(57)【要約】  固体の状態の電解質に基礎が置かれた電気化学的なエネルギー源は、当技術において知られたものである。これらのエネルギー源、又は‘固体の状態のバッテリー’は、効率的に、電気的なエネルギーへと化学的なエネルギーを転換すると共に、携帯用の電子機器のための動力源として使用されることができる。現今では、移植可能なもの、小さい自律的なデバイス、スマートカード、一体化された照明の解決手段又は補聴器と同様の、新しい用途のエリアは、現れる。当該発明は、改善された電気化学的なエネルギー源に、及び、このような電気化学的なエネルギー源が提供された電子的なデバイスに関係すると共に、それによって、陰極及び陽極の電極組み立て体の体積変化は、バッテリーセルの充電及び放電の間に、最小にされる。
2010514123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  基体、及び
−  前記の基体へと配された少なくとも一つのバッテリーセル
：を含む、電気化学的なエネルギー源であって、
前記バッテリーセルは、
−  陽極、
−  陰極、及び
−  前記の陽極及び前記の陰極を分離する固体の状態の電解質
：を含む、電気化学的なエネルギー源において、
前記陽極及び前記陰極は、前記陽極及び前記陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、前記バッテリーセルの充電及び放電の間に、２０％と比べてより少ないものであるというように、各々他のものに対して仕立てられたものである、電気化学的なエネルギー源。
【請求項２】
請求項１に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記陽極及び前記陰極の材料は、前記陽極及び前記陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、前記バッテリーセルの充電及び放電の間に２０％と比べてより少ないものであるというように、選抜されたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記陽極及び前記陰極の体積は、前記陽極及び前記陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、前記バッテリーセルの充電及び放電の間に２０％と比べてより少ないものであるというように、選抜されたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記陽極及び前記陰極は、前記陽極及び前記陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、前記バッテリーセルの充電及び放電の間に１５％と比べてより少ない、好ましくは１０％と比べてより少ない、特に５％と比べてより少ないものであるというように、各々他のものに対して仕立てられたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気化学的なエネルギー源において、
一方の側における前記陽極及び前記陰極の組み立て体の最適化された体積測定のエネルギー密度並びに他方の側における前記陽極及び前記陰極の組み立て体の予め定義された体積の変化について最適化されたエネルギー密度の間におけるエネルギー密度の低減の比Ｇは、０．２５及び１の間に、好ましくは０．５及び１の間に、より好ましくは０．７５及び１の間に、並びに、特に０．９及び１の間に、あるものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気化学的なエネルギー源において、
少なくとも一つのバッテリーセルの前記陽極及び前記陰極の両方は、後に続く元素：Ｈ、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎａ、及びＫの少なくとも一つの活性な種の貯蔵に適合させられたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記陽極は、ＬｉｙＳｉを含むと共に、
前記陰極は、ＬｉｘＮｉＯ２を含む
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記電気化学的なエネルギー源は、非平面の幾何学的形状を有する
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電気化学的なエネルギー源において、
少なくとも一つのセルの少なくとも一つの電極は、少なくとも一つのパターン化された表面が提供されたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項１０】
請求項９に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記少なくとも一つの電極の前記少なくとも一つのパターン化された表面は、多重のキャビティーが提供されたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電気化学的なエネルギー源において、
少なくとも前記キャビティーの一部分は、ピラー、トレンチ、スリット、又は穴を形成する
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記電気化学的なエネルギー源は、各々他のものの上部にスタックされた多重のバッテリーセルを含む
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の電気化学的なエネルギー源において、
カレントコレクターは、それぞれ、前記陽極及び前記陰極へ接続されたものであると共に、それにおいて、各々のカレントコレクターは、後に続く材料：Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、ＴａＮ、及びＴｉＮの少なくとも一つで作られたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の少なくとも一つの電気化学的なエネルギー源及び前記の電気化学的なエネルギー源に接続された少なくとも電子的な構成部品を含む、電子的なデバイス。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電子的なデバイスにおいて、
少なくとも一つの電子的な構成部品は、前記電気化学的なエネルギー源の基体に少なくとも部分的に埋め込まれたものである
ことを特徴とする、電子的なデバイス。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の電子的なデバイスにおいて、
前記電気化学的なエネルギー源は、前記少なくとも一つの電子的な構成部品に少なくとも二つの電流制御器を選択的に電気的に接続するための制御ユニットを含む
ことを特徴とする、電子的なデバイス。
【請求項１７】
請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載の電子的なデバイスにおいて、
少なくとも一つの電子的な構成部品は、検知する手段、制御する手段、通信手段、及び発動させる手段：からなる群より選抜されたものである
ことを特徴とする、電子的なデバイス。
【請求項１８】
請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の電子的なデバイスにおいて、
前記電子的なデバイス及び前記電気化学的なエネルギー源は、システム・イン・パッケージ（ＳｉＰ）を形成する
ことを特徴とする、電子的なデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の分野］
当該発明は、改善された電気化学的なエネルギー源に関係する。当該発明は、また、このような電気化学的なエネルギー源が提供された電子的なデバイスに関係する。
【背景技術】
【０００２】
［発明の背景］
固体の状態の電解質に基礎が置かれた電気化学的なエネルギー源は、当技術において知られたものである。これらの（平面の）エネルギー源、又は‘固体の状態のバッテリー’は、電気的なエネルギーへと化学的なエネルギーを効率的に転換すると共に携帯用の電子機器のための動力源として使用されたものであることができる。現今では、移植可能なもの、小さい自律的なデバイス、スマートカード、一体化された照明の解決手段（ＯＬＥＤ）又は補聴器と同様の新しい用途のエリアは、現れる。これらの低いパワー及び小さい体積の用途は、大きい体積測定のエネルギー／パワー密度を備えた小さいバッテリーを要求する。重量測定のエネルギー／パワー密度は、小さいサイズのおかげで、軽度の重要性のものである。改善された体積測定のパワー密度を得る為には、国際特許出願ＷＯ２００５／０２７２４５に記載されたようなバッテリーを適用することは、想像可能なことであるがそれにおいては、バッテリーの異なる活性な層の間における増加させられた表面の面積を得るための三次元的に配向させられた固体の状態の薄いフィルムのリチウムイオンバッテリーが、開示されたものである。これの知られた固体の状態のバッテリーが、改善された体積測定のパワー密度を有するとはいえ、これのバッテリーは、また、数個の深刻な欠点を有する。これの一体化された固体の状態のバッテリーの主要な欠点は、陽極及び陰極の膨張／収縮の結果としてのバッテリーの動作の間に誘起させられた応力／ひずみであるが、それらは、一般的に、２５％を超えるものである陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化を引き起こすことになる。これらの機械的な応力は、一体化されたバッテリーの信頼性及び加工性に影響を及ぼすことになると共に、各々の他のものの上部における多重の一体化されたバッテリーのスタッキングを相対的に困難なものとなすと共にときどき実行可能でないものにさえする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００５／０２７２４５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
