专利名称：电化学能量源、电子设备和制造这种电化学能量源的方法
技术领域：
本发明涉及一种电化学能量源，其包括基板；沉积到所述基板
上的至少一个层叠，所述层叠包括阳极、阴极以及分隔所述阳极与所
述阴极的中间电解质；以及沉积在所述基板与所述阳极之间的至少一 个电子传导势垒层，所述势垒层被适配成至少充分防止所述层叠的活 性粒子扩散到所述基板中。
背景技术：
基于固态电解质的电化学能量源在本领域内是已知的。这些(平 面)能量源(或者"固态电池，，)高效地把化学能转换成电能，并且 可以被用作便携式电子设备的电源。在小尺度下，所述电池可以被用 于给例如微电子模块(更具体来说是给集成电路UC))提供电能。 在国际专利申请W02005/027245中/〉开了所述电池的一个例子，其中 把固态薄膜电池(特别是锂离子电池)直接制造到结构化硅基板上， 所述结构化硅基板配备有多道狭缝或沟槽，在其中接连沉积电子传导 势垒层以及硅阳极、固态电解质和阴极的层叠。所述狭缝或沟槽被提 供在所述基板中，以便增大所述层叠的不同组件之间的接触表面积， 从而提高所述电池的额定容量。所述结构化基板可以包括一个或多个 电子组件，从而形成所谓的芯片上系统。所述势垒层被适配成反制嵌 入锂到所述基板中的扩散，所述扩散将导致所述电化学源的显著减少 的存储容量。虽然上述已知的电池与传统的固态电池相比展现出通常 更优越的性能，但是所述已知的电池也有几个缺陷。已经发现所述已 知的电池的一个重要缺陷在于其生产率相对较差，这是由于存在用于 把所述势垒层、阳极、电解质以及阴极接连地沉积在所述基板的所述 狭缝和沟槽中的所述相对关键的沉积步骤。因此，用于制造所述已知
的电池的相对复杂的制造工艺通常将导致所述已知的电池的相对较高 的成本价格。所述已知的电池的另一个重要缺陷在于，由于所述阳极 的厚度有限，可以被存储在所述阳极中的最大能量相对较低。由于硅 阳极在锂嵌入时膨胀大约400%,所述阳极层的厚度^t限制到100nm。
5如果应用了其层厚度超出该值的阳极层，该相对较厚的阳极通常将由 于在所述阳极的膨胀期间的所述阳极内的材料应力而破裂。
本发明的一个目的是提供一种不会遭受至少其中一个上述缺陷的 改进的电化学能量源。
发明内容
可以通过提供一种根据序言的电化学能量源来实现所述目的，其 特征在于，所述层叠和所述势垒层被施加到所述基板的基本上平坦的 接触表面上，并且所述阳极和所述阴极的至少其中之一配备有至少一 个材料应力减小空腔。由于所述势垒层和层叠被沉积到所述基板的相 对平坦且平滑的接触表面上(其中所述基板未配备诸如狭缝或沟槽之 类的空腔)，因此可以大大方便用于把根据本发明的电化学能量源的 不同层沉积到所述基板上的沉积工艺。由于所述沉积步骤远远没有那 么关键，因此可以相对快速地制造根据本发明的电化学能量源，这对 于所述能量源的成本价格是有利的。此外，通过提供一个或多个适于
力减小空腔，可以在所述层叠内应用相对较厚的阳极层(超过100nm) 和阴极层，而不容易导致所述阳极和/或阴极在该阳极和/或阴极的膨 胀期间发生恶化。这样可以按照相对简单的方式增大根据本发明的电 化学能量源的每单位面积的能量密度，而无需(按照传统方法)把几 个电池层叠彼此堆积，后一种工艺相对较困难且昂贵。根据本发明的 电化学能量源的阳极和/或阴极的厚度(从而设计)没有那么关键，其 另一个重要优点在于，这种电化学能量源的设计自由度比现有技术所 提供的自由度高很多。