CN104995763A - 用于制造电镀元件的方法和电镀元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于制造电镀元件的方法，其包括：提供衬底（100）的步骤，将第一电极（202）涂敷到衬底（100）上的步骤，将分隔器（304）涂敷到第一电极（202）上的步骤，以及将第二电极（306）涂敷到分隔器（304）上的步骤。在此电极（202，306）中的至少一个以复合电极的形式在使用气溶胶沉积方法的情况下被涂敷。
Description
技术领域
本发明涉及用于制造电镀元件的方法以及涉及电镀元件。
背景技术
对于很多应用领域来说需要非常平的电池组（Batterie）。这种微电池组例如在US 2011/0300432 A1中做了描述。
发表物Akedo；“Room Temperature Impact Consolidation(RTIC) of Fine Ceramic Powder by Aerosol Deposition Method and Applications to Microdevices",J.Th.Spray Technol.,2008描述了用于气溶胶沉积的方法。
发明内容
在此背景下利用本发明介绍根据独立权利要求的用于制造电镀元件的方法和电镀元件。有利的构型方式从相应从属权利要求和随后的描述中得出。
在英文中称为aerosol deposition method（ADM）的气溶胶沉积方法可以用于制造电镀元件。在此，尤其可以通过气溶胶沉积来制造电镀元件的至少一个电极。
用于制造电镀元件的方法包括下列步骤：
提供衬底；
将第一电极涂敷到衬底上；
将分隔器涂敷到第一电极上；以及
将第二电极涂敷到分隔器上，其中电极中的至少一个以复合电极的形式在使用气溶胶沉积方法的情况下被涂敷。
所述电镀元件可以表示电池组或蓄电池。例如可以涉及微电池组。衬底可以是刚性或柔性的元件。第一电极可以被涂敷到衬底的表面上。第一电极可以表示电镀元件的阴极并且第二电极可以表示电镀元件的阳极，或者相反。分隔器可以被构造用于传导第一电极和第二电极之间的离子。电极和分隔器可以分别以层的形式来形成。在此可以涉及纳米范围或毫米范围中的薄层。根据不同的实施方式，电极之一、两个电极、一个电极和分隔器或两个电极和分隔器可以通过气溶胶沉积来涂敷。在气溶胶沉积时，一种或多种适用于构造层的粉末、材料或物质通过一个或多个喷嘴涂敷到表面上，以便构造表面上的层。气溶胶可以理解为由例如以粉末或粒子形式存在的固体物质和气体组成的混合物。该气体可以用于将物质以粒子束的形式以高速度涂敷到表面上。
复合电极可以在使用气溶胶沉积方法的情况下从具有不同物质的一种或多种粉末混合物中沉积。所述一种或多种粉末混合物可以包含用于在复合电极内构造多个传导网络的传导网络材料以及用于在复合电极内存储离子的活性材料。
在涂敷复合电极形式的电极的步骤中，可以使用气溶胶沉积方法来涂敷不同的物质，以便形成复合电极。不同的物质可以在沉积过程期间化合以便形成复合电极。通过不同的物质可以在复合电极内构造不同的功能结构。
例如在使用气溶胶沉积方法来涂敷复合电极形式的电极的步骤中可以涂敷用于在复合电极内构造多个传导网络的传导网络材料以及用于在复合电极内存储离子的活性材料。传导网络可以针对离子以及电子来说是有传导能力的。为了实现离子传导能力，例如可以将合适的固体离子导体用作传导网络材料。为了实现电子传导能力例如可以将碳化合物、金属的、有机的或陶瓷的材料用作传导网络材料。例如可以使用氧化物、磷酸盐、硫化物或氟化物作为活性材料。用于构造传导网络以及用于存储离子的不同的材料可以以粉末形式存在并且通过到复合电极的气溶胶沉积来沉积。由此可以非常精确地调整复合电极的期望的成分。
在使用气溶胶沉积方法来涂敷复合电极形式的电极的步骤中还可以涂敷用于形成复合电极的多孔性和附加地或可替代地弹性的结构材料。多孔性可以理解为：复合电极具有多个空腔。通过多孔性可以减少电镀元件运行期间的机械负荷。尤其可以通过多孔性容纳在电镀元件的充电和放电时出现的活性材料的体积变化并且减少电镀元件的剩余部件的机械负荷。