当該発明の目的は、動作の間における低減された変化を呈示する改善された電気化学的な源を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［発明の概要］
これの目的は、基体、及び前記の基体へ配された少なくとも一つのバッテリーセル：を含む、前提部に従った電気化学的なエネルギー源を提供することによって達成されたものであることができるが、バッテリーセルは、陽極、陰極、並びに、前記の陽極及び前記の陰極を分離する固体の状態の電解質：を含むが、それにおいては、陽極及び陰極は、陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、バッテリーセルの充電及び放電の間に２０％と比べてより少ないものであるというように、各々他のものに対して仕立てられたものである。相互に適合性の陽極及び陰極をスマートに選抜すると共に構築することによって、放電する間における陰極の体積の膨張のそれぞれの低減が、陽極の体積の低減のそれぞれの膨張によって実質的に打ち消されたものであることができる一方で、充電する間における陽極の体積の膨張のそれぞれの低減は、陰極の体積の低減のそれぞれの膨張によって実質的に打ち消されたものであることができる。よって、バッテリーの動作の間におけるバッテリーセルの合計の体積の変化は、実質的に低減されたものであることができるが、それの結果として、電気化学的なエネルギー源のバッテリーセルは、より多くの信頼性のある及び耐久性のある様式で他の構成部品と実装された、一体化された、及び／又はスタックされたものであることができる。好適な実施形態において、陽極及び陰極は、陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、前記バッテリーセルの充電及び放電の間に１５％と比べてより少ない、好ましくは１０％と比べてより少ない、特に５％と比べてより少ないものであるというように、各々他のものに対して仕立てられたものである。陽極及び陰極の組み立て体の体積の変化を除去することは、また、理論的には技術的に実行可能なことであるであろうが、しかしながら、これは、一般的に、不満足な体積測定のエネルギー密度を有するバッテリーセルに帰着するであろう、及び／又は、非実用的な過度のバッテリーの体積に至ることができるであろう。よって、バッテリーの動作の間における陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化を最小にすることの目標は、最小の要求された体積測定のエネルギー密度、並びに、バッテリーセルの許容可能な寸法をとること及び形状というような、ある一定の予め定義された境界条件に対してバランスさせられたものであるべきである。
【０００６】
好適な実施形態において、陽極及び陰極の材料は、陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、バッテリーセルの充電及び放電の間に、２０％と比べてより少ないもの、及び、より好ましくは実用的に可能性のあるものと同程度により少ないもの、であるというように、選抜されたものである。陽極の材料及び適合性の陰極の材料をスマートに選抜することのこれの方式は、また、化学的なマッチングとして考慮されたものである。代替の好適な実施形態において、陽極及び陰極の体積は、陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、バッテリーセルの充電及び放電の間に、２０％と比べてより少ないもの、及び、より好ましくは実用的に可能性のあるものと同程度により少ないもの、であるというように、選抜されたものである。方法は、それにおいては、陽極の体積及び陰極の体積は、相互に仕立てられたものである、また幾何学的なマッチングとして考慮されたものである。特に好適な実施形態において、当該発明に従ったエネルギー源のバッテリーセルの満足する容積測定のエネルギー密度を予防する一方で、化学的なマッチング及び幾何学的なマッチングの両方は、陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化を最小にするために少なくとも一つのバッテリーセルへ適用されたものである。
【０００７】
好ましくは、一方の側における陽極及び陰極の組み立て体の最適化された体積測定のエネルギー密度（σｖｅｃ＋ａ）並びに他方の側における陽極及び陰極の組み立て体の予め定義された体積の変化について最適化された体積測定のエネルギー密度（σｅｄｃ＋ａ）の間におけるエネルギー密度の低減の比（Ｇ）は、０．２５及び１の間に、好ましくは０．５及び１の間に、より好ましくは０．７５及び１の間に、並びに、特に０．９及び１の間に、あるものである。エネルギー密度の低減の比は、使用された陽極の材料及び陰極の材料の特性に依存性のものであるが、それにおいては、そのようなものとしてのエネルギー密度の比Ｇは、好ましくは、体積測定のエネルギー密度の喪失、及び、よってバッテリーの効率の喪失、を低減する為には、実用的に最大にされたものである。
【０００８】
好ましくは、当該発明に従ったエネルギー源の少なくとも一つのバッテリーセルの陽極及び陰極は、後に続く元素：水素（Ｈ）、リチウム（Ｌｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ナトリウム（Ｎａ）、及びカリウム（Ｋ）、又は、周期表に１族若しくは２族に割り当てられたものであるところのいずれの他の適切な元素、の少なくとも一つの活性な種の貯蔵に適合させられたものである。そうすると、当該発明に従ったエネルギーシステムの電気化学的なエネルギー源は、様々なインターカレーションの機構に基礎が置かれたものであることがあると共に、従って、異なる種類の（保留タイプの）バッテリーセル、例．Ｌｉ−イオンバッテリーセル、ＮｉＭＨバッテリーセル、等々を形成するために適切なものである。好適な実施形態においては、少なくとも一つの電極、より多くのバッテリーの陽極は、後に続く材料：Ｃ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｌｉ、及び、好ましくはドープされたＳｉ、の少なくとも一つを含む。これらの材料の組み合わせは、また、電極を形成するために使用されたものであることがある。好ましくは、ｎ−タイプ又はｐ−タイプのドープされたＳｉ、又は、ＳｉＧｅ若しくはＳｉＧｅＣと同様に、ドープされたＳｉに関係付けられた化合物、は、電極として使用されたものである。また、他の適切な材料は、好ましくは周期表の１２−１６族の一つに割り当てられたものであるところのいずれの他の適切な材料も、バッテリーの電極の材料がインターカレーションに適合させられたものであると共に上述した反応性の種の少なくとも一つを貯蔵するものであるということが与えられた条件で、陽極として適用されたものであることがある。上述した材料は、リチウムイオンに基礎が置かれたバッテリーセルにおいて適用されたものであるために特に適切なものである。水素に基礎が置かれたバッテリーセルが適用されたものである場合には、陽極は、好ましくは、ＡＢ５−タイプの材料、特に、ＬａＮｉ５というような、及び、マグネシウムに基礎が置かれた合金、特にＭｇｘＴｉ１−ｘというような、水素化物を形成する材料を含む。リチウムイオンに基礎が置かれたセルのための陰極は、少なくとも一つの金属の酸化物に基礎が置かれた材料、例．ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、又は、例．Ｌｉ（ＮｉＣｏＭｎ）Ｏ２というような、これらの組み合わせを含むことがある。水素に基礎が置かれたエネルギー源の場合には、陰極は、Ｎｉ（ＯＨ）２及び／又はＮｉＭ（ＯＨ）２を含むことがあるが、それにおいては、Ｍは、例．Ｃｄ、Ｃｏ、又はＢｉの群より選択された一つの又はより多くの元素によって形成されたものである。特定の好適な実施形態においては、陽極は、ＬｉｙＳｉを含むと共に、陰極は、ＬｉｘＮｉＯ２を含む。これの特定の組み合わせが、例．５％の予め定義された体積の変化で有益な体積測定のエネルギー密度を有することは、見出されてきたことである。
【０００９】
好適な実施形態においては、電気化学的なエネルギー源は、例えば、湾曲させられた平面の幾何学的形状、又は、かぎ状に曲げられた幾何学的形状というような、平面の幾何学的形状から逸脱する幾何学的形状であるものである、非平面の幾何学的形状を有する。非平面の幾何学的形状を有する電気化学的なエネルギー源の主要な利点は、前記の電気化学的なエネルギー源のいずれの望まれた形状も、前記の電気化学的なエネルギー源の形状及び形式に関する選抜の自由度が、当技術の水準によって提示された自由度と比べて多数の倍数だけより大きいものであるというように、実現されたものであることができるというものである。前記の電気化学的なエネルギー源の幾何学的形状は、このように、バッテリーが使用されたものであることができるところのいずれの電気的な装置によっても課せられた空間的な限定に適合させられたものであることができる。スペースの観点から、電子的なデバイスは、電気化学的なエネルギー源の幾何学的形状の選抜に関してより大きい自由度という理由のために、しばしば、より効率的に構成されたものであることができる；これは、デバイスにおけるスペースの節約及びデバイスの設計のより大きい自由度に至ることがある。湾曲させられた平面の幾何学的形状が、凹のもの／凸のもの又は波状のものであることがあるところの湾曲させられた平面の形状を有するところの湾曲させられたバッテリーに帰着することは、留意されたものであることである。しかしながら、かぎ状に曲げられた形状を有するところの角度的なバッテリーを適用することは、当技術において熟練された者にとって、また、空想可能なことである。
【００１０】
