CN105789654A - 大量制造薄膜电池的方法 - Google Patents

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Abstract

在此提出的概念和方法是通过免除和/或减少传统物理(遮荫)掩蔽的使用而降低大量制造薄膜电池(TFB)的成本和复杂度。激光划线和其它物理无掩蔽图案化技术可满足一些或所有图案化需求。在一实施例中，制造薄膜电池的方法包含提供基板、沉积对应薄膜电池结构的多层于基板上，各层依沉积顺序包括阴极、电解质和阳极，其中至少一沉积层于沉积时未以物理掩蔽图案化、沉积保护涂层、以及刻划各层和保护涂层。另外，封装层可覆盖各层边缘。再者，各层可沉积在二基板上，再层压成薄膜电池。

Description

大量制造薄膜电池的方法
发明领域
本发明大体上涉及薄膜电池，且特别是涉及制造薄膜电池的方法，所述薄膜电池成本低廉并适合大量制造。
发明背景
已知固态薄膜电池(thinfilmbattery；TFB)较传统电池技术具有多个优势，例如较佳的形成因子(formfactor)、循环寿命、电容量和安全性。然而仍需具成本效益且适合大量制造(high-volumemanufacturing；HVM)的生产技术，以拓展TFB的市场应用。
过去TFB制造所需的图案化方式为应用已知的掩蔽/图案化法，例如光刻技术和物理(遮荫)掩蔽法。光刻技术的应用实例可参见W.C.West等人发表于JournalofMicromech.andMicroeng.(Vol.12(2002)58-62)的文章。物理(遮荫)掩蔽法的应用可参考许多刊物和专利，包括TFB处理流程示意图(例如参见授予Krasnov等人的美国专利No.6,921,464和授予Bates等人的美国专利No.6,994,933)、和他们的特殊陈述(例如参见kelley等人的美国专利公开No.2005-0079418A1)。这些生产工艺的每一步骤都采用掩蔽/图案化技术。
传统物理掩蔽法的需求引发许多缺点，尤其是对HVM而言。例如，利用物理掩蔽法将(1)大幅提高HVM与大面积级的资本投资需求；(2)增加拥有者成本(掩蔽耗材费用、清洁、化学品等)；(3)因需要对准而降低产量；以及(4)局限基板的尺寸和种类(如刚性、半刚性或柔性)，进而限制经济成本缩减的程度。
更特别地，在HVM工艺中，使用物理掩蔽(普遍用于传统和当前TFB生产技术)将造成制造上更复杂且成本更高。既复杂、成本又高的原因在于需制造极精确的掩蔽和(自动化)管理系统用于掩蔽对准及再生。由公知用于硅基集成电路产业的光刻工艺可推断成本和复杂度。此外，维护掩蔽及附加对准步骤对产量的限制也导致成本增加。随着制造更大的基板面积以提高产量和大规模经济效益(即大量制造)，适应变得越来越难且成本越来越高。再者，物理掩蔽的可利用性与能力有限，也会限制制造更大的基板。
使用物理掩蔽的另一影响在于降低特定基板区域的利用率，以致产生非最佳的电池密度(电荷、能量和功率)。这也是因为物理掩蔽无法完全限制溅射物沉积到掩蔽下面，故连续层间需有最小的不重叠部分，使各关键层得以维持电性隔离。此最小不重叠部分为损失阴极面积的原因，因而造成整体电容量、TFB的能量与功率降低(假设其它条件相同)。
在前述一般整合方式中，利用物理掩蔽的又一影响为需要复杂的保护涂层来防止阳极(通常为锂(Li)或锂离子)与周遭的氧化剂(如氧气(O2)、水(H2O)等)反应。多篇专利论及这些方法(例如参见授予Bates等人的美国专利No.5,561,004和授予Snyder等人的美国专利No.6,916,679，它们分别描述多层涂层和积层板)。
