KR100326345B1 - 박막의솔리드스테이트전지를디포지트시키는장치 - Google Patents

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Abstract

고상의 박막 배터리 물질을 기판 물질위에 디포지트시키는 복수개의 챔버로 이루어지는 디포지션 장치. 이 장치는 적어도 세개의 개별적인 배출가능한 디포지션 챔버 (8, 9, 10) 를 포함하는데, 이들은 일렬로 물리적으로 상호 연결되어 있다. 첫번째 챔버 (8) 는 기판상에 일차 극성을 갖는 배터리 전극 물질을 디포지트시키기에 적합하고, 두번째 챔버 (9) 는 첫번째 챔버 (11) 내에서 디포지트된 배터리 전극 물질위에 고상 전해질 물질을 디포지트시키기에 적합하며, 세번째 챔버 (10) 는 첫번째 챔버 (8) 에서 디포지트된 것과는 극성이 반대인 배터리 전극 물질을 디포지트시키기에 적합하다. 가스 게이트 (12) 는 디포지션 챔버 (8, 9, 10) 를 상호 연결시켜 챔버간에는 가스 분리가 되게 하면서 기판 물질이 하나의 디포지션 챔버로부터 다음으로 진행할 수 있도록 해준다.

Description

박막의 솔리드 스테이트 전지를 디포지트시키는 장치
재충전용 배터리는 일상의 대부분의 모든 양상에 사동된다. 산업적, 상업적 및 소비자 응용면으로 광범위한 다양성이 존재한다. 전기 용량이 더 큰 배터리의 용도는 포크 리프트, 골프 카트, 데이터의 전기적 저장을 보호하기 위하여 공급되는 연속적인 전력, 및 심지어 전력을 생산하는 설비를 위한 에너지 저장과 같은 용도를 포함한다. 전기 차가 대량으로 제작될 경우 저 중량 고충전 용량의 배터리에 대한 수요가 이전보다 더 커질 것이다. 실제로, 전기 차의 대중적 사용을 경제적으로 가능하게 하기 위해서는 고단위 용량이 결정적으로 필요할 것이다.
전기 차에서, 중량은 중요한 인자이다. 차의 총중랑을 구성하는 대부분은 셀 (cell) 의 중량이기 때문에 배터리의 중량을 줄이는 것은 전기 차에 전력을 공급하기 위해서 배터리를 설계할 때 중요한 고려 대상이다.
1998년 캘리포니아 청정 공기 법령은 배터리 과학자 및 기술자들에게 배터리 차 (EV) 의 상업화를 지지할 수 있는 개선된 배터리를 개발하라는 희한한 도전장을냈다. 두말할 필요 없이, 법은 배터리 기술의 현실을 변화시키지는 못했다. 재충전용 배터리를 사용한지 100 여년동안 두개의 화학작용, 즉 Pb-Pbo2(납-산 배터리로 알려진) 및 Cd-NiOOH (Ni-Cd 배터리로 알려진) 이 시장 점유율의 90 % 이상을 차지한다. 이 둘은 내연 엔진 차량의 한계 (range), 경제성, 및 성능과 매치될 전기 차에 전력을 공급하려는 이상적인 목적을 만족하는 것 같지는 않다. 따라서 배터리 과학자 및 기술자들은 새로운 배터리 화학 연구에 총력을 기울이고 있다.
배터리를 산업적, 상업적 및 기타 대규모로 사용하는 것외에, 글자 그대로 수천의 소비자가 재충전용 배터리를 사용하고 있다 재충전용 전기 화학적 셀은 작은 크기, 경중량, 고전력 용량 및 장기간의 작동 수명 때문에 휴대용 전력 공급원으로 사용하기에 이상적으로 적당하다. 재충전용 셀은 "설치 및 망각" 전력 공급원으로 작동할 것이다. 주기적인 충전을 제외하고는 이러한 재충전용 셀은 전형적으로 주의를 끌지 않고 작동되며 전력을 공급하는 장치의 수명에 있어서 한정 인자로는 되지 않는다.
현재의 재충전용 배터리 시스템은 두개 그룹으로 분류할 수 있는데 액체 전해질 을 사용하는 배터리와 고체 전해질을 사용하는 배터리이다. 액체 전해질 시스템은 수십년동안 사용되어 왔으며 일반 대중들에게 가장 잘 알려진 것이다. 액체 전해질의 재충전용 배터리의 보기는 납-산, 니켈-카드뮴, 및 최근의 니켈-금속 수소화물 시스템이 있다.
최근의 개선점은 고체 전해질 재충전용 배터리 시스템이다. 고체 전해질 장치는 액체 전해질보다 몇가지 면에서 장점이 있다. 이들은 (1) 압축-포장 또는 단단히 캡슐 포장하여 극히 단단한 조립체를 생성할 수 있고, (2) 액상의 동결 및/또는 비등 때문에 액체 전해질을 사용할 경우 장치 성능에 현저한 영향을 미치게 되어 액체 전해질에서는 더이상 고려할 수 없는 작동 온도 범위의 확장, 및 (3) 고체 전해질 장치는 새지 않으며, (4) 이들은 액체 전해질을 사용할 경우 일어나는 전극의 방식 및 용매의 건조에 의한 손실에 대한 오랜 저장 수명을 갖고, (5) 고체 전해질은 초소형으로 제작 가능하고, (6) 배터리에 부가적인 전기 용량을 제공하지 않으나 배터리의 총중량에는 포함되어야만 하기 때문에 본질적으로 "쓸모없는 중량" 인 무겁고 딱딱한 배터리를 필요로 하지 않는다.
상기 고려사항 전부는 고체 전해질 사용의 성장을 유도하였다. 양쪽면에 적당한 전극을 갖는 원통형 펠릿으로서 고체 전해질을 사용하는 솔리드 스테이트 전지 및 타이머는 이미 상업화되었다. 그러나 이러한 종류의 구르는 고체-고체간 접촉이 다소 열등하여 이들 장치는 높은 내부 저항 및 분극 손실을 갖는 경향이 있다. 이러한 문제는 전해질로서 박막을 사용함으로써 극복되었는데, 각각의 최상단에 디포지트(沈着)된 박막은 우수하게 접촉되고 또한 과도한 손상없이 충격, 가속력 및 회전 속도를 견딜 수 있어야 할 것이다.
이러한 배터리 시스템을 형성하려면, 이온을 시스템내에서 이동시킬 고체 이온 전도체 (즉, 고체 전해질) 이 필요하다. 고체 전해질은 이동가능한 이온의 형태에 따라 분류할 수 있는데, Li+- 전도성 고체 전해질, Ag+- 전도성 고체 전해질,Cu+- 전도성 고체 전해질, H+-전도성 고체 전해질 등이 있다. 고체 전기 화학의 원리는 상기 고체 전해질을 적당한 전극 물질과 결합시키는 것으로 이루어진다. 몇몇 고체 전해질은 양호한 이온 전도성을 나타내는 것으로 알려져 있고 이들중 몇몇은 박막의 형태로 존재한다. 지르코니아와 같은 산화물 이온 전도체는 이들의 주위 온도에서의 저 전도성 때문에 고온에서 작동된다. PbCl2및 BaCl2와 같은 염화물 이온 전도체는 유사한 온도 한계를 갖는다. AgBr, AgCl, 및 AgI 은 또한 낮은 실온 이온 전도성을 나타낸다.
박막 솔리드 스테이트 전지 시스템중에서, 리튬-중합체 배터리가 가장 광범위한 관심을 받고 있다. 1979년 보고서에서는 리튬화된 폴리-에틸렌-옥사이드 (PEO) 는 고체 전해질과 같은 PEO 를 사용하는 솔리드 스테이트 전지에 대한 예상을 내포한 리튬 이온 전도성을 갖는 것으로 보고하고 있다. 실제로, PEO 또는 다른 중합체가 실제 이온 전도성을 지닌 진정한 고체 전해질이고 양이온 전달치가 1일 경우, 리튬 전극에 대한 안정한 계면 및 양호한 충전 균일성이 현실화될 수 있을 것이다. 의심할 여지없이, 상기 예상은 소듐 황 배터리에서 진정한 고체 전해질 "B" 알루미나의 관련된 성공에 의해 고무되었다.
최근에, 몇몇 연구원들은 "가소화된 중합체" 를 사용하여 실온에서의 전도성을 향상시키는 방법을 제안하였다. "가소화된 중합체" 란 용어는 물질에 대한 정확한 재료과학 용어이긴 하지만 유기 용매 및 전해질로 충전된 배터리 분리기와는 효과면에서 다른 점이 없다. 이러한 경우 우리는 구시대적인 미해결된 기본적인 문제에 몇가지 새로운 문제를 갖는 액체 충전된 시스템으로 돌아가게 된다.
고체 전해질은 2 또는 3 차원 매트릭스에서 망조직의 부위를 통과하는 특정 이온을 선택적으로 전도하는 고체 원자 구조로 이루어진다. 이동시키기 위한 활성화 에너지가 충분히 낮을 경우 고체 전해질은 배터리내에서 분리기와 전해질로 작용할 수 있다. 이것은 모든 솔리드 스테이트 셀을 제조하는데 어떤 한가지 방법을 허용할 수 있다.
이러한 전해질의 중요한 양상은 한 형태의 이온만을 선택적으로 전도한다는 점이다. 이온이 배터리의 양극 및 음극 양자를 갖는 가역적 전기 화학을 특징으로 할 경우, 또 고체 전해질 자체가 전극에 대하여 비활성일 경우, 셀은 조성변화 및 패시베이션 (passivation) 또는 부반응없이 단일하고 가역적인 전기 화학을 갖게 될 것이다.
진정한 고체 전해질 리튬 전도체는 하기에서 후술할 Li-중합체 시스템의 고유한 문제를 지니지 않지만, 지금까지 보고된 모든 중합체 전해질이 진정한 고체 전해질인 것은 아니다. 전도는 리튬 이온을 전도 (리튬의 전달 수가 0.5 미만인) 하기보다는 음이온을 더 잘 전도하는 무정질 대역에서 일어난다. 그 자체로, 전극 표면내 이온 농도는 가변적이고 음이온 및 리튬 전극 사이에 비가역적 반응이 일어나는 것이다. 두 효과를 결합시키면, 충전시 균일하게 수지상 결정형으로 도금되지 않으면서 리튬 표면의 부분적 패시베이션을 야기한다. 부가적으로, 중합체 전해질의 전도성은 너무 낮아서 수성 전해질보다 일반적으로 2내지 4자리 적다. 또한 20kwh 배터리의 전극 면적은 Ni-Cd 배터리용으로는 42 ㎡ 이고 Li-중합체 배터리용으로는 1610 ㎡ 이다. 이 데이터로부터, 전기 차에 사용할 목적으로 허용가능한 전력 수준으로 만들기 위하여 리튬 중합체 배터리는 고 전력 밀도인 Ni-Cd 배터리보다 더 큰 전류 세기 (amperc hour) 당 전극 면적이 거의 2차일 것이 요구됨을 명백히 알 수 있다. 전극 처리가 배터리 제조에서 가장 비싼 부분이고 전극 처리의 비용은 전극 면적에 거의 비례한다고 하면 설계의 비용 관계는 놀랍다.