虽然预期通常至少为所述阳极提供一个或多个 材料应力减小空腔，本领域技术人员还可以设想为所述阴极提供一个 或多个材料应力减小空腔。在这后一种情况下，通常将在沉积所述阳 极之前沉积所述阴极，其中所述阳极在沉积之后将单独连接到所述基 板。因此，常规的层叠(阳极指向所述基板)以及反向层叠(阴极指 向所述基板)都可以被合并在根据本发明的电化学能量源中。因此， 下文中描述的包括配备有至少一个材料应力减小空腔的阳极的根据本 发明的电化学能量源的实施例可以很容易地被修改成其中所述阴极配 备有至少一个材料应力减小空腔的相应实施例。为了尽可能地减小所述阳极内的材料应力(特别是在所述阳极的 膨胀期间)，为所述阳极配备多个材料应力减小空腔通常是有利的。 这样就可以按照相对高效并且通常相对均匀的方式抵消特别由于活性 粒子的嵌入所导致的所述阳极的膨胀。
所述一个或多个材料应力减小空腔的定位取决于多种情况，其中 包括所述阳极的尺寸、形状和材料、所述空腔的尺寸和形状以及被应 用于所述层叠的嵌入机制。在一个优选实施例中， 一个或多个空腔基 本上被所述阳极完全封闭，从而形成孔隙。在所述阳极内应用空隙通 常将为所述阳极提供一定程度的弹性以便抵消所述阳极的膨胀。在所 述(泡沫状)阳极的膨胀期间，所述空隙通常将被膨胀的阳极材料所 填充，其结果是可以把膨胀期间在所述阳极内的材料应力的累积保持 到最低限度。所应用的空隙可以由相对较小的开放式单元形成，所述 开放式单元可以在所述阳极的制造期间生成。
在一个替换的优选实施例中，所述阳极至少部分地被所述空腔穿 孔。所述穿孔可以由线性的或非线性的通道形成，所述通道通常基本 上从所述阳极的一个表面延伸到另一个表面(特別是所述阳极的相对 表面)。所述通道的定向可以是基本上水平(与所述基板平行)、基 本上垂直(与所述基板垂直)、基本上对角(与所述基板围成一个角 度)或者可以是其他定向。
在一个优选实施例中，所述空腔的至少一部分在指向所述电解质 的所述阳极的一个接触表面内被定向。如上所述，这些空腔可以由通 道形成或者由开放式表面孔隙形成。通过为指向所述电解质的所述阳 极的所述接触表面提供一个或多个空腔，该接触表面将变为被模制或 结构化。在一个特定的优选实施例中，所述(表面)空腔可以由狭缝 或沟槽形成。通过应用所述阳极的模制的接触表面区域不仅会增大所 述阳极的容量以便补偿所述阳极材料的膨胀，而且还可以增大所述阳 极与所述电解质之间的接触表面积。按照这种方式，可以在所述阳极 与所述电解质之间获得增大的每单位体积的接触表面。根据本发明的 能量源的各组件之间的(多个)接触表面的这种增大通常会导致所述 能量源的额定容量提高，从而获得所述能量源的更好的容量(这是由 于对所述能量源的各层的体积进行了最优利用)。按照这种方式，所 述能量源中的功率密度可以被最大化并且从而被优化。所述阳极的所
7述接触表面的结构的性质、形状和规格可以是任意的。在一个特定的 优选实施例中，所述电解质的至少 一部分被沉积到所述狭缝的至少一 部分内，以便增大所述阳极与所述电解质之间的接触表面积。在一个 替换的优选实施例中，所述空腔一起提供指向所述电解质的所述阳极 的所述接触表面的柱状结构。在该实施例中，所述空腔彼此互连，从 而所述阳极的所述接触表面的剩余部分限定一个柱状结构。已经发现 柱状结构具有有利的表面-体积比例。可以通过优化将要应用的柱状 物的数目以及所述柱状物的直径和高度来优化所述表面-体积比例。
