CN115176368A - 包括改进的密封构件的电池类型电化学装置和其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明电池类型的电化学装置包括：由至少一个单元电池形成的所谓的单元堆叠(2)；至少部分由导电材料制成的、设置在单元堆叠第一正面(12)附近的电连接支撑件(5)；使电连接支撑件(5)的两个远端区域(56，57)彼此绝缘的电绝缘构件(53，54)；使单元堆叠的第一侧面(23)电连接到电连接支撑件(5)的阳极接触构件(30)；使单元堆叠的与第一侧面相对的第二侧面(24)电连接到电连接支撑件(5)的阴极接触构件(40)；封装系统(7)，覆盖单元堆叠的另一正面(11)、阳极接触构件、阴极接触构件，且至少部分地覆盖电连接支撑件(5)的面向单元堆叠的面(51)；机械加强系统(8)，覆盖与所述电连接支撑件(5)相对的封装系统。

Description

包括改进的密封构件的电池类型电化学装置和其制造方法
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密封属性。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，因为气相中的氧气和水(H2O)会导致其降解。尤其是锂离子电池对气相中的水非常敏感。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。这些固态薄膜锂离子电池通常使用具有锂金属层的阳极。
锂离子电池的活性材料对空气非常敏感，尤其是对气相中的水非常敏感。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。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，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。文献中描述了大量用于薄膜电池的封装系统。
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(500μm厚)和金属(约50μm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法国专利文献FR-A-3068830，其描述电化学装置的典型布置。如本文献中所描述，此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，以及至少一层电解质材料层或浸渍电解质的隔离层。阳极触点和相应的阴极触点设置在所述堆叠的相对侧面上。
最后，参考国际专利文献WO-A-2016/025067，该文献描述了堆叠搁置在已制备孔口的基板上的电池。这些孔口允许接收分别连接到阳极和阴极的导电部件。与基板相对地设置聚合物层和外部不可渗透的密封层。本文献主要在不可渗透性方面并没有提供令人满意的解决方案。更具体地说，外层并不令人满意地产生其所需的阻隔功能。此外，此气密性密封层位于外部上，使得所述密封层易碎且容易劣化。因此，本文献在机械刚度方面也没有提供令人满意的教导。
根据现有技术，大多数锂离子电池被封装在围绕电池单元进行封闭的金属化聚合物箔(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，且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。尤其是需要用于封装薄膜锂离子电池以保护其免受气相中的空气和水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，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)”)，并且它还必须实现极性相反的电极边缘电隔离，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。
本发明旨在至少部分克服现有技术的前述缺点中的一些。
本发明尤其旨在增加具有高能量密度和高功率密度的可再充电电池的产量，且以较低成本制备更高效的封装。
本发明进一步旨在提出一种电池类型的电化学装置，所述装置可容易地与能量消耗装置相关联，同时提供对例如O2和H2O等气体的尤其令人满意的保护。
本发明尤其旨在提出一种降低短路的风险且能制造具有低自放电速率的电池的方法。
本发明尤其旨在提出一种能以简单、可靠且快速的方式制造具有极长寿命的电池的方法。
本发明进一步旨在提出一种方法，所述方法使用比现有技术中使用的更高质量的切割步骤。
本发明进一步旨在提出一种增强封装阶段和封装自身的方法，所述方法在最终电池的制备期间进行。
本发明进一步旨在提出一种用于制造产生较小材料损失的电池的方法。
发明内容
根据所附权利要求，以上目的中的至少一个通过电池类型的电化学装置、所述装置的制造方法以及包括此电化学装置的电能消耗装置实现。
本发明的第一目的为电池(batterie)类型的电化学装置，所述装置包括：
-所谓的单元堆叠(2)，其由至少一个单元电池(celluleélémentaire)形成，每一单元电池依次包括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电解质的隔离层、至少一个阴极层和至少一个阴极集电基板，
所述单元堆叠界定六个面，即，两个彼此相对的所谓正面(21和22)，其大体上平行于阳极层、电解质材料层和阴极层，以及彼此成对相对的，尤其是彼此成对平行的，四个所谓的侧面(23到26)，
-阳极接触构件(30)，
-阴极接触构件(40)，
-密封构件(7)，其能够保护所述堆叠，
其特征在于，该装置进一步包括：
-电连接支撑件(5)，其至少部分由导电材料制成，设置在所述单元堆叠的第一正面(12)附近，
