CN112449728A - 能量存储装置 - Google Patents

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Abstract

一种方法包括在基底上提供用于能量存储装置的堆叠，该堆叠包括第一电极层、第二电极层以及在第一电极层和第二电极层之间的电解质层。至少穿过第二电极层和电解质层形成凹槽，使得凹槽在第二电极层中比在电解质层中更宽。在凹槽中提供电绝缘材料。在凹槽中在绝缘材料上提供导电材料。

Description

能量存储装置
技术领域
本发明涉及制造能量存储装置的方法、能量存储装置以及用于制造能量存储装置的中间结构。
背景技术
诸如固态薄膜电池的能量存储装置可以通过在基底上形成层的堆叠来生产。层的堆叠通常包括第一电极层、第二电极层以及在第一电极层和第二电极层之间的电解质层。然后可以将堆叠和基底的组合切割成单独的部分以形成单独的电池。
为了避免短路，可以提供电绝缘材料以使第一电极层与第二电极层绝缘。第一电极层和第二电极层可各自经由导电材料连接至外部电路。
期望提供一种比已知制造方法更简单或更有效的制造能量存储装置的方法。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种方法，包括：
在基底上提供用于能量存储装置的堆叠，所述堆叠包括第一电极层、第二电极层以及在第一电极层和第二电极层之间的电解质层；
至少穿过第二电极层和电解质层形成凹槽，使得凹槽在第二电极层中比在电解质层中更宽；
在凹槽中提供电绝缘材料；以及
在凹槽中在绝缘材料上提供导电材料。
通过形成在第二电极层中比在电解质层中更宽的凹槽，可以将电绝缘材料更有效地包含在凹槽内。凹槽中的导电材料的容纳也可以得到改善。例如，导电材料可以主要或全部位于凹槽的较宽部分内，与其他方式相比，这可以为导电材料提供更大的容纳区域。因此，这可以减少导电材料与凹槽外部的堆叠的部分之间的接触，否则如果导电材料没有充分地容纳在凹槽内，则可能发生这样的接触。因此，可以使用更少量的导电材料来在第一电极层或第二电极层之一与电连接器之间提供足够的电连接(例如用于连接至外部电路)。因此，该方法可以允许更有效地制造能量存储装置。
在示例中，至少穿过所述第二电极层和所述电解质层形成所述凹槽会形成所述电解质层的暴露表面，所述电解质层的暴露表面比所述第二电极层的暴露表面对于导电材料更易润湿。在这些示例中，导电材料优选地润湿电解质层的暴露表面而不是第二电极层的暴露表面。例如在电解质的暴露表面在凹槽内的情况下，这可以进一步改善导电材料在凹槽内的容纳。
在第二电极层比第一电极层更远离基底的示例中，第二电极层的暴露表面的第一部分可以在凹槽的外部。第二电极层的暴露表面的第一部分可以例如是堆叠的暴露表面，其与堆叠的未暴露表面相反，该未暴露表面与基底接触。因此，堆叠的暴露表面可以是堆叠的上表面。在诸如此类的示例中，导电材料可优选润湿凹槽内的电解质层的暴露表面，而不是润湿凹槽外部的第二电极层的暴露表面的第一部分。因此，导电材料可以优选地保留在凹槽内，而不是在凹槽外部接触第二电极层的暴露表面的第一部分。这可以进一步改善将导电材料限制在凹槽内。
在诸如这样的示例中，在凹槽中提供导电材料可以包括在第二电极层的暴露表面的第一部分上沉积导电材料，从而导电材料流入凹槽中。因此，在这种情况下，导电材料可以自发地移动到凹槽中，而不会受到外部刺激。例如，第二电极层的暴露表面与电解质层之间的润湿性差异可能足以使导电材料从接触第二电极层的暴露表面的第一部分行进到接触电解质层。这可以减少对导电材料的沉积位置的制造限制。例如，代替将导电材料精确地沉积在凹槽内，可以替代地将导电材料沉积在较大的沉积区域上(例如，在第二电极层的暴露表面的第一部分上)。尽管如此，导电材料仍可以流入凹槽中。这样，可以以更直接的方式将导电材料设置在凹槽中。
在示例中，所述电解质层的暴露表面比所述第二电极层的暴露表面的第一部分更具亲水性。在导电材料优选润湿具有较高亲水性(即具有较低疏水性)的表面的情况下可能是这种情况。在这种情况下，导电材料可不润湿第二电极层的暴露表面的第一部分并移动以接触凹槽内电解质层的暴露表面。
在示例中，穿过第二电极层、电解质层和第一电极层形成凹槽以形成基底的暴露表面。在这些示例中，电绝缘材料可以在凹槽内接触电解质层和第一电极层的暴露表面，从而改善第一电极层与第二电极层的绝缘。在示例中，基底的暴露表面比电解质层的暴露表面对于电绝缘材料更易润湿。这可以进一步帮助电绝缘材料进入凹槽中的运动。例如，由于电绝缘材料优选润湿基底的暴露表面，因此电绝缘材料可以朝向基底的暴露表面移动，进一步移入凹槽中。然后，电绝缘材料可以保持与基底的暴露表面接触，而不是接触对于电绝缘材料润湿性更小的电解质层的暴露表面。这样，可以将电绝缘材料有效且直接地限制在凹槽内。
在示例中，在凹槽中提供电绝缘材料包括在电解质的暴露表面上沉积电绝缘材料，由此电绝缘材料流动成与基底的暴露表面接触。在这些示例中，电绝缘材料可以自发地移动到凹槽中。如关于导电材料的沉积类似地解释的，这可以允许将电绝缘材料沉积在更大的沉积面积上，从而简化了能量存储装置的制造。
在示例中，所述电解质层的暴露表面比基底的暴露表面更具亲水性。当电绝缘材料对具有较低亲水性(即具有较高疏水性)的表面具有更大的亲和力时，可能是这种情况。在这种情况下，电绝缘材料可不润湿电解质层的暴露表面并移动以在凹槽内接触基底的暴露表面。
在示例中，电解质层的暴露表面比电绝缘材料对于导电材料更易润湿。因此，由于导电材料对电解质层的暴露表面具有更大的亲和力，因此导电材料可以不润湿电绝缘材料。这可以鼓励导电材料远离电绝缘材料移动，并与在凹槽内的第二电极层的第二部分接触。这可以改善导电材料和第二电极层之间的电连接。可以以这种方式自发地进行电绝缘材料的不润湿，而无需外部刺激，从而简化了导电材料与第二电极层之间电接触的产生。
在示例中，所述电解质层的暴露表面比电绝缘材料更具亲水性。在导电材料优选润湿具有较高亲水性(即具有较低疏水性)的表面的情况下可能是这种情况。这可能导致导电材料不润湿电绝缘材料并移动成与第二电极层接触。
在示例中，在所述凹槽中提供所述导电材料之后，所述第二电极层的暴露表面基本上不存在所述导电材料。因此，在这些示例中，导电材料可以容纳在凹槽内，而不会溢出以接触堆叠的其他表面，例如第二电极层的暴露表面。这可以允许在能量存储装置的制造中使用更少量的导电材料。因此可以更有效地制造能量存储装置。
