件IlOA可以通过多种方法制备，如本文中别处所述的，可以包括一个或多个内衬、栅格、凸起或台面结构。一个或多个隔件，例如隔件114Α，可用来为电解质提供空腔或保留区域116Α。在一个实施例中，电解质可以是液体或胶体，或者可以包括比如浸渍其他材料，以提供电解质和隔件的组合。在图1A和IB的实施例中，可以提供壳体122，并且可以(但不必需)将电解质区域116Α与其他板之间的其他电解质区域流体性隔离开来。
[0027]在单极板120Α的一种实施例中，电池板120Α的第二表面可包括第二欧姆接触层106Β、第二粘合层108Α和第二活性材料112Β，例如通常包括硅晶片104的第一表面上用作各层的相同材料。例如，第二活性材料112Β可包括与第一活性材料112Α相同的活性材料和极性。
[0028]—对正负极可以形成为包括具有第一极性活性材料的第一板120Α和具有相反的第二极性活性材料的第二板120Β，用以在电解质114中形成电化学电池，如图1B所示。在一种铅酸实施例中，这样的单电池电压可以是大约2.1V。若干的电池单元可以通过并联配置方式进行电性配置为层叠132Α。单独的层叠132Α至132Ν可以串联连接组装成电池组102，这样电压可以表示为Ns*Vcell，其中Ns可代表层叠的数量，Vcell可代表单元池电压。
[0029]在图1B中，第一终端130A可提供第一极性，而第二终端130B可提供相反的第二极性。第一和第二终端可以分别地连接到第一层叠132A和最末层叠132N，这些层叠可以利用第一总线124A至“第N”总线124N串联地连接在一起。与图1B对比，使用单极板配置的电池构造能够使设计简单。可将正极和负极活性材料，例如通过粘合作用，分别施加到集电器的相对的两侧从而形成双极板。
[0030]图2A和2B—般性描述了一种实施例的剖面图，包括双极电池板121A和相应的双极电池构造。类似于图1A所示的实施例，第一双极电池板121A可以包括导电硅晶片104作为集电器。所述双极电池板121A可以包括位于或靠近导电硅晶片104第一表面的一个或多个欧姆接触层106A以及粘合层108A。活性材料112A可包括第一极性，例如在制作过程中或之后为机械支撑件IlOA所支撑。第二欧姆接触层106B可被包括在导电硅晶片104的与第一表面相对的第二表面上。第二欧姆接触层106B可包括与第一欧姆接触层106A相同的或不同的材料，例如，用以提供电极用于连接到电池组件的其他部分，提供耐腐层，或提供具有类似于导电硅晶片104第一表面层叠的镜像配置。还可以包括第二活性材料112B，例如具有与第一活性材料112A相反的极性。如图1A的实施例所示，第一电解质区域116A可以将电池板112A与相邻的电池板121C隔离开，第二电解质区域116B可以将电池板121A与另一相邻的电池板121B隔离开。电解质区域116A和116B可包括隔件，比如助以维持电池板之间设定的隔离。电解质区域116A和116B通常相互被流体性地隔离，从而串联地通过导电硅晶片104的主体产生传导。
[0031 ]图2A和2B—般性描述了一种实施例，其包括具有诸如双极板121A、121B和121C的一个或多个双极电池板的电池组202。这种双极板可由电解质夹在区域116A和116B，比如形成密封池。在一个实施例中，在区域116A的电解质可以是一种或多种流体隔离的或密封的，从而电解质不能绕过双极板121A到相邻的区域，例如电解质区域116B。如图2B所示，单元池可以被串联配置。所述的单元池可以被排列形成层叠131A。
[0032]在一种双极构造中，集电器(例如硅晶片104，比如被包括作为双极板121A的一部分)可以在一个单元池的负电极和下一单元池的正电极之间分享。第一总线124A可以连接到131A至131N的各个层叠的第一电极，第二总线124B可以连接到131A至131N的各个层叠的相反电极。与图BI对比，层叠131A至131N可以各自通过箭头所示的硅晶片的主体提供串联连接。通过这种方式，与采用单机板的构造相比，层叠131A至131N外部的连接总线的总数目可以减少。