비용 외에, Li 배터리의 안정성, 특히 액체 전해질 시스템의 안정성은 항상 문제이다. 재충전용 리튬 배터리가 시장에서 성공하지 못하는 유일한 가장 중요한 이유는 열등한 안정성 기록 때문이다. 재충전용 리튬 셀에 대하여 연구하는 대부분의 연구 그룹은 파열을 "개인적으로 경험" 하였는데 이러한 파열은 실용 단계에서 일어나곤 한다. 이러한 문제는 다음과 같이 진단할 수 있다 : 1) 리튬 도금이 수지상 형태 (dendritic) 이고, 2) 수지상 결정은 결국에는 분리기 전체를 단락(短絡)시키며, 3)단락된 셀은 충전시 가열되고, 4) 단락된 셀은 배터리의 완전 방전시 역전되게 될 것이며, 5) 전기 용량이 적은 셀은 배터리의 완전 방전시 역전되게 될 것이며, 6) 역전시, 리튬은 양극상에 도금되는 경향이 있는데 이는 양극 물질과 리튬간에 직접적인 화학 반응을 야기시킬 수 있으며, 7) 3) 및 6)의 공정은 리튬을 용융시키기에 충분한 열 (165 Centigrade) 을 발생시킬 수 있고, 8) 용융된 리튬은 지극히 강한 환원제이므로 대부분의 유기 및 무기 물질과 반응할 것이다. 파열은 (a) 셀내의 리튬 양, (b) 셀의 표면-부피 종횡비, (c) 다른 셀 부분의 리튬에 대한 반응성, (d) 생성물의 증기압, 및 (e) 배출구의 설계에 따라 달라질 것이다.
배터리 설계는 리튬이 용융되어 나을 위험을 최소화할 것을 목적으로 하여야할 것이다. 다수의 재충전용 리튬 배터리를 대중적으로 사용할 때 리튬 용융을 완전히 피할 수 있음은 지극히 불가능하기 때문에, 용융이 일어날 때 파열이 일어나지 않도록 보장하는 것이 필수적이다. 무수 쿵합체 전해질은 증기압이 높은 액체 전해질과 비교할 때 노출과 관련하여 다소의 개선점을 제공한다. 그러나, 이러한 개선점은 고도로 박한 분리기에 필요한 것에 반대한다. 결국, 다수의 셀 및 배터리에서 파열없는 용융을 보장할 가능성은 극히 작은 것이다.
유기 용매를 함유하는 중합체 전해질을 사용하는 셀은 표준 (중합) 분리기 및 액체 전해질을 갖는 셀처럼 파열되기 쉽다. 이러한 경우 셀 설계에 따라 통상적으로 경험하는 파열 한계는 0.5-5 Ah 크기범위로서 전기차 배터리용으로 요구되는 것보다 두자리수 더 작은 크기이다. 순환된 리튬 전극은 신선한 순환되지 않은 것보다 더 파열되기 쉽다는 점에 주목해야 할 것이다. 이러한 사실은 그다지 널리 알려지지 않은데다 리튬 중합체 배터리 개발자들은 순환시킨 셀에 대한 안정성 데이터를 공개하기를 꺼려하고 있다.
이러한 안정성 문제에도 불구하고, 고 전력 밀도를 갖는다는 것때문에 리튬 배터리에 대한 관심은 계속되고 있다. 이러한 특징은 재충전용 리튬 배터리를 매력적으로 만든다. 대부분의 재충전용 리튬 화학의 이론적 에너지 밀도는 Pb-산 및 Ni-Cd 배터리보다 2.5-3배 더 높다 실제로, 액체 전해질의 재충전용 리튬 배터리는 최고 150 Wh/Kg 및 200 Wh/l 까지 방전하도록 제조할 수 있을 것이다. 이는 우수한 Ni-Cd 배터리가 방전하는 실제의 중력에 의해 측정된 에너지 밀도보다 약 3 배 더 높고 우수한 Pb-산 배터리가 방전하는 실제의 중력에 의해 측정된 에너지 밀도보다4 배 높다. 그러나, 중합체 전해질의 열등한 전도성에 의해 유도된 중합체 리튬 중합체 배터리의 설계는 부피면에서 매우 비효율적이다. 구체적으로, 분리기는 총부피의 30 %를 차지하고 탄소는 최대 30 %까지의 농도로 양극에 가해지며 양극 활용은 낮다. 따라서 실제 에너지 밀도는 액체 전해질로써 얻어질 수 있는 것보다 상당히 낮은 경향이 있다. 리튬 중합체 배터리의 추정된 방전 가능한 에너지 밀도는 이론적 에너지 밀도의 15-20 %이다. 이는 (이론 최고치인 485 Wh/Kg 을 사유하여) 고작 약 70-100 Wh/kg인 것으로 해석된다. 십중팔구, 현행 실험실 상태의 기술을 넘어선 제작성, 안정성 및 순환 수명을 개선하도록 만들 것으로 타협될 것이다. 이는 심지어 상기에서 제안한 값 이하까지 실제 에너지 밀도를 감소시키는 효과를 갖는다. 배터리의 전력 공급 용량은 셀 설계뿐 아니라 셀 구성 성분의 물리적 및 화학적 성질에 따라 달라진다. 리튬 중합체 배터리 개발자는 전극 및 분리기의 두께를 줄임으로써 중합체 전해질에 고유할 열등한 전도성에 맞서 보려고 노력하고 있다. 실제 제작상의 현실은 전해질 두께가 약 2-4 mm 두꺼워지기 쉽기 때문에 셀에 의해 방출 가능한 전력은 30-50 % 까지 강하되는 경향이 있다.
더 지대한 관심을 요구하는 면은 생존시 전력 감쇠이다. 셀 감쇠의 주 메커니즘은 리튬과 전해질간의 비가역적 반응을 포함한다. 이는 패시브한 막이 형성되기 때문에 전해질의 전도성을 감소시키고 리튬 전극의 임피던스를 증대시킨다 : 이들 두가지 사실은 배터리에서 방출 가능한 전력을 감소시키는 효과를 갖는다. 리튬 중합체 배터리의 순환 수명은 짧기 때문에 100회 순환하기도 전에 상당한 전력 감쇠가 일어날 것이다.
다른 문제는 배터리 시스템의 실수명 사용 및 요구 사항과 관련하여 야기된다. 트랙션 (traction) 배터리는 일렬로 상호 연결된 개개 셀의 스트림으로부터 조립된다. 충전 및 방전시, 동량의 전류가 모든 셀을 통과하여 지나간다. 실제 제작 및 사용시에는, 모든 셀이 동일한 충전 상태이도록 정확히 유지하기란 불가능하다. 이는 배터리내 약한 셀이 강한 방전시 역전되고 완전 충전시에는 과충전된다. 깊은 방전 순환에 작동될 배터리에 있어서 개개 셀이 손상 또는 안정성에 관련된 문제없이 역 또는 과충전을 버티는 것은 필수적인 것이다.
리튬 배터리는 이러한 면에서 매우 열등하다. 방전시 양의 전극상에 리튬이 도금되도록 하여 심각한 안정성 문제를 야기시키는 자발적인 화학반응을 초래할 수 있다. 과충전은 셀 임피던스가 증가할 뿐아니라 다소의 휘발성 기체가 발생될 수 있는 전해질 감쇠를 야기시키는 경향이 있다. 이러한 문제들은 리튬 셀에 대하여 특히 심각한데 이는 1) 감쇠가 순환 수명중에 일어나므로 심지어 초기 용도와 매우 잘 매치된 경우 모든 셀에 대하여 감쇠율이 셀 전체에 대하여 동일할 것을 예상하는 것은 비합리적이며, 2) 셀은 가볍거나 무거운 단락을 발전시키려는 경향이 있어 셀이 전체 시간동안 충전시의 동일한 상태로 유지되는 것은 불가능하게 만들며, 3) 셀 전기 용량은 온도에 따라 달라지므로 위치 때문에 물리적으로 더 차가운 셀이 다른 것들보다 더 작은 용량으로 방출될 것이다. 이러한 조건은 배터리 수명의 비교적 초기에 셀이 매우 고도로 역전 가능하게 만든다. 물론 셀 역전은 누출 및/또는 파열로 귀착되기 쉽다.
휴대용의 낮은 전력의 배터리에 대한 해답으로서 실제적이긴 하지만 경비가많이 들 수 있는데, 즉 모든 셀에 대하여 개개 다이오드 보호 장치를 설치할 것이 제안되어 왔다. 이러한 해답과 관련된 증대된 경비 및 감소된 신뢰도 때문에 상기 해답은 전기차 배터리에 대해 매우 바람직하지 못한 것이다. 게다가, 과충전 및 화방전 가능성이 처음부터 부족하기 때문에 이극성으로 설계된 재충전용 리튬-중합체 배터리를 개발할 어떠한 가능성도 배제되게 된다.
Li-중합체 배터리를 상업화하는 것에 관련된 부가적인 문제는 비싼 경비이다. 재래식 배터리보다 전력당 처리 비용이 훨씬 높을 것은 명백하긴 하지만 그렇다고 높은 가격을 부과하는 것은 곤란하다. 원재료 물질의 가격은 Pb-산보다 더 높은 것이 명백하지만 Ni-Cd 와는 비슷하다. 원재료 물질의 가격은 고순도일 것을 요구하기 때문에 올라갈 것이다. 상업적으로 제조된 적이 있을 경우 리튬 중합체 배터리가 Ni-Cd 배터리보다 상당히 고가일 것으로 예상하는 것에 대하여 수긍이 가는 이유로 1) 대중적으로 생산시, 일차 Li-MnO3셀의 가격이 Ni-Cd 보다 훨씬 고가이고, 2) 이차 셀에 대한 순도 요구치가 일차 셀보다 훨씬 높고, 3) 리튬 중합체 이차 배터리 전력당 전극 면적이 일차 Li-MnO2배터리보다 대략 한자리수 정도 더 클 것을 고려해 볼 수 있다.
가격 인자보다 심지어 더 문제가 되는 것은 리튬 중합체 배터리의 낮은 순환 수명인데, 이는 전기차에 사용될 목적으로 특히 중요한 것이다. 유기 액체 전해질을 사용하는 소형의 재충전용 리튬 배터리는 실험실에서의 테스트에서 100-400회 순환되었다. 이로써 동일한 크기의 리툰 중합체 전해질 배터리는 필적할 만한 회수의 순환을 시킬 수 있을 것이라 예상된다. 그러나, 리튬 중합체 배터리에 대한 공개된 모든 데이터는 과량의 리튬을 매우 다량으로 셀에 계속 사용한 것으로 나타나 이러한 상황에서 끌어낼 수 있는 결론이란 없다.
