CN115152046A - 包括改进的密封和导电方式的具有改进寿命的电化学电池装置及其制造方法 - Google Patents

包括改进的密封和导电方式的具有改进寿命的电化学电池装置及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明电池包括：在至少一个阳极(20)与至少一个阴极(50)之间交替的堆叠(I)、覆盖所述堆叠(I)的六个面中的四个的所谓的主要封装系统(1020)、能够在所述堆叠与外部导电元件之间进行电接触的至少一个阳极接触部件(1040)、和能够在所述堆叠与外部导电元件之间进行所述电接触的至少一个阴极接触部件(1050)。根据本发明，所述电池进一步包括所谓的附加封装系统(1030)，所述附加封装系统包括两个正向区域(1031，1032)，其中每个正向区域覆盖所述主要封装系统的相应正向区域(1021，1022)；以及两个侧向区域(1033，1035)，其中每个侧向区域不含任何接触部件地覆盖所述主要封装系统的相应侧向区域(1023，1025)，所述附加封装系统(1030)的所述两个正向区域(1031，1032)中的每一个进一步分别覆盖所述阳极接触部件和所述阴极接触部件的正向端部(1041，1042，1051，1052)，且所述附加封装系统的所述正向区域(1031，1032)中的每一个与所述附加封装系统的所述侧向区域(1033，1035)形成表面连续性。

Description

包括改进的密封和导电方式的具有改进寿命的电化学电池装 置及其制造方法
技术领域
本发明涉及电池类型的电化学装置。所述电化学装置尤其可以应用于锂离子电池。本发明涉及新型电池架构，所述架构使电池具有改进的不可渗透性密封和导电属性以及更长的寿命。本发明进一步涉及用于制造这类电池的方法。
背景技术
某些类型的电池，尤其是某些类型的薄膜电池，需要进行封装以具有较长的寿命，因为氧气和水分会导致其退化。尤其是锂离子电池对水分非常敏感。市场要求产品寿命超过10年；因此，必须提供封装以保证此寿命。
薄膜锂离子电池是多层堆叠，包括通常在约一μm到约十μm厚之间的电极层和电解质层。所述层可包括多个单元电池的堆叠。这些电池对自放电很敏感。取决于电极的位置，尤其是多层电池的电极边缘的接近度和切口的清洁度，端部处可能出现泄漏电流，即降低电池性能的爬行短路。如果电解质膜很薄，这种现象会加剧。
这些固态薄膜锂离子电池通常使用具有锂金属层的阳极。发现阳极材料的体积在电池的充电和放电循环期间显著变化。更具体地说，在充电和放电循环期间，锂金属的一部分转化成锂离子，将锂离子插入到阴极材料的结构中，这个过程伴随着阳极的体积的减小。该体积的循环变化可使电极与电解质层之间的机械和电接触劣化。这一过程降低了电池在其寿命期间的电池性能。
阳极材料的体积的循环变化还诱发电池单元的体积的循环变化。因此，它在封装系统上产生循环应力，容易引发裂缝，从而导致封装系统的不可渗透性损失(或甚至完整性损失)。这种现象为在电池寿命期间电池性能降低的又一原因。
更具体地说，锂离子电池的活性材料对空气非常敏感且尤其对水分非常敏感。移动锂离子与微量水自发地反应以形成LiOH，从而导致电池的日历老化。与水反应的锂的量不再可用于储存能量，这会通过过早老化减小电池的容量。为此目的，在制造电池时必须格外小心以便维持完全无水条件。类似地，为了保证日历寿命，通过防止水渗透的气密封装来保护电池免受外部环境的影响，水渗透可导致电池容量的进一步减小。
通过所述封装结构的水渗透为众所周知的现象。封装的不可渗透性通常表示为水蒸气透过率(WVTR)。所述比率取决于所用材料、制造方式及其厚度。
封装的质量对于锂离子电池极其重要。
此外，所有锂离子导电电解质和插入材料对水分不具有反应性。举例来说，当与大气或微量水接触时Li4Ti5O12不会劣化。相比之下，一旦以Li4+xTi5O12形式填充锂，其中x>0，则所插入的锂过剩量(x)对大气敏感且与微量水自发地反应以形成LiOH。反应后的锂因此不再可用于储存电力，从而导致电池的容量损失。
为了防止锂离子电池的活性材料暴露于空气和水，并且为了防止这种类型的老化，必须用封装系统保护电池。用于薄膜电池的大量封装系统描述于文献中。
第2002/0071989号美国专利文献描述用于固态薄膜电池的封装系统，所述系统包括以下的堆叠：选自氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)、氧化钽(Ta2O5)和非晶碳的电介质材料的第一层，电介质材料的第二层和安置于第二层上并覆盖整个电池的不可渗透的密封层。
第5561004号美国专利文献描述用于保护薄膜锂离子电池的多个系统。第一种提议的系统包括聚对二甲苯层，所述层覆盖有沉积在电池活性组件上的铝膜。然而，这种防止空气和水蒸气扩散的系统仅在大约一个月内有效。第二种提议的系统包括聚对二甲苯(500nm厚)和金属(约50nm厚)的交替层。所述文献指出，最好再次用紫外线固化(UV固化)环氧涂层涂布这些电池，以降低大气元素降解电池的速度。
还参考由申请人申请的国际专利文献WO 2019/002768，其描述电化学装置的典型布置。如本文献中所公开，该类装置包括单元堆叠，其中每一单元包括阳极集电基板和相应的阴极集电基板、阳极层和相应的阴极层，以及至少一个电解质材料层或浸渍有电解质的隔离件层。阳极触点和相应的阴极触点提供在所述堆叠的相对侧向面上。
最后，提及第2019/368141号美国专利文献，该文献公开了一种旨在集成到道路中的电池。所述电池包括封装150以及路缘160，以将电池元件保持在道路结构内。
根据现有技术，大多数锂离子电池被封装在围绕电池单元的金属化聚合物箔(称为“袋”)中，并在连接器极耳处进行热密封。这些包装相对灵活，因此将电池的正极和负极连接嵌入用于密封电池周围包装的热密封聚合物中。然而，聚合物箔之间的这种焊接对于大气气体来说不是完全不可渗透的，因为用于热密封电池的聚合物对于大气气体来说是相对可渗透的。渗透率随温度升高而增加，这会加速老化。
然而，暴露于大气的这些焊接件的表面积仍然极小，并且封装的其余部分由夹置于这些聚合物箔之间的铝箔形成。一般来说，组合两个铝箔以最小化孔的存在的影响，，这些孔在这些铝箔中的每一个铝箔中构成缺陷。每条带上出现两个缺陷对准的概率极大降低。