最后，采用物理(遮荫)掩蔽的方法通常受微粒污染所苦，这最终将影响产率。
因此，仍需能施行简化、更与HVM兼容的TFB生产技术并大幅减少成本的概念和方法。
发明内容
本发明的概念和方法是通过免除和/或减少物理(遮荫)掩蔽的使用而降低TFBHVM的成本和复杂度，进而大量生产及增进产量，且技术很容易应用到大面积基板。如此可大幅缩减各种市场应用成本及提高产率。这些和其它优点可以通过激光划线(laserscribing)或其它无掩蔽图案化技术来实践部分或所有图案化的需求而实现。其它物理(遮荫)无掩蔽图案化技术包括机械锯切、水/溶剂切割、离子束铣磨和多层光刻技术。故本发明的实施例在制造工艺任一处，提供被认为是适合TFB的制造性、产率和功能的激光划线或其它无掩蔽图案化技术的使用。方法包括在沉积完所有层后进行单一图案化。另外，本发明实施例提出的方法包括多重图案化，其中各图案化用于单一或多个堆叠层，故可免除进行一些物理(遮荫)掩蔽。若某些例子需利用物理掩蔽法，则所公开的概念可配合使用最少量的物理掩蔽。优选地，就需要个别掩蔽/图案化的工艺而言，可使用激光划线或其它物理无掩蔽图案化技术。另外，所公开的概念可配合使用其它物理无掩蔽图案化技术，例如光刻图案化，在一些例子中，同时图案化单层、多层或所有层。
根据本发明的一方面，制造薄膜电池的第一方法包含提供基板、在该基板上沉积对应于薄膜电池结构的多层，各层依沉积顺序包括阴极、电解质和阳极，其中在沉积时至少一沉积层未以物理掩蔽图案化、沉积保护涂层、以及刻划各层和保护涂层。另外，封装层可覆盖各层边缘。再者，刻划也可切穿基板而制造多个薄膜电池。
根据本发明的另一方面，制造薄膜电池的第二方法包含提供第一基板、在该第一基板上沉积第一组膜层、提供第二基板、在该第二基板上沉积第二组膜层、层压第一组膜层和第二组膜层、以及刻划层压结构，其中结合的第一组和第二组膜层对应于包括阴极、电解质与阳极的薄膜电池结构，其中在沉积时第一组和第二组膜层的至少一层未以物理掩蔽图案化。另外，第一组膜层包括阴极和电解质。再者，第一锂金属层覆盖第一组膜层，第二锂金属层覆盖第二组膜层，其中第一和第二锂金属层一起构成层压结构的阳极。
根据本发明的又一方面，对应上述方法的薄膜电池包含第一基板、一组或多个膜层，对应第一基板上的薄膜电池结构，膜层从第一基板起依序包括阴极、电解质、阳极和保护涂层，其中至少一膜层未经图案化，保护涂层覆盖该组或多个膜层，封装层覆盖膜层边缘。再者，保护涂层可为第二基板。
除了大量制造、提高产量及降低成本外，利用下述概念和方法还具有许多优势。例如，可减少或消除无功能性区域。另外，激光和其它替代方法能提升装置制造的灵活度而适应末端市场定义之形成因子，又不需额外制造昂贵的物理掩蔽或光罩(用于光刻技术)。又一优点在于，阳极集电器当作保护涂层，可消除或减少封装装置所需的多层复杂结构。再一好处为对产率有正面影响。
附图简要说明
本领域熟练技术人员在检阅本发明的特定实施例说明及配合参照附图后，将更清楚本发明的上述与其它方面和特征，其中：
图1A-1F绘示现有技术中每一步骤都使用掩蔽的TFB制造工艺；
图2绘示现有技术中用于陶瓷基板的TFB制造工艺所需的不同设备和处理步骤；
图3绘示现有技术中用于金属基板的TFB制造工艺所需的不同设备和处理步骤；
图4A-4G绘示根据本发明方面的HVMTFB制造工艺实施例；
图5绘示根据本发明方面的HVMTFB制造工艺所需的设备和处理步骤实施例；
