CN113228405A - 电子或电化学装置用接触单元 - Google Patents
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Abstract
用于电子或电化学装置如电池(1)的接触单元(40)，该接触单元旨在建立与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域(50)的接触表面(51)，其特征在于：接触单元(40)包括至少设置在电连接区域(50)上的第一层(41)，该第一层(41)包含填充有导电颗粒的材料，优选为聚合物树脂和/或通过溶胶‑凝胶法获得的材料并且填充有导电颗粒，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂。
Description
技术领域
本发明涉及电子或电化学装置用电接触单元，更具体而言，涉及电池的电接触单元。更具体而言，本发明涉及制造这种接触单元的方法，该接触单元具有新型构造，该构造使接触单元以及包括该接触单元的电子或电化学装置具有更长的使用寿命。尤其可通过锂离子电池来实施本发明。
背景技术
已知一些类型的电子或电化学装置(如电池)对湿度非常敏感。在锂离子电池(其代表对湿度尤其敏感的电池的一个实例)的情况中，锂自发地与水发生反应，从而形成氢氧化锂。已与水反应的这些锂不能继续用于能量储存，从而会因提前老化降低电池的容量。由于这一原因，必须在电池的制造过程中极为小心，以维持完全无水的条件。同样地，为了确保电池随时间推移的使用寿命，通过密封封装保护电池免受外部环境的影响，该密封封装避免了水的渗透，因为水易于造成新的电池容量损失。
水渗透通过该封装结构是人们所熟知的现象。封装的不渗透性通常表示为水蒸气透过率(英文称为“water vapor transmission rate”，缩写为WVTR)。该比率取决于所用的材料、制造该材料的方法以及该材料的厚度。
封装质量对于锂离子电池是非常重要的。通过ALD(原子层沉积，atomic layerdeposition)进行沉积的技术尤其能够很好地适应于以完全密封的标准方式覆盖电池表面；例如，在WO 2017/115032(I-TEN)中对此进行了描述。这些技术使得可制造无缺陷且完美共形的薄膜。这些膜为电池提供了相当高等级的保护，以抵抗水和氧分子的渗透，使得仅在穿过封装的电接触点处，这些分子仍可渗透：通常正是这点决定了电池的不渗透性的丧失。
已知金属化膜常用于持久保护软包电池免受湿气的影响。通常，对于给定厚度的材料，金属可制得不渗透性非常高的膜，其不渗透性高于基于陶瓷的膜，其不渗透性甚至更高于基于聚合物的膜，通常聚合物针对水分子通过的密封性并不很高。
此外，制造这种接触单元的方法通常要求使用高温热处理，这可能会使包括这种接触单元的电子装置和/或电化学装置劣化。尤其在锂离子电池的情况中更是如此，该锂离子电池具有浸渍有基于离子液体的电解质的多孔电极和/或电解质。
WO 2013/064779(I-TEN)描述了一种多层锂离子电池，其中在可看见阴极集电体以及相应的阳极集电体(即，未被绝缘电解质覆盖)的点处增加电接触单元。这些电接触单元起到在电池的一侧的所有阳极和另一侧的所有阴极之间建立电连接的作用。这些电接触单元将阳极的表面与相应的阴极的表面彼此连接。这些电接触单元为具有金属导电性的覆盖层。可将这些电接触单元制作为单一金属层的形式，例如锡层，或者这些电接触单元可由多层组成，即，由第一层的导电聚合物(如含银树脂)、第二层的镍和第三层的锡组成。在这种三层复合物中，镍层在焊接组装步骤中保护聚合物层，并且锡层使电池的界面具有可焊接性。然而，镍层和锡层通常是多孔的，并且不能完全保护电池免受环境影响。此外，在电池的工作电压范围内，树脂层中包含的银颗粒不是惰性的。另外，这种三层复合物的制造更为昂贵。
本发明旨在至少部分地弥补上述现有技术中的一些缺陷。
本发明尤其旨在以更少的成本制造更高效的电接触单元，尤其是具有极低的水蒸气透过率的密封的电接触单元，以延长电池的使用寿命。
本发明还旨在制造具有低的内电阻的电接触单元。本发明还旨在制造这样的电接触单元，该电接触单元使得能够通过焊合电路，从而组装电子和电化学装置，如微型电池。本发明尤其旨在提出这样一种方法，该方法能够以简单的、易于实施、可靠且快速的方式制造电接触单元，而不会使包括该电接触单元的电子或电化学装置的性能劣化，并且能够制造具有极长的使用寿命的电子或电化学装置。本发明尤其旨在提出这样一种方法，该方法降低了短路风险，并且该方法尤其可制造自放电低的电化学装置，如电池。
发明内容
通过至少一个如下所示的根据本发明的目的实现了上述目的中的至少一个目的。本发明提出的第一个目的为一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于：接触单元包括至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂。
有利地，导电颗粒由钛、氮化物或碳制成，导电颗粒尤其为炭黑、石墨或石墨烯的形式。
有利地，该接触单元包括设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的第二层，该第二层包括金属箔，并且该第二层优选由金属箔组成。该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
有利地，该接触单元包括设置于第二层上的含有纯锡和/或纯锌和/或锡-金属合金的第三层，其中该金属选自锌、铅、钯、金、铜以及它们的混合物。
有利地，该接触单元包括设置于第三层上的由纯锡制成的第四层、或者由包含银、靶和铜的合金制成的第四层。
可通过上述第一个目的来实现如上所示的包括两层、三层或四层的接触单元中的各层，并且无论各层的化学性质以及第一层的化学性质如何，可根据任何技术上兼容的组合来使用各层。下文中示出了根据不同实施方案的一些组合。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂，和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的第二层，该第二层包括金属箔，并且第二层优选由金属箔组成。
该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂，和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的第二层，该第二层包含金属铜。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的第二层，该第二层包括金属箔，并且第二层优选由金属箔组成，
-设置于第二层上的包含纯锡的第三层。
该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的第二层，该第二层包括金属箔，并且第二层优选由金属箔组成，
-设置于第二层上的包含纯锌的第三层。
该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的第二层，该第二层包括金属箔，并且第二层优选由金属箔组成，
-设置于第二层上的包含锡-金属合金的第三层。
该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
有利地，锡-金属合金的金属选自锌、铅、钯、金、铜以及它们的混合物。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的第二层，该第二层包括金属箔，并且第二层优选由金属箔组成，
-设置于第二层上的包含纯锡的第三层，
-设置于第三层上的由纯锡制成的第四层。
该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的第二层，该第二层包括金属箔，并且第二层优选由金属箔组成，
-设置于第二层上的包含纯锌的第三层，
-设置于第三层上的由纯锡制成的第四层。
该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的第二层，该第二层包括金属箔，并且第二层优选由金属箔组成，
-设置于第二层上的包含锡-金属合金的第三层，
-设置于第三层上的由纯锡制成的第四层。
有利地，锡-金属合金的金属选自锌、铅、钯、金、铜以及它们的混合物。
该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂,
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的第二层，该第二层包括金属箔，并且第二层优选由金属箔组成，
-设置于第二层上的包含纯锡的第三层，
-设置于第三层上的由包含银、钯和铜的合金制成的第四层。
该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的第二层，该第二层包括金属箔，并且第二层优选由金属箔组成，
-设置于第二层上的包含纯锌的第三层，
-设置于第三层上的由包含银、钯和铜的合金制成的第四层。
该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的第二层，该第二层包括金属箔，并且第二层优选由金属箔组成，
-设置于第二层上的包含锡-金属合金的第三层，
-设置于第三层上的由包含银、钯和铜的合金制成的第四层.
