CN103155250B

CN103155250B - 包括串联连接的多个单元电池的燃料电池及其制造方法

Info

Publication number: CN103155250B
Application number: CN201180037046.5A
Authority: CN
Inventors: J.希里; D.伯特利; V.福彻克思
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2031-07-01
Also published as: FR2963483A1; FR2963483B1; CN103155250A; JP2013532891A; EP2599151A1; JP5826841B2; US20130122392A1; US9088041B2; WO2012013867A1

Abstract

根据本发明，相邻的单元电池（2a、2b）由连接元件（11）串联连接，每一个单元电池设置在互连区域（ZI）中。连接元件（11）由两个相邻的电池（2a、2b）的各电解质隔膜（5a、5b）分隔，由此来实现连接。因此，所述连接元件从不与所述电解质隔膜接触。对于两个电池（2a）中的一个，连接元件（11）通过空隙而与电解质隔膜（5a）分隔，而对于另一个电池（2b），连接元件（11）通过薄阻挡层（15）而与电解质隔膜（5b）分隔，薄阻挡层（15）设计为当电池运行时用作所述隔膜（5b）的体积变化的缓冲区域。薄阻挡层（15）由聚合物材料形成，该聚合物材料的吸水能力低于构成电池（2b）的电解质隔膜（5b）的聚合物材料的吸水能力。

Description

包括串联连接的多个单元电池的燃料电池及其制造方法

技术领域

本发明涉及包括多个相邻的单元电池的燃料电池以及制造这种燃料电池的方法。

背景技术

通常，单一燃料电池，即燃料电池包括由电极-隔膜-电极（或者EME）组件以及集电器形成的单个单元电池，其输送的电压不足以用于便携式装置的领域。实际上，在一些可能将燃料电池作为能源的应用中会要求高电压，例如，大于几个伏特的电压。为此，必须使用包括串联连接的多个单元电池的燃料电池。

单元电池普遍在彼此串联连接前分开生产。在平坦支撑物上以薄层形式制造的燃料电池（该电池也称为平面电池）的情况下，EME组件通常分开生产在平坦支撑物上，逐个切下，然后彼此串联连接。这样的制造方法耗时长，并且要求有附加的集电器焊接或堆叠在组件的阳极和阴极上，以能串联连接电池。

在文章“微制造的燃料电池”（ElectrochimicaActa48（2003）2869-2877）中，J.S.Wainright等人提出了一种燃料电池，其包括多个串联连接的电池，该电池形成在钻有沟道的铝上设置的多孔尼龙膜上。阳极集电器通过墨水印刷沉积而形成。此外，非多孔绝缘的聚合物材料密封物设置在阳极集电器之间，然后制造电池的其余部分。电池的串联连接通过印刷导电墨水而实现。然而，在该方案中，电解质隔膜在潮湿环境（100%RH）下膨胀且从基板剥离。然而，该剥离会导致电池的泄漏和停用。隔膜的弱机械强度一方面与绝缘密封物和阳极集电器之间的接触不良相关，由此产生间隔，另一方面与电解质隔膜在绝缘密封物上的粘合力很低相关。

专利US5863672描述了能人为提高单元电压的不同燃料电池的几何形状。如图1所示，这样的电池1由彼此相邻设置的数个单元电池2形成。每个电池2包括设置在阳极3和阴极4的组件之间的电解质隔膜5。电池2由电绝缘区域6彼此分隔，并且由导电连接部分7彼此电连接。连接部分7的每一个包括中央区域8，中央区域8包括第一面8a和第二面8b，分别由第一层9和第二层10覆盖，第一层9和第二层10的每一个包括一个端部，该端部分别与第一电池的阳极3和相邻于所述第一电池的电池的阴极4接触。然而，这样的电池（特别是连接部分7）难以实施，特别是难以在小尺寸上实施。它还需要在数个其它元件（例如设置在组件的每一侧上的外部集电器和气体分布板）之间组装由串联连接的电池形成的组件的步骤。因此，紧密性问题仍然存在。

在专利申请EP-A-1515387中，燃料电池包括为数个相邻的串联连接的电池所共用的固体电解质隔膜。电池的串联连接借助于垂直连接元件实现，垂直连接元件将电池的集电器连接到相邻电池的集电器。这些连接元件设置在共用的固体电解质隔膜中设置的通孔的中心上。密封物还设置在每个通孔的顶部上以覆盖将对应的连接元件和隔膜分开的上部空隙。