在示例中，将所述导电材料设置在所述凹槽中，使得所述导电材料与所述电解质层的暴露表面和所述电绝缘材料的表面接触。因此，导电材料可以由电解质层的暴露表面和电绝缘材料的表面两者支撑或以其他方式接触。在这些情况下，在堆叠已经被分成多个电池之后，导电材料可以朝向用于能量存储装置的电池的暴露表面延伸。例如，导电材料的一侧可以与电池的一侧齐平。与导电材料凹进或远离电池的暴露表面相比，这可以允许电池更直接地与其他电池或与其他电路(例如外部电路)连接。
在示例中，所述电解质层的暴露表面在与所述基底的表面垂直的方向上具有大于或等于大约5微米的宽度。通过该宽度，电解质层的暴露表面可以足够宽以在凹槽内包含相对较大比例的导电材料。如本文解释的，这因此可以允许更有效地制造能量存储装置。
在示例中，将所述导电材料设置在所述凹槽中，使得所述导电材料与所述第二电极层的暴露表面的位于所述凹槽内的第二部分接触。导电材料与第二电极层的暴露表面的第二部分之间的接触因此可以在导电材料与第二电极层之间提供电连接。这允许第二电极层经由导电材料连接至其他部件(例如多电池能量存储装置的其他电池或外部电路)。这样的电连接可以在平行于电解质层的暴露表面的平面中在垂直于电解质层的暴露表面的宽度的方向上延伸。这可以降低在能量存储装置的使用期间在导电材料与第二电极层相遇的地方发生熔化的风险。例如，与导电材料间歇地或以相对小的接触面积遇到第二电极层的情况相比，可能不太可能发生熔化。
在示例中，第二电极层的暴露表面的第二部分比电绝缘材料对于导电材料更易润湿。因此，导电材料可优选地润湿第二电极层的暴露表面的第二部分而不是电绝缘材料。因此，导电材料可以不润湿电绝缘材料并且朝向第二电极层的暴露表面的第二部分移动并且与第二电极层接触。这使得第二电极层和导电材料之间的电连接能够自发形成，而无需外部刺激。这可以简化这种电连接。
在示例中，凹槽中的电绝缘材料具有弯曲的表面。电绝缘材料的弯曲表面可以用于进一步约束导电材料在电绝缘材料上的位置。例如，如果电绝缘材料具有凸表面，则与如果电绝缘材料具有其他表面形状相比，导电材料可以更大程度地不润湿电绝缘材料。这可以提供导电材料在第二电极层的暴露表面的第二部分上的约束，并提高导电材料与第二电极层之间的电连接。相反，如果电绝缘材料具有凹表面，则导电材料的暴露表面可以具有比其他更大的表面积。因此，该更大的表面积可以为导电材料与其他电气部件之间的电连接提供较大的可用面积。这可以简化导电材料到这些其他电气部件的连接。此外，该电池可以被更灵活地使用，因为与具有较小的电连接可用区域的其他电池相比，它可以连接到更大范围的不同电子部件。
在示例中，凹槽具有基本T形的横截面。例如，这提供了用于容纳电绝缘材料和导电材料二者的凹槽的合适形状。如本文所述，可以例如使用激光烧蚀直接制造这种形状。
在示例中，以下中的至少一项：电绝缘材料提供为第一液体或导电材料提供为第二液体。这允许例如使用喷墨打印简单地提供电绝缘材料和导电材料中的一者或两者。此外，液体倾向于在没有外部影响的情况下流动，以符合容器的形状(例如本文所述的凹槽)。因此，沉积作为液体的电绝缘材料和导电材料中的任一个或两者允许这些材料中的任一个以简单的方式流入期望的位置。这些材料的流动可以直接控制，例如通过控制这些材料要接触的表面的润湿性。
根据本发明的第二方面，提供了一种能量存储装置，包括：
基底；
在基底上的堆叠，所述堆叠包括：
第一电极；
第二电极；和
在第一电极和第二电极之间的电解质，第一电极比第二电极更靠近基底，电解质包括与第二电极重叠的第一部分和与第二电极不重叠的第二部分。
与第一电极和电解质接触的电绝缘材料；和
与电解质的第二部分和第二电极接触的导电材料。
在第一部分与第二电极重叠且第二部分与第二电极不重叠的电解质的情况下，第二电极的宽度可以小于电解质的宽度。例如，这样的宽度可以在与基底的平面平行的平面中采用。因此，这可以使电解质具有暴露表面，该表面例如是不与第二电极重叠的电解质的第二部分的表面。电解质的第二部分例如提供用于支撑导电材料的接触区域(例如，其可以是壁架或搁架)。可以将导电材料支撑并限制在电解质的第二部分上，与第二电极接触。第二电极可以经由导电材料连接至其他电气部件(例如其他电池或外部电路)。因此，这种能量存储装置可以更直接地连接到其他电气部件。此外，可以以简单或有效的方式来制造这种能量存储装置，例如参考本发明的第一方面描述的方法。
在示例中，在与所述基底的表面的平面平行的平面中，所述电解质的第二部分的表面的宽度大于或等于大约5微米。如参考本发明的第一方面所解释的，具有该宽度，电解质的第二部分的表面可以有效地支撑或以其他方式包含大比例的导电材料。这允许更有效地制造能量存储装置。此外，可以改善导电材料和第二电极之间的电连接，并且不易熔化。
在示例中，电绝缘材料可以基本上不与第二电极接触。因此，与其他方式相比，这可以在导电材料和第二电极之间提供更大的接触面积，这可以改善导电材料和第二电极之间的电接触。
根据本发明的第三方面，提供了一种方法，包括：
在基底上提供用于能量存储装置的堆叠，所述堆叠包括第一电极层，第二电极层和在第一电极层和第二电极层之间的电解质层，所述堆叠包括至少穿过第二电极层和电解质层的凹槽，其中凹槽在第二电极层中比在电解质层中宽，使得电解质层包括与第二电极层重叠的第一部分和与第二电极层不重叠的第二部分；和
在电解质层的第二部分的暴露表面上沉积电绝缘材料，从而电绝缘材料流入凹槽以接触凹槽内的暴露表面，凹槽内的暴露表面比电解质层的第二部分的暴露表面对于电绝缘材料更易润湿。
类似于本发明的第一方面，根据本发明的第三方面的示例改善了电绝缘材料在凹槽内的容纳。例如，电绝缘材料可以自发地移动到凹槽中。这可以减少对电绝缘材料的沉积的制造限制，并且可以简化在凹槽中的电绝缘材料的设置。此外，与其中电绝缘材料不太有效地限制在凹槽内的其他方法相比，可以更有效地提供电绝缘材料。
在示例中，所述凹槽延伸到所述基底的暴露表面，并且所述凹槽内的所述暴露表面包括所述基底的暴露表面。由于基底的暴露表面可对应于凹槽内的最深表面，因此这可进一步鼓励电绝缘材料流入凹槽并保留在凹槽内。最深的表面例如是凹槽内的，距凹槽的入口最远的表面。
在示例中，所述电解质层的第二部分的暴露表面基部平行于基底的表面。这样，可以直接制造能量存储装置。例如，可以顺序沉积一系列层，以在基底上提供堆叠。可以通过一系列层形成凹槽，并且随后，可以提供电绝缘材料。
根据本发明的第四方面，提供了一种用于能量存储装置的中间结构，该中间结构包括：
基底；
在基底上的堆叠，所述堆叠包括：
第一电极层；
第二电极层；和