这些封装技术保证在正常使用条件下，10×20cm2表面积的10Ah电池的日历寿命为约10到15年。如果电池暴露在高温下，则电池寿命会缩短至5年以下，这对于许多应用来说是不够的。类似技术可用于其它电子组件，例如电容器和有源组件。
因此，需要用于封装薄膜电池和其它电子组件的系统和方法，以保护组件免受空气、水分和温度的影响。具体来说，需要用于封装薄膜锂离子电池以保护其免受空气和水分影响以及在电池经历充电和放电循环时免于劣化的系统和方法。封装系统必须是不可渗透且气密密封的，它必须完全封闭并覆盖组件或电池，必须足够灵活，以适应电池单元尺寸的微小变化(“呼吸效应(respirations)”)，并且它还必须允许极性相反的电极边缘进行电隔离，以防任何爬电短路。
本发明的一个目的是至少部分克服现有技术的前述缺点。
本发明的另一目的是提出具有极长寿命和低自放电速率的锂离子电池。
具体地，旨在提出一种允许以简单、易于实施、可靠且快速的方式制造具有极长寿命的电子或电化学装置(例如电池)的方法。具体地，旨在提出一种降低短路风险，且尤其允许制造例如电池的具有低自放电速率和极长寿命的电化学装置的方法。
发明内容
通过下文所述的根据本发明的至少一个目标来实现上述目的中的至少一个。本发明提供电池(1000)作为第一目标，所述电池包括：
-堆叠(I)，所述堆叠为在至少一个阳极(20)与至少一个阴极(50)之间的交替，所述阳极和阴极各自由薄层堆叠形成，且其中阳极(20)包括：
ο至少一个阳极集电基板(21)，
ο至少一个阳极活性材料薄层(22)，以及
ο任选地，电解质材料薄层(23)或浸渍有电解质的隔离件薄层(23')，
并且其中所述阴极(50)包括：
ο至少一个阴极集电基板(51)，
ο至少一个阴极活性材料薄层(52)，以及任选地，电解质材料薄层(53)或浸渍有电解质的隔离件薄层(53')，
从而所述堆叠依次包括至少一个阳极集电基板(21)、至少一个阳极活性材料薄层(22)、至少一个电解质材料薄层(23，53)或浸渍有电解质的隔离件薄层(23'，53')、至少一个阴极活性材料薄层(52)和至少一个阴极集电基板(51)，
所述堆叠(I)界定六个面，即
-两个所谓的正向面(F1，F2)，其彼此相对且尤其是彼此平行，大体上平行于阳极活性材料薄层(22)，平行于电解质材料薄层(23，53)或浸渍有电解质的隔离件薄层(23'，53')，且平行于阴极活性材料薄层(52)，以及
-四个所谓的侧向面(F3，F4，F5，F6)，其彼此成对相对，尤其是彼此成对平行，
-所谓的主要封装系统(1020)，所述系统覆盖所述堆叠(I)的六个面中的至少两个，该封装系统包括覆盖所述正向面(F1，F2)的全部或部分的两个正向封装区域(1021，1022)和/或覆盖所述侧向面(F3，F5)中的两个的全部或部分的两个侧向封装区域(1023，1025)，侧向封装区域优选地彼此相对，尤其是彼此平行，
-至少一个阳极接触部件(1040)，其能够在所述堆叠与外部导电元件之间进行电接触，所述阳极接触部件至少部分覆盖未被主要封装系统(1020)覆盖的两个侧向面(F4，F6)中的第一个(F4)，所述第一面(F4)界定至少一个阳极连接区，
-至少一个阴极接触部件(1050)，其能够在所述堆叠与外部导电元件之间进行电接触，所述阴极接触部件至少部分覆盖未被主要封装系统(1020)覆盖的两个侧向面中的第二个(F6)，所述第二面(F6)界定至少一个阴极连接区，
所述阳极接触部件(1040)和阴极接触部件(1050)优选地彼此相对，尤其是彼此平行，
所述电池的特征在于其进一步包括所谓的附加封装系统(1030)，该附加封装系统包括两个正向区域(1031，1032)，其中每个正向区域覆盖堆叠的正向面，并任选地插入主要封装系统的相应正向区域(1021，1022)，该附加封装系统进一步包括两个侧向区域(1033，1035)，其中每个侧向区域不含任何接触部件地覆盖堆叠的侧向面，并任选地插入主要封装系统的相应侧向区域(1023，1025)，
-所述附加封装系统(1030)的所述两个正向区域(1031，1032)中的每一个进一步分别覆盖阳极接触部件和阴极接触部件的正向端部(1041，1042，1051，1052)，
-所述附加封装系统的所述正向区域(1031，1032)中的每一个与所述附加封装系统的所述侧向区域(1033，1035)形成表面连续性。
根据本发明电池的其它特征，这些特征可以独立使用或根据任何技术兼容特征使用：
-所述主要封装系统包括覆盖所述正向面(F1，F2)的全部或部分的两个正向封装区域(1021，1022)和覆盖所述侧向面(F3，F5)中的两个的全部或部分的两个侧向封装区域(1023，1025)，
-所述主要封装系统仅包括覆盖所述正向面(F1，F2)的全部或部分的两个正向封装区域(1021，1022)，
-所述主要封装系统仅包括覆盖所述侧向面(F3，F5)中的两个的全部或部分的两个侧向封装区域(1023，1025)，
-附加封装系统的两个正向区域中的每一个限定两个突出边缘(1031A，1031B，1032A，1032B)，其中每一边缘从主要封装系统的相应正向区域沿着堆叠的侧向轴线(X)突出，每一突出边缘覆盖阳极接触部件或阴极接触部件的相应端部，
-沿着堆叠的所述侧向轴线(X)，所述主要封装系统延伸到接触部件的内表面，而所述附加封装系统延伸超出所述内表面，尤其是延伸超出这些接触部件的所述外表面，
-所述附加封装系统的所述两个正向区域中的每一个限定两个突出边沿(1031C，1031D，1032C，1032D)，其中每一边沿沿着所述堆叠的另一侧向轴线(Y)从所述主要封装系统的相应正向区域且从阳极和阴极接触部件突出，所述突出边沿确保所述附加封装系统的正向区域与侧向区域之间的所述表面连续性，
-每一相应阳极接触部件(1040)和阴极接触部件(1050)的相对端部(1041，1042，1051，1052)与主要封装系统(1020)的正向区域(1021，1022)齐平，
-所述主要封装系统(1020)包括安置于堆叠(I)上的至少一个第一覆盖层，优选地选自聚对二甲苯、聚对二甲苯F、聚酰亚胺、环氧树脂、硅酮、聚酰胺、溶胶-凝胶二氧化硅、有机二氧化硅和/或其混合物，
-阳极接触部件(1040)和阴极接触部件(1050)中的每一个包括由填充有导电颗粒的材料制成的第一电连接层，以及安置在第一电连接层上的包括金属箔或金属层的第二电连接层，