대규모의 복수개 셀 배터리의 순환 수명은 소형의 2개의 셀 배터리보다 상당히 낮은 경향이 있다. 예상되는 순환 수명의 부가적인 감소는 배터리가 가장 약한 셀에 의해 한정될 것이고 전기에서 언급한 바와 같이 온도 또는 전기적으로 불균형할 가능성이 매우 높다는 사실을 고려해 봄으로써 알 수 있다. 더욱이, 전력은 전기 용량보다 더 빨리 감쇠될 것인데 전력이 허용할 수 없을 정도로 강하되는 것에 기인하여 순환 수명은 한정되게 될 것이다. 따라서 현행 기술 상태에서 표준 크기의 배터리를 제조할 경우 100 회 순환하게 하는 것이 가능하거나 약 한자리수의 단락이 전기차에 요구되게 될 것이다.
따라서, 리튬-중합체 배터리는 보편적으로 허용가능한 박막 고상의 재충전용 이차 배터리 시스템에 대한 오늘날의 요구 사항에 들어맞추기에 부적합할 것이기 때문에 다른 고상 시스템이 개발될 필요가 있다. 게다가 이러한 배터리를 용이하고 경제적으로 제작할 수 있는 장치도 필요로 한다.
발명의 요약
본발명은 기판 물질상에 고상의 박막 배터리 물질을 디포지트시키는 복수개의 챔버로 이루어진 디포지션 장치를 구비한다. 이 장치는 최소한도로, 물리적으로 일렬로 상호 연결된 최소한 3개의 별도의 배출 가능한 디포지션 챔버를 포함한다. 첫번째 디포지션 챔버는 일차 극성을 갖는 배터리 전극 물질층을 기판상에 디포지트시키기에 적합하다. 두번째 디포지션 챔버는 첫번째 챔버내에 디포지트된 배터리 전극 물질의 충위에 고상 전해질 물질충을 디포지트시키기에 적합하다. 세번째 디포지션 챔버는 고상 전해질위에 첫번째 챔버내에서 디포지트된 것과는 반대의 극성을 갖는 배터리 전극 물질층을 디포지트시키기에 적합하다. 디포지션 챔버는 챔버간 가스 분리는 유지되면서 기판 물질이 하나의 디포지션 챔버에서 다음 챔버로 진행될 수 있도록 가스 게이트에 의해 상호 연결되어 있다.
두번째 실시예에서, 장치는 배출가능한 기판 삽입 챔버를 포함하는데 이는 첫번째 디포지션 챔버와 일렬로 물리적으로 상호연결되어 있다. 이 삽입 챔버는 하나이상의 개개 기판을 지지하고 이들을 첫번째 디포지션 챔버로 통과시키기에 적합하다. 이 제 2 의 실시예는 또한 배출가능한 기판 제거 챔버를 포함하는데 이는 세번째 디포지션 챔버와 일렬로 물리적으로 상호 연결되어 있다. 이 제거 챔버는 하나이상의 개개 기판을 유지하고 이들을 세번째 디포지션 챔버에서 제거시키는데 적합하다. 또한 디포지션 장치는, 앞서 디포지트된 기판을 제거 챔버에서 삽입 챔버로 재순환시킴으로써 기판을 다중 디포지트시킬 수 있도록 제거 챔버와 삽입 챔버를 연결하는 상호연결 통로를 포함한다. 이 디포지션 장치는 세번째 디포지션 챔버와 제거 챔버사이에 배출가능한 네번째 디포지션 챔버를 포함한다. 네번째 챔버는 이차 배터리 전극 층위에 최상의 전도 배터리 단자를 디포지트시키기에 적합하다.
제 3 의 실시예에서, 장치는 배출가능한 방출 챔버를 포함하는데, 이는 첫번째 디포지션 챔버에 일렬로 물리적으로 상호연결되어 있다. 방출 챔버는 롤이 펴지면서 상기 첫번째 디포지션 챔버를 통과하게 되는 기판 물질 롤을 지지하는데 적합하다.
또한 이 제 3 의 실시예는 배출가능한 감아올리는 챔버를 포함하는데 이는 세번째 디포지션 챔버에 일렬로 물리적으로 상호연결되어 있다. 솔리드 스테이트 전지 물질이 디포지트된 기판 물질의 글은 세번째 디포지션 챔버에서 감아올리는 챔버로 보내져 감아올리는 맨드릴상에 수집된다.
이 제 3 의 실시예의 장치는 복수개의 솔리드 스테이트 전지 셀을 기판상에 디포지트시키는데 적합할 것이다. 이 목적으로 위하여, 첫번째 및 세번째 디포지션 챔버와 방출 및 감아올리는 챔버는 각각 가역적이다. 그러므로, 기판 물질의 롤은 디포지션 챔버들을 통과하는 하나의 통로를 거치게 되며 기판의 방향은 역전될 수 있으며 이로써 기판은 디포지션 챔버를 반복하여 통과하게 된다. 역전이 일어날 경우 1) 감아올리는 챔버는 방출 챔버가 되고, 2) 방출 챔버는 감아올리는 챔버가 되며, 3) 세번째 디포지션 챔버는 첫번째 디포지션 챔버가 되어 기판상에 일차 극성을 갖는 배터리 전극 물질을 디포지트하고, 4) 첫번째 디포지션 챔버는 세번째 디포지션 챔버가 되어 기판상에 극성이 반대인 배터리 전극 물질을 디포지트한다.
이 제 3 실시예의 장치는 또한 상기 첫번째 디포지션 챔버와 상기 방출 챔버사이에 위치한 네번째 배출가능한 디포지션 챔버 및 상기 세번째 디포지션 챔버와 감아올리는 챔버사이에 위치한 다섯번째의 배출가능한 디포지션 챔버 중 하나 또는 둘다를 포함한다. 네번째 및 다섯번째의 디포지션 챔버는 첫번째 디포지트된 배터리의 두번째 전극층 및 다음번으로 디포지트된 배터리의 일차 전극사이에 전류 컬렉터 층을 디포지트시키고 또한 가장 나중에 디포지트된 배터리의 이차 배터리 전극상에 최상의 전도 배터리 단자를 디포지트시키기에 적합하다.
본질적으로 제 3 실시예를 수정한 제 4 의 실시예는 기판상에 복수개의 솔리드 스테이트 전지 셀을 기판상에 디포지트시키기에 적합하다. 방출 및 감아올리는 챔버는 반복적으로 가역적이어서 상기 기판 물질의 롤이 상기 디포지션 챔버들을 통과하는 하나의 통로를 거치게 될 경우 상기 기판의 이동 방향은 역전될 수 있고 상기 기판은 디포지션 챔버를 또한번 통과할 수 있다. 그러나 첫번째 및 세번째 디포지션 챔버와 동일한 두개의 추가 디포지션 챔버가 장치에 포함되어 있다. 추가 챔버는 기판 물질의 롤이 이동하는 방향이 역전될 때 활성화된다. 추가의 역방향의 디포지션 챔버는 두번째 챔버의 전진 방향 대응부의 맞은편에 위치한다.
제 4 의 실시예는 또한 추가로 배출가능한 디포지션 챔버 세트를 포함할 수 있는데, 이 세트는 두번째 디포지션 챔버의 맞출-편에 위치한다. 추가 챔버 세트는 디포지트된 배터리 셀 상단에 전도 전류 컨렉터 충을 디포지트시키기에 적합하다. 한 챔버는 기판이 전진 방향으로 이동할 때 전도층을 디포지트시키고 다른 하나는 기판이 역방향으로 이동할 때 전도층을 디포지트시킨다.
본발명의 디포지션 챔버는 바람직하게는 증발법, 화학적 증착법 (vapordepositio), 물리적 증착법, 극초단파 플라즈마 개선된 화학적 증착법, 스퍼터링(sputtering), 레이저 박리법, 분사 피복법 또는 플라즈마 피복법으로 이루어지는 그룹에서 선택된 최소한 하나의 방법으로 물질을 디포지트시키기에 적합하다.
본발명은 일반적으로 박막의, 솔리드 스테이트 전지 (thin_film, solid-state battery) 에 관련된 것이고 보다 구체적으로 박막의 솔리드 스테이트 전지를 디포지트(deposit)시키는 장치에 관련된 것이다.
도 1 은 본발명의 디포지션 장치로 얻어지는 형태의 솔리드 스테이트 전지에 대한 제 1 실시예의 단면도로서 개개층들을 구체적으로 도시함,
도 2 는 본발명의 디포지션 장치로 얻어지는 형태의 솔리드 스테이트 전지에 대한 제 2 실시예의 단면도로서 복수개의 전기화학적 셀 및 전류 컬렉터를 포함한 개개 층들을 구체적으로 도시함,
도 3 은 본발명의 제 1 실시예의 보다 도시적인 도면으로서, 구체적으로 양극 및 음극 디포지션 챔버, 고상 전해질 디포지션 챔버, 및 상호 연결된 가스게이트를 나타냄.
도 4 는 본발명의 제 2 실시예의 보다 도시적인 도면으로서, 구체적으로 기판 물질의 미리 절단된 조각 상단에 복수개의 셀로 이루어진 배터리를 디포지트시키는 다충 통과 장치를 나타내며, 도 3 의 특징 외에 이 장치는 기판 삽입 챔버, 기판 제거 챔버, 상기 삽입 챔버 및 기판 제게 챔버간을 연결하는 상호 연결된 통로 및 전류 컬렉터충이 디포지트되는 추가의 디포지트 챔버를 포함한다.
도 5 는 본발명의 제 3 실시예의 보다 도시적인 도면으로서, 구체적으로 기판 물질의 연장된 웹 상단에 다중 셀로 나뉘어진 배터리를 디포지트시키는 다중 통과 장치를 나타내며, 도 3 의 특징외에 이 장치는 기판을 감아올리고 방출시키는 챔버 및 전류 컬렉터 층이 디포지트되는 추가의 두개의 디포지션 챔버를 포함한다.
도 6 은 본발명의 제 4 실시예의 보다 도시적인 도면으로서, 구체적으로 기판 물질의 연장된 웹 상단에 다중 셀로 나뉘어진 배터리를 디포지트시키는 또다른 다중 통과 장치를 나타내며, 도 5 의 특징외에 이 장치는 양극 및 음극 물질 충이 디포지트된 추가의 두개의 디포지션 챔버를 포함한다.
도 7 은 본발명의 제 5 실시예의 보다 도시적인 도면으로서, 구체적으로 기판 물질의 연장된 웹 상단에 다중 셀로 나뉘어진 배터리를 디포지트시키는 또다른 다중 통과 장치를 나타내며, 도 5 의 특징외에 이 장치는 양극 및 음극 물질 층이 디포지트된 추가의 두개의 디포지션 챔버를 포함하는데, 기판은 디포지션 챔버를 통하여 삽입 챔버에서 제거 챔버로 전후 이동하기 때문에 삽입 및 제거 챔버간을 상호연결하는 통로는 필요치 않음에 주목해야 할 것이다.