在第一电极层和第二电极层之间的电解质层，
所述堆叠包括至少穿过第二电极层和电解质层的凹槽，其中所述凹槽在第二电极层中比在电解质层中更宽，使得电解质层包括与第二电极层重叠的第一部分和不与第二电极层重叠的第二部分；和
与凹槽内的暴露表面接触的电绝缘材料，凹槽内的暴露表面比电解质层的第二部分的暴露表面对于电绝缘材料更易润湿。
利用这种中间结构，可以将电绝缘材料更有效地限制在凹槽内。例如，这简化了电绝缘材料的沉积并且可以提高使用中间结构制造能量存储装置的效率。
其他特征将从下面仅以举例的方式给出的描述中变得显而易见，所述描述是参照附图进行的。
附图说明
图1是示出根据示例的用于能量存储装置的堆叠的示意图；
图2是示出根据示例的用于加工图1的堆叠以制造能量存储装置的示例的示意图；
图3a至图3f是示出根据示例的制造能量存储装置的方法的特征的示意图；
图4是示出根据示例的用于制造能量存储装置的中间结构的示意图；和
图5是示出根据还一示例的用于制造能量存储装置的中间结构的示意图。
具体实施方式
根据示例，参考附图，根据示例的方法，结构和设备的细节将变得显而易见。在本说明书中，出于解释的目的，阐述了某些示例的许多具体细节。说明书中对“示例”或类似语言的引用意味着结合该示例描述的特定特征，结构或特性至少包括在一个示例中，但不一定包括在其他示例中。还应当注意，示意性地描述了某些示例，其中某些特征被省略和/或必须被简化，以便于解释和理解示例基础的概念。
图1示出了用于能量存储装置的层的堆叠100。例如，图1的堆叠100可以用作具有固体电解质的薄膜能量存储装置的一部分。
在图1中，堆叠100在基底102上。基底102例如是玻璃或聚合物，并且可以是刚性的或柔性的。基底102通常是平面的，尽管不一定在所有情况下都可以。尽管在图1中堆叠100被示为直接接触基底102，但是在其他示例中，在堆叠100与基底102之间可以存在一个或多个另外的层。因此，除非另有说明，否则本文中提及的元件在另一元件“上”应理解为包括直接或间接接触。换句话说，另一个元件上的一个元件可能正在接触另一个元件，或者不与另一个元件接触，而是通常由一个或多个中间元件支撑，但仍然位于另一个元件之上或重叠。
图1的堆叠100包括第一电极层104，电解质层106和第二电极层108。在图1的示例中，第二电极层108比第一电极层104离基底102更远，电解质层106位于第一电极层104和第二电极层108之间。
第一电极层104可以用作正集流体层。在这样的示例中，第一电极层104可以形成正电极层(即，可以对应于包括堆叠100的能量存储装置的电池的放电期间的阴极)。第一电极层104可以包括适于通过稳定的化学反应来存储锂离子的材料，例如氧化钴锂，磷酸铁锂或碱金属多硫化物盐。
在替代示例中，可以存在单独的正集流体层，其可以位于第一电极层104和基底102之间。在这些示例中，单独的正集流体层可以包括镍箔；但是应当理解，可以使用任何合适的金属，例如铝，铜或钢，或包括金属化塑料的金属化材料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上的铝。
第二电极层108可以用作负集流体层。在这种情况下，第二电极层108可以形成负电极层(其可以对应于包括堆叠100的能量存储装置的电池的放电期间的阳极)。第二电极层108可以包括锂金属，石墨，硅或铟锡氧化物(ITO)。对于第一电极层104，在其他示例中，堆叠100可以包括单独的负集流体层，其可以在第二电极层108上，并且第二电极层108在负集流体层和基底102之间。在负集流体层是单独的层的示例中，负集流体层可以包括镍箔。但是，应当理解，任何合适的金属可以用于负集流体层，例如铝，铜或钢，或包括金属化塑料的金属化材料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上的铝。
第一和第二电极层104、108通常是导电的。因此，由于离子或电子流过第一电极层104和第二电极层108，因此电流可以流过第一电极层104和第二电极层108。
电解质层106可以包括离子导电的任何合适的材料，但是它也是电绝缘体，例如氮氧化锂磷(LiPON)。如上所述，电解质层106例如是固体层，并且可以被称为快速离子导体。固体电解质层可以具有介于液体电解质和晶体固体之间的结构，液体电解质例如缺乏规则结构并且包含可以自由移动的离子。晶体材料例如具有规则结构，其具有原子的有序排列，其可以排列为二维或三维晶格。晶体材料的离子通常不可移动，因此可能无法在整个材料中自由移动。
例如，可以通过在基底102上沉积第一电极层104来制造堆叠100。随后将电解质层106沉积在第一电极层104上，然后将第二电极层108沉积在电解质层106上。堆叠100的每一层可以通过溢流沉积，其提供了产生高度均匀层的简单且有效的方式，尽管其他沉积方法也是可能的。
图1的堆叠100还可以经过处理以制造能量存储装置。在图2中示意性地示出了可以应用于图1的堆叠100的处理示例。
在图2中，堆叠100和基底102一起形成用于制造能量存储装置的中间结构110。在该示例中，中间结构110是柔性的，允许其围绕辊112缠绕，作为卷对卷制造过程(有时被称为轴对轴制造过程)的一部分。可以从辊112逐渐解开中间结构110并对其进行进一步处理。
在图2的示例中，可以使用第一激光器114穿过中间结构110(例如，穿过堆叠100)形成凹槽。第一激光器114布置成将激光束116施加到中间结构110以去除中间结构100的部分，从而形成堆叠100中的凹槽。该过程可以称为激光烧蚀。
在形成凹槽之后，可以使用材料沉积系统118将电绝缘材料沉积在至少一些凹槽中。材料沉积系统118例如用诸如有机悬浮液体材料之类的液体120填充至少一些凹槽。然后可以在凹槽中固化液体120以在凹槽中形成电绝缘塞。电绝缘材料可以被认为是非导电的，因此当受到电场作用时可以传导相对少量的电流。通常，电绝缘材料(有时称为绝缘体)传导的电流小于半导体材料或导电材料。然而，仍然有少量电流在电场的影响下流过电绝缘材料，因为即使绝缘体也可能包括少量载流电流的电荷载流子。在本文的示例中，可以将材料视为电绝缘的，其中该材料足够电绝缘以执行绝缘体的功能。例如，在材料将一个元件与另一个元件充分绝缘以免发生短路的情况下，可以执行此功能。
参照图2，在沉积电绝缘材料之后，中间结构110被沿着至少一些凹槽切割以形成用于能量存储装置的单独的电池。在如图2所示的示例中，可以从中间结构110的卷中切割成数百个甚至可能成千上万个电池，从而允许以有效的方式制造多个电池。