好適な実施形態においては、陽極及び陰極の少なくとも一つの電極は、少なくとも部分的にパターン化されたものである。パターン化する又は構造化する一つのもの、及び好ましくは両方のもの、によって、当該発明に従った電気化学的なエネルギー源の電極、三次元の表面の面積、及び、よって、電極のフットプリント当たりの増加させられた表面の面積、並びに、少なくとも一つの電極及び電解質の間における体積当たりの増加させられた接触表面は、得られたものである。接触表面のこれの増加は、エネルギー源の改善された率の能力に、及び、よって当該発明に従ったエネルギー源の増加させられた性能に、至る。これの方式では、エネルギー源におけるパワー密度は、最大にされた及びこのように最適化されたものであることがある。これの増加させられたセルの性能のおかげで、当該発明に従った小さいスケールのエネルギー源は、満足する様式で小さいスケールの電子的なデバイスを動力供給することに適合させられたものであることになる。その上、これの増加させられた性能のおかげで、当該発明に従った電気化学的なエネルギー源によって動力供給されたものであるための（小さいスケールの）電子的な構成部品の選抜の自由度は、実質的に増加させられたものであることになる。パターンの本性、形状、及び寸法をとることは、以下において解明されたものであることになるように、様々なものであることがある。少なくとも一つの電極の少なくとも一つの表面が、実質的に規則的にパターン化さｒたものであることは、及び、より好ましくは、適用されたパターンが、一つの又はより多くのキャビティー、特にピラー、トレンチ、スリット、又は穴が提供されたものであることは、好適なことであるが、それらの特定のキャビティーは、相対的に正確な様式で適用されたものであることができる。これの様式において、電気化学的なエネルギー源の増加させられた性能は、また、相対的に正確な様式で予め決定されたものであることができる。これの文脈において、スタックが配されたものであるところの基体の表面が、三次元の配向させられたセルを発生させることを容易にするために、実質的に平坦なものであることがあるか又は（基体を湾曲させること、及び／又は、トレンチ、穴、及び／又はピラーを基体に提供することによって）パターン化されたものであることがあるかのいずれかであることは、留意されたことである。
【００１１】
好ましくは、陽極及び陰極の両方は、それぞれ、カレントコレクターに接続されたものであるが、それにおいて、カレントコレクターは、後に続く材料：Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、ＴａＮ、及びＴｉＮの少なくとも一つで作られたものである。好ましくはドープされた、例．Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰというような半導体材料というような、他の種類のカレントコレクターは、また、カレントコレクターとして作用するために、適用されたものであることがある。
【００１２】
当該発明は、また、当該発明に従った少なくとも一つの電気化学的なエネルギー源、及び前記の電気化学的なエネルギー源に接続された少なくとも一つの電子的な構成部品が提供された電子的なデバイスに関係する。少なくとも一つの電子的な構成部品は、好ましくは、電気化学的なエネルギー源の基体に少なくとも部分的に埋め込まれたものである。これの様式において、システム・イン・パッケージ（ＳｉＰ）は、実現されたものであることがある。ＳｉＰにおいて、集積回路（ＩＣ）、アクチュエーター、制御器、センサー、受信機、送信機、等々というような、一つの又は多重の電子的な構成部品及び／又はデバイスは、当該発明に従った電気化学的なエネルギー源の基体に少なくとも部分的に埋め込まれたものである。当該発明に従った電気化学的なエネルギー源は、理想的には、ラップトップというような、家庭用の電気器具と同様の、異なる種類の電子的なデバイスへパワー、及び、（生体）移植可能なもの、補聴器、自律的なネットワークデバイス、並びに、神経及び筋肉の刺激デバイスというような、相対的に小さい高いパワーの電気器具を提供するために適切なものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、化学的な電極のマッチングの概略的な図を示す。
【図２】図２は、幾何学的な電極のマッチングの概略的な図を示す。
【図３】図３は、陽極の体積の膨張因子Ｆの関数としての相対的な体積の膨張のチャートを示す。
【図４】図４は、５％の体積の変化における体積の低減の比Ｆの関数としてのエネルギーの低減の比Ｇのチャートを示す。
【図５】図５は、前記の陽極及び前記の陰極とのリチウム濃度の関数としての陽極及び陰極の体積の比較的なチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［図面の手短な記載］
当該発明は、後に続く非限定的な実施形態の方式によって図解されたものであるが、それにおいては、後に続く図が、組み込まれてしまってあるものである：
図１は、化学的な電極のマッチングの概略的な図を示す、
図２は、幾何学的な電極のマッチングの概略的な図を示す、
図３は、陽極の体積の膨張因子Ｆの関数としての相対的な体積の膨張のチャートを示す、
図４は、５％の体積の変化における体積の低減の比Ｆの関数としてのエネルギーの低減の比Ｇのチャートを示す、及び
図５は、前記の陽極及び前記の陰極とのリチウム濃度の関数としての陽極及び陰極の体積の比較的なチャートを示す。
【００１５】
［実施形態の詳細な記載］
化学的な電極のマッチング
化学的な電極のマッチングの方法は、全体的な体積の膨張が、低いものである（図１を参照のこと）というように、陽極及び陰極の材料の正しい組み合わせに基礎が置かれたものであるが、それにおいては、始点は、上付きのインデックス付け（ｅｄ）を使用することで体積測定のエネルギー密度について最適化された状況であると共に、終点は、上付きのインデックス付け（ｖｅ）を使用することでより少ない体積の膨張について最適化された状況である。これの方法は、ΔＶｃ１＋ａ１からΔＶｃ２＋ａ２までの全体的な体積の膨張を低減する為には、一方の又は両方の電極の材料の化学の置き換えに基礎が置かれたものである。
【００１６】
表１は、（固体の状態の電解質を含む）固体の状態のバッテリーの二つの陽極の材料（Ｓｉ及びＬｉ）及び二つの陰極の材料（ＬｉＣｏＯ２及びＬｉＮｉＯ２）の組み合わせを示すが、そこでは、Ｖｃ＋ａ（ｃｈｇ）は、充電されたバッテリーシステムについての陰極及び陽極の体積の和であると共に、ΔＶｃ＋ａは、放電させられた及び充電させられた状態の間における絶対的な体積の膨張である。従来の基準のバッテリーシステムは、Ｌｉ−ＬｉＣｏＯ２である。非常に高い体積測定のエネルギー密度σｃ＋ａ（０．３ｍＷ時／μｍ・ｃｍ２）を備えたバッテリーシステムは、Ｌｉ−ＬｉｘＮｉＯ２及びＬｉｙＳｉ−ＬｉｘＮｉＯ２である。しかしながら、これらのシステムは、それぞれ−２５．２％及び−１２．８％の相対的な大きい膨張を有する。
【００１７】
【表１】
2010514123.tif 000003
表１：数個のバッテリーシステムについての体積の膨張の率及びエネルギー密度、それにおいては、各々のバッテリーシステムは、１ｍＡ時の電荷の搬送について規格化されたものである。
【００１８】
幾何学的な電極のマッチング
幾何学的な電極のマッチングは、電極の少なくとも一つの体積が、スタックの合計の体積の膨張が、むしろ低いものであるというような方式で、変化させられたものであることを意味する。図２は、陽極の体積が、因子Ｆ（０≦Ｆ≦１）だけ低減されたものであるところの例を示す。
【００１９】
体積の膨張の比ΔＲｖは、
【００２０】
【数１】
2010514123.tif 000004
のように定義されたものであると共に、数個のバッテリーシステムについて図３に示されたように陽極の体積の低減の因子Ｆに依存する。Ｌに基礎が置かれたバッテリーシステムは、ＬｉｙＳｉに基礎が置かれたシステムに対して比較された大きい体積測定の膨張の比を示す。これは、Ｌｉに基礎が置かれたシステムについて、陽極の体積が、ＬｉｙＳｉに基礎が置かれたシステムについてより少ない体積の膨張を獲得する為には、はるかにより多く低減されたものであるべきであることを意味すると共に、それに応じて、陽極の低減の因子Ｆは、１にはるかにより近いものであることになる。その結果として、体積測定のエネルギー密度は、両方の電極の体積が変化することになるという事実のおかげで、低減されたものであることになる。エネルギー密度における変化は、最適なエネルギー密度における体積測定のエネルギー密度σｅｄｃ＋ａ及び低減された体積の膨張におけるσｖｅｃ＋ａで、
【００２１】
【数２】
2010514123.tif 000005
によって表記されたものである。−５％の体積の膨張の比ΔＲｖについての体積測定のエネルギー密度の比Ｇσｃ＋ａにおける全体的な影響力は、図４にプロットされたものである。
【００２２】
【表２】
2010514123.tif 000006
表２：−５％の膨張を獲得する為には陽極の体積の低減の前における及びそれの後における体積の膨張及び体積測定のエネルギー密度
【００２３】
基準のバッテリーシステムＬｉ−ＬｉｘＣｏＯ２が、相対的に乏しい体積測定のエネルギー密度（０．２０３ｍＷ時／μｍ・ｃｍ２）及び同時に相対的に大きい相対的な大きい体積の膨張の比（−１２．７％）を有することは、表２から推論されたものであることができる。化学的なマッチングは、Ｌｉ−ＬｉｘＮｉＯ２（０．３１２ｍＷ時／μｍ・ｃｍ２）に基礎が置かれたバッテリーシステム又はＬｉｙＳｉ−ＬｉｘＮｉＯ２（０．３０６ｍＷ時／μｍ・ｃｍ２）に基礎が置かれたバッテリーシステムというような、増加させられた容積測定のエネルギー密度を備えたバッテリーシステムを適用することが、より有益なことであるということに帰着することになる。−５％のむしろ低い体積の膨張の比を獲得する為には、より後者の二つの好適なバッテリーシステムは、幾何学的にマッチングさせられたものであることができるが、両方のバッテリーシステムの体積測定のエネルギー密度の低減に帰着するものである。幾何学的なマッチングの後に、Ｌｉ−ＬｉｘＮｉＯ２に基礎が置かれたバッテリーシステムは、０．０６９ｍＷ時／μｍ・ｃｍ２の体積測定のエネルギー密度を有することになると共に、ＬｉｙＳｉ−ＬｉｘＮｉＯ２に基礎が置かれたバッテリーシステムは、０．１３１ｍＷ時／μｍ・ｃｍ２の体積測定のエネルギーのシステムの密度を有することになる。よって、表２に列挙されたバッテリーシステムに基礎が置かれたものであるが、−５％の予め定義された体積の膨張の比が要求されたものである場合において最も高い体積測定のエネルギー密度を有するＬｉｙＳｉ−ＬｉｘＮｉＯ２に基礎が置かれたバッテリーシステムを適用することは、好ましいことであることになる。