该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
有利地，锡-金属合金的金属选自锌、铅、钯、金、铜以及它们的混合物。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的第二层，该第二层包括金属箔，并且第二层优选由金属箔组成，
-设置于第二层上的包含纯锡的第三层，
-设置于第三层上的由合金制成的第四层，该合金由银、钯和铜组成。
该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
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该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
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该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
有利地，锡-金属合金的金属选自锌、铅、钯、金、铜以及它们的混合物。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的包含金属铜的第二层，
-设置于第二层上的包含纯锡的第三层。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的包含金属铜的第二层，
-设置于第二层上的包含纯锌的第三层。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的包含金属铜的第二层，
-设置于第二层上的包含锡-金属合金的第三层。
有利地，锡-金属合金的金属选自锌、铅、钯、金、铜以及它们的混合物。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的包含金属铜的第二层，
-设置于第二层上的包含纯锡的第三层，
-设置于第三层上的由纯锡制成的第四层。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的包含金属铜的第二层，
-设置于第二层上的包含纯锌的第三层，
-设置于第三层上的由纯锡制成的第四层。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的包含金属铜的第二层，
-设置于第二层上的包含锡-金属合金的第三层，
-设置于第三层上的由纯锡制成的第四层。
有利地，锡-金属合金的金属选自锌、铅、钯、金、铜以及它们的混合物。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的包含金属铜的第二层，
-设置于第二层上的包含纯锡的第三层，
-设置于第三层上的由包含银、钯和铜的合金制成的第四层。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的包含金属铜的第二层，
-设置于第二层上的包含纯锌的第三层，
-设置于第三层上的由包含银、钯和铜的合金制成的第四层。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的包含金属铜的第二层，
-设置于第二层上的包含锡-金属合金的第三层，
-设置于第三层上的由包含银、钯和铜的合金制成的第四层。
有利地，锡-金属合金的金属选自锌、铅、钯、金、铜以及它们的混合物。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的包含金属铜的第二层，
-设置于第二层上的包含纯锡的第三层，
-设置于第三层上的由合金制成的第四层，该合金由银、钯和铜组成。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的包含金属铜的第二层，
-设置于第二层上的包含纯锌的第三层，
-设置于第三层上的由合金制成的第四层，该合金由银、钯和铜组成。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的包含金属铜的第二层，
-设置于第二层上的包含锡-金属合金的第三层，
-设置于第三层上的由合金制成的第四层，该合金由银、钯和铜组成。
有利地，锡-金属合金的金属选自锌、铅、钯、金、铜以及它们的混合物。
本发明的另一目的为一种包括至少一个根据本发明的接触单元的电子或电化学装置，该电子或电化学装置优选地选自电容器、电池或锂离子电池。
本发明的另一目的为一种制造电子或电化学装置如电池的至少一个接触单元的方法，该方法包括：
a.提供电子或电化学装置，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，
b.至少在电连接区域上、优选至少在接触表面上沉积由填充有导电颗粒的材料制成的第一层，优选地，所述第一层由填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料形成。
有利地，当所述第一层由填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料形成时，该方法包括在步骤b)之后的干燥步骤、以及随后使所述聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的所述材料聚合的步骤。
有利地，该方法包括在步骤b)之后或者聚合步骤之后的如下步骤：
c.在第一层上沉积金属箔、或优选包含金属的油墨，其中金属优选为有机铜化合物或颗粒形式的铜，优选为铜纳米颗粒，
d.至少对所沉积的第二层进行热处理，以获得导电层。
金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
当在第一层上沉积油墨时，有利的是通过浸渍进行沉积。
有利地，该方法包括在步骤d)之后的步骤e)：至少在被第一层和第二层覆盖的电子或电化学装置的电连接区域上，沉积纯锡和/或锌和/或锡-金属合金，其中该金属选自锌、铅、钯、金、铜以及它们的混合物，应理解的是，优选通过电沉积来沉积纯锡和/或锌，并且优选通过在所述锡-金属合金的熔融浴中浸渍来沉积所述锡-金属合金。
有利地，该方法包括在步骤e)之后的步骤f)：至少在被第一层、第二层和第三层覆盖的电子或电化学装置的电连接区域上，通过电沉积来沉积纯锡层、或者沉积包含银、钯和铜的合金层。
在另一实施方案中，作为另一目的，本发明提出了一种用于电子或电化学装置(如电池)的接触单元，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域的接触表面，其特征在于，接触单元包括：
-至少设置在电连接区域上的第一层，该第一层包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂，
-设置在第一层上的由导电聚合物制成的第二层，例如为由填充有银的环氧树脂制成的层，
-设置于第二层上的由镍制成的第三层，以及
-设置于第三层上的由锡制成的第四层。