在没有切割和粘结所述电池的情况下，所有当前用于串联连接的单元电池的方案都面临机械强度的问题：

-在电解质隔膜剥离的层级，

-或者在EME组件处且特别是在为了与高功率密度相兼容而具有过高的最小厚度的隔膜的层级。

此外，对于给定的电池表面，该电池表面由一组单元电池所占据的表面（“活性表面”）和绝缘区域和/或导电区域所占据的表面（“非活性区域”）所共享。然而，在上面给出的方案中，“活性区域”的部分相对小，并且该部分远小于电池数，这证明与目的是给便携式装置的提供电力的应用并不兼容。

专利申请EP-A-2061114提出了燃料电池的简化制造方法，该燃料电池包括由它们的集电器串联连接的多个单元电池。因此，如图2所示，设计为将电池的第一（例如阳极）集电器12a与相邻电池2b的第二（例如阴极）集电器13b串联连接的连接元件11设置在两个相邻的电池2a和2b之间。连接元件11从电池2a的第一集电器12a垂直延伸，并且连接到电池2b的第二集电器13b。连接元件11还与两个相邻电池2a和2b的每个电解质隔膜5a和5b接触，并且在制作所述电解质隔膜5a和5b之前，由与多孔基板14上设置的集电器12a和12b的成分相同的导电材料制造。而且，连接元件11的厚度有益地大于每个电解质隔膜5a和5b，这提高了与电池2b的第二集电器13b的电接触连接。图2中的参考标记3a和3b表示电池2a和2b的各自的第一电极（例如阳极），并且图2中的参考标记4a和4b表示电池2a和2b的各自的第二电极（例如阴极）。

尽管专利申请EP-A-2061114能简化串联连接单元电池的制造，但是用于沉积电解质聚合物材料的当前技术，例如，溅射、丝网印刷或喷墨印刷，不能在连接元件之间进行快速且均质的局部沉积。而且，互连区域，对应于专利申请EP-A2061114中包括连接元件11的区域，在由于用于形成电解质隔膜5a和5b的电解质聚合物材料与水相互作用的能力大而会经历尺寸变化时，承受高的机械应力，这可导致电接触的剥离和破坏。

发明内容

本发明的目的是提供弥补现有技术缺陷的燃料电池。更特别地，本发明的目的是提供包括串联连接的多个相邻的单元电池的燃料电池，使其实施便利，并且在所述电池运行期间对于可能发生的电解质隔膜的体积变化不太敏感。

根据本发明，该目的通过所附权利要求实现。

附图说明

通过下面对本发明特定实施例的描述，本发明的其它优点和特征将更加明显易懂，本发明的特定实施例仅以非限定示例的目的给出，并且示出在所附的附图中，其中：

图1和2表示根据现有技术的燃料电池；

图3示意性地且以截面图的方式示出了根据本发明的特定实施例的电池；

图4示意性地且以截面图的方式示出了图3的互连区域的放大图；

图5至7示出了根据图3的特定实施例的燃料电池的不同形成步骤；

图8表示经过和没经过等离子体处理的型聚合物材料的FTIR光谱。

具体实施方式

在特定的实施例中，燃料电池包括通过连接元件串联连接的多个相邻的单元电池。电池有益地为平面燃料电池。

设置在支撑物14上的两个相邻单元电池2a和2b表示在图3中。支撑物14有益地为多孔的，并且具有优选为平坦的顶面14a和底面14b。多孔的支撑物14例如由多孔材料形成。多孔的支撑物14也可由其中钻有沟道的非多孔材料形成。而且，多孔材料的孔隙度或非多孔材料中钻出的沟道的尺寸足以能使燃料电池中流动的流体扩散，且特别是使燃料流体扩散。支撑物14还可有益地仅设置在电极之下。另外，支撑物14为电绝缘的，并且有益地具有在0.1mm和2mm之间的厚度。例如，支撑物14由选自陶瓷、聚合物、硅和碳化硅的材料形成。

