FR2960706A1 - Procede et dispositif pour fabriquer une batterie en couche mince - Google Patents

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Abstract

Procédé de fabrication d'une batterie en couche mince consistant à partir des structures de support (102), à appliquer un premier flux non masqué d'un premier matériau d'électrode sur la structure de support pour développer une première couche d'électrode, à appliquer un second flux non masqué de matériau de batterie pour développer une couche de batterie (106) et appliquer un troisième flux non masqué avec le matériau de la seconde électrode pour développer la seconde électrode (108). Les étapes d'application peuvent être répétées pour fabriquer une batterie en couche mince composée d'une première couche (104), de plusieurs couches de batterie (106) et d'une ou plusieurs secondes électrodes (108).

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une batterie en couche mince ainsi qu'un dispositif pour la fabrication d'une telle batterie sur une structure de support, ainsi qu'un accumulateur d'énergie comportant une telle batterie. Par convention, une telle batterie formée de plusieurs couches sera appelée "batterie en couche mince". Etat de la technique Les accumulateurs ions-lithium ou lithium-ions, ont une densité de puissance considérablement plus élevée que celle des autres batteries rechargeables. Des procédés de fabrication de semi-conducteurs permettent de fabriquer des batteries en technique des couches minces comme cela est par exemple décrit dans le document Bates et al., Rechargeable solid state lithium ion batteries, Proc. IEEE MMEMS Conf., 1993. Toutefois, ces batteries ont une puissance plus réduite. Dans le cas des batteries 3D, ainsi évoquées, on a un substrat structuré qui reçoit la surface utile pliée pour les batteries en couche mince comme cela est décrit par exemple dans le document Long et al., Three-Dimensional Battery Architectures, Chem. Rev. 104, 2004. Ainsi, pour une même surface de base du substrat, on dispose d'une capacité multipliée par exemple par 40 pour le stockage et de plus la charge accumulée peut être accumulée plus rapidement et être aussi fournie dans les mêmes conditions, plus rapidement. On dispose ainsi d'une puissance plus importante. Les batteries en couche mince peuvent utiliser soit un substrat plan non conducteur, soit un substrat plan non conducteur muni de structures, par exemple des structures Si passivées que l'on réalise par tranchage du silicium Si suivi de l'isolation et de la passivation, par exemple par une oxydation thermique. Cette augmentation de la surface réalisée par le substrat dans les couches de batterie, augmente la surface des batteries dites 3D et augmente ainsi la capacité. Le substrat muni de la couche isolante recevra de manière caractéristique, ensuite, un matériau collecteur de courant, par exemple PT, ou une couche de cathode par exemple
2 LiCoO2 pour l'électrolyte tel que par exemple le Li-polymère ainsi qu'une autre électrode, par exemple en aluminium Al ou en graphite. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une batterie en couche mince, caractérisé par les étapes suivantes : - utiliser une structure porteuse, - appliquer un premier flux non masqué d'un premier matériau d'électrode sur la structure de support pour développer une première couche d'électrode sur la structure de support, - appliquer un second flux non masqué d'un matériau de batterie sur la structure de support pour développer une couche de batterie sur la première couche d'électrode, - appliquer un troisième flux non masqué d'un second matériau d'électrode sur la structure de support pour développer une seconde couche d'électrode sur la couche de batterie, et - répéter les étapes d'application ci-dessus pour réaliser une batterie en couche mince composée d'une ou plusieurs des couches d'électrode, de plusieurs couches de batterie et de secondes couches d'électrode. Ainsi, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une batterie en couche mince, ainsi qu'une barrière pour une structure de support pour réaliser une batterie en couche mince, ainsi qu'un accumulateur d'énergie.
L'invention repose sur la constatation que l'on pouvait augmenter la capacité des batteries en couche mince par le branchement en parallèle ou en série de différentes cellules à l'intérieur de la batterie en couche mince. En même temps, cela permet de réduire de manière significative le coût de fabrication par capacité pour une batterie en couche mince. L'invention utilise également plusieurs couches de matériau d'électrode et de batterie pour réaliser des cellules séparées à l'intérieur de la batterie en couche mince et qui permettent d'appliquer différents procédés de fabrication de la batterie par un dépôt à résolution locale ou par un enlèvement in-situ.
3 L'invention permet également d'augmenter la surface qui ne réalise non seulement dans le matériau de support, mais en plus ou exclusivement, dans le matériau des électrodes. On utilise ainsi une couche métallique ayant une porosité de surface ou une porosité traversante, en restant conductrice, par exemple une mousse de platine ou un revêtement de platine, mais également une couche d'aluminium rendue rugueuse par un procédé électrolytique. On peut également utiliser des nanocâbles ou des nanotubes ayant aussi des surfaces superficielles très grandes pour le matériau des électrodes. L'invention utilise également une couche d'isolation continue ou structurée sur ou autour de laquelle le matériau des électrodes permet d'avoir une très grande densité d'énergie et une souplesse de structure des batteries. Les batteries en couche mince sont en général formées d'un substrat, par exemple en silicium le cas échéant avec une mise en structure pour agrandir la surface et constituer une batterie dite 3D, une couche d'isolation si le substrat est conducteur, un matériau collecteur de courant, par exemple du PT, une couche de cathode, par exemple LiCoO2, l'électrolyte par exemple un polymère de lithium Li-po, ainsi qu'une autre électrode, par exemple en graphite ou en aluminium.
On augmente par exemple la capacité de stockage de la batterie en couche mince en combinant différentes couches de batterie. Cela se réalise de manière très simple ; il suffit de déposer plusieurs batteries l'une sur l'autre. L'augmentation de la capacité s'obtient toutefois ici par une augmentation de la tension qui croît rapidement avec le nombre de couches et qui conduit rapidement les matériaux disponibles jusqu'à leur limite d'utilisation et peut ainsi être facilement mise à l'échelle. Un branchement en parallèle de cellules superposées nécessite une mise en contact compliquée pour les procédés de fabrication requis, comme cela a été décrit dans le cadre de la présente invention.
