JP2000228186A - 物理的に蒸着された電極部品およびその製法 - Google Patents

物理的に蒸着された電極部品およびその製法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電性基板に活物質のコーティングを形成す
るための新規な物理蒸着法を提供することを課題とす
る。 【解決手段】 上記の課題は、固体カソード、アノー
ド、およびアノードとカソードとを活性化するイオン伝
導性電解液からなる電気化学電池において、カソード
は、ａ）基板、および、ｂ）基板上にコーティングされ
た物理蒸着層として設けられたカソード活物質からなる
ことによって解決される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気的にエネルギ
ーを貯蔵する装置の技術に関し、さらに詳しくは、物理
的蒸着法によって製造される電気化学電池の電極または
コンデンサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】物理蒸着メッキは、対象となる材料を、
真空において材料がその蒸気圧に達するまで加熱する工
程からなる。蒸発した材料の分子線が、十分なエネルギ
ーを得て、その平均自由行程によって、それらが衝突し
て、基板上に沈着して、材料のコーティングが形成され
る。物理蒸着法は知られているが、それらは、電極活物
質を基板上に析出させて、電気化学電池用の電極部品を
作製したり、半導体材料や疑似容量性材料を基板上に析
出させて、コンデンサー用の電極部品を作製したりする
ためには、使用されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、物理蒸着法
の新規で、特徴的な利用を提供する。本発明は、基板、
好ましくは導電性基板に、電気化学的活物質のコーティ
ングを形成するものである。このようにして形成された
コーティング基板は、電極、例えば、一次電気化学電池
に組み込むためのカソード電極や、二次電気化学電池の
アノードおよび／またはカソードとして有用である。本
発明による導電性基板上に電極活物質を物理蒸着するこ
とによって作製される電極部品を組み込んだ電池の集合
体は、好ましくは、巻回電池の形態になっている。すな
わち、作製されたカソードは、アノードとセパレーター
とともに巻回されて、ゼリロール末端のタイプの配置、
すなわち巻回電池スタツクの形態にされて、アノード
は、巻回体の外側に位置し、ケースが負極の構造の電池
ケースと電気的に接触している。本発明は、他のタイプ
の電池、例えば、柱状型、ボビン型、平面型電池の形態
になっていてもよい。
【０００４】
【課題を解決するための手段】コンデンサーの場合、本
発明の物理蒸着法は、電気化学コンデンサーのアノード
やカソード、または電解コンデンサーのカソードを作製
するのに有用である。その形式に係わらず、コンデンサ
ーの配置は、一般に半導体性もしくは疑似容量性の酸化
物コーティング、窒化物コーティング、窒化炭素コーテ
ィング、または炭化物コーティングを備えたチタンもし
くはタンタルなどの導電性金属からなる基板を有してい
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例によると、導電
性基板上に電極活物質の物理蒸着コーティングを形成
し、これによって得られた電気化学電池の電極部品を形
成する。好適な実施例においては、この電極活物質は、
物理蒸着法によって基板上にカソード活物質を析出させ
て、電気化学電池のためのカソード部品を形成する。カ
ソード活物質は、金属、金属酸化物、混合金属酸化物、
金属硫化物および炭素質材料、並びに上記物質の混合物
からなる群から選択される。好適なカソード活物質とし
ては、酸化バナジウム銀、酸化バナジウム銀銅、二酸化
マンガン、二硫化チタン、酸化銅、酸化コバルト、酸化
クロム、硫化銅、硫化鉄、二硫化鉄、炭素およびフッ化
炭素が挙げられる。固体カソードは、優れた熱安定性を
示し、非固体状態のカソードよりも安全で反応性が小さ
い。
【０００６】好ましくは、固体カソード材料は、種々の
金属酸化物または金属酸化物／元素金属の組み合わせを
物理蒸着することによって形成される混合金属酸化物か
らなる。このようにして作製された材料は、貴金属およ
び／またはその酸化物を含む元素周期律表のＩＢ、ＩＩ
Ｂ、ＩＩＩＢ、ＩＶＢ、ＶＢ、ＶＩＢ、ＶＩＩＢおよび
ＶＩＩＩ族の金属および酸化物を含んでいる。
【０００７】限定されるわけではないが、例示すると、
一実施例としてのカソード活物質は、一般式Ａｇx Ｖ2
Ｏy を有する酸化バナジウム銀からなる。この酸化バナ
ジウム銀は、いずれかの相にある。例えば、β‐相の酸