附图说明
参照附图示出了本发明的某些方面以及本发明的实施方案，这些附图仅仅是非限制性的实例，其中：
[图1A]、[图1B]、[图1C]和[图1D]示意性地示出了根据本发明的四种变形形式的设置于电连接区域的接触单元。
[图1A]示出了构成根据本发明的第一种变形形式的接触单元的各种元件的内部结构。
[图1B]示出了构成根据本发明的第二种变形形式的接触单元的各种元件的内部结构。
[图1C]示出了构成根据本发明的第三种变形形式的接触单元的各种元件的内部结构。
[图1D]示出了构成根据本发明的第四种变形形式的接触单元的各种元件的内部结构。
[图2]示意性地示出了一种电池，该电池示出了中心元件以及位于中心元件的两端的两个接触单元。
[图3]示意性地示出了沿电池的III-III线的剖面的前视图，其示出了中心元件的内部结构以及根据本发明的接触单元的内部结构，其中中心元件包括被封装系统覆盖的单元电池的组件。
[图4]示出了阳极薄层和阴极薄层的堆叠体的分解透视图，这些层发生了横向偏移。
[图5A]示出了阳极输出端的视图，其示出了电连接区域，即，外周被封装系统包围的阳极集电体。
[图5B]示出了阴极输出端的视图，其示出了电连接区域，即，外周被封装系统包围的阴极集电体。
[图6A]、[图6B]、[图6C]和[图6D]示意性地示出了类似于图3的电池的剖面的前视图。
[图6A]示出了构成根据本发明的第一种变形形式的接触单元的各种元件的内部结构。
[图6B]示出了构成根据本发明的第二种变形形式的接触单元的各种元件的内部结构。
[图6C]示出了构成根据本发明的第三种变形形式的接触单元的各种元件的内部结构。
[图6D]示出了构成根据本发明的第四种变形形式的接触单元的各种元件的内部结构。
附图中所用的附图标记的列表：
[表1]
具体实施方式
定义
除非另有说明，否则本文中使用的概念“传导性”是指导电性。
“油墨”是指能够涂布于支持体并在固化处理之后得到固体导电层的任何液体组合物；油墨尤其可为悬浮液或溶液。可获得导电层的油墨处理尤其可为干燥、聚合或者热处理(如烧结)。
环氧树脂是指包含至少一种聚环氧化物聚合物的树脂。
发明详述
如图1A、1B、1C和1D所示，根据本发明的电子或电化学装置如电池1的电接触单元40位于所述电子或电化学装置的至少一个电连接区域50上。图1A、1B、1C和1D分别示出了构成根据本发明的第一、第二、第三和/或第四实施方案的接触单元的不同元件的内部结构，其中构成接触单元的各层除了具有其导电功能以外，还各自具有特定的功能。
下述接触单元可实施于电子或电化学装置上，只要本领域的技术人员可实现或能够设想到即可。将这些接触单元添加至电子或电化学装置，以建立所述装置的正确运行所需的电接触。可将这些接触单元有利地用于建立如下电池的正确运行所需的电接触，这些电池为：包括浸渍了液体电解质的致密电极或多孔电极的电池；以及包括固体电解质的电池。
现在将描述根据本发明的四个实施方案的电子或电化学装置的接触单元40的结构，尤其是通过非限制性实例来描述电池1(如锂离子电池)的根据本发明的接触单元40的结构。
电池1具有其上可沉积封装系统30的中心结构以及根据本发明的接触单元40(参见图2)。图3为电池1的剖面的前视图，其示出了中心元件的内部结构以及根据本发明的接触单元40的内部结构，其中，中心元件包括被封装系统30覆盖的单元电池2的组件。各单元电池包括阳极10和阴极20，阳极10和阴极20各自由薄层的堆叠体组成。阳极依次包括电解质材料薄层13、活性阳极材料薄层12如Li4Ti5O12、金属薄层11(例如由不锈钢制成)、活性阳极材料薄层12如Li4Ti5O12、以及电解质材料薄层13。如图4所示，阴极20依次包括电解质材料薄层23、活性阴极材料薄层22如LiMn2O4、金属薄层21(例如由不锈钢制成)、活性阴极材料薄层22如LiMn2O4、以及电解质材料薄层23，应当理解的是，电池包括交替连续的至少一个阳极10和至少一个阴极20，这两个相邻的片层限定了至少一个凸出区域RS和至少一个缩进区域RR，其中凸出区域RS旨在形成可供连接的区域，并且缩进区域RR旨在形成覆盖区域，即，被封装系统30覆盖的区域。
在堆叠构成单元电池2的薄层(参见图4)的步骤之后，可将堆叠体封装在封装系统30中，该封装系统30用于向电池提供保护以免受大气的影响。封装的质量对于锂离子电池而言至关重要。封装系统30是化学稳定的，能够承受高温，提供对抗湿气的防护，并且大气不可渗透，从而实现其隔离层的功能。封装系统30可由连续沉积于堆叠体上、尤其是沉积于要求保护的目标部分上的多个层(未示出)组成。该封装系统在确保电子部件或电池随后能够彼此电连接并且/或者与外部连接点电连接的可能性的同时，还能够使电子部件或电池电绝缘并密封。
如图5A和5B所示，在沉积接触单元40之前，沿着可获得整体电池(unitarybattery)的切面切割被封装系统30覆盖的堆叠体，并露出电池的(﹢)和(-)接头(connection)各自的切面，尤其是露出凸出区域中的切面，由此封装系统覆盖所述电池的六个面中的四个面，优选地，封装系统连续地覆盖所述电池的六个面中的四个面，如此，可不通过焊接而组装该系统，然后用接触单元40覆盖电池的另外两个面。有利地，电池在阴极集电体以及相应的阳极集电体可见的点处包括接触单元40。优选地，阳极电连接区域50和阴极电连接区域50位于堆叠体的相反侧(参见图5A和5B)。在这些电连接区域上、优选在这些电连接区域周围，沉积有根据本发明的接触单元40。
现在参照图1A、图1B、图1C、图1D、图6A、图6B、图6C和图6D描述根据本发明的接触单元的五个实施方案。
根据本发明的第一实施方案的电接触单元
根据本发明的电子或电化学装置如电池1的电接触单元40包括第一层41，第一层41包含填充有导电颗粒的材料。有利地，该材料对于在所述电子或电化学装置中发生的电化学反应呈惰性。对于电化学装置，该材料有利地在所述装置的电极的工作电位下呈惰性。该材料优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂(优选为环氧树脂)和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，并且有利地，该材料对于在所述装置中发生的电化学反应呈惰性。如图1A所示，该材料沉积于电子或电化学装置的至少一个电连接区域50上。
在装置为电化学装置的情况中，对于根据本发明的电接触单元的组成或结构中所包含的材料，有利地，选择对于在所述装置中发生的电化学反应呈惰性的材料。
对于在所述电子或电化学装置中发生的电化学反应呈惰性的导电颗粒优选由碳制成，所述碳尤其为炭黑、石墨或石墨烯的形式，或者该导电颗粒由钛或氮化物制成。为了将接触电阻降至最低水平，用于制造该第一层的悬浮液或油墨中的碳含量优选大于15质量％。
聚合物树脂可为环氧树脂。聚合物树脂有利地可为由至少一种聚合性前体材料获得的聚环氧化物，优选为由至少一种光聚合性前体材料获得的聚环氧化物。有利地，当聚合物树脂为环氧树脂时，所使用的悬浮液或油墨中的碳含量为大于15质量％的炭黑。
通过溶胶-凝胶法获得的材料可为二氧化硅。