En d'autres termes et comme déjà décrit ci-dessus, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une batterie en couche mince. Selon le procédé, on utilise une structure de support sur laquelle on applique un premier flux non masqué d'un premier matériau d'électrode pour développer une première couche d'électrode, on applique un second flux non masqué d'un matériau de batterie sur
4 cette structure de support et former une couche de batterie. Puis, on applique un second flux non masqué d'un second matériau d'électrode sur la structure de support pour développer une seconde couche d'électrode sur la couche de batterie et on répète les opérations pour former une batterie en couche mince composée d'un ou plusieurs ensembles comprenant une première couche d'électrode, une couche de batterie et une seconde couche d'électrode. Le procédé selon l'invention réalise une structure stratifiée de couches d'électrode et de couches de batterie. Les couches voisines peuvent être adjacentes par leur surface principale, c'est-à-dire se superposer, par exemple sous la forme de piles. Les différentes couches peuvent être déposées successivement et en alternance sur la structure de support, par exemple sur des couches qui sont déjà déposées sur la structure de support, de façon à obtenir un ensemble de cellules de batterie séparées que l'on peut de nouveau réunir et obtenir une batterie en couche mince composée de plusieurs cellules séparées. Les couches d'électrode sont réalisées en un matériau électroconducteur. La couche de batterie comporte un électrolyte. Entre deux couches d'électrode, différentes, on applique chaque fois une couche de batterie pour former une cellule de batterie. Les couches d'électrode peuvent s'utiliser pour réunir par branchement les cellules de batterie. La structure de support peut être un substrat constituant une couche de base sur laquelle on applique d'autres couches. L'application peut se faire par un procédé approprié, par exemple par un procédé de dépôt. L'expression "application sans utiliser de masque", peut signifier que le matériau à déposer, arrive sur la structure de support sans être structuré. L'expression "sans être structuré" signifie ici que l'on n'utilise pas de masque et notamment pas de masque temporaire pour structurer le flux de matériau à appliquer avant qu'il n'arrive sur la structure de support et limiter ainsi son extension surfacique. Selon un mode de réalisation, on exécute l'ordre des étapes d'application de façon à développer au moins une couche de batterie sur une première couche d'électrode et au moins une autre couche de batterie sur une seconde couche d'électrode. Si les couches de batterie appliquées successivement sont mises en place en alternance sur une première couche d'électrode et sur une seconde couche d'électrode, on aura entre deux couches d'électrode voisines, chaque fois une couche de batterie. Cela évite une isolation électrique 5 qui serait nécessaire au cas contraire entre des couches d'électrode voisines. Si toutefois il faut des couches d'isolation (ou couches isolantes), on peut utiliser une étape consistant à appliquer un quatrième flux de matériau isolant, non masqué, sur la structure de support. Cela permet par exemple d'appliquer une couche isolante sur la première couche d'électrode ou sur la seconde couche d'électrode. La couche isolante permet d'assurer l'isolation électrique entre une première et une seconde couche d'électrode directement voisines. L'application du premier et/ou du second matériau d'électrode, se fait pour que la première et/ ou la seconde couche d'électrode présentent une structure poreuse. La structure poreuse peut résulter d'une propriété particulière du matériau d'électrode ou du procédé d'application particulier. La structure poreuse permet d'augmenter la surface de la couche d'électrode respective. Cela simplifie la structure et réduit ainsi les coûts de fabrication de la batterie en couche mince. En même temps, on augmente la densité d'occupation et la capacité d'accumulation. Selon une caractéristique, le procédé de l'invention comprend une étape de dégagement des zones d'extrémité des premières couches d'électrode et/ou des zones d'extrémité des secondes couches d'électrode. Dans une étape de branchement, on peut mettre en contact les zones d'extrémité des premières couches d'électrode et/ou les zones d'extrémité des secondes couches d'électrode. Les zones d'extrémité peuvent se situer sur les petits côtés des couches respectives. Les zones d'extrémité des premières couches d'électrode peuvent se trouver en regard des zones d'extrémité respectives des secondes couches d'électrode. En dégageant, on enlève la matière qui entoure les zones d'extrémité. On peut par exemple enlever les zones d'extrémité des couches de batterie voisines ou des autres couches d'électrode. Le dégagement se fait par exemple par un procédé de
6 gravure chimique ou physique, un procédé au plasma ou encor un traitement électrochimique. La mise en contact consiste à relier électriquement les zones d'extrémité ainsi dégagées. La mise en contact ou branchement des zones d'extrémité des couches d'électrode peut se faire par un procédé de fabrication in-situ, ce qui évite toute étape de positionnement de la batterie en couche mince. Selon ce mode de réalisation, après un dépôt non structuré du matériau constituant les couches, on effectue un dégagement sélectif des électrodes. Selon un autre mode de réalisation, la structure de support a une surface de base avec une première barrière et en face de celle-ci, une seconde barrière. L'application du premier flux de matériau, non masqué, peut se faire en biais par-dessus la première barrière sur la surface de base. L'application du troisième flux de matière non masquée, peut se faire en biais par-dessus la seconde barrière sur la surface de base. Les barrières peuvent venir en saillie de la surface de base et constituer des parois. Par exemple, les barrières peuvent constituer des sortes de tourelles. Les barrières sont reliées solidairement à la structure de support. En variante, la structure de support peut comporter une cavité sous la forme d'une cuvette. La surface de base sera alors constituée par le fond de la cuvette et les parois constitueront les barrières. L'application des couches se fait de façon que la structure stratifiée de la batterie en couche mince, se fasse dans l'espace intermédiaire entre la première et la seconde barrière. Comme les matériaux des électrodes sont appliqués chaque fois en biais, les barrières constituent des masques d'ombrage (c'est-à-dire des masques projetant leur ombre) pour le matériau des électrodes qui arrive chaque fois d'un côté non situé dans l'espace intermédiaire entre les barrières. Cela permet de structurer les couches d'électrode sans nécessiter de masque qu'il faudrait par exemple remplacer pour chaque nouvelle couche d'électrode. Les masques pour structurer le matériau d'électrode et les couches formées par le matériau d'électrode, sont ainsi réalisés par les barrières, c'est-à-dire par la structure du matériau de support sur lequel on construit la batterie en couche mince. Grâce à l'effet d'ombrage ou de projection d'ombre réalisé par les barrières, on masque le flux de matière respectif après son contact avec la structure
7 de support ou les barrières faisant partie de la structure de support. De plus, lorsqu'on applique le matériau d'électrode, on peut réaliser à chaque fois une couche de contact sur les zones des parois des barrières qui sont adjacentes aux mêmes couches d'électrode que celles pour lesquelles on réalise le contact. L'application du second flux non masqué, peut également se faire perpendiculairement à la structure de support. Cela permet d'appliquer le matériau de batterie sur l'espace intermédiaire entre les barrières, de sorte que les barrières ne constituent pas, dans ces conditions, de masques d'ombrage pour le flux du matériau de batterie. Les couches de batterie ne s'étendent pas ainsi sur toute la surface comprise entre les barrières. La présente invention développe en outre une barrière pour une structure de support servant à fabriquer une batterie en couche mince et ayant les caractéristiques suivantes : - une première barrière partielle et une seconde barrière partielle installées sur la surface de base de la structure de support et séparées l'une de l'autre par un certain intervalle, - réaliser une première couche de contact électroconductrice sur le côté de la première barrière partielle sur le côté opposé à la surface de base, - développer une seconde couche de contact électroconductrice sur un côté de la seconde barrière partielle à l'opposé de la surface de base, - réaliser une couverture isolante sur la première et la seconde surface de contact et chevauchant l'espace intermédiaire. La structure de support peut comporter plusieurs barrières les unes à côté des autres. Entre chaque fois deux barrières, il subsiste un espace intermédiaire dans lequel on peut appliquer les couches formant une batterie en couche mince. On peut ainsi réaliser un procédé selon l'invention de fabrication d'une batterie en couche mince selon lequel le matériau des électrodes est appliqué en biais par-dessus les barrières qui constituent des masques par l'ombre qu'elles projettent pour le matériau des électrodes. L'espace intermédiaire peut développer une zone d'isolation électrique entre les barrières partielles.
