包括片状不连续元件的蓄电系统、片状不连续元件及其制造方法和应用与流程
蓄电系统已是现有技术许久并且特别包括电池，但也包括所谓的超级电容器(Supercaps)。特别是所谓的锂离子电池由于通过其能够实现的高能量密度而在例如电动车(electromobility)的新型应用范围中进行讨论，但是近些年来也已经应用在可携带的设备中，例如智能电话或笔记本电脑。该种传统的可充电的锂离子电池在此的特点尤其在于使用了有机的基于溶剂的液体电解质。但是该电解质可燃并且在所述锂离子电池的应用方面造成安全隐患。避免有机电解质的一种方法在于使用固体电解质。然而，这种固体电解质的电导率一般显著低于相应液体电解质的电导率，例如低出多个数量级。尽管如此，为了获得可接受的电导率并且能够利用可充电的锂离子电池的优势，如今将这种固体电池特别制造成所谓的薄膜电池(TFB)或薄膜存储元件的形式。该薄膜电池或薄膜存储元件特别应用在移动领域中，例如应用在所谓的智能卡中、医药技术和传感技术中以及智能电话和其他应用中，这些应用要求智能、小型甚至可能灵活的能量源。
一种示例性的锂基薄膜存储元件在US 2008/0001577中描述并且一般由衬底组成，在第一涂布步骤中，在该衬底上涂覆用于两个电极的导电的集流器(collector)。随后在另外的制造工序中，首先将阴极材料沉积在阴极集流器上，通常为锂-钴氧化物LCO。在下一步骤中，进行固体电解质的沉积，该固体电解质通常是包括材料锂、氧、氮和磷的非结晶材料并且称为LiPON。在下一步骤中，沉积阳极材料，使得其与衬底、阳极集流器以及固体电解质接触。金属锂特别适合用作阳极材料。当两个集流器以导电方式连接，则锂离子在充满电的状态下从阳极穿过固态离子导体迁移到到阴极，这导致了从阴极到阳极的穿过两个集流器的导电连接的电流。反之，在未充满电的状态下，通过施加外部电压而迫使离子从阴极迁移到阳极，由此对电池进行充电。
另一种薄膜存储元件在US 2001/0032666 A1中示例性地描述并且也包括了一种衬底，在该衬底上沉积不同的功能层。
对于这种薄膜存储元件沉积的层一般具有20μm或以下、通常小于10μm或者甚至小于5μm的层厚；层结构的总厚度在此可以实现为100μm或更小。
在该申请的范围内，薄膜存储元件例如是指可充电的锂基薄膜存储元件和超级电容器；但是该发明不局限于该系统，而是也可以应用在其他的薄膜存储元件中，例如可充电的和/或印刷的薄膜电池。
在此通常通过复杂的涂布方法进行薄膜存储元件的制造，该涂层方法也包括各种材料的图案化沉积。在此，对很薄(exact thin)的薄膜存储元件的特别复杂的图案化是可行的，例如可以参照US 7,494,742 B2。此外，在锂基的薄膜存储元件中,特别的难点在于使用金属锂作为阳极材料，因为其具有高的反应性。由此必须在尽可能无水的条件下进行金属锂的操作，因为否则的话，会反应生成氢氧化锂并且不能够再确保阳极的功能。锂基的薄膜存储元件也必须相应地通过包覆而受到保护以防湿气。
US 7,494,742 B2描述了用于保护薄膜存储元件的不稳定组成部分、例如锂或特定的锂化合物的这样一种包覆。在此通过一个涂层或者不同涂层的系统而提供该包覆功能，这些不同的涂层作为电池的整体结构的一部分可以满足更多的功能。
此外，在锂基的薄膜存储元件的制造条件下，特别在对于形成适合于锂嵌入的晶体结构所需的退火或热处理步骤过程中，会产生移动的锂离子与衬底的不期望的副反应，因为锂具有高的活动性并且能够容易地扩散到常见的衬底材料中，例如在文献US2010/0104942中示例性描述。
薄膜存储元件内的另一个问题在于采用的衬底材料。现有技术描述了大量不同的衬底材料，例如硅、云母、各种金属以及陶瓷材料。也经常提到玻璃的使用，但是基本上没有进一步指出特定的组成或者确切的特性。
US 2001/0032666 A1描述了一种电容器类型的能量存储器，该能量存储器例如可以是锂离子电池。除此之外，提及作为衬底材料的半导体。
US 6,906,436 B2描述了一种固态电池，其中例如金属或金属涂层、半导体材料或者塑料膜可以作为衬底材料。
US 6,906,436 B2描述了可选衬底材料的许多可能性，例如金属或金属涂层、有半导体特性的材料或者诸如蓝宝石、陶瓷或塑料的绝缘体。在此，衬底的不同几何形状也是可行的。