聚合物树脂(优选为环氧树脂)和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料必须还能够与用于制造电子或电化学装置的技术如热处理兼容。举例来说，在锂离子电池的情况中，聚合物树脂(优选为环氧树脂)和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料必须与锂化学兼容，并且与制造这种电池的步骤兼容，以避免其性质发生任何劣化。从化学观点和热的观点来看，聚合物树脂(优选为环氧树脂)和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料必须均是稳定的成分。
可将呈纳米颗粒形式和/或任何其他形式的碳引入聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料中。
由填充有导电颗粒的材料制成的层41具有导电性，并且有利地，该材料对于在所述电子或电化学装置如电池1中发生的电化学反应呈惰性。有利地，层41具有柔韧性，从而能够吸收电子或电化学装置如电池1所发生的任何变形，尤其是当将其焊接至电路时。凭借于层41的柔韧性，在存在机械应力的情况下，该层不存在于界面处发生断裂的风险。
此外，当装置为包括嵌入材料的电化学装置时，即使认为嵌入材料是尺寸稳定的，嵌入材料根据其嵌入程度也总是会发生稍许变形。尤其在包括嵌锂材料的锂离子电池1的情况中更是如此。由此，由填充有导电颗粒的材料制成的层41通过吸收变形、尤其是通过在电极材料的嵌入和脱嵌步骤期间吸收变形，从而保障电接触。基于碳的导电颗粒、尤其是由填充有导电颗粒的材料制成的层上所存在的石墨提供了电接触处的良好传导，而不会降低装置的性能，这与现有技术中的填充有银的环氧树脂是不同的，这种环氧树脂并不具有变形性。
此外，碳、尤其是炭黑或石墨形式的碳比银或其他贵金属的价格更为低廉，因此用碳、尤其是炭黑或石墨形式的碳替代银或其他贵金属具有经济优势。
有利地，由填充有导电颗粒的材料、优选由填充有碳的聚合物树脂制成的层的厚度在5μm和50μm之间。有利地，该第一层41的厚度小于50μm，以将其电阻率降至最低：该第一层41越薄，其电阻越小。有利地，该第一层41的最小厚度为5μm；这首先使得可提供电子或电化学装置如电池的所有电极层之间的良好电接触，其次，可弥补电极之间可能存在的任何排布或定位缺陷。
举例来说，当电极基于Li4Ti5O12时，聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料优选填充有碳；碳在基于Li4Ti5O12的电极的工作电位下是惰性的。该碳可为炭黑、石墨或石墨烯。可将为纳米颗粒形式和/或任何其他形式的碳引入聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料中。
根据本发明的第一实施方案，可获得这种电接触单元40的方法首先包括：
a.提供电子或电化学装置，所述装置包括限定了电连接区域50的接触表面51，
b.至少在所述电连接区域50上、优选至少在接触表面51上通过任何合适的方式沉积由填充有导电颗粒的材料制成的第一层41，该材料优选地为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，应当理解的是，举例来说，如图6A所示，该沉积优选地略微突出于接触表面的末端，从而完全覆盖电连接区域50，优选完全覆盖接触表面51，由此确保对装置如电池的最佳保护。
可通过任何合适的方式、尤其通过浸渍来沉积由填充有导电颗粒的材料制成的层41，该材料优选为填充有石墨的材料，并且优选为填充有石墨的聚合物树脂。优选将该层41干燥，并且当填充有导电颗粒的材料为聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料时，有利地，使该层聚合，然后进行任何其他后续沉积。
根据本发明的第二实施方案的电接触单元
在该第二实施方案中，按照与之前在第一实施方案中所示相同的方式并出于相同的目的来沉积第一层。
有利地，电子或电化学装置的电接触单元40包括沉积于第一层41上的包含金属铜的第二层42、或者沉积于第一层41上的由金属箔组成的第二层42’。该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。有利地，该金属箔的厚度小于20μm，该厚度优选小于10μm，更优选为约5μm，甚至更优选小于5μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
所述第一层41通常包含填充有导电颗粒的材料，优选包含填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料(参见图1B和6B)。
该第二层42、42’实现了两个功能：首先其使结构具有不渗透性，即，防止水迁移至装置内部；其次，其保护所述第一层41免受大气影响，尤其是免受空气和水分的影响。由此，该第二层42、42’避免了结构的劣化并延长了电子或电化学装置的使用寿命。此外，当电子或电化学装置集成于电子芯片(更熟知的表述为“集成电路”)中时，包含金属铜的第二层42有助于集成电路的不同部件之间的连接，并且最终有助于集成电路的实现。
根据本发明的获得这种电接触单元40的方法首先包括：
a.提供电子或电化学装置，所述装置包括限定了电连接区域50的接触表面51，
b.至少在所述电连接区域50上、优选至少在接触表面51上通过任何合适的方式沉积由填充有导电颗粒的材料制成的第一层41，该材料优选地为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，应当理解的是，该沉积优选地略微突出于接触表面的末端，从而完全覆盖电连接区域50，优选完全覆盖接触表面51，由此确保对装置的最佳保护(参见图5A和5B)。
c.通过任何适合的方式在所述第一层41上沉积金属箔、或包含铜的油墨，其中铜为有机铜化合物或颗粒的形式，优选为铜纳米颗粒，以及
d.至少对所沉积的第二层进行热处理，以获得导电层42、42’。
该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
当在第一层上沉积油墨时，有利的是通过浸渍进行沉积。
当通过任何合适的方式沉积金属箔以获得第二层时，至少对所沉积的第二层的热处理有助于第一层和第二层之间的附着，即，有助于电连接区域(阳极电连接区域和阴极电连接区域)和第二层之间的附着，使得可获得固定于第一层的导电层42’。
固定是指在正常使用条件下，第一层和第二层彼此相连，而没有任何自由度。
有利地，导电层42’的厚度在1μm和50μm之间，并且优选在3μm和20μm之间，该厚度与根据本发明的不同实施方案无关。该厚度为1μm时，足以确保电子或电化学装置如电池1的不渗透性。
当通过使用包含为有机铜化合物或颗粒形式、优选为铜纳米颗粒形式的铜的油墨获得第二层时，通过至少对所沉积的第二层进行热处理，可获得不含有机化合物的金属铜导电层42。
有利地，金属铜层42的厚度在1μm和50μm之间，并且优选在3μm和20μm之间，该厚度与根据本发明的不同实施方案无关。该厚度为1μm时，足以确保电子或电化学装置如电池1的不渗透性。