본발명의 장치를 제조하는 방법에 대하여 기술하기 전에 제작할 특정 형태의솔리드 스테이트 전지에 대하여 기술하는 것이 도움이 될 것이다. 도 1은 본발명의 장치로 디포지트시킨 박막의 솔리드 스테이트 전지의 단면도이다. 구체적으로 참고번호 (1) 은 박막 배터리의 기판이다. 기판은 배터리를 지지하고 또한 배터리의 기저 전기 단자로 작용할 것이다. 기판 (1) 은 알루미늄, 니켈, 구리 또는 스텐레스 강과 같은 전기 전도성 금속으로부터 제조되거나 경량의 전기 절연 중합체 또는 세라믹 재료로 제조될 것이다. 기판 (1) 이 전기적으로 절연이거나 또는 배터리 전극 물질에 반응성인 물질로 제조될 경우 전기전도성 기저 배터리 단자 층 (2) 은 기판에 디포지트된다. 배터리 단자 층 (2)을 형성하는데 사용되는 물질은 알루미늄, 니켈, 구리, 몰리브데늄과 같은 전기 전도성 금속이거나 심지어 전기 진도성 세라믹 또는 산화물 물질일 것이다. 최대 중량을 벌충하기 위하여 기판 (1) 과 혹종의 배터리 단자층 (2) 는 지지 및 전도 작용을 수행하기 위하여 필요한 만큼만 두꺼워야 할 것·키다. 혹종의 부가적인 두께는 배터리의 "쓸모없는 중량" 만을 증가시킬 뿐이다. 전형적으로 기판 (1) 와 배터리 단자층 (2) 의 총두께는 약 200 마이크론 이1하, 바람직하게는 약 50-100 마이크론 이하일 것이다. 배터리 단자 층 (2) 의 두께는 바람직하게는 0.5-5 마이크론이다. 기판 (1) 최상단 및 배터리 단자 층 (2) 에 디포지트된 것은 최소한 하나의 다층의 전기화학적 셀이다. 각각의 전기 화학적 셀은 박막의 음극층 (3), 박막의 양극층 (5) 및 박막의 고체 전해질 프로톤 전도층 (4) 을 포함한다.
박막의 음극 층 (3) 의 두께는 전형적으로 약 1-15 마이크론이고 각각 충전 및 방전이 일어날 때 이온성 수소 또는 리튬과 같은 이온을 전기 화학적으로 흡착또는 탈착시키는 물질로 제조된다. 이들 금속 수소화물 물질은 액체 전해질 니켈-금속 수소화물 배터리에 사용되는 널리 공지된 혹종의 것들일 것이다. 이들 물질들은 무정질, 다정질, 미정질 (microcrystalline), 미소정질(nanocrystalline), 단결정 또는 다중 구조의 물질일 것이다. 이들은 단지 단일조성 상을 포함하거나 다중 조성 상을 포함할 것이다. 전기화학적 셀에 유용한 공지된 금속 수소화물 물질의 광범위한 고찰은 미국 특허 제 5,096,667 호에 주어져 있으며 이러한 기술문헌은 참고용으로 본원에 결합되어 있다.
공지된 금속 수소화물 물질외에, 새로운 금속 수소화물 시스템은 알카리 액체 전해질 시스템과 새로운 박막의 고체 전해질 시스템사이의 환경적 차이를 이용할 수 있도록 개발될 수 있다. 예를들면, 액체 전해질 시스템에는 알카리 전해질의 부식성에 기인하여 일반적으로 전극이 부식되는 문제가 있다. 따라서, 방식성을 제공하는 요소는 부식 손해를 완화시키기 위하여 음극 물질에 가해져야만 한다. 본발명의 고체 전해질 시스템은 부식성 액체의 부재로 인하여 상기와 같은 부식의 문제는 없으며 그 자체로 음극에 방식제 물질을 가해야 할 필요가 없다. 이와는 다르게, 리튬 시스템의 경우 금속 리튬 또는 리튬 삽입된 탄소가 음극 층 (3) 으로 사용될 수 있다.
양극 층 (5) 두께는 전형적으로 5-20 마이크론이며 각각 충전 및 방전이 일어날 때 이온성 수소 또는 리튬과 같은 이온을 전기 화학적으로 흡착 또는 탈착시키는 물질로 제조된다. 니켈 하이드록사이드 물질과 같은 전이금속 수산화물로 제조된다. 니켈 하이드록사이드 물질은 재충전용 배터리 시스템용으로 선행 기술에공지된 물질들중 하나일 수 있다. 이들은 또한 1992 년 11 월 12 일 출원된 미국 특허 출원 일련번호 제 7/975,031 호 및 1993 년 3 월 8 일 출원된 제 8/027/973 호 (본원에 참고용으로 결합되어 있음) 에 기술되어 있는 국부적으로 배열되거나 배열되지 않은 고 용량의 순환 수명이 긴 양극 물질과 유사한 개선된 활성 물질일 것이다. 이들 물질은 다중상 구조를 갖는 고체 용액 니켈 하이록사이드 전극 물질 및 상기 다중상 구조를 촉진시킬 최소한 하나의 조성 변경 물질을 포함한다. 다중상 구조는 최소한 하나의 이온이 플레이트 주위에 합체되어 있고, 2+의 산화상태 및 3.5+이상의 산화 상태에 해당하는 안정한 시트간 거리를 갖는, 이격되게 배치된 플레이트를 포함하는 다정질 T-상 단위셀을 포함하는 최소한 하나의 다정질의 감마-상을 포함한다. 조성 변경 물질은 금속, 금속 산화물, 금속 산화물 합금, 금속 수소화물, 및/또는 금속 수소화물 합금이다. 바람직하게는 조성 변경 물질은 Al, Bi, Co, Cr, Cu, Fe, LaH3, Mn, Ru, Sb, Sn, TiH2, TiO, Zn 및 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹에서 선택된다. 보다 바람직하게는 이들중 최소한 세개의 조성 변경 물질을 사용하는 것이다. 합체된 최소한 하나의 화학적 변경 물질은 바람직하게는 Al, Ba, Ca, Co, Cr, Cu, F, Fe, K, Li, Mg, Mn, Na, Sr 및 Zn 으로 이루어지는 그룹에서 선택된다.
또한 리튬 이온 시스템에 있어서, 양극 층 (5) 은 리튬 니켈레이트(LiNiO4), 리튬 코발테이트 (LiCoO4) 또는 리튬 망가네이트 (LiMnO4), 바나듐 옥사이드, 티타늄 디설파이드 등과 같은 물질로 제조가능하다.
음극 층 (3) 및 양극층 (5) 사이에 박막의 고상 전해질 층 (4) 이 디포지트되어 있다. 이 층의 두께는 전형적으로 약 0.5-2 마이크론이지만, 디포지트된 충의 표면 황도(荒度)가 낮다면 1000 Å 두께여도 무방할 것이다. 고체 전해질에서 요구되는 이온 전도도의 형태는 셀에 포함된 전기 화학적 반응에 따라 달라진다. 재충전용 프로톤 배터리의 충전 순환 전극 반응은
M + H++ e--전하 > MH, 및
Ni(OH)2-전하 > NiOOH + H++ e-
이기 때문에 양극층 (5) 및 음극층 (3) 을 분리시키는 고상 전해질 층 (4)은프로톤 전도체여야 한다. 즉, 고체 전해질 물질은 배터리 충전시에는 프로톤을 양극층 (5) 에서 음극층 (3) 으로, 배터리 방전시에는 음극층 (3) 에서 양극 층 (5) 으로 용이하게 전도시키거나 운반할 수 있어야 한다. 고체 전해질 층(4) 은 또한 배터리 전극이 단착되지 않도록 전기적으로 절연이어야 한다. 즉, 전해질은 또한 전극 분리기로 작용한다. 본원 발명자는 수소화된 전기 절연체는 요구되는 특성을 모두 갖는 것을 발견하였다. 전형적으로 수소화된 실리콘 니트라이트 물질이나 수소화된 산화물 또는 수소화된 실리콘 옥시니트라이드 또한 사용 가능하다. 수소화된 실리콘 니트라이드 물질이 원자 % 로 약 20-약 50 % 의 수소, 약 20-약 40 % 의 실리철인 조성을 갖는 것이 바람직하다. 실리콘과 질소의 비는 일반적으로 약 2 : 1 및 약 1 : 2이나 특별히 상황에 이롭다면 이 범위를 넘어서도 변화 가능하다.
이와는 다르게, 리튬 시스템에서 충전 전극 반응은
이므로 리튬 시스템에서 리튬 전도체는 필요하다. 이온 전도체 층 (4)로 유용한 고체 리튬 전도체는 리튬화된 실리콘 니트라이드 (Li8SiN4), 리튬 포스페이트 (LiPO4), 리튬 티타늄 포스페이트 (LiTiPO4) 및 리튬 포스포니트라이드(LiPO4xN (식중, x 는 0<X<1) 이다.
최상단의 배터리 단자 총 (6) 은 양극 층 (5) 의 최상단에 디포지트된다. 배터리 단자 층 (6) 의 두께는 전형적으로 1-5 마이크론이고 금속 또는 전기 전도성 세라믹 또는 산화물과 같은 전기 전도성 물질로 제조된다. 구체적으로는 알루미늄, 구리, 몰리브데늄 또는 니켈이 사용될 것이다.
도 2 에서는 다중으로 쌓아놓은 전기 화학적 셀을 함유하는 본발명의 장치로 디포지트시킨 솔리드 스테이트 전지를 도시하고 있다. 이 배터리의 층의 참고번호는 도 1 에 도시된 배터리의 번호에 해당된다. 부가적으로 이 배터리는 하나이상의 전기화학적 셀을 포함하고 있기 때문에 전류 컬렉팅 물질 층 (7)은 한 셀의 양극 층 (5) 및 주변 셀의 음극 층 (3) 사이에 디포지트된다. 이 층은 전기 전도성의 물질로 이루어지고 전형적으로 두께는 1000 Å -0.5 마이크론이다. 바람직하게는 이 층은 알루미늄, 구리, 몰리브데늄 또는 니켈과 같은 금속으로 제조되며 프로톤 전도를 방해한다.
주의해야만 하는 혹종의 최종적으로 흥미롭고 유용한 제품의 변경은 이들 박막 배터리를, 솔라 에너지의 수집 및 저장을 일체화시키는 박막의 무정질 실리콘 솔라 셀의 반대편에 놓여진 스텐레스 강 기판위에 디포지트시키는 것이다.
이제 제작할 제품의 기본적 기술은 제공되었으며 본발명의 디포지션 장치에 대한 상세한 설명은 먼저 본발명 장치의 기본적인 실시예를 도시하는 도 1 에 나타내었다. 기본적인 장치는 3 개의 상호연결된 챔버 (8), (9) 및 (10) 을 포함한다. 이 디포지션 챔버들은 가시 게이트 (12) 에 의해 물리적으로 상호 연결된다. 가스 게이트는 중간의 가스가 교차 오염되지 않도록 하면서 기판이 하나의 디포지션 챔버에서 다른 챔버로 통과하게 한다. 챔버는 구체적으로 기판상에 배터리 물질을 디포지트하기에 적합하다. 솔리드 스테이트 전지는 기판들이 챔버들을 통과함에 따라 기판상에 디포지트된다.
초기에는, 일차 극성을 갖는 배터리 전극 물질 (배터리의 양극 물질과 같은) 의 일차 전극 층 (참고번호 도 1 의 3 임) 이 디포지트된 경우 기판은 첫번째 디포지트 챔버 (8) 을 통과한다.