[0033]可以采用相互连接一个或多个层叠131A至131N的其他配置方式。例如，双极层叠131A至131N可以并联连接于低压用途，例如用以组装低压电池组。或者，具有很多单元池的单独双极板可形成高压组。在这两种情况下，电池组的电压可以是(Np-1 )*Vcell，其中Np表示各个层叠中集电器板的数量，而Vcell表示电池电压。
[0〇34]图3A和3B—般性显不了双极板的一种实施例，其可以包括娃晶片304集电器和一个或多个机械支撑栅格310A或310B(如图3A所示)或焊料凸点模式315A或315B(如图3B所示)，以及如图2A所示实施例的剖面图。如同上述有关实施例的描述，铅酸电池可以使用硅晶片304作为集电器，如图1A至图1B以及图2A至2B所示。
[0035]硅晶片一般被制作用于半导体、太阳能和其他的微电子或微机电(MEMS)的用途。硅晶片，例如具有2.65克每立方厘米密度的情形，当用作集电器时比通常可用的铅栅结构更轻。这样的硅晶片能够抵抗(或更能抵抗)H2S04腐蚀。由于在其他设施中的大量使用，硅晶片易于以较低的成本获取。尽管通常为半导体，单晶硅也可通过适当掺杂而具有导电性。在一个实施例中，硅晶片可以通过这样的掺杂而导电，以提供比如低于0.001 Ω-cm的电阻。对于作为电池中集电器的用途，电阻并不需要这么低。例如，可以采用5Ω-cm或更低电阻的晶片。在一个实施例中，作为集电器使用的硅晶片比如可以通过磷或砷的大量η-掺杂以提供过剩载流子以及低于5 Ω-cm的电阻率。
[0036]硅晶片可以采用不同的尺寸(例如高达300毫米或以上的直径)、形状(例如圆形或方形)、晶体取向或构造(例如单晶的或多晶的)以及表面纹理(例如，诸如铸块经切割后带纹路的，或者诸如经过抛光或蚀刻后光滑的)。通常用于太阳能产业的硅晶片能够用于电池的用途，能以较低成本大量的获取。标准的太阳能晶片可以是大约125或大约156平方毫米，厚度小于750微米比如200微米。这样的尺寸一般可与通常可得的铅酸电池的截面尺寸相匹配。圆形或其他不规则形状的晶片也可切割成其它的几何形状，例如切割成边长为大约120毫米到大约200毫米的矩形以适应某些用途。尽管较薄的硅晶片能够用以提高电池组的能量密度，晶片的厚度可以考虑或根据机械坚固性能进行选定，如此权衡坚固性和能量密度。刚切的单晶的或多晶的晶片可以有粗糙的表面。粗糙度，例如沿锯切的粗糙表面，可以通过各种方法，例如可以包括化学浸湿刻过程，进行清除和形成纹理。在一个实施例中，冶金级的硅晶片可以选择用于电池板。
[0037]双极电池板321A或321B可包括第一活性材料312A，比如粘贴件，对应于第一极性。所述粘贴件312A可以施加到第一机械支撑件310A，例如采用不同材料制作或成形的机械支撑件301A。作为导电硅晶片304的一部分或在其上可形成一层或多层的例如第一粘合层或第一欧姆接触层311A。在导电硅晶片304相反的一侧，可形成一层或多层的例如第二粘合层或第二欧姆接触层311B。也可采用第二机械支撑件310B，例如用以支撑第二活性材料312B，对应于与第一活性材料312A相反的极性。
[0038]如图3A和3B所示的实施例中显示了机械支撑件31OA、31B、315A和315B。其他配置可以可被采用，例如一种线形段节的模式或阵列，或台面结构的阵列(例如，就像图3A中栅格模式的“反转”)。机械支撑件可以通过采用一种或多种诸如印刷、沉积(例如电镀)、模塑、冲压或其它方法来制作。
[0039]图4一般性显示了比如可作为集电器的硅晶片上的硅化镍(NiSi)的扫描电子显微图像(SEM)的说明性实施例。为了形成活性材料和硅晶片集电器之间具有低接触电阻的界面，在硅晶片304的表面形成欧姆接触层(例如在图3A或3B所示的层311A或311B)是有助益的。欧姆接触层也可以保护硅表面，例如在环境空气中，免于形成天然