可以通过特定的蚀刻技术(其也被称作"岛光刻术(island lithography)")来形成柱状结构。在本上下文中应当注意到，除了 柱状结构和/或狭缝或沟槽的应用之外的其他结构也可以被用来增大 所述阳极与所述电解质之间的接触表面积。
所述层叠优选地还包括电连接到所述阳极和所述阴极的单独的集 流器。把集流器用作电极端子是公知的。如果例如应用了具有LiCo02 电极的锂离子电池，则优选地把一个铝集流器连接到所述LiCo02电极。 替换地或附加地，由优选地掺杂的半导体(比如Si、 GaAs、 InP)以及 金属(比如铂、铜或镍)制造的集流器可以被用作一般与根据本发明 的固态能量源一起使用的集流器。如果应用了电子传导势垒层，则该 势垒层可以被用来充当所述阳极的集流器。
在一个优选实施例中，所述势垒层优选地至少基本上由以下化合 物的至少其中之一制成钽(Ta)、氮化钽(TaN)、钛(Ti )以及氮 化钛(TiN)。这些化合物的共同属性是相对密集的结构，其对于电子 来说是可渗透的，并且对于嵌入粒子(其中包括锂(离子))来说是 不可渗透的。但是所述势垒层的材料并不限于这些化合物。
优选地，所述电化学能量源由从包括以下各项的一组中选择的至 少一种电池形成碱电池和碱土电池。比如镍镉(NiCd)、镍金属氢 化物(NiMH)或者锂离子(Li-ion)蓄电池之类的碱(土)蓄电池通 常是高度可靠的，其具有令人满意的性能并且能够被小型化。出于这 些优点，上述电池既可以被便携式电器的电源也可以被用作工业电源， 这取决于其尺寸。优选地，优选地由电池形成的所述能量源的所述至 少一个电极适于存蓄以下元素的至少其中之一的离子氢(H)、锂(Li )、 铍(Be)、镁(Mg)、铜(Cu)、银(Ag)、钠(Na)、钾(K)以及
8归于周期表的笫一族或第二族的任何其他适当元素。因此，根据本发明的能量系统的电化学能量源可以基于多种嵌入机制，因此适于形成
不同种类的电池，例如锂离子电池、NiMH电池等等。
在一个优选实施例中，所述阳极和所述阴极的至少其中之一包括以下材料的至少其中之一C、 Sn、 Ge、 Pb、 Zn、 Bi、 Sb以及优选地掺杂的Si。这些材料的组合还可以被用来形成所述(多个)电极。优选地把n型或p型掺杂的Si或者掺杂的Si相关化合物(比如SiGe或SiGeC)用作电极。此外也可以把其他适当的材料用作电极，优选地是归于周期表的第12-16族的其中之一的任何其他适当元素，其前提是所述电极的材料适于嵌入以及存蓄比如在前一段中提到的那些元素的活性粒子。此外，这些材料优选地适于经历蚀刻工艺，以便在所述基板的接触表面上应用模式(孔洞、沟槽、柱状物等等)，从而增大全部两个电极与所述固态电解质之间的每单位体积的接触表面。
在根据本发明的能量系统的能量源中应用的所述电解质可以基于离子传导机制或者非电子传导机制，例如对应于H、 Li、 Be、 Cu、 Ag和Mg的离子导体。通常将使用固态电解质。但是还可以设想应用液态电解质或者固态与液态电解质的混合。作为固态电解质的Li导体的一个例子是锂磷氧氮(LiP0N)。其他已知的固态电解质也可以被用作锂传导固态电解质，比如铌酸锂(LiNb0j 、钽酸锂(LiTa0j 、钨酸锂(Li2W04 )、锂锗氧氮(LiGeON )、 Li5La3Ta2012(石榴石类玻璃)、Li14ZnGe4016(lisicon) 、 Li3N、 P -氧化铅或者Li,. 3Ti17Al0 3 (P04) 3 (nasicon类)。质子传导电解质例如可以由Ti0(0H)或Zr02^形成。