US 7,494,742 B2除此之外还描述了金属、半导体、硅酸盐和玻璃以及无机或有机的聚合物作为衬底材料。
US 7,211,351 B2提到金属、半导体或者绝缘材料以及它们的结合作为衬底。
US 2008/0001577 A1提到半导体、金属或塑料膜作为衬底。
EP 2434567 A2提到导电材料(例如金属)、绝缘材料(例如陶瓷或塑料)和具有半导体特性的材料(例如硅)、以及半导体和导体的组合或用于调节热膨胀系数的复杂结构作为衬底。这些或类似的材料也在文献US 2008/0032236 A1、US 8,228,023 B2以及US 2010/0104942 A1中提到。
相比之下，US 2010/0104942 A1描述了，仅由具有高熔点的金属或金属合金以及电介质材料、例如高石英、硅晶片、氧化铝等制成的衬底作为在实践中相关的衬底材料。这是由于这样的情况，即对于由通常使用的锂-钴氧化物(LCO)生产阴极来说，需要在高于400℃或者甚至高于500℃的温度下的热处理(temperature treatment)，以便获得特别有利于将Li+离子保存在该材料中的晶体结构，由此不能够使用像聚合物或无机材料那样具有低的软化温度的材料。但是金属或金属合金以及电解质材料都具有不同的缺点。例如，电解质材料通常为脆性并且不能用于成本有效的卷对卷工艺中，而另一方面金属或金属合金在阴极材料的高温处理过程中容易氧化。为了克服这些问题，在US 2010/0104942 A1中提出了一种由不同的金属或硅制成的衬底，其中组合材料的氧化还原电势彼此协调，从而导致受控的氧化物形成。
许多地方也讨论了如何克服例如在上述的US 2010/0104942 A1中要求的衬底的耐高温性的情况。由此例如能够通过调节工艺条件而可以使用具有450℃或更低的耐高温性的衬底。但是此前提是沉积方法，其中进行衬底的加热和/或由O2和Ar组成的溅射气体混合物的优化和/或偏置电压的施加和/或第二溅射等离子体在衬底附近的施加。对此例如在US 2014/0030449 A1中、在Tintignac et al.，Journal pf Power Sources 245(2014)，76-82中或者也在Ensling,D.,Photoelektronische Untersuchung der elektronischen Struktur dünner Lithiumkobaltoxidschichten(薄的锂钴氧化层的电子结构的光电研究)，博士论文，technische Darmstadt 2006中具有说明。但是一般来说，这种工艺工程学上的调节很昂贵并且根据操作、特别是当应进行晶片的连续涂布时几乎不能以成本可接受的方式实施。
US 2012/0040211 A1描述了一种玻璃膜作为衬底，该玻璃膜最大300μm厚并且具有不大于的表面粗糙度。这种低的表面粗糙度是需要的，因为薄膜存储元件的层通常具有非常低的厚度。在此，表面的小的不平整性就对薄膜存储元件的功能层具有关键的负面影响并且因此在总体上可能造成电池的故障。
WO 2014/062676 A1描述了一种薄膜电池，其包括在25至800℃范围中的热膨胀系数在7与10ppm/K之间的玻璃或陶瓷衬底，这在阴极层的厚度增大时也应当保证所述电池的尤其阴极的特别无裂纹的构造。没有给出衬底的粗糙度、其透射特性以及其厚度偏差的信息。
综上，传统的薄膜存储元件的问题因此在于所使用的材料的易腐蚀性，尤其当使用金属锂时，这引起复杂的层结构的后果并且因此引起高的成本，以及在于衬底的种类，所述衬底尤其是非传导的、但是柔韧的、耐高温的以及相对于存储元件的所使用的功能层是尽可能惰性的并且此外应当允许在衬底上沉积层、优选无缺陷的层以及良好的层附着性。然而已经发现，即使具有特别低的表面粗糙度的衬底、例如在US 2012/0040211 A1中所提出的玻璃薄膜或者类似于WO 2014/062676 A1所述的具有与阴极层匹配的热膨胀系数的衬底，由于裂纹和/或层分离而产生层失效，例如在US 2014/0030449 A1中所描述的那样。然而，如以上已经描述的那样，其中提出的、通过在制造锂-钴氧化物层时施加偏置电压避免高的退火温度的方法在通常用于制造薄膜存储元件的连续工艺中难以实施，从而在工艺工程的角度来看，更有利的是使用具有相应耐高温性的衬底。