在涂敷分隔器的步骤中可以使用气溶胶沉积方法涂敷分隔器。因此可以利用与电极中的至少一个相同的方法来涂敷分隔器。这使制造电镀元件变得容易。
该方法可以包括：将第二分隔器涂敷到第二电极上的步骤，将另外的第一电极涂敷到第二分隔器上的步骤，将第三分隔器涂敷到另外的第一电极上的步骤，以及将另外的第二电极涂敷到第三分隔器上的步骤。通过这种方式可以形成多个相叠堆叠的电镀区域或电镀电池（Zelle）。因此可以形成由多个电镀电池构成的层堆叠。所述电镀电池例如可以在并联电路或者串联电路中相互导电地连接。在另外的步骤中可以涂敷另外的分隔器和另外的电极。通过这种方式简单地实现不同地确定大小的电镀元件。
在此可以在涂敷第一分隔器的步骤中如此涂敷第一分隔器，使得第一分隔器遮盖第一电极的朝向电镀元件第一侧的边缘。在涂敷第二分隔器的步骤中可以如此涂敷第二分隔器，使得第二分隔器遮盖第二电极的朝向电镀元件第二侧的边缘。在涂敷第三分隔器的步骤中可以如此涂敷第三分隔器，使得第三分隔器遮盖另外的第一电极的朝向电镀元件第一侧的边缘。电镀元件的第一侧和第二侧可以相互相对地布置。通过分隔器层的这种构型方式，第一和第二电极可以分别相互能够导电地连接。由此可以实现相叠堆叠地布置的第二电镀电池的并联电路。
根据实施方式，气溶胶沉积方法可以使用用于涂敷物质的多个喷嘴来执行。用于沉积层的不同的物质或物质混合物例如可以通过多个喷嘴来涂敷。用于涂敷物质的不同的喷嘴也可以用于不同的层。通过使用多个喷嘴可以加速电镀元件的制造并且实现更复杂的层成分。
电镀元件具有下列特征：
由第一电极、第二电极和布置在第一电极和第二电极之间的分隔器组成的层堆叠，其中电极中的至少一个是使用气溶胶沉积方法沉积的复合电极。
层堆叠可以布置在衬底上。电极和分隔器分别可以作为薄层来成形。电极可以分别具有用于连接电线路的接线端。
复合电极可以表示使用气溶胶沉积方法从具有不同物质的一种或多种粉末混合物中沉积的电极。该复合电极可以包含用于在复合电极内构造多个传导网络的传导网络材料以及用于在复合电极内存储离子的活性材料。
电镀元件的复合电极可以具有多孔性。由于该多孔性，复合电极可以由许多空腔穿过。多孔性可以适用于在该电镀元件的运行期间减少电镀元件的机械负荷。为了不使得过多的体积不被使用，多孔性应该在机械负荷方面被最小化，也即例如活性材料的体积变化的百分比份额在运行中仅超过尽可能小的安全边际。
附加地或可替代地，复合电极可以弹性地实施。对此可以在气溶胶沉积期间将弹性材料绑定到形成复合电极的层中。通过复合电极的合适的弹性又可以减少电镀元件的机械负荷。
电镀元件可以通过具有复合电极的电池组层装置来构造，该电池组层装置共同保证离子和电子运输以及电化学能量的存储并且可以在运行中接收和适当地缓冲机械负荷。借助于气溶胶沉积方法制造各个复合电极或这种电池组层装置提供这样的可能性：所沉积的复合层的成分从开始起在运行中调整接近目标组分。
由此提供用于开发和制造微电池组的低成本的方法。电镀元件的所有层可以以相同的方法在相同的设备上制造。相应地不进行运输、不进行大气隔绝、不进行与环境或手套箱过程交替的高真空过程。所述方法可以缩放到更大的衬底表面上并且利用匹配甚至是能开发为有滚动能力的。必要时在该情况下，带的行进速度和行进方向和/或用于气溶胶沉积的设备的喷嘴的并行化和/或串行化是必需的。由此使得能够快速地开发微电池组，使得可以快速地试验以及进一步处理不同的成分。电镀元件的各个层的层厚度确定电池组的容量、平度和成本并且可以快速地匹配。由此得出产品中的灵活性。侧向的维度可以借助于掩膜来定义，以及在更粗略的级别上通过在涂敷时扫描来调整。由此得出在开发和产品中的灵活性。通过与各个所沉积层的简单侧向可结构化相关联地交替沉积电极和分隔器，可以要么针对最大存储容量来制造具有更厚电极的各个电池组电池，要么针对更高电压或电流来制造具有串联或并联的更薄电极的多个电池。由此得出应用中的灵活性。该方法的缩放实现了用于在日常使用对象——诸如移动电话、媒体存储器或另外的蓄电池驱动的设备——中采用的破坏性的电池组。