-电绝缘构件(53，54)，使得所述电连接支撑件(5)的两个远端区域(56，57)能够彼此绝缘，
所述阳极接触构件(30)允许所述单元堆叠的第一侧面(23)电连接到所述电连接支撑件(5)，以及
所述阴极接触构件(40)允许所述单元堆叠的与所述第一侧面相对的第二侧面(24)电连接到所述电连接支撑件(5)。
根据所述装置的其它特征，这些特征可以独立使用或根据任何技术兼容特征使用：
-所述不可渗透密封构件包括封装系统(7)，
-所述封装系统(7)覆盖所述单元堆叠的另一正面(11)、所述阳极接触构件、所述阴极接触构件，且至少部分地覆盖所述电连接支撑件(5)的面向所述单元堆叠的面(51)，
-所述封装系统覆盖所述单元堆叠的相对的正面，以及所述堆叠的未被所述阳极接触构件和阴极接触构件覆盖的侧面，
-所述封装系统进一步任选地占据电绝缘构件(53，54)的全部或部分以及将支撑件与单元堆叠的所述第一正面分离的中间空间，
-所述不可渗透密封构件包括所述阳极接触构件和/或所述阴极接触构件，
-所述密封构件一方面包括覆盖堆叠的两个第一侧面的接触构件，且另一方面包括覆盖堆叠的另两个侧面以及堆叠的两个正面的封装系统，
-所述构件进一步包括机械加强系统(8)，所述系统覆盖与电连接支撑件(5)相对的封装系统，
-所述电连接支撑件是单层类型的，尤其是金属网格或硅夹层，
-所述电绝缘构件包括在单层类型的所述电连接支撑件中形成的一个或多个自由空间，这些自由空间能够是空的或填充电绝缘材料的，所述电连接支撑件的远端连接区域放置在这些自由空间的任一侧上，
-电连接支撑件包括在其设置远端连接区域的任一侧上的单个自由空间，
-支撑件包括两个自由空间，在所述自由空间之间设置所述电连接支撑件的中心底板，
-电连接支撑件是多层类型的且包括一个安置在另一个下方的多个层，该支撑件尤其是印刷电路板类型，
-多层支撑件的每一层包括至少一个导电区和至少一个绝缘区，不同层的导电区形成能够分别将阳极接触构件和阴极接触构件连接到支撑件的与堆叠相对的面的电连接路径，而所述绝缘区形成所述电绝缘构件，
-所述封装系统选自：
致密无机膜，其通过选自以下的技术沉积：ALD、PECVD或HDPCVD，所述膜的总厚度小于5μm且优选地小于2μm，或
一连串无机膜，其总厚度小于5μm、优选地小于2μm，或
一连串有机膜和无机膜，其总厚度小于20μm，优选地小于10μm，
-所述机械加强系统选自：
-树脂和矿物填料，其中所述树脂能由简单聚合物或具有聚合物基质的聚合物组成，优选地为环氧树脂或丙烯酸酯聚合物，且所述矿物填料能由颗粒、薄片或玻璃纤维组成；
-低熔点玻璃，其优选地选自由以下形成的组：SiO2-B2O3玻璃；Bi2O3-B2O3玻璃、ZnO-Bi2O3-B2O3玻璃、TeO2-V2O5玻璃和PbO-SiO2玻璃；
-通过辊压制备的膜，
-所述装置进一步包括刚性连接构件(6)，其使得单元堆叠的正面中的一个(21)能够刚性地连接到所述电连接支撑件(5)，
-所述刚性连接构件包括不导电粘合剂层(6)，
-所述阳极电接触构件或阴极电接触构件包括导电粘合剂，
-所述阳极电接触构件或阴极电接触构件包括金属箔。
本发明还涉及一种制造前文所述的电池类型的电化学装置的方法，所述方法包括：
-将电连接支撑件(5)放置在所述单元堆叠的第一正面(12)附近，
-使所述电连接支撑件(5)的两个远端区域(56，57)彼此绝缘，
-将所述单元堆叠的第一侧面(23)电连接到电连接支撑件(5)，
-将所述单元堆叠的与所述第一侧面相对的第二侧面(24)电连接到所述电连接支撑件(5)，
-涂布所述不可渗透的密封构件。
根据所述装置的其它特征，这些特征可以独立使用或根据任何技术兼容特征使用：
-在电连接支撑件已经放置在单元堆叠的第一正面附近之后，涂布不可渗透的密封构件，
-在电连接支撑件放置在单元堆叠的第一正面附近之前，涂布不可渗透的密封构件的至少一部分，
-在电连接支撑件放置在单元堆叠的第一正面附近之前，涂布不可渗透的密封构件的至少一个第一层，接着在所述电连接支撑件已放置在所述第一正面附近之后，涂布不可渗透的密封构件的至少一个第二层，
-所述方法进一步包括：
-供应旨在用于形成多个支撑件(5)的框架(105)，
-将所述框架放置在多个单元堆叠的第一正面附近，这些堆叠以多条线和/或多个行布置，
-在这些堆叠的纵向方向和/或侧向方向上进行至少一次切割，尤其是多次切割，以形成多个电化学装置。
最后，本发明的目标在于包括主体(1002)和如上所述的电化学装置(1)的电能消耗装置(1000)，所述电化学装置能够将电能供应到所述电能消耗装置，并且所述电化学装置的所述电连接支撑件(5)被紧固到所述主体。
附图说明
下文将参考仅以非限制性示例的形式提供的附图描述本发明，其中：
[图1]为展示根据本发明的第一实施例形成电化学装置的电池的纵向截面视图。
[图2]为展示用于制造图1中所展示的根据本发明的电池的框架的俯视图。
[图3]为展示用于制造根据本发明的电池的方法中的第一步骤的俯视图。
[图4]为展示用于制造根据本发明的电池的方法中的第二步骤的俯视图。
[图5]为展示用于制造根据本发明的电池的方法中的第三步骤的俯视图。
[图6]为展示用于制造根据本发明的电池的方法中的第四步骤的俯视图。
[图7]为展示用于制造根据本发明的电池的方法中的第五步骤的俯视图。
[图8]为展示用于制造根据本发明的电池的方法中的第六步骤的俯视图。
[图9]为展示在上述第一步骤结束时安装的电池的不同组件元件的纵向截面视图。
[图10]为展示在上述第二步骤结束时安装的电池的不同组件元件的纵向截面视图。
[图11]为展示在上述第三步骤结束时安装的电池的不同组件元件的纵向截面视图。
[图12]为展示在上述第四步骤结束时安装的电池的不同组件元件的纵向截面视图。
[图13]为展示在上述第五步骤结束时安装的电池的不同组件元件的纵向截面视图。