化バナジウム銀は、一般式中においてｘ＝０．３５およ
びｙ＝５．１８を有し、γ‐相の酸化バナジウム銀は、
一般式中においてｘ＝０．７４およびｙ＝５．３７を有
し、ε‐相の酸化バナジウム銀は、一般式中においてｘ
＝１．０およびｙ＝５．５を有する。これらは、組み合
わせや相の混合であってもよい。好ましくは、カソード
物質は、酸化バナジウム銀からなるか、または同様の好
適な材料からなるかに係わらず、チタン、ステンレス
鋼、ニッケル、タンタル、白金、金またはアルミニウム
からなる基板上に物理蒸着法によって析出されている。
このようにして形成された実施例としての電極は、アル
カリ金属電気化学電池、特に、リチウム電気化学電池に
組み込まれ得る。
【０００８】本発明の他の実施例としては、物理蒸着法
によって上記の材料からなる導電性基板上にアルカリ化
材料をコーティングして、二次電気化学電池用のカソー
ドを作製する工程からなる。例えば、アルカリ化材料が
リチウム化材料である場合、好適な材料としては、バナ
ジウム、チタン、クロム、銅、錫、モリブデン、ニオ
ブ、鉄、ニッケル、コバルトおよびマンガンなどの金属
の酸化物、硫化物、セレン化物およびテルル化物が挙げ
られる。好適な酸化物は、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＭｎ 2 Ｏ
4 、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＣｏ0.92Ｓｎ0.08Ｏ2 およびＬ
ｉＣＯ1-x Ｎｉx Ｏ 2 である。二次電気化学電池のアノ
ードは、カーボンブラックなどのフィラメント状の電気
的導電材料とともに、炭素を含む特定の炭素質組成物か
らなる。したがって、本発明によると、特定の炭素質組
成物が、二次電池のアノード部品としておよび一次電気
化学電池のカソードとして使用されるために導電性基板
上に物理蒸着されてもよい。
【０００９】物理蒸着コーティングは、基板表面との機
械的結合に大きく依存する。それ故、電極基板は、コー
ティングの品質を確実にするため、適正に調節されるこ
とが重要である。表面は、操作している装置の潤滑油や
手の油によって汚れていないことが極めて重要である。
好適な基板表面の調製技術としては、きさげ、ワイヤブ
ラッシング、マシーニング、グリットブラスト、または
化学的処理によるものが挙げられる。また、調製される
表面は、調製後にできるだけ早くコーティングすること
によって表面が汚れたり、酸化する可能性を避けること
が望まれる。
【００１０】基板表面を洗浄した後、表面粗さは、電極
活物質の物理的蒸着コーティングを適正に適用するため
の次に最も重要な因子である。電極基板の表面を粗面化
する３つの方法が適当であり、それらはラフスレッド、
グリットブラスト、およびラフスレッドに引き続いて、
グリットブラストを行う組み合わせが挙げられる。これ
らは、化学蒸着技術においては公知である。本発明によ
ると、多数のカソード活物質およびリチウム化材料を含
む上記の電極活物質のいずれか１つが、真空において材
料が蒸気圧に達する温度に加熱される。好適な真空圧
は、約１０-2ｔｏｒｒ（約１０-5ａｔｍ）以上である
（すなわち、約１０-2ｔｏｒｒよりも減圧されてい
る）。そのような調製条件において、蒸発した材料は、
あらゆる方向に分子線を放射する。残った気体分子の平
均自由行程が材料の蒸発源からコーティングされる基板
までの距離より大きくなるのに十分なだけ真空は大きく
なければならない。したがって、本発明の物理蒸着法
は、分子の蒸気は、その源から基板まで移動して、中間
的な衝突や沈着を起こすことなく、所望のコーティング
を形成することが必要である。
【００１１】本発明の利点の１つとしては、本発明によ
る物理蒸着法によって作製される電極プレートが、現在
使用されている電極よりも薄くなるということである。
これによると、従来の電極作製技術よりも、小さな容器
に収納されるより大きな表面積の電池を作製することが
できる。この点に関して、電極活物質は、物理蒸着法に
よって基板の両面にコーティングされており、電極の活
性な表面積をさらに増加させることができる。基板は穿
孔されて、基板の両側のコーティングを互いに物理的に
接触させて、基板上の電極活物質を固定してもよい。
【００１２】カソード部品を有する本発明の実施例とし
ての電池は、好適な基板、例えば、チタン基板上に析出
された酸化バナジウム銀上にカソード活物質を物理蒸着
析出することによって作製されており、これは、例え
ば、Ｌｉ‐Ｓｉ、Ｌｉ‐ＢおよびＬｉ‐Ｓｉ‐Ｂの合金
および金属間化合物などのリチウム、ナトリウム、カリ
ウムなどの元素周期律表のＩＡ族およびその合金、並び
に金属間化合物からなる選択されるアノードから成る。