两个电池具有在图3中的各自的参考标记2a和2b，电池2a是设在图3中左侧的电池（也称为第一电池），电池2b设置在图3中的右侧（也称为第二电池）。

此外，在一般情况下，在下面的描述中，后面带字母“a”的参考标记应用于构成图3中电池2a的元件，而后面带字母“b”的参考标记应用于构成电池2b的元件。为了清楚起见，当描述应用于两个电池2a和2b中的任何一个且应用于其构成元件时，将省略标记“a”和“b”。因此，为了示例的目的，电池2a和2b以及任一附加的电池均可表示为2。

每个单元电池2通过顺序堆叠以下部件而形成：

-第一组件，由第一集电器12和诸如阳极的第一电极3形成，

-由电解质聚合物材料形成的电解质隔膜5并且因此有益地是固态形式且有益地具有在10μm和500μm之间的厚度，更优选在25μm和100μm之间，以及

-第二组件，由诸如阴极的第二电极4和第二集电器13形成。

单元电池由图3中的ZI标示的所谓互连区域彼此分隔。互连区域具有可变的宽度，例如，从一个实施例到另一个实施例，宽度在1μm和1cm之间变化，并且优选在0.5mm和10mm之间变化。

为了实现电池2a的第一组件到相邻电池2b的第二组件的电连接，在这些区域中特别设置了一些部件，更具体而言，是为了电池2a的第一集电器12a到相邻电池2b的第二集电器13b的电连接。这些部件是特定的连接元件11，优选地由与形成电池的第一和/或第二集电器相同的导电材料形成。

位于互连区域ZI中的设计用于连接的每个连接元件11与两个相邻电池2的各自的电解质隔膜5分隔。因此，与专利申请EP-A-2061114中描述的燃料电池不同，连接元件从不与电解质隔膜直接接触。此外，两个相邻电池2的电解质隔膜5有益地由不同的元件形成。对于两个电池的一个（图3中的电池2a），连接元件11通过空隙而与电解质隔膜5a分隔，而对于另一个电池（图3中的电池2b），连接元件11通过薄阻挡层15而与电解质隔膜5b分隔，其中薄阻挡层15设计为用作电池工作时所述隔膜5b体积变化的缓冲区域。因此，电池2a的电解质隔膜5a在其总厚度e_p上具有一侧壁，该侧壁与连接元件11限定了空隙E，而薄阻挡层15在电解质隔膜5b的总厚度e_p上，与连接元件11以及相邻电池2b的电解质隔膜5b直接接触。

特别是，薄阻挡层15由聚合物材料形成，该聚合物材料的吸水能力低于构成电池2b的电解质隔膜5b的聚合物材料的吸水能力。该材料的吸水能力通过特别测量所关注材料的样品的水质量的增加而评估。电解质隔膜的聚合物材料的吸水能力和薄阻挡层的聚合物材料的吸水能力之间的比率有益地为严格大于2，并且甚至更有益地为大于10。在有益的实施方式中，薄阻挡层15甚至可由与形成电解质隔膜5b相同的聚合物材料形成。在此情况下，为了形成薄阻挡层，用等离子体选择性的且至少表层的处理使电解质隔膜所具有的亲水功能团减退。在此情况下，吸水能力在形成隔膜和薄阻挡层的层厚度上可以是渐进的。聚合物材料的亲水功能团有益地选自-SO₃、-COOH和-PO(OH)₂基。

被设计用于连接的连接元件相对于电池的各电解质隔膜的这种分隔能保护连接元件不受隔膜体积变化的影响，从而保持两个相邻电极之间的电连接。

在图3所示的实施例和图4所示的放大图中，位于互连区域中的连接元件11由电池2a的第一集电器12a水平延伸的第一部分11-1、自身延伸的倾斜的第二部分11-2形成，该第二部分11-2的端部与电池2b的第二集电器13b接触。而且，在逆时针方向上从连接元件11的第二部分11-2到电池2a的第一集电器12a以及连接元件11的第一部分11-1的主平面P形成的倾斜角β在有益方式中为钝角，更特别的是不同于90°。它优选大于或等于135°，并且有益地大于或等于170°。因此，连接元件11的第二部分11-2优选不垂直于主平面P的事实进一步增强了燃料电池对于电解质隔膜体积变化时的坚固性。