[图14]为类似于图2中的俯视图，展示了用于制造形成根据本发明的第一实施例的替代性实施例的电池的支撑框架。
[图15]为展示根据本发明的电池的纵向截面视图，可从图14中展示的框架获得。
[图16]为类似于图2中的俯视图，展示了用于制造形成根据本发明的第一实施例的另一替代性实施例的电化学装置的支撑框架。
[图17]为展示根据本发明的电化学装置的纵向截面视图，可从图16中展示的框架获得。
[图18]为展示根据本发明的电化学装置集成到能量消耗装置中的图解视图。
[图19]为展示执行图10中所描述的方法的步骤的替代方式的纵向截面视图。
[图20]为展示执行图11中所描述的方法的步骤的替代方式的纵向截面视图。
[图21]为类似于图20中的纵向截面视图，展示了用于制备本发明的电化学装置的方法的附加步骤。
[图22]为类似于图1中的正视图，以较大尺度展示根据本发明的封装系统的替代性实施例。
[图23]为展示根据本发明的多个电化学装置的同时制备中所使用的堆叠层的透视图。
[图24]为展示图23中展示的堆叠层的替代性实施例的透视图。
[图25]为展示根据本发明的第二实施例的其最简单结构的导电支撑件的截面视图。
[图26]为展示图25中展示的根据第二实施例的替代性实施例的属于电化学装置的强化结构的导电支撑件的不同组件元件的透视图。
[图27]为展示并入了配备有图26中展示的导电支撑件的电化学装置的能量消耗装置的截面视图。
[图28]为展示根据第二实施例的导电支撑件的另一替代性实施例的透视图。
[图29]为类似于图28中的透视图，展示根据第二实施例的导电支撑件的又一替代性实施例。
具体实施方式
如将从下文的描述中看到，根据本发明的电化学装置基本上包括单元堆叠、电连接支撑件、阳极接触构件和相应的阴极接触构件，以及尤其旨在用于保护前述堆叠的不可渗透密封构件。该描述涉及关于前述支撑件的结构的本发明的两个主要实施例，以及涉及这些主要实施例的不同替代性实施例。
图1展示了根据本发明的第一主要实施例的第一替代性实施例的电化学装置，所述装置为整体由参考标号1表示的电池。该电池首先包括由至少一个且通常由多个单元电池形成的堆叠2。这些单元电池中的每一个依次包括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电解质的隔离层、至少一个阴极层和至少一个阴极集电基板。
所述堆叠本身属于已知的类型，因此将在下文中不再详细描述。通常，所述堆叠包括10到100个单元电池，如上文所描述。大体上为平行六面体的所述堆叠2具有六个面。按照惯例基本上平行于以上不同层的相对的所谓正面或端面首先由参考标号21和22表示。所谓的前正面由参考标号21表示，并且如下文中将看到的实现支撑件紧固的所谓的后正面由参考标号22表示。堆叠2还界定四个侧面23到26，所述侧面彼此成对平行且相对。
根据本发明的电池1进一步包括支撑件，整体由参考标号5表示。大体上为平面的所述支撑件5的厚度通常小于300μm，优选地小于100μm。所述支撑件有利地由通常为金属材料，尤其为铝、铜或不锈钢的导电材料制成，所述导电材料可以通过涂布金、镍和锡薄层来改进其可焊接性属性。所述支撑件的正面分别被指定参考标号51且面向堆叠2，且相对的后面被指定参考标号52。
所述支撑件是穿孔的，即所述支撑件具有界定中心底板55和两个相对的侧向条带56和57的空间53和54。所述支撑件的不同区域55、56和57因此彼此电绝缘。特别地，如下文将看到，侧向条带56和57形成彼此电绝缘且可连接到属于电池的接触部件的区域。在所展示的示例中，通过设置空白空间53和54来实现电绝缘，如下文将看到，所述空白空间填充有加强材料。替代地，这些空间可填充不导电材料，例如，聚合物、陶瓷或玻璃。
在所展示的示例中，支撑件和堆叠通过层6彼此连接。后者通常借助于不导电粘合剂形成，尤其是环氧树脂或丙烯酸酯类型的粘合剂。替代地，支撑件和堆叠可借助于未展示的焊接而刚性地固定到彼此。所述层6的厚度通常在5与100μm之间，尤其等于约50μm。根据支撑件5的主平面，所述层至少部分地覆盖前文提到的空间53和54，以便使阳极接触部件和阴极接触部件彼此绝缘，如下文中详细描述的。
支撑件5提供附加的电连接功能，因为所述支撑件电连接到上文所描述的堆叠2。在所展示的示例中，所述电连接借助于垫30和垫40产生，从而分别形成阳极接触部件和阴极接触部件。这些垫30和40由合适的导电材料制成，尤其由导电粘合剂，例如，石墨粘合剂、填充有金属纳米粒子(Au、Cu、Al等)的粘合剂制成。对于阳极和阴极，金属填充剂可以不同(通常阴极为Al，阳极为Cu)。在此情况下，这些垫不仅提供其初始电连接功能，而且提供在堆叠与支撑件之间创建刚性机械连接的附加功能。
替代地，这些垫30和40还可由不同于导电粘合剂的材料，例如焊接制成。在所展示的示例中，这些垫已经以三角形图解说明，所述垫的厚度沿支撑件的方向上增加。然而，替代地，这些垫可具有不同形状，尤其是具有恒定厚度。
根据本发明的电池进一步包括整体由参考标号7表示的封装系统。所述封装系统7首先包含覆盖堆叠的前正面的中心区70。该中心区有利地在两侧上通过覆盖电连接垫30和40的中间区域或凸缘71和凸缘72延伸。最后，这些中间区域自身同样有利地通过覆盖支撑件5的前正面的一部分的端部或唇部73和74延伸。
如上文所看到，图1展示了电池的纵向截面。在该截面图中，在未展示的部分，封装系统覆盖堆叠的侧面15和16，所述侧面未配备接触部件20、30。根据该横截面图，所述封装系统进一步覆盖支撑件的前正面的至少部分。
所述封装系统7可由提供不可渗透的密封功能的任何材料制成。出于本发明的目的，所述功能由优选地水蒸气渗透率(“WVTR”)小于10-5g/m2.d的任何封装系统提供。可沉积例如以下：
-致密无机膜，通过ALD、PECVD、HDPCVD形成，厚度小于5μm且优选地小于2μm。无机膜可以由SiO2、Si3N4、SiC、非晶Si或Al2O3制成，