在图2中，使用第二激光器122执行切割操作，第二激光器122被布置为将激光束124施加到中间结构110。每个切口可以例如穿过绝缘塞的中心，使得塞被分成两部分，每个部分在其已附接到的包括边缘的暴露表面上形成保护性覆盖物。以这种方式切穿整个堆叠形成了第一和第二电极层104、108的暴露表面。
尽管未在图2中示出(仅是示意性的)，但是应当理解，在沉积电绝缘材料之后，中间结构110可以在其自身上折回以形成z形折叠结构，其具有至少十层，可能是数百层，甚至可能是数千层，其中每个绝缘塞对准。然后，由第二激光器122执行的激光切割处理可以用于在单个切割操作中针对对准的塞组中的每个切割z形折叠结构。
在切割电池之后，可以沿着电池的相反侧设置电连接器，使得电池的一侧上的第一电连接器接触第一电极层104(在电池已经从中间结构110的其余部分分离之后，其可以被认为形成第一电极)，但是通过电绝缘材料防止接触其他层。类似地，可以将电池的相反侧上的第二电连接器布置成与第二电极层108接触(在电池已经与中间结构110的其余部分分离之后，可以将其视为形成第二电极)，但是通过绝缘材料防止接触其他层。因此，绝缘材料可以减少第一和第二电极层104、108以及每个电池中的其他层之间发生短路的风险。第一和第二电连接器可以例如是通过溅射施加到堆叠110的边缘(或者到中间结构110的边缘)的金属材料。因此，可以有效地和容易地将电池并联连结。
图3a至图3f是示出根据示例的制造能量存储装置的方法的特征的示意图。图3a至图3f的方法可用于制造包括堆叠200和基底202的能量存储装置，所述堆叠200和基底202分别类似于图1的堆叠100和基底102。与图1的相应特征相似的图3的堆叠200的特征用增加100的相同的附图标记标记。应采用相应的描述。
在图3a中，在基底202上提供堆叠200。堆叠200包括第一电极层204，电解质层206和第二电极层208。电解质层206在第一电极层204和第二电极层208之间。图3的堆叠200还包括集流体层203。在该示例中，集流体层203是正集流体层，因为其位于第一电极层204(在此示例中为正电极层)和基底202之间。在其他示例中，可以省略集流体层203。替代地，除了正集流体层之外或代替正集流体层，堆叠200可以在第二电极层208上包括负集流体层。应当理解，示意性地示出了堆叠的元件的宽度，并且在其他示例中其他宽度也是可能的。
集流体层203可以通过溅射来提供。第一电极层204，电解质层206和第二电极层208可以例如通过诸如物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)的气相沉积工艺来提供，或者通过与卷对卷系统一起使用的涂覆工艺，例如狭缝模具涂覆(有时称为狭缝涂覆)来提供。这些层中的每一个可以顺序地设置。然而，在其他示例中，可以提供部分组装的基底202。例如，包括集流体层203，第一电极层204，电解质层206，和第二电极层208(或这些层的子集)的堆叠可以在提供基底202之前已经布置在基底202上。换句话说，基底202可以设置有已经布置在其上的堆叠200(或堆叠200的一部分)。
在图3b中，至少穿过第二电极层208和电解质层206形成凹槽126，使得凹槽126在第二电极层208中比在电解质层206中更宽。凹槽是例如可以是连续的或不连续的通道，槽或沟槽。在一些示例中，凹槽可以是细长的。例如，图3b的凹槽126可以在进入或离开页面的方向上是细长的(如图3b所示)。凹槽可以部分地延伸穿过堆叠200的层，或者延伸穿过堆叠200的所有层以暴露基底202的暴露部分。凹槽可以被认为是微流体通道，因为它可以提供通道，在该通道内可以容纳或可以流动诸如液体的流体。例如，凹槽可以用作引导件以将材料(例如本文中讨论的电绝缘或导电材料)导向或以其他方式引导到期望的位置。期望的位置可以例如是凹槽本身内的位置。这样，凹槽可用于容纳流体或约束或防止流体流到其他地方(例如，凹槽外的区域)。
凹槽126可具有在第二电极层208中比在电解质层206中更宽的任何形状。在图3b中，凹槽126具有基本T形的横截面。凹槽的横截面形状例如是指在与基底202的表面的平面垂直的平面中的凹槽的二维形状。换句话说，凹槽的横截面可以对应于凹槽(例如，是三维的)与垂直于基底202的表面的平面的二维平面之间的相交。基本T形的横截面例如是具有与大写字母T的形状大致相似或可识别为对应于大写字母T的形状的横截面。例如，这种横截面可包括沿大致垂直方向的轴线延伸的杆部，(例如，与垂直线成5度，10度或15度以内)。顶部可以与杆部相遇并且沿着大致垂直于杆部的轴线的轴线延伸。例如，顶部的轴线可以大体上是水平的(例如，与水平线成5度，10度或15度以内)。通常，杆部的上端与顶部的中心部分相遇。但是，情况并非总是如此，在某些情况下，杆部可能会超出顶部(例如，小于杆部长度的10％或少于5％)而超出顶部。同样，杆部可能无法在顶部的精确中心或中间与顶部相交。取而代之的是，杆部可能会遇到顶部的中间三分之一或中间20％。
在其他示例中，凹槽126的横截面可以具有不同的形状。例如，凹槽126可具有大致V形的横截面，其中，凹槽126的宽度随着凹槽126的深度的增加(远离凹槽126的口部或其他入口)而逐渐减小。在另外的示例中，凹槽126在堆叠200的其他层中可以比在电解质层206中更宽。例如，凹槽126也可以在第一电极层204中比在电解质层206中更宽。在这样的示例中，第一电极层204中的凹槽126的宽度可以与第二电极层208中的凹槽126的宽度相同或不同。例如，凹槽126可以具有哑铃形的横截面(可以对应于旋转了90度的大写字母H的形状)。在其他示例中，凹槽126可以具有不对称的形状，例如倒L形的横截面。倒L形的横截面可以类似于T形横截面，但是不存在顶部的侧面之一，使得凹槽的一侧对应于横截面的直线。
可以使用激光烧蚀来形成凹槽126。“激光烧蚀”可以指使用基于激光的工艺从堆叠200去除材料。材料的去除可以包括多个物理过程中的任何一个。例如，材料的去除可以包括(但不限于)熔融，熔融排出，汽化(或升华)，光子分解(单光子)，光子分解(多光子)，机械冲击，热机械冲击，其他基于冲击的处理，表面等离子加工以及通过蒸发(烧蚀)去除。激光烧蚀例如涉及用激光束照射要去除的一个或多个层的表面。例如，这导致一层或多层的一部分被去除。通过激光烧蚀去除的层的量可以通过控制激光束的性质例如激光束的波长或脉冲激光束的脉冲长度来控制。激光烧蚀通常允许以直接和快速的方式控制凹槽的形成。但是，在其他示例中，可以使用替代方法来形成凹槽，例如光刻技术。