【００２４】
これの実施形態において、幾何学的なマッチングの方法は、Ｓｉ又はＬｉの陽極（ａ）及びＬｉＣｏＯ２又はＬｉＮｉＯ２の陰極（ｃ）からなるバッテリーのスタックのより少ない体積の膨張を得るために記載されたものであるが、材料のデータについては表３、４及び５を参照のこと。量ｙ、Ｕａ（ｙ）、Ｖａ（ｙｍａｘ）、Ｖａ（ｙｍｉｎ）、及びΔＶａは、陽極の材料についての、それぞれ、濃度、Ｌｉ／Ｌｉ＋に対する平衡のポテンシャル、最大の濃度における体積、最小の濃度における体積、及び絶対的な体積の膨張を表す。
【００２５】
【表３】
2010514123.tif 000007
表３：Ｑ＝１ｍＡ時についての陽極の材料Ｌｉ及びＳｉ
【００２６】
量ｘ、Ｕｃ（ｘ）、Ｖｃ（ｘｍａｘ）、Ｖｃ（ｘｍｉｎ）、及びΔＶｃは、陰極の材料についての、それぞれ、濃度、Ｌｉ／Ｌｉ＋に対する平衡のポテンシャル、最大の濃度における体積、最小の濃度における体積、及び絶対的な体積の膨張を表す。
【００２７】
【表４】
2010514123.tif 000008
表４：Ｑ＝１ｍＡ時についてのＬｉ−金属の酸化物の陰極の材料
【００２８】
数個の陰極−陽極の材料の組み合わせは、四つの異なるバッテリーシステムに帰着する。これらのバッテリーシステムの量は、陰極及び陽極の材料のみを表す、そうすると、電解質及び他の層は、（電解質及びカレントコレクターが、共通して、バッテリーの動作の間における注目に値する体積の変化を示すものではないとすると、）含まれたものではないものである。量、Ｖｃ＋ａ（ｃｈｇ）、ΔＶｃ＋ａ、
【００２９】
【数３】
2010514123.tif 000009
、Ｕｂａｔ、及びσｃ＋ａは、それぞれ、充電されたバッテリーについての体積、充電させられた状態から放電させられた状態までの絶対的な体積の膨張、充電させられた状態から放電させられた状態までの相対的な体積の膨張、両方の状態におけるバッテリーの電圧、及び体積測定のエネルギー密度を表す。
【００３０】
【表５】
2010514123.tif 000010
表５：Ｑ＝１ｍＡ時についての結果として生じるバッテリーの平衡のポテンシャルの範囲及び体積測定のエネルギー密度
【００３１】
前述したように、終点が、上付きのインデックス付け（ｖｅ）を使用することでより少ない体積の膨張について最適化された状況である一方で、始点は、上付きのインデックス付け（ｅｄ）を使用することで体積測定のエネルギー密度について最適化された状況である。図５は、これらの状況の両方についての図式の表現を示す。図５における切れ目の無い線は、最大の体積測定のエネルギー密度における元来の状況を示すと共に、破線は、両方の電極の和についてより少ない体積の膨張ΔＶｃ＋ａ↓を獲得する為には、陽極の体積Ｖａの低減の後における状況を表す。陽極及び陰極の体積Ｖａ及びＶｃは、それぞれ、Ｌｉの濃度ｙ及びｘに依存する。図の左の側に、バッテリーは、充電させられた状態にあるものである、そうすると、ｙ＝ｙｍａｘ及びｘ＝ｘｍｉｎである。絵の右の側に、バッテリーは、放電させられた状態にあるものである、そうすると、ｙ＝ｙｍｉｎ及びｘ＝ｘｍａｘである。最適な体積測定のエネルギー密度における元来の陽極の体積Ｖｅｄａは、両方の電極のより少ない体積の膨張ΔＶｃ＋ａ↓を得る為には、因子Ｆ（０≦Ｆ≦１）だけ低減されたものであることになる。陰極（ｃ）は、充電させられたものではないものである。
【００３２】
最適な体積測定のエネルギー密度
充電させられた（ｃｈｇ）状態から放電させられた（ｄｉｓ）状態まで変化することは、ΔＶｅｄｃ＋ａによって表記された電極の材料の合計の体積を変化させることになる。これのシステムについての体積の膨張ΔＶｅｄｃ＋ａは、
【００３３】
【数４】
2010514123.tif 000011
であるが、そこでは、ｘｍｉｎ及びｘｍａｘは、それぞれ、ＬｉｘＮｉＯ２の陰極における最小限の及び最大限のＬｉの含有率であると共に、ｙｍｉｎ及びｙｍａｘは、ＬｉｙＳｉの陽極における最小限の及び最大限のＬｉの含有率である。さらには、電極の体積の膨張が、それぞれ、陰極及び陽極についてｘ及びｙに対して線形のものである（αは、傾きであると共にＫは、鉛直なオフセットである）ことは、仮定されたことである。そうすると、陽極の体積Ｖｅｄａ（ｙ）は、
【００３４】
【数５】
2010514123.tif 000012
であると共に、陰極の体積Ｖｅｄｃは、
【００３５】
【数６】
2010514123.tif 000013
である、又は、それぞれ、陽極（６）及び陰極（７）についてのより明示的な表記で書かれたものであると共に、
【００３６】
【数７】
2010514123.tif 000014
及び
【００３７】
【数８】
2010514123.tif 000015
を生ずる。
【００３８】
低減された体積の膨張
因子Ｆでの陽極の体積の低減は、陽極におけるＬｉ原子の量を低減する、そうすると、陽極及び陰極の間で往復されたものであることになるところの電荷の量は、また、同じ因子Ｆだけ低減されたものである。これは、低減された陽極の体積ｘ＊での陰極における最大のＬｉの濃度が、最適な体積測定のエネルギー密度でｘｍａｘと比べてより低いものであることになることを意味する（図５を参照のこと）ｘ＊について、
【００３９】
【数９】
2010514123.tif 000016
を生ずる。
【００４０】
再度、充電させられた（ｃｈｇ）状態から放電させられた（ｄｉｓ）状態まで変化することは、
【００４１】
【数１０】
2010514123.tif 000017
に等しい体積の膨張ΔＶｖｅｃ＋ａを引き起こす。
【００４２】
（９）における（７）の代入は、
【００４３】
【数１１】
2010514123.tif 000018
を生ずると共に、（１０）における（８）から
【００４４】
【数１２】
2010514123.tif 000019
へのｘ＊の代入である。
【００４５】
（１１）における傾きαｅｄｃ（７）の代入は、
【００４６】
【数１３】
2010514123.tif 000020
に帰着すると共に、いくらかの単純化の後に
【００４７】
【数１４】
2010514123.tif 000021
に帰着する。
【００４８】
充電させられた状態から放電させられた状態まで変化することき、全体的な体積の膨張ΔＶｖｅｃ＋ａは、
【００４９】
【数１５】
2010514123.tif 000022
である。
【００５０】
充電させられた状態における体積Ｖｖｅｃ＋ａ（ｃｈｇ）で割られた体積の膨張ΔＶｖｅｃ＋ａとして定義された、相対的な体積の膨張の因子ΔＲｖは、
【００５１】
【数１６】
2010514123.tif 000023
である。
【００５２】
Ｆについて解くことは、
【００５３】
【数１７】
2010514123.tif 000024
を生ずる。
【００５４】
（１６）における表３からのＶｅｄａ（ｙｍｉｎ）及びＶｅｄａ（ｙｍａｘ）並びに表４からのＶｅｄｃ（ｘｍｉｎ）及びＶｅｄｃ（ｘｍａｘ）の代入は、陽極の体積の低減の因子Ｆ及び望まれた相対的な体積の膨張の因子ΔＲｖの間の関係を与える。図３は、陽極−陰極の組み合わせ、Ｌｉ−ＬｉｘＣｏＯ２、Ｌｉ−ＬｉｘＮｉＯ２、ＬｉｙＳｉ−ＬｉｘＣｏＯ２、及びＬｉｙＳｉ−ＬｉｘＮｉＯ２についての結果を示す。より少ない体積の膨張を得るためには、体積測定のエネルギー密度は、より小さいものになる必要があることになる。これの低減は、陽極−陰極の材料の組み合わせに依存性のものである。次の節においては、体積測定のエネルギー密度における影響力は、計算されたものであることになる。
【００５５】
体積測定のエネルギー密度
一般的には、体積測定のエネルギー密度σｃ＋ａは、充電させられたバッテリーシステムについての陽極及び陰極の体積の和Ｖｃ＋ａ（ｃｈｇ）によって割られたバッテリーシステムに貯蔵された電気化学的なエネルギーＥｂａｔとして定義されたものである。
【００５６】
【数１８】
2010514123.tif 000025
バッテリーに貯蔵されたエネルギーは、初期の電荷としてのＱ０で
【００５７】
【数１９】
2010514123.tif 000026
に等しいものである。
【００５８】
（１７）における（１８）の代入は、バッテリーシステムの体積測定のエネルギー密度σｃ＋ａについての一般的な表式
【００５９】
【数２０】
2010514123.tif 000027
を与えるが、そこでは、
【００６０】
【数２１】
2010514123.tif 000028
は、平均のバッテリーの電圧、Ｑは、電極の間で往復させられた電荷の量、及び、Ｖｃ＋ａ（ｃｈｇ）は、バッテリーが充電させられたものであるときの電極の和の体積である。そうすると、最適な体積測定のエネルギー密度の状況については、これは、
【００６１】
【数２２】
2010514123.tif 000029
のように、書かれたものであることができると共に、低減された体積の膨張の状況については、
【００６２】
【数２３】
2010514123.tif 000030
のように、書かれたものであることができる。
【００６３】
低減された体積の膨張を達成する為には、因子Ｆだけ電極の一つへ体積の変更を適用することの後で、量、Ｑｅｄ、Ｖｅｄｃ＋ａ（ｃｈｇ）、及び
【００６４】
【数２４】
2010514123.tif 000031
は、それぞれ、Ｑｖｅ、Ｖｖｅｃ＋ａ（ｃｈｇ）、及び
【００６５】
【数２５】
2010514123.tif 000032
へと変化することになる。それぞれ、σｖｅｃ＋ａ＝Ｇσｃ＋ａ・σｅｄｃ＋ａ、Ｖｖｅｃ＋ａ（ｃｈｇ）＝Ｇｖｃ＋ａ（ｃｈｇ）・Ｖｅｄｃ＋ａ（ｃｈｇ）、Ｑｖｅ＝ＧＱ・Ｑｖｅ、及び
【００６６】
【数２６】
2010514123.tif 000033
を表すＧσｃ＋ａ、Ｇｖｃ＋ａ（ｃｈｇ）、ＧＱ、及び
【００６７】
【数２７】
2010514123.tif 000034
