用于微电池的结构化电解质制造技术

技术编号:3247639 阅读:141 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
为了增加“全固态”型微电池(10)的容量,如下结构电解质层(4):在平面层(4)上形成横向槽(5),优选在集电极补丁(2)的层面上形成横向槽(5),然后使用阳极和阴极材料(6、7)填充。

【技术实现步骤摘要】
用于微电池的结构化电解质
本专利技术涉及储能装置领域并且主要涉及一种通过真空沉积工艺在薄膜上制造的微电池。更特别地,本专利技术涉及一种可以通过增加电极的离子交换表面来增加电池容量的电解质结构。本专利技术还涉及一种能够制造所述微电池的方法。
技术介绍
在储能装置中,特别是使用微电池的一些装置即“全固态”是薄膜的形式:所有微电池的元件,换句话说,集电极、正极和负极、电解质以及甚至封装壳(encapsulation)都是通过沉积获得的薄膜,其中主要通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD),使用的该技术使得形成任何形状的物体。照例,这种电池的工作原理基于将碱金属离子或质子嵌入正极或从正极脱出,将所述离子沉积到负极或从负极溶出;该原理系统使用Li+作为载流离子。微电池的再充电,也就是由阳极向阴极的离子传输,通常在充电几分钟之后完成。大部分电流微电池形成为平面形。根据使用的材料,这种类型电池的工作电压介于1V和4V之间;工作电压的值仅仅对在需要电压高于几十伏的某些应用领域存在限制,例如传感器或致动器。全固态微电池的常规表面容量大约为几十μAh/cm2至几百μAh/cm2,该容量是低的本文档来自技高网...

【技术保护点】
储能装置(10),至少包括阴极元件(6)、阳极元件(7)和包含第一表面和第二表面的电解质层(4),特征在于:电解质层(4)包括在第一表面和第二表面之间横穿该电解质层(4)的槽(5),其中电极元件(6、7)位于槽(5)中。

【技术特征摘要】
FR 2004-12-23 04531851、储能装置(10),至少包括阴极元件(6)、阳极元件(7)和包含第一表面和第二表面的电解质层(4),特征在于:电解质层(4)包括在第一表面和第二表面之间横穿该电解质层(4)的槽(5),其中电极元件(6、7)位于槽(5)中。2、根据权利要求1的装置,其中槽(5)实质上垂直于第一表面和第二表面延伸。3、根据权利要求1至2之一的装置,其中槽(5)具有矩形或圆形截面,或者以蜂窝图案被设置在第一表面和第二表面上。4、根据权利要求1至2之一的装置,其中槽(5a、5b)是在两相对边缘之间横越支撑体(3)的条。5、根据权利要求1至4之一的装置,其中所形成表面与电解质层(4)的第二表面之间的比率大于或等于5。6、根据权利要求1至5之一的装置,其中包括阳极元件和阴极元件的槽(5a、5b)交替。7、根据权利要求1至6之一的装置,其中槽(5)包括在第一表面层面的集电极材料(2)。8、根据权利要求7的装置,其中部分槽(5a)的集电极材料(2a)包括与第一表面相对的面上的催化剂。9、根据权利要求8的装置,其中在其上提供有催化剂的槽(5a)中的电极元件(7)由纳米管或纳米线构成。10、根据权利要求1至9之一的装置,其中阳极元件(7)由碳或硅组成。11、根据权利要求1至10之一的装置,其中电极元件(6、7)在第一表面和第二表面之间延伸并且填充槽(5)。12、根据权利要求11的装置,还包括在第二表面的封装层(9)。13、根据权利要求1至12之一的装置,其中电解质层(4)包括氧化氮锂,优选基于磷酸盐的。14、制造储能装置(10)的方法,包括适当放置具有第一表面和与第一表-->面相对的第二表面的支撑体(3),在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:R萨洛F加亚尔JS达内尔JY劳伦特
申请(专利权)人:法国原子能委员会
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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