附图说明
下面根据所附的附图示例性地进一步阐述本发明。其中
图1根据现有技术示出用于气溶胶沉积的设备的示意性图示；
图2根据本发明的实施例示出电镀元件的层的沉积的示意性图示；
图3根据本发明的实施例示出电镀元件的示意性图示；
图4根据本发明的实施例示出位于构造中的电镀元件的示意性图示；
图5根据本发明的实施例示出电镀元件的示意性图示；以及
图6根据本发明的实施例示出用于制造电镀元件的方法的流程图。
在本发明的优选实施例的下列描述中将相同的或相似的附图标记用于在不同图中示出并且起相似作用的元件，其中放弃重复描述这些元件。
具体实施方式
图1根据现有技术示出用于气溶胶沉积的设备的示意性图示。在使用这种设备的情况下可以在衬底100上沉积出层。对此，可以通过喷嘴102将粒子束104引导到衬底100上。包含在粒子束104中的物质或粒子可以在衬底100上沉淀并且形成层。根据该实施例，为了形成层可以在此垂直于粒子束104以及平行于粒子束104地（也就是说在x、y和z方向上）移动衬底100。喷嘴102和衬底100布置在沉积箱中。
用于粒子流104的粉末110布置在气溶胶箱108中。在气溶胶箱108中，从气体瓶111和物料流控制装置112将气体引导到气溶胶箱108的位于粉末110以下的区域中。通过另一线路，由粉末110的粒子和来自气体瓶112的气体组成的气溶胶通过过滤器114和分类器116被引导到喷嘴102并且作为粒子流104或气溶胶流被涂敷到衬底104上。
从沉积箱106中将管道引导到泵装置118。
气溶胶沉积可以理解为用于对衬底涂层的微电子学和微系统技术的沉积方法。相应的气溶胶沉积方法也称为ADM（aerosol deposit method（气溶胶沉积方法））。在该气溶胶沉积方法中将粉末110送入到气溶胶容器108中并且通常借助于惰性载体气体通过喷嘴102以高速度送到衬底100上。通过该冲击，粉末110的粒子破碎并且例子的碎块随后固定成具有更小粒子大小和通常更高层质量的层。粉末110可以由具有单模态粒度分布的材料组成，但也可以具有多模态粒度分布或材料。例如可以利用这种方法将石榴石层（LiLaZrO：Al）制造为电池组系统中的电池组层。还可以沉积用于电池组系统的活性材料。为了如在下面的图中示例性示出的那样制造电镀元件，也可以沉积电镀元件的复合电极。对此可以使用合适的粉末混合物作为粉末110，或者可以将不同的粉末通过喷嘴、或可以将不同的粉末通过不同的喷嘴同时或时间上先后地涂敷到衬底100上。
图2根据本发明的实施例示出电镀元件的层的沉积的示意性图示。所示出的是衬底100。用于气溶胶沉积的设备的喷嘴102如例如在图1中示出的那样相对衬底100的表面平行地并且有间隔地移动。粒子流104流经喷嘴102并且射到衬底100的表面上。一个或多个衬底层可以位于衬底100的表面上。粒子流104在衬底100的表面上形成电镀元件的所提到的层。通过粒子流104形成的层是电镀元件的第一电极202。该第一电极202根据该实施例被实施为第一复合电极。
根据该实施例通过喷嘴102的用箭头标出的行进路线来进行第一电极202的侧向结构化。根据可替代的实施例为了结构化例如也能够使用遮蔽掩膜。
图3根据本发明的实施例示出电镀元件的示意性图示。除了衬底100和如根据图2所描述的那样作为第一复合电极的第一电极202，该电镀元件具有分隔器304和第二电极306。第二电极306根据该实施例被实施为第二复合电极。
第一电极202、分隔器304和第二电极306分别通过层来形成。分隔器304布置在第一电极202和第二电极306之间。分隔器304和第二电极306可以根据第一电极202通过气溶胶沉积来形成。
根据该实施例，分隔器304覆盖第一电极202的背向衬底100的主表面和附加地覆盖第一电极202的侧边缘。因此第一电极202被分隔器304完全覆盖并且分隔器304的边缘与衬底100的表面接界。相应地，第二电极306覆盖分隔器304的背向衬底100的主表面以及附加地覆盖分隔器304的侧边缘。因此分隔器304被第二电极306完全遮盖并且第二电极306的边缘与衬底100的表面接界。