と同様のいくつかの規格化する因子の導入は、陽極の体積の低減の因子Ｆ（０≦Ｆ≦１）に依存するエネルギー密度の比を与える。
【００６８】
【数２８】
2010514123.tif 000035
そうすると、Ｇｖｃ＋ａ（ｃｈｇ）、ＧＱ、及び
【００６９】
【数２９】
2010514123.tif 000036
は、体積測定のエネルギー密度の比Ｇσｃ＋ａを得る為には、計算されたものであることにする。
【００７０】
体積における変化Ｇｖｃ＋ａ（ｃｈｇ）
両方の状況についての充電させられたバッテリーシステムの体積は、（３）及び（１３）によって与えられたものである。
【００７１】
【数３０】
2010514123.tif 000037
Ｖｖｅｃ＋ａ（ｃｈｇ）＝Ｇｖｃ＋ａ（ｃｈｇ）・Ｖｅｄｃ＋ａ（ｃｈｇ）として定義された、因子Ｇｖｃ＋ａ（ｃｈｇ）の導入は、低減された体積の膨張及び最適な体積測定のエネルギー密度の状況の間の体積における変化の比を与える。
【００７２】
【数３１】
2010514123.tif 000038
電荷における変化ＧＱ
バッテリーにおいて往復させられたものであることができるところの電荷の量における変化は、それのターンが陽極の体積の変化Ｆに直接的に関係付けられたものであるところのＬｉの量に直接的に関係付けられたものである。そうすると、我々は、Ｑｖｅについて、
【００７３】
【数３２】
2010514123.tif 000039
を書くことができる。
【００７４】
Ｑｖｅ＝ＧＱ・Ｑｖｅとして定義された、因子ＧＱの導入は、低減された体積の膨張及び最適な体積測定のエネルギー密度の状況の場合における電荷の移行の比を与える。
【００７５】
【数３３】
2010514123.tif 000040
平均のバッテリーの電圧における変化
【００７６】
【数３４】
2010514123.tif 000041
平均のバッテリーの電圧
【００７７】
【数３５】
2010514123.tif 000042
は、平均の陰極のポテンシャル
【００７８】
【数３６】
2010514123.tif 000043
及び平均の陽極のポテンシャル
【００７９】
【数３７】
2010514123.tif 000044
の間の差異である。
【００８０】
最適な体積測定のエネルギー密度及び低減された体積の膨張の状況の場合には、これは、それぞれ、（２７）及び（２８）
【００８１】
【数３８】
2010514123.tif 000045
に帰着する。
【００８２】
電極の電圧が、それぞれ、陰極及び陽極についての濃度ｘ及びｙに対して線形のものであることは、仮定されたものである。最適な体積測定のエネルギー密度の状況について、これは、
【００８３】
【数３９】
2010514123.tif 000046
を、及び、平均のバッテリーの電圧については、
【００８４】
【数４０】
2010514123.tif 000047
を生ずる。
【００８５】
低減された体積の膨張の状況の場合には、陰極における濃度ｘは、ｘｍａｘの代わりに、ｘ＊に限定されたものである、そうすると、平均の陰極の電圧
【００８６】
【数４１】
2010514123.tif 000048
は、
【００８７】
【数４２】
2010514123.tif 000049
である。
【００８８】
濃度ｘにおける陰極Ｕｅｄｃ（ｘ＊）のポテンシャルは、電極の電圧が、濃度に線形に依存性のものであることが仮定されたものであるという理由のために、計算されたものであることができる。
【００８９】
【数４３】
2010514123.tif 000050
Ｕｅｄｃ（ｘ＊）について解くことは、
【００９０】
【数４４】
2010514123.tif 000051
を生ずる。
【００９１】
ｘ＊及びＦの間の関係は、また、（８）から知られたものである：ｘ＊＝ｘｍｉｎ＋Ｆ・（ｘｍａｘ−ｘｍｉｎ）。
【００９２】
（３３）における（８）の代入は、Ｕｅｄｃ（ｘ＊）及びＦの間の関係を与える。
【００９３】
【数４５】
2010514123.tif 000052
（３１）における（３４）の代入は、低減された体積の膨張の状況についての平均の陰極のポテンシャルを与える。
【００９４】
【数４６】
2010514123.tif 000053
平均の陽極のポテンシャルは、濃度の限界ｙｍｉｎ及びｙｍａｘが、同じものであるという理由のために、変化させられたものではないものである。
【００９５】
【数４７】
2010514123.tif 000054
（２８）における（３５）及び（３６）の代入は、平均のバッテリーの電圧
【００９６】
【数４８】
2010514123.tif 000055
を与えると共に、（３０）を使用するものである単純化の後に、これは、
【００９７】
【数４９】
2010514123.tif 000056
に帰着する。
【００９８】
【数５０】
2010514123.tif 000057
のように定義された、因子
【００９９】
【数５１】
2010514123.tif 000058
の導入は、低減された体積の膨張及び最適な体積測定のエネルギー密度の状況の間の平均の陰極の電圧の比を与える。
【０１００】
【数５２】
2010514123.tif 000059
（２２）において（２４）、（２６）及び（３９）を組み合わせることは、全体的な絵ねえルギー密度の比Ｇσｃ＋ａを与える。
【０１０１】
【数５３】
2010514123.tif 000060
【０１０２】
図４は、ΔＲｖ＝−０．０５の相対的な体積の膨張についての体積の低減の比Ｆの関数としてエネルギー密度の低減の比Ｇσｃ＋ａを示す。表６は、バッテリーシステム：Ｌｉ−ＬｉｘＣｏＯ２、Ｌｉ−ＬｉｘＮｉＯ２、ＬｉｙＳｉ−ＬｉｘＣｏＯ２、及びＬｉｙＳｉ−ＬｉｘＮｉＯ２、についての対応するデータを与える。
【０１０３】
【表６】
2010514123.tif 000061
表６：−５％の膨張を獲得する為には陽極の体積の低減の後における体積の膨張及び体積測定のエネルギー密度
【０１０４】
上に述べられた実施形態が、当該発明を限定するというよりもむしろ例示すること、及び、当技術において熟練された者が、添付された請求項の範囲から逸脱することなく多数の代替の実施形態を設計することができるものであると思われることは、留意されたことであるべきである。上に詳しく述べられた実施形態における単に陽極の体積をスマートに適合させることは、選抜されたことであるとはいえ、単に陰極の体積をスマートに適合させること又はバッテリーの動作の間に陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化を低減する為には陽極及び陰極の両方の体積をスマートに適合させることは、また想像可能なことであると思われる。請求項において、括弧の間に置かれたいずれの符号も、請求項を限定するものとして解釈されたものであることがないものとする。動詞“を含む”及びそれの活用の使用は、請求項に述べられたものと比べて他の要素又はステップの有ることを排除するものではない。要素に先に立つ冠詞“ある”は、複数のこのような要素の有ることを排除するものではない。ある一定の尺度が相互に異なる従属の請求項に記載されたものであるという単なる事実は、これらの尺度の組み合わせが、有利に使用されたものであることができないことを示唆するものではない。
【図１】
2010514123.tif 000062
【図２】
2010514123.tif 000063
【図３】
2010514123.tif 000064
【図４】
2010514123.tif 000065
【図５】
2010514123.tif 000066
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月19日(2009.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
［発明の概要］
これの目的は、基体、及び前記の基体へ配された少なくとも一つのバッテリーセル：を含む、前提部に従った電気化学的なエネルギー源を提供することによって達成されたものであることができるが、バッテリーセルは、陽極の層、陰極の層、並びに、前記の陽極及び前記の陰極を分離する固体の状態の電解質：を含むが、それにおいては、陽極及び陰極の材料は、陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、バッテリーセルの充電及び放電の間に２０％と比べてより少ないものであるというように、各々他のものに対して仕立てられたものである。陽極の材料及び適合性の陰極の材料をスマートに選抜することのこれの方式は、また、化学的なマッチングとして考慮されたものである。相互に適合性の陽極及び陰極をスマートに選抜すると共に構築することによって、放電する間における陰極の体積の膨張のそれぞれの低減が、陽極の体積の低減のそれぞれの膨張によって実質的に打ち消されたものであることができる一方で、充電する間における陽極の体積の膨張のそれぞれの低減は、陰極の体積の低減のそれぞれの膨張によって実質的に打ち消されたものであることができる。よって、バッテリーの動作の間におけるバッテリーセルの合計の体積の変化は、実質的に低減されたものであることができるが、それの結果として、電気化学的なエネルギー源のバッテリーセルは、より多くの信頼性のある及び耐久性のある様式で他の構成部品と実装された、一体化された、及び／又はスタックされたものであることができる。好適な実施形態において、陽極及び陰極は、陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、前記バッテリーセルの充電及び放電の間に１５％と比べてより少ない、好ましくは１０％と比べてより少ない、特に５％と比べてより少ないものであるというように、各々他のものに対して仕立てられたものである。陽極及び陰極の組み立て体の体積の変化を除去することは、また、理論的には技術的に実行可能なことであるであろうが、しかしながら、これは、一般的に、不満足な体積測定のエネルギー密度を有するバッテリーセルに帰着するであろう、及び／又は、非実用的な過度のバッテリーの体積に至ることができるであろう。よって、バッテリーの動作の間における陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化を最小にすることの目標は、最小の要求された体積測定のエネルギー密度、並びに、バッテリーセルの許容可能な寸法をとること及び形状というような、ある一定の予め定義された境界条件に対してバランスさせられたものであるべきである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