所有衬底材料与其准确组成无关的固有的另一个问题涉及到超薄玻璃的可行处理方案中的一种。所谓的载体解决方案包括在涂覆工艺或转移工艺步骤之前或者期间将超薄玻璃临时固定在支撑件上。这可以可选地借助静电力实现或者通过使用可分离的有机粘合剂实现。尤其在后一种情形中，通过通常由同种材料制造的衬底或载体的适当选择必须保证，能够实现脱粘、即衬底与载体的分离。所述脱粘经常引起衬底中出现扭转应力，其中所述应力也传递到沉积在衬底上的层，这同样导致层的裂纹和分离，从而结果是可能进一步增大由于衬底的厚度偏差而引起的层缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种在耐久性和设计灵活性方面改善的电存储元件。本发明的另一方面在于提供一种在蓄电系统中使用的片状不连续元件。
所述目的通过具有权利要求20的特征的片状不连续元件来实现。为了实现所述目的，电存储元件、尤其薄膜存储元件有利地包括权利要求1的特征。
因此，本发明的目的在于提供一种电存储元件、尤其一种薄膜存储元件，其克服当今现有技术的缺点并且能够实现薄膜存储元件的成本有效的制造。本发明的另一目的在于提供在电存储元件中应用的片状元件以及所述片状元件的制造方法以及应用。
根据本发明的目的令人吃惊地简单地通过根据权利要求1的蓄电系统以及通过根据权利要求20的片状不连续元件实现。
即令人惊讶地发现，将沉积的锂-钴氧化物曝光到高能电磁辐射、优选波长范围为200至400nm的高能电磁辐射对于锂-钴氧化物(LCO)的相转变具有积极影响。原因是，锂-钴氧化物在所述范围中强烈吸收并且所述能量用于从球形立方致密堆积到球形六角致密堆积的相转变。LCO的高温变性是众所周知非常优选的，因为其将比立方LT相(80mAh/g)更高的比电容(130至140mAh/g)引入到电池平衡(Zellbilanz)中，也参见Ensling,D.的博士论文(Darmstadt技术大学，2006)。在此，为了有效处理技术的目的，对锂-钴氧化物的所述曝光优选通过将辐射穿过衬底来实现，从而必须使用对于高能电磁辐射、优选波长范围为200至400nm而言具有增大的透明度的衬底。
在此，在本发明的范畴内，这样的对于高能电磁辐射而言具有增大的透明度的衬底由片状不连续元件提供。
在本申请的范畴内，成型体理解为片状的，其中元件在一个空间方向上的尺寸比另外两个空间方向上的尺寸小至少一个数量级。在本申请的范畴内，当成型体可与所考虑的蓄电系统分离、即尤其也可以独立存在时，成型体理解为不连续的。
此外，蓄电系统的结构中的所述片状不连续元件的其他优点在于：
-衬底在载体上的有效结合，因为通常使用的有机粘合材料通过曝光到UV光而固化，
-尤其在使用临时结合的粘合剂时支持脱粘，这避免由于在分离或复杂处理工艺期间的不当处理引起的层缺陷，以及
-聚合物的固化，提供包封以防止例如氧和/或氢与电存储元件的高反应活性层接触，示例性地在DE 10 2012 206 273A1中进行了描述。
电存储元件的光学处理或使用高能电磁辐射的处理优选在通过使用高能光学能量源、例如准分子激光器(Ecximer-Lasern)来实现。
所述片状不连续元件优选特征在于，在准分子激光器特有的波长下的增大透明度。典型准分子激光器及其特有波长列表如下：
然而，作为另外的UV源，也可以使用传统的UV灯、例如汞汽灯。
此外，该片状不连续元件特征在于，基于使用的晶片或衬底尺寸，其总厚度偏差(TTV)在<25μm、优选<15μm、更优选<10μm以及最优选<5μm范围内，基于的晶片或衬底尺寸在>100mm直径、特别是100mm*100mm的横向尺寸的范围内；优选基于的晶片或衬底尺寸在>200mm直径、特别在200mm*200mm的横向尺寸的范围内；以及特别优选基于的晶片或衬底尺寸在>400mm直径、特别在400mm*400mm的横向尺寸的范围内。因此，这些规定通常是指在>100mm直径或100mm*100mm大小、优选>200mm直径或200mm*200mm大小、并且特别优选>400mm直径或400mm*400mm大小范围内的晶片或衬底尺寸。
根据本发明的片状不连续元件具有不大于2mm、优选小于1mm、更优选小于500μm、特别优选小于或等于200μm的厚度。最优选的是，衬底厚度小于或等于100μm。