在图3中，连接元件11的第二部分11-2靠在薄阻挡层15上，该薄阻挡层15设置在电池2b的电解质隔膜5b的外部部分16上。因此，电解质隔膜5b不仅位于电池2b的两个电极3b和4b之间，而且部分地延伸进入互连区域ZI中。该外部部分16靠在多孔的支撑物14的顶面14a上，并且有益地包括直角三角形形式的截面，在图3的剖面中，该直角三角形的斜边与薄阻挡层15接触。图3中，薄阻挡层15进一步有利地在相同剖面中自身具有三角形截面。

特别是用于形成电解质隔膜5b的该外部部分16和薄阻挡层15的制造方法决定了连接元件11的第二部分11-2相对于集电器12a和13b的各自的主平面（对应于水平面P）的倾斜。

因此，这样的燃料电池避开了电池工作时由聚合物材料制造的电解质隔膜的体积变化的问题。一方面，用空隙分隔连接元件11与电解质隔膜5a，另一方面，在连接元件与电解质隔膜5b之间设有薄阻挡层，空隙和薄阻挡层实际上能使两个相邻电池之间的连接部件经历的机械应力减弱。这由此能使电池减小对由聚合物材料制造的电解质隔膜的体积变化的敏感。

这样的燃料电池还具有易于制造的优点。实际上，能这样生产每个电池的电解质隔膜：在支撑物上形成电解质聚合物材料的连续单一薄层，然后至少部分地去除互连区域中沉积的聚合物材料。这避免了电解质聚合物体材料的局部沉积中无法实现均质沉积的沉积条件。此外，一方面的空隙和另一方面的阻挡层也易于制造。在至少局部去除互连区域ZI中沉积的电解质材料期间形成空隙。此外，薄阻挡层对于其一部分可优选采用相同的处理装置在去除期间或恰在其后制造，其中使用相同的处理装置便于电池的实施且更快。

图5至7示出了图3的燃料电池的特定实施例的不同步骤。电解质聚合物材料的连续薄层17沉积在支撑物14的整个顶面14a上。电解质聚合物材料例如为具有亲水功能团的聚合物，例如，包括磺酸基的氟化共聚物，例如由DuPont销售的聚合物。连续薄层17例如由沉积技术形成，例如，涂镀、溅射或等离子体增强化学气相沉积（PECVD）。

更具体而言，所沉积的连续薄层17覆盖每个电池2预先形成在支撑物14的顶面14a上的第一组件（12和3）以及分隔所述电池2a和2b的空置区域（设计为形成互连区域ZI的区域）。一旦沉积了连续薄层17，则去除电解质聚合物材料的沉积在互连区域ZI中的部分，以便限定每个电池的电解质隔膜并且形成设计为分隔其中一个电池2a的隔膜5a和连接元件11的空隙（或通孔）。

特别地且如图6所示，每个互连区域ZI中的去除可为局部去除，通过等离子体处理的选择性蚀刻而实现（图6中的箭头F），以便限定电解质隔膜5a和5b，其中在所述互连区域ZI中形成一空隙。需更特别地对空隙的形成进行控制，以便在互连区域ZI的边缘处形成所述空隙，从而使所形成的电解质隔膜5a的侧壁与相应的第一集电器12a的侧壁以及阳极3a的侧壁对齐。这可进一步保证电解质聚合物材料的所谓非去除部分的部分。该非去除部分具有有益的直角三角形形式的截面，该非去除部分是设置在电池2b的第一组件12b和3b上的电解质隔膜5b的延伸部分。在连续薄层17中执行蚀刻，具有直角三角形截面的非去除部分不仅可保留用于电池2b，也可保留用于电池2a。那么，设置在电池2a所在的一侧上的非去除部分是位于电池2a的第一组件12a和3a上的电解质隔膜5的延伸部分。