可通过任何合适的方式、优选通过浸渍，从而在第一层41上沉积包含为有机铜化合物和铜颗粒形式、优选为铜纳米颗粒形式的铜的油墨。
尤其可通过电化学方式沉积铜层42，然而该技术要求将被填充有导电颗粒的材料覆盖、优选被聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料覆盖的电连接区域浸渍于水浴中。由于该电接触并不是完全密封的，因此为了不使电子或电化学装置即电池的性能劣化，优选不使用这种技术。
为了制作金属铜层42，优选基于有机油墨的沉积技术，即包含有机铜化合物的溶液，或包含铜颗粒、优选分散于有机溶剂中的铜纳米颗粒的悬浮液。
关于所使用的包含为有机铜化合物和铜颗粒形式、优选为铜纳米颗粒形式的铜的油墨，其与在聚合物支持体上印制导电线路时所使用的油墨、或者印刷型电子产品中所使用的油墨相同，例如包含通过(例如)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)而功能化的铜纳米颗粒的油墨。有利地，当油墨包含铜颗粒、优选包含铜纳米颗粒时，铜纳米颗粒为油墨的10质量％至85质量％之间。油墨中铜颗粒的稀释程度可调整悬浮液的粘度，从而可调节第二层的沉积厚度。用于配制该油墨的溶剂可为有机溶剂，尤其为乙二醇。铜颗粒的平均直径为10纳米的数量级，优选在30nm和40nm之间。
对沉积于第一层上的油墨进行的热处理为烧结：其旨在至少提高包含铜纳米颗粒的第二沉积层的密度。可通过快速烧结技术(英文表述称为“flash light sintering”)、尤其通过在脉冲氙灯下的烧结来进行热处理。然而，该层42包含必须通过热处理除去的绝缘有机材料。热处理使得悬浮液或油墨中的有机化合物分解，有机化合物以气相形式离开，从而仅保留金属铜的沉积物。通过相同的方式，当悬浮液或油墨包含铜纳米颗粒时，随着有机溶剂的除去，这些热处理也可将纳米颗粒粘结在一起，在低温下烧结纳米颗粒，并且使沉积物致密化，直至获得致密且导电的金属铜层。
这些技术可在相对较低的温度下获得纯铜膜，纯铜膜的密实度根据烧结持续时间和温度条件而改变。
有利地，将沉积的层致密化，以将空腔、孔隙、裂纹和其他密实性缺陷的存在降至最低。该致密化步骤可通过热处理和/或通过在氙灯下照射来实施。最佳温度在很大程度上取决于沉积的悬浮液、油墨、树脂和粉末的化学组成。有利地，在不超过300℃的温度进行烧结。在一些实施方案中，烧结温度不超过200℃。
此外，本发明人发现，沉积的铜颗粒的尺寸减小的幅度越大，则热处理温度的降低幅度可以越大。因此，可制得孔隙度小于5％或者甚至小于2％的薄层形式的沉积物，而无需借助于高温和/或长时间的热处理。当所使用的悬浮液或油墨包含铜纳米颗粒时，如此可降低烧结温度并缩短烧结持续时间，其中烧结温度为约200℃至300℃，以获得几乎完全致密化的层，即，孔隙度小于等于5％的层。
对于根据本发明的方法中所使用的铜颗粒的粒度，即，为10纳米的数量级、优选在30nm和40nm之间的粒度，表面能的增加成为通过热处理实现致密化的主要驱动力；这使得当颗粒的尺寸减小时，在显著更低的温度开始热致密化。团聚物和团聚物间的空腔的存在也会影响致密化，因此对于悬浮液或油墨而言，稳定是非要重要的，优选包含稳定剂以避免团聚现象。
根据本发明，使至少一个沉积的层致密化，并且优选使所有沉积的层致密化。非常有利地，当第二层42包含铜纳米颗粒时，在该第二层的沉积之后(在新层沉积之前)，通过烧结、优选通过UV灯照射来实施致密化步骤，以获得品质良好、具有低的内电阻且第一层和第二层之间的结合良好的金属铜层。
金属铜层除了具有非常高的导电性之外，其还形成了适合于通过浸入金属浴或熔融合金浴中从而沉积其他层的结合表面，即使金属铜层并非100％固结也是如此。这是因为基于锡和/或锌的合金能够很好地润湿铜表面。
根据本发明第三实施方案的电接触单元
在第三实施方案中，根据本发明的电子或电化学装置的电接触单元包括：
-由填充有导电颗粒的材料制成的第一层41，该材料优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有导电颗粒的环氧树脂，该第一层41沉积于电子或电化学装置的至少一个电连接区域上，优选沉积于限定了所述电连接区域的至少一个接触表面上，从而完全覆盖电连接区域，优选覆盖接触表面，由此确保对装置的最佳保护，
-沉积于由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的第二层42’，该第二层42’由金属箔组成，该金属箔优选地选自铝箔和不锈钢箔，或者该金属箔包含金属铜，
-包含纯锡和/或纯锌和/或锡-金属合金的第三层43，其中该金属选自锌、铅、钯、金、铜以及它们的混合物，所述第三层沉积于所述第二层上(参见图1C和6C)。
该金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度甚至更优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
可通过沉积油墨，从而获得包含金属铜的第二层。当在第一层上沉积油墨时，有利的是通过浸渍进行沉积。
在该第三实施方案中，按照与之前在第二实施方案中所示相同的方式并出于相同的目的来沉积第一层和第二层。第三层43包含纯锡和/或纯锌和/或锡-金属合金，其中该金属选自锌、铅、钯、金、铜以及它们的混合物。通过任何合适的方式将所述锡-金属合金沉积于所述第二层上，优选通过浸渍于熔融合金浴中进行沉积。这些熔融金属和合金在铜上具有良好的润湿性质，这确保了完美地填充了所有的缺陷，并提供了这种低WVTR。可通过作为US 7,624,621的主题的方法来测量水蒸气透过率(WVTR)，该方法在A.Mortier等人的发表文章“Structural properties of ultraviolet cured polysilazane gas barrierlayers on polymer substrates”(其刊登于journal Thin Solid Films 6+550(2014)85-89)中也有描述。
此外，关于通过浸没于熔融浴中从而沉积的合金的化学组成，以使合金的熔点尽可能低但总是大于250℃的方式来限定合金的化学组成，由此确保该金属保护层在随后的焊接-重熔步骤(英语称为“solder-reflow(回流焊接)”)中的兼容性和完整性。
认为通过浸没于熔融金属浴中获得的层是完全致密的金属层，并且对于水分子的渗透是完全防渗透的。因此该第三金属层43确保了电池的完全密封。此外，通过浸没于熔融金属浴中、通过镀锌、或通过镀锡或热浸镀锡来制作该第三层，修复了存在于金属铜层42中的任何潜在的缺陷。
该第三层43使装置具有不渗透性以及可焊接性。
该方法具有多个优点。通过易于实施的简单迅速的方法进行所述第三层的沉积。不再需要使用诸如原子层沉积(ALD)或真空沉积方法之类的方法，以获得电接触单元以及装置结构的良好的不渗透性。
第三层43优选包含低熔点合金，理想地，这些合金经设计具有在280℃和320℃之间的熔点，从而不会损害电池并且在通过回流焊接进行组装的步骤期间保持为固体；在260℃进行电子部件的回流焊接。举例来说，Sn/Zn合金是优选的，其中Zn含量可为约40质量％±10质量％，如此可获得约300℃的熔点，即，所获得的熔点高于通过回流焊接进行组装所使用的纯锡的熔点(232℃)。