因此，例如可以直接地以期望的厚度制造片状不连续元件。当然也可以通过在制造或进一步处理之后的工艺步骤中减薄较厚的片状不连续元件，例如通过磨削、蚀刻和抛光工艺中的一个或多个。
在本发明的一个实施方式中，该片状不连续元件具有<10-3g/(m2·d)、优选<10-5g/(m2·d)以及最优选<10-6g/(m2·d)的水蒸汽透过率(WVTR)。
在另一个实施方式中，在350℃的温度下和频率为50Hz的交变电流下的比电阻大于1.0*106Ω·cm。
另外，该片状不连续元件的进一步特征在于，具有至少300℃、优选至少400℃、最优选至少500℃的最大耐热性；以及具有在2.0*10-6/K至10*10-6/K、优选为2.5*10-6/K至9.5*10-6/K以及最优选为3.0*10-6/K至9.5*10-6/K范围内的线性热膨胀系数α。已经发现，当最大负荷温度θMax(℃)和线性热膨胀系数α之间具有下述关系时：600*10-6≤θMax*α≤8000*10-6、特别优选为800*10-6≤θMax*α≤5000*10-6，在薄膜存储元件中由此能够实现特别好的层品质。
在此，只要没有其他说明，线性热膨胀系数α规定为在20-300℃的范围内。在本发明的范围内，同义地使用符号α和α(20-300)。规定的数值是根据ISO7991的、以静态测量确定的标准化的平均线性热膨胀系数。
在本发明的应用中，最大负荷温度θMax应理解为在该温度下还能完全确保材料的功能完整性并且尚未发生材料的分解和/或降解反应的温度。当然，该温度根据使用的材料而限定为不同。对于含氧化物的结晶材料来说通常由熔融温度给出该最大负荷温度；对于玻璃来说通常采用玻璃化转变温度Tg，其中在有机玻璃的情况下分解温度也可以在Tg以下；并且对于金属或金属合金来说，该最大负荷温度近似地由熔点给出，除非金属或金属合金在熔点以下会在降解反应中进行反应。
玻璃化转变温度Tg通过在以5K/min的加热速度的测量时在膨胀曲线的两个分支上的切线的交点确定。这分别对应于根据ISO 7884-8或DIN 52324的测量。
根据本发明的片状不连续元件由至少一种氧化物或多种氧化物的混合物或复合物构成。
在本发明的另一个实施方式中，该至少一种氧化物为SiO2。
在本发明的另一个实施方式中，根据本发明的片状不连续元件由玻璃制成。在本发明的范围内，术语“玻璃”是指这样的材料，该材料本质上基本为无机并且主要由金属和/或半金属与元素周期表的VA、VIA和VIIA族的元素、优选与氧的化合物构成，并且其特征在于非结晶态、即没有周期性排列的三维状态以及大于1.0*106Ω·cm的比电阻。因此，特别是用作固态离子导体的非结晶材料LiPON不应当视为在本发明的意义上的玻璃。
根据本发明的另一个实施方式，根据本发明的片状不连续元件通过熔融工艺获得。
优选地，该片状不连续元件在熔融工艺之后的成型工艺中形成为片状。该成型可以紧随在熔融之后进行(所谓的热成型)。但是也可行的是：首先获得固体的、基本上未成型体，该未成型体在进一步的步骤中通过重新加热和机械变形而转变成片状的状态。
如果通过热成型工艺进行用于片状元件的成型，那么在本发明的一个实施方式中，包括拉伸工艺，例如下拉法、上拉法或溢流熔融法。但是其他的热成型工艺也是可行的，例如在浮法工艺中的成型。
示例
在下表中，给出了根据本发明的片状元件的一些示例性组成。
示例性实施例1
作为示例，片状不连续元件的组成由下述以重量％表示的组成给出：
示例性实施例2
作为示例，另外，该片状不连续元件的组成由下述以重量％表示的组成给出：
其中，MgO、CaO和BaO的含量总和在8至18重量％的范围内。
示例性实施例3
另外，作为示例，该片状不连续元件的组成示由下述以重量％表示的组成给出：
示例性实施例4
另外，作为示例，一种可行的片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
通过该组成获得片状不连续元件的下述特性：
α(20-300) 3.2*10-6/K
Tg 717℃
密度 2.43g/cm3。
示例性实施例5
作为示例，另一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