好適なアノードは、リチウムからなる。
【００１３】アノードの形態は、任意であるが、好まし
くは、アノードは、アノード金属の薄い金属シートまた
は箔であり、これは金属製アノード集電体、すなわち、
好ましくはニッケルからなる金属製アノード集電体にプ
レスまたはロールされて、アノード部品を形成する。本
発明の電気化学電池において、アノード部品は、好まし
くはニッケルからなるアノード集電体と同一材料からな
る延長タブまたはリードを有しており、これはケースが
負極の構造の導電性金属からなる電池ケースに溶接され
るなどしてそこに一体成形されている。また、アノード
は、他の幾何学的形状、例えば、ボビン型、円筒型、ペ
レット型などに成形して、低表面積の電池設計にしてい
てもよい。
【００１４】カソード活物質を好適な基板上に物理蒸着
することによって作製されたカソード部品を有する本発
明の実施例としての電池は、セパレーターを備えてお
り、アノードおよびカソード活電極間の物理的分離を行
っている。このセパレーターは、電気的絶縁材料からな
り、電極間の内部電気短絡を防止している。このセパレ
ーター材料は、アノードおよびカソード活物質と化学的
に不活性であり、電解液と化学的に反応せず、電解液に
不溶である。さらに、セパレーター材料は、電池の電気
化学反応の際に電解液の流通を可能にするのに十分な多
孔度を有している。例示できるセパレーター材料として
は、不織布ガラス、ポリプロピレン、ポリエチレン、ガ
ラス繊維材料、セラミックス、商品名ＺＩＴＥＸ（Chem
plast Inc.）として市販されているポリテトラフルオロ
エチレン膜、商品名ＣＥＬＧＡＲＤ（Celanese Plastic
Company, Inc.）として市販されているポリプロピレン
膜、および商品名ＤＥＸＩＧＬＡＳ（C.H. Dexter, Di
v., Dexter Corp. ）として市販されている膜が挙げら
れる。本発明に有用な他のセパレーター材料としては、
Ｐｙｓｚｃｚｅｋ等の米国特許第５，４１５，９５９号
に記載されるような、ハロゲン化ポリマー繊維からなる
織物セパレーターが挙げられる。なお、上記特許は、本
発明に譲受人に譲り受けられており、ここに参照として
組み込まれる。他の好適なハロゲン化ポリマー材料とし
ては、限定されるわけではないが、デュポン社の登録商
標Ｔｅｆｚｅｌとして市販されているポリエチレンテト
ラフルオロエチレン、Ａｌｌｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標Ｈａｌａｒとして市販され
ているポリエチレンクロロトルフルオロエチレン、およ
びポリビニリデンフルオライドが挙げられる。
【００１５】一般的にセパレーターの形態は、シート状
であり、アノードおよびカソードの電極間に配置され
て、その間の物理的接触を回避している。例えば、アノ
ードは、蛇状構造体に折り畳まれて、多数のカソードプ
レートがアノードの折り畳みの間に配置されて、電池ケ
ース内に受け入れられたり、また、電極の組み合わせが
巻回成形されて円筒型のゼリーロール構造体に形成され
たりする。
【００１６】カソード活物質を好適な基板上に物理蒸着
することによって作製されるカソード部品を有する本発
明の実施例としての電気化学電池は、アノードおよびカ
ソード電極を活性化する非水性の無機の導電性電解液を
含んでいる。この電解液は、電池の電気化学反応の際
に、アノードとカソードとの間のイオン移動のための媒
体としての役割を果たす。電極での電気化学反応は、移
動しているイオンを原子状態または分子状態に変換する
反応を含んでいる。すなわち、本発明に好適な非水性電
解液は、アノードおよびカソード材料と実質的に不活性
であり、それらはイオン伝導に不可欠な物性、すなわち
低粘度、低表面張力および湿潤性を有している。
【００１７】好適な電解液は、無機のイオン伝導性塩が
非水性溶媒に溶解されたものであり、さらに好ましく
は、この電解液は、低粘度溶媒および高誘電率溶媒から
なる非プロトン有機溶媒の混合物中に溶解されたイオン
性アルカリ金属塩を含んでいる。イオン伝導性塩は、ア
ノードイオンの移動のための媒体としての役割を果た
し、カソード活物質とインターカレートまたは反応す
る。固体のカソード／電解液系において、好適なイオン
形成アルカリ金属塩は、アノードからなるアルカリ金属
と類似のものである。本発明に有用な塩の例としては、
ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡｓＦ 6 、ＬｉＳｂＦ6 、ＬｉＢＦ
4 、ＬｉＡｌＣｌ4 、ＬｉＮＯ3 、ＬｉＧａＣｌ4、Ｌ
ｉＳＯ3 Ｆ、ＬｉＢ（Ｃ6 Ｈ5 ）4 、ＬｉＣｌＯ4 、Ｌ