Les couches de contact peuvent être prévues pour un branchement
8 ultérieur de la batterie en couche mince. Le recouvrement isolant facilite l'enlèvement des couches inutiles qui sont déposées sur les barrières au cours du procédé de fabrication de la batterie en couche mince.
Selon un développement de la barrière selon l'invention, la première barrière partielle comporte un dégagement le long d'une surface latérale. Le dégagement reçoit un branchement électrique passant par une ouverture de la surface de base. A l'aide de ce branchement de contact, on relie le côté arrière de la batterie en couche mince. La présente invention développe également un accumulateur d'énergie caractérisé par : - une première électrode en métal et ayant une structure superficielle poreuse, - une seconde électrode, et - une couche de matrice installée entre une première et une seconde électrode et qui est reliée à la structure de surface poreuse de la première électrode. L'accumulateur d'énergie peut par exemple être réalisé sous la forme d'une batterie en couche mince. Grâce à la structure de surface poreuse, on augmente la densité d'énergie de l'accumulateur. Par exemple, la première électrode peut être en platine ou en aluminium. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de procédé de fabrication d'une batterie en couche mince ainsi que d'une batterie obtenue, représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre une vue en coupe schématique d'un premier exemple de réalisation d'une batterie en couche mince selon l'invention, - la figure 2 montre une vue en coupe schématique d'un autre exemple de réalisation d'une batterie en couche mince selon l'invention,
9 - la figure 3 montre un diagramme de l'exécution du procédé de fabrication d'une batterie en couche mince selon un exemple de réalisation de l'invention, - les figures 4a-4c montrent différentes étapes de fabrication d'une batterie en couche mince selon un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 5 montre schématiquement un procédé de fabrication d'une batterie en couche mince selon un autre exemple de réalisation de l'invention, - la figure 6 montre schématiquement une batterie en couche mince en cours de fabrication, selon un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 7 montre une barrière pour réaliser une batterie en couche mince selon un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 8 montre une vue en coupe schématique d'un autre exemple de réalisation d'une batterie en couche mince selon l'invention, - la figure 9 est une vue en coupe schématique d'un autre exemple de réalisation d'une batterie en couche mince selon l'invention.
Description de modes de réalisation de l'invention Dans la description des exemples de réalisation préférentiels de l'invention, on utilisera les mêmes références pour désigner des mêmes éléments et des éléments de même fonction dans les différentes figures et leur description ne sera pas nécessairement répétée. La figure 1 est une vue en coupe schématique d'une batterie en couche mince composée de cellules de batterie branchées en parallèle et correspondant à un exemple de réalisation de l'invention. La batterie en couche mince comporte trois cellules de batterie séparées.
Ces cellules sont empilées les unes sur les autres sur une structure de support 102. Chacune des cellules séparées a une première couche d'électrode 104, une couche de batterie 106 et une seconde couche d'électrode 108. Les couches d'électrode 104, 108, voisines, sont séparées l'une de l'autre par une couche isolante. La structure de support 102 constitue une surface de base. Les couches 104, 106, 108
l0 des trois cellules séparées de la batterie sont alignées parallèlement à la surface de base. Les couches 104, 105, 108 d'une cellule séparée, sont directement adjacentes respectivement les unes aux autres. Les trois cellules séparées de la batterie sont branchées en série. Pour cela, les premières couches d'électrode 104 des trois cellules de batterie sont reliées électriquement par un premier contact traversant 110. De façon correspondante, les secondes couches d'électrode 108 des trois cellules séparées, sont reliées électriquement par un second contact traversant 112. io Les couches de batterie 106 des trois cellules séparées, ont chacune la même surface et sont alignées les unes par rapport aux autres. Sur le côté tourné vers la structure de support 102, les couches de batterie 106 sont couvertes complètement par la première couche d'électrode 104 respective adjacente. Sur le côté opposé à la structure 15 de support 102, les couches de batterie 106 sont complètement couvertes par la seconde couche d'électrode 108 directement adjacente. Les premières couches d'électrode 104 couvrent les couches de batterie 106 en débordant en direction du premier contact traversant 110. Le premier contact traversant 110 relie les premières couches d'électrode 20 104 par leur segment d'extrémité qui dépasse des couches de batterie 106 et fait partie des premières couches d'électrode 104. De façon correspondante, les secondes couches d'électrode 108 débordent des couches de batterie 106 en direction du second contact traversant 112. Le second contact traversant 112 relie les secondes couches d'électrode 25 108 par le segment d'extrémité des secondes couches d'électrode 108 qui dépasse des couches de batterie 106. Les contacts traversants 110, 112, sont perpendiculaires à la structure de support 102 et sont réalisés sur les côtés opposés de la pile de couches constituant la batterie en couche mince. 30 La structure de support 102 peut être réalisée sous la forme d'un substrat de support. Les premières couches d'électrode 104 constituent une première électrode de batterie et les secondes couches d'électrode 108 constituent une seconde électrode de batterie. Dans le segment de la batterie en couche mince autour du premier contact 35 traversant 110, il y a une zone qui n'est constituée que par les
11 premières électrodes 104 et le premier contact traversant 110. Dans le segment de la batterie en couche mince autour du second contact traversant 112, il y a une zone avec seulement les secondes électrodes 108 et le second contact traversant 112. Les espaces intermédiaires entre les couches 104, 106, 108 et les contacts traversants 110, 112, sont passivés ou sont garnis d'un matériau isolant. Sur le côté en regard du substrat de support 102, la surface de la batterie en couche mince, peut également être revêtue d'une isolation. Les contacts traversants 110, 112 peuvent passer à travers l'isolation supérieure de façon à brancher la batterie en couche mince à l'aide des contacts traversants 110, 112. Des contacts traversants 110, 112 peuvent arriver jusque dans le substrat de support 102 ou ne s'étendre que jusque dans la couche d'électrode 104, 108 la plus proche du substrat de support 102. La batterie en couche mince telle que présentée, peut avoir un nombre supérieur ou inférieur à trois cellules de batterie séparées comme cela est représenté. La figure 1 montre un exemple de structure d'une batterie en couche mince ayant trois cellules séparées branchées en parallèle. Ces cellules sont séparées l'une de l'autre par des couches d'isolation. Dans la structure présentée, les différentes cellules sont reliées les unes aux autres par des contacts traversants 110, 112. Les contacts traversants 110, 112 peuvent constituer en même temps, le contact à la surface du dispositif de batterie ou encore comme cela est le cas pour le second contact traversant 112, ne toucher que le substrat de support 102 ou le traverser. Il est avantageux d'utiliser des couches d'isolation formées ou déposées à la surface d'une couche d'électrode 104, 108. La figure 2 montre une section schématique d'une batterie en couche mince avec des cellules de batterie branchées en parallèle et correspondant à un autre exemple de réalisation de l'invention. La batterie en couche mince de cet exemple comporte cinq cellules séparées formant la batterie. Ces cellules sont empilées les unes sur les autres sur la structure de support 102. Chacune des cellules séparées a, comme dans le premier exemple de réalisation présenté à la figure 1, une première couche d'électrode 104, une couche