-一连串无机膜，其总厚度小于5μm且优选地小于2μm。无机膜可以由通过任何干式或湿式技术(PECVD、PVD、ALD、喷涂+UV转换、溶胶-凝胶等)沉积的SiO2、Si3N4、SiC、非晶Si或Al2O3制成，
-一连串有机膜和无机膜，其厚度小于20μm并且优选地小于10μm。无机膜可由SiO2、Si3N4、SiC或非晶Si制成，其通过干式或湿式技术(PECVD、PVD、ALD、喷涂UV转换、溶胶-凝胶等)沉积。有机膜可为聚合物(PVDF、聚对二甲苯、丙烯酸酯等)。
最后，根据本发明的电池进一步配备有加强系统，所述加强系统整体上由参考标号8表示。所述加强系统覆盖与支撑件5相对的整个封装系统7。另外，如在示例中所展示的，所述系统覆盖支撑件5的至少部分正面，且有利地覆盖整个正面。
为了保证基本不可渗透标准，必须确保潜在地对电池的正确操作不利的组件无法接入阳极单元堆叠和阴极单元堆叠。换句话说，根据本发明，所述操作涉及防止不利组件的任何潜在“入口”。出于此目的，封装材料7还有利地占据支撑件5中的自由空间53、54。应注意，通过紧密地连接到封装材料，加强材料8还有利地填充这些自由空间。在图1中，参考标号7和8以及53和54已经放置在对应于这些自由空间的相同区中，以便用这些各种材料使其填充可视化。
所述加强系统8可由提供机械刚度功能的任何材料制成。出于这种考虑，例如可选择树脂，其可由简单聚合物或填充有无机填料的聚合物组成。聚合物基质可以来自例如环氧树脂、丙烯酸酯或氟化聚合物的族，并且所述填料可以由颗粒、薄片或玻璃纤维形成。有利的是，所述加强系统8可提供附加的水分阻隔功能。出于这种考虑，可选择例如低熔点玻璃，因此确保机械强度并提供附加的水分阻隔功能。所述玻璃可例如来自SiO2-B2O3；Bi2O3-B2O3、ZnO-Bi2O3-B2O3、TeO2-V2O5或PbO-SiO2族。
如上文所展示的，封装系统7的厚度有利地极低，尤其小于20m，优选地等于10m。通常，加强系统8比封装系统7厚得多。参考图1，在堆叠的正面的覆盖处，所述加强系统的最小厚度由参考标号E8表示。有利地，所述厚度E8在20与250μm之间，通常等于约100μm。
根据本发明的如图1中所展示的电池1大体上为平行六面体。类似于堆叠2，其前正面和后正面由参考标号11和参考标号12表示，并且其不同侧面由参考标号13到参考标号16表示。借助于非限制性示例，电池的厚度E1在例如0.5与2.5mm之间，而其横向尺寸L1和l1在例如1与4mm之间。
以常规方式，在操作中通过在单元堆叠处的电化学转换产生电能。该能量经由接触部件传输到支撑件50的导电区域55和56。由于这些导电区域彼此绝缘，因此不存在短路的风险。所述电能接着从区域56和57被引导到任何适当类型的能量消耗装置。在图18中，所述能量消耗装置经图解地表示且由参考标号1000表示。所述装置包括主体1002，支撑件的底面搁置在所述主体上。所述主体1002与支撑件5之间通过任何适当方式实现相互紧固连接。
装置1000进一步包括能量消耗元件1004，以及将支撑件5的区域56、57电连接到元件1004的连接线1006、1007。根据下文中参考图16所描述的实施例，所述装置的控制可通过电池自身的组件和/或未展示的属于装置1000的组件提供。借助于非限制性示例，所述能量消耗装置可为：放大器类型的电子电路、时钟类型的电子电路(例如实时时钟(RTC)组件)、易失性存储器类型的电子电路、静态随机存取存储器(SRAM)类型的电子电路、微处理器类型的电子电路、看门狗计时器类型的电子电路、液晶显示器类型的组件、发光二极管(LED)类型的组件、电压调节器类型的电子电路(如低压差调节器电路(LDO))或中央处理单元(CPU)类型的电子组件。
用于制造上文在图6中描述的电池1的方法的不同步骤现将参考图2到13来描述。为了实施此方法，有利地使用支撑框架104，且其旨在用于形成多个支撑件4。在图2中按大尺度展示的所述框架104具有外围边界150以及多个预成型件151，其中的每一个允许制造一个相应电池。在所展示的示例中，可看到十二个彼此相同的预成型件，所述预成型件被划分成三条线和四个列。替代地，可使用具有不同数目的此类预成型件的框架。
每一预成型件包括旨在用于形成底板55的中心区域155，以及旨在分别形成条带56和57的两个侧向块156和157。所述区域和所述块通过凹槽153和154彼此分离，所述凹槽旨在形成空间53和54。不同预成型件分别借助于不同的水平棒158和竖直棒159彼此固定且固定到外围边缘。
在第一步骤中，所述第一步骤在图3和9中展示，一定剂量106的不导电粘合剂沉积在旨在形成层6的每一区域155上。然后，旨在形成垫30和垫40的相应剂量130和140的导电粘合剂沉积在每一侧向块156、157上。第二步骤在图4和10中展示。在图5和11中所展示的第三步骤中，不同堆叠2安置于不同剂量106、130和140上。这些堆叠相对于区域145和块146、147放置在它们相对于底板45和最终条带46、47必须采用的精确位置。
在图6和12中所展示的第四步骤中，沉积材料107以形成不同的封装系统7。随后，在图7和13中所展示的第五步骤中，沉积材料108以形成不同的加强系统8。最后，如图8所展示，在框架140中进行切割，多个电池的不同组件已经安置在所述框架上。不同切割线被标记为点线，且一方面沿电池的纵向维度上进行的切割被指定为参考标号D，另一方面沿其侧向维度上进行的切割被指定为参考标号D'。应注意，在框架的两个维度上，某些区R和R'是旨在被舍弃的。
图14和15展示上文已描述的本发明的第一实施例的替代性实施例。在图14和15中，与图1到13中所展示的机械元件类似的机械元件以相同的参考标号增加200来指定。在图15中可见的电池201不同于在先前图式中的电池1，尤其是所述电池201的连接支撑件205的结构不同。更准确地说，支撑件205不具有例如在先前图式中的中心底板，比如55。因此，所述支撑件包含两个侧向条带256和257，所述侧向条带由确保其彼此绝缘的空间253分离。