代替の好適な実施形態において、陽極及び陰極の体積は、陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、バッテリーセルの充電及び放電の間に、２０％と比べてより少ないもの、及び、より好ましくは実用的に可能性のあるものと同程度により少ないもの、であるというように、選抜されたものである。方法は、それにおいては、陽極の体積及び陰極の体積は、相互に仕立てられたものである、また幾何学的なマッチングとして考慮されたものである。特に好適な実施形態において、当該発明に従ったエネルギー源のバッテリーセルの満足する容積測定のエネルギー密度を予防する一方で、化学的なマッチング及び幾何学的なマッチングの両方は、陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化を最小にするために少なくとも一つのバッテリーセルへ適用されたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
上に述べられた実施形態が、当該発明を限定するというよりもむしろ例示すること、及び、当技術において熟練された者が、添付された請求項の範囲から逸脱することなく多数の代替の実施形態を設計することができるものであると思われることは、留意されたことであるべきである。上に詳しく述べられた実施形態における単に陽極の体積をスマートに適合させることは、選抜されたことであるとはいえ、単に陰極の体積をスマートに適合させること又はバッテリーの動作の間に陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化を低減する為には陽極及び陰極の両方の体積をスマートに適合させることは、また想像可能なことであると思われる。請求項において、括弧の間に置かれたいずれの符号も、請求項を限定するものとして解釈されたものであることがないものとする。動詞“を含む”及びそれの活用の使用は、請求項に述べられたものと比べて他の要素又はステップの有ることを排除するものではない。要素に先に立つ冠詞“ある”は、複数のこのような要素の有ることを排除するものではない。ある一定の尺度が相互に異なる従属の請求項に記載されたものであるという単なる事実は、これらの尺度の組み合わせが、有利に使用されたものであることができないことを示唆するものではない。
［付記］
［付記（１）］
−  基体、及び
−  前記の基体へと配された少なくとも一つのバッテリーセル
：を含む、電気化学的なエネルギー源であって、
前記バッテリーセルは、
−  陽極、
−  陰極、及び
−  前記の陽極及び前記の陰極を分離する固体の状態の電解質
：を含む、電気化学的なエネルギー源において、
前記陽極及び前記陰極は、前記陽極及び前記陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、前記バッテリーセルの充電及び放電の間に、２０％と比べてより少ないものであるというように、各々他のものに対して仕立てられたものである、電気化学的なエネルギー源。
［付記（２）］
付記（１）に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記陽極及び前記陰極の材料は、前記陽極及び前記陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、前記バッテリーセルの充電及び放電の間に２０％と比べてより少ないものであるというように、選抜されたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
［付記（３）］
付記（１）又は（２）に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記陽極及び前記陰極の体積は、前記陽極及び前記陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、前記バッテリーセルの充電及び放電の間に２０％と比べてより少ないものであるというように、選抜されたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
［付記（４）］
付記（１）乃至（３）のいずれか一つに記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記陽極及び前記陰極は、前記陽極及び前記陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、前記バッテリーセルの充電及び放電の間に１５％と比べてより少ない、好ましくは１０％と比べてより少ない、特に５％と比べてより少ないものであるというように、各々他のものに対して仕立てられたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
［付記（５）］
付記（１）乃至（４）のいずれか一つに記載の電気化学的なエネルギー源において、
一方の側における前記陽極及び前記陰極の組み立て体の最適化された体積測定のエネルギー密度並びに他方の側における前記陽極及び前記陰極の組み立て体の予め定義された体積の変化について最適化されたエネルギー密度の間におけるエネルギー密度の低減の比Ｇは、０．２５及び１の間に、好ましくは０．５及び１の間に、より好ましくは０．７５及び１の間に、並びに、特に０．９及び１の間に、あるものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
［付記（６）］
付記（１）乃至（５）のいずれか一つに記載の電気化学的なエネルギー源において、
少なくとも一つのバッテリーセルの前記陽極及び前記陰極の両方は、後に続く元素：Ｈ、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎａ、及びＫの少なくとも一つの活性な種の貯蔵に適合させられたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
［付記（７）］
付記（１）乃至（６）のいずれか一つに記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記陽極は、ＬｉｙＳｉを含むと共に、
前記陰極は、ＬｉｘＮｉＯ２を含む
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
［付記（８）］
付記（１）乃至（７）のいずれか一つに記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記電気化学的なエネルギー源は、非平面の幾何学的形状を有する
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
［付記（９）］
付記（１）乃至（８）のいずれか一つに記載の電気化学的なエネルギー源において、
少なくとも一つのセルの少なくとも一つの電極は、少なくとも一つのパターン化された表面が提供されたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
［付記（１０）］
付記（９）に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記少なくとも一つの電極の前記少なくとも一つのパターン化された表面は、多重のキャビティーが提供されたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
［付記（１１）］
付記（１０）に記載の電気化学的なエネルギー源において、
少なくとも前記キャビティーの一部分は、ピラー、トレンチ、スリット、又は穴を形成する
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
［付記（１２）］
付記（１）乃至（１１）のいずれか一つに記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記電気化学的なエネルギー源は、各々他のものの上部にスタックされた多重のバッテリーセルを含む
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
［付記（１３）］
付記（１）乃至（１２）のいずれか一つに記載の電気化学的なエネルギー源において、
カレントコレクターは、それぞれ、前記陽極及び前記陰極へ接続されたものであると共に、それにおいて、各々のカレントコレクターは、後に続く材料：Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、ＴａＮ、及びＴｉＮの少なくとも一つで作られたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
［付記（１４）］
付記（１）乃至（１３）のいずれか一つに記載の少なくとも一つの電気化学的なエネルギー源及び前記の電気化学的なエネルギー源に接続された少なくとも電子的な構成部品を含む、電子的なデバイス。
［付記（１５）］
付記（１４）に記載の電子的なデバイスにおいて、
少なくとも一つの電子的な構成部品は、前記電気化学的なエネルギー源の基体に少なくとも部分的に埋め込まれたものである
ことを特徴とする、電子的なデバイス。
［付記（１６）］
付記（１４）又は（１５）に記載の電子的なデバイスにおいて、
前記電気化学的なエネルギー源は、前記少なくとも一つの電子的な構成部品に少なくとも二つの電流制御器を選択的に電気的に接続するための制御ユニットを含む
ことを特徴とする、電子的なデバイス。
［付記（１７）］