至少穿过第二电极层208和电解质层206形成凹槽126形成电解质层206的暴露表面128。暴露表面例如是在形成凹槽126之后未被覆盖或以其他方式与另一层接触的表面。以这种方式，例如，在形成凹槽126之后，露出的表面例如未被覆盖，露出或以其他方式显示。暴露表面可以例如对应于凹槽126的壁，侧面，侧壁或面。因此，暴露表面可以是或可以包括凹槽126内未被另一材料覆盖的任何表面。例如，暴露表面可以是或包括凹槽126的垂直壁或凹槽126的通常向上延伸的内表面，其相对于基底202在向上的方向上延伸。替代地，暴露表面可以是或包括凹槽126的水平壁或凹槽126的壁或其他表面，其在通常平行于基底202的平面或水平的平面中延伸。例如，暴露表面可以是或包括凹槽126的水平底部表面，其例如是凹槽126的最深表面，其可以最接近基底202。在其他示例中，凹槽126可包括一个或多个搁架或壁架部分，其可在通常平行于基底202的平面或水平的平面中延伸。图3b示出了这样一个示例：在图3b中，电解质层208的暴露表面128对应于凹槽126中的搁板。应当理解，在其他示例中，暴露表面可以是或包括在凹槽126外部的表面。例如，暴露表面可以是或包括堆叠200的或基底202的外表面，面或侧面。
在图3b中，图3b中的第二电极层208具有暴露表面130。在该示例中，第二电极层208的暴露表面130包括在凹槽126外部的第一部分130a。例如，对应于凹槽126的开口或入口的凹槽126的口部在与第二电极层208的暴露表面的第一部分130a的平面相同的平面中。然而，第二电极层208的暴露表面的第一部分130a本身位于凹槽之外，因为它位于与凹槽126相对应的通道之外。但是，在该示例中，第二电极层208的暴露表面130确实包括在凹槽126内部的第二部分130b。在该示例中，第二电极层208的暴露表面130的第一部分130a对应于堆叠200的上表面，并且平行于基底202的平面。第二电极层208的暴露表面130的第二部分130b垂直于基底202的平面。然而，在其他示例中，第二电极层的暴露表面的第一部分和第二部分可以不同地布置。
在图3b中，穿过第二电极层208，电解质层206和第一电极层204形成凹槽126。因此，在图3b的示例中，存在基底202的暴露表面132。在这种情况下，凹槽126延伸到基底202的暴露表面132，并且凹槽内的暴露表面134包括基底202的暴露表面132(即，在该示例中，基底202的暴露表面132形成T形凹槽126的下表面或底表面)。在图3b的示例中，凹槽内的暴露表面134还包括第二电极层208的暴露表面的第二部分130b，电解质层206的暴露表面128，电解质层206的另一暴露表面(在图3b中垂直于暴露表面128)和第一电极层204和集流体层203中的每个的暴露部分。然而，图3b仅是示例，并且在其他示例中，凹槽126可以不延伸到第一电极层204和/或集流体层203中。替代地，除了延伸穿过第一电极层204和集流体层203之外，凹槽126还可以延伸穿过基底202的一部分。
在图3b中，堆叠200的每一层是基本平坦的层(尽管其他层类型也是可能的)。例如，每个层可以具有彼此相反的两个平坦表面(诸如上表面和下表面，或者最靠近基底202的表面和最远离基底202的表面)。这两个表面中的每一个可以彼此平行或在制造公差内彼此平行。层可以被认为是基本上平面的，其中该层在制造公差内是平面的，或者与精确平面的偏差相对较小，例如与精确平面的偏差小于20％，15％，10％或5％。
通过例如使用激光烧蚀形成穿过堆叠200的凹槽126以露出电解质层206的暴露表面128，电解质层206的暴露表面128基本平行于基底202的表面，例如基底202的暴露表面132。两个表面彼此完全平行或在制造公差范围内，或者在小于20度，15度，10度或5度以内的范围内彼此平行时，可以认为两个平面基本上彼此平行。提供诸如此类的基本平坦的表面比可能是非平坦的不同构造的表面更直接。例如，在堆叠200包括一系列基本平坦的层的情况下，在去除第二电极层208的一部分时，电解质层206的暴露表面128可以基本平行于基底202的表面，而无需进一步执行电解质层206的处理。
在根据图3a至3f的方法中，凹槽126形成为穿过堆叠200的至少一部分。然而，在其他方法中，堆叠200可能已经包括诸如凹槽126的凹槽。换句话说，堆叠200可以包括预先制造的凹槽。
利用如图3b所示的凹槽126，电解质层206包括与第二电极层208重叠的第一部分136a和与第二电极层208不重叠的第二部分136b。可以认为第一层被第二层重叠，其中第二层覆盖第一层，或者第二层在垂直方向(例如，向下方向)上的投影与第一层本身重合。例如，第二层通常可以在第一层上方和之上。第一层可以与第二层重叠，其中第一层和第二层彼此接触，或者在第一层和第二层之间存在一个或多个层。但是，第一层和第二层不必彼此具有相同的尺寸或形状。例如，第一层的一部分可以与第二层的一部分重叠，其中第一层的一部分被第二层的一部分覆盖或在第二层的一部分之下。
在图3c中，在凹槽126中提供电绝缘材料138。可以例如使用喷墨材料沉积工艺(诸如喷墨打印工艺)将电绝缘材料138提供为第一液体。这例如涉及例如从喷嘴将电绝缘材料138的液滴喷射或以其他方式推进在堆叠200上。电绝缘材料138的液滴可以准确地沉积在凹槽126内，或者在合适的位置，以随后流入或行进到凹槽126中。电绝缘材料138可以是墨水，例如介电墨水。合适的介电墨水是DM-INI-7003，可从英国Unit 12Star West,WestmeadIndustrial Estate,Westlea,Swindon,SN5 7SW的Dycotec Materials Ltd.获得。可以用作电绝缘材料138的介电材料是例如电绝缘体，其可以在施加电场时被极化。这样的介电材料通常还具有低电导率，使得电绝缘材料138可以使第一电极层204和第二电极层208彼此绝缘。电绝缘材料138可以具有亲水特性，并且因此可以具有对水的亲和力。
电绝缘材料138可以沉积在电解质层206的暴露表面128上，由此电绝缘材料138流动成与凹槽126内的暴露表面134接触。例如，电绝缘材料138可流动以接触凹槽126内的暴露表面134的一部分，该部分比电解质层206的暴露表面128(例如是电解质层206的第二部分136b的暴露表面128)更可被电绝缘材料138润湿。换句话说，相对于电绝缘材料138，凹槽126内的暴露表面134的部分可以比电解质层206的暴露表面128具有更高的润湿性。