由第一电极202、分隔器304和第二电极306组成的电池组层装置的所示出的构造仅示例性被示出。电极202、306中的一个具有阴极特性并且电极202、306中的另一个具有阳极特性。具有阳极特性的电极也可以代替复合电极是另一层。
电极202、306以及分隔器304的层厚度可以根据电镀元件的所期望的特性来选取。电极容量在此通过电极202、306的体积来确定。例如可以针对电极202、306选取10μm和500μm之间、优选30μm和100μm之间的厚度，以便实现大于1mAh/cm2、优选大于2mAh/cm2的电极容量。层厚度可以在单个层中沉积以及在具有相同特性的电池堆叠的多个更薄的电极层中沉积。分隔器功能通过分隔器层的重量来确定。但是在没有孔的情况下尽可能薄地实施所述分隔器层。分隔器304的层厚度例如可以为几百nm或位于其之下。但是典型的值也可以位于1μm和10μm之间。
合适的衬底100可以用于所述电镀元件。衬底100例如可以是半导体晶片。也可以将例如模制晶片或壳体的封装材料用作衬底100。衬底100还可以通过太阳能电池背侧或金属箔或化合物箔例如针对滚动过程来构造。
根据实施例 ，第一电极202构造为具有阴极特性的复合电极。为了以具有阴极特性的复合层的形式构造第一电极202，如例如根据图1所描述的那样，借助于气溶胶沉积方法从预先混合的合适的粉末混合物中进行沉积。第一电极202由电子的以及离子的多个传导网络以及活性材料组成，所述活性材料用于存储离子和合适的结构，该结构用于容纳在电镀元件的电化学运行中出现的机械体积变化。相应的合适的结构可以通过第一电极202的多孔性和弹性来构造。预先混合的粉末混合物包含引起相应特性的合适的材料。
在使用锂离子化学的情况下，所有合适的材料——例如LiCoO2、LiFePO4、LiMn2O4、诸如NCM、NCA的混合氧化物或者其它氧化物、磷酸盐、硫化物或氟化物——可以用作活性材料。
在Li/S化学中可以将硫或诸如Li2S的硫化合物用作活性材料。
但是也可以选取合适的活性材料用于构造例如基于NiMH、锌或钠的存储系统。可相应地匹配分隔器层和反电极层。
作为电子传导网络可以使用例如石墨、石墨烯、炭黑、CNT、其它碳化合物，但是也可是使用金属的、有机的或另外的陶瓷的组分、诸如钛酸锂，或者使用所提到的组分的混合物。
作为离子传导网络可以考虑合适的固体离子导体，例如基于LiPON的、石榴石（LiLaZro）、优选合适地掺杂的另外的磷酸盐、硫化物或者如LiP-LiS的合适的混合物，但也可以考虑诸如钛酸锂的另外的陶瓷组分或考虑所提到的组分的混合物。
离子的和电子的传导网络的功能可以利用具有离子以及电子传导能力的诸如钛酸锂的一个或多个合适的混合导体映像在一个唯一的物理化学传导网络中。
对于调整用于形成多孔性和弹性的机械结构例如可以一并沉积牺牲材料，所述牺牲材料随后在另外的过程流程中或在有针对性的步骤中被去除。例如有机的或无机的胶合物的灵活填充物质也可以一并给到粉末混合物中。附加地或可替代地，也可以相应地调整过程或材料参数，使得存在一定的多孔性。
第二电极306也可以替代第一电极202被构造为具有阴极特性的复合电极。在这种情况下可以以相应的方式通过气溶胶沉积方法来制造第二电极306。
为了构造分隔器304，优选同样借助于气溶胶沉积方法在此以阴极层的形式将一个或多个合适的分隔器层沉积到第一电极202上。分隔器304被构造用于以尽可能低的电阻传导所选取的存储材料的离子，但是尽可能完全地阻断电子。适于分隔器304的材料是如可以用于离子传导网络的材料，也即例如LiPON、另外的磷酸盐和/或硫化物、石榴石（LiLaZrO，优选掺杂的）或者合适的混合物，诸如LiP-LiS。对于分隔器304相对相应电极202、306的化学稳定性来说例如可以需要多个分隔器304。
沉积分隔器304的各个分隔器层如下优化地进行：层质量是适当地优良的，也即不出现针孔或其它杂质使得在形成所述两个电极202、306的电极层之间不具有漏电流或短接，以及形成到第一电极202的接触的下电极层对于确保所要求的电池组特性（例如关于电流能力）来说是足够好的。