图6A-6D绘示根据本发明另一方面的HVMTFB制造工艺实施例；以及
图7A-7G绘示根据本发明方面的替代的HVMTFB制造工艺实施例。
优选实施方式的详细说明
现将参照附图说明本发明的实施例于下，所述实施例仅为举例供本领域技术人员实践本发明实施例。需注意以下实例和附图并不将本发明的保护范围局限为单一实施例，而是可交换所述部分或所有组件变成其它实施例。再者，本发明的一些组件可部分或全部使用已知组件，然而在此只讨论本发明实施例所需的已知组件，其余已知组件则不再赘述。在本说明书中，除非特别定义，否则描绘单一组件的实施例不应视为限制条件；本发明实施例应当广泛涵盖其它变化，包括复数个相同组件，反之亦然。再者，除非特别提出，否则不将本发明说明书或权利要求的任何名词解释成罕见或特殊意义。另外，本发明的实施例大体上包含已知组件的现存和未来已知均等物，在此仅为举例说明而已。
大体而言，本发明的实施例提出利用激光划线或其它无掩蔽图案化技术，图案化薄膜电池结构中一些或所有层的替代方法。激光划线技术已应用到制造薄膜电池以外的领域，例如半导体(例如参见授予Li等人的美国专利No.7,169,687和授予Boyle等人的美国专利No.6,586,707)、光伏特元件(例如参见授予Buller等人的美国专利No.7,235,736和授予Nishiura等人的美国专利No.4,689,874)和电致变色元件(例如参见授予Hichwa等人的美国专利No.5,724,174)。然而将激光划线整合到HVMTFB工艺需要下述新方法。再者，以下实施例虽然整合激光划线，但也可换成其它物理无掩蔽法。
为便于说明本发明的一些方面，在此先叙述传统薄膜电池处理流程。图1A-1F绘示了在基板上制造TFB的传统处理流程。在图1A-1F中，左边绘示俯视图，右边绘示沿着平面A-A截切的对应横截面。也有其它变化，例如“倒置”结构，其中首先生长阳极侧。在图1A-1F的现有技术工艺中，物理(遮荫)掩蔽用来定义各层区域。
如图1A和1B所示，处理始于在基板100上形成阴极集电器(CCC)102和阳极集电器(ACC)104。注意阴极和阳极在此分别是指正极和负极。这(脉冲式)直流(DC)溅射金属靶材(约300nm)而形成膜层(如Cu、Ag、Pd、Pt与Au等金属、金属合金、准金属或碳黑)来完成，CCC和ACC结构的图案由掩蔽定义。应注意若采用金属基板，则第一层为在毯覆CCC102后沉积“图案化介电质”(CCC需阻挡阴极中的Li与基板反应)。
接着，在图1C和1D中，分别形成阴极106和电解质层108。射频(RF)溅射为用来沉积阴极106(如LiCoO2)和电解质层108(如处于N2中的Li3PO4)的传统方法，二者都是绝缘体(电解质更甚)。然而脉冲式DC已用于沉积LiCoO2。阴极106和电解质层108图案由掩蔽定义。
最后，在图1E和1F中，分别形成Li层110和保护涂层(PC层)112。Li层110可以蒸镀工艺形成。Li层110的厚度为约3微米(μm)(适合阴极和电容量平衡)，PC层112的厚度为约3-5μm。PC层112可为多层聚对二甲苯与金属和/或介电质。参见授予Bates等人的美国专利No.5,561,004。注意形成Li层与PC层之间必须保持惰性环境，例如氩气。Li层110和PC层112图案由掩蔽定义。
由图1C和1F可清楚看出基板有效面积、从而电容量、能量和功率密度的损失，其中阴极106面积仅占基板100面积的一部分。电容量取决于阴极面积和厚度。虽然进一步优化可产生更高的面积利用效率，但工艺和掩蔽的固有性质将限定效率上限。如上述图1F所示，如此需要更复杂的保护涂层112。特别地，PC层112的复杂图案形状和角度(PC层112需覆盖阳极，但露出电气接触点)很可能无法适当保护Li金属或Li离子阳极110。