在国际申请WO02/42831中公开了关于质子传导电解质的详细信息。可以用基于金属氧化物的材料来制造基于锂离子的能量源的阴极，例如LiCo02、LiNi02、LiMn02或者这些材料的组合(比如Li (NiCoMn)02)。在基于质子的能量源的情况下的第二阴极的例子有Ni (0H)2和NiM(0H)2，其中M由从例如包括以下各项的一组当中选择的一种或多种元素形成Cd、 Co或Bi。上面提到的阴极在活性粒子的嵌入期间通常不会显著膨胀。但是锂铋阴极在活性粒子嵌入时将显著膨胀。如果这种锂铋阴极被应用在根据本发明的电化学能量源中，则优选地为该阴极提供一个或多个材料应力减小空腔，以便最小化在所述阴极的膨胀期间的材料应力的累积。
在一个优选实施例中，所述基板至少部分地由硅制成。更优选地，应用单晶硅传导基板来携带诸如集成电路、芯片、显示器等电子组件。该晶体硅基板的缺点在于，所述嵌入活性粒子相对容易地扩散到所述基板中，从而导致所述能量源的容量减小。为此，在所述基板上应用势垒层以便防止到该基板中的所述不利扩散的做法是相当有利的。此外，所述势垒层通常有利于所述集流器的电子传导性。
虽然可以应用相对刚性的基板来支撑所述势垒层和所述电池层叠，但是优选地应用基本上柔性的基板。通过应用相对柔性的基板通常将提高根据本发明的能量源的设计自由度。按照这种方式，例如将可以设想巻曲所述能量源，以便获得基本上具有圆柱状几何结构的能
量源。柔性基板可以由聚合物制成，比如KAPT0N 、 PEEK 、 Mylar 以及聚乙烯。或者所述基板可以由相对较薄的金属片制成，特别是由以下金属的至少其中一种制成的一个或多个薄片铜、铝和镍。
本发明还涉及一种电子设备，其配备有至少 一个根据本发明的电化学能量源。这种电设备的一个例子是剃须刀，其中所述电化学能量源例如可以充当备用(或主)电源。可以通过提供包括根据本发明的能量系统的备用电源而得到增强的其他应用例如有(自主)微系统中的便携式RF模块(比如蜂窝电话、无线电模块等等)、传感器和致动器、能量和光管理系统以及用于环境智能的数字信号处理器和自主设备。可以明显看出，这种枚举一定不能被视为进行限制。其中可以合并(反之亦然)根据本发明的能量源的电设备的另一个例子是所谓的"系统级封装，，(System-in-Package) ( SiP )。在系统级封装内，把一个或多个电子组件和/或设备(比如集成电路(IC)、芯片、显示器
等等)至少部分地嵌入在根据本发明的电化学能量源的基板(特别是单晶硅传导基板)中。
本发明还涉及一种根据序言的方法，其包括以下步骤A)把势垒层沉积到所述基板的基本上平坦的表面上；B)把阳极、电解质和阴极的层叠沉积到所述基板上；以及C)为所述阳极和所述阴极的至少其中之一提供至少一个材料应力减小空腔。优选地，将(紧接)在所述阴极和/或所述阳极的沉积之后并且在所述层叠的后续层的沉积之前提供所述材料应力减小空腔。已经在上面全面地阐述了将通过该方法获得的电化学能量源的有利的和优选的实施例。可以通过传统的沉积技术来实现所述能量源的单独各层的沉积，所述沉积技术比如有化学气相沉积、物理气相沉积以及湿化学沉积，特别是溶胶-凝胶沉积。
在一个优选实施例中，通过在步骤c)期间进行蚀刻来为所述阳极
和/或所述阴极提供至少一个材料应力减小空腔。通常将使用物理和/
或化学蚀刻技术。优选地，在步骤c)期间在所述阳极内蚀刻多道狭缝或沟槽。在一个替换的优选实施例中，在步骤c)期间蚀刻在所述阳极