-所述附加封装系统(1030)包括选自以下的封装层：玻璃、陶瓷和玻璃陶瓷，所述封装层优选地具有小于10-5g/m2.d的水蒸气渗透率(WVTR)，
-所述封装层的玻璃、陶瓷和玻璃陶瓷选自以下：
-低熔点玻璃，优选地选自SiO2-B2O3、Bi2O3-B2O3、ZnO-Bi2O3-B2O3、TeO2-V2O5和PbO-SiO2，
-氧化物和/或氮化物和/或Ta2O5和/或氧化铝(Al2O3)和/或氮氧化物和/或SixNy和/或SiO2和/或SiON和/或非晶硅和/或SiC。
本发明还涉及一种制造以上电池的方法，所述制造方法包括：
-供应至少一个阳极集电基板箔，所述基板箔涂布有阳极层，并且任选地涂布有电解质材料层或浸渍有电解质的隔离件层，下文称为阳极箔，
-供应至少一个阴极集电基板箔，所述基板箔涂布有阴极层，并且任选地涂布有电解质材料层或浸渍有电解质的隔离件层，下文称为阴极箔，
-制备使至少一个阳极箔和至少一个阴极箔交替的所述堆叠(I)以依次获得至少一个阳极集电基板、至少一个阳极层、至少一层电解质材料层或浸渍有电解质的隔离件层、至少一个阴极层和至少一个阴极集电基板，
-对在步骤c)中获得的交替箔的堆叠进行热处理和/或以机械方式压缩，以便形成加固堆叠，
-制备所述所谓的主要封装系统(1020)，以便形成暴露至少阳极和阴极连接区，优选地至少界定阳极和阴极连接区的面的封装和切割堆叠，
-任选地，用如液体电解质或含有锂盐的离子液体的携带锂离子的相浸渍经切割和封装的堆叠，使得所述隔离件由电解质浸渍，
-将阳极和阴极接触部件中的每一个放置在未被所述主要封装系统覆盖的所述堆叠的相应侧向面上，
-在步骤g)后获得的结构上制备附加封装组合件(1030')，所述组合件旨在封装包含接触部件的加固堆叠，以及
-至少部分暴露所述阳极和阴极接触部件以便形成所述附加封装系统(1030)。
根据本发明电池的其它特征，这些特征可以独立使用或根据任何技术兼容特征使用：
-该方法进一步包括在加固堆叠(I)上制备所谓的主要封装组合件(1020')，所述主要封装系统由所述主要封装组合件制备而成，
-通过沿着第一切割平面(II II)进行两次所谓的主要切割，主要封装系统由主要封装组合件制备而成，
-通过沿着在第一切割平面外部延伸的第二切割平面(V V)进行两次所谓的附加切割，附加封装系统由附加封装组合件制备而成，
-根据所述方法的步骤i)的阳极和阴极接触部件的至少部分暴露是通过抛光或通过切割进行的，
-所谓的主要封装系统(1020)的制备包括使至少一个第一覆盖层沉积在堆叠(I)上，优选地选自聚对二甲苯、聚对二甲苯F、聚酰亚胺、环氧树脂、硅酮、聚酰胺、溶胶-凝胶二氧化硅、有机二氧化硅和/或其混合物，
-旨在封装包含接触部件的加固堆叠的附加封装系统的制备包括选自以下的封装层的沉积：玻璃、陶瓷和玻璃陶瓷，
-玻璃、陶瓷和玻璃陶瓷选自以下：
-低熔点玻璃，优选地选自SiO2-B2O3、Bi2O3-B2O3、ZnO-Bi2O3-B2O3、TeO2-V2O5和PbO-SiO2，
-氧化物和/或氮化物和/或Ta2O5和/或氧化铝(Al2O3)和/或氮氧化物和/或SixNy和/或SiO2和/或SiON和/或非晶硅和/或SiC，
-阳极和阴极接触部件的制备包括：
-在至少阳极连接区和至少阴极连接区上沉积由填充有导电颗粒的材料制成的第一电连接层，所述第一层优选地由填充有导电颗粒的聚合树脂和/或通过溶胶-凝胶方法获得的材料制成，
-任选地，当所述第一层由填充有导电颗粒的聚合树脂和/或通过溶胶-凝胶方法获得的材料制成时，在干燥步骤后进行聚合所述聚合树脂和/或通过溶胶-凝胶方法获得的所述材料的步骤，以及
-在所述第一层上沉积安置于第一电连接层上的第二电连接层，所述第二电连接层优选地包括金属箔或金属油墨，应注意，在后一种情况下，所述干燥步骤可替代地在所述第二电连接层的沉积之后进行，
-制备分别交替连续的阴极和阳极层，每个层包括多个所谓的空白区，以及进行切割使得将电池的给定堆叠能够与另一电池的至少一个其它堆叠分离，
-如果所述空白区具有通过通道成对连接的棒，棒的至少部分填充有封装材料，那么进行所述切割以便获得具有涂布有所述封装材料的两个相对侧向面的堆叠，
-如果所述空白区具有大体上I形状，那么制备由多个堆叠形成的至少一条线，该线的正向面至少部分地被封装材料覆盖，且进行所述切割以便获得具有涂布有所述封装材料的正向面的堆叠。
根据本发明，通过两个单独的封装系统提供封装。这些系统是不同的，尤其是在其尺寸方面不同。更具体地说，附加封装系统具有比主要封装系统大的尺寸，从而允许附加封装系统从这个主要系统在空间中的至少一个方向上突出。此外，这两个系统在制造的材料及尺寸方面有利地不同。这些单独的封装系统的组合尤其产生令人尤其满意的不可渗透性。此外，根据本发明，可在接触部件已经定位之后制备附加系统。
应注意，现有技术并未公开单独的封装系统之间的此类组合。该组合确切地说并不按前述国际专利文献WO 2019/002768的教导呈现。本质上，该现有技术文献使用单个封装系统，如在所述文献的主要权利要求中所提到的。
附图说明
参考附图展示本发明的某些方面和本发明的实施例，附图仅作为非限制性实例给定，其中：
图1图解地展示界定6个面的堆叠(I)的剖面的正视图，根据本发明的电池的前体依次包括至少一个阳极集电基板(21)、至少一个阳极活性材料薄层(22)、至少一个电解质材料薄层(23，53)或浸渍有电解质的隔离件薄层(23'，53')、至少一个阴极活性材料薄层(52)和至少一个阴极集电基板(51)。
图2图解地展示封装在主要封装系统中的堆叠的剖面的正视图。
图3图解地展示封装在主要封装系统中的堆叠的剖面的正视图，其中阳极和阴极连接区已经沿着在图2中可见的切割平面II-II暴露。
图4图解地展示堆叠、电池前体的剖面的正视图，展示了由主要封装系统覆盖的堆叠的内部结构和根据本发明的接触部件的内部结构。
图5图解地展示封装在主要封装系统中和所谓的附加封装系统中的堆叠的剖面的正视图，展示了电池的内部结构。
图6图解地展示封装在主要封装系统中和所谓的附加封装系统中的堆叠的剖面的正视图，展示了电池的内部结构，其中阳极和阴极连接区已经沿着在图5中可见的切割平面V-V暴露。
图7图解地展示根据本发明的电池的侧视图，展示了在所述电池外围上由附加封装系统环绕的阳极接触部件的外表面。
