用于制造柔性层堆叠的方法和设备以及柔性层堆叠技术

本公开内容提供一种用于制造柔性层堆叠(100)的方法。所述方法包括：提供(310)柔性基板(101)；在柔性基板(101)之上沉积(320)第一层(110)，第一层(110)包括第一材料；在第一层(110)之上沉积(330)第二层(120)，第二层(120)包括第二材料；和去除(340)柔性基板(101)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造柔性层堆叠的方法和设备以及柔性层堆叠
本公开内容的示例涉及一种用于制造柔性层堆叠的方法和设备，并且涉及一种柔性层堆叠。本公开内容的示例特别涉及一种用于制造锂电池的负极的方法和设备，并且涉及锂电池的负极。
技术介绍
已知用于在基板上沉积材料的许多方法。例如，基板可通过物理气相沉积(PVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺等来进行涂布。一般来说，在处理设备或处理腔室中执行工艺，待被涂布的基板位于处理设备或处理腔室中。在设备中提供沉积材料。多种材料(包括材料的氧化物、氮化物或碳化物)可用于沉积在基板上。此外，可使用非真空涂布方法。例如，卷对卷涂布(roll-to-roll-coating)工艺可用于制造锂(Li)电池，卷对卷涂布工艺诸如是槽模涂布(slotdiecoating)。已涂布的材料可使用于许多应用中及许多
中。例如，已涂布的材料可使用于微电子领域中，诸如用于制造锂电池。其他应用一般包括薄膜电池、电致变色窗、绝缘面板、有机发光二极管(OLED)面板、具有TFT的基板、滤色片或类似应用。在锂电池的情况中，期望具有高能量密度或储能密度，能量密度或储能密度可视为储存在每单位体积的空间(Wh/l)或每重量的质量(Wh/kg)的给定系统或区域中的能量的量。例如，可通过将数个单元结合成锂电池来增加能量密度，所述数个单元通过两相邻单元之间的共同正极相互连接。鉴于上述内容，克服本领域中至少一些问题的用于制造柔性层堆叠的方法、用于制造柔性层堆叠的设备及柔性层堆叠是有益的。本公开内容旨在提供能够实现高能量密度的柔性层和/或特别薄的柔性层。
技术实现思路
鉴于上述内容，提供根据独立权利要求的用于冷却基板的处理腔室和方法。本申请的其他方面、优点及特征由从属权利要求、说明书及附图而显而易见。根据本公开内容的一方面，提供一种用于制造柔性层堆叠的方法。所述方法包括提供柔性基板；在柔性基板之上沉积第一层，第一层包括第一材料；在第一层之上沉积第二层，第二层包括第二材料；和去除柔性基板。根据本公开内容的另一方面，提供一种用于制造锂(Li)电池的负极的方法。所述方法包括：使用辊布置(rollerarrangement)在真空腔室中导引柔性基板；在柔性基板之上沉积第一层，第一层包括锂；在第一层之上沉积第二层，第二层包括铜；在第二层之上沉积第三层，第三层包括锂；和去除柔性基板。根据本公开内容的另一方面，提供一种用于制造柔性层堆叠的设备。所述设备包括：辊布置，用于导引柔性基板；第一沉积源布置，经构造以在柔性基板之上沉积第一层，第一层包括第一材料；第二沉积源布置，经构造以在第一层之上沉积第二层，第二层包括第二材料；和第三沉积源布置，经构造以在第二层之上沉积第三层，第三层包括第一材料。根据本公开内容的另一方面，提供一种用于锂电池的负极。所述负极是柔性的且包括：第一层，所述第一层包括锂且具有等于或大于5μm且/或等于或小于15μm的厚度；第二层，所述第二层包括铜且具有等于或小于10μm的厚度，所述第二层的厚度较佳地等于或小于8μm，典型地等于或小于7μm，特别地等于或小于5μm；和第三层，所述第三层包括锂且具有等于或大于5μm且/或等于或小于15μm的厚度。示例还针对用于执行所公开的方法的设备，并且包括用于执行所描述的方法方框的设备部件。这些方法方框可通过硬件构件、由合适的软件编程的计算机、两者的任何结合或任何其他方式执行。此外，根据本申请的示例还针对操作所描述的设备的方法。其包括用于执行设备的功能的方法方框。附图说明为了可详细地了解本公开内容的上述特征，可参照示例获得以上简要概述的本公开内容的更特定的描述。附图与本公开内容的示例有关且被说明于下：图1示出根据本文描述的示例的柔性层堆叠的示意图；图2A-C示出根据本文描述的示例的在不同处理状态的柔性层堆叠的示意图；图3A-D示出根据本文描述的示例的在不同处理状态的柔性层堆叠的示意图；图4A-B示出根据本文描述的示例的从柔性层堆叠去除柔性基板的示意图；图5示出根据本文描述的示例的柔性层堆叠的示意图；图6示出根据本文描述的示例的用于制造柔性层堆叠的设备的示意图；图7示出根据本文描述的示例的用于制造柔性层堆叠的设备的示意图；和图8示出根据本文描述的示例的用于制造柔性层堆叠的方法的流程图。具体实施方式现在将详细参照本公开内容的多种示例，本公开内容的多种示例的一个或多个示例示出于图中。在下面图的描述中，相同参考编号意指相同构件。通常，针对各个示例的相异之处进行描述。通过解释本公开内容的方式提供示例且示例不意为本公开内容的限制。此外，图示或描述为一示例的部分的特征可用于其他示例或与其他示例结合，以产生另外的示例。旨在使本说明包括这些修改及变化。