12 de batterie 106 et une seconde couche d'électrode 108. Les cellules séparées, voisines, sont séparées chaque fois par une couche d'électrode 104, 108. De façon correspondante, les cellules séparées, voisines, ont une structure de couche chaque fois inversée. Les couches de batterie 106 sont installées dans l'ordre inverse. Par exemple, la cellule séparée la plus proche du substrat de support 102, se compose de la première couche d'électrode 104, la plus basse sur laquelle se trouve la couche de batterie 106 et sur celle-ci, la seconde couche d'électrode 108. La cellule séparée installée au-dessus de la précédente, comporte en partie basse, la seconde couche d'électrode 108 qui fait fonction en même temps de la seconde couche d'électrode 108 pour la batterie séparée qui se trouve directement en dessous. Ensuite, on a la couche de batterie 106 et sur celle-ci la première couche d'électrode 104. De cette manière, on évite les couches d'isolation entre les couches d'électrode 104, 108 successives. Entre le substrat de support 102 et la première couche d'électrode 104 la plus basse, on peut toujours avoir une couche isolante. La couche isolante peut être réalisée par passivation ou à l'aide d'un matériau isolant. Le contact entre les couches d'électrode 104, 108 se fait comme dans l'exemple de réalisation de la figure 1 à l'aide de contacts traversants 110, 112. Selon cet exemple de réalisation, le premier contact traversant 110 est prévu au bord extérieur de la batterie en couche mince 106. Le premier contact traversant 110 sur le côté extérieur en regard des couches 104, 106, 108, n'est pas revêtu d'un isolant. Ainsi, le premier contact traversant 110, constitue une liaison extérieure de la première électrode 104. Dans le segment de la batterie en couche mince autour du second contact traversant 112, il y a une zone qui se compose seulement des secondes électrodes 108 et du second contact traversant 112. La batterie en couche mince présentée peut avoir un nombre de cellules séparées inférieur ou supérieur aux cinq cellules séparées de batterie présentées dans le dessin. Comme simplification par rapport à l'exemple de réalisation de la figure 1, dans le cas de l'exemple de réalisation de la figure 2, on supprime l'isolation entre les différentes électrodes 104, 108 des cellules séparées à l'endroit des couches de batterie 106 ; les
13 couches de batterie 106 peuvent être appliquées dans l'ordre approprié entre toutes les électrodes 104, 108. La figure 2 montre en outre une possibilité de brancher les batteries par le côté extérieur. La figure 3 montre un schéma d'exécution d'un procédé de fabrication d'une batterie en couche mince selon un exemple de réalisation de l'invention. Le procédé peut s'appliquer pour fabriquer les batteries en couche mince des figures 1 et 2. Dans une première étape de procédé 302, on prend une structure de support. La structure de support encore appelée substrat de support, peut avoir une surface plane ou une surface munie d'une structure. Dans les étapes 304, 306, 308 suivantes, on applique successivement les différentes couches sur la structure de support de façon que les différentes couches se superposent. Les différentes couches peuvent être appliquées de manière non structurée. Cela signifie que le flux de matériau appliqué chaque fois pour former les différentes couches, n'est pas appliqué à travers un masque, mais est appliqué sur la structure de support non masquée pour y former des couches. Le flux de matière peut arriver perpendiculairement à la structure de support. Dans l'étape 304, on applique un premier matériau d'électrode pour former une première couche d'électrode. Dans l'étape 306, on applique un matériau de batterie pour constituer une couche d'électrode. Dans l'étape 308, on applique un second matériau d'électrode pour former une seconde couche d'électrode. Les étapes 304, 306, 308, peuvent être exécutées dans n'importe quel ordre et se répéter pour réaliser par exemple les structures stratifiées présentées aux figures 1 et 2. Entre les différentes étapes 304, 306, 308, on peut effectuer une étape consistant à appliquer une couche d'isolation. Dans l'étape 310, on dégage les segments d'extrémité des couches d'électrode formées dans les étapes 304, 308 et on les met en contact comme cela sera décrit de façon plus détaillée à l'aide des figures 4a-4c. Les figures 4a-4c montrent en partie une batterie en couche mince dans différentes étapes de fabrication selon un exemple de réalisation de la présente invention. On a notamment présenté les
14 étapes de fabrication au cours desquelles on dégage les couches d'électrode et on les branche. La figure 4a est une vue en coupe d'une structure stratifiée d'une batterie en couche mince. Le système de couche (système de strates), peut correspondre à la batterie en couche mince décrite à la figure 2. On a présenté un substrat de support 102 sur lequel il y a une première couche d'électrode 104, puis une couche de batterie 106, une seconde couche d'électrode 108 et ensuite de nouveau une couche de batterie 106, une première couche d'électrode 104 et ainsi de suite. Entre la première couche d'électrode 104 inférieure et le substrat de support 102 ainsi que sur la seconde couche d'électrode 108 supérieure, on peut de nouveau prévoir une couche d'isolation. Les couches peuvent être réalisées comme cela a été décrit ci-dessus à l'aide des étapes de procédé de la figure 3. En particulier, les couches 104, 106, 108, peuvent être déposées sans recevoir de structure. Les couches 104, 106, 108 s'arrêtent au moins à un bord, de manière régulière, pour former un bord droit. Le substrat de support 102 peut dépasser de cette zone de bord. La zone de bord peut être découpée de sorte qu'à partir d'une structure stratifiée, par exemple non structurée, on obtient une pile de couches coupées comme le montre la figure 4a. La figure 4b montre la pile de couches de la figure 4a dont les premières électrodes 104 ont été dégagées ainsi qu'une couche d'isolation. Les zones d'extrémité des premières couches d'électrode 104 sont dégagées sélectivement et dépassent de l'extrémité des couches de batterie 106 et des secondes couches d'électrode 108. Pour faire ce dégagement, on peut usiner la zone de bord rectiligne présentée à la figure 4a en enlevant les segments d'extrémité des couches de batterie 106 et des secondes couches d'électrode 108. Les espaces libres ainsi formés, peuvent être remplis d'une matière d'isolation pour avoir de nouveau une zone de bord rectiligne. La figure 4c montre la pile couches de la figure 4b avec les premières électrodes 104 reliées. On peut pour cela appliquer une couche de contact 110 électroconductrice sur la zone de bord rectiligne et la relier électriquement aux extrémités des premières couches
