１に記載の可撓性電池アセンブリ。
14. 電子デバイス用の着用可能集積プラットフォームを作製する方法であって、包装層を有する可撓性電池を提供することと、
    １つ以上の電子デバイスを、前記包装層内に埋め込むことと、
    前記１つ以上の電子デバイスを前記可撓性電池に電気的に接続することと、を含む、方法。
15. 電子デバイスを作製する方法であって、
    可撓性電池包装層内に埋め込むことを含む方法によって、電子デバイスを組み立てることと、
    前記可撓性電池包装層を備える可撓性電池から前記電子デバイスに電力を供給して、電子デバイスを形成することと、を含む、方法。
16. 前記電子デバイス、前記可撓性電池包装層、及び前記可撓性電池が、ユーザによって着用可能である、請求項１５に記載の方法。

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