和/或所述阴极内的空腔提供所述阳极的柱状结构化表面。在一个替换
的优选实施例中，步骤B)和C)被同时实施，以便在所述阳极和/或所述阴极内形成孔隙。前面已经描述了应用指向将被沉积到所述阳极和/或所述阴极上的电解质的所述阳极和/或所述阴极的模制的(或结构化)的接触表面区域以及/或者应用多孔阳极的优点。
下面将通过非限制性的实例来说明本发明，其中图1示出了根据本发明的电化学能量源的第一实施例的横截面；图2示出了根据本发明的电化学能量源的第二实施例的横截面；图3示出了根据本发明的电化学能量源的第三实施例的横截面；
以及
图4示出了根据本发明的单片系统级封装的示意图。
具体实施例方式
图1示出了根据本发明的电化学能量源1的第一实施例的横截面。所述能量源1包括阳极3、固态电解质4和阴极5的锂离子电池层叠2，该电池层叠2被沉积到其中嵌入了一个或多个电子组件50的传导基板6上。在该例中，所述基板6由硅制成，所述阳极3由无定形硅(a-Si)制成。所述阴极5优选地由金属氧化物制成，比如LiCo02、LiMn02、LiNi02等等。在所述电池层叠2与所述基板之间，把锂势垒层7和集流器8接连地沉积到所述基板6上。在该例中，所述锂扩散势垒层7由钽制成，所述集流器8由铂制成。在所述阴极5之上沉积第二集流器9。例如可以通过CVD、濺射、E束沉积或者'溶胶-凝胶沉积来实现单独各层3、 4、 5、 7、 8、 9的沉积。可以通过锂离子势垒层7来反制最初由所述层叠2所包含的锂离子(或者其他活性粒子)到所述基板6中的扩散。如果锂离子离开所述层叠2并且进入所述基板6,所述层叠2的性
ii能将受到影响。此外，这种扩散将严重影响嵌入在所述基板6中的(多个)电子组件(未示出)。如图1中所示，指向所述势垒层7的上接触表面IO基本上是平坦的，以便于沉积所述势垒层7、所述集流器8以及所述阳极3的沉积工艺。所述阳极3配备有多个空腔11 (特别是穿孔)，以便抵消所述阳极3在锂嵌入期间的膨胀。通常通过传统的蚀刻技术来提供所述空腔11。如图所示，所述空腔11在该例中填充有电解质材料。因此，优选地使用聚合物电解质4或者更为优选地使用液态电解质4来允许所述阳极3的膨胀，从而防止在锂嵌入时在所述阳极3内生成裂缝。由于所述空腔ll被提供来减小由于所述阳极的膨胀而导致的所述阳极3内的材料应力，因此可以在所述层叠2内应用相对较厚的阳极层(超过100nm)而不容易导致所述阳极3在其膨胀期间发生恶化。通过应用所述阳极3的模制的接触表面区域不仅会增大所述阳极3的容量以便补偿所述阳极材料的膨胀，而且还可以增大所述阳极3与所述电解质4之间的接触表面积。按照这种方式，可以在所述阳极3与所述电解质4之间获得增大的每单位体积的接触表面，从而导致所述能量源1的额定容量提高，并且进而获得所述能量源1的更好的容量。如果在所述基板6中存在至少一个电子组件(未示出)，则所述电化学能量源l还可以被视为电化学组件、芯片上系统以及/或者系统级封装。
图2示出了根据本发明的电化学能量源12的第二实施例的横截面。所述电化学能量源12包括硅基板13，其中嵌入了一个或多个电子组件，比如芯片或所谓的M0SFET。在所述基板13之上接连地沉积电子传导锂势垒层14、基于锂离子的电池层叠15以及集流器16。所述电池层叠15包括阳极17、中间固态电解质18以及阴极19。所述电子传导锂势垒层14在该例中还充当用于所述阳极17的集流器。为此，所述势垒层14优选地由Ta、 Ti、 TaN和/或TiN制成。如该图中所示，所述势垒层14和所述阳极17被沉积到相对平坦的基板上。所述阳极17包括由多个材料应力减小空腔21限定的柱状结构化上表面20。通过在所述阳极17的沉积期间(但是优选地是在其后)执行的蚀刻工艺来提供所述空腔21。所述空前21适于抵消所述阳极17在锂嵌入时的膨胀。所述空腔21在该例中被基本保持为空，以便允许所述阳极17的基本上不受阻碍的膨胀。为了防止所述电解质18流到所述空腔21中，优选地使用固态电解质18。