15 d'électrode 104. La couche de contact 110 peut être réalisée sous la forme d'un ruban marginal ou d'un contact traversant. Ainsi, les figures 4a-4c montrent schématiquement un procédé de fabrication d'un contact 110 pour les cellules branchées en parallèle d'une batterie en couche mince. En particulier, pour un contact 110 situé à l'extérieur, les couches d'isolation ne sont pas nécessairement déposées pendant la réalisation de la structure stratifiée de la batterie car elles peuvent être réalisées par un procédé approprié comme cela est par exemple présenté à l'aide des figures 4a-4c, aux endroits appropriés. Cela peut se faire par exemple par découpe (figure 4a) de la pile stratifiée à l'aide d'un laser et/ ou d'une opération suivante de gravure thermique, chimique ou physique, ou un procédé par plasma ou un traitement électrochimique (figure 4b). En répétant ce procédé et le cas échéant en modifiant les paramètres, on pourra dégager sélectivement les matériaux d'électrode différents pour relier les anodes et les cathodes et en même temps former des couches d'isolation ou les réaliser ensuite. Le grand avantage de ce procédé est d'occuper une grande surface de manière continue avec les couches constituant la structure de la batterie en couche mince par exemple, sur une plaquette Si. En découpant de façon appropriée et en utilisant un procédé de branchement, on pourra réaliser en même temps un grand nombre de batteries distinctes. On peut également réaliser in-situ par exemple avec un laser, les coupes d'isolation appropriées et ensuite brancher les différents types d'électrodes par frittage par laser à travers les différentes couches d'électrode 104, 108 et les couches d'électrolyte. La figure 5 montre un schéma du déroulement d'un procédé de fabrication d'une batterie en couche mince selon un autre exemple de réalisation de la présente invention. On utilise pour cela une structure de support ayant un ou plusieurs masques reliés rigidement et à l'aide desquels on structure la matière de l'électrode, comme cela est présenté à la figure 6. Dans une première étape 502 du procédé, on prend une structure de support. La structure de support encore appelée substrat
16 de support peut avoir une surface plane ou une surface munie de structures. Dans les étapes suivantes 504, 506, 508, on peut appliquer successivement les différentes couches sur la structure de support pour que ces différentes couches se superposent. Les différentes couches peuvent être appliquées de manière non structurée sur la structure de support ou encore être structurées sur celle-ci ou se mettre sur des couches se trouvant déjà sur la structure de support. Cela signifie qu'un flux de matière à l'aide duquel on réalise les différentes couches, ne passe pas à travers un masque, mais arrive sur la structure de support non masquée ou sur les structures réalisées sur la structure de support ou sur des couches. Le flux de matière peut arriver dans des directions différentes sur la structure de support. Dans l'étape 504, on applique une première matière d'électrode pour former une première couche d'électrode. La première matière d'électrode peut être appliquée suivant une certaine direction par rapport à la surface de base de la structure de support qui correspond à un angle différent de 90°, c'est-à-dire suivant une direction inclinée, par exemple selon un angle compris entre 30° et 70°. La première matière d'électrode est structurée par un masque (masque d'ombrage) qui est formé par la surface supérieure ou la structure de support. Le flux de la matière de la première électrode qui traverse le masque d'ombrage, peut arriver dans la forme structurée au niveau de la structure de support sur laquelle on applique les couches formant la batterie en couche mince. Dans l'étape 506, on applique un matériau formant la couche de batterie pour développer une couche de batterie. Le matériau de la couche de batterie peut être appliqué perpendiculairement suivant un angle de 90° ou par exemple voisin de 90° par rapport à la surface de base du substrat de support. Dans l'étape 508, on applique un second matériau d'électrode pour développer une seconde couche d'électrode. La seconde matière d'électrode peut être appliquée suivant un angle différent de 90°, par exemple suivant un angle de 45°. Ainsi, le second matériau d'électrode peut être structuré par un autre masque d'ombrage formé par la structure de support. Le flux du second matériau d'électrode qui traverse le masque d'ombrage, peut arriver sous une forme structurée sur une zone de la structure de support sur laquelle on applique les
17 couches formant la batterie en couche mince. Le second matériau d'électrode peut être appliqué suivant une autre direction que celle du premier matériau d'électrode par exemple, suivant une direction opposée. Les étapes 504, 506, 508 peuvent être exécutées dans un ordre quelconque et être répétées pour réaliser par exemple les structures stratifiées présentées aux figures 1 et 2. Entre les différentes couches 504, 506, 508, on peut effectuer une étape consistant à appliquer une couche d'isolation. Pour cela, on applique un matériau d'isolation perpendiculairement à la surface de base du substrat de support. Dans une étape suivante, on pourra enlever les zones non souhaitées des couches appliquées et les couches d'électrode réalisées pourront être branchées électriquement. La figure 6 montre une vue en coupe schématique d'une batterie en couche mince dans une étape de fabrication par exemple selon le procédé de fabrication décrit à la figure 5, correspondant à un exemple de réalisation de la présente invention. La figure montre une structure de support 102 constituant une surface de base. Sur la structure de support 102, on a réalisé une première barrière 601 et une seconde barrière 603. Les barrières 601, 603, peuvent avoir une forme parallélépipédique quelconque ; la hauteur des barrières 601, 603 est supérieure à la largeur. La hauteur des barrières 601, 603 peut être supérieure à la future hauteur de la structure stratifiée constituant la batterie en couche mince. Les barrières 601, 603, permettent de former des structures non conductrices ou munies d'une isolation électrique. Sur la surface supérieure des barrières 601, 603 à l'opposé de la structure de support 102, on applique respectivement une couche conductrice 605 qui servira de future zone de contact de branchement possible. Sur la structure de support 102 et en particulier sur une zone de la structure de support entre les barrières 601, 603, on pourra appliquer les couches 104, 106, 108, formant la batterie en couche mince. Les couches 104, 106, 108 peuvent être appliquées dans un ordre différent. La figure montre une première couche d'électrode 104 appliquée sur la surface de la structure de support 102. La première couche d'électrode 104 est adjacente à la première barrière 601, mais
18 reste écartée de la seconde barrière 603. Il subsiste ainsi un espace entre la première couche d'électrode 104 et la seconde barrière 603. Dans l'espace intermédiaire et sur la première couche d'électrode 104, on a une couche de batterie 106. La couche de batterie 106 est adjacente à la seconde barrière 603, mais est séparée de la première barrière 601 par une première couche de contact 610 prévue sur la paroi latérale intérieure de la première barrière 601. La première couche de contact 610 est reliée à la première couche d'électrode 104. Une seconde couche d'électrode 108 est appliquée sur la couche de batterie 106. La seconde couche d'électrode 108 est adjacente à la seconde barrière 603 en étant toutefois écartée de la première barrière 601. Il subsiste ainsi un espace entre la seconde couche d'électrode 108 et la première barrière 601. Une autre couche de batterie 106 est placée dans l'espace intermédiaire et sur la seconde couche d'électrode 108.
