能源存储装置的堆叠制造方法及图纸

一种方法，包括获得用于能量存储装置的堆叠，该堆叠包括第一电极层和电解质层。该方法包括在第一电极层的暴露部分和电解质层的暴露部分上沉积第一材料。该方法包括在第一材料上沉积第二材料并形成堆叠的第二电极层，并提供与第二电极层的电连接，以通过第二材料连接至另一这样的第二电极层。电解质层在第一电极层和第二电极层之间。由此第一材料使第一电极层和电解质层的暴露部分与第二材料绝缘。还公开了一种用于保持自上而下的喷墨材料沉积的设备。设备。设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能源存储装置的堆叠


[0001]本专利技术涉及一种用于能量存储装置的堆叠，并且更具体地但非排他地涉及用于处理用于能量存储装置的堆叠的方法和设备。

技术介绍

[0002]生产诸如包括电极层、电解质层和集流体层的固态薄膜电池之类的能量存储装置的已知方法是首先形成堆叠，该堆叠包括形成在基板上的第一集流层，电极层，电解质层，第二电极层和第二集流层。然后将堆叠切成单独的部分以形成单个电池。然后，例如，为了防止各层的钝化和可能的短路，可以在每个电池上涂覆保护层。
[0003]为了与电池形成电连接，例如为了电连接一个堆叠在另一个顶部的多个电池的集流体，可以例如通过蚀刻去除部分保护层。可替代地，可以在涂覆过程之前施加掩模以确保每个集流体的一部分被暴露。
[0004]然而，用于诸如固态薄膜电池的能量存储装置的堆叠的已知形成和处理可能是低效的，从而使得有效的商业化变得困难。因此，期望提供用于形成和处理用于能量存储装置的堆叠的有效方法。