图3示出了电化学能量源22的笫三实施例的横截面，其特别是根 据本发明的锂离子电池。所述能量源22包括其中可以嵌入一个或多个 电子组件的基本上为平面的基板23。所述基板23由基本上柔性的材料 制成，比如KAPT0^。在所述基板23之上接连地沉积锂势垒层24、笫 一集流器25以及阳极26。所述阳极26由多孔材料制成，以便为所述 阳极26提供一定的弹性容量，从而抵消所述阳极在锂嵌入时的膨胀。 通过诸如蚀刻之类的已知技术为所述阳极26的上表面27给出结构， 以便增大所述阳极26的容量，从而补偿阳极材料在锂嵌入时的膨胀。 此外，所述阳极26的所述模制的上表面27提供关于被沉积到所述阳 极26上的电解质28的增大的接触表面积。随后把阴极29和第二集流 器30沉积在其他各层之上。所述阳极材料的性质和多孔性可以不同并 且取决于具体情况。
图4示出了根据本发明的单片系统级封装(SiP) 31的示意图。所 述SiP 31包括电子模块或设备32以及与之耦合的根据本发明的电化 学能量源33。所述电子模块或设备32与所述能量源33基本上通过势 垒层34分隔开。所述电子模块或设备32以及所述能量源33被安装在 相同的单片硅基板(未示出)上和/或基于所述相同的单片硅基板。所 述电子模块或设备32例如可以由显示器、芯片、控制单元等等形成。
这样就可以按照相对简单的方式来实现众多的自主(即用)设备。
应当注意到，上面提到的实施例说明而非限制本发明，在不偏离 所附权利要求书的范围的情况下，本领域技术人员将能够设计许多替 换实施例。在所附权利要求书中，置于括号之间的任何附图标记不应 被理解成限制该权利要求。"包括" 一词不排除未在权利要求中阐述 的其他元件或步骤的存在。元件前面的"一个"不排除多个这种元件 的存在。在互不相同的从属权利要求中引述某些措施并不表示不能使 用这些措施的组合来获益。
权利要求
1、电化学能量源，其包括基板；以及沉积到所述基板上的至少一个层叠，所述层叠包括阳极；阴极；以及分隔所述阳极与所述阴极的中间电解质；以及沉积在所述基板与所述阳极之间的至少一个电子传导势垒层，所述势垒层被适配成至少充分地防止所述层叠的活性粒子扩散到所述基板中，其特征在于，所述层叠和所述势垒层被施加到所述基板的基本上平坦的接触表面上，并且所述阳极和所述阴极的至少其中之一配备有至少一个材料应力减小空腔。
2、 根据权利要求l的电化学能量源，其特征在于，所述阳极和/或 所述阴极配备有多个空腔。
3、 根据权利要求1或2的电化学能量源，其特征在于，所述空腔的 至少一部分形成孔隙。
4、 根据其中一条在前权利要求的电化学能量源，其特征在于，所 述阳极和/或所述阴极至少部分地被所述空腔穿孔。
5、 根据其中一条在前权利要求的电化学能量源，其特征在于，所 述空腔的至少一部分在指向电解质的所述阳极和/或所述阴极的接触 表面内被定向。
6、 根据权利要求5的电化学能量源，其特征在于，所述空腔的至 少一部分形成狭缝。