L'autre couche de batterie 106 est séparée par la première couche de contact 610 de la première barrière 601 et par une autre couche de contact 612 de la seconde barrière 603. Cette autre couche de contact 612 est prévue sur la paroi latérale intérieure de la seconde barrière 603. La seconde couche de contact 612 est reliée à la seconde couche d'électrode 108. De façon correspondante, on peut appliquer d'autres couches 104, 106, 108. Aux couches correspondant aux couches 104, 106, 108 entre les barrières 601, 603, sont associées des couches correspondantes sur les couches conductrices 605 des barrières 601, 603.
On applique la première couche d'électrode 104 en appliquant un premier matériau d'électrode 624 sur la structure de support 102 dans la direction indiquée par les flèches. Les flèches représentent un flux de matière non masqué ou non structuré. Comme le premier matériau d'électrode 624 arrive en biais du côté de la seconde barrière 603 sur la structure de support 102, la seconde barrière 603 fonctionne comme un masque d'ombrage (masque projetant une ombre). Ainsi, le premier matériau d'électrode 624 arrive sur les couches conductrices 605 des barrières 601, 603, sur la zone de paroi intérieure de la première barrière 601 pour former la première couche de contact 610 et sur la zone située entre les barrières 601,
19 603 ; dans cette zone entre les barrières, du fait de l'ombre projetée par la seconde barrière 603, le premier matériau d'électrode 624 n'arrive pas jusqu'au niveau de la paroi intérieure de la seconde barrière 603. On applique à la couche de batterie 106 en appliquant le matériau 626 constituant la couche de batterie sur la structure de support 102 dans la direction indiquée par des flèches. Comme le matériau 626 de la couche de batterie arrive droit du dessus sur la structure de support 102, ce matériau atteint et remplit ainsi toute la zone comprise entre les barrières 601, 603. Du fait de la direction de l'application, très peu de matériau 626 arrive sur les couches de contact 610, 612 déposées sur les parois latérales au cours de l'étape d'application 506. Ainsi, les étapes de dépôt 504 ou 508, ultérieures, avec du matériau 624, 628, renforcent les couches de contact 610 et 612. On renforce ainsi la section des liaisons électriques, ce qui est avantageux notamment pour des batteries avec un contact par le dessus. La seconde couche d'électrode 106 se réalise en appliquant un second matériau d'électrode 628 sur la structure de support 102 dans la direction indiquée par les flèches. Comme le second matériau d'électrode 628 est appliqué en biais par le côté de la première barrière 601 sur la structure de support 102 car la première barrière 601 projette de l'ombre et fonctionne comme un masque d'ombrage. Ainsi, le second matériau d'électrode 628 arrive sur les couches conductrices 605 des barrières 601, 603, sur la zone de paroi intérieure de la seconde barrière 603 pour former la seconde couche de contact 612 et sur la zone située entre les barrières 601, 603 ; toutefois, du fait de l'ombre projetée la première barrière 601, le second matériau d'électrode 628 n'arrive pas jusqu'au niveau de la paroi intérieure de la première barrière 601. L'ombre projetée par la première barrière 601, limite ainsi l'extension longitudinale de la seconde couche d'électrode 108 en direction de la première barrière 601. La seconde couche d'électrode 108 est ainsi écartée de la première couche de contact 610. L'espace intermédiaire entre la seconde couche d'électrode 108 et la première couche de contact 610, peut être rempli par le matériau 626
20 constituant la couche de batterie lorsque dans une étape suivante du procédé, on réalise l'autre couche de batterie 108. Les structures de substrat présentées en coupe à la figure 6, pour une découpe sélective de cellules branchées en parallèle d'une batterie en couche mince avec des directions de dépôt différentes, peuvent être obtenues par un ordre des dépôts consistant à déposer d'abord le premier matériau d'électrode 624, puis le matériau de la couche de batterie 626, puis le second matériau d'électrode 628, puis de nouveau le matériau de la couche de batterie 626 et finalement encore une fois le premier matériau d'électrode 624. Sur le substrat 102, on prévoit d'autres barrières de sorte qu'ensuite, on peut former sur les parois extérieures des barrières 601, 603, d'autres couches de batterie par le premier matériau d'électrode 624, le matériau de couche de barrière 626 et le second matériau d'électrode 628. Cela permet de réaliser de façon juxtaposée au cours d'une seule étape de procédé, les couches correspondant à un grand nombre de batteries en couche mince, juxtaposées. Un autre procédé de fabrication d'une batterie en plusieurs couches avec contact en parallèle selon un exemple de réalisation, sera présenté à l'aide des figures 5 et 6. On utilise une structure 601, 603, par exemple des structures rectangulaires, polygonales et/ou courbes, en relief ou en creux présentes sur le substrat 102 pour appliquer un procédé de revêtement anisotrope et déposer des couches d'électrode à résolution locale. Par exemple, un procédé de dépôt physique à la vapeur convient tout particulièrement. Les structures peuvent en même temps servir pour une mise en contact ultérieure par exemple pour l'application d'une couche UBM et ensuite un procédé de montage en puce retournée. Ces structures sont présentées à la figure 6 sous la forme d'un mode de réalisation isolé.