因此，电池201也不含不导电粘合剂层6。在这些条件下，封装系统207有利地也覆盖堆叠202的后面。此外，加强系统还占据该后面的全部或部分。如上文所提及，封装材料和加强材料是易于紧密混合的，可部分地在前述空间253中进行。
如图14中可见，支撑框架305允许创建多个类似于图15中的电池。所述框架305不同于框架105，不同之处在于所述框架305含有的预成型件351不具有中心区域。允许侧向条带256和257的最终形成的块已由参考标号356和357表示，并且分离这些块356和357的凹槽已经由参考标号353表示。用于制造电池201的方法大体上类似于上文参考电池1所描述的方法。主要差异之处在于此方法不包含沉积一定剂量的不导电粘合剂的步骤。
覆盖堆叠、接触部件以及支撑件的部分的封装系统的存在使电池具有令人满意的不可渗透性。此外，附加的加强系统的存在带来额外的优点。所述加强系统因此提供机械和化学保护功能，任选地与附加的气体阻隔功能组合。
图16和17展示根据本发明的第一实施例的电化学装置的附加的替代性实施例。在图16和17中，与图1到13中所展示的机械元件类似的机械元件以相同的参考标号增加400来指定。在图17中可见的电化学装置401不同于在上文中的电池1和201，尤其所述装置包含附加的电子组件不同。由参考标号409表示的后者属于任何适当类型。例如，可以是LDO(“低压差调节器”)类型的组件。以本身已知的方式，所述组件的功能是调节电池的电位。
根据未展示的替代性实施例，根据本发明的电化学装置可包含多个附加电子组件。通常，可设想制备具有复杂电子功能的微电路。出于这种考虑，可使用RTC(“实时时钟”)模块或能量收集模块。还可以提供能够控制上文图18所展示的电池的电子组件，所述电子组件具有集成的能量消耗装置。
在结构上，堆叠402经由导电粘合剂层430和440搁置在支撑件的侧向条带456和底板457上。所述条带通过空间453与所述底板电隔离。此外，LDO组件一方面经由附加的导电粘合剂层492、493搁置在前述区域457上且搁置在支撑件的侧向条带490上。所述区域和所述条带490通过空间491彼此绝缘。
图16展示出，支撑框架505允许制备类似于图17中的电化学装置401的多个电化学装置。所述框架505大体上类似于框架105，尤其因为所述框架505具有中心底板557和两个块556和590。用于制造电化学装置401的方法大体上类似于上文参考电池1的制造所描述的方法。主要差异之处首先在于电化学装置400的制造不涉及一定剂量的不导电粘合剂的沉积。此外，装置401的制造涉及沉积多种剂量的导电粘合剂，所述导电粘合剂旨在形成不同层430、440、492、493。
根据未展示的替代性实施例，根据本发明的电池可以设置为使得所述电池不含任何加强系统，例如指定参考标号8。该替代性实施例尤其可在具有高机械强度的封装系统7的情况下应用。不含任何加强系统的此类电池可按原样交付给最终用户。后者可因此选择按原样使用电池，或接着在需要的情况下使用加强系统覆盖所述电池。
根据图22中所展示的附加的替代性实施例，可设置封装系统7以使得其具有比图1中展示的那些小的尺寸。在此情况下，凸缘71直接与支撑件5的相对表面接触，以便确保不可渗透的密封功能。
在上文所描述的方法中，非封装堆叠2安置于导电支撑件5上，接着所述堆叠依次涂布有封装系统且接着涂布有加强系统。替代地，已经封装的堆叠可安置于支撑件上：因此能够将所述封装堆叠按原样保留或“重新封装”所述堆叠。
参考图19，图解地展示了已经封装的堆叠2，即用由顶层70和底层71组成的封装7覆盖。所述封装进一步包括分别位于箔的前部和后部上的不可见侧向层(对于后者的层，是指点线参考标号72)。此外，堆叠的另两个面借助于接触部件30、40覆盖。
首先，假设构成图19的封装堆叠配备的接触部件30和接触部件40的材料能够根据以上标准提供不可渗透的密封功能。所述类材料例如为：导电玻璃，所述玻璃可能填充有金属粉末；例如，可以使用由Koartan出售的名称为4101导孔填充涂金导体膏(Viafill GoldConductor Paste)的产品。
在此情况下，如图19和20所展示，由堆叠2、封装7和接触部件30和40形成的组合件可在无任何附加封装的情况下放置于支撑件5上。在此方面应注意，由于封装和接触部件的性质，所述组合件2、7、30、40是完全不可渗透的。以此方式，保护堆叠2免于潜在地不利的气体的穿透。
图19和20展示了导电粘合垫31和41，所述导电粘合垫用于将接触部件紧固到支撑件，同时确保电连续性。还展示了不导电粘合剂层6，所述粘合剂层夹置于前述垫31、41之间。应注意，图19展示了与图4和10相同的方法中的步骤，而图20展示了与图5和11相同的方法中的步骤。未展示的一个可能情况是提供随后沉积的外围加强系统，类似于图8中所展示。
现在假设以上组合件2、7、30、40不是不可渗透的。如在本发明的范围内所理解的那样，这通常在接触部件30和接触部件40由不是不可渗透的材料制成时发生。在此情况下，重复与上文参考图19和20所描述的步骤相同的步骤。随后，如图21中所展示，沉积所谓的附加封装层7'。
如第一实施例的描述中所展示的，本发明保证完美的不可渗透性。在不可渗透性无法由图21中的接触部件30和40提供的情况下，层7'必须占据会形成不利组件的入口的所有区。为此目的，所述层将首先位于电池的顶部和侧向周边上。此外，所述附加封装材料还占据封装层71与支撑件5之间的中间空间，以及自由空间52和53。
所述占据已经在图21中使用参考标号7'展示若干次。一旦已经制备封装，就可借助于图21中未展示的加强系统来覆盖电池。在此情况下，特别地，如参考图15所描述，这些加强和封装材料能够紧密混合。