此外，锡-金属合金(如锡-锌合金)润湿并完美覆盖第二层42中所存在的铜。在冷却后，该第三层是致密的，即，不存在孔隙。
根据本发明第四实施方案的电接触单元
在第四实施方案中，根据本发明的电子或电化学装置如电池的电接触单元包括：
-由对电池中发生的电化学反应呈惰性的、填充有导电颗粒的材料制成的第一层41，该材料优选为对电池中发生的电化学反应呈惰性的、填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为对电池中发生的电化学反应呈惰性的、填充有导电颗粒的环氧树脂，该第一层41沉积于电子或电化学装置的至少一个电连接区域上，优选沉积于限定了所述电连接区域的至少一个接触表面上，从而完全覆盖电连接区域，优选完全覆盖接触表面，由此确保对装置的最佳保护，
-沉积于第一层上的第二层42、42’，该第二层42、42’由金属箔组成、或者包含金属铜，
-沉积于第二层上的第三层43，该第三层43包含纯锡和/或纯锌和/或锡-金属合金，其中该金属选自锌、铅、钯、金、铜以及它们的混合物；以及
-沉积于第三层上的由纯锡制成的第四层44、或者由合金制成的第四层，该合金包含、优选含有银、钯和铜(参见图1D和6D)。
第二层的金属箔优选地选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。第二层的厚度优选小于20μm，该厚度优选小于10μm。金属箔的金属可为合金，如不锈钢，或者可为纯金属，如铜、铝、钛或钼。
用于使阳极和阴极发生接触的根据本发明的接触单元的金属箔的性质可以是不同的。
在该第四实施方案中，按照与之前在第一、第二和第三实施方案中所示相同的方式并出于相同的目的来沉积第一层、第二层和第三层。通过任何合适的方式在第三层上沉积由纯锡制成的第四层44、或者由合金制成的第四层，该合金包含、优选含有银、钯和铜。
优选通过电沉积来沉积纯金属，如锡。
通过易于实施的简单迅速的方法，使该第四层确保了电接触单元的连接质量，并且第四层在使电接触单元具有良好的可焊接性的同时，降低了接触电阻。根据该第四层的化学组成，第四层有利地确保了接触部位仅发生微弱氧化。
这些第三层和第四层使电接触单元具有非常长的使用寿命。当第四层中所含的合金包含、优选含有银、钯和铜时，与锡不同的是，该合金不会氧化，因此使电接触单元随时间推移的性能更为优异。
包含至少一个这种接触单元的电子或电化学装置具有极长的使用寿命。
根据本发明第五实施方案的电接触单元
在该第五实施方案中，按照与之前在第一实施方案中所示相同的方式并出于相同的目的来沉积第一层。
有利地，在该第五实施方案中，电子或电化学装置的电接触单元40由多层组成，即，由下列层组成：第一层41、设置在第一层上的由导电聚合物制成的第二层(如填充有银的环氧树脂)、设置于第二层上的由镍制成的第三层以及设置于第三层上的由锡制成的第四层。
所述第一层41通常包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料。该第一层使得可避免锂嵌入由导电聚合物(如填充有银的树脂)制成的第二层中。
第二导电聚合物、优选为填充有银的环氧树脂使得连接具有“柔韧性”，而不会在电路受到热应力和/或振动应力时使电接触断开。镍层在焊接组装步骤期间保护聚合物层，并且锡层使电池的界面具有可焊接性。
根据本发明的电池可为锂离子微电池、锂离子迷你电池或大功率锂离子电池。特别地，可对电池及其尺寸进行设计，使其容量小于等于约1mAh(通常称为“微电池”)、功率大于约1mAh至约1Ah(通常称为“迷你电池”)、或者容量大于约1Ah(通常称为“动力电池”)。通常，微电池经设计与微电子学中的制造方法兼容。
可制造这三种功率范围中的每一种的电池：
-具有“全固体”型的层，即，不具有浸渍液体或粘性相(所述液体或粘性相能够为锂离子的传导介质，能够起到电解质的作用)，
-或者具有“全固体”型的介孔层，其浸渍有液体或粘性相，通常为锂离子的传导介质，锂离子会自发进入层的内部，并且不再从该层中出来，因此可认为该层几乎为固体，
-或者具有浸渍的多孔层(即，具有开孔阵列的层，其可浸渍有液体或粘性相，并且使这些层具有润湿性)。
实施例
在电池的制造方面，尤其是在接触单元的制造方面，可通过如下方式实施根据本发明的方法。
实施例1：根据本发明的使用电接触单元40的电池1的制造
a.基于Li4Ti5O12的阳极的制作
通过研磨制备Li4Ti5O12的纳米颗粒作为阳极材料，以获得小于100nm的粒度。接下来，将Li4Ti5O12的纳米颗粒以10g/l分散于无水乙醇中，并加入几个ppm的柠檬酸，以获得Li4Ti5O12的纳米颗粒的悬浮液。
将预先制备的悬浮液中所包含的Li4Ti5O12的纳米颗粒电泳沉积于不锈钢箔上，从而制备负极。将Li4Ti5O12的膜(约1微米)沉积于基底的两面。随后将这些膜在600℃热处理1小时，以将纳米颗粒焊接在一起，从而改善对基底的附着力并完成Li4Ti5O12的重结晶。
b.基于Li1+xMn2-yO4的阴极的制作
通过研磨制备Li1+xMn2-yO4(其中x＝y＝0.05)的晶体纳米颗粒作为阴极材料，以获得小于100nm的粒度。接下来，将Li1+xMn2-yO4的纳米颗粒以25g/l分散于无水乙醇中，以获得Li1+xMn2-yO4的纳米颗粒的悬浮液。随后将该悬浮液稀释于丙酮中至浓度为5g/l。
将预先制备的悬浮液中所包含的Li1+xMn2-yO4(其中x＝y＝0.05)的纳米颗粒电泳沉积于不锈钢箔上，从而制备正极。将Li1+xMn2-yO4的薄膜(约1微米)沉积于基底的两面。随后将这些膜在600℃热处理1小时，以将纳米颗粒焊接在一起，从而改善对基底的附着力并完成Li1+xMn2-yO4的重结晶。
c.在预先制得的阳极层和阴极层上由Li3PO4的纳米颗粒悬浮液制备多孔层
由如下所示的两种溶液制作Li3PO4的纳米颗粒的悬浮液。
将45.76g的CH3COOLi,2H2O溶解于448ml的水中，然后在剧烈搅拌下将224ml的乙醇加入介质中，以获得溶液A。
将16.24g的H3PO4(85重量％的水溶液)稀释于422.4ml的水中，然后向该溶液中加入182.4ml的乙醇，以获得第二种溶液，下文中称为溶液B。
接下来在剧烈搅拌下向溶液A中加入溶液B。
所获得的溶液在混合期间所形成的气泡消失后是非常澄清的，在Ultra-turraxTM型均质器的作用下，将所获得的溶液加入4.8升的丙酮中，以将介质均质化。立即观察到悬浮液的液相中有白色沉淀物。
在磁力搅拌下将反应介质均质化5分钟，然后保持10分钟。将其静置1小时至2小时。分离上清液，然后将剩余的悬浮液以6000g进行离心10分钟。接下来加入1.2升的水，以重悬沉淀物(使用超声波发生器(sonotrode)，磁力搅拌)。接下来用乙醇另进行两次这种洗涤。在磁力搅拌下，将15ml的1g/ml的二[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]磷酸酯的溶液加入到所获得的乙醇胶体悬浮液中。由此，悬浮液变得更为稳定。接下来使用超声波发生器对悬浮液进行超声处理。然后以6000g将悬浮液离心10分钟。随后将残余物重新分散于1.2升的乙醇中，然后以6000g进行离心10分钟。将所获得的残余物重新分散于900ml的乙醇中，以获得适合进行电泳沉积的15g/l的悬浮液。