付記（１４）乃至（１６）のいずれか一つに記載の電子的なデバイスにおいて、
少なくとも一つの電子的な構成部品は、検知する手段、制御する手段、通信手段、及び発動させる手段：からなる群より選抜されたものである
ことを特徴とする、電子的なデバイス。
［付記（１８）］
付記（１４）乃至（１７）のいずれか一つに記載の電子的なデバイスにおいて、
前記電子的なデバイス及び前記電気化学的なエネルギー源は、システム・イン・パッケージ（ＳｉＰ）を形成する
ことを特徴とする、電子的なデバイス。
これの目的は、基体、及び前記の基体へ配された少なくとも一つのバッテリーセル：を含む、前提部に従った電気化学的なエネルギー源を提供することによって達成されたものであることができるが、バッテリーセルは、陽極、陰極、並びに、前記の陽極及び前記の陰極を分離する固体の状態の電解質：を含むが、それにおいては、陽極及び陰極は、陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、バッテリーセルの充電及び放電の間に２０％と比べてより少ないものであるというように、各々他のものに対して仕立てられたものである。相互に適合性の陽極及び陰極をスマートに選抜すると共に構築することによって、放電する間における陰極の体積の膨張のそれぞれの低減が、陽極の体積の低減のそれぞれの膨張によって実質的に打ち消されたものであることができる一方で、充電する間における陽極の体積の膨張のそれぞれの低減は、陰極の体積の低減のそれぞれの膨張によって実質的に打ち消されたものであることができる。よって、バッテリーの動作の間におけるバッテリーセルの合計の体積の変化は、実質的に低減されたものであることができるが、それの結果として、電気化学的なエネルギー源のバッテリーセルは、より多くの信頼性のある及び耐久性のある様式で他の構成部品と実装された、一体化された、及び／又はスタックされたものであることができる。好適な実施形態において、陽極及び陰極は、陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、前記バッテリーセルの充電及び放電の間に１５％と比べてより少ない、好ましくは１０％と比べてより少ない、特に５％と比べてより少ないものであるというように、各々他のものに対して仕立てられたものである。陽極及び陰極の組み立て体の体積の変化を除去することは、また、理論的には技術的に実行可能なことであるであろうが、しかしながら、これは、一般的に、不満足な体積測定のエネルギー密度を有するバッテリーセルに帰着するであろう、及び／又は、非実用的な過度のバッテリーの体積に至ることができるであろう。よって、バッテリーの動作の間における陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化を最小にすることの目標は、最小の要求された体積測定のエネルギー密度、並びに、バッテリーセルの許容可能な寸法をとること及び形状というような、ある一定の予め定義された境界条件に対してバランスさせられたものであるべきである。
好適な実施形態において、陽極及び陰極の材料は、陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、バッテリーセルの充電及び放電の間に、２０％と比べてより少ないもの、及び、より好ましくは実用的に可能性のあるものと同程度により少ないもの、であるというように、選抜されたものである。陽極の材料及び適合性の陰極の材料をスマートに選抜することのこれの方式は、また、化学的なマッチングとして考慮されたものである。代替の好適な実施形態において、陽極及び陰極の体積は、陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、バッテリーセルの充電及び放電の間に、２０％と比べてより少ないもの、及び、より好ましくは実用的に可能性のあるものと同程度により少ないもの、であるというように、選抜されたものである。方法は、それにおいては、陽極の体積及び陰極の体積は、相互に仕立てられたものである、また幾何学的なマッチングとして考慮されたものである。特に好適な実施形態において、当該発明に従ったエネルギー源のバッテリーセルの満足する容積測定のエネルギー密度を予防する一方で、化学的なマッチング及び幾何学的なマッチングの両方は、陽極及び陰極の組み立て体の合計の体積の変化を最小にするために少なくとも一つのバッテリーセルへ適用されたものである。
好ましくは、一方の側における陽極及び陰極の組み立て体の最適化された体積測定のエネルギー密度（σｖｅｃ＋ａ）並びに他方の側における陽極及び陰極の組み立て体の予め定義された体積の変化について最適化された体積測定のエネルギー密度（σｅｄｃ＋ａ）の間におけるエネルギー密度の低減の比（Ｇ）は、０．２５及び１の間に、好ましくは０．５及び１の間に、より好ましくは０．７５及び１の間に、並びに、特に０．９及び１の間に、あるものである。エネルギー密度の低減の比は、使用された陽極の材料及び陰極の材料の特性に依存性のものであるが、それにおいては、そのようなものとしてのエネルギー密度の比Ｇは、好ましくは、体積測定のエネルギー密度の喪失、及び、よってバッテリーの効率の喪失、を低減する為には、実用的に最大にされたものである。
好ましくは、当該発明に従ったエネルギー源の少なくとも一つのバッテリーセルの陽極及び陰極は、後に続く元素：水素（Ｈ）、リチウム（Ｌｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ナトリウム（Ｎａ）、及びカリウム（Ｋ）、又は、周期表に１族若しくは２族に割り当てられたものであるところのいずれの他の適切な元素、の少なくとも一つの活性な種の貯蔵に適合させられたものである。そうすると、当該発明に従ったエネルギーシステムの電気化学的なエネルギー源は、様々なインターカレーションの機構に基礎が置かれたものであることがあると共に、従って、異なる種類の（保留タイプの）バッテリーセル、例．Ｌｉ−イオンバッテリーセル、ＮｉＭＨバッテリーセル、等々を形成するために適切なものである。好適な実施形態においては、少なくとも一つの電極、より多くのバッテリーの陽極は、後に続く材料：Ｃ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｌｉ、及び、好ましくはドープされたＳｉ、の少なくとも一つを含む。これらの材料の組み合わせは、また、電極を形成するために使用されたものであることがある。好ましくは、ｎ−タイプ又はｐ−タイプのドープされたＳｉ、又は、ＳｉＧｅ若しくはＳｉＧｅＣと同様に、ドープされたＳｉに関係付けられた化合物、は、電極として使用されたものである。また、他の適切な材料は、好ましくは周期表の１２−１６族の一つに割り当てられたものであるところのいずれの他の適切な材料も、バッテリーの電極の材料がインターカレーションに適合させられたものであると共に上述した反応性の種の少なくとも一つを貯蔵するものであるということが与えられた条件で、陽極として適用されたものであることがある。上述した材料は、リチウムイオンに基礎が置かれたバッテリーセルにおいて適用されたものであるために特に適切なものである。水素に基礎が置かれたバッテリーセルが適用されたものである場合には、陽極は、好ましくは、ＡＢ５−タイプの材料、特に、ＬａＮｉ５というような、及び、マグネシウムに基礎が置かれた合金、特にＭｇｘＴｉ１−ｘというような、水素化物を形成する材料を含む。リチウムイオンに基礎が置かれたセルのための陰極は、少なくとも一つの金属の酸化物に基礎が置かれた材料、例．ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、又は、例．Ｌｉ（ＮｉＣｏＭｎ）Ｏ２というような、これらの組み合わせを含むことがある。水素に基礎が置かれたエネルギー源の場合には、陰極は、Ｎｉ（ＯＨ）２及び／又はＮｉＭ（ＯＨ）２を含むことがあるが、それにおいては、Ｍは、例．Ｃｄ、Ｃｏ、又はＢｉの群より選択された一つの又はより多くの元素によって形成されたものである。特定の好適な実施形態においては、陽極は、ＬｉｙＳｉを含むと共に、陰極は、ＬｉｘＮｉＯ２を含む。これの特定の組み合わせが、例．５％の予め定義された体積の変化で有益な体積測定のエネルギー密度を有することは、見出されてきたことである。
好適な実施形態においては、電気化学的なエネルギー源は、例えば、湾曲させられた平面の幾何学的形状、又は、かぎ状に曲げられた幾何学的形状というような、平面の幾何学的形状から逸脱する幾何学的形状であるものである、非平面の幾何学的形状を有する。非平面の幾何学的形状を有する電気化学的なエネルギー源の主要な利点は、前記の電気化学的なエネルギー源のいずれの望まれた形状も、前記の電気化学的なエネルギー源の形状及び形式に関する選抜の自由度が、当技術の水準によって提示された自由度と比べて多数の倍数だけより大きいものであるというように、実現されたものであることができるというものである。前記の電気化学的なエネルギー源の幾何学的形状は、このように、バッテリーが使用されたものであることができるところのいずれの電気的な装置によっても課せられた空間的な限定に適合させられたものであることができる。スペースの観点から、電子的なデバイスは、電気化学的なエネルギー源の幾何学的形状の選抜に関してより大きい自由度という理由のために、しばしば、より効率的に構成されたものであることができる；これは、デバイスにおけるスペースの節約及びデバイスの設計のより大きい自由度に至ることがある。湾曲させられた平面の幾何学的形状が、凹のもの／凸のもの又は波状のものであることがあるところの湾曲させられた平面の形状を有するところの湾曲させられたバッテリーに帰着することは、留意されたものであることである。しかしながら、かぎ状に曲げられた形状を有するところの角度的なバッテリーを適用することは、当技術において熟練された者にとって、また、空想可能なことである。