有利地，如本身已知，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。特别地，可制备具有较大尺寸的堆叠，由阴极层和相应的阳极层或箔的交替连续形成。
属于例如在由申请人提交的法国专利文献FR 3 091 036中已知的类型的每一阳极箔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。每一阳极箔或相应的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实心，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层安置于这两个箔中的至少一个上，与相对箔接触。将未在描述本发明的图式中展示的电解质层或浸渍有液体电解质的隔离层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。
这些层是有凹口的，以便界定所谓的空白区，这将实现不同的最终电池之间的分隔。在本发明的范围内，可将不同形状分配给这些空白区。如申请人已经在法国专利文献FR3091036中提议的，这些空白区可以是H形。附图23展示了阳极箔或层1101与阴极箔或层1102之间的堆叠1100。如此图中所展示，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，这些自由区还可为I形。附图24展示了阳极箔或层1201与阴极箔或层1202之间的堆叠1200。如图24中展示的，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。根据未展示的附加的替代性实施例，可以设置空白区，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。
当同时制备单元堆叠时，使用如上文所描述的层，每一单元堆叠可任选地用封装层覆盖，所述封装层自身可任选地用加强层覆盖。一旦已经进行不同切割，封装层就允许制备多个封装系统，而加强层允许制备多个加强系统。在用锯切割时，加强层的存在尤其允许保持不同元件的完整性。然而，在激光切割的情况下，所述加强层可能是多余的。
如从以上描述可以看出的，本发明的第一主要实施例涉及使用导电支撑件，所述支撑件是单层支撑件。举例来说，所述单层支撑件可以是穿孔类型的，例如金属网格。
现将参考图25继续描述第二主要实施例的四个替代性实施例，其中导电支撑件为多层支撑件。所述多层支撑件是实心类型的，尤其与上文所描述的金属网格相反，所述金属网格属于穿孔类型的。在图25及后续中，与图1到13中所展示的机械元件类似的机械元件以相同的参考标号分别增加600、700、800和900来指定。
图25首先以最基本的结构展示多层支撑件605。所述支撑件由例如由聚合物材料制成的两个单独层656和658形成。这些层中的每一个的主平面大体上平行于形成堆叠的不同层的平面。所述支撑件的结构因此类似于印刷电路板(PCB)的结构。
每一层656、658集成至少一个金属插入件，即顶层656集成两个单独插入件657，而底层658集成两个其它单独插入件659。这些插入件被放置成成对的相互接触以形成电连接路径653和654。如在图25中图解展示的，每一电连接路径653、654旨在连接相应接触部件与支撑件605的底面，所述支撑件放置在图25中未展示的能量消耗装置上。
图26和27展示了形成第二主要实施例的一部分的有利替代性实施例。如首先在图26中所展示的，支撑件705由一个安置在另一个下方的多个层形成，在此示例实施例中展示了5个层。
该图从上到下展示了层756，电池堆叠将沉积在该层上。主要由如环氧树脂的聚合物材料制成的层756具有两个插入件757。这些插入件由导电材料，尤其由金属材料制成，且被设计成与电池的阳极触点和相应的阴极触点协作。应注意，由于层756是环氧树脂的，这些插入件757彼此绝缘。
层756正下方是也由例如环氧树脂等聚合物材料制成的层758。层758具有由导电材料制成的两个插入件759，该插入件与第一插入件757电接触。如同层756那样，这些插入件759彼此绝缘。
随后是中间层760，其显著不同于上文所描述的层756和758。更具体地说，所述层760由可由玻璃或无机层等制成的阻隔材料制成，通常类似于形成上文所描述的插入件757和759的阻隔材料。所述层配备有两个环形插入件761，所述环形插入件尤其由如上文所描述的环氧树脂的绝缘材料制成。这些插入件761在其中空中心部分中接收由导电材料制成的圆盘762，所述圆盘放置成与邻近导电插入件759接触。应注意，这些导电圆盘762经由环761彼此绝缘。
最后是图26和27中的底层764和766，所述底层分别与上文所描述的层758和756相同。层764配备有与圆盘762接触的两个插入件765，而底层766具有与前述插入件765接触的两个插入件767。
更具体地如在图27中所展示的，不同导电插入件757、759、762、765和767界定了指定参考标号753、754的导电路径。通过层756、758、764和766或圆盘761彼此绝缘的这些导电路径使得支撑件705的相对的正面能够电连接。一旦已经提供了支撑件705，所述支撑件就抵靠着单元堆叠702的底面放置，且接着执行与上文参考图2到12所描述的那些步骤类似的步骤。
图27展示了接触垫730、740和封装707。在此第二实施例中，加强系统可不同于第一实施例的加强系统8。保护膜708尤其可借助于层压步骤沉积。具有阻隔属性的此类膜例如由并入有无机多层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成；此类适合产品可以是从3M公司购买的超阻隔膜(Ultra Barrier Film)510或超阻隔太阳能膜(Ultra Barrier SolarFilms)510-F。