ｉＣ（ＳＯ2 ＣＦ3）3 、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＯ3 ＳＣＦ2
ＣＦ3 、ＬｉＣ6 Ｆ5 ＳＯ3 、ＬｉＯ2 ＣＣＦ3 、Ｌ
ｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 およびＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、並び
に上記物質の混合物が挙げられる。
【００１８】低粘度溶媒としては、テトラヒドロフラン
（ＴＨＦ）、メチルアセテート（ＭＡ）、ジグリム、ト
リグリム、テトラグリム、ジメチルカーボネート（ＤＭ
Ｃ）、１，２‐ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジエチル
カーボネート、ジイソプロピルエーテル、１，２‐ジエ
トキシエタン（ＤＥＥ）、１‐エトキシ，２‐メトキシ
エタン（ＥＭＥ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰ
Ｃ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、メチルプ
ロピルカーボネート（ＭＰＣ）およびエチルプロピルカ
ーボネート（ＥＰＣ）、並びに上記物質の混合物が挙げ
られる。また、高誘電率溶媒としては、環状カーボネー
ト、環状エステルおよび環状アミド、例えば、プロピレ
ンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（Ｂ
Ｃ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、アセトニトリ
ル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド、γ‐バレロラクトン、γ‐ブチロ
ラクトン（ＧＢＬ）およびＮ‐メチル‐ピロリジノン
（ＮＭＰ）、並びに上記物質の混合物が挙げられる。Ｌ
ｉ／ＳＶＯまたはＬｉ／ＣＳＶＯカップルからなる好適
な電気化学電池において、好適な電解液は、ＰＣおよび
ＤＭＥの５０：５０体積比の混合物中における１．０Ｍ
〜１．４ＭのＬｉＰＦ6 またはＬｉＡｓＦ6 である。
【００１９】ここに記載する電池集合体の好適な形態
は、巻回電池と呼ばれる。すなわち、作製されたカソー
ド、アノードおよびセパレーターは、共に巻回されてゼ
リーロールの末端タイプの配置、すなわち巻回部品電池
スタックに形成されて、アノードは、巻回体の外側に位
置していて、ケースが負極の電池ケースと電気的接触し
ている。好適な上部および下部の絶縁体を使用して、巻
回電池スタックは、好適な寸法の金属性ケースに挿入さ
れる。この金属性ケースは、ステンレス鋼、軟鋼、ニッ
ケルメッキ軟鋼、チタンまたはアルミニウムなどの材料
からなるが、金属材料が電池の部品として使用されてい
るものと化学反応を起こさない限り、これらに限定され
るわけではない。
【００２０】電池のヘッダーは、金属製のディスク状の
ものからなり、ガラス金属シール／端子ピンフィードス
ルーを収容するための第１の孔と、電解液を充填するた
めの孔とを有している。使用されるガラスは、耐腐食性
のものであり、０〜５０重量％の珪素を含んでいるもの
であり、例えば、ＣＡＢＡＬ１２、ＴＡ２３またはＦＵ
ＳＩＴＥ４２５、もしくはＦＵＳＩＴＥ４３５が挙げら
れる。正極端子ピンフィードスルーは、好ましくはチタ
ンからなるが、モリブデンやアルミニウムからなるもの
を使用してもよい。電池のヘッダーは、電気化学電池の
他の部品と化学反応を起こさない元素からなり、耐腐食
性のものである。カソードリードは、ガラス金属シール
中の正極端子ピンに溶接されて、ヘッダーは、電極スタ
ックを含むケースと溶接される。その後、ケースは、上
記の電解液で充填されて、充填孔にステンレス鋼性ボー
ルを精密溶接するなどして密閉シールされるが、これら
に限定されるわけではない。上記の集合体は、本発明の
一実施例としての好適な構成であるケースが負極の電池
に関して記載したものである。しかしながら、当業者に
周知のように、本発明の実施例としての電気化学電池
は、ケースが正極の構造に作製されてもよい。
【００２１】本発明の他の実施例としては、半導体性も
しくは疑似容量性の酸化物コーティング、窒化物コーテ
ィング、窒化炭素コーティングまたは炭化物コーティン
グからなる物理蒸着コーティングを使用したものが挙げ
られる。このコーティングは、チタン、モリブデン、タ
ンタル、ニオブ、コバルト、ニッケル、ステンレス鋼、
タングステン、白金、パラジウム、金、銀、銅、クロ
ム、バナジウム、アルミニウム、ジルコニウム、ハフニ
ウム、亜鉛および鉄、並びに上記物質の混合物やその合
金などの導電性金属からなる基板上に析出される。半導