图8和9为展示本发明的替代性实施例的截面图，其中主要封装系统仅覆盖单元堆叠的2个面。
图10和11为展示以叠加方式布置的阳极和阴极箔的透视图，所述箔存在于根据本发明的制造电池的方法的两个替代性实施例中。
图12为根据图8中的替代性实施例的展示在电池的制备中的步骤的正视图。
图13和14为根据图9中的替代性实施例的展示在电池的制备中的步骤的正视图。
具体实施方式
图1展示根据第一替代性实施例的电化学装置，所述装置为整体由附图标记1表示的电池。该电池以本身已知的方式包括堆叠(I)，所述堆叠为在至少一个阳极(20)与至少一个阴极(50)之间的交替。
所述阳极(20)包括至少一个阳极集电基板(21)和至少一个阳极活性材料薄层(22)。在所展示的实例中，所述阳极进一步包括电解质材料薄层(23)或浸渍有电解质的隔离件薄层(23')，然而所述薄层是任选的。
此外，阴极(50)包括至少一个阴极集电基板(51)和至少一个阴极活性材料薄层(52)。在所展示的实例中，所述阴极进一步包括电解质材料薄层(53)或浸渍有电解质的隔离件薄层(53')，然而所述薄层是任选的。
因此，前述堆叠依次包括至少一个阳极集电基板(21)、至少一个阳极活性材料薄层(22)、至少一个电解质材料薄层(23，53)或浸渍有电解质的隔离件薄层(23'，53')、至少一个阴极活性材料薄层(52)和至少一个阴极集电基板(51)。
有利地，在已经制备堆叠之后，可以通过热处理和/或机械压缩来组装电池。使得能够组装电池的堆叠的热处理有利地在介于50℃与500℃之间的温度下，优选地在低于350℃的温度下进行。堆叠的机械压缩有利地在介于10MPa与100MPa之间，优选地介于20MPa与50MPa之间的压力下进行。
大体上为平行六面体的所述堆叠I具有六个面。按照惯例基本上平行于以上不同层的所谓的相对端面或正向面首先由附图标记F1和F2表示。堆叠2还界定四个侧向面F3到F6，所述侧向面彼此成对平行且彼此成对相对。界定与所述堆叠相关联的正交坐标系统XYZ，其中Z方向称为正向，因为其垂直于以上正向面，而其它X和Y方向称为侧向。
所述堆叠可通过任何合适的方法制备。根据本发明，电池的架构包括主要封装系统、附加封装系统和接触部件，所述架构尤其适于具有侧向相对的阳极和阴极连接区的堆叠。在图1中展示的实例中，表示堆叠的第一实施例，形成堆叠的层具有凹槽(1070)，使得每一单元电池界定阴极集电器的连续性区，从而允许在阴极连接区处进行电接触；和阳极集电器的连续性区，从而允许在阳极连接区处进行电接触。所述布置使得阳极和阴极连接区能够彼此侧向相对。
图1展示在没有电池的其它最终组件的情况下单独地采用的所述堆叠I。如图2中所展示，为了制备所述电池，堆叠I的六个面必须首先被由附图标记1020'表示的主要封装组合件覆盖。形成所述组合件1020'的六个区域由附图标记1021'到1026'表示，所述区域分别覆盖堆叠的六个面。如将在下文中看到，所述组合件1020'旨在形成用于保护电池免受大气影响的主要封装系统1020。所述主要封装系统有利地在化学上稳定且能够耐受高温。所述系统对大气可为不可渗透的，以提供额外的阻隔层功能；然而，如将在下文中看到，主要阻隔层功能由附加封装提供。旨在形成所述主要封装的材料属于任何合适的类型，所述主要封装系统1020尤其包括安置于堆叠(I)上的至少一个第一覆盖层，优选地选自聚对二甲苯、聚对二甲苯F、聚酰亚胺、环氧树脂、硅酮、聚酰胺、溶胶-凝胶二氧化硅、有机二氧化硅和/或其混合物。
通常，所述第一覆盖层选自由以下组成的组：硅酮(例如通过浸渍或通过从六甲基二硅氧烷(HMDSO)等离子体增强的化学气相沉积来进行沉积)、环氧树脂、聚酰亚胺、聚酰胺、聚对二甲苯(poly-para-xylylene)(也称为聚对二甲苯(poly(p-xylylene))，更被熟知的是称为聚对二甲苯(parylene))和/或其混合物。所述第一覆盖层保护电池的敏感元件免受其环境的影响。所述第一覆盖层的厚度优选地在0.5μm与3μm之间。
可使用不同的聚对二甲苯变体。有利地，所述第一覆盖层可由以下各者制成：聚对二甲苯C、聚对二甲苯D、聚对二甲苯N(CAS 1633-22-3)、聚对二甲苯F或聚对二甲苯C、D、N和/或F的混合物。聚对二甲苯为具有高热力学稳定性、极佳耐溶剂性和极低渗透率的电介质、透明、半结晶材料。聚对二甲苯还具有保护电池免受其外部环境影响的阻隔属性。当所述第一覆盖层由聚对二甲苯F制成时，对电池的保护得到增强。所述第一覆盖层有利地由表面上通过化学气相沉积法(CVD)沉积的气态单体的缩合获得，这会产生堆叠的所有可接近表面的保形、薄且均一的覆盖。所述第一覆盖层有利地为坚硬的；所述覆盖层无法被视为弹性表面。
一旦堆叠的六个面已经被所述封装组合件1020'的六个区域覆盖，就通过任何适当的方式根据图2中的平面II-II暴露阳极和阴极连接区，所述区通常平行于正向面F4和F6。所述组合件1020'可有利地通过聚对二甲苯-ALD-聚对二甲苯层的连续沉积制备。阳极和阴极连接区优选地通过所谓的主要切口暴露。如图3中所展示，这些切口优选地允许移除封装组合件的侧向区域1024'、1026'，从而产生阳极和阴极连接区的暴露。替代地，可通过不同于切割的步骤来获得此类暴露。具体来说，可通过任何适当方式，尤其通过化学蚀刻、激光切割(或激光消融)、飞秒激光切割、微穿孔或冲压进行。此类暴露优选地通过锯切、抛光，尤其涉及使用毛毡和抛光膏、研磨和/或等离子蚀刻来进行。
一旦完成这些主要切割，就获得被主要封装系统覆盖的堆叠，由附图标记1020表示。形成覆盖堆叠的面F1、F2、F3和F5的所述封装系统的区域由附图标记1021、1022、1023和1025表示。关于液体电解质浸渍的电池，在获得被主要封装系统覆盖的堆叠和分别在相对侧向面F4和F6上存在的阳极和阴极连接暴露后，通过如液体电解质或含有锂盐的离子液体的携带锂离子的相有利地用液体电解质浸渍电池；所述携带锂离子的相通过毛细管上升穿透电池的气孔，尤其是电池的隔离件。
在阳极和阴极连接区暴露于其上的相对侧向面F4和F6处，并且任选地在用液体电解质浸渍电池之后，接着安置阳极接触部件1040和相应的阴极接触部件1050，如图4所展示。邻近于堆叠的正向面的这些接触部件1040和1050的所谓的正向端部由附图标记1041和1042以及1051和1052表示。图2到4中所展示的步骤属于常规类型，且因此在下文中未更详细地描述。