通过该组成获得片状不连续元件的下述特性：
α(20-300) 7.2*10-6/K
Tg 557℃
密度 2.5g/cm3。
示例性实施例6
另一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
通过该组成获得片状不连续元件的下述特性：
α(20-300) 9.4*10-6/K
Tg 533℃
密度 2.55g/cm3。
示例性实施例7
作为示例，又一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
通过该组成获得片状不连续元件的下述特性：
α(20-300) 3.25*10-6/K
Tg 525℃
密度 2.2g/cm3。
示例性实施例8
作为示例，又一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
通过该组成获得片状不连续元件的下述特性：
α(20-300) 8.6*10-6/K
Tg 607℃
密度 2.4g/cm3。
示例性实施例9
作为示例，又一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
通过该组成获得片状不连续元件的下述特性：
α(20-300) 8.5*10-6/K
Tg 505℃
密度 2.5g/cm3。
示例性实施例10
作为示例，又一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
通过该组成获得片状不连续元件的下述特性：
α(20-300) 9.7*10-6/K
Tg 556℃
密度 2.6g/cm3。
示例性实施例11
作为示例，又一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
通过该组成获得片状不连续元件的下述特性：
α(20-300) 8.3*10-6/K
Tg 623℃
密度 2.4g/cm3。
示例性实施例12
作为示例，又一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
通过该组成获得片状不连续元件的下述特性：
α(20-300) 8.9*10-6/K
Tg 600℃
密度 2.4g/cm3。
示例性实施例13
作为示例，又一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
另外，玻璃可以含有0至1重量％的P2O5、SrO、BaO；以及0至1重量％的精炼剂：SnO2、CeO2或As2O3或者其它的精炼剂。
示例性实施例14
作为示例，又一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
示例性实施例15
作为示例，又一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
通过该组成获得片状不连续元件的下述特性：
α(20-300) 3.8*10-6/K
Tg 719℃
密度 2.51g/cm3。
示例性实施例16
作为示例，又一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
通过该组成获得片状不连续元件的下述特性：
α(20-300) 3.8*10-6/K
密度 2.5g/cm3。
示例性实施例17
作为示例，又一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
通过该组成获得片状不连续元件的下述特性：
α(20-300) 3.73·10-6/K
Tg 705℃
密度 2.49g/cm3。
示例性实施例18
作为示例，又一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
通过该组成获得片状不连续元件的下述特性：
α(20-300) 3.2ppm/K
密度 2.38g/cm3。
示例性实施例19
作为示例，又一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
示例性实施例20