在不损害上面提到的要求的情况下，在合适的材料选取时形成分隔器304的分隔器层也可以配备用于改进机械特性的填充物。但是所要求的离子传导能力应该被保持并且多孔性在分隔器层中是不期望的，因为这会与上面提到的针孔相对应。
根据实施例，第二电极306被构造为具有阳极特性的电极层。为了构造第二电极306，优选同样利用气溶胶沉积方法沉积的具有阳极特性的另一电极层随后来到形成一个或多个分隔器304的分隔器层上。所述形成第二电极306的阳极层例如可以由金属锂、陶瓷材料（例如LiTiO）或者又由具有合适的传导网络和合适的存储材料的复合层（例如碳、金属合金、硅或锗）组成。阳极复合层的组分建议是直到活性材料与阴极复合层相同。阳极层的沉积应该如下优化地进行，使得形成到分隔器304的接触的分隔器层对于确保所要求的电池组特性（例如关于电流能力）来说是足够好的。
阴极或阳极层的顺序也可以是相反的，也即首先以具有阳极特点的电极层的形式沉积第一电极202，然后沉积分隔器304以及随后以具有阴极特点的第二电极层306的形式沉积第二电极306。
电镀元件可以具有另外的外围层。对此，补充于电极202、306以及分隔器304形式的上面描述的电池组芯层，必要时也可以将另外的合适的辅助层借助于气溶胶沉积方法沉积到合适的衬底上或上电极306上。属于此的例如有用于避免存储离子的外扩散的电池组层、用于引导电子流出和进入外部电路的集流器、用于避免诸如潮湿、氧气或碳化合物的干扰性的环境影响的内扩散的钝化层。但是在该情况下应在功能和成本方面考虑沉积方法的适用性和整体系统。优选地，陶瓷粉状材料可以借助于气溶胶沉积方法来沉积，具有限制的情况下几种金属化合物（如NdFeB）也可以，但是到目前为止不是所有材料都可以。
对于电镀元件的构造来说适于整体系统的是：阴极和阳极层的顺也可以是相反的，也即首先沉积具有阳极特点的电极层，然后沉积分隔器304以及随后沉积具有阴极特点的第二电极层。必要时，还可在过程流程中考虑诸如退火或过渡层的中间步骤。
电镀元件的电池组层装置的材料优选可以是陶瓷属性、优选是诸如聚合物的有机属性，但是也可以是混合系统。
根据实施例，在图3中示出的电镀元件是能够以薄层方法制造的主要是陶瓷的微电池组。由于各个层的制造方法该微电池组是平的。微电池组的目标厚度在此受微电池组的面积容积限制。高的面积容积（＞1mAh/cm2）是可能的，因为电极202、306的复合层与在纯活性材料薄层的情况下相比实现了更大的可用层厚度。由于放弃了流体电解质以及可调整的多孔性实现高的循环次数以及长的日历上的寿命。高的温度稳定性可以通过针对微电池组的层的合适的材料选取来实现。由于用于电池组的所有芯层（也即电极202、306和分隔器304）的方法，低成本的制造是可能的。在合适的缩放的情况下，该方法也可以用于制造更大的电池组。
图4根据本发明的实施例示出位于构造中的电镀元件的示意性图示。如根据图3所描述的那样，该电镀元件具有衬底100、第一电极202、分隔器304和第二电极306。分隔器304在第一侧上如根据图3所描述的那样延伸通过第一电极202的边缘并且第二电极306延伸通过分隔器304的边缘直到衬底100。第一电极202的末端片段在相对的第二侧上相反裸露，也即没有被分隔器304遮盖。分隔器304的末端片段同样裸露，也即没有被第二电极306遮盖。
在另外的过程步骤中将另外的层涂敷到在图4中示出的电池组层装置上，如例如根据图5所示出的那样。
图5根据本发明的实施例示出电镀元件的示意性图示。在此，将第二分隔器508涂敷到在图4中示出的第二电极306上。第二分隔器508在图4中所提到的第一侧处不完全延伸到第二电极306的边缘，但是在相对的第二侧处延伸超过第二电极306的边缘直到第一分隔器306。
将另一第一电极510涂敷到第二分隔器508上。该另外的第一电极510在第一侧不完全延伸直至第二分隔器508的边缘，但是在相对的第二侧处超过第二分隔器508的边缘直到第一电极202。因此，第一电极202和另外的第一电极510相互导电地连接。