如前述，图1A-1F的现有技术实施例的所有处理步骤需利用物理(遮荫)掩蔽法进行图案化。再者，根据基板种类(陶瓷、金属、刚性材料、柔性材料、塑料/聚合物等)，需要额外的阻障层。对各层来说，膜层可以很厚；电解质、阴极和阳极层厚度为1-10微米。阴极和阳极一般为厚层。在目前使用的RF构造中，沉积厚层时，若采用“单一短路模块”，则沉积工具为静态或局部动态(来回转换)。另外，连续移动基板进行线性处理并不可行，因为这将需要非常长的模块和长距离传递物理(遮荫)掩蔽。
基于图1A-1F所示流程，当各步骤采用物理(遮荫)掩蔽时，现有技术的处理流程方法绘示于图2和3，用以分别自动化处理陶瓷和金属基板。这些处理流程适合“在线”沉积系统和设备组。箭头指示基板通过系统的流程。
图2的系统1绘示在图1处理流程后的集电器(CCC和ACC)沉积模块。此系统的第一腔室为预洗室，用来移除任何进入的表面污染物。如图所示，系统需设有物理(遮荫)掩蔽对准-连接与拆卸-清洁模块用于CCC和ACC图案化。在此绘示两种独立阳极集电器模块，以适用阳极侧的Li反应性需要双层的情况。若CCC和ACC图案化可同时完成且它们为相同材料，则可简化模块。系统2绘示阴极、退火(若有需要)与电解质(IC)模块。每一图案化层也设有个别的对准-连接与拆卸-清洁模块。系统3绘示Li阳极和保护涂层模块。在此系统中，消除/减少Li处理环境与相邻沉积模块间的干扰所需的模块以“隔离”室表示。此外，多层保护涂层标示为PC-1和PC-2。尽管图中并未绘示，然而PC-1和PC-2也需要个别的物理掩蔽。这清楚地说明了利用物理(遮荫)掩蔽法的复杂度和额外的腔室需求。
图3绘示现有技术中处理基板的制造流程。处理基板做为CCC的系统布局的主要差异在于，它必须包括绝缘层来电性隔离ACC与基板，因此图中以图案化沉积的介电阻障层(DB)取代图2的CCC。注意第一模块——“预洗&CCC”——包括于需附加层来隔离导电基板与含Li的阴极的例子中。在此图中，系统2实际上类似于图2，除了系统2省略退火步骤。这用来说明制造不需结晶阴极材料的TFB堆叠结构的流程。系统3与图2相同。
从图2和3可看出，大量制造所需的自动化物理(遮荫)掩蔽管理系统需分别在沉积步骤前后设置对准与拆卸/清洁模块。就静态丛集工具系统而言，例如AKT美商公司(美国加州圣克拉拉发应用材料公司的子公司)提供的LCD系统，原位(in-situ)物理(遮荫)掩蔽需放在沉积室本身。此掩蔽必须对准、放到基板上并在沉积时保持固定位置；沉积后，使用适当移除或置换系统进行掩蔽再生。在任一例子中，这些系统的复杂度和成本明显偏高以符合掩蔽要求。
降低和/或减少使用物理(遮荫)掩蔽对制造工艺大有帮助，尤其是对大量制造来说。消除或减少使用物理掩蔽的较佳概念涉及实行激光划线或其它无掩蔽图案化技术，以满足图案化需求。故本发明的实施例广义地例如在被认为是适合TFB的制造性、产率和功能、以及图案化/刻划步骤数和波长，并且是它们所需的工艺的任一处，利用激光划线或其它无掩蔽图案化技术。这包括在沉积完所有层后施行单一图案化步骤、或多重图案化，但减少图案化步骤数，其中各图案化用于单一或多个堆叠层。若某些步骤须进行物理(遮荫)掩蔽，则所公开的概念可配合使用最少量的物理掩蔽。另外，在一些步骤中，所公开的概念可配合使用其它物理无掩蔽图案化技术，例如光刻图案化。