Mais on peut également former ces structures pour un futur branchement en les réalisant totalement ou partiellement électroconductrices, comme cela est indiqué à la figure 7. Après la mise en place, il faut séparer les couches d'électrode 104, 108 aux endroits où elles sont reliées. Il est particulièrement avantageux d'enlever partiellement les structures du substrat 102 là où les couches
21 d'électrode sont reliées, jusqu'à la zone de branchement. On peut le faire en polissant ou en sciant. Le contact de branchement au niveau de ces structures, peut être réalisé après le polissage par un procédé comme celui décrit à l'aide des figures 4a-4c ou encore la zone de contact de branchement sur les structures peut elle-même avoir une structure permettant de réaliser un dépôt sélectif si possible seulement sur une couche d'électrode à un endroit ou sur un contact comme le montre la figure 7. Une autre possibilité consiste à brancher les couches d'électrode 104, 108 déjà dans le substrat 102, par exemple par des contacts traversant le substrat 102. La figure 7 montre un exemple envisageable. La figure 7 montre une barrière pour la fabrication d'une batterie en couche mince selon un exemple de réalisation de la présente invention. Plus précisément, la figure montre deux barrières 601, 703 installées de façon séparée par une zone isolante, par exemple une cavité, de façon voisine l'une par rapport à l'autre sur un substrat de support 102. De part et d'autre de la paire de barrières 601, 703, on peut réaliser une batterie en couche mince respective, les barrières 601, 703 servant chacune de masque d'ombrage ou de projection d'ombre, comme cela a été décrit à l'aide des figures 5 et 6. Le substrat de support 102 peut comporter des structures pour le contact de branchement des électrodes de la batterie. Les barrières 601, 703 comportent chacune des couches conductrices 605 permettant ultérieurement le branchement des contacts. Les couches conductrices 605 peuvent couvrir totalement la face supérieure des barrières 601, 703 en laissant dégagé l'espace entre les barrières 601, 703. En option, les couches conductrices 605 peuvent être reliées de manière électroconductrice par-dessus l'espace intermédiaire pour permettre le montage en série de deux batteries en couche mince qui sont réalisées de part et d'autre de la paire de barrières 601, 703. Une couverture isolante 730 couvre les couches conductrices 605 et les chevauche. La couverture isolante 730 pourra ultérieurement être enlevée avec les couches déposées qui se trouvent sur la couverture isolante 730. La barrière 703 a un dégagement dans son côté par exemple sous la forme d'une rainure. Le dégagement reçoit un contact
22 traversant 732. Le contact traversant 732 est réalisé comme contact à travers le substrat de support 102 pour permettre un branchement alternatif de la batterie en couche mince. Les autres zones de la paroi des barrières 601, 703 comportent chacune une couche de contact 610 pour la première électrode de batterie et une seconde couche de contact 612 pour la seconde électrode de batterie ; ces couches de contact sont déposées au cours du procédé de fabrication. La figure 7 montre ainsi un exemple de réalisation pour former la structure réalisant le branchement de contact sélectif. On a représenté un dépôt de couche d'électrode et de couche de batterie dans l'ordre déjà décrit à l'aide de la figure 6. Les figures 8 et 9 montrent en coupe d'autres exemples de réalisation de batteries en couche mince selon l'invention ; dans ces exemples, au moins l'une des couches d'électrode a une structure pour agrandir la surface de contact efficace avec la couche de batterie adjacente. A titre d'exemple, les couches d'électrode peuvent être poreuses de sorte que le matériau de la couche de batterie pénètre au moins en partie à l'intérieur des couches d'électrode. De telles couches d'électrode peuvent également s'utiliser dans les exemples de réalisation décrits aux figures 1 à 7. Cela signifie que les couches d'électrode des structures stratifiées représentées aux figures 1 à 7, ont une forme de structure comme celle décrite à l'aide des figures 8 et 9. La mise en structure ou la réalisation de la porosité des matériaux des électrodes peut se faire de manière mécanique, par exemple par imprégnation, par un moyen thermique par exemple par formation de barbe (filament, whisker) ou par un procédé chimique tel que la gravure ou des procédés physiques tels que la réalisation de tranchées ou la pulvérisation. De façon idéale on applique de manière homogène un système polyphasé métallique ou partiellement métallique et que l'on sépare par un traitement approprié pour former alors une couche métallique mince conforme sur un support rugueux défini. Il est également possible de dissoudre une phase pour rendre la couche métallique poreuse. On peut aussi déposer directement des couches poreuses par voie électrochimique, par pulvérisation à la flamme ou encore en
23 phase gazeuse. Pour une structure stratifiée et des épaisseurs de couches appropriées pour les métaux des électrodes, on pourra même supprimer totalement le cas échéant le substrat de support et le matériau des électrodes pourra assurer lui même la fonction de support et la passivation contre les influences de l'environnement telles que par exemple l'action de l'oxygène. La figure 8 est une vue en coupe d'une batterie en couche mince selon un autre exemple de réalisation de la présente invention. La figure montre une réalisation d'une batterie en couche mince 3D, avec une électrode partiellement structurée et/ ou rendue poreuse et passivée. La mise en structure du substrat de support est par exemple possible avec une forme de sillon. Toutefois, cette structure n'est pas représentée. La batterie en couche mince a un substrat de support 102, une première électrode 104 et une seconde électrode 108 avec des couches de batterie. Sur son côté tourné vers la première électrode 104, le substrat de support peut avoir une structure de manière à agrandir sa surface. La couche de batterie se trouve entre la première électrode 104 et la seconde électrode 108. La première électrode 104 a une structure et/ou une zone 840 rendue poreuse offrant une très grande surface. La zone 840 agrandit la surface de contact efficace avec la couche de batterie. La première électrode 104 est munie d'une couche de passivation 842. La couche de passivation 842 assure l'isolation des zones marginales de la première électrode 104. Une autre passivation 844 est prévue sur la seconde électrode 108. L'autre passivation 844 s'étend à partir de la passivation 842 sur toute la surface de la seconde électrode 108 à l'exception d'une ouverture. La passivation 842 de la première électrode 104 a une ouverture 846 qui forme par exemple une patte de liaison pour le branchement électrique de la première électrode 104. Un autre avantage important pour la densité d'encombrement ou d'accumulation, s'obtient par l'application d'une passivation continue ou structurée sur le matériau des électrodes. Cela est notamment vrai si la passivation par exemple dans le cas de