作为示例，又一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
通过该组成获得片状不连续元件的下述特性：
α(20-300) 9.0ppm/K
Tg 573℃。
示例性实施例21
作为示例，又一种片状不连续元件由下述以重量％表示的组成给出：
通过该组成获得片状不连续元件的下述特性：
α(20-300) 9.5ppm/K
Tg 564℃。
示例性实施例22
除非已经列出，在所有的上述实施例中，可以可选地包含0至1重量％的精炼剂，例如SnO2、CeO2、As2O3、Cl-、F-、硫酸盐。
具体实施方式
图1示意性示出根据本发明的蓄电系统1。该蓄电系统包括用作衬底的片状不连续元件2。在衬底上涂覆一系列的不同的层。在此，示例性地并且在没有局限于所述示例的情况下，在所述片状不连续元件2上首先涂覆两个集电极层：阴极集电极层3和阳极集电极层4。这些集电极层通常数微米厚并且由金属、例如由铜、铝或钛制成。叠置于集电极层3上的是阴极层5。如果蓄电系统1是锂基薄膜电池，则阴极由锂/过渡金属化合物、优选氧化物、例如LiCoO2、LiMnO2或者LiFePO4制成。此外，电解质6涂覆在衬底上并且与阴极层5至少部分重叠。在锂基薄膜电池的情况下，此电解质大多为LiPON、锂与氧、磷和氮的化合物。此外，蓄电系统1包括阳极7，其例如可以由锂钛氧化物或者金属锂制成。阳极层7至少部分与电解质层6以及集电极层4重叠。电池1还包括包封层8。
在本发明的范畴内，任何防止或者显著降低流体或其他腐蚀性材料对蓄电系统1的攻击的材料可以考虑作为蓄电系统1的包封或密封。
图2示出本发明的片状不连续元件的示意图，在此为片状成型体10的形式。在本发明的范畴内，如果成型体在一个空间方向上的尺寸不大于在另外两个空间方向上的尺寸的一半，该成型体则称作片状或片。如果在其长度、宽度和厚度之间存在以下关系，则成型体在本发明中称作带：其长度比其宽度大至少十倍并且其宽度又是其厚度的至少两倍大。
图3示例性地示出具有根据示例性实施例4的组成以及具有三种不同厚度的根据本发明的片状不连续元件的透射曲线。在较大的波长下，出现显著可察觉的干扰效果，所述干扰效果由测量技术引起并且因此不是片状不连续元件的特性。
图4示出Schott公司的玻璃33的三种不同厚度的透射曲线。该玻璃的组成相应于示例性实施例7。
图5示出具有根据示例性实施例5的组成并具有三种不同厚度的根据本发明的片状不连续元件的透射数据。在较大的波长时出现显著可察觉的干扰效果，所述干扰效果由测量技术引起并且因此不是片状不连续元件的特性。
图6示出具有根据示例性实施例6的组成并具有两种不同厚度的根据本发明的另一片状不连续元件的透射数据。在较大的波长时出现显著可察觉的干扰效果，所述干扰效果由测量技术引起并且因此不是片状不连续元件的特性。此外，对于具有30μm厚度的片状不连续元件得到由制备相关的表面缺陷，所述表面缺陷在测量中引起散射份额的增大并且因此引起片状不连续元件的在此示出的透射的降低，这尤其在波长约250nm或以上时产生影响。这些与制备相关的缺陷因此不是片状不连续元件的特性。
图7示出针对具有根据实施例10的组成并具有两种不同厚度的根据本发明的另一片状不连续元件的透射数据。在此，在小于400nm的波长的范围内，透射曲线示出由于包含在片状不连续元件的组成中的铈而可能引起荧光的效果。
图8示出针对具有根据实施例12的组分并具有两种不同厚度的根据本发明的另一片状不连续元件的透射数据。
在本说明书的范畴内，公开一种具有至少一个片状不连续元件的蓄电系统，所述片状不连续元件尤其在30μm厚度时具有在200nm至270nm的范围内的0.1％或更大的透射率和/或特别优选在222nm时大于0.5％的透射率、特别优选在248nm时大于0.3％的透射率、特别优选在282nm时大于3％的透射率、特别优选在308nm时大于50％的透射率并且特别优选在351nm时大于88％的透射率；以及尤其在100μm厚度时具有在200nm至270nm的范围内为0.1％或更大的透射率和/或尤其在222nm时大于0.5％的透射率、特别优选在248nm时大于0.3％的透射率、特别优选在282nm时大于0.1％的透射率、特别优选在308nm时大于30％的透射率并且特别优选在351nm时大于88％的透射率。