所述概念的优点包括减少或消除基板的无功能性区域。另一好处为激光能提升装置图案化的灵活度而适应终端市场定义的形成因子，又不需额外制造昂贵的物理(遮荫)掩蔽或光罩(一般用于光刻技术)。光刻工艺使用较少的光罩也可降低成本。又一优点在于，阳极集电器当作保护涂层，可消除或减少封装装置所需的多层复杂结构。边缘保护的预期需求将参照图6描述于后。再一好处为脱离物理(遮荫)掩蔽技术对产率有正面影响。
图4A-4G绘示根据本发明一实施例，利用单一激光划线步骤制造用于金属基板的TFB的流程。此流程主要基于毯覆(无掩蔽)沉积CCC层102(图4A)、阴极层106(图4B)、电解质层108(图4C)、阳极层110(图4D)和PC/ACC层112(图4E)。随后进行物理无掩蔽图案化步骤，例如利用激光划线来图案化装置(图4F)、及进行最后封装步骤来保护露出边缘(图4G)。在图4F中，激光切割位置以虚线401表示。在图4G中，边缘保护材料414包括聚合物、介电质和/或金属。聚合物例如由喷墨打印或浸泡涂布沉积而得，第一步为选择性附加工艺。介电质和/或金属(若有)可由传统真空沉积技术涂布而得。在此例子中，可先沉积介电层来隔离两种电极。沉积后，利用激光剥除来暴露出接触点。图4A-4G处理流程同样可实行其它物理(遮荫)无掩蔽图案化技术，例如机械锯切、水/溶剂切割、离子束铣磨和光刻技术。
图4A-4G处理流程只显示单一TFB。然而此工艺可应用于图案化大面积或连续基板，以制造多个TFB装置。例如，图4F的切割线401不仅用来划出单一TFB的轮廓，还用来分开单一TFB与相邻TFB。
如图4F所示，根据用于TFB结构的材料光学吸收特性和刻划时的材料堆叠结构(如图4的多个堆叠结构)，可用多种类型的激光来执行刻划功能。一些可用的激光包括高功率CO2激光(如波长为10微米)、掺钕固态激光(如波长为1046nm的Nd:YAG)和二极管激光。此外，也可使用连续式和脉冲式(甚至是飞秒级)激光。
对应图4A-4G工艺的系统结构绘示于图5。相较于图2和3中现有技术的HVM概念，新的HVM概念是由更简单的设备组构成。遮荫无掩蔽处理流程的概念与设备类型无关，故也可应用于丛集、在线和卷绕式(卷筒式)涂布机。遮荫无掩蔽处理流程也与TFB的材料成分和基板种类(如陶瓷、金属、刚性材料、弹性材料和塑料/聚合物)无关。
若采用陶瓷基板，则基板不能做为连接外部电路的接触点，而需另行刻划图案来露出阴极集电器(CCC)。可在刻划步骤处轻易地完成该额外图案化。另外，需调整最后封装步骤以保护刚露出的边缘区域且不露出CCC层。
除了利用激光划线来图案化TFB的方面外，本发明实施例还提出其它方法和解决方案，以在激光划线工艺中形成后续保护涂层，其中不使用物理(遮荫)掩蔽导致无法产生重叠来确保各层和TFB边缘的露出材料在激光划线后为隔离状态。若图案化是在沉积步骤终了或即将结束时进行，则露出边缘的问题将最为严重。
阴极和阳极侧的金属集电器可当作输送Li离子的保护阻障层。此外，阳极集电器可做为周遭氧化剂(H2O、O2、N2等)的阻障层。故选用材料在“双向”(即Li移往金属集电器而形成固态溶液以及相反)上最好不与Li反应或互溶。此外，用于金属集电器的材料优选对氧化剂有低反应性和扩散性。根据公开的二元相图，符合首要需求的代表物为Ag、Al、Au、Ca、Cu、Sn、Pd、Zn和Pt。使用某些材料时，需控制热预算(thermalbudget)以确保金属层间不会反应/扩散。若单一金属元素不能满足两种需求，则可考虑合金。另外，若单一层不能满足两种需求，则可使用双(多)层。