由此，获得悬浮于乙醇中的由10nm的Li3PO4初级颗粒组成的约200nm的团聚物。
随后，通过向预先获得的Li3PO4纳米颗粒的悬浮液施加20V/cm的电场90秒以获得约2μm的层，从而在预先制作的阳极和阴极的表面上电泳沉积Li3PO4的多孔薄层。接下来将层在空气中于120℃干燥，然后对经过预先干燥的该层于350℃进行煅烧120分钟，以除去任何痕量的有机残余物。
根据上述方法分别制得了为薄层形式的多个阳极以及阴极。
d.包括多个电化学单元电池的电池的制作
根据实施例a)和实施例b)分别制作了薄层形式的多个阳极以及相应的阴极。使用如上所示的Li3PO4纳米颗粒的悬浮液，用电解质层覆盖这些电极。
在预先制得的各电极(LiMn2O4和Li4Ti5O12)上沉积2μm的多孔Li3PO4之后，将这两个子系统堆叠，以使Li3PO4的膜相接触。接下来，将包括交替连续的薄层形式的阴极和阳极的该堆叠体在真空中进行热压，其中阴极和阳极被多孔层覆盖，并且Li3PO4的膜相接触。
为此，将堆叠体置于5MPa的压力下，然后在真空中于10-3巴干燥30分钟。随后以0.4℃/秒的速度将压板加热至550℃。接下来，在550℃以45MPa的压力将堆叠体热压20分钟，然后将该系统冷却至室温。
一旦制得组件，则随后在真空中(10mbar)于120℃干燥48小时，从而获得了由多个组装的单元电池组成的多层刚性系统。
由此获得了根据本发明的包括多个电化学单元电池的锂离子电池，其中每个电化学单元电池均包括电极。
e.电化学单元电池或封装电池的制作
根据实施例e)和实施例f)分别制得了电化学单元电池以及包括多个电化学单元电池的电池。通过连续的层封装这些装置。
通过CVD，分别在电化学单元电池以及包括多个电化学单元电池的电池上沉积由派瑞林F(CAS 1785-64-4)制成的厚度约2μm的第一层。
然后通过CVD在由派瑞林F制成的该第一层上沉积由氧化铝Al2O3制成的层。分别将被派瑞林层覆盖的电化学单元电池以及包括多个电化学单元电池的电池引入PicosunTM P-300ALD反应器的腔室内。预先使ALD反应器的腔室处于5hPa的真空和120℃，并预先向腔室施加以包含小于3ppm的1型超纯水(σ≈0.05μS/cm)的氮气作为载气、流量为150sccm(标准cm3/min)的三甲基铝(以下称为TMA，氧化铝的化学前体)-(CAS:75-24-1)30分钟，以在任何沉积之前稳定反应器的腔室内的气氛。在使腔室稳定之后，通过ALD沉积30nm的Al2O3层。
接下来，通过CVD在由氧化铝Al2O3制成的第二层上沉积约2μm厚的派瑞林F层。
如前所示，随后通过ALD在由派瑞林F制成的该第三层上沉积约30nm厚的氧化铝Al2O3层。
随后通过浸渍在该第四层上沉积约10μm的环氧树脂层。然后将该第五层在紫外线(UV)下硬化，从而降低电池因大气因素导致的劣化的速度。
接下来，沿着切面切割分别用于获得电化学单元电池和整体电池的如此封装的堆叠体，随后在各切面处分别露出电化学单元电池以及电池的阴极集电体和阳极集电体。由此对已封装的堆叠体的六个面中的两个面进行了切割，从而分别使阴极集电体和阳极集电体可见。
接下来，在无水环境中将该组件浸没于包含PYR14TFSI和0.7M的LiTFSI的电解液中，从而对其进行浸渍。PYR14TFSI为1-丁基-1-甲基吡咯烷双(三氟甲磺酰)亚胺盐的常用缩写。LiTFSI为双三氟甲烷磺酰亚胺锂(CAS no.:90076-65-6)的常用缩写。离子液体在毛细管作用下立即进入孔隙。将系统的两端分别在一滴电解混合物中保持浸渍5分钟，然后通过缓冲(buffering)除去任何残留的剩余电解混合物。
f.经封装的电化学单元电池或封装电池的接触单元的制作
接下来，分别在阴极集电体和阳极集电体可见(未被绝缘电解质覆盖)的位置处添加接触单元。将包含填充有石墨的ConductiveX Electro-bond 62型树脂的悬浮液稀释于甲苯中，以将悬浮液的粘度值降至约50Kpcs。分别将经过封装和切割的电化学单元电池以及电池的两端浸没于包含填充有石墨的ConductiveX Electro-bond 62型树脂的该悬浮液中。基于填充有石墨的ConductiveX Electro-bond 62型树脂的第一层的厚度为约30μm。
然后将该第一层在60℃干燥4小时。
分别将经过封装、切割并如此覆盖的电化学单元电池以及电池的两端浸没于填充有铜纳米颗粒的Applied Nanotech CU-IJ70油墨中，该油墨的干提取物为50质量％，并且粘度在10cP和20cP之间。沉积厚度在6μm和8μm之间。
然后将该第二层在100℃干燥30分钟，然后通过暴露于2毫秒的单脉冲模式的2.6kV的氙灯以进行烧结，灯与电接触单元间的距离为2.5cm。
然后将电接触单元浸没于Sn-Zn合金为40质量％的熔融浴中，从而形成基于Sn-Zn的第三层。
然后，分别将经过封装、切割并如此被第三层覆盖的电化学单元电池以及电池的两端在保持为25℃的pH 4的磺酸锡和硼酸浴中浸渍35分钟。由此分别在经过封装、切割并如此覆盖的电化学单元电池以及电池的两端沉积了纯锡。
Claims (12)
1.一种接触单元(40)，其用于诸如电池(1)的电子或电化学装置，该接触单元旨在提供与外部导电元件间的电接触，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域(50)的接触表面(51)，其特征在于：所述接触单元(40)包括至少设置在所述电连接区域(50)上的第一层(41)，该第一层(41)包含填充有导电颗粒的材料，优选为填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料，甚至更优选为填充有石墨的聚合物树脂。
2.根据权利要求1所述的接触单元(40)，包括设置在由填充有导电颗粒的材料制成的第一层上的第二层(42、42’)，所述第二层(42、42’)由金属箔组成、或者包含金属铜。
3.根据权利要求2所述的接触单元(40)，包括设置在所述第二层(42、42’)上的第三层(43)，所述第三层(43)包含纯锡和和/或纯锌和/或锡-金属合金。
4.根据权利要求3所述的接触单元(40)，其中所述锡-金属合金的金属选自锌、铅、钯、金、铜以及它们的混合物。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的接触单元(40)，包括设置于所述第三层(43)上的由纯锡制成的第四层(44)、或者由包含银、靶和铜的合金制成的第四层。
6.一种电子或电化学装置，包括至少一个根据权利要求1至5中任一项所述的接触单元(40)，所述电子或电化学装置优选地选自电容器、电池(1)和锂离子电池。
7.一种制造至少一个接触单元(40)的方法，该接触单元(40)为诸如电池(1)的电子或电化学装置的接触单元，所述方法包括：