体性もしくは疑似容量性材料としては、第１の金属の酸
化物もしくはその前駆物質、第１の金属の窒化物もしく
はその前駆物質、第１の金属の窒化炭素もしくはその前
駆物質、および／または第１の金属の炭化物もしくはそ
の前駆物質、疑似容量性特性を有する第１の金属の酸化
物、窒化物、窒化炭素および炭化物が挙げられる。第１
の金属は、好ましくは、ルテニウム、コバルト、マンガ
ン、モリブデン、タングステン、タンタル、鉄、ニオ
ブ、イリジウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、
ロジウム、バナジウム、オスミウム、パラジウム、白金
およびニッケルからなる群から選択される。
【００２２】また、多孔性コーティングは、第２または
それ以上の金属を含んでいてもよい。第２の金属は、酸
化物、窒化物、窒化炭素もしくは炭化物またはその前駆
物質の形態にあり、これらはコンデンサー電極などのコ
ーティング箔に使用することが本質的には意図されてい
ないものである。この第２の金属は、第１の金属とは異
なり、タンタル、チタン、ニッケル、イリジウム、白
金、パラジウム、金、銀、コバルト、モリブデン、ルテ
ニウム、マンガン、タングステン、鉄、ジルコニウム、
ハフニウム、ロジウム、バナジウム、オスミウムおよび
ニオブからなる群から１つ以上選択されたものである。
本発明の好適な実施例において、多孔性コーティング
は、酸化物もしくはルテニウムおよびタンタル、または
その前駆物質を含んでいる。
【００２３】このようにして調製された半導体性もしく
は疑似容量性のコーティング基板は、電気化学コンデン
サーのアノードもしくはカソードまたは電解コンデンサ
ーのカソードとして有用である。このようなコンデンサ
ーのためのさらなる開示事項は、１９９７年５月１日に
出願された米国特許出願番号第０８／８４７９４８号に
記載されている。この出願は、本発明の譲受人に譲り受
けられており、ここに参照として組み込まれる。化学蒸
着工程のさらなる理解のためには、オハイオ州コロンブ
スのＢａｔｔｅｌｌｅ Ｍｅｍｏｒｉａｌ Ｉｎｓｔｉ
ｔｕｔｅのＣａｒｒｏｌｌ Ｆ．Ｐｏｗｅｌｌ、Ｊｏｓ
ｅｐｈ Ｈ．ＯｘｌｅｙおよびＪｏｈｎＭ．Ｂｌｏｃｋ
ｅｒ，Ｊｒ．によって編集され、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ
＆ Ｓｏｎｓ Ｉｎｃ．によって発行された「蒸着」
という本を参照することができる。その開示事項は、こ
こに参照として組み込まれる。
フロントページの続き (72)発明者 アシシュ シャー アメリカ合衆国、ニューヨーク州 14051、 イースト アムハースト、サン パブロ コート 10 (72)発明者 ニール ネーズルベック アメリカ合衆国、ニューヨーク州 14094、 ロックポート、キャンプベル ブールバー ド 6034

Claims (51)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固体カソード、アノード、および前記ア
    ノードと前記カソードとを活性化するイオン伝導性電解
    液からなる電気化学電池において、前記カソードは、 ａ）基板、および、 ｂ）前記基板上にコーティングされた物理蒸着層として
    設けられたカソード活物質からなることを特徴とする電
    気化学電池。
  2. 【請求項２】 前記基板は、柔軟性があることを特徴と
    する請求項１に記載の電気化学電池。
  3. 【請求項３】 前記基板は、チタン、ステンレス鋼、ニ
    ッケル、タンタル、白金、アルミニウムおよび金、並び
    に上記物質の混合物からなる群から選択されることを特
    徴とする請求項１に記載の電気化学電池。
  4. 【請求項４】 前記カソード活物質は、金属、金属酸化
    物、混合金属酸化物、金属硫化物および炭素質材料、並
    びに上記物質の混合物からなる群から選択されることを
    特徴とする請求項１に記載の電気化学電池。
  5. 【請求項５】 前記カソード活物質は、酸化バナジウム
    銀、酸化バナジウム銀銅、二酸化マンガン、二硫化チタ
    ン、酸化銅、酸化クロム、硫化銅、硫化鉄、二硫化鉄、
    酸化コバルト、酸化ニッケル、炭素およびフッ化炭素、
    並びに上記物質の混合物からなる群から選択されること
    を特徴とする請求項１に記載の電気化学電池。
  6. 【請求項６】 前記アノードは、ＩＡ族の金属からなる
    ことを特徴とする請求項１に記載の電気化学電池。
  7. 【請求項７】 前記アノードは、リチウムからなること
    を特徴とする請求項１に記載の電気化学電池。
  8. 【請求項８】 前記アノードおよび前記カソードと機能