将第三分隔器512涂敷到另外的第一电极510上。该第三分隔器512在第二侧不完全延伸直至另外的第一电极510的边缘，但是在相对的第一侧处超过另外的第一电极510的边缘直至第二分隔器508。
将另一第二电极514涂敷到第三分隔器512上。该另外的第二电极512在第二侧处不完全延伸直到第三分隔器510的边缘，但是在相对的第一侧延伸超过第三分隔器512的边缘直到第二电极306。因此第二电极306和另外的第二电极514相互导电地连接。
第一电极202、第一分隔器304和第二电极306形成第一电镀电池。另外的第一电极510、第三分隔器512和另外的第二电极514形成第二电镀电池，该第二电镀电池与第一电镀电池并联。在第二电镀电池上可以以相应的方式装配一个或多个另外的电镀电池。
因此，根据图4和5示出了具有多个并行布置的电池的电池组层装置的构造，该构造通过喷嘴在衬底100的上方的扫描在沉积时形成。在图4中示出具有单层202的移位的装置的第一电池的沉积并且在图5中示出具有两个并联电池的装置的。
图6根据本发明的实施例示出用于制造电镀元件的方法的流程图。在此例如可以涉及在图3中示出的电镀元件。
在步骤601中提供合适的衬底。在步骤603中将电镀元件的第一电极涂敷到衬底的表面上。在步骤605中将分隔器涂敷到第一电极上。在步骤607中将第二电极涂敷到分隔器上。在此，在步骤603中以及附加地或可替代地在步骤607中使用气溶胶沉积方法涂敷相应的电极。在步骤605中同样可以使用气溶胶沉积方法涂敷分隔器。
例如可以如在图2中示出的那样，从合适的粉末混合物中借助于气溶胶沉积方法直接涂敷复合层。必要时通过过程参数优化机械结构特性。
实施例包含使用多种粉末混合物，所述粉末混合物被不同加权地引进到喷嘴中或通过多个喷嘴同时沉积。这例如可以用于开发新的复合层，但也可以用于分别从一种现有粉末混合物中引进例如两个电极的不同传导网络或存在于所有层中的离子导体。根据实施例，所有离子导体组分可以从一个唯一的（粉末）源馈送。粉末混合物的数量优选小于所使用的材料组分的数量。
另一实施例设置一种由多个薄层构造的复合层，这些薄层以时间上快速交替的方式从所描述的不同粉末混合物中沉积（可能从一个或多个喷嘴）。于是通过在沉积时的机械的能量输入或通过其它激活步骤形成准备好使用的复合层。
但是如在图3中示出的那样至少在涂敷电池组层装置的情况下使用不同的粉末，该电池组层装置优选在用于气溶胶沉积的相同设备中以时间上的顺序来涂敷。这种电池组层装置由阴极层、分隔器和阳极层、以及必要时辅助层组成。
例如在图3中示出的电池组层装置的侧向尺寸可以非常快速并且相对粗略地以程序方式通过喷嘴在衬底上方的相对行进路线来定义，但是也可以以更多的成本和更高的精度和分辨率借助于遮蔽掩膜来定义。
如在图5中所示出的那样，通过侧向尺寸的快速的程序定义也能够制造具有多个串行或并行接线的电池的电池组装置。串行接线例如可以通过重复在图3中示出的层序列——但是以增大的分隔器表面——来实现。并行接线例如可以如在图5中示出的那样借助于在分别相反的方向上错开地布置的阴极或阳极层来快速地制造。并行布置的优点是与带有在具有相应更厚的电极的电池中的相同容量的电池组相比电池组的显著改进的电流承载能力（功率）。
制造这种电池组层装置可以在晶片水平上以及在更大的衬底或带衬底上进行。在小的衬底面积的情况下喷嘴通常在衬底的上方行进或衬底在喷嘴的上方行进。在更大的衬底的情况下该方法可以相应地并行化，或在带衬底的情况下也可以串行化，如果说喷嘴优选以匹配的形式固定地安装并且衬底在其下经过的话。
在另一实施例中，所述沉积可以反应式地进行，其方式是在气溶胶沉积方法中替代惰性气体使用反应式的、必要时甚至等离子体激活的气体，以便调整期望的层特性。
电池组构造、粒子形式和粒子大小和层中的晶界以及尤其剩余的多孔性可以专门针对要实现的电池组或所基于的制造方法来选取。
相应的电镀元件例如可以在微电池组的情况下用于自主传感器。缩放移动设备也是可能的。必要时也可以针对用于电动车辆的更大存储器或家用存储器进行缩放。
