能量存储装置制造方法及图纸

一种方法包括在基底上提供用于能量存储装置的堆叠，该堆叠包括第一电极层、第二电极层以及在第一电极层和第二电极层之间的电解质层。至少穿过第二电极层和电解质层形成凹槽，使得凹槽在第二电极层中比在电解质层中更宽。在凹槽中提供电绝缘材料。在凹槽中在绝缘材料上提供导电材料。材料上提供导电材料。材料上提供导电材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能量存储装置


[0001]本专利技术涉及制造能量存储装置的方法、能量存储装置以及用于制造能量存储装置的中间结构。

技术介绍

[0002]诸如固态薄膜电池的能量存储装置可以通过在基底上形成层的堆叠来生产。层的堆叠通常包括第一电极层、第二电极层以及在第一电极层和第二电极层之间的电解质层。然后可以将堆叠和基底的组合切割成单独的部分以形成单独的电池。
[0003]为了避免短路，可以提供电绝缘材料以使第一电极层与第二电极层绝缘。第一电极层和第二电极层可各自经由导电材料连接至外部电路。
[0004]期望提供一种比已知制造方法更简单或更有效的制造能量存储装置的方法。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术的第一方面，提供了一种方法，包括：
[0006]在基底上提供用于能量存储装置的堆叠，所述堆叠包括第一电极层、第二电极层以及在第一电极层和第二电极层之间的电解质层；
[0007]至少穿过第二电极层和电解质层形成凹槽，使得凹槽在第二电极层中比在电解质层中更宽；
[0008]在凹槽中提供电绝缘材料；以及
[0009]在凹槽中在绝缘材料上提供导电材料。
[0010]通过形成在第二电极层中比在电解质层中更宽的凹槽，可以将电绝缘材料更有效地包含在凹槽内。凹槽中的导电材料的容纳也可以得到改善。例如，导电材料可以主要或全部位于凹槽的较宽部分内，与其他方式相比，这可以为导电材料提供更大的容纳区域。因此，这可以减少导电材料与凹槽外部的堆叠的部分之间的接触，否则如果导电材料没有充分地容纳在凹槽内，则可能发生这样的接触。因此，可以使用更少量的导电材料来在第一电极层或第二电极层之一与电连接器之间提供足够的电连接(例如用于连接至外部电路)。因此，该方法可以允许更有效地制造能量存储装置。
[0011]在示例中，至少穿过所述第二电极层和所述电解质层形成所述凹槽会形成所述电解质层的暴露表面，所述电解质层的暴露表面比所述第二电极层的暴露表面对于导电材料更易润湿。在这些示例中，导电材料优选地润湿电解质层的暴露表面而不是第二电极层的暴露表面。例如在电解质的暴露表面在凹槽内的情况下，这可以进一步改善导电材料在凹槽内的容纳。
[0012]在第二电极层比第一电极层更远离基底的示例中，第二电极层的暴露表面的第一部分可以在凹槽的外部。第二电极层的暴露表面的第一部分可以例如是堆叠的暴露表面，其与堆叠的未暴露表面相反，该未暴露表面与基底接触。因此，堆叠的暴露表面可以是堆叠的上表面。在诸如此类的示例中，导电材料可优选润湿凹槽内的电解质层的暴露表面，而不
是润湿凹槽外部的第二电极层的暴露表面的第一部分。因此，导电材料可以优选地保留在凹槽内，而不是在凹槽外部接触第二电极层的暴露表面的第一部分。这可以进一步改善将导电材料限制在凹槽内。
[0013]在诸如这样的示例中，在凹槽中提供导电材料可以包括在第二电极层的暴露表面的第一部分上沉积导电材料，从而导电材料流入凹槽中。因此，在这种情况下，导电材料可以自发地移动到凹槽中，而不会受到外部刺激。例如，第二电极层的暴露表面与电解质层之间的润湿性差异可能足以使导电材料从接触第二电极层的暴露表面的第一部分行进到接触电解质层。这可以减少对导电材料的沉积位置的制造限制。例如，代替将导电材料精确地沉积在凹槽内，可以替代地将导电材料沉积在较大的沉积区域上(例如，在第二电极层的暴露表面的第一部分上)。尽管如此，导电材料仍可以流入凹槽中。这样，可以以更直接的方式将导电材料设置在凹槽中。
[0014]在示例中，所述电解质层的暴露表面比所述第二电极层的暴露表面的第一部分更具亲水性。在导电材料优选润湿具有较高亲水性(即具有较低疏水性)的表面的情况下可能是这种情况。在这种情况下，导电材料可不润湿第二电极层的暴露表面的第一部分并移动以接触凹槽内电解质层的暴露表面。
[0015]在示例中，穿过第二电极层、电解质层和第一电极层形成凹槽以形成基底的暴露表面。在这些示例中，电绝缘材料可以在凹槽内接触电解质层和第一电极层的暴露表面，从而改善第一电极层与第二电极层的绝缘。在示例中，基底的暴露表面比电解质层的暴露表面对于电绝缘材料更易润湿。这可以进一步帮助电绝缘材料进入凹槽中的运动。例如，由于电绝缘材料优选润湿基底的暴露表面，因此电绝缘材料可以朝向基底的暴露表面移动，进一步移入凹槽中。然后，电绝缘材料可以保持与基底的暴露表面接触，而不是接触对于电绝缘材料润湿性更小的电解质层的暴露表面。这样，可以将电绝缘材料有效且直接地限制在凹槽内。
[0016]在示例中，在凹槽中提供电绝缘材料包括在电解质的暴露表面上沉积电绝缘材料，由此电绝缘材料流动成与基底的暴露表面接触。在这些示例中，电绝缘材料可以自发地移动到凹槽中。如关于导电材料的沉积类似地解释的，这可以允许将电绝缘材料沉积在更大的沉积面积上，从而简化了能量存储装置的制造。
[0017]在示例中，所述电解质层的暴露表面比基底的暴露表面更具亲水性。当电绝缘材料对具有较低亲水性(即具有较高疏水性)的表面具有更大的亲和力时，可能是这种情况。在这种情况下，电绝缘材料可不润湿电解质层的暴露表面并移动以在凹槽内接触基底的暴露表面。