    的に関連付けられる前記電解液は、非水性溶媒中に溶解
    されたイオン形成アルカリ金属塩からなり、前記塩の前
    記アルカリ金属は、前記アノードを構成する前記アルカ
    リ金属と同一であることを特徴とする請求項１に記載の
    電気化学電池。
  9. 【請求項９】 前記アノードの前記アルカリ金属は、リ
    チウムからなり、前記電解液を構成する前記イオン形成
    アルカリ金属塩は、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＳ
    ｂＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＡｌＣｌ4 、
    ＬｉＧａＣｌ4 、ＬｉＣ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）3 、ＬｉＮ
    （ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＯ3ＳＣＦ2 Ｃ
    Ｆ3 、ＬｉＣ6 Ｆ5 ＳＯ3 、ＬｉＯ2 ＣＣＦ3 、ＬｉＳ
    Ｏ3 Ｆ、ＬｉＢ（Ｃ6 Ｈ5 ）4 およびＬｉＣＦ3 ＳＯ
    3 、並びに上記物質の混合物からなる群から選択される
    ことを特徴とする請求項８に記載の電気化学電池。
  10. 【請求項１０】 前記非水性溶媒は、テトラヒドロフラ
    ン、メチルアセテート、ジグリム、トリグリム、テトラ
    グリム、ジメチルカーボネート、１，２‐ジメトキシエ
    タン、１，２‐ジエトキシエタン、１‐エトキシ，２‐
    メトキシエタン、ジエチルカーボネート、アセトニトリ
    ル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジ
    メチルアセトアミド、プロピレンカーボネート、エチレ
    ンカーボネート、γ‐バレロラクトン、γ‐ブチロラク
    トンおよびＮ‐メチル‐ピロリジノン、並びに上記物質
    の混合物からなる群から選択される少なくとも１種類の
    有機溶媒を含んでいることを特徴とする請求項８に記載
    の電気化学電池。
  11. 【請求項１１】 セパレーターが、前記アノードと前記
    カソードとの間に配置されて、それらの間の内部短絡接
    触を回避していることを特徴とする請求項１に記載の電
    気化学電池。
  12. 【請求項１２】 チタン、ステンレス鋼、軟鋼、ニッケ
    ル、ニッケルメッキ軟鋼およびアルミニウムからなる群
    から選択される材料から成る導電性ケース内に収容され
    た請求項１に記載の電気化学電池。
  13. 【請求項１３】 前記アノードは、リチウムアノード活
    物質からなり、これはニッケル集電体と電気的に接触し
    ており、前記カソードは、酸化バナジウム銀活物質から
    なり、これはチタン集電体と電気的に接触しており、前
    記アノードおよび前記カソードは、プロピレンカーボネ
    ートおよび１，２‐ジメトキシエタンの５０：５０体積
    比混合物中に１．０ＭのＬｉＡｓＦ6 を含む電解液で活
    性化されていることを特徴とする請求項１に記載の電気
    化学電池。
  14. 【請求項１４】 前記カソード活物質の前記コーティン
    グは、約０．００１インチ〜約０．４インチの厚さを有
    する物理蒸着生成物であることを特徴とする請求項１に
    記載の電気化学電池。
  15. 【請求項１５】 前記基板は、洗浄されており、粗面化
    された表面構造を備えていることを特徴とする請求項１
    に記載の電気化学電池。
  16. 【請求項１６】 前記基板は、穿孔されていることを特
    徴とする請求項１に記載の電気化学電池。
  17. 【請求項１７】 穿孔された前記基板は、その両側に物
    理蒸着されたカソード活物質を支持しており、前記穿孔
    を通じて前記基板上の前記カソード活物質を固定してい
    ることを特徴とする請求項１６に記載の電気化学電池。
  18. 【請求項１８】 前記アノードは、リチウムからなり、
    前記カソードは、チタンからなる前記基板上に物理蒸着
    された前記カソード活物質としての酸化バナジウム銀か
    らなり、前記電解液は、有機溶媒に溶解されたＬｉＰＦ
    6 からなることを特徴とする請求項１に記載の電気化学
    電池。
  19. 【請求項１９】 ａ）ケース、 ｂ）リチウムをインターカレートする負電極活物質から
    なる負電極、 ｃ）基板上にコーティングされた物理蒸着層を備えた正
    電極活物質からなる正電極、 ｄ）前記ケース内に収容された前記負電極および前記正