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：获得用于能量存储装置的堆叠，所述堆叠包括第一电极层和电解质层；在第一电极层的暴露部分和电解质层的暴露部分上沉积第一材料；在第一材料上沉积第二材料并形成堆叠的第二电极层，并提供与第二电极层的电连接，以通过第二材料连接至另一这样的第二电极层，其中，电解质层位于第一电极层和第二电极层之间；由此第一材料使第一电极层和电解质层的暴露部分与第二材料绝缘。
[0006]将第二材料沉积在第一材料上并形成和提供来自第二电极层的连接可以允许从堆叠形成的并联电池的有效和/或可靠的连接，并且因此例如用于从其有效地生产能量存储装置。
[0007]在示例中，沉积第一材料包括第一材料的喷墨材料沉积。通过诸如喷墨打印的喷墨材料沉积来沉积第一材料可以允许灵活，有效和/或可靠的沉积。例如，喷墨打印可以例如与热喷涂相比在相对低的(例如，环境)温度和/或压力下执行，并且因此可以允许经济和/或有效的沉积以及因此的电池生产。
[0008]在示例中，所述堆叠包括邻近所述第一电极层和所述第二电极层中的一个的基底，其中，所述第一电极层和所述第二电极层中的另一个是阳极层。使堆叠处于这种构造可以允许将阳极材料用作第二材料，这可以提供有效的能量存储装置生产。
[0009]在示例中，第二材料是用于形成阳极层的阳极材料。例如，阳极材料可以是相对便宜的。例如，与导电墨水和/或与阴极材料相比，阳极材料可以是廉价的。因此，使用阳极材料为阳极层提供与其他电池的其他这样的阳极层的电连接可以允许降低电池生产的成本，
并且因此可以允许更有效的电池生产。作为另一示例，例如，与喷墨打印相比，例如通过溢流沉积，阳极材料的沉积可以相对快速和/或便宜。
[0010]在示例中，所述第一电极层和所述电解质层从所述基底凹进，使得所述基底提供在其上至少部分支撑所述第一材料和/或所述第二材料的壁架部分。具有壁架部分可以允许在沉积期间和/或之后支撑第一材料和/或第二材料，和/或可以防止或减少第一材料和/或第二材料的不期望的迁移，这又可以促进第一材料和/或第二材料的精确沉积。
[0011]在示例中，另一这样的第二电极层属于另一这样的堆叠。这可以提供由堆叠形成的分开的电池并联连接。并联连接电池可以提供具有相对大的放电速率的能量存储装置，这在某些应用中可能是有用的。
[0012]在示例中，所述堆叠包括所述另一第二电极层，以及在所述另一第二电极层和所述第一电极层之间的另一电解质层，其中沉积所述第一材料还包括在所述另一电解质层的暴露部分上沉积第一材料，其中沉积第二材料还包括沉积第二材料以接触所述另一第二电极层，从而经由第二材料连接第二电极层和另一第二电极层，从而第一材料进一步使另一电解质层的暴露部分与第二材料绝缘。这样的堆叠布置可以提供在一个基底上构成多个电池的层。这可能是有效的布置，因为它可以减少形成多个电池所需的基底，阳极和/或阴极材料的量。
[0013]在示例中，所述电解质层，所述第一电极层和所述第一另一电解质层从所述另一第二电极层凹进，使得所述另一第二电极层提供在其上支撑所述第一材料和/或所述第二材料的壁架。具有壁架部分可以允许在沉积期间和/或之后支撑第一材料和/或第二材料，和/或可以防止或减少第一材料和/或第二材料的不期望的迁移，这又可以促进第一材料和/或第二材料的精确沉积。
[0014]在示例中，所述方法包括激光烧蚀所述堆叠，并且，通过所述激光烧蚀所述堆叠来暴露一个或多个所述暴露部分。激光烧蚀可以提供有效，可靠，快速和有效的方式来暴露堆叠的部分，以允许由其形成的电池的连接，因此可以依次提供有效的能量存储装置生产。
[0015]根据本专利技术的第二方面，提供了一种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，所述堆叠包括在第一电极层的一部分和电解质层的一部分上的第一材料；第二材料，其在第一材料上并形成第二电极层，并提供与第二电极层的电连接，以通过第二材料连接至另一这样的第二电极层，其中第一材料使第一电极层和电解质层的部分与第二材料绝缘。
[0016]根据本专利技术的第三方面，提供了第一方面的方法形成的能量存储装置。
[0017]还提供了一种设备，包括：第一喷墨材料沉积部件，其布置成在用于能量存储装置的堆叠的第一侧上沉积材料；第二喷墨材料沉积部件，其布置成在堆叠的第二侧上沉积材料，所述第二侧与第一侧相反；和多个辊，其布置成引导堆叠在第一喷墨材料沉积部件和第二喷墨材料沉积部件之间的运动，使得堆叠的第一侧呈现为用于材料从第一喷墨材料沉积部件到堆叠上的自上而下的喷墨材料沉积，并且使得堆叠的第二侧呈现为用于材料从第二喷墨材料沉积部件到堆叠上的自上而下的喷墨材料沉积。
[0018]自上而下进行喷墨材料沉积，例如喷墨打印，可以允许将材料准确且有效地沉积到堆叠上。即使在堆叠在基底的两侧上都包括层的情况下，确保堆叠的两侧都呈现为自上而下的打印可以允许将材料准确且有效地沉积到堆叠上。
[0019]在示例中，该设备被布置为执行根据第一方面的方法。
[0020]本专利技术的其他特征和优点将从下面仅以举例的方式给出的本专利技术的优选实施例的描述中变得显而易见，所述描述是参照附图进行的。
附图说明
[0021]图1是示出根据示例的用于能量存储装置的堆叠的示意图；
[0022]图2是示出了根据示例的用于加工图1的堆叠以制造能量存储装置的一种方式的示意图；
[0023]图3是示出根据示例的处理堆叠的方法的流程图；
[0024]图4和图5是示出根据第一示例的处理堆叠的一种方式的示意图；
[0025]图6和图7是示出根据第二示例的处理堆叠的一种方式的示意图；以及
[0026]图8是示出根据第一和第二示例中的任一个的实施处理的一种方式的示意图。
具体实施方式
[0027]根据示例，参考附图，根据示例的方法，结构和设备的细节将变得显而易见本文档来自技高网...

【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：获得用于能量存储装置的堆叠，所述堆叠包括第一电极层和电解质层；在第一电极层的暴露部分和电解质层的暴露部分上沉积第一材料；和在第一材料上沉积第二材料并形成堆叠的第二电极层，并提供与第二电极层的电连接，以通过第二材料连接至另一这样的第二电极层，其中，电解质层在第一电极层和第二电极层之间；由此所述第一材料使第一电极层和电解质层的暴露部分与第二材料绝缘。2.根据权利要求1所述的方法，其中，沉积所述第一材料包括所述第一材料的喷墨材料沉积。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述堆叠包括邻近所述第一电极层和所述第二电极层中的一个的基底，其中，所述第一电极层和所述第二电极层中的另一个是阳极层。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二材料是用于形成阳极层的阳极材料。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述第一电极层和所述电解质层从所述基底凹进，使得所述基底提供在其上至少部分地支撑所述第一材料和/或所述第二材料的壁架部分。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述另一这样的第二电极层属于另一这样的堆叠。7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述堆叠包括另一第二电极层，以及在所述另一第二...

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