好適な実施形態においては、陽極及び陰極の少なくとも一つの電極は、少なくとも部分的にパターン化されたものである。パターン化する又は構造化する一つのもの、及び好ましくは両方のもの、によって、当該発明に従った電気化学的なエネルギー源の電極、三次元の表面の面積、及び、よって、電極のフットプリント当たりの増加させられた表面の面積、並びに、少なくとも一つの電極及び電解質の間における体積当たりの増加させられた接触表面は、得られたものである。接触表面のこれの増加は、エネルギー源の改善された率の能力に、及び、よって当該発明に従ったエネルギー源の増加させられた性能に、至る。これの方式では、エネルギー源におけるパワー密度は、最大にされた及びこのように最適化されたものであることがある。これの増加させられたセルの性能のおかげで、当該発明に従った小さいスケールのエネルギー源は、満足する様式で小さいスケールの電子的なデバイスを動力供給することに適合させられたものであることになる。その上、これの増加させられた性能のおかげで、当該発明に従った電気化学的なエネルギー源によって動力供給されたものであるための（小さいスケールの）電子的な構成部品の選抜の自由度は、実質的に増加させられたものであることになる。パターンの本性、形状、及び寸法をとることは、以下において解明されたものであることになるように、様々なものであることがある。少なくとも一つの電極の少なくとも一つの表面が、実質的に規則的にパターン化さｒたものであることは、及び、より好ましくは、適用されたパターンが、一つの又はより多くのキャビティー、特にピラー、トレンチ、スリット、又は穴が提供されたものであることは、好適なことであるが、それらの特定のキャビティーは、相対的に正確な様式で適用されたものであることができる。これの様式において、電気化学的なエネルギー源の増加させられた性能は、また、相対的に正確な様式で予め決定されたものであることができる。これの文脈において、スタックが配されたものであるところの基体の表面が、三次元の配向させられたセルを発生させることを容易にするために、実質的に平坦なものであることがあるか又は（基体を湾曲させること、及び／又は、トレンチ、穴、及び／又はピラーを基体に提供することによって）パターン化されたものであることがあるかのいずれかであることは、留意されたことである。
好ましくは、陽極及び陰極の両方は、それぞれ、カレントコレクターに接続されたものであるが、それにおいて、カレントコレクターは、後に続く材料：Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、ＴａＮ、及びＴｉＮの少なくとも一つで作られたものである。好ましくはドープされた、例．Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰというような半導体材料というような、他の種類のカレントコレクターは、また、カレントコレクターとして作用するために、適用されたものであることがある。
当該発明は、また、当該発明に従った少なくとも一つの電気化学的なエネルギー源、及び前記の電気化学的なエネルギー源に接続された少なくとも一つの電子的な構成部品が提供された電子的なデバイスに関係する。少なくとも一つの電子的な構成部品は、好ましくは、電気化学的なエネルギー源の基体に少なくとも部分的に埋め込まれたものである。これの様式において、システム・イン・パッケージ（ＳｉＰ）は、実現されたものであることがある。ＳｉＰにおいて、集積回路（ＩＣ）、アクチュエーター、制御器、センサー、受信機、送信機、等々というような、一つの又は多重の電子的な構成部品及び／又はデバイスは、当該発明に従った電気化学的なエネルギー源の基体に少なくとも部分的に埋め込まれたものである。当該発明に従った電気化学的なエネルギー源は、理想的には、ラップトップというような、家庭用の電気器具と同様の、異なる種類の電子的なデバイスへパワー、及び、（生体）移植可能なもの、補聴器、自律的なネットワークデバイス、並びに、神経及び筋肉の刺激デバイスというような、相対的に小さい高いパワーの電気器具を提供するために適切なものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  基体、及び
−  前記の基体へと配された少なくとも一つのバッテリーセル
：を含む、電気化学的なエネルギー源であって、
前記バッテリーセルは、
−  陽極の層、
−  陰極の層、及び
−  前記の陽極及び前記の陰極を分離する固体の状態の電解質
：を含む、電気化学的なエネルギー源において、
前記陽極及び前記陰極の材料は、前記陽極及び前記陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、前記バッテリーセルの充電及び放電の間に、２０％と比べてより少ないものであるというように、各々他のものに対して仕立てられたものであることを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項２】
請求項１に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記陽極及び前記陰極の体積は、前記陽極及び前記陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、前記バッテリーセルの充電及び放電の間に２０％と比べてより少ないものであるというように、選抜されたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記陽極及び前記陰極は、前記陽極及び前記陰極の組み立て体の合計の体積の変化が、前記バッテリーセルの充電及び放電の間に１５％と比べてより少ない、好ましくは１０％と比べてより少ない、特に５％と比べてより少ないものであるというように、各々他のものに対して仕立てられたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気化学的なエネルギー源において、
少なくとも一つのバッテリーセルの前記陽極及び前記陰極の両方は、後に続く元素：Ｈ、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎａ、及びＫの少なくとも一つの活性な種の貯蔵に適合させられたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記陽極は、ＬｉｙＳｉを含むと共に、
前記陰極は、ＬｉｘＮｉＯ２を含む
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記電気化学的なエネルギー源は、非平面の幾何学的形状を有する
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気化学的なエネルギー源において、
少なくとも一つのセルの少なくとも一つの電極は、少なくとも一つのパターン化された表面が提供されたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項８】
請求項７に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記少なくとも一つの電極の前記少なくとも一つのパターン化された表面は、多重のキャビティーが提供されたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項９】
請求項８に記載の電気化学的なエネルギー源において、
少なくとも前記キャビティーの一部分は、ピラー、トレンチ、スリット、又は穴を形成する
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電気化学的なエネルギー源において、
前記電気化学的なエネルギー源は、各々他のものの上部にスタックされた多重のバッテリーセルを含む
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電気化学的なエネルギー源において、
カレントコレクターは、それぞれ、前記陽極及び前記陰極へ接続されたものであると共に、それにおいて、各々のカレントコレクターは、後に続く材料：Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、ＴａＮ、及びＴｉＮの少なくとも一つで作られたものである
ことを特徴とする、電気化学的なエネルギー源。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の少なくとも一つの電気化学的なエネルギー源及び前記の電気化学的なエネルギー源に接続された少なくとも電子的な構成部品を含む、電子的なデバイス。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電子的なデバイスにおいて、
少なくとも一つの電子的な構成部品は、前記電気化学的なエネルギー源の基体に少なくとも部分的に埋め込まれたものである
ことを特徴とする、電子的なデバイス。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の電子的なデバイスにおいて、
前記電気化学的なエネルギー源は、前記少なくとも一つの電子的な構成部品に少なくとも二つの電流制御器を選択的に電気的に接続するための制御ユニットを含む
ことを特徴とする、電子的なデバイス。
【請求項１５】
請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の電子的なデバイスにおいて、
少なくとも一つの電子的な構成部品は、検知する手段、制御する手段、通信手段、及び発動させる手段：からなる群より選抜されたものである
ことを特徴とする、電子的なデバイス。
【請求項１６】
請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の電子的なデバイスにおいて、
前記電子的なデバイス及び前記電気化学的なエネルギー源は、システム・イン・パッケージ（ＳｉＰ）を形成する
ことを特徴とする、電子的なデバイス。
【国際調査報告】
2010514123.tif 000067
2010514123.tif 000068
2010514123.tif 000069
2010514123.tif 000070
2010514123.tif 000071