所描述的以及在图中示出的实施例仅是示例性选取的。不同的实施例可以完全地或在各个特征方面相互组合。也可以通过一个实施例的特征补充另一个实施例。还可以重复根据本发明的方法步骤以及以不同于所描述的顺序来实施根据本发明的方法步骤。如果实施例包括第一特征和第二特征之间的“和/或”关联，则这应读为：该实施例根据一种实施方式具有第一特征以及第二特征并且根据另一实施方式要么只具有第一特征要么只具有第二特征。
Claims (11)
1.用于制造电镀元件的方法，所述方法包括下列步骤：
提供（601）衬底（100）；
将第一电极（202）涂敷（603）到衬底（100）上；
将分隔器（304）涂敷（605）到第一电极（202）上；以及
将第二电极（306）涂敷（607）到分隔器（304）上，其中电极（202；306）中的至少一个以复合电极的形式在使用气溶胶沉积方法的情况下被涂敷。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在使用气溶胶沉积方法来涂敷（603，607）复合电极形式的电极（202；306）的步骤中，涂敷不同的物质，以便形成复合电极。
3.根据前述权利要求之一所述的方法，其中在使用气溶胶沉积方法来涂敷（603，607）复合电极形式的电极（202；306）的步骤中，涂敷用于在复合电极内构造多个传导网络的传导网络材料以及用于在复合电极内存储离子的活性材料。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中在使用气溶胶沉积方法来涂敷（603，607）复合电极形式的电极（202；306）的步骤中，涂敷用于形成复合电极的多孔性和/或弹性的结构材料。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中在涂敷（605）分隔器（304）的步骤中使用气溶胶沉积方法来涂敷所述分隔器（304）。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，具有：将第二分隔器（508）涂敷到第二电极（306）上的步骤，将另外的第一电极（510）涂敷到第二分隔器（508）上的步骤，将第三分隔器（512）涂敷到所述另外的第一电极（510）上的步骤，以及将另外的第二电极（514）涂敷到第三分隔器（512）上的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在涂敷第一分隔器（304）的步骤中如此涂敷第一分隔器（304），使得第一分隔器（304）遮盖第一电极（202）的朝向电镀元件第一侧的边缘，在涂敷第二分隔器（508）的步骤中如此涂敷第二分隔器（508），使得第二分隔器（508）遮盖第二电极（306）的朝向电镀元件第二侧的边缘，以及在涂敷第三分隔器（512）的步骤中如此涂敷第三分隔器（512），使得第三分隔器（512）遮盖另外的第一电极(512)的朝向电镀元件第一侧的边缘。
8.根据前述权利要求之一所述的方法，其中使用用于涂敷物质的多个喷嘴（102）来执行所述气溶胶沉积方法。
9.电镀元件，其具有下列特征：
由第一电极（202）、第二电极（306）和布置在第一电极（202）和第二电极（306）之间的分隔器（304）组成的层堆叠，其中电极（202；306）中的至少一个是使用气溶胶沉积方法沉积的复合电极。
10.根据权利要求9所述的电镀元件，其中复合电极表示使用气溶胶沉积方法从具有不同物质的一种或多种粉末混合物中沉积的电极，所述电极包含用于在复合电极内构造多个传导网络的传导网络材料以及用于在复合电极内存储离子的活性材料。
11.根据权利要求9或10所述的电镀元件，其中复合电极形式的电极（202；306）具有多孔性和/或弹性，所述多孔性和/或弹性适用于在电镀元件的运行期间减少电镀元件的机械负荷。
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