润湿性涉及液体或其他流体对固体表面的相对亲和力。相对亲和力例如控制液体保持与固体表面接触的能力，这取决于当液体和表面彼此接触时在液体和表面之间的相互作用。可以测量液-气界面与固-液界面相遇的接触角，以确定液体对固体的润湿性(在将液体布置在蒸气中的固体上的示例中，例如在空气中)。接触角通常取决于在液体和固体之间的界面处液体和固体之间的表面张力的差异。相对低的接触角(例如0到90度之间的接触角)表示固体表面对于液体相对可润湿。这可以称为对液体具有高润湿性的表面。相反，相对高的接触角(例如大于90度但小于180度的接触角)表示固体表面对于液体不可润湿。这可以被称为对液体具有低润湿性的表面。对于水，可湿润的表面可以被称为亲水性，而不可湿润的表面可以被称为疏水性。
在图3c的示例中，基底202的暴露表面132比电解质层206的暴露表面128对于电绝缘材料138更易润湿。例如，电解质层206的暴露表面128可以比基底202的暴露表面132更亲水。在这种情况下，当电绝缘材料138沉积在电解质层206的暴露表面128上时，电绝缘材料138可流动成与基底202的暴露表面132接触。在图3d中示意性地示出了电绝缘材料138到凹槽126中的流动。由于基底202的暴露表面132与电绝缘材料138的亲和性而可能发生这种流动。因此，电绝缘材料138可以在没有外部影响的情况下移动到凹槽126中，从而简化了在凹槽126内的电绝缘材料138的设置。
在凹槽126中提供电绝缘材料138之后，电解质层206的暴露表面128可基本上不存在电绝缘材料138。另外，电绝缘材料138可以基本上不与第二电极层208接触。当材料都不接触表面或在制造公差范围内材料都不与表面接触时，可以认为该材料基本上不存在于该表面上或不接触该表面。但是，在某些情况下，可以认为在与材料接触的表面的比例最小或相对较小(例如小于表面的20％，15％，10％或5％)的表面上基本上不存在该材料。这样，在沉积电绝缘材料138之后，电解质层206的更大比例的暴露表面128可以保持暴露。因此，这提供了较大的表面积以供导电材料140接触(参考图3e和3f描述)。此外，第二电极层208的暴露表面130的较大比例的第二部分130b可以保持暴露，以便随后与导电材料140接触。
在图3e中，在绝缘材料138上的凹槽126中提供导电材料140。导电材料140可以提供为第二液体。例如，类似于电绝缘材料138，可以使用诸如喷墨打印的喷墨材料沉积工艺来提供导电材料140。类似于电绝缘材料138，导电材料140可以具有亲水特性。导电材料140可以因此具有对水的亲和力。合适的导电材料是可从英国4th Floor,Kings Court,LondonRoad,Stevenage,Hertfordshire,SG1 2NG的杜邦(英国)有限公司获得。
导电材料140可以沉积在第二电极层208的暴露表面130的第一部分130a上，从而导电材料140流入凹槽126中。例如，电解质层206的暴露表面128可以比第二电极层208的暴露表面(诸如第二电极层208的暴露表面130的第二部分130b)对于导电材料140更易润湿。例如，电解质层206的暴露表面128可以比第二电极层208的暴露表面例如第二电极层208的暴露表面130的第二部分130b更亲水。因此，由于导电材料140对第二电极层208的暴露表面130的第二部分130b的亲和力，这可能导致导电材料140在不施加外部刺激的情况下移动到凹槽126中。在其他示例中，导电材料140可以沉积在与第二电极层208的暴露表面130的第一部分130a上不同的位置。由于导电材料140的存在，导电材料140仍然可以流入凹槽126，以润湿凹槽126内的暴露表面。
在凹槽126内沉积导电材料140之后，导电材料140可流动成与第二电极层208的暴露表面130的第二部分130b接触。这在图3f中示意性地示出。在该示例中，电解质层206的暴露表面128比电绝缘材料138对于导电材料140更易润湿。例如，电绝缘材料138可以比电解质层206的暴露表面128更亲水。因此，与电绝缘材料138相比，导电材料140优选润湿电解质层206的暴露表面128。因此，导电材料140远离电绝缘材料138并且在这种情况下朝第二电极层208的第二部分130b退缩。第二电极层208的暴露表面130的第二部分130b可以比对电绝缘材料138对于导电材料140更易润湿。这可以进一步使导电材料140流向第二电极层208的暴露表面130的第二部分130b并与之接触。
在凹槽126中提供导电材料140之后，导电材料140可以基本上不存在第二电极层208的暴露表面的第一部分130a。这可能是由于各个表面的润湿性。例如，与第二电极层208的暴露表面的第二部分130b和电解质层206的暴露表面128相比，第二电极层208的暴露表面的第一部分130a对导电材料140的润湿性更小，导电材料140可以自发地流入凹槽126中，并且不与第二电极层208的暴露表面的第一部分130a接触。
在诸如图3的示例中，电解质层206的暴露表面128在平行于基底202的表面的平面(例如基底202的暴露表面132的平面)的平面中具有大于或等于大约5微米的宽度。在此上下文中，大约5微米的宽度例如是在测量或制造公差范围内的5微米的宽度，其可以是5微米的正负20％，15％，10％或5％之内的5微米的宽度。暴露表面128例如是电解质层206的第二部分136b的表面，其不与第二电极层208重叠。
在平行于基底202的表面的平面的平面中，电解质层206的暴露表面128的宽度例如从暴露表面130的第二部分130b与暴露表面128之间的界面截取到暴露表面128的一端。具有大于或等于大约5微米的宽度，暴露表面128可以比其他方式更有效地将导电材料140包含在凹槽126内。
使用图3a至3f的凹槽126可以使电绝缘材料138和导电材料140容易地容纳在相对于堆叠200的其他元件的预定位置。这些材料的容纳可以通过使用堆叠200和凹槽126的各个表面的可润湿性来控制，以控制这些材料润湿(或不润湿)的位置以及因此材料在没有外部刺激的情况下流动并保持的位置。这些材料在凹槽126内的容纳可能比旨在改善通道内电绝缘或导电材料的容纳的其他方法更直接。