本发明还公开包括至少一个片状不连续元件的蓄电系统，该片状不连续元件尤其在30μm厚度时具有在200nm至270nm的范围内的15％或更大的透射率和/或具有特别优选在222nm时大于0.5％的透射率、特别优选在248nm时大于3％的透射率、特别优选在282nm时大于3％的透射率、特别优选在308nm时大于50％的透射并且在351nm时大于88％的透射率。
本发明还公开包括至少一个片状不连续元件的蓄电系统，其中，所述至少一个片状不连续元件相对于晶片大小或衬底大小呈现不大于25μm、优选不大于25μm、特别优选不大于10μm以及非常特别优选不大于5μm的范围内的厚度偏差，晶片大小或衬底大小在>100mm直径、尤其100mm*100mm的横向尺寸的范围内、优选晶片大小或衬底大小在>200mm直径、尤其200mm*200mm的横向尺寸的范围内、并且特别优选地晶片大小或衬底大小在>400mm直径、尤其400mm*400mm横向尺寸的范围内。
本发明还公开一种蓄电系统，其包括至少一个片状不连续元件，其中，所述至少一个片状不连续元件具有<10-3g/(m2·d)、优选<10-5g/(m2·d)并且特别优选<10-6g/(m2·d)的水蒸气透气率(WVTR)。
本发明还公开一种蓄电系统，其中，所述至少一个片状不连续元件具有小于2mm、优选小于1mm、更优选小于500μm、特别优选小于或等于200μm以及最优选小于或等于100μm的厚度。
本发明还公开一种蓄电系统，其包括至少一个片状不连续元件，其中，所述至少一个片状不连续元件具有在温度350℃以及频率50Hz的交流电流下大于1.0*106Ωcm的比电阻。
本发明还公开一种蓄电系统，其包括至少一个片状不连续元件，其中，所述至少一个片状不连续元件具有至少300℃、优选为至少400℃、特别优选为至少500℃的最大负荷温度θMax。
本发明还公开一种蓄电系统，其包括至少一个片状不连续元件，其中，所述至少一个片状不连续元件具有在2.0*10-6/K至10*10-6/K的范围内、优选在2.5*10-6/K至9.5*10-6/K的范围内并且特别优选在3.0*10-6/K至9.5*10-6/K的范围内的线性热膨胀系数α。
本发明还公开一种蓄电系统，其包括至少一个片状不连续元件，其中，对于所述至少一个片状不连续元件的以℃为单位的最大负荷温度θMax与线性的热膨胀系数α的乘积适用以下关系：
600*10-6≤θMax*α≤8000*10-6，
特别优选800*10-6≤θMax*α≤5000*10-6。
本发明还公开一种蓄电系统，其中，至少一个片状不连续元件包括至少一种氧化物或者多种氧化物的混合物或化合物。
本发明还公开一种蓄电系统，其中，至少一个片状不连续元件包含SiO2作为氧化物。
本发明还公开一种蓄电系统，其中，至少一个片状不连续元件为玻璃。
本发明还公开一种蓄电系统，其中，至少一个片状不连续元件通过熔融工艺以及后续成型工艺形成为片状。
本发明还公开一种蓄电系统，其中，后续成型工艺为拉伸工艺。
本发明还公开一种蓄电系统，其中，蓄电系统的至少一个区域使用高能电磁辐射、优选在波长范围200至400nm中的高能电磁辐射处理。
本发明还公开一种蓄电系统，其中，使用高能电磁辐射、优选在波长范围200至400nm中的高能电磁辐射处理的蓄电系统的所述至少一个区域通过所述片状不连续元件供有高能电磁辐射。
本发明还公开一种蓄电系统，其中，使用高能电磁辐射处理的蓄电系统的所述至少一个区域包括锂-钴氧化物(LCO)。
本发明还公开一种蓄电系统，其中，在使用高能电磁辐射处理的蓄电系统的所述至少一个区域中，锂-钴氧化物(LCO)在其结构特性方面被影响。
本发明还公开一种蓄电系统，其中，在使用高能电磁辐射处理的蓄电系统的至少一个区域中，引起锂-钴氧化物(LCO)的至少部分的相变换。
本发明还公开一种蓄电系统，其中，在使用高能电磁辐射处理的蓄电系统的至少一个区域中，锂-钴氧化物(LCO)的至少部分的相变换包括从球形立方致密堆积到球形六角致密堆积的相变换。