优选地，接触部件沉积在阴极和阳极连接区上和周围，优选地在界定这些阳极和阴极连接区的侧向面上。这些接触部件优选地由依次包括以下的层的堆叠组成：
-第一电连接层，包括填充有导电颗粒的材料，优选地填充有导电颗粒的聚合树脂和/或通过溶胶-凝胶方法获得的材料，并且更优选地石墨填充的聚合树脂，及
-第二电连接层，由安置于第一层上的金属箔或金属层组成。
当电路经历热应力和/或振动应力时，第一电连接层允许紧固随后的第二电连接层，同时在连接处提供“灵活性”而不会断开电接触。
第二电连接层是金属箔或金属层。该金属箔或层可以是平的或纹理化的。所述第二电连接层用于为电池提供持久的防潮保护，同时一方面连接电池侧向面F4处的阳极连接区且另一方面连接电池相对侧向面F6处的阴极连接区。一般来说，对于给定厚度的材料，金属使得制备高度不可渗透的膜成为可能，比陶瓷基膜更不可渗透，并且甚至比聚合物基膜更不可渗透，所述聚合物基膜通常对于水分子的通过不是极不可渗透的。这通过减少接触部件处的WVTR来延长电池的日历寿命。
有利地，包括导电油墨的第三电连接层可以沉积在第二电连接层上；其目的是减小WVTR，因此延长电池的寿命。水蒸气渗透率(WVTR)可以用第7,624,621号美国专利文献的方法来测量，所述方法在A.Mortier等人发表在《固体薄膜(Thin Solid Films)》6+550(2014)85-89上的出版物《聚合物基板上紫外线固化聚硅氮烷气体阻隔层的结构属性(Structural properties of ultraviolet cured polysilazane gas barrier layerson polymer substrates)》中也有描述。
接触部件允许在每一端部处在正极与负极之间交替进行电连接。这些接触部件使得能够在不同电池元件之间进行并联电连接。出于此目的，仅阴极连接在一端处突出，且阳极连接在另一端处可用。
随后，如图5中所展示，图4中的中间结构的六个面借助于旨在如下文中所展示形成附加封装系统1030的附加封装组合件1030'来覆盖。所述附加封装系统保护整个单元免受大气中分子扩散的影响并且最终使其不可渗透。所述附加封装(或附加封装层)优选地通过原子层沉积法(ALD)、PECVD、高密度等离子化学气相沉积法(HDPCVD)或电感耦合等离子化学气相沉积法(ICP CVD)沉积，以便获得中间结构的所有可接近表面的保形覆盖。如同上文所描述的主要封装，可有利地通过连续沉积聚对二甲苯-ALD-聚对二甲苯层来制备附加封装。
所述附加封装层的厚度有利地根据所需的气体不可渗透性水平，即所需WVTR来选择，且取决于所使用的沉积技术，所述沉积技术尤其选自ALD、PECVD、HDPCVD和ICP CVD。所述附加封装层的厚度优选地在10nm与15μm之间。所述系统或所述附加封装层是不可渗透的且优选地具有小于10-5g/m2.d的水蒸气渗透率(WVTR)。水蒸气渗透率可以用第7,624,621号美国专利文献的方法来测量，所述方法在A.Mortier等人发表在《固体薄膜(Thin SolidFilms)》6+550(2014)85-89上的出版物《聚合物基板上紫外线固化聚硅氮烷气体阻隔层的结构属性(Structural properties of ultraviolet cured polysilazane gas barrierlayers on polymer substrates)》中也有描述。
形成所述附加组合件1030'的六个区域由附图标记1031'到1036'表示，所述区域分别覆盖堆叠的六个面。旨在形成所述附加封装的材料可从玻璃、陶瓷和玻璃陶瓷中选择，优选地选自以下：
-低熔点玻璃，优选地选自SiO2-B2O3、Bi2O3-B2O3、ZnO-Bi2O3-B2O3、TeO2-V2O5和PbO-SiO2，
-氧化物和/或氮化物和/或Ta2O5和/或氧化铝(Al2O3)和/或氮氧化物和/或SixNy和/或SiO2和/或SiON和/或非晶硅和/或SiC。
图5中所展示的中间结构随后经历所谓的附加的切割操作，所述操作沿着图5中的平面V-V通过任何适当方式进行。这些切割平面通常平行于上文所描述的平面II-II，然而在X方向上在所述平面II-II外部延伸。优选地允许完全或部分地移除附加封装组合件的侧向区域1034'、1036'的这些切口导致接触部件1040和1050的完全或部分暴露，如图6中所展示。当进行这些切割时，还可移除形成接触部件的材料的边缘部分，同时保持其功能性。有利地，将由金属箔组成的第二电连接层的足够部分留在适当位置。有利地，还防止暴露第一电连接层。
在这种情形下，金属箔或金属层可经纹理化以有助于在已进行附加的切割之后重新建立电连接。替代地，可通过不同于切割的步骤来获得此类暴露。具体来说，这可通过抛光、等离子蚀刻、化学蚀刻、激光切割(或激光消融)、飞秒激光切割、微穿孔或冲压进行。当接触部件已经通过尤其是使用毛毡和抛光膏的锯切或抛光暴露时，纹理化金属箔的使用是特别有利的；这使得尤其在局部突起处重新建立电连接更为容易。替代地，可在制备附加封装之前在集电器的金属部分上涂覆抗蚀剂。当移除抗蚀剂时，电接触再次暴露。
一旦已经进行这些附加切割，就会获得首先被主要封装系统1020覆盖，接着被附加封装系统1030覆盖的堆叠。形成覆盖主要系统1020的相应区域1021、1022、1023和1025的所述附加系统1030的区域由附图标记1031、1032、1033和1035表示。
从如图6展示的横截面图来看，附加系统1030的正向区域1031和1032在X方向上的尺寸大于主要系统1020的正向区域1021和1022的尺寸。更具体地说，每个所谓的主要正向区域1021和1022在所述X方向上延伸到相对的接触部件1040和1050的内表面。此外，每个所谓的附加正向区域1031和1032在所述方向上与这些接触部件的外表面齐平。
因此，这些区域1031和1032中的每一个在所述X方向上限定所谓的突出边缘1031A、1031B和1032A、1032B。这些边缘1031A、1031B、1032A、1032B中的每一个覆盖接触部件1040、1050的相应末端1041、1051、1042、1052。换句话说，由主要系统和附加系统两者形成的封装材料1020、1030限定由附图标记1060和1061表示的肩部，接触部件的顶端和底端分别抵靠着所述肩部延伸。