最后激光图案化及边缘封装可依许多方式完成。然而优选的沉积后顺序包含图案化、边缘封装及切割，它们分别如图6A-6D所示。如此可以基板为基础处理、而非个别电池为基础处理。更特别地，图6A绘示堆叠结构610，其中堆叠结构包括基板、CCC层、阴极层、电解质层、阳极层和PC/ACC层。详见图4A-4E。如图6B所示，除了基板100外，堆叠结构610接着经激光图案化而形成堆叠结构620。如图6C所示，因图案化而露出的堆叠结构边缘经封装形成堆叠结构630。黏着封装材料614优选为电性绝缘，并可保护露出表面，且对诸如O2和H2O的周遭氧化剂的渗透性低。保护露出边缘的顺序/堆叠结构为使用介电层，例如Si3N4和SiO2(先使用Si3N4)、利用传统方法沉积，例如物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)。另一顺序包括沉积介电质后使用聚合物(喷墨分配后施以UV固化)或再次利用传统真空沉积法来沉积金属层。在任一例子中，涂布的ACC区域经激光剥除而露出例如接触区域。也可使用适合UV固化的聚合物本身。接着如图6D所示，沿着虚线601切割堆叠结构而制造多个装置。切割方式可实行激光划线工艺或上述其它刻划工艺。
图7A-7G绘示制造流程的又一实施例。在此流程中，使用两个基板分别用于阴极侧和阳极侧，然后再层压成TFB。两侧都依循图4A-4E所示的物理无掩蔽毯覆沉积方式。阴极侧绘示于图7A-7C，阳极侧依此反向倒置，即为阳极集电器112(或金属阻障层)和Li金属110(图7D和7E)。虽然图中显示阴极侧为达电解质层108，但也可沉积Li，以于层压步骤期间形成Li-Li接口。如此可促使内部接口遍及整个TFB结构及加强层压工艺。层压方式可为高温加压卷绕两对象。“柔软”且具反应性的Li层将做为黏着层。层压时，热处理(加热或其它方式)可加强图7F的层压结构710不受接口影响。层压温度宜为50℃-150℃，低于Li的熔点。施加压力宜介于几个至多个大气压。类似图4F，图7G将分别进行激光图案化及最后封装来图案化装置及保护边缘114。此外，在图6A-6D流程和所示工艺后，最后图案化及边缘封装可应用到大面积基板。然而在此例子中，激光划线需切穿一基板，以得到图6B结构。
再次参照图4A-4G和7A-7G，若基板具导电性，可进一步简化处理流程和结构。例如，若图4A-4G处理流程使用金属基板100，则基板可做为阴极集电器，故可免除CCC沉积步骤。同样地，若金属基板101用于图7A-7G的处理流程，则基板可做为阳极集电器，而可免除ACC沉积步骤。
即使图4A-4G、6A-6D和7A-7G所示的本发明实施例显示所有层都未以物理(遮荫)掩蔽图案化，但其它实施例可让一些膜层以物理(遮荫)掩蔽图案化(或最好利用其它物理无掩蔽图案化步骤)，其余未图案化层则如同上述般优于现有技术。例如，处理流程和结构的至少一层在沉积时未经物理掩蔽图案化。另外，可实行多重物理无掩蔽图案化步骤，例如沉积阴极层(图4B)后进行第一图案化步骤，沉积阳极集电器(图4F)后进行第二图案化步骤。此两个图案化步骤可使后续电解质沉积更适当地封装阴极。
由以上说明和附图可获知所述概念和方法的优点。第一，可降低物理(遮荫)掩蔽相关的复杂度和成本。第二，比较图1、4和6后清楚可知，所述概念和方法有效地利用基板面积而获得最大电容量。最后，减少或消除物理(遮荫)掩蔽需求更可灵活适应形成因子，这目前只能从改变激光划线和封装步骤的条件着手，而非实际改变包含5-6层的物理(遮荫)掩蔽组。光刻图案化配合减少图案化步骤或图案化多层的概念，虽然略微复杂，但能增进灵活度，并且降低成本。