[0018]在示例中，电解质层的暴露表面比电绝缘材料对于导电材料更易润湿。因此，由于导电材料对电解质层的暴露表面具有更大的亲和力，因此导电材料可以不润湿电绝缘材料。这可以鼓励导电材料远离电绝缘材料移动，并与在凹槽内的第二电极层的第二部分接触。这可以改善导电材料和第二电极层之间的电连接。可以以这种方式自发地进行电绝缘材料的不润湿，而无需外部刺激，从而简化了导电材料与第二电极层之间电接触的产生。
[0019]在示例中，所述电解质层的暴露表面比电绝缘材料更具亲水性。在导电材料优选润湿具有较高亲水性(即具有较低疏水性)的表面的情况下可能是这种情况。这可能导致导电材料不润湿电绝缘材料并移动成与第二电极层接触。
[0020]在示例中，在所述凹槽中提供所述导电材料之后，所述第二电极层的暴露表面基本上不存在所述导电材料。因此，在这些示例中，导电材料可以容纳在凹槽内，而不会溢出以接触堆叠的其他表面，例如第二电极层的暴露表面。这可以允许在能量存储装置的制造中使用更少量的导电材料。因此可以更有效地制造能量存储装置。
[0021]在示例中，将所述导电材料设置在所述凹槽中，使得所述导电材料与所述电解质层的暴露表面和所述电绝缘材料的表面接触。因此，导电材料可以由电解质层的暴露表面和电绝缘材料的表面两者支撑或以其他方式接触。在这些情况下，在堆叠已经被分成多个电池之后，导电材料可以朝向用于能量存储装置的电池的暴露表面延伸。例如，导电材料的一侧可以与电池的一侧齐平。与导电材料凹进或远离电池的暴露表面相比，这可以允许电池更直接地与其他电池或与其他电路(例如外部电路)连接。
[0022]在示例中，所述电解质层的暴露表面在与所述基底的表面垂直的方向上具有大于或等于大约5微米的宽度。通过该宽度，电解质层的暴露表面可以足够宽以在凹槽内包含相对较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：在基底上提供用于能量存储装置的堆叠，所述堆叠包括第一电极层、第二电极层以及在第一电极层和第二电极层之间的电解质层；至少穿过第二电极层和电解质层形成凹槽，使得凹槽在第二电极层中比在电解质层中更宽；在凹槽中提供电绝缘材料；以及在凹槽中在绝缘材料上提供导电材料。2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少穿过所述第二电极层和所述电解质层形成所述凹槽会形成所述电解质层的暴露表面，对于导电材料，所述电解质层的暴露表面比所述第二电极层的暴露表面更易润湿。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二电极层比所述第一电极层更远离基底，其中，第二电极层的暴露表面的第一部分在凹槽的外部。4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述凹槽中提供所述导电材料包括：在第二电极层的暴露表面的第一部分上沉积导电材料，从而导电材料流入凹槽中。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述电解质层的暴露表面比所述第二电极层的暴露表面的第一部分更具亲水性。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中，所述凹槽形成为穿过所述第二电极层、所述电解质层和所述第一电极层以形成所述基底的暴露表面，其中所述基底的暴露表面比所述电解质层的暴露表面更易被电绝缘材料润湿。7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述凹槽中提供所述电绝缘材料包括：在电解质层的暴露表面上沉积电绝缘材料，由此电绝缘材料流动成与基底的暴露表面接触。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述电解质层的暴露表面比所述基底的暴露表面更具亲水性。9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法，其中，对于所述导电材料，所述电解质层的暴露表面比所述电绝缘材料更易润湿。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述电解质层的暴露表面比所述电绝缘材料更具亲水性。11.根据权利要求2至10中任一项所述的方法，其中，在所述凹槽中提供所述导电材料之后，所述第二电极层的暴露表面基本上不存在所述导电材料。12.根据权利要求2至11中任一项所述的方法，其中，在所述凹槽中提供导电材料，使得所述导电材料与所述电解质层的暴露表面和所述电绝缘材料的表面接触。13.根据权利要求2至12中任一项所述的方法，其中，所述电解质层的暴露表面在与所述基底的表面的平面平行的平面中具有大于或等于大约5微米的宽度。14.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述凹槽中提供导电材料，使得所述导电材料与所述第二电极层的暴露表面的位于所述凹槽内的第二部分接触。15.根据权利要求14所述的方法，其中，对于所述导电材料，所述第二电极层的暴露表面的第二部分比所述电绝缘材料更易润湿。16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中，在凹槽中的电绝缘材料具有弯曲
表面。17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，所述凹槽具有基本上T形的横截面。18....

【专利技术属性】
技术研发人员：J霍华德，M伦达尔，
申请(专利权)人：戴森技术有限公司，
类型：发明
国别省市：