일차 배터리 전극이 디포지트된 기판은 이제 가스 게이트 (12) 를 통하여 두번째 디포지션 잼버 (9) 로 운반된다. 두번째 디포지션 챔버 (9) 에서 고상 전해질 충 (도 1 의 참고번호 4) 은 첫번째의 전극 층위에 디포지트된다.
다음으로, 층이 디포지트된 기판은 또다른 가스 게이트 (12) 를 통하여 세번째 디포지션 챔버 (10) 으로 보내진다. 이 세번째 디포지션 챔버에서 반대의 극성을 갖는 전극 물질 (음극 물질과 같은) 충 (도 1 에서 참고번호 5) 은 고상 전해질물질 층위에 디포지트된다.
이제, 두번째 전극충이 디포지트되었고, 전도성의 최상단 배터리 단자 층(도 1 에서 참고번호 6) 이 이차 전극 층에 디포지트된 경우 형성된 솔리드 스테이트 전지는 임의로 네번째 챔버를 통과한다. 바란다면 이차 배터리 전극 층의 물질이 또한 최상단 배터리 단자로 부가적으로 작용하기에 적당할 경우 최상단의 단자 디포지션 챔버 (17) 및 이의 부속된 층은 생락 가능하다. 일단 셀이 종료되면 배터리는 다른 가스 게이트 (12) 를 통하여 장치에서 제거될 수 있다.
디포지션 챔버 및 가스 게이트는 솔리드 스테이트 전지의 구성 물질에 또 배터리 제조에 사용되는 디포지션 공저에 화학적으로 비활성인 물질로 제조된다. 숙고된 디포지션 공정은 스퍼터링, 증발법, 화학적 증착법 (CVD), 극초단파 플라즈마 개선된 CVD (PECVD), 단파 진동수 PECVD, 물리적 증착법 (PVD), 플라즈마 개선된 PCV, 레이저 박리법, 분사 피복법, 및 플라즈마 분사법을 포함하나 이에 한정되지는 않는다. 디포지션 공정의 선택은 디포지트시킬 물질, 사용된 전구 출발물질, 공정 (인근 챔버내 공정의 압력과 관련하여) 에 의해 요구되는 압력/진공, 경비, 디포지트된 물질의 전기화학적 및 물리적 품질 기타와 같은 많은 인자에 따라 달라진다.
이제 도 4 로 가면, 여기에는 본발명의 제 2 실시예를 도시하고 있다. 이 실시예는 필요하다면 미리 절단시킨 기판에 다중 셀로 나뉘어진 솔리드 스테이트 전지를 디포지트하는 디포지션 장치를 포함한다. 즉, 장치는 단일 통로 또는 다중 통과 모드중 어느 하나로 작동될 수 있으며, 단일 통과 모드는 셀이 단일한 배터리를디포지트시키는 방법이고 다중 통과 모드는 셀이 복수개인 배터리를 디포지트시키는 것이다. '미리 절단시킨' 이란 용어는 길이가 2000 피트 이상인 기판 웹의 롤과 비교할 때 길이 및 너비가 비교적 한정되어 있다.
전형적으로 하나이상의 미리 절단시킨 기판은 가스 게이트 (12) 를 통하여 기판 삽입 챔버 (17) 에 넣는다. 삽입 챔버 (17) 는 첫번째 디포지트 챔버에 일렬로 상호 연결되어 있으며 하나이상의 미리 절단된 기판을 지지하고 나중에는 이들을 가스 게이트 (12) 를 통하여 일차 전극 챔버 (8) 로 보내어진다. 일단 기판이 첫번째 디포지트 챔버 (8) 에 들어가게 되면 디포지트는 도 3 에 대하여 상기에서 기술한 바와 같이 진행된다.
장치가 단일 통과 모드일 경우 디포지트된 배터리는 기판 제거 챔버 (18)에 콜렉팅시킨다. 기판 제거 챔버는 최상단의 전도성 단자가 필요하지 않는 경우라면 최상단의 전도성 배터리 단자 디포지션 챔버 또는 세번째 디포지션 챔버중 어느 하나에 일렬로 물리적으로 상호연결시킨다. 기판 제거 챔버 (18) 는 다른 가스 게이트 (12) 를 통하여 시스템에서 제거하기 위하여 하나 이상의 개개 기판을 지지시키는데 적합하다.
이와는 다르게, 시스템이 다중 통과 모드를 사용할 경우 하나 이상의 셀이 디포지트된 기판은 기판 제거 (18) 에서 통로 (13) 을 따라 기판 삽입 챔버 (17)로 이동된 후 삽입 챔버 (17) 에서 첫번째 디포지션 챔버로 이동된다. 이러한 방식으로, 셀이 복수개인 배터리는 장치에서 기판을 제거시킬 필요없이 단일 기판위에 디포지트될 수 있다. 다중 통과 모드에서 디포지션 잼버 (11) 는 각 셀의 이차 전극배터리층 (도 2 의 참고번호 5) 위에 전류 컬렉터 층 (도 2 의 참고번호 12)을 디포지트시키고 셀이 복수개인 배터리의 최종 셀위에 전도성의 최상단 배터리 단자를 디포지트하기에 적합하다.
본발명의 또다른 실시예에서 솔리드 스테이트 전지는 기판 물질의 확장된 웹위에 디포지트시킬 수 있다. 도 5 는 이러한 디포지션을 수행하는 장치를 도시하고 있다. 기판 물질의 확장된 웹은, 가스 게이트 (12) 를 통하여 디포지션 챔버들에 일렬로 연결되는 방출 챔버 (13)내의 롤 (14) 로부터 감긴 것이 펴지게 된다. 일단 기판 물질의 확장된 웹이 방출 챔버 (13) 를 떠난다면 이는 디포지션 챔버들로 이동될 것이다. 디포지션 챔버는 전극 디포지션 챔버 (8)및 (10) 및 고상 전해질 디포지션 챔버 (9) (도 3 에서 기술한 바와 같음)를 최소한도로 포함한다. 도 3 의 장치에 관하여, 본발명 실시예서는 바란다면 전도성의 최상단 배터리 단자를 디포지트시키기에 적합한 추가 챔버 (11) 를 포함할 것이다. 배터리가 디포지트되기만 하면, 최종 제품은, 이차 전극 디포지션 챔버 (또는 포함되는 경우에는 칙상단 배터리 단자 디포지션 챔버 (11)) 에 일렬로 연결된 감 아올리는 챔버 (15)내 감아올리는 롤러 (16) 상에 수집된다.
기술한 단일 통과 모드외에, 도 5 의 장치는 다중 통로 모드에서 작동될 수 있다. 다중 통과모드에서, 장치는 가역적으로 설계된다. 즉, 전류 컬렉터 층 (도 2 의 참고번호 7) 과 함께 단일 배터리 셀이 디포지트된 경우 두 기판 물질의 이동 방향은 반대여서, 감아올리는 챔버 (15) 가 방출 챔버가 되고 방출 챔버 (13) 은 감아올리는 챔버가 되게 된다. 또한 이차 전극 챔버 (10) 및 일차 전극 디포지션챔버 (8) 의 역할은 역전되어 일차 전극 물질이 이차 전극 물질 (10) 내에 디포지트되고 이차 전극 물질이 일차 전극 챔버 (8) 에 디포지트되도록 하는 것이다. 최종적으로 기판 방향이 반대일 때 전류 컬렉터 디포지션 챔버 (11) 는 작동되지 않고, 부가적인 전류 컬렉터 디포지션 챔버 (11') 가 챔버 (13) 및 챔버 (8) 사이에 놓인다.
이차 배터리 셀이 일차 위에 디포지트되면, 기판의 이동 방향은 다시 반대가 된다. 챔버 (11') 은 작동되지 않고 챔버 (11) 가 작동되고 결국 챔버 (13) 와 (15), 및 챔버 (8)와 (10) 이 각각 다시 역방향으로 작동하게 된다. 이러한 역전은 목적하는 회수의 셀이 기판위에 디포지트될 때까지 계속된다. 최종적으로 셀이 디포지션 통과하는 중에, 필요할 경우 챔버 (11) (또는 11') 가 최상단 배터리 단자를 디포지트한다.
도 6은 본발명의 또다른 다중 통과 실시예이다. 이 실시예의 작동은 도 5의 구체예의 작동과는 특기할 만한 하나의 예외를 제외하고는 실질적으로 유사하다. 일차 전극 디포지션 챔버(8) 및 이차 전극 디포지션 챔버 (10) 의 작동을 역전시키는 대신, 부가적으로 역방향의 디포지션 챔버 (11') 및 (10') 를 장치에 부가한다. 이들 챔버는 역방향의 전류 컬렉터 디포지션 챔버 (11') 와 같이 장치가 전진방향일 때는 작동되지 않으며, 단지 다중 통과 모드에서 기판의 이동 방향이 역전될 때에만 작동된다.
도 6 에 나타낸 디포지션 챔버들을 정렬시키는 것은 전진 및 역 디포지션 어디에 적합한지에 따라 순서를 정할 수 있을 뿐이다. 특정한 순서는 디포지트될 배터리 시스템 및 배터리 시스템의 구성성분을 디포지트할 때 사용가능한 방법 (예를들어 CVD, PVD 등) 에 따라 크게 달라질 것이다. 복수개의 디포지션 방법에서 선택할 때 인근 챔버들간의 압력차를 최소화할 필요가 있음을 고려해야 할 것이다.
도 6 에 도시된 디포지션 챔버의 특정 순서는 바나듐 옥사이드/실리콘 니트라이드/티타늄 금속 다중 셀의 솔리드 스테이트 전지를 알루미늄의 연속 웹 또는 스텐레스 강 호일위에 디포지트시킬 때 특히 유용하다. 일차 전극 챔버 (8) 는 증발시켜 바나듐 옥사이드를 디포지트시키기에 적합하다. 고상 전극 디포지션 챔버 (9) 는 실리콘 니트라이드 물질 (수소화되거나 리튬화된 실리콘 니트라이드와 같은) 을 스퍼터링시켜 디포지트시키기에 적합하다. 이차 전극 디포지션 챔버 (10) 는 증발시켜 금속 리튬을 디포지트시키기에 적합하다. 최종적으로, 전류 컬렉터 층 디포지션 챔버 (11) 는 증발시켜 몰리브데늄을 디포지트시키기에 적합하다.
도 7 은 본발명의 최종적인 다중 통과 실시예를 도시한다. 이 실시예의 작동은 두개의 현저한 예외를 제외하고는 도 4 의 실시예의 작동과 실질적으로 유사하다. 부가적인 역방향의 디포지션 챔버 (8'), (10') 및 (11') 를 장치에 부가하고 상호연결하는 통로 (19) 를 제거한다. 이들 챔버는 역방향 전류 컬렉터 디포지션 챔버 (11') (도 5 ) 와 같이 미리 절단된 기판이 삽입 챔버 (17) 에서 제거 챔버 (18) 로 전진하는 방향으로 통과할 때에는 작동되지 않고 기판의 이동 방향이 이차 디포지션 통과에 반대방향일 때에만 다중 통과 모드에서 작동된다.