虽然上面以优选的实施例公开了本发明，然而它们并非用以限定本发明，任何本领域熟练技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以所附权利要求所界定为准。

Claims (15)

1.一种制造薄膜电池的方法，包括：
在基板上毯覆沉积对应于一薄膜电池结构的多个膜层，该些膜层依沉积顺序包括阴极、电解质和阳极，其中该些毯覆沉积膜层中至少一层在沉积时未以一物理掩蔽图案化；
沉积一保护涂层；以及
利用一个或多个无掩蔽物理图案化工艺来图案化该些膜层和该保护涂层，
其中该保护涂层包括Ag、Al、Ca、Cu、Sn、Pd、Zn和Pt中的至少一种且当作一阳极集电层。
2.权利要求1的方法，其中该基板也当作一阴极集电器。
3.权利要求1的方法，其中该一个或多个无掩蔽物理图案化工艺选自由激光划线、机械锯切、水/溶剂切割、离子束铣磨和光刻技术所组成的组。
4.权利要求1的方法，其中该些膜层全部为平行且共同扩张。
5.权利要求1的方法，还包括在图案化后，封装该些膜层的露出边缘。
6.一种制造薄膜电池的方法，包括：
在第一基板上毯覆沉积一第一组膜层；
在第二基板上毯覆沉积一第二组膜层；
层压该第一组膜层和该第二组膜层；以及
刻划该经层压的结构，
其中结合的该第一组膜层和该第二组膜层对应于一包括阴极、电解质与阳极的薄膜电池结构，其中该第一组膜层和该第二组膜层的至少一层在沉积时未以一物理掩蔽图案化，
其中该第二基板包括Ag、Al、Au、Ca、Cu、Sn、Pd、Zn和Pt中的至少一种且当作一保护涂层。
7.权利要求6的方法，其中该第一组膜层和该第二组膜层的所有膜层全部未经图案化，并且该第一组膜层和该第二组膜层的所有膜层为平行且共同扩张。
8.权利要求6的方法，其中该刻划是激光划线。
9.权利要求6的方法，还包括在该刻划后，封装该些连续沉积膜层的露出边缘。
10.权利要求8的方法，还包括利用一无掩蔽物理图案化工艺来图案化该第一组膜层、该第二组膜层与该经层压的结构中至少其一。
11.多个薄膜电池，包括：
一基板；
附着至该基板上的多个薄膜电池结构，每个薄膜电池结构包括一组膜层，该组膜层从该基板起依序包括阴极、电解质和阳极，每个薄膜电池结构包括一个或多个切割线；
一保护涂层，覆盖该组膜层，该保护涂层包括Ag、Al、Ca、Cu、Sn、Pd、Zn和Pt中的至少一种；以及
一封装层，覆盖该组膜层的边缘，其中该组膜层全部未经图案化，并且该组膜层全部为平行且共同扩张，
其中该封装层使一薄膜电池结构与相邻的薄膜电池结构分离。
12.权利要求11的多个薄膜电池，其中该切割线通过一选自由激光划线、机械锯切、水/溶剂切割、离子束铣磨和光刻技术所组成的组的工艺形成。
13.权利要求11的薄膜电池，其中该保护涂层也当作一阳极集电器。
14.一种薄膜电池，包括：
第一基板；
附着至该第一基板上的对应于一薄膜电池结构的一组膜层，该组膜层从该第一基板起依序包括阴极、电解质、阳极和保护涂层，其中该些膜层的至少一层未以一物理掩蔽图案化；
一保护涂层，覆盖该组膜层；以及
一封装层，覆盖该组膜层的边缘，
其中该保护涂层包括Ag、Al、Au、Ca、Cu、Sn、Pd、Zn和Pt中的至少一种且当作一阳极集电器。
15.权利要求14的薄膜电池，其中该些膜层全部为平行且共同扩张。
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