    電極を活性化する電解液からなり、前記正電極活物質
    は、バナジウム、チタン、クロム、銅、錫、モリブデ
    ン、ニオブ、鉄、ニッケル、コバルトおよびマンガン、
    並びに上記物質の混合物からなる群から選択される少な
    くとも１つのリチウム化酸化物、リチウム化硫化物、リ
    チウム化セレン化物およびリチウム化テルル化物からな
    る群から選択されることを特徴とする二次電気化学電
    池。
  20. 【請求項２０】 ａ）電気的導電性材料からなる基板、
    および ｂ）前記基板上に支持されたカソード活物質からなる層
    からなり、カソード活物質からなる前記層は、物理蒸着
    コーティング法によって前記基板上に析出されているこ
    とを特徴とする電気化学電池のカソード。
  21. 【請求項２１】 前記基板は、柔軟性があることを特徴
    とする請求項２０に記載のカソード。
  22. 【請求項２２】 前記基板は、チタンもしくはアルミニ
    ウムまたはその混合物から成ることを特徴とする請求項
    ２０に記載のカソード。
  23. 【請求項２３】 前記カソード活物質は、金属、金属酸
    化物、混合金属酸化物、金属硫化物および炭素質材料、
    並びに上記物質の混合物からなる群から選択されること
    を特徴とする請求項２０に記載のカソード。
  24. 【請求項２４】 前記カソード活物質は、酸化バナジウ
    ム銀、酸化バナジウム銀銅、二酸化マンガン、二硫化チ
    タン、酸化銅、酸化クロム、硫化銅、硫化鉄、二硫化
    鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、炭素およびフッ化炭
    素、並びに上記物質の混合物からなる群から選択される
    ことを特徴とする請求項２０に記載のカソード。
  25. 【請求項２５】 前記カソード活物質の前記コーティン
    グは、約０．００１インチ〜約０．４インチの厚さを有
    する物理蒸着生成物であることを特徴とする請求項２０
    に記載のカソード。
  26. 【請求項２６】 前記基板は、洗浄されており、粗面化
    された表面構造を備えていることを特徴とする請求項２
    ０に記載のカソード。
  27. 【請求項２７】 前記基板は、穿孔されていることを特
    徴とする請求項２０に記載のカソード。
  28. 【請求項２８】 穿孔された前記基板は、その両側に物
    理蒸着されたカソード活物質を支持しており、前記穿孔
    を通じて前記基板上の前記カソード活物質を固定してい
    ることを特徴とする請求項２７に記載のカソード。
  29. 【請求項２９】 電気化学電池のカソードの製造方法で
    あって、 ａ）基板を用意する工程、および ｂ）前記基板上にカソード活物質を物理蒸着して前記カ
    ソードを調製する工程からなることを特徴とする方法。
  30. 【請求項３０】 前記カソード活物質は、金属、金属酸
    化物、混合金属酸化物、金属硫化物および炭素質材料、
    並びに上記物質の混合物からなる群から選択されること
    を特徴とする請求項２９に記載の方法。
  31. 【請求項３１】 前記カソード活物質は、酸化バナジウ
    ム銀、酸化バナジウム銀銅、二酸化マンガン、二硫化チ
    タン、酸化銅、酸化クロム、硫化銅、硫化鉄、二硫化
    鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、炭素およびフッ化炭
    素、並びに上記物質の混合物からなる群から選択される
    ことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
  32. 【請求項３２】 前記基板の表面は、前記カソード活物
    質を物理蒸着する前に粗面化されていることを特徴とす
    る請求項２９に記載の方法。
  33. 【請求項３３】 前記基板は、柔軟性部材であることを
    特徴とする請求項２９に記載の方法。
  34. 【請求項３４】 前記基板は、前記カソード活物質を物
    理蒸着する前に穿孔されていることを特徴とする請求項
    ２９に記載の方法。
  35. 【請求項３５】 前記カソード活物質は、前記基板の両
    側に前記カソード活物質を物理蒸着することによって、
    前記穿孔を通じて前記基板上に固定されていることを特
    徴とする請求項３４に記載の方法。
  36. 【請求項３６】 前記カソード活物質の前記コーティン
    グは、約０．００１インチ〜約０．４インチの厚さで前
    記基板上に物理蒸着されていることを特徴とする請求項