本发明还公开一种在蓄电系统中使用的片状不连续元件，所述片状不连续元件尤其在30μm厚度时具有在200nm至270nm的范围内的0.1％或更大的透射率和/或具有特别优选在222nm时大于0.5％的透射率、特别优选在248nm时大于0.3％的透射率、特别优选在282nm时大于3％的透射率、特别优选在308nm时大于50％的透射率并且特别优选在351nm时大于88％的透射率；以及尤其在100μm厚度时具有在200nm至270nm的范围内的0.1％或更大的透射率和/或尤其在222nm时大于0.5％的透射率、特别优选在248nm时大于0.3％的透射率、特别优选在282nm时大于0.1％的透射率、特别优选在308nm时大于30％的透射率并且特别优选在351nm时大于88％的透射率。
本发明还公开一种在蓄电系统中使用的片状不连续元件，其尤其在30μm厚度时具有在200nm至270nm的范围内的15％或更大的透射率和/或具有特别优选在222nm时大于0.5％的透射率、特别优选在248nm时大于3％的透射率、特别优选在282nm时大于3％的透射率、特别优选在308nm时大于50％的透射率并且在351nm时大于88％的透射率。
本发明还公开一种在蓄电系统中使用的片状不连续元件，其相对于晶片大小或衬底大小具有不大于25μm、优选不大于15μm、特别优选不大于10μm以及非常特别优选不大于5μm的厚度偏差，晶片大小或衬底大小在>100mm直径、尤其100mm*100mm横向尺寸的范围内，优选晶片大小或衬底大小在>200mm直径、尤其200mm*200mm横向尺寸的范围内，并且特别优选地晶片大小或衬底大小在>400mm直径、尤其400mm*400mm横向尺寸的范围内。
本发明还公开一种在蓄电系统中使用的片状不连续元件，其中所述片状不连续元具有<10-3g/(m2·d)、优选<10-5g/(m2·d)并且特别优选<10-6g/(m2·d)的水蒸气透气率(WVTR)。
本发明还公开一种在蓄电系统中使用的片状不连续元件，其中所述片状不连续元件具有小于2mm、优选小于1mm、更优选小于500μm、特别优选小于或等于200μm以及最优选小于或等于100μm的厚度。
本发明还公开一种在蓄电系统中使用的片状不连续元件，其中所述片状不连续元件在温度350℃以及频率50Hz的交流电流下具有大于1.0*106Ωcm的比电阻。
本发明还公开一种在蓄电系统中使用的片状不连续元件，其中所述片状不连续元件具有至少300℃、优选为至少400℃、特别优选为至少500℃的最大负荷温度θMax。
本发明还公开一种在蓄电系统中使用的片状不连续元件，其中所述片状不连续元件具有在2.0*10-6/K至10*10-6/K的范围内、优选在2.5*10-6/K至9.5*10-6/K的范围内并且特别优选在3.0*10-6/K至9.5*10-6/K的范围内的线性热膨胀系数α。
本发明还公开一种在蓄电系统中使用的片状不连续元件，其中所述至少一个片状不连续元件的以℃为单位的最大负荷温度θMax与线性热膨胀系数α的乘积适用以下关系：
600*10-6≤θMax*α≤8000*10-6，
特别优选800*10-6≤θMax*α≤5000*10-6。
本发明还公开一种在蓄电系统中使用的片状不连续元件，其中所述片状不连续元件包括至少一种氧化物或者多种氧化物的混合物或化合物。
本发明还公开一种在蓄电系统中使用的片状不连续元件，其中所述至少一种氧化物是SiO2。
本发明还公开一种在蓄电系统中使用的片状不连续元件，其中所述元件由玻璃制成。
本发明还公开一种在蓄电系统中使用的片状不连续元件，其中所述元件通过熔融工艺以及后续的成型工艺形成为片状。
本发明还公开一种片状不连续元件，其中所述后续成型工艺包括拉伸工艺。
如果较厚的或较薄的片状不连续元件换算成30μm厚时满足独立权利要求的值，则这些较厚的或较薄的片状不连续元件也在本发明的范围中。
较厚的衬底可以减薄到厚度30μm，以确定所述衬底是否位于保护范围中。
较薄的不连续元件可以通过叠堆以及可选的减薄也设置到30μm厚度，从而替代换算也可以进行透射的物理测量，以便确定所述较薄的衬底是否在保护范围中。
参考标记列表
1 蓄电系统
2 用作衬底的片状不连续元件
3 阴极集电极层
4 阳极集电极层
5 阴极
6 电解质
7 阳极
8 包封层
10 片状成型体形式的片状不连续元件
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