在图5至7中，薄阻挡层15在执行电解质聚合物材料的局部去除同时制造。在此情况下，等离子体处理不仅能去除一部分电解质聚合物材料以形成空隙且限定隔膜5a和5b，而且能同时至少在表面上削弱非去除部分的聚合物材料的亲水功能团。这可通过蚀刻在非去除部分中形成至少一个浅薄层，该浅薄层用以形成薄阻挡层15且靠在电解质隔膜5b的剩余非削弱部分（外部部分16）上。能进行电解质聚合物材料的蚀刻和化学修改二者的等离子体处理步骤有益地在具有并联电极的反应器中进行。反应气体由喷射器注入，该反应气体在低频（400kHz）和射频（13.56Mhz）之间的频率范围内极化。电容放电的功率优选在1瓦特和1000瓦特之间。压力有益地在0.01mbar和1atm之间。该压力进一步优选包括0.1mbar和1mbar之间。反应气体还选自氩、氧、水、H₂O₂、NO₂或这些气体的混合物。等离子体处理时间优选在一秒和1小时之间。处理时间优选在10分钟和30分钟之间。此外，能实现对形成薄阻挡层15的材料进行化学修改和蚀刻的参数是蚀刻时间和/或氧在等离子体中的比例：这些参数增加的越多，直到蚀刻时的化学修改越大。

然后，每个电池的阴极和第二集电器形成在电解质隔膜上，连接元件11形成在阻挡层15上和互连区域中。连接元件的沉积例如通过阴极溅射诸如Cu、Au、Ni、Ti和Pt的金属的真空沉积操作而实现。沉积也可通过沉积诸如硅酮、环氧树脂或丙烯酸类导电胶的有机导电材料而实现。

为了示例的目的，例如将通过冷涂镀制造的厚度为26μm+/-4μm的的连续薄层沉积硅基板上，其中在该硅基板上事先形成有由空白区域分隔的第一组件。第一组件由阳极集电器和阳极形成，其中阳极集电器由厚度为500nm的金制造，阳极由铂碳墨水形成，厚度为1μm。

然后，的连续薄层通过等离子体处理操作进行处理，这能在单一操作中使在预定区域中局部去除，并且进一步形成薄阻挡层15（通过对表面的化学结构的修改）。所采用的等离子体是低频等离子体，其中水蒸气流量为10sccm且氦流量为150sccm。具有并联电极的等离子体处理封闭物中的压力为0.25mbar，并且功率固定在300瓦特。电极之间的距离固定在20mm，并且处理时间固定在13分钟。此外，只要求保护的区域借助于厚度为500μm的不锈钢罩机械地罩住，而的连续薄层要处理的区域没有罩住。更具体而言，要处理的区域对应于位于互连区域中的区域，只要求保护的区域对应于位于阳极上的区域。

图8分别呈现了为了形成薄阻挡层在等离子体处理之前（曲线1）和之后（曲线2）的Nafion电解质材料的FTIR光谱。峰值的修改体现了材料化学微结构的修改。与-S-O键相比，观察到在等离子体处理后，-C-F键的比例有很大提高。因此，该材料在等离子体处理后吸收的水较少且变形较小。在当前情况下，观察到等离子体处理后有2%的变形，而不是20%的变形。

一旦已制造了薄阻挡层，则在电解质隔膜上制作例如厚度为1μm的、由铂碳墨水形成的阴极，且用第二集电器覆盖该阴极，还制造了连接元件。

尽管图3中仅示出由连接元件11连接的两个相邻电池，但是根据本发明的电池可包括多于两个的相邻电池。特别是，电池2a的第一集电器可延伸出一附加的连接元件（图3中没有示出）以将第二电池11b的第一集电器16b与相邻的附加电池的第二集电器相连接（图3中没有示出）。可替代地，如果第二电池2b位于端部单元电池之间，即其中一个电池位于形成单元电池链的其中一端，那么第二电池2b也可连接至燃料电池的两个终端之一。在此情况下，附加连接元件称为端部连接元件。同样，第一电池2a的第二集电器13a可借助于另一个连接元件连接到另一个相邻电池（图3中没有示出）的第一集电器。如果第一电池11a是其中一个端部单元电池，则第二集电器13a可选择性地连接到电池的另一终端。