图27进一步展示了支撑件705、堆叠702、导电垫730和740、封装707和膜708在能量消耗装置1000上的集成。如同第一实施例，在堆叠702处所产生的能量经由接触部件730和740传输到上部插入件757。所述能量接着沿着上文所描述的连接路径753、754传输到能量消耗装置1000。
图28和29展示了所述第二实施例的两个其它替代性实施例。如在图26和27中所展示的替代性实施例中，图28和29中的替代性实施例还集成主要由导电材料制成的中间层860、960。导电层860配备有形状为矩形的两个中空插入件861，且每一个插入件接收中心金属插入件862。相比之下，导电层960具有单个中空插入件961，所述插入件容纳两个金属插入件962，它们通过插入件961的材料963的桥彼此绝缘。
然而，图28和29中展示的支撑件805和905不同于前述支撑件705，不同之处在于所述支撑件805和905由三个层而非五个此类层形成。更具体地说，所述支撑件仅包含放置于中间层860、960的任一侧上的两个主要绝缘层856、956和866、966。在这两个替代性实施例中，如在图25到27中所展示的前述替代性实施例中一样，存在连接支撑件的相对正面的导电路径853、953和854、954。
参考图25到29展示的本发明的第二实施例具有特定优点。更具体地说，例如605到905的多层支撑件具有极小的厚度，有利地小于100μm。此外，所述支撑件具有一定的灵活性，使得其可适应电池尺寸的微小变化(在本说明书的引言中被称作“呼吸效应”)。
如同第一实施例，可同时制备符合所述第二实施例的多个电池，特别地，图26和27中的电池701。为此目的，大型多层框架可用于形成支撑件705的多条线和多个行。因此，接触部件730、740和封装系统707的多个堆叠702被应用到所述框架。还通过辊压来沉积加强框架，以便形成多个膜708。最后，在每一个别电池的纵向和侧向维度两者上进行类似于参考图14所描述的切割。
如同第一实施例，根据不同替代性实施例，例如堆叠702的所述第二实施例的堆叠可放置在所述堆叠的导电支撑件上，例如支撑件705。如上文所描述，所述未涂布堆叠首先可放置于支撑件上，且接着可应用封装且任选地应用加强膜。在不执行附加操作的情况下，已经以不可渗透方式涂布的所述堆叠还可放置于所述堆叠的支撑件上：该可能情况将与图19和20中所公开的教导更接近。最后，可将经涂布的堆叠放置于支撑件上，接着进行附加的封装：该可能情况将与图21中所公开的教导更接近。
根据附加的且尤其有利的替代性实施例，串联或并联的多个电池可放置在相同支撑件上。这些电池因此安置在共同的封装系统之下。并联组合电池已经是已知的，然而根据现有技术，电池的总厚度在工业上受到切割可能性的限制。根据本发明，可以通过切割两个更薄的电池并且在相同的封装系统中将所述电池连接到彼此来增加电池的容量。这比制备两个单独的封装系统要便宜。
类似地，与由单元电池传输的电压相比，某些电子电路需要更高的操作电压。根据本发明，两个或更多个电池可在同一封装系统下串联。
根据另一实施例，并联的微电池与超电容器和/或电容器可在相同封装系统下组合。优选地，在此类组合中，电容器和/或超电容器的操作电压高于电池的最大电压。在两个组件并联安装的情况下，微电池因此为电容器充电，这可在电流需求最高时辅助电池供应电流。该微电池优选地可再充电。
根据另一个实施例，并联安装的组件可以是电压不同的化学物质不同的两个微电池；这些微电池都可以是可再充电的，但是还可能组合一次电池与二次电池，例如将高容量一次电池与小的大功率二次电池组合。
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。特别地，所述电池可经设计和设定尺寸以便具有：
-小于或等于约1mA h的容量(通常称为“微电池”)，
-或具有大于约1mA h到约1A h的容量(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，微电池经设计成与制造微电子件的方法兼容。
可生产具备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，所述液体或糊相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体的，
-或具有浸渍多孔层(即，具有开放孔隙网络的层，所述孔隙可用液体或糊相浸渍，这使得这些层具有湿润属性)。

Claims (25)

1.一种电池类型的电化学装置，包括：
-所谓的单元堆叠(2)，其由至少一个单元电池形成，每一单元电池依次包括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电解质的隔离层、至少一个阴极层和至少一个阴极集电基板，
所述单元堆叠界定六个面，即，两个彼此相对的所谓正面(21和22)，其大体上平行于所述阳极层、所述电解质材料层和所述阴极层，以及彼此成对相对的，尤其是彼此成对平行的，四个所谓的侧面(23到26)，
-阳极接触构件(30)，
-阴极接触构件(40)，
-密封构件(7)，其能够保护所述堆叠，
其特征在于，该装置进一步包括：
-电连接支撑件(5)，其至少部分由导电材料制成，设置在所述单元堆叠的第一正面(12)附近，
-电绝缘构件(53，54)，使得所述电连接支撑件(5)的两个远端区域(56，57)能够彼此绝缘，
所述阳极接触构件(30)允许所述单元堆叠的第一侧面(23)电连接到所述电连接支撑件(5)，以及
所述阴极接触构件(40)允许所述单元堆叠的与所述第一侧面相对的第二侧面(24)电连接到所述电连接支撑件(5)。
2.根据前一权利要求所述的装置，其中所述不可渗透密封构件包括封装系统(7)。