此外，如图6所展示的，每个相应阳极接触部件1040和阴极接触部件1050的分别为1041、1042和1051、1052的相对端部与封装系统1020的正向区域1021和1022齐平。换句话说，所述相对端部分别在区域1021的自由顶面和区域1022的自由底面处基本上在X方向上延伸。
附加封装系统在主要封装系统上且在接触部件的外围周围的布置使得最终电池具有极佳的不可渗透性，尤其是极低的水蒸气透过率。这延长了电池的寿命。更具体地，所述架构使得阻止水或氧分子在接触部件的端部1042、1041处扩散成为可能。更具体地说，用于形成接触的导电粘合剂对于水分子的扩散来说不是不可渗透的，金属箔也是如此。
此外，如图7中所展示，正向区域1031和1032在Y方向上的尺寸大于正向区域1021和1022和接触部件1040、1050的尺寸。因此，这些区域1031和1032中的每一个在所述Y方向上限定所谓的突出边沿1031C、1031D和1032C、1032D。这些不同边沿在每个正向区域1031或1032以及两个侧向区域1033和1035之间产生附加封装的表面连续性。
根据图1到7中展示的实施例的前述电池包含具有四个区域的主要封装系统，其中每一区域覆盖主要堆叠的相应面。然而，替代地，所述主要封装系统可具有较小数目的区域。所述系统尤其可仅包含存在于堆叠的相对面上的两个区域。
首先，如图8中所展示，主要封装系统的区域可仅覆盖堆叠的侧向面，所述侧向面不由接触部件占据。替代地，如图9中所展示，主要封装系统的这些区域可仅覆盖堆叠的端面，所述端面因此平行于形成所述堆叠的层。用于制造图8和9中所展示的这些电池的方法将参考以下图12来描述。
如前言所述，如本身已知的，可以同时制备多个单元堆叠，例如上文所描述。这提高了用于制造根据本发明的电池的大体方法的效率。具体来说，可制备具有较大尺寸的堆叠，由阴极层和相应阳极层或箔的交替连续形成。
例如在由申请人提交的法国专利文献FR 3 091 036中已知的类型的每个阳极或阴极箔的物理化学结构不属于本发明的范围并且将仅简单地描述。每个阳极箔或相应阴极箔包括阳极活性层或相应的阴极活性层。这些活性层中的每一个可为固体，即其可具有致密或多孔性质。此外，为了防止两个邻近箔之间的电接触，电解质层或浸渍有液体电解质的隔离件安置于这两个箔中的至少一个上，与相对箔接触。将电解质层或浸渍有液体电解质的隔离件夹置于具有相反极性的两个箔之间，即夹置于阳极箔与阴极箔之间，这未在描述本发明的图式中展示。
这些箔或层是带凹口的，以便界定所谓的空白区，这将允许不同最终电池之间的分离。在本发明的范围内，可将不同形状分配到这些空白区。如申请人已经在法国专利文献FR 3 091 036中提议，这些空白区可以是H形。随附图10展示阳极箔或层1101与阴极箔或层1102之间的堆叠1100。如所述图中所展示，在这些不同箔中进行切割以产生所述H形阳极空白区1103和相应的阴极空白区1104。
替代地，这些自由区也可为I形。随附图11展示阳极箔或层1201与阴极箔或层1202之间的堆叠1200。如图11中所展示，在这些不同箔中进行切割以产生所述I形阳极空白区1203和相应的阴极空白区1204。
优选地，一旦不同单元堆叠的制造完成，给定电池的每一阳极和每一阴极包括相应的主要主体，所述相应的主要主体通过不含任何电极材料、电解质和/或导电基板的空间与相应的辅助主体分离。根据未展示的附加替代性实施例，可以提供空白区，使得空白区的形状不同于H或I形，例如为U形。然而，H或I形是优选的。
如图12中所展示，图8中的电池可使用图10中展示的箔的连续制备。图12展示了在较大尺度上的空白区，所述空白区大体为H形。更具体地说，如从前述法国专利文献FR 3091 036中已知，这些空白区具有竖直棒1103，所述竖直棒通过水平通道1110成对地连接。根据所述替代性实施例，棒1103接纳旨在形成主要封装系统的全部或部分的材料221。
此外，如从前述法国专利文献中还可知，不同单元堆叠由邻近棒限定。在图12中，从左向右通过连续附图标记II、I和III表示彼此相同的这些单元堆叠。根据所述替代性实施例，接着进行由附图标记DY表示的竖直切割。这不仅允许堆叠以已知方式彼此分离，而且允许同时获得被主要封装的侧向区域覆盖的单独单元堆叠。在图12中所展示的实施例中，由于棒1103相对较宽，所以进行两次竖直切割DY。根据有利的未展示的替代性实施例，可制备这些棒，使得这些棒要窄得多。在这种情况下，可进行单个竖直切割。
如图13和14中所展示，图9中的电池可使用图11中展示的箔的叠加制备。根据未展示的步骤，箔的该种叠加被旨在形成主要封装系统的封装材料完全覆盖。一旦该覆盖完成，仅位于箔的外围边缘处的单元堆叠不仅在所述堆叠的端面上被覆盖，而且在所述堆叠的一些侧向面上被覆盖。相比之下，所有“中心”单元堆叠仅在其相对端面上被覆盖。
接着进行多次水平切割，仅在图11中展示附图标记DX的一次水平切割。一旦已经进行了这些水平切割，就安置多个条带，在图13中展示了一个条带。每一条带由邻近于彼此安置的单元堆叠的单个线形成。
在理解每一条带包括显著较高数目个此类堆叠的情况下，图13中展示了三个邻近堆叠I、II和III。仅位于每个线的相对端部处的两个单元堆叠在所述堆叠的端面和所述堆叠的一些侧向面上被封装材料覆盖。相比之下，其它所谓的中间单元堆叠仅在所述堆叠的端面上被覆盖。
最后如图14中所展示，沿每条线进行竖直切割。这允许给定堆叠与每个邻近堆叠分离。这些竖直切割制备例如图14中的堆叠I等堆叠，其中仅端面涂布有封装材料。
根据本发明的包括此类架构的电池可按原样使用，或集成到电子电路中。可在包括暴露的接触部件的电池的面上制备与回流焊组装步骤兼容的电触点。在这种情况下，且作为电池的最终用途的一种功能，优选地包括接触部件的根据本发明的电池的面的接触部件可覆盖有多层系统，所述多层系统由例如导电油墨，优选地为填银环氧树脂的导电聚合物的第一层、尤其是通过电沉积沉积在所述第一层上的镍的第二层和通过电沉积沉积在所述第二层上的锡的第三层组成。
当电路经历热应力和/或振动应力时，优选地由填银环氧树脂制成的第一导电聚合物层在连接处产生“灵活性”而不会断开电接触。镍层在焊接组装步骤期间保护聚合物层，且锡层确保电池接口的可焊接性。