此外，在下面的描述中，例如为辊布置的部件的辊或辊装置可理解为提供一表面的装置，此表面在基板出现于沉积布置(诸如沉积设备或沉积腔室)中期间可与基板(或基板的一部分)接触。辊装置的至少一部分可包括圆状形状，以用于接触基板。在一些示例中，辊装置可具有实质上圆柱形状。实质上圆柱形状可形成于直纵轴的周围或可形成于弯曲纵轴的周围。根据一些示例，本文描述的辊装置可适用于接触柔性基板。本文所意指的辊装置可为：导引辊，所述导引辊适用于在基板进行涂布(或基板的一部分进行涂布)时导引基板或在基板出现在沉积设备中时导引基板；延展辊(spreaderroller)，所述延展辊适用于给待涂布的基板提供限定的张力；转向辊(deflectingroller)，所述转向辊用于根据限定的行进路径或类似物使基板转向。根据本文描述的一些示例，本文描述的柔性基板(柔性基板也可称为膜)可包括如PET、HC-PET、PE、PI、PU、TaC、一或多种金属、纸、上述材料的组合的材料，并且可包括如硬涂(HardCoated)PET(例如HC-PET、HC-TAC)的已经涂布的基板及类似物。根据本文描述的可与其他示例结合的示例，提供用于制造柔性层堆叠的方法，特别是用于制造锂(Li)电池的负极的方法。其中提供柔性基板。包括第一材料的第一层沉积于柔性基板之上。包括第二材料的第二层沉积于第一层之上。接着，柔性基板被去除。柔性基板可视为临时的载体。根据本文描述的示例，预定厚度的一或多层可在柔性基板从沉积于柔性基板上的这些层去除之前沉积于柔性基板上。特别地，可准确地控制各个层的厚度。此外，柔性层堆叠的处理可被改善，因为柔性层可在制造期间保护沉积于其上的层而避免环境的影响。图1示出根据本文描述的示例的柔性层堆叠100。图1中所示的柔性层堆叠100包括第一层110、第二层120和第三层130。虽然图1中将柔性层堆叠100示为具有三层，但本领域普通技术人员将理解柔性层堆叠100可包括更多或更少数量的层，所述层可设置于图1中所示的第一层110、第二层120和/或第三层130之上、下和/或之间。根据本文描述的一些示例，第一层110可包括第一材料，并且/或者第二层120可包括第二材料。此外，第三层130可包括第三材料或第三层130可包括第一层110的第一材料。例如，第一材料可为碱金属，诸如锂。第二材料可为导电材料，典型地为金属，金属诸如铜(Cu)或镍(Ni)。此外，第二层120本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造柔性层堆叠(100)的方法，所述方法包括：提供柔性基板(101)；在所述柔性基板(101)之上沉积第一层(110)，所述第一层(110)包括第一材料；在所述第一层(110)之上沉积第二层(120)，所述第二层(120)包括第二材料；和去除所述柔性基板(101)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于制造柔性层堆叠(100)的方法，所述方法包括：提供柔性基板(101)；在所述柔性基板(101)之上沉积第一层(110)，所述第一层(110)包括第一材料；在所述第一层(110)之上沉积第二层(120)，所述第二层(120)包括第二材料；和去除所述柔性基板(101)。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述第二层(120)之上沉积第三层(130)，其中所述第三层(130)包括所述第一材料。3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述第一材料是碱金属，诸如锂。4.如权利要求1至3的任一项所述的方法，其中所述第一层(110)形成等于或小于约25μm，较佳地等于或小于20μm，典型地等于或小于15μm，并且/或较佳地等于或大于3μm，典型地等于或大于5μm的厚度。5.如权利要求1至4的任一项所述的方法，其中所述第二材料是导电材料，较佳地是金属，所述金属诸如铜或镍，典型地其中所述第二材料是铜。6.如权利要求1至5的任一项所述的方法，进一步包括：在真空腔室(205)中使用辊布置(250)导引所述柔性基板(101)。7.如权利要求1至6的任一项所述的方法，其中所述柔性基板(101)经构造以充当用于所述第一层(110)的保护层，特别地在所述柔性层堆叠(100)的制造期间充当用于所述第一层(110)的保护层。8.如权利要求1至7的任一项所述的方法，其中去除所述柔性基板(101)的步骤包括将所述柔性基板(101)剥离所述第一层(110)。9.如权利要求1至8的任一项所述的方法，其中去除所述柔性基板(101)的步骤包括蚀刻所述柔性基板(101)。10.如权利要求1至9的任一项所述的方法，进一步包括：在所述柔性基板(101)之上提供释放层(105)，特别地在沉积所述第一层(110)之前在所述柔性基板(101)之上提供所述释放层(105)，其中典型地所述释放...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·德皮施，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US