可以认为图3f所示的结构对应于用于制造能量存储装置的中间结构。例如，堆叠200的每一层可以具有在将堆叠200分离成电池之后用于形成第一电池的第一部分(在图3f中附加字母“a”)和用于形成第二电池的第二部分(在图3f中附加字母“b”)。例如，可以通过沿着穿过电绝缘材料138的轴线142切穿堆叠200和基底202，将堆叠200分成电池，该轴线142可以例如是穿过电绝缘材料138的中心的垂直轴线(尽管在其他示例中其他轴线也是可能的)。该工艺可用于制造具有第二电极208a，电解质206a，第一电极204a和集流体层203a的第一电池，以及具有第二电极208b，电解质206b，第一电极204b和集流体层203b的第二电池。
因此，图3的方法可以用于制造包括基底202和在基底202上的堆叠202的能量存储装置，其中该堆叠包括第一电极204a，204b，第二电极208a，208b和在第一电极204a，204b和第二电极208a，208b之间的电解质206a，206b。在图3的示例中，第一电极204a，204b比第二电极208a，208b更靠近基底202，尽管不必如此。在这种能量存储装置中的电解质206a，206b包括与第二电极208a，208b重叠的第一部分和与第二电极208a，208b不重叠的第二部分。这种能量存储装置还包括与第一电极204a，204b和电解质206a，206b接触的电绝缘材料138和与电解质206a，206b的第二部分和第二电极208a，208b接触的导电材料140。
图3的方法仅是说明性的，并且可以使用本文所述的原理使用其他方法来制造能量存储装置。图4示出了用于制造能量存储装置的中间结构的另一示意图。与图3f的相应特征相似的图4的特征用增加100的相同的附图标记标记。应采用相应的描述。为了清楚起见，在图4中省略了一些附图标记。
图4的中间结构与图3f的中间结构相同，除了在图4中，凹槽中的电绝缘材料240具有弯曲表面而不是平坦表面。电绝缘材料240的弯曲表面例如是电绝缘材料240的最靠近到凹槽的口部或其他入口的表面。例如，电绝缘材料240的弯曲表面可以是电绝缘材料240的上表面，或者可以是离基底302最远的电绝缘材料240的表面。
弯曲表面例如是圆形表面。在该示例中，电绝缘材料240具有凸表面，该凸表面在远离基底302的表面的平面的方向上向外弯曲或延伸。电绝缘材料240的凸表面例如促使导电材料240与第二电极层308接触，从而改善导电材料240与第二电极层308之间的接触。
在该示例中，导电材料240与电解质层306的暴露表面和电绝缘材料238的表面接触(并且在其中电绝缘材料238的表面具有不同的形状的其他示例中可能是这种情况)。
图5示出了另一示例。与图4的相应特征相似的图5的特征用增加100的相同的附图标记标记。应采用相应的描述。
图5与图4相同，除了凹槽中的电绝缘材料338具有凹表面。凹表面例如朝向基底402的表面的平面向内弯曲或在向内的方向上被挖空。通过电绝缘材料338的这种布置，与其他方式相比，导电材料340具有更大的表面积以用于与其他电气部件接触。
可以例如通过控制电绝缘材料和堆叠的层的性质来控制电绝缘材料的曲率。例如，可以改变设置在凹槽中的电绝缘材料的量，以改变电绝缘材料的表面的曲率。例如，凹槽的过度填充(或提供比图3f中更多的电绝缘材料)可提供具有凸表面的电绝缘材料238，如图4所示。相反，凹槽的不足填充可为电绝缘材料238提供凹表面。此外，可控制凹槽内电解质层306、406的暴露表面(例如，垂直于图3的暴露表面128的电解质层306、406的表面)的润湿性，以控制电绝缘材料306、406的表面的曲率。
上述示例应被理解为说明性示例。设想了进一步的例子。在以上示例中，第一电极层比第二电极层更靠近基底。然而，在其他示例中，第二电极层可以比第一电极层更靠近基底。在这种情况下，凹槽的横截面可以是大致倒T形或大致倒V形。因此，在诸如此类的示例中，凹槽的形状可以朝向凹槽的口部变窄，而不是远离凹槽的口部。
为了制造这样的凹槽，可以将堆叠设置在基底的第一侧上，并且可以将激光烧蚀系统设置在基底的与第一侧相反的第二侧上。由激光烧蚀系统产生的激光束可以透射穿过基底，例如，如果基底是透明的。然后，激光束可以入射在堆叠的底侧上(例如，其与基底的第一侧接触)。激光束可用于烧蚀堆叠的材料，以形成穿过堆叠的凹槽，而无需切割基底或无需移除基底的与凹槽相对应的区域中的所有基底。但是，应当理解，可以使用其他方法来形成具有这种倒置形状的凹槽。例如，可以提供成角度的激光束，其中激光束相对于其上提供堆叠的基底的表面成角度。可以控制激光束的角度以选择性地去除堆叠的部分，以提供具有期望的或其他预定形状的横截面的凹槽。
在本文的示例中，各种表面的润湿性可以是所使用的材料的固有特性。但是，在某些情况下，某些或所有表面的润湿性可能会因施加到表面的处理而改变或受到其他影响。例如，在通过形成穿过层的凹槽而形成暴露表面的情况下，暴露表面的润湿性可能不同于该层的材料的固有润湿性。例如，与未通过激光烧蚀形成的相同材料的其他表面相比，通过激光烧蚀暴露出暴露表面可以改变该暴露表面的润湿性。暴露表面的可润湿性的变化程度可以通过改变加工条件来控制或改变。例如，可通过改变发生激光烧蚀的环境来增加或降低润湿性。在一示例中，与在空气存在下进行激光烧蚀相比，在气体(例如惰性气体)存在下进行激光烧蚀可导致不同的润湿性。基于上述内容，可以进行系统测试以确定润湿性与加工条件差异之间的关系。
在诸如此类的示例中，凹槽的形成可以提供可以在其中沉积电绝缘材料和导电材料的区域，同时还可以在凹槽内创建具有适当润湿性的暴露表面，以帮助在凹槽内限制电绝缘材料和导电材料。与其中将后续处理应用于暴露表面以改变暴露表面的润湿性的其他方法相比，这可以简化具有这种凹槽的能量存储装置的制造。
但是，在其他示例中，可以在创建暴露表面之后改变暴露表面的润湿性。例如，暴露表面可以经受电磁辐射以改变暴露表面的润湿性。用紫外线(UV)辐射暴露表面可以例如增加暴露表面的亲水性。可以改变发生暴露表面的照射的环境以控制暴露表面的润湿性的变化程度。
应当理解，关于任何一个示例描述的任何特征可以单独使用或与所描述的其它特征组合使用，并且还可以与任何其他示例或其他示例的任何组合的一个或多个特征组合使用。此外，在不脱离在所附权利要求的范围的情况下，也可以采用上面未描述的等同物和修改。

Claims (30)

1.一种方法，包括：
在基底上提供用于能量存储装置的堆叠，所述堆叠包括第一电极层、第二电极层以及在第一电极层和第二电极层之间的电解质层；
至少穿过第二电极层和电解质层形成凹槽，使得凹槽在第二电极层中比在电解质层中更宽；
在凹槽中提供电绝缘材料；以及