根据本发明的电池可有利地集成和/或包覆模制在平的集成电路封装中，所述集成电路封装物理地将集成电路电连接到例如四方扁平无引线封装(QFN)的印刷电路板。
根据本发明的电池可以是锂离子微电池、锂离子迷你电池或大功率锂离子电池。所述电池尤其可经设计和设定尺寸以具有小于或等于约1mA h的容量(通常称为“微电池”)、具有大于约1mA h到约1A h的功率(通常称为“迷你电池”)或具有大于约1A h的容量(通常称为“大功率电池”)。通常，微电池经设计成与用于制造微电子件的方法兼容。
可制备具有这三个功率范围中的每一个的电池：
-具有“固态”类型的层，即无浸渍液体或糊相(所述液体或糊相可为能够充当电解质的锂离子导电介质)，
-或具有用液体或糊相浸渍的介孔“固态”类型的层，通常是锂离子导电介质，所述介质自发地穿透所述层且不再从所述层出现，以使得所述层可被视为准固态的，
-或具有浸渍多孔层(即，具有开放孔隙网络的层，所述孔隙网络可浸渍有液体或糊相，这使得这些层具有湿润属性)。

Claims (24)

1.一种电池(1000)，所述电池包括：
-堆叠(I)，所述堆叠为在至少一个阳极(20)与至少一个阴极(50)之间的交替，所述阳极和阴极各自由薄层堆叠形成，且其中所述阳极(20)包括：
ο至少一个阳极集电基板(21)，
ο至少一个阳极活性材料薄层(22)，以及
ο任选地，电解质材料薄层(23)或浸渍有电解质的隔离件薄层(23')，
并且其中所述阴极(50)包括：
ο至少一个阴极集电基板(51)，
ο至少一个阴极活性材料薄层(52)，以及任选地，电解质材料薄层(53)或浸渍有电解质的隔离件薄层(53')，
从而所述堆叠依次包括至少一个阳极集电基板(21)、至少一个阳极活性材料薄层(22)、至少一个电解质材料薄层(23，53)或浸渍有电解质的隔离件薄层(23'，53')、至少一个阴极活性材料薄层(52)和至少一个阴极集电基板(51)，
所述堆叠(I)界定六个面，即
-两个所谓的正向面(F1，F2)，其彼此相对且尤其是彼此平行，大体上平行于所述阳极活性材料薄层(22)，平行于所述电解质材料薄层(23，53)或浸渍有电解质的隔离件薄层(23'，53')，且平行于所述阴极活性材料薄层(52)，以及
-四个所谓的侧向面(F3，F4，F5，F6)，其彼此成对相对，尤其是彼此成对平行，
-所谓的主要封装系统(1020)，其覆盖所述堆叠(I)的所述六个面中的至少两个，该封装系统包括覆盖所述正向面(F1，F2)的全部或部分的两个正向封装区域(1021，1022)和/或覆盖所述侧向面(F3，F5)中的两个的全部或部分的两个侧向封装区域(1023，1025)，所述侧向封装区域优选地彼此相对，尤其是彼此平行，
-至少一个阳极接触部件(1040)，其能够在所述堆叠与外部导电元件之间进行电接触，所述阳极接触部件至少部分覆盖未被所述主要封装系统(1020)覆盖的所述两个侧向面(F4，F6)中的第一个(F4)，第一面(F4)界定至少一个阳极连接区，
-至少一个阴极接触部件(1050)，其能够在所述堆叠与外部导电元件之间进行所述电接触，所述阴极接触部件至少部分覆盖未被所述主要封装系统(1020)覆盖的所述两个侧向面中的第二个(F6)，第二面(F6)界定至少一个阴极连接区，
所述阳极接触部件(1040)和阴极接触部件(1050)优选地彼此相对，尤其是彼此平行，
所述电池的特征在于其进一步包括所谓的附加封装系统(1030)，所述附加封装系统包括两个正向区域(1031，1032)，其中每个正向区域覆盖所述堆叠的正向面，并任选地插入所述主要封装系统的相应正向区域(1021，1022)，所述附加封装系统进一步包括两个侧向区域(1033，1035)，其中每个侧向区域不含任何接触部件地覆盖所述堆叠的侧向面，并任选地插入所述主要封装系统的相应侧向区域(1023，1025)，
-所述附加封装系统(1030)的所述两个正向区域(1031，1032)中的每一个进一步分别覆盖所述阳极接触部件和所述阴极接触部件的所述正向端部(1041，1042，1051，1052)，
-所述附加封装系统的所述正向区域(1031，1032)中的每一个与所述附加封装系统的所述侧向区域(1033，1035)形成表面连续性。
2.根据权利要求1所述的电池，其中所述主要封装系统包括覆盖所述正向面(F1，F2)的全部或部分的两个正向封装区域(1021，1022)，以及覆盖所述侧向面(F3，F5)中的两个的全部或部分的两个侧向封装区域(1023，1025)。
3.根据权利要求1所述的电池，其中所述主要封装系统仅包括覆盖所述正向面(F1，F2)的全部或部分的两个正向封装区域(1021，1022)。
4.根据权利要求1所述的电池，其中所述主要封装系统仅包括覆盖所述侧向面(F3，F5)中的两个的全部或部分的两个侧向封装区域(1023，1025)。
5.根据权利要求2或3中任一项所述的电池，其中所述附加封装系统的所述两个正向区域中的每一个限定两个突出边缘(1031A，1031B，1032A，1032B)，其中每一突出边缘从所述主要封装系统的所述相应正向区域沿着所述堆叠的侧向轴线(X)突出，每一突出边缘覆盖所述阳极接触部件或所述阴极接触部件的相应端部。
6.根据前一权利要求所述的电池，其中沿着所述堆叠的所述侧向轴线(X)，所述主要封装系统延伸到所述接触部件的所述内表面，而所述附加封装系统延伸超出所述内表面，尤其是延伸超出这些接触部件的外表面。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的电池，其中所述附加封装系统的所述两个正向区域中的每一个限定两个突出边沿(1031C，1031D，1032C，1032D)，其中每一突出边沿沿着所述堆叠的另一侧向轴线(Y)从所述主要封装系统的所述相应正向区域且从所述阳极和阴极接触部件突出，所述突出边沿确保所述附加封装系统的所述正向区域与所述侧向区域之间的所述表面连续性。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其中每一相应阳极接触部件(1040)和阴极接触部件(1050)的所述相对端部(1041，1042，1051，1052)与所述主要封装系统(1020)的所述正向区域(1021，1022)齐平。