24 l'aluminium constituant le matériau du collecteur de courant, est réalisée par l'oxydation de la couche collectrice de courant ou de l'électrode déjà appliquée et qui protège alors en partie la surface. Il est en outre avantageux de réaliser la passivation ou la porosité totalement ou en partie au cours d'un procédé ou d'une étape de procédé. La figure 8 montre une structure appropriée. La passivation (ou couche de passivation) 842 de l'électrode 104 sur le substrat 102, est directement adjacente à la zone rendue poreuse 840 et protège contre un court-circuit par rapport à la seconde électrode io 108 appliquée sur les couches de batterie non présentées à la figure 8. Cette seconde électrode 108 est également passivée par une couche 844. A travers les ouvertures 707 dans les couches de passivation 842, 844, on réalise le branchement électrique par exemple sous la forme de surfaces utilisables comme pattes de liaison. Le cas échéant, par une 15 mise en forme appropriée des contacts, on peut également utiliser un procédé de puce retournée pour l'installation de la batterie. La figure 9 est une vue en coupe d'une batterie en couche mince selon un autre mode de réalisation de la présente invention. La figure montre la réalisation d'une batterie en couche mince 3D sans 20 substrat sur un film d'électrode. Il en résulte ainsi une construction mince elle-même en forme de film. La batterie en couche mince de la figure 9, comme celle de la figure 8, a une première électrode 104 et une seconde électrode 108 avec des couches de batterie. La ou les couches de batterie se 25 trouvent entre la première électrode 104 et la seconde électrode 108. La première électrode 104 a une zone rendue poreuse 840. La figure montre une première zone passivée 842 sur la première électrode 104 et une autre zone passivée 844 sur la seconde électrode 108. La zone passivée 842 de la première électrode 104 s'étend à côté de la zone 30 marginale ou zone de transition avec la seconde électrode 104 au-dessus d'un côté de la première électrode 104 à l'opposé de la seconde électrode. La couche de passivation 842 de la première électrode 104, a une ouverture 846. Les passivations (ou couches de passivation) 842, 844 35 des deux électrodes 104, 108, peuvent être ouvertes chaque fois dans la
25 même position comme le montre la figure 9. Ces ouvertures permettent de relier électriquement de manière directe plusieurs couches de batterie dans une structure stratifiée. De même, à ces endroits, pour une réalisation appropriée des électrodes 108 et 708, on peut également envisager d'autres contacts électriques, par exemple par des fils de liaison, par collage ou par des ressorts de compression. On peut également envisager de combiner les caractéristiques des figures 8 et 9, par exemple une structure avec un substrat de support très mince sous la forme d'une mise en structure superficielle d'un film de polymère ou de métal recevant comme électrode une couche supplémentaire structurée et/ou rendue poreuse. Dans le cas d'une forte mise en structure ou porosification des électrodes ou d'une grande densité de matière poreuse, on aura un dépôt très conforme des couches de batterie et de la seconde électrode car, sinon, on risque des courts-circuits. En particulier, il est avantageux d'utiliser des procédés tels que le procédé ALD. Les batteries en couche mince selon l'invention, peuvent être utilisées dans des cartes intelligentes, des réseaux de capteur autonomes ainsi que dans des codages RFID actifs.25
26 NOMENCLATURE
102 structure de support/ substrat de support 104 première couche d'électrode 106 couche de batterie 108 seconde couche d'électrode 110 premier contact traversant 112 second contact traversant 302-310 étapes de procédé io 502-508 étapes de procédé de fabrication d'une batterie en couche mince 601 première barrière 603 seconde barrière 610 première couche de contact 15 612 deuxième couche de contact 605 couche conductrice 624 matériau de la couche d'électrode 626 matériau de la couche de batterie 628 matériau de la couche d'électrode 20 703 barrière 730 couverture isolante 732 contact traversant 840 zone poreuse 842 couche de passivation 25 844 couche de passivation 846 ouverture 30

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS1 °) Procédé de fabrication d'une batterie en couche mince, caractérisé par les étapes suivantes : - utiliser (302, 502) une structure de support (102), - appliquer (304, 504) un premier flux non masqué d'un premier matériau d'électrode (624) sur la structure de support pour développer une première couche d'électrode (104) sur la structure de support, - appliquer (306, 506) un second flux non masqué d'un matériau de batterie (626) sur la structure de support pour développer une couche de batterie (106) sur la première couche d'électrode, - appliquer (308, 508) un troisième flux non masqué d'un second matériau d'électrode (628) sur la structure de support pour développer une seconde couche d'électrode (108) sur la couche de batterie, et - répéter les étapes d'application ci-dessus pour réaliser une batterie en couche mince composée d'une ou plusieurs couches d'électrode, de plusieurs couches de batterie et de secondes couches d'électrode. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on effectue la succession des étapes d'application (304, 306, 308; 504, 506, 508) de façon qu'au moins une couche de batterie (106) se trouve sur la première couche d'électrode (104) et qu'au moins une autre couche de batterie (106) se trouve sur une seconde couche d'électrode (108). 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par l'étape suivante : - application d'un quatrième flux non masqué d'un matériau isolant sur la structure de support (102) pour développer une couche isolante sur la première ou la seconde couche d'électrode (104, 108). 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' 28 on applique (304, 308; 504, 508) le premier et/ou le second matériau d'électrode (624, 628) pour que la première et/ou la seconde couche d'électrode (104, 108) présente une structure poreuse (840). 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par l'étape suivante : - dégager les zones d'extrémité des premières couches d'électrode (104) et/ou les zones d'extrémité des secondes couches d'électrode (108), et - mettre en contact (330) les zones d'extrémité des premières couches d'électrode et/ou les zones d'extrémité des secondes couches d'électrode entre elles. 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure de support (102) a une surface de base ayant une première barrière (601) et une seconde barrière (603) en regard de la première barrière, l'application (504) du premier flux non masqué se faisant en biais en passant sur la première barrière vers la surface de base et l'application (508) du troisième flux non masqué se fait en biais en passant par-dessus la seconde barrière pour arriver sur la surface de base. 7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'application (506) du second flux non masqué se fait perpendiculairement à la structure de support. 8°) Barrière d'une structure de support pour réaliser une batterie en couche mince, caractérisée en ce qu'elle comprend : - une première barrière partielle (601) et une seconde barrière partielle (703) installées sur la surface de base de la structure de support (102) et séparées l'une de l'autre par un certain intervalle, 29 - réaliser une première couche de contact électroconductrice (605) sur le côté de la première barrière partielle sur le côté opposé à la surface de base, - développer une seconde couche de contact (605) électroconductrice sur un côté de la seconde barrière partielle à l'opposé de la surface de base, - réaliser une couverture isolante sur la première et la seconde surface de contact et chevauchant l'espace intermédiaire. 9°) Barrière selon la revendication 8, caractérisée en ce que la seconde barrière partielle (703) présente un dégagement le long d'une surface latérale, recevant le branchement de contact électrique (732) traversant une ouverture de la surface de base de la structure de support (102). 10°) Accumulateur d'énergie caractérisé en ce qu'il comprend : - une première électrode (104) en métal et ayant une structure superficielle poreuse (804), - une seconde électrode (108), et - une couche de matrice (106) installée entre une première et une seconde électrode et qui est reliée à la structure de surface poreuse de la première électrode. 11 °) Accumulateur d'énergie selon la revendication 10, caractérisé en ce que la première électrode (104) est en platine ou en aluminium.30
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