在凹槽中在绝缘材料上提供导电材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少穿过所述第二电极层和所述电解质层形成所述凹槽会形成所述电解质层的暴露表面，对于导电材料，所述电解质层的暴露表面比所述第二电极层的暴露表面更易润湿。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二电极层比所述第一电极层更远离基底，
其中，第二电极层的暴露表面的第一部分在凹槽的外部。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述凹槽中提供所述导电材料包括：
在第二电极层的暴露表面的第一部分上沉积导电材料，从而导电材料流入凹槽中。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述电解质层的暴露表面比所述第二电极层的暴露表面的第一部分更具亲水性。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中，所述凹槽形成为穿过所述第二电极层、所述电解质层和所述第一电极层以形成所述基底的暴露表面，其中所述基底的暴露表面比所述电解质层的暴露表面更易被电绝缘材料润湿。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述凹槽中提供所述电绝缘材料包括：
在电解质层的暴露表面上沉积电绝缘材料，由此电绝缘材料流动成与基底的暴露表面接触。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述电解质层的暴露表面比所述基底的暴露表面更具亲水性。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法，其中，对于所述导电材料，所述电解质层的暴露表面比所述电绝缘材料更易润湿。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述电解质层的暴露表面比所述电绝缘材料更具亲水性。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的方法，其中，在所述凹槽中提供所述导电材料之后，所述第二电极层的暴露表面基本上不存在所述导电材料。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的方法，其中，在所述凹槽中提供导电材料，使得所述导电材料与所述电解质层的暴露表面和所述电绝缘材料的表面接触。
13.根据权利要求2至12中任一项所述的方法，其中，所述电解质层的暴露表面在与所述基底的表面的平面平行的平面中具有大于或等于大约5微米的宽度。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述凹槽中提供导电材料，使得所述导电材料与所述第二电极层的暴露表面的位于所述凹槽内的第二部分接触。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，对于所述导电材料，所述第二电极层的暴露表面的第二部分比所述电绝缘材料更易润湿。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中，在凹槽中的电绝缘材料具有弯曲表面。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，所述凹槽具有基本上T形的横截面。
18.根据权利要求1至17中的任一项所述的方法，其中，以下中的至少一项：
提供电绝缘材料作为第一液体；或
提供导电材料作为第二液体。
19.一种能量存储装置，其通过权利要求1至18中任一项所述的方法形成。
20.一种能量存储装置，包括：
基底；
在基底上的堆叠，所述堆叠包括：
第一电极；
第二电极；和
在第一电极和第二电极之间的电解质，第一电极比第二电极更靠近基底，电解质包括与第二电极重叠的第一部分和与第二电极不重叠的第二部分。
与第一电极和电解质接触的电绝缘材料；和
与电解质的第二部分和第二电极接触的导电材料。
21.根据权利要求20所述的能量存储装置，其中，在与所述基底的表面的平面平行的平面中，所述电解质的第二部分的表面的宽度大于或等于大约5微米。
22.根据权利要求20或21所述的能量存储装置，其中，电绝缘材料基本上不与所述第二电极接触。
23.一种方法，包括：
在基底上提供用于能量存储装置的堆叠，所述堆叠包括第一电极层、第二电极层以及在第一电极层和第二电极层之间的电解质层，所述堆叠包括至少穿过第二电极层和电解质层的凹槽，其中凹槽在第二电极层中比在电解质层中更宽，使得电解质层包括与第二电极层重叠的第一部分和与第二电极层不重叠的第二部分；和
在电解质层的第二部分的暴露表面上沉积电绝缘材料，从而电绝缘材料流入凹槽以接触凹槽内的暴露表面，凹槽内的暴露表面比电解质层的第二部分的暴露表面更易被电绝缘材料润湿。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述凹槽延伸到所述基底的暴露表面，并且所述凹槽内的暴露表面包括所述基底的暴露表面。
25.根据权利要求23或24所述的方法，其中，所述电解质层的第二部分的暴露表面基本平行于基底的表面。
26.一种能量存储装置，其通过权利要求23至25中任一项所述的方法形成。
27.一种用于能源存储装置的中间结构，所述中间结构包括：
基底；
在基底上的堆叠，所述堆叠包括：
第一电极层；
第二电极层；和
在第一电极层和第二电极层之间的电解质层，
所述堆叠包括至少穿过第二电极层和电解质层的凹槽，其中所述凹槽在第二电极层中比在电解质层中更宽，使得电解质层包括与第二电极层重叠的第一部分和与第二电极层不重叠的第二部分；和
与凹槽内的暴露表面接触的电绝缘材料，凹槽内的暴露表面比电解质层的第二部分的暴露表面更易被电绝缘材料润湿。
28.根据权利要求27所述的中间结构，其中，所述第一电极层比所述第二电极层更靠近所述基底，并且所述凹槽延伸穿过所述第一电极层到达所述基底的暴露表面，使得凹槽内的暴露表面包括基底的暴露表面。
29.根据权利要求27或28所述的中间结构，其中，所述电解质层的第二部分的暴露表面在与所述基底的表面的平面平行的平面中具有大于或等于大约5微米的宽度。
30.根据权利要求27至29中任一项所述的中间结构，其中，所述凹槽具有基本上T形的横截面。
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