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其中所述主要封装系统(1020)包括安置于所述堆叠(I)上的至少一个第一覆盖层，优选地选自聚对二甲苯、聚对二甲苯F、聚酰亚胺、环氧树脂、硅酮、聚酰胺、溶胶-凝胶二氧化硅、有机二氧化硅和/或其混合物。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其中所述阳极接触部件(1040)和所述阴极接触部件(1050)中的每一个包括由填充有导电颗粒的材料制成的第一电连接层，以及安置在所述第一电连接层上的包括金属箔或金属层的第二电连接层。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其中所述附加封装系统(1030)包括选自以下的封装层：玻璃、陶瓷和玻璃陶瓷，所述封装层优选地具有小于10-5g/m2.d的水蒸气渗透率(WVTR)。
12.根据前一权利要求所述的电池，其中所述封装层的所述玻璃、陶瓷和玻璃陶瓷选自以下：
-低熔点玻璃，优选地选自SiO2-B2O3、Bi2O3-B2O3、ZnO-Bi2O3-B2O3、TeO2-V2O5和PbO-SiO2，
-氧化物和/或氮化物和/或Ta2O5和/或氧化铝(Al2O3)和/或氮氧化物和/或SixNy和/或SiO2和/或SiON和/或非晶硅和/或SiC。
13.一种制造根据前述权利要求中任一项所述的电池的方法，所述制造方法包括：
(a)供应至少一个阳极集电基板箔，所述基板箔涂布有阳极层，并且任选地涂布有电解质材料层或浸渍有电解质的隔离件层，下文称为阳极箔，
(b)供应至少一个阴极集电基板箔，所述基板箔涂布有阴极层，并且任选地涂布有电解质材料层或浸渍有电解质的隔离件层，下文称为阴极箔，
(c)制备使至少一个阳极箔和至少一个阴极箔交替的所述堆叠(I)以依次获得至少一个阳极集电基板、至少一个阳极层、至少一层电解质材料层或浸渍有电解质的隔离件层、至少一个阴极层和至少一个阴极集电基板，
(d)对在步骤c)中获得的交替箔的所述堆叠进行热处理和/或以机械方式压缩，以便形成加固堆叠，
(e)制备所述所谓的主要封装系统(1020)，以便形成暴露至少所述阳极和阴极连接区，优选地至少界定所述阳极和阴极连接区的所述面的封装和切割堆叠，
(f)任选地，用如液体电解质或含有锂盐的离子液体的携带锂离子的相浸渍所述经切割和封装的堆叠，使得所述隔离件由电解质浸渍，
(g)将所述阳极和阴极接触部件中的每一个放置在未被所述主要封装系统覆盖的所述堆叠的相应侧向面上，
(h)在步骤g)后获得的结构上制备附加封装组合件(1030')，所述组合件旨在封装包含所述接触部件的所述加固堆叠，以及
(i)至少部分暴露所述阳极和阴极接触部件以便形成所述附加封装系统(1030)。
14.根据前一权利要求所述的方法，所述方法进一步包括在所述加固堆叠(I)上制备所谓的主要封装组合件(1020')，所述主要封装系统由所述主要封装组合件制备而成。
15.根据前一权利要求所述的方法，其中通过沿着第一切割平面(II II)进行两次所谓的主要切割，所述主要封装系统由所述主要封装组合件制备而成。
16.根据前一权利要求所述的方法，其中通过沿着在所述第一切割平面外部延伸的第二切割平面(V V)进行两次所谓的附加切割，所述附加封装系统由所述附加封装组合件制备而成。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，其中根据所述方法步骤i)的所述阳极和阴极接触部件的所述至少部分暴露是通过抛光或通过切割进行的。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的方法，其特征在于所述所谓的主要封装系统(1020)的所述制备包括在所述堆叠(I)上沉积至少一个第一覆盖层，优选地选自聚对二甲苯、聚对二甲苯F、聚酰亚胺、环氧树脂、硅酮、聚酰胺、溶胶-凝胶二氧化硅、有机二氧化硅和/或其混合物。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的方法，其特征在于旨在封装包含接触部件的所述加固堆叠的附加封装系统的制备包括选自玻璃、陶瓷和玻璃陶瓷的封装层的沉积。
20.根据前一权利要求所述的方法，其中所述玻璃、陶瓷和玻璃陶瓷选自以下：
-低熔点玻璃，优选地选自SiO2-B2O3、Bi2O3-B2O3、ZnO-Bi2O3-B2O3、TeO2-V2O5和PbO-SiO2，
-氧化物和/或氮化物和/或Ta2O5和/或氧化铝(Al2O3)和/或氮氧化物和/或SixNy和/或SiO2和/或SiON和/或非晶硅和/或SiC。
21.根据权利要求12至20中任一项所述的方法，其特征在于所述阳极和阴极接触部件的所述制备包括：
-在至少所述阳极连接区和至少所述阴极连接区上沉积由填充有导电颗粒的材料制成的第一电连接层，所述第一层优选地由填充有导电颗粒的聚合树脂和/或通过溶胶-凝胶方法获得的材料制成，
-任选地，当所述第一层由填充有导电颗粒的聚合树脂和/或通过溶胶-凝胶方法获得的材料制成时，在干燥步骤后进行聚合所述聚合树脂和/或通过溶胶-凝胶方法获得的所述材料的步骤，以及
-在所述第一层上沉积安置于所述第一电连接层上的第二电连接层，所述第二电连接层优选地包括金属箔或金属油墨，应注意，在后一种情况下，所述干燥步骤可替代地在所述第二电连接层的所述沉积之后进行。
22.根据权利要求12至21中任一项所述的方法，所述方法进一步包括制备分别交替连续的阴极和阳极层，每个层包括多个所谓的空白区，以及进行切割使得将电池的给定堆叠能够与另一电池的至少一个其它堆叠分离。
23.根据前一权利要求所述的用于制造根据权利要求2所述的电池的方法，其中所述空白区具有通过通道成对连接的棒，在所述方法中所述棒的至少部分填充有封装材料，接着进行所述切割以便获得具有涂布有所述封装材料的两个相对侧向面的堆叠。
24.根据权利要求22所述的用于制造根据权利要求3所述的电池的方法，其中所述空白区具有大体上I形状，在所述方法中制备由多个堆叠形成的至少一条线，该线的所述正向面至少部分地被封装材料覆盖，且进行所述切割以便获得具有涂布有所述封装材料的正向面的堆叠。
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