3.根据前一权利要求所述的装置，其中所述封装系统(7)覆盖所述单元堆叠的另一正面(11)、所述阳极接触构件、所述阴极接触构件，且至少部分地覆盖所述电连接支撑件(5)的面向所述单位堆叠的面(51)。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其中所述封装系统覆盖所述单元堆叠的相对的正面，以及所述堆叠的未被所述阳极接触构件和所述阴极接触构件覆盖的侧面，
所述封装系统进一步任选地占据所述电绝缘构件(53，54)的全部或部分以及将所述支撑件与所述单元堆叠的第一正面分离的中间空间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述不可渗透密封构件包括所述阳极接触构件和/或所述阴极接触构件。
6.根据权利要求4和5所述的装置，其中所述密封构件一方面包括覆盖所述堆叠的两个第一侧面的所述接触构件，且另一方面包括覆盖所述堆叠的另两个侧面以及所述堆叠的两个正面的封装系统。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的装置，进一步包括机械加强系统(8)，其覆盖与所述电连接支撑件(5)相对的所述封装系统。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述电连接支撑件是单层类型的，特别是金属网格或硅夹层。
9.根据前一权利要求所述的装置，其中所述电绝缘构件包括在所述单层类型的电连接支撑件中形成的一个或多个自由空间，这些自由空间能够是空的或填充电绝缘材料的，所述电连接支撑件的远端连接区域放置在这些自由空间的任一侧上。
10.根据前一权利要求所述的装置，其中所述电连接支撑件包括在设置所述远端连接区域的任一侧上的单个自由空间。
11.根据权利要求9所述的装置，其中所述支撑件包括两个自由空间，在所述自由空间之间设置所述电连接支撑件的中心底板。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述电连接支撑件是多层类型的且包括一个安置在另一个下方的多个层，该支撑件尤其是印刷电路板类型的。
13.根据前一权利要求所述的装置，其中多层支撑件的每一层包括至少一个导电区和至少一个绝缘区，不同层的所述导电区形成能够分别将所述阳极接触构件和所述阴极接触构件连接到所述支撑件的与所述堆叠相对的面的电连接路径，而所述绝缘区形成所述电绝缘构件。
14.根据权利要求2至13中任一项所述的装置，其中所述封装系统选自：
-致密无机膜，其通过选自以下的技术沉积：ALD、PECVD或HDPCVD，所述膜的总厚度小于5μm且优选地小于2μm，或
-一连串无机膜，其总厚度小于5μm、优选地小于2μm，或
-一连串有机膜和无机膜，其总厚度小于20μm，优选地小于10μm。
15.根据权利要求7至14中任一项所述的装置，其中所述机械加强系统选自：
-树脂和矿物填料，其中所述树脂能由简单聚合物或具有聚合物基质的聚合物组成，优选地为环氧树脂或丙烯酸酯聚合物，且所述矿物填料能由颗粒、薄片或玻璃纤维组成；
-低熔点玻璃，其优选地选自由以下形成的组：SiO2-B2O3玻璃；Bi2O3-B2O3玻璃、ZnO-Bi2O3-B2O3玻璃、TeO2-V2O5玻璃和PbO-SiO2玻璃；
-通过辊压制备的膜。
16.根据前述权利要求中任一项所述的装置，进一步包括刚性连接构件(6)，其能使得所述单元堆叠的所述正面中的一个(21)刚性地连接到所述电连接支撑件(5)。
17.根据前一权利要求所述的装置，其中所述刚性连接构件包括不导电粘合剂层(6)。
18.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述阳极电接触构件或所述阴极电接触构件包括导电粘合剂。
19.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述阳极电接触构件或所述阴极电接触构件包括金属箔。
20.一种制造根据前述权利要求中任一项所述的电池类型的电化学装置的方法，
所述方法包括：
-将所述电连接支撑件(5)放置在所述单元堆叠的所述第一正面(12)附近，
-使所述电连接支撑件(5)的两个远端区域(56，57)彼此绝缘，
-将所述单元堆叠的所述第一侧面(23)电连接到所述电连接支撑件(5)，
-将所述单元堆叠的与所述第一侧面相对的所述第二侧面(24)电连接到所述电连接支撑件(5)，
-涂布所述不可渗透的密封构件。
21.根据前一权利要求所述的方法，其中在所述电连接支撑件已经放置在所述单元堆叠的所述第一正面附近之后，涂布所述不可渗透的密封构件。
22.根据权利要求20所述的方法，其中在所述电连接支撑件放置在所述单元堆叠的所述第一正面附近之前，涂布所述不可渗透的密封构件的至少一部分。
23.根据前一权利要求所述的方法，其中在所述电连接支撑件放置在所述单元堆叠的所述第一正面附近之前，涂布所述不可渗透的密封构件的至少一个第一层，接着在所述电连接支撑件已放置在所述第一正面附近之后，涂布所述不可渗透的密封构件的至少一个第二层。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：
-供应旨在用于形成多个支撑件(5)的框架(105)
-将所述框架放置在多个单元堆叠的所述第一正面附近，这些堆叠以多条线和/或多个行布置，
-在这些堆叠的纵向方向和/或侧向方向上进行至少一次切割，尤其是多次切割，以形成多个电化学装置。
25.一种电能消耗装置(1000)，所述装置包括主体(1002)和根据权利要求1至19中任一项所述的电化学装置(1)，所述电化学装置能够将电能供应到所述电能消耗装置，并且所述电化学装置的所述电连接支撑件(5)被紧固到所述主体。
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