본발명의 설명은 본발명을 충분하고 완전하게 기술하기 위하여 기술된 상세한 실시예 형태로 존재하는데 이러한 상세한 설명은 본발명의 진정한 범위를 한정하려는 것으로 해석되어서는 안되며 동봉한 청구범위에 의해 규명될 것임을 이해해야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 일렬로 물리적으로 상호연결되어 있는 적어도 3개의 개별적인 방출가능한 디포지션 챔버 ;
    기판상에 일차 극성을 갖는 배터리 전극 물질을 디포지트시키기에 적합한 상기 디포지션 챔버들중 첫번째 챔버 ;
    첫번째 챔버내에서 디포지트된 배터리 전극 물질위에 고상 전해질 물질을 디포지트시키기에 적합한 상기 디포지션 챔버들중 두번째 챔버 ;
    첫번째 챔버들내에서 디포지트된 것과는 극성이 반대인 배터리 전극 물질을 디포지트시키기에 적합한 상기 디포지션 챔버들중 세번째 챔버 ; 및
    각각은 상기 디포지션 챔버들중 둘을 상호연결시켜 챔버들간의 가스는 분리되도록 하면서 기판 물질이 하나의 디포지션 챔버에서 다음으로 진행되게 하는 적어도 두개의 가스 게이트
    를 구비하는, 기판 물질상에 고상의 박막 배터리 물질을 디포지트시키기 위한 복수개의 챔버로 이루어진 디포지션 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 첫번째 디포지션 챔버에 일렬로 물리적으로 상호 연결되고 기판 물질의 롤을 유지시켜주는 배출가능한 방출 챔버를 추가로 포함하는 디포지션 장치로서, 상기 기판 물질은 롤이 펴지면서 상기 첫번째 디포지션 챔버를 통과하고 가스 게이트는 상기 방출 챔버와 상기 첫번째 디포지션 챔버간을 상호연결하는 디포지션 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 세번째 디포지션 챔버에 일렬로 물리적으로 상호 연결되고 솔리드 스테이트 전지 물질이 디포지트된 기판 물질의 롤을 감아올리는 맨드릴을 지지해주는 배출가능한 감아올리는 (take-up) 챔버를 추가로 포함하는 디포지션 장치로서, 기판은 상기 세번째 디포지션 챔버에서 상기 감아을리는 챔버로 통과하고, 가스 게이트는 상기 감아올리는 챔버 및 상기 세번째 디포지션 챔버를 상호연결하는 디포지션 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 디포지션 장치가 상기 기판상에 복수개의 솔리드 스테이트 전지 셀을 디포지트시키기에 적합하고, 이러한 목적을 이루기 위해 상기 첫번째와 세번째 디포지션 챔버 및 방출 챔버와 감아올리는 챔버가 각각 가역적이어서 상기 기판 물질의 롤이 상기 디포지션 챔버를 한번 통과한 다음에 기판의 방향이 역전될 수 있고 상기 기판은 디포지션 챔버를 또다시 통과할 수 있게되며, 이렇게 역전되면
    1) 감아을리는 챔버가 방출 챔버가 되고,
    2) 방출 챔버는 감아을리는 챔버가 되고,
    3) 세번째 디포지션 챔버는 첫번째 디포지션 챔버가 되어 상기 첫번째 극성을 갖는 상기 배터리 전극 물질을 기판상에 디포지트시키며 ;
    4) 첫번째 디포지션 챔버는 세번째 디포지션 챔버가 되어 상기 반대 극성의배터리 전극 물질을 상기 기판에 디포지트시키는 디포지션 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 이차 배터리 전극 충위에 최상단의 전도성 배터리 단자를 디포지트시키기에 적합하며 상기 세번째 챔버 및 상기 감아올리는 챔버사이에 네번째 배출가능한 디포지션 챔버를 추가로 포함하는 디포지션 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 첫번째 디포지션 챔버와 상기 방출 챔버사이에 네번째의 배출가능한 디포지션 챔버, 및 상기 세번째 디포지션 챔버와 상기 감아올리는 챔버사이에 다섯번째의 배출가능한 디포지션 챔버를 추가로 포함하며, 상기 네번째 및 다섯번째 챔버가 첫번째 디포지트된 배터리의 이차 전극 층과 다음에 디포지트된 배터리의 일차 전극 사이에 전류 컬렉터 층을 디포지트시키고 가장 나중에 디포지트된 배터리의 이차 배터리 전극 층위에 최상단 전도성 배터리 물질을 디포지트시키기에 적합한 디포지션 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 첫번째 디포지견 챔버에 일렬로 물리적으로 상호 연결되고 하나이상의 개개 기판을 지지하고 이들을 상기 첫번째 디포지션 챔버로 통과시키기에 적합한 배출가능한 기판 삽입 챔버를 추가로 포함하고 가스 게이트가 상기 삽입 챔버와 상기 첫번째 디포지션 챔버를 상호연결하는 디포지션 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 세번째 터포지션 챔버에 일렬로 물리적으로 상호 연결되고 하나이상의 개개 기판을 지지하고 이들을 상기 세번째 디포지션 챔버로부터 제거하기에 적합한 배출가능한 기판 제거 챔버 (retraction chamber) 를 추가로 포함하고 가스 게이트가 상기 제거 챔버와 상기 세번째 디포지션 챔버를 상호연결하는 디포지션 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 이미 디포지트된 기판이 제거 챔버로부터 삽입 챔버로 재순환됨으로써 기판이 다중 디포지트될 수 있도록 상기 제거 챔버와 상기 삽입 챔버를 연결시키는 상호연결 통로를 추가로 포함하는 디포지션 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 세번째 디포지션 챔버와 상기 제거 챔버사이에, 이차 배터리 전극 층위에 최상단의 전도성 배터리 단자를 디포지트시키기에 적합한 네번째의 배출가능한 디포지션 챔버를 추가로 포함하는 디포지션 장치.
  11. 제 3 항에 있어서, 상기 디포지션 장치는 복수개의 솔리드 스테이트 전지셀 물질을 상기 기판위에 디포지트시키기에 적합하고,
    상기 기판물질의 롤이 상기 디포지션 챔버를 한번 통과하면 상기 기판의 이동 방향을 역전시킬 수 있어, 상기 기판이 디포지션 챔버를 또다시 통과할 수 있도록 상기 방출 챔버 및 감아올리는 챔버는 가역적이며,
    상기와 같은 목적을 이루기 위해 상기 첫번째 및 세번째 디포지션 챔버와 동일한 두개의 부가적인 디포지션 챔버들을 장치내에 포함시키고, 이러한 부가적인챔버들은 상기 기판롤의 이동방향이 역전될 때 작동되며 부가적인 역전 방향의 디포지션 챔버는 상기 두번째 챔버가 전진하는 방향의 대응부로부터 맞은편에 위치하는 디포지션 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 부가적인 배출가능한 디포지션 챔버 세트를 추가로 포함하는 디포지션 장치로서, 이러한 세트의 각 챔버는 상기 두번째 디포지션 챔버의 반대편에 위치하고 디포지트된 배터리 셀의 상단에 전도층을 디포지트시키기에 적합하며, 한 챔버는 기판이 전진 방향으로 이동할 때 전도층을 디포지트하도록 배치되고 나머지 다른 챔버는 기판이 역방향으로 이동할 때 전도층을 디포지트하도록 배치된 디포지션 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 디포지션 챔버는 증발법, 화학적 증착법, 물리적 증착법, 극초단파 플라즈마 향상된 화학적 증착법, 스퍼터링 (sputtering), 레이저 박리법, 분사 피복법, 또는 플라즈마 분사법으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나의 방법으로 물질을 디포지트시키기에 적함한 디포지션 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 첫번째 디포지션 챔버가 양극 물질을 디포지트하기에 적합한 디포지션 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 첫번째 디포지션 챔버가 음극 물질을 디포지트하기에 적합한 디포지션 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100455425B1 (ko) * 2002-03-29 2004-11-06 주식회사 엘지이아이 전원공급이 조절되는 열교환기 표면처리장치

Families Citing this family (161)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5651868A (en) * 1994-10-26 1997-07-29 International Business Machines Corporation Method and apparatus for coating thin film data storage disks
US5653811A (en) 1995-07-19 1997-08-05 Chan; Chung System for the plasma treatment of large area substrates
US5652043A (en) * 1995-12-20 1997-07-29 Baruch Levanon Flexible thin layer open electrochemical cell
US6291313B1 (en) 1997-05-12 2001-09-18 Silicon Genesis Corporation Method and device for controlled cleaving process
US6146979A (en) 1997-05-12 2000-11-14 Silicon Genesis Corporation Pressurized microbubble thin film separation process using a reusable substrate
US20070122997A1 (en) * 1998-02-19 2007-05-31 Silicon Genesis Corporation Controlled process and resulting device
US6033974A (en) 1997-05-12 2000-03-07 Silicon Genesis Corporation Method for controlled cleaving process
US6027988A (en) * 1997-05-28 2000-02-22 The Regents Of The University Of California Method of separating films from bulk substrates by plasma immersion ion implantation
US6548382B1 (en) * 1997-07-18 2003-04-15 Silicon Genesis Corporation Gettering technique for wafers made using a controlled cleaving process
US6103599A (en) * 1997-07-25 2000-08-15 Silicon Genesis Corporation Planarizing technique for multilayered substrates
US6558829B1 (en) 1997-10-06 2003-05-06 Reveo, Inc. Appliance with refuelable and rechargeable metal-air fuel cell battery power supply unit integrated therein
US6451463B1 (en) 1997-10-06 2002-09-17 Reveo, Inc. Electro-chemical power generation systems employing arrays of electronically-controllable discharging and/or recharging cells within a unity support structure
US6472093B2 (en) 1997-10-06 2002-10-29 Reveo, Inc. Metal-air fuel cell battery systems having a metal-fuel card storage cartridge, insertable within a fuel cartridge insertion port, containing a supply of substantially planar discrete metal-fuel cards, and fuel card transport mechanisms therein
US6569555B1 (en) 1997-10-06 2003-05-27 Reveo, Inc. Refuelable and rechargeable metal-air fuel cell battery power supply unit for integration into an appliance
US6306534B1 (en) 1997-10-06 2001-10-23 Reveo, Inc. Metal-air fuel cell battery systems employing means for discharging and recharging metal-fuel cards
US6299997B1 (en) * 1997-10-06 2001-10-09 Reveo, Inc. Ionically-conductive belt structure for use in a metal-air fuel cell battery system and method of fabricating the same
US6348277B1 (en) 1997-10-06 2002-02-19 Reveo, Inc. Method of and system for producing and supplying electrical power to an electrical power consuming device using a metal-air fuel cell battery (FCB) module and a supply of metal-fuel cards
US6296960B1 (en) 1997-10-06 2001-10-02 Reveo, Inc. System and method for producing electrical power using metal-air fuel cell battery technology
US6228176B1 (en) 1998-02-11 2001-05-08 Silicon Genesis Corporation Contoured platen design for plasma immerson ion implantation
US6051073A (en) * 1998-02-11 2000-04-18 Silicon Genesis Corporation Perforated shield for plasma immersion ion implantation
US6274459B1 (en) 1998-02-17 2001-08-14 Silicon Genesis Corporation Method for non mass selected ion implant profile control
US6291326B1 (en) 1998-06-23 2001-09-18 Silicon Genesis Corporation Pre-semiconductor process implant and post-process film separation
US6379835B1 (en) 1999-01-12 2002-04-30 Morgan Adhesives Company Method of making a thin film battery
US6299998B1 (en) 1999-03-15 2001-10-09 Reveo, Inc. Movable anode fuel cell battery
US6398824B1 (en) 1999-04-02 2002-06-04 Excellatron Solid State, Llc Method for manufacturing a thin-film lithium battery by direct deposition of battery components on opposite sides of a current collector
US6458723B1 (en) 1999-06-24 2002-10-01 Silicon Genesis Corporation High temperature implant apparatus
US6263941B1 (en) 1999-08-10 2001-07-24 Silicon Genesis Corporation Nozzle for cleaving substrates
US6500732B1 (en) 1999-08-10 2002-12-31 Silicon Genesis Corporation Cleaving process to fabricate multilayered substrates using low implantation doses
US6221740B1 (en) 1999-08-10 2001-04-24 Silicon Genesis Corporation Substrate cleaving tool and method
AU6905000A (en) * 1999-08-10 2001-03-05 Silicon Genesis Corporation A cleaving process to fabricate multilayered substrates using low implantation doses
KR100320197B1 (ko) * 1999-08-21 2002-01-10 구자홍 직류전원 플라즈마중합 연속처리장치
US6653003B1 (en) 1999-10-12 2003-11-25 Reveo Inc. Fuel cell support and electrical interconnector
US6511516B1 (en) 2000-02-23 2003-01-28 Johnson Research & Development Co., Inc. Method and apparatus for producing lithium based cathodes