    ２９に記載の方法。
  37. 【請求項３７】 前記基板は、チタン、ステンレス鋼、
    ニッケル、タンタル、白金、アルミニウムおよび金、並
    びに上記物質の混合物からなる群から選択されることを
    特徴とする請求項２９に記載の方法。
  38. 【請求項３８】 ａ）電気的導電性材料からなるケース
    を用意する工程、 ｂ）前記ケース内にアノードを用意する工程、 ｃ）カソード集電体を用意する工程、 ｄ）前記カソード集電体上にカソード活物質のコーティ
    ングを物理蒸着してカソードを調製する工程、 ｅ）前記カソードおよび前記アノードを前記ケース内に
    配置する工程および ｆ）前記アノードおよび前記カソードを前記ケース内に
    充填されたイオン伝導性電解液で活性化する工程からな
    る電気化学電池の製造方法。
  39. 【請求項３９】 前記カソード活物質は、金属、金属酸
    化物、混合金属酸化物、金属硫化物および炭素質材料、
    並びに上記物質の混合物からなる群から選択されること
    を特徴とする請求項３８に記載の方法。
  40. 【請求項４０】 前記基板は、柔軟性部材であることを
    特徴とする請求項３８に記載の方法。
  41. 【請求項４１】 前記基板の表面は、前記カソード活物
    質を物理蒸着する前に粗面化されていることを特徴とす
    る請求項３８に記載の方法。
  42. 【請求項４２】 前記基板は、前記カソード活物質を物
    理蒸着する前に穿孔されていることを特徴とする請求項
    ３８に記載の方法。
  43. 【請求項４３】 前記カソード活物質は、前記基板の両
    側に前記カソード活物質を物理蒸着することによって、
    前記穿孔を通じて前記基板上に固定されていることを特
    徴とする請求項４２に記載の方法。
  44. 【請求項４４】 前記カソード活物質の前記コーティン
    グは、約０．００１インチ〜約０．４インチの厚さで前
    記基板上に物理蒸着されていることを特徴とする請求項
    ３８に記載の方法。
  45. 【請求項４５】 前記基板は、チタン、ステンレス鋼、
    ニッケル、タンタル、白金、アルミニウムおよび金、並
    びに上記物質の混合物からなる群から選択されることを
    特徴とする請求項３８に記載の方法。
  46. 【請求項４６】 前記アノードは、リチウムからなるこ
    とを特徴とする請求項３８に記載の方法。
  47. 【請求項４７】 ａ）ケース、 ｂ）導電性金属からなる基板、 ｃ）第１の金属からなる第１の疑似容量性金属化合物ま
    たはその前駆物質から少なくとも成るコーティングが、
    物理蒸着法によって前記基板の表面に形成されてなる第
    １の電極、 ｄ）対電極、および ｅ）前記第１の電極および前記対電極を活性化する電解
    液からなり、前記第１の疑似容量性金属化合物は、酸化
    物、窒化物、窒化炭素および炭化物、並びに上記物質の
    混合物からなる群から選択されることを特徴とするコン
    デンサー。
  48. 【請求項４８】 前記第１の金属は、ルテニウム、モリ
    ブデン、タングステン、タンタル、コバルト、マンガ
    ン、ニッケル、イリジウム、鉄、チタン、ジルコニウ
    ム、ハフニウム、ロジウム、バナジウム、オスミウム、
    パラジウム、白金およびニオブ、並びに上記物質の混合
    物からなる群から選択されることを特徴とする請求項４
    ７に記載のコンデンサー。
  49. 【請求項４９】 前記コーティングは、タンタル、チタ
    ン、ニッケル、イリジウム、白金、パラジウム、金、
    銀、コバルト、モリブデン、ニオブ、ルテニウム、マン
    ガン、タングステン、鉄、ジルコニウム、ハフニウム、
    ロジウム、バナジウムおよびオスミウム、並びに上記物
    質の混合物からなる群から選択される第２の金属を含む
    ことを特徴とする請求項４７に記載のコンデンサー。
  50. 【請求項５０】 前記コーティングは、ルテニウムおよ
    びタンタルからなることを特徴とする請求項４７に記載
    のコンデンサー。
  51. 【請求項５１】 前記基板は、タンタル、チタン、ニッ
    ケル、モリブデン、ニオブ、コバルト、ステンレス鋼、
    タングステン、白金、パラジウム、金、銀、銅、クロ
    ム、バナジウム、アルミニウム、ジルコニウム、ハフニ
    ウム、亜鉛および鉄、並びに上記物質の混合物からなる
    ことを特徴とする請求項４７に記載のコンデンサー。
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