薄阻挡层15的形成还可不在通过用等离子体选择性地且至少浅层地处理第一聚合物材料的非去除部分而去除电解质聚合物材料期间实现，而是在其后实现。

Claims

1.一种燃料电池，包括：

多个单元电池(2、2a、2b)，每一个单元电池顺序包括：

由第一集电器(12、12a、12b)和第一电极(3、3a、3b)形成的第一组件，

由第一聚合物材料(5、5a、5b)形成的电解质隔膜，以及

由第二集电器(13、13a、13b)和第二电极(4、4a、4b)形成的第二组件，

多个连接元件(11)，构成为串联连接该多个单元电池，该连接元件(11)的第一连接元件构成为将该多个单元电池(2、2a、2b)的第一单元电池(2a)的该第一组件连接到该多个单元电池(2、2a、2b)的第二单元电池(2b)的第二组件，该第一单元电池(2a)相邻于该第二单元电池(2b)，

其特征在于：

该第一单元电池(2a)的该电解质隔膜(5a)具有一侧壁，该侧壁与该第一连接元件在该电解质隔膜(5a)的总厚度上限定一空隙，以及

由吸水能力低于第一聚合物材料的吸水能力的第二聚合物材料形成的薄阻挡层(15)插设在该第一连接元件和该第二单元电池(2b)的该电解质隔膜(5b)之间且在该第二单元电池(2b)的该电解质隔膜(5b)的总厚度上与该第一连接元件和该第二单元电池(2b)的该电解质隔膜(5b)直接接触。

2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，每个连接元件(11)包括延伸该第一单元电池(2a)的该第一组件的该第一集电器(12a)的第一部分(11-1)和连接到该第二单元电池(2b)的该第二组件的该第二集电器(13b)的第二部分(11-2)，从该第一连接元件的该第二部分(11-2)到该第一连接元件的该第一部分(11-1)在逆时针方向上形成的倾斜角(β)是钝角。

3.根据权利要求2所述的燃料电池，其特征在于，该倾斜角(β)大于或等于135°。

4.根据权利要求3所述的燃料电池，其特征在于，该倾斜角(β)大于或等于170°。

5.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，该第一单元电池(2a)和第二单元电池(2b)由互连区域(ZI)分隔，在该互连区域(ZI)中设有通过下面形成的顺序堆叠：

该第二单元电池(2b)的该电解质隔膜(5b)的外部部分(16)，

该薄阻挡层(15)，以及

在该第一单元电池(2a)的该第一集电器(12)和该第二单元电池(2b)的该第二集电器(13b)之间的该连接元件(11)之一。

6.根据权利要求5所述的燃料电池，其特征在于，该第二单元电池(2b)的该电解质隔膜(5b)的该外部部分(16)具有直角三角形的截面，其中该直角三角形的斜边与在相同剖面中自身具有三角形截面的该薄阻挡层(15)接触。

7.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，该第一聚合物材料包括亲水功能团，并且该第二聚合物材料由与该第一聚合物材料相同的聚合物形成，该亲水功能团在该第二聚合物材料中至少部分地被削弱。

8.根据权利要求7所述的燃料电池，其特征在于，该亲水功能团选自-SO₃、-COOH和-PO(OH)₂基。

9.一种制造根据权利要求1的燃料电池的方法，包括：

在支撑物(14)上形成第一和第二单元电池(2a、2b)的第一组件，该第一组件由设计为形成互连区域(ZI)的空白区域彼此分隔，

在第一和第二单元电池(2a、2b)的该第一组件上形成电解质隔膜(5、5a、5b)，

在第一和第二单元电池(2a、2b)的该电解质隔膜(5a、5b)上形成第二组件，以及

在所述互连区域(ZI)中制造第一连接元件，

其特征在于，该电解质隔膜(5a、5b)这样形成：在该支撑物(14)上形成由第一聚合物材料制造的、覆盖该第一组件和该互连区域(ZI)的连续薄层(17)，然后至少部分地去除沉积在该互连区域(ZI)中的该第一聚合物材料，以便形成空隙；并且该方法包括在该互连区域(ZI)中形成由第二聚合物材料制造的薄阻挡层(15)。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，去除该互连区域(ZI)中的该第一聚合物材料是通过采用等离子体的选择性蚀刻操作来部分去除所述第一聚合物材料。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在部分去除该互连区域(ZI)中的该第一聚合物材料后，通过在该互连区域(ZI)中用等离子体选择性地且至少浅层地处理该第一聚合物材料的非去除部分而形成该薄阻挡层(15)。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在部分去除该互连区域(ZI)中的第一聚合物材料的同时，通过等离子体处理形成该薄阻挡层(15)。