本公开内容总体上涉及一种含碱金属储能装置和用于制造含碱金属储能装置的方法。更特别地,本公开内容涉及包括图案化含碱金属电极的装置堆叠以及用于制造该装置堆叠的方法。
背景技术:
1、可再充电电化学存储系统当前在日常生活的许多领域变得越来越重要。高容量电化学储能装置,诸如锂离子(li离子)电池正被用于越来越多应用,包括便携式电子产品、医疗、交通、并网大型储能、可再生能源存储和不中断电源(ups)。传统的铅/硫酸电池常常缺乏容量,并且对于这些日益增长的应用而言,循环性往往不足。然而,锂离子电池被认为提供了最佳解决方案。
2、因此,对于在储能装置中使用的碱金属的沉积和处理方法及系统的需求越来越迫切。
技术实现思路
1、本公开内容总体上涉及一种含碱金属装置和制造含碱金属装置的方法。更具体地,本公开内容涉及储能装置的包括锂金属阳极和预锂化阳极的装置堆叠及其制造方法。
2、在一方面,提供了一种柔性基板处理系统。该柔性基板处理系统包括:第一供应毂,用于供应在上方形成有碱金属膜的柔性载体膜;第二供应毂,用于供应柔性基板膜堆叠;第一拾取毂,用于在碱金属膜被转移至柔性基板膜堆叠之后收集柔性载体膜;第二拾取毂,用于收集在之上形成有碱金属膜的柔性基板膜堆叠;以及激光剥离单元,定位在第一供应毂和第二供应毂下游和第一拾取毂和第二拾取毂上游。激光剥离单元包括:激光源,被配置为产生激光能量,激光能量被指引朝向柔性载体膜的第一表面;以及光学扫描仪,被配置为指引激光能量朝向柔性载体膜的第一表面。
3、实现方式可包括以下中的一个或多个。该柔性基板处理系统进一步包括:一对辊,定位在第一供应毂和第二供应毂下游和激光源上游,该一对辊被配置为将碱金属膜接触至柔性基板膜堆叠。该一对辊包括至少一个夹辊。该一对辊包括至少一个压延辊。激光源选自红外(ir)光纤激光、紫外(uv)激光或绿色激光。光学扫描仪为单或多轴线大角度振镜光学扫描仪。光学扫描仪为多边形扫描仪、电光扫描仪、声光器件或它们的组合。该柔性基板处理系统进一步包括:钝化单元,定位在激光剥离单元下游和第二拾取毂上游,钝化单元被定位以对形成在柔性基板膜堆叠上的碱金属膜进行钝化。该柔性基板处理系统进一步包括:在线切分组件,包括刀片,用于切割柔性载体膜,在线切分组件定位在激光剥离单元下游和第一拾取毂上游。
4、在另一方面,提供了一种用于形成储能装置的柔性基板处理系统。该柔性基板处理系统包括激光剥离单元。激光剥离单元包括:激光源,被配置为产生激光能量,激光能量被指引朝向柔性载体膜的第一表面;以及光学扫描仪,被配置为指引激光能量朝向柔性载体膜的第一表面。该柔性基板处理系统进一步包括系统控制器。系统控制器被配置为致使激光剥离单元执行工艺,该工艺包括:从供应毂朝向拾取毂运送包括在上方形成有碱金属膜的柔性载体膜的柔性载体膜堆叠;使柔性载体膜堆叠与柔性基板膜堆叠接触,其中碱金属膜接触柔性基板膜堆叠;使柔性载体膜堆叠的第一表面暴露于激光能量以将柔性载体膜与碱金属膜分离;以及从柔性基板膜堆叠去除柔性载体膜。
5、实现方式可包括以下中的一个或多个。激光源选自红外(ir)光纤激光、紫外(uv)激光或绿色激光。光学扫描仪为单或多轴线大角度振镜光学扫描仪。该柔性基板处理系统进一步包括:一对辊,定位在激光源上游,该一对辊使柔性载体膜堆叠与柔性基板膜堆叠接触。该一对辊包括至少一个夹辊。该一对辊包括至少一个压延辊。
6、在又一方面,提供了一种形成用于储能装置的膜堆叠的方法。该方法包括:从供应毂朝向拾取毂运送包括在上方形成有碱金属膜的柔性载体膜的柔性载体膜堆叠;使柔性载体膜堆叠与柔性基板膜堆叠接触,其中碱金属膜接触柔性基板膜堆叠;使柔性载体膜堆叠的第一表面暴露于激光能量以将柔性载体膜与碱金属膜分离;以及从柔性基板膜堆叠去除柔性载体膜。
7、实现方式可包括以下中的一个或多个。使柔性载体膜堆叠的第一表面暴露于激光能量以将柔性载体膜与碱金属膜分离包括通过使碱金属膜的部分暴露于激光能量来对碱金属膜进行图案化。激光能量被指引通过柔性载体膜的背侧。使柔性载体膜堆叠的第一表面暴露于激光能量在碱金属膜与柔性载体膜堆叠之间产生空隙体积。柔性载体膜堆叠进一步包括:离型层,设置在柔性载体膜与碱金属膜之间,离型层能够进行光诱导解聚。
8、在另一方面,具有非暂态计算机可读介质存储指令,该指令在处理器执行时,促使工艺执行上述装置和/或方法的操作。
1.一种柔性基板处理系统,包括:
2.如权利要求1所述的柔性基板处理系统,进一步包括:
3.如权利要求2所述的柔性基板处理系统,其中所述一对辊包括至少一个夹辊。
4.如权利要求2所述的柔性基板处理系统,其中所述一对辊包括至少一个压延辊。
5.如权利要求1所述的柔性基板处理系统,其中所述激光源选自红外(ir)光纤激光、紫外(uv)激光或绿色激光。
6.如权利要求1所述的柔性基板处理系统,其中所述光学扫描仪为单或多轴线大角度振镜光学扫描仪。
7.如权利要求1所述的柔性基板处理系统,其中所述光学扫描仪为多边形扫描仪、电光扫描仪、声光器件或它们的组合。
8.如权利要求1所述的柔性基板处理系统,进一步包括:
9.如权利要求1所述的柔性基板处理系统,进一步包括:
10.一种用于形成储能装置的柔性基板处理系统,包括:
11.如权利要求10所述的柔性基板处理系统,其中所述激光源选自红外(ir)光纤激光、紫外(uv)激光或绿色激光。
12.如权利要求10所述的柔性基板处理系统,其中所述光学扫描仪为单或多轴线大角度振镜光学扫描仪。
13.如权利要求10所述的柔性基板处理系统,进一步包括:
14.如权利要求13所述的柔性基板处理系统,其中所述一对辊包括至少一个夹辊。
15.如权利要求13所述的柔性基板处理系统,其中所述一对辊包括至少一个压延辊。
16.一种形成用于储能装置的膜堆叠的方法,包括:
17.如权利要求16所述的方法,其中使所述柔性载体膜堆叠的所述第一表面暴露于激光能量以将所述柔性载体膜与所述碱金属膜分离包括通过使所述碱金属膜的部分暴露于所述激光能量来对所述碱金属膜进行图案化。
18.如权利要求17所述的方法,其中所述激光能量被指引通过所述柔性载体膜的背侧。
19.如权利要求17所述的方法,其中使所述柔性载体膜堆叠的所述第一表面暴露于激光能量在所述碱金属膜与所述柔性载体膜堆叠之间产生空隙体积。
20.如权利要求17所述的方法,其中所述柔性载体膜堆叠进一步包括离型层,所述离型层设置在所述柔性载体膜与所述碱金属膜之间,所述离型层能够进行光诱导解聚。