7、 根据权利要求6的电化学能量源，其特征在于，所述电解质的 至少一部分被沉积到所述狭缝的至少一部分中。
8、 根据权利要求5-7的其中一条的电化学能量源，其特征在于， 所述空腔一起提供指向电解质的所述阳极和/或所述阴极的所述接触 表面的柱状结构。
9、 根据其中一条在前权利要求的电化学能量源，其特征在于，所 述阳极和所述阴极的至少其中之一耦合到集流器。
10、 根据其中一条在前权利要求的电化学能量源，其特征在于，所述至少一个势垒层由以下材料的至少其中之一制成Ta、 TaN、 Ti以 及TiN。
11、 根据其中一条在前权利要求的电化学能量源，其特征在于， 所述阳极和所述阴极的至少其中之一适于存蓄以下元素的至少其中之 一的离子H、 Li、 Be、 Mg、 Cu、 Ag、 Na以及K。
12、 根据其中一条在前权利要求的电化学能量源，其特征在于， 所述阳极和所述阴极的至少其中之一由以下材料的至少其中之一制 成C、 Sn、 Ge、 Pb、 Zn、 Bi、 Sb以及优选地掺杂的Si。
13、 根据其中一条在前权利要求的电化学能量源，其特征在于， 所述电解质是固态电解质。
14、 根据其中一条在前权利要求的电化学能量源，其特征在于， 所述电解质是液态电解质。
15、 根据其中一条在前权利要求的电化学能量源，其特征在于， 所述基板包括Si。
16、 根据其中一条在前权利要求的电化学能量源，其特征在于， 所述基板是基本上柔性的。
17、 配备有至少一个根据权利要求1- 16的其中一条的电化学能量源的电子设备。
18、 根据权利要求17的电子设备，其特征在于，特别是集成电路 (IC)的至少一个电子组件被至少部分地嵌入在所述电化学能量源的所述基板中。
19、 根据权利要求18或19的电子设备，其特征在于，所述电子设 备和所述电化学能量源形成系统级封装(SiP)。
20、 用于制造根据权利要求l - 16的其中一条的电化学能量源的方 法，其包括以下步骤A) 把势垒层沉积到所述基板的基本上平坦的表面上；B) 把阳极、电解质和阴极的层叠沉积到所述基板上；以及C) 为所述阳极和所述阴极的至少其中之一提供至少一个材料应力 减小空腔。
21、 根据权利要求20的方法，其特征在于，在步骤C)期间，通 过蚀刻来为所述阳极和/或所述阴极提供至少一个材料应力减小空腔。
22、 根据权利要求21的方法，其特征在于，在步骤C)期间，在所述阳极和/或所述阴极内蚀刻多道狭缝。
23、 根据权利要求21或22的方法，其特征在于，在步骤C)期间 蚀刻在所述阳极和/或所迷阴极内的所述空腔提供所述阳极的柱状结 构4匕表面。
24、 根据权利要求20 - 23的其中一条的方法，其特征在于，步骤 B)和C)被同时实施，以便在所述阳极和/或所述阴极内形成孔隙。
全文摘要
本发明涉及一种电化学能量源，其包括基板；沉积到所述基板上的至少一个层叠，所述层叠包括阳极、阴极以及分隔所述阳极与所述阴极的中间电解质；以及沉积在所述基板与所述阳极之间的至少一个电子传导势垒层，所述势垒层被适配成至少充分防止所述层叠的活性粒子扩散到所述基板中。
文档编号H01M4/50GK101501903SQ200780029107
公开日2009年8月5日 申请日期2007年7月6日 优先权日2006年8月4日
发明者J·H·G·奥普赫特维尔德, P·H·L·诺滕, R·A·H·尼森, R·H·W·皮南伯格 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司