a.提供电子或电化学装置，所述电子或电化学装置包括限定了电连接区域(50)的接触表面(51)，
b.至少在所述电连接区域(50)上、优选至少在所述接触表面(51)上沉积由填充有导电颗粒的材料制成的第一层(41)，优选地，所述第一层由填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料形成。
8.根据权利要求7所述的制造至少一个接触单元(40)的方法，当所述第一层由填充有导电颗粒的聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的材料形成时，所述方法包括在步骤b)之后的干燥步骤，以及随后使所述聚合物树脂和/或通过溶胶-凝胶法获得的所述材料聚合的步骤。
9.一种制造至少一个接触单元(40)的方法，包括：在根据权利要求7所述的步骤b)之后、或者在根据权利要求8所述的聚合步骤之后的：
c.在所述第一层(41)上沉积金属箔，或者优选通过浸渍沉积包含铜的油墨，所述铜为有机铜化合物或颗粒的形式，优选为铜纳米颗粒的形式，
d.至少对沉积的第二层进行热处理，以获得导电层(42、42’)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法包括在步骤d)之后的步骤e)：至少在被所述第一层和所述第二层覆盖的所述电子或电化学装置的所述电连接区域(50)上，沉积纯锡和/或锌和/或锡-金属合金，其中所述金属选自锌、铅、钯、金、铜以及它们的混合物。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述方法包括步骤e)之后的步骤f)：至少在被所述第一层、所述第二层和所述第三层覆盖的所述电子或电化学装置的所述电连接区域(50)上，通过电沉积来沉积纯锡层、或者沉积包含银、钯和铜的合金层。
12.根据权利要求2至5中任一项所述的接触单元、或者根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述金属箔选自铝箔、铜箔、钛箔、钼箔、不锈钢箔和包含金属铜的箔。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040130038A1 (en) * | 2002-11-29 | 2004-07-08 | Kenichi Murakami | Electrode for electric double layer capacitor |
| US20100302704A1 (en) * | 2009-06-01 | 2010-12-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laminated electronic component and manufacturing method therefor |
| WO2013064779A1 (fr) * | 2011-11-02 | 2013-05-10 | Fabien Gaben | Procede de fabrication de batteries en couches minces entierement solides |
| US20140319974A1 (en) * | 2011-12-16 | 2014-10-30 | Epcos Ag | Electrical Component and Method for Producing an Electrical Component |
| CN207009539U (zh) * | 2017-07-10 | 2018-02-13 | 宁德新能源科技有限公司 | 极片及电芯 |
| US20180286594A1 (en) * | 2017-04-04 | 2018-10-04 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Multilayer capacitor |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN105190953A (zh) * | 2013-03-05 | 2015-12-23 | 赛昂能源有限公司 | 包含原纤维材料如原纤维纤维素材料的电化学电池 |
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| KR101922879B1 (ko) * | 2017-04-04 | 2018-11-29 | 삼성전기 주식회사 | 적층형 커패시터 |
| WO2018186449A1 (ja) * | 2017-04-07 | 2018-10-11 | 株式会社村田製作所 | 二次電池 |
-
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2021
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040130038A1 (en) * | 2002-11-29 | 2004-07-08 | Kenichi Murakami | Electrode for electric double layer capacitor |
| US20100302704A1 (en) * | 2009-06-01 | 2010-12-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laminated electronic component and manufacturing method therefor |
| WO2013064779A1 (fr) * | 2011-11-02 | 2013-05-10 | Fabien Gaben | Procede de fabrication de batteries en couches minces entierement solides |
| US20140319974A1 (en) * | 2011-12-16 | 2014-10-30 | Epcos Ag | Electrical Component and Method for Producing an Electrical Component |
| US20180286594A1 (en) * | 2017-04-04 | 2018-10-04 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Multilayer capacitor |
| CN207009539U (zh) * | 2017-07-10 | 2018-02-13 | 宁德新能源科技有限公司 | 极片及电芯 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张军: "《电工材料实用手册》", 时代出版传媒股份有限公司安徽科学技术出版社, pages: 78 * |
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