US6621212B1 (en) 1999-12-20 2003-09-16 Morgan Adhesives Company Electroluminescent lamp structure
US6639355B1 (en) 1999-12-20 2003-10-28 Morgan Adhesives Company Multidirectional electroluminescent lamp structures
US6624569B1 (en) 1999-12-20 2003-09-23 Morgan Adhesives Company Electroluminescent labels
US7194801B2 (en) * 2000-03-24 2007-03-27 Cymbet Corporation Thin-film battery having ultra-thin electrolyte and associated method
US6387563B1 (en) 2000-03-28 2002-05-14 Johnson Research & Development, Inc. Method of producing a thin film battery having a protective packaging
US6423106B1 (en) 2000-04-05 2002-07-23 Johnson Research & Development Method of producing a thin film battery anode
US6558825B1 (en) 2000-05-12 2003-05-06 Reveo, Inc. Fuel containment and recycling system
US6402796B1 (en) 2000-08-07 2002-06-11 Excellatron Solid State, Llc Method of producing a thin film battery
US20020110733A1 (en) * 2000-08-07 2002-08-15 Johnson Lonnie G. Systems and methods for producing multilayer thin film energy storage devices
US7063918B2 (en) 2000-10-23 2006-06-20 The University Of Maryland, College Park Nanoscale solid-state polymeric battery system
WO2003022564A1 (en) * 2001-09-12 2003-03-20 Itn Energy Systems, Inc. Apparatus and method for the design and manufacture of multifunctional composite materials with power integration
TW560102B (en) * 2001-09-12 2003-11-01 Itn Energy Systems Inc Thin-film electrochemical devices on fibrous or ribbon-like substrates and methd for their manufacture and design
US20030059526A1 (en) * 2001-09-12 2003-03-27 Benson Martin H. Apparatus and method for the design and manufacture of patterned multilayer thin films and devices on fibrous or ribbon-like substrates
US7319057B2 (en) * 2001-10-30 2008-01-15 Ovonyx, Inc. Phase change material memory device
US20070094865A1 (en) * 2002-01-10 2007-05-03 Ji-Guang Zhang Packaged thin film batteries and methods of packaging thin film batteries
US7960054B2 (en) * 2002-01-10 2011-06-14 Excellatron Solid State Llc Packaged thin film batteries
US7204862B1 (en) 2002-01-10 2007-04-17 Excellatron Solid State, Llc Packaged thin film batteries and methods of packaging thin film batteries
US8445130B2 (en) 2002-08-09 2013-05-21 Infinite Power Solutions, Inc. Hybrid thin-film battery
US8021778B2 (en) 2002-08-09 2011-09-20 Infinite Power Solutions, Inc. Electrochemical apparatus with barrier layer protected substrate
US8431264B2 (en) 2002-08-09 2013-04-30 Infinite Power Solutions, Inc. Hybrid thin-film battery
US9793523B2 (en) 2002-08-09 2017-10-17 Sapurast Research Llc Electrochemical apparatus with barrier layer protected substrate
US6916679B2 (en) * 2002-08-09 2005-07-12 Infinite Power Solutions, Inc. Methods of and device for encapsulation and termination of electronic devices
US8394522B2 (en) 2002-08-09 2013-03-12 Infinite Power Solutions, Inc. Robust metal film encapsulation
US8236443B2 (en) 2002-08-09 2012-08-07 Infinite Power Solutions, Inc. Metal film encapsulation
US20070264564A1 (en) 2006-03-16 2007-11-15 Infinite Power Solutions, Inc. Thin film battery on an integrated circuit or circuit board and method thereof
US8404376B2 (en) 2002-08-09 2013-03-26 Infinite Power Solutions, Inc. Metal film encapsulation
US20040048157A1 (en) * 2002-09-11 2004-03-11 Neudecker Bernd J. Lithium vanadium oxide thin-film battery
US8187377B2 (en) * 2002-10-04 2012-05-29 Silicon Genesis Corporation Non-contact etch annealing of strained layers
US7294209B2 (en) * 2003-01-02 2007-11-13 Cymbet Corporation Apparatus and method for depositing material onto a substrate using a roll-to-roll mask
US7603144B2 (en) * 2003-01-02 2009-10-13 Cymbet Corporation Active wireless tagging system on peel and stick substrate
US20040131760A1 (en) * 2003-01-02 2004-07-08 Stuart Shakespeare Apparatus and method for depositing material onto multiple independently moving substrates in a chamber
US6906436B2 (en) * 2003-01-02 2005-06-14 Cymbet Corporation Solid state activity-activated battery device and method
US20040142203A1 (en) * 2003-01-07 2004-07-22 Woolley Christopher P. Hydrogen storage medium
US8728285B2 (en) 2003-05-23 2014-05-20 Demaray, Llc Transparent conductive oxides
US6852139B2 (en) * 2003-07-11 2005-02-08 Excellatron Solid State, Llc System and method of producing thin-film electrolyte
US6886240B2 (en) * 2003-07-11 2005-05-03 Excellatron Solid State, Llc Apparatus for producing thin-film electrolyte
US7211351B2 (en) 2003-10-16 2007-05-01 Cymbet Corporation Lithium/air batteries with LiPON as separator and protective barrier and method
EP1714333A2 (en) * 2004-01-06 2006-10-25 Cymbet Corporation Layered barrier structure having one or more definable layers and method
US20080070087A1 (en) * 2004-02-20 2008-03-20 Excellatron Solid State, Llc Non-volatile cathodes for lithium oxygen batteries and method of producing same
US10566669B2 (en) 2004-02-20 2020-02-18 Johnson Ip Holding, Llc Lithium oxygen batteries having a carbon cloth current collector and method of producing same
US7691536B2 (en) * 2004-02-20 2010-04-06 Excellatron Solid State, Llc Lithium oxygen batteries and method of producing same
JP4474506B2 (ja) * 2004-04-12 2010-06-09 財団法人北九州産業学術推進機構 マイクロ波を用いた減圧乾燥方法及びその装置
US7696089B1 (en) 2004-05-11 2010-04-13 Johnson Research & Development Co., Inc. Passivated thin film and method of producing same
US7478637B2 (en) * 2004-11-09 2009-01-20 Philip Morris Usa Inc. Continuous process for surface modification of cigarette filter materials
CA2586963A1 (en) * 2004-11-10 2006-05-18 Daystar Technologies, Inc. Process and photovoltaic device using an akali-containing layer
JP2008520101A (ja) * 2004-11-10 2008-06-12 デイスター テクノロジーズ，インコーポレイティド Ｃｉｇｓにおいて現場接合層を作製するための熱プロセス
US20060096536A1 (en) * 2004-11-10 2006-05-11 Daystar Technologies, Inc. Pressure control system in a photovoltaic substrate deposition apparatus
CN101080511A (zh) 2004-11-10 2007-11-28 德斯塔尔科技公司 用于使用连续过程形成薄膜太阳能电池的方法和设备
US7959769B2 (en) 2004-12-08 2011-06-14 Infinite Power Solutions, Inc. Deposition of LiCoO2
ATE447777T1 (de) 2004-12-08 2009-11-15 Symmorphix Inc Abscheidung von licoo2
US7776478B2 (en) * 2005-07-15 2010-08-17 Cymbet Corporation Thin-film batteries with polymer and LiPON electrolyte layers and method
WO2007011899A2 (en) * 2005-07-15 2007-01-25 Cymbet Corporation Thin-film batteries with polymer and lipon electrolyte layers and method
US20070012244A1 (en) * 2005-07-15 2007-01-18 Cymbet Corporation Apparatus and method for making thin-film batteries with soft and hard electrolyte layers
US8137464B2 (en) 2006-03-26 2012-03-20 Lotus Applied Technology, Llc Atomic layer deposition system for coating flexible substrates
US8993410B2 (en) 2006-09-08 2015-03-31 Silicon Genesis Corporation Substrate cleaving under controlled stress conditions
US7811900B2 (en) * 2006-09-08 2010-10-12 Silicon Genesis Corporation Method and structure for fabricating solar cells using a thick layer transfer process
US8293619B2 (en) 2008-08-28 2012-10-23 Silicon Genesis Corporation Layer transfer of films utilizing controlled propagation
US9362439B2 (en) 2008-05-07 2016-06-07 Silicon Genesis Corporation Layer transfer of films utilizing controlled shear region
CN101523571A (zh) 2006-09-29 2009-09-02 无穷动力解决方案股份有限公司 柔性基板上沉积的电池层的掩模和材料限制
US8197781B2 (en) 2006-11-07 2012-06-12 Infinite Power Solutions, Inc. Sputtering target of Li3PO4 and method for producing same
JP2008234850A (ja) * 2007-03-16 2008-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気化学素子とその電極の製造方法、製造装置
US8211496B2 (en) * 2007-06-29 2012-07-03 Johnson Ip Holding, Llc Amorphous lithium lanthanum titanate thin films manufacturing method
US9034525B2 (en) * 2008-06-27 2015-05-19 Johnson Ip Holding, Llc Ionically-conductive amorphous lithium lanthanum zirconium oxide
US20120196189A1 (en) 2007-06-29 2012-08-02 Johnson Ip Holding, Llc Amorphous ionically conductive metal oxides and sol gel method of preparation
US8784512B2 (en) * 2007-08-13 2014-07-22 University Of Virginia Patent Foundation Thin film battery synthesis by directed vapor deposition
US20090092903A1 (en) * 2007-08-29 2009-04-09 Johnson Lonnie G Low Cost Solid State Rechargeable Battery and Method of Manufacturing Same
US9334557B2 (en) 2007-12-21 2016-05-10 Sapurast Research Llc Method for sputter targets for electrolyte films
US8268488B2 (en) 2007-12-21 2012-09-18 Infinite Power Solutions, Inc. Thin film electrolyte for thin film batteries
WO2009089417A1 (en) 2008-01-11 2009-07-16 Infinite Power Solutions, Inc. Thin film encapsulation for thin film batteries and other devices
WO2009117496A2 (en) * 2008-03-20 2009-09-24 Excellatron Solid State, Llc Oxygen battery system
CN101983469B (zh) 2008-04-02 2014-06-04 无穷动力解决方案股份有限公司 与能量采集关联的储能装置的无源过电压/欠电压控制和保护
WO2009134697A2 (en) * 2008-04-30 2009-11-05 Applied Materials, Inc. Roll to roll oled production system
US9249502B2 (en) * 2008-06-20 2016-02-02 Sakti3, Inc. Method for high volume manufacture of electrochemical cells using physical vapor deposition
US7945344B2 (en) * 2008-06-20 2011-05-17 SAKT13, Inc. Computational method for design and manufacture of electrochemical systems
JP2012500610A (ja) * 2008-08-11 2012-01-05 インフィニット パワー ソリューションズ， インコーポレイテッド 電磁エネルギー獲得ための統合コレクタ表面を有するエネルギーデバイスおよびその方法
US8330126B2 (en) * 2008-08-25 2012-12-11 Silicon Genesis Corporation Race track configuration and method for wafering silicon solar substrates
WO2010030743A1 (en) 2008-09-12 2010-03-18 Infinite Power Solutions, Inc. Energy device with integral conductive surface for data communication via electromagnetic energy and method thereof
WO2010042594A1 (en) 2008-10-08 2010-04-15 Infinite Power Solutions, Inc. Environmentally-powered wireless sensor module
WO2010042927A2 (en) * 2008-10-10 2010-04-15 Alta Devices, Inc. Continuous feed chemical vapor deposition
US8329557B2 (en) 2009-05-13 2012-12-11 Silicon Genesis Corporation Techniques for forming thin films by implantation with reduced channeling
US9368772B1 (en) 2009-06-15 2016-06-14 Sakti3, Inc. Packaging and termination structure for a solid state battery
US8357464B2 (en) 2011-04-01 2013-01-22 Sakti3, Inc. Electric vehicle propulsion system and method utilizing solid-state rechargeable electrochemical cells
CN102576828B (zh) 2009-09-01 2016-04-20 萨普拉斯特研究有限责任公司 具有集成薄膜电池的印刷电路板
CN102639749B (zh) 2009-10-14 2015-06-17 莲花应用技术有限责任公司 在原子层沉积系统中抑制过量前体在单独前体区之间运送
KR101688258B1 (ko) * 2010-01-19 2016-12-20 오보닉 배터리 컴퍼니, 아이엔씨. 저가, 고출력, 고에너지 밀도, 고체형의 바이폴라 금속 수소화물 배터리
EP2577777B1 (en) 2010-06-07 2016-12-28 Sapurast Research LLC Rechargeable, high-density electrochemical device
KR101323812B1 (ko) 2011-02-28 2013-10-31 스템코 주식회사 연성금속적층판을 이용하는 박막 전지, 그의 제조 장치 및 그의 제조 방법
US10770745B2 (en) 2011-11-09 2020-09-08 Sakti3, Inc. Monolithically integrated thin-film solid state lithium battery device having multiple layers of lithium electrochemical cells
US11996517B2 (en) 2011-06-29 2024-05-28 Space Charge, LLC Electrochemical energy storage devices
US9853325B2 (en) 2011-06-29 2017-12-26 Space Charge, LLC Rugged, gel-free, lithium-free, high energy density solid-state electrochemical energy storage devices
US10601074B2 (en) 2011-06-29 2020-03-24 Space Charge, LLC Rugged, gel-free, lithium-free, high energy density solid-state electrochemical energy storage devices
US11527774B2 (en) 2011-06-29 2022-12-13 Space Charge, LLC Electrochemical energy storage devices
US8301285B2 (en) 2011-10-31 2012-10-30 Sakti3, Inc. Computer aided solid state battery design method and manufacture of same using selected combinations of characteristics
US9127344B2 (en) 2011-11-08 2015-09-08 Sakti3, Inc. Thermal evaporation process for manufacture of solid state battery devices
EP2801120B1 (en) 2012-01-05 2018-10-31 Electrovaya Inc. Thin film electrochemical cell with a polymer double seal
CN110416478A (zh) 2012-03-01 2019-11-05 约翰逊Ip控股有限责任公司 固态复合隔膜、其制造方法以及固态可充电锂电池
CN104247132A (zh) * 2012-03-30 2014-12-24 小岛冲压工业株式会社 锂离子二次电池的制造方法及制造装置
US10084168B2 (en) 2012-10-09 2018-09-25 Johnson Battery Technologies, Inc. Solid-state battery separators and methods of fabrication
US9627717B1 (en) 2012-10-16 2017-04-18 Sakti3, Inc. Embedded solid-state battery
US20140166989A1 (en) * 2012-12-17 2014-06-19 Universal Display Corporation Manufacturing flexible organic electronic devices
US9478797B2 (en) * 2013-01-25 2016-10-25 Applejack 199 L.P. System, method and apparatus for forming a thin film lithium ion battery
US20170301958A1 (en) * 2014-10-03 2017-10-19 Su Xiang Deng Plasma deposition to fabricate lithium batteries
US9627709B2 (en) 2014-10-15 2017-04-18 Sakti3, Inc. Amorphous cathode material for battery device
ES2964898T3 (es) 2015-12-16 2024-04-10 6K Inc Metales deshidrogenados esferoidales y partículas de aleaciones metálicas
WO2017112804A1 (en) 2015-12-21 2017-06-29 Johnson Ip Holding, Llc Solid-state batteries, separators, electrodes, and methods of fabrication
US10218044B2 (en) 2016-01-22 2019-02-26 Johnson Ip Holding, Llc Johnson lithium oxygen electrochemical engine
GB2548361B (en) 2016-03-15 2020-12-02 Dyson Technology Ltd Method of fabricating an energy storage device
US10249403B2 (en) * 2016-06-22 2019-04-02 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy P(CN)3 reactions with lithium dicynamide producing metalated carbon phosphonitride extended solids
KR102162773B1 (ko) * 2016-10-07 2020-10-07 주식회사 엘지화학 프리-슬리팅 공정을 포함하는 이차전지용 전극의 제조 방법
WO2019020391A1 (en) * 2017-07-27 2019-01-31 Evatec Ag PERMEATION BARRIER
GB2566472B (en) 2017-09-14 2020-03-04 Dyson Technology Ltd Magnesium salts
GB2566473B (en) 2017-09-14 2020-03-04 Dyson Technology Ltd Magnesium salts
GB2569387B (en) 2017-12-18 2022-02-02 Dyson Technology Ltd Electrode
GB2569392B (en) 2017-12-18 2022-01-26 Dyson Technology Ltd Use of aluminium in a cathode material
GB2569390A (en) 2017-12-18 2019-06-19 Dyson Technology Ltd Compound
GB2569388B (en) 2017-12-18 2022-02-02 Dyson Technology Ltd Compound
WO2019173626A1 (en) 2018-03-07 2019-09-12 Space Charge, LLC Thin-film solid-state energy-storage devices
WO2020102362A1 (en) * 2018-11-13 2020-05-22 Alliance For Sustainable Energy, Llc Solid-state energy storage devices and methods of making the same
CA3134573A1 (en) 2019-04-30 2020-11-05 Sunil Bhalchandra BADWE Mechanically alloyed powder feedstock
CN114641462A (zh) 2019-11-18 2022-06-17 6K有限公司 用于球形粉末的独特原料及制造方法
US11590568B2 (en) 2019-12-19 2023-02-28 6K Inc. Process for producing spheroidized powder from feedstock materials
AU2021297476A1 (en) 2020-06-25 2022-12-15 6K Inc. Microcomposite alloy structure
WO2022067303A1 (en) 2020-09-24 2022-03-31 6K Inc. Systems, devices, and methods for starting plasma
KR20230095080A (ko) 2020-10-30 2023-06-28 6케이 인크. 구상화 금속 분말을 합성하는 시스템 및 방법
US12042861B2 (en) 2021-03-31 2024-07-23 6K Inc. Systems and methods for additive manufacturing of metal nitride ceramics
CN114427080A (zh) * 2022-01-17 2022-05-03 广州华星光电半导体显示技术有限公司 一种pvd设备镀铜膜工艺
US12040162B2 (en) 2022-06-09 2024-07-16 6K Inc. Plasma apparatus and methods for processing feed material utilizing an upstream swirl module and composite gas flows
WO2024044498A1 (en) 2022-08-25 2024-02-29 6K Inc. Plasma apparatus and methods for processing feed material utilizing a powder ingress preventor (pip)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4172319A (en) * 1977-06-30 1979-10-30 Polaroid Corporation Electrical cells and batteries and methods of making the same
US4579792A (en) * 1982-01-20 1986-04-01 Polaroid Corporation Lithium batteries with organic slurry cathodes
EP0122092A3 (en) * 1983-04-06 1985-07-10 General Engineering Radcliffe Limited Vacuum coating apparatus
US5097800A (en) * 1983-12-19 1992-03-24 Spectrum Control, Inc. High speed apparatus for forming capacitors
JPH02148715A (ja) * 1988-11-29 1990-06-07 Canon Inc 半導体デバイスの連続形成装置
US5096667A (en) * 1989-11-24 1992-03-17 Energy Conversion Devices, Inc. Catalytic hydrogen storage electrode materials for use in electrochemical cells and electrochemical cells incorporating the materials
US5090356A (en) * 1991-06-28 1992-02-25 United Solar Systems Corporation Chemically active isolation passageway for deposition chambers
US5326652A (en) * 1993-01-25 1994-07-05 Micron Semiconductor, Inc. Battery package and method using flexible polymer films having a deposited layer of an inorganic material
US5344728A (en) * 1992-11-12 1994-09-06 Ovonic Battery Company, Inc. Compositionally and structurally disordered multiphase nickel hydroxide positive electrode for alkaline rechargeable electrochemical cells
US5348822A (en) * 1992-11-12 1994-09-20 Ovonic Battery Company, Inc. Chemically and compositionally modified solid solution disordered multiphase nickel hydroxide positive electrode for alkaline rechargeable electrochemical cells

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100455425B1 (ko) * 2002-03-29 2004-11-06 주식회사 엘지이아이 전원공급이 조절되는 열교환기 표면처리장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP0764221A1 (en) 1997-03-26
AU2814895A (en) 1996-01-04
CA2190856A1 (en) 1995-12-14
US5411592A (en) 1995-05-02
AU684192B2 (en) 1997-12-04
WO1995033863A1 (en) 1995-12-14
KR970703442A (ko) 1997-07-03
CA2190856C (en) 2006-05-09
DE69529284D1 (de) 2003-02-06
EP0764221A4 (en) 2000-01-26
EP0764221B1 (en) 2003-01-02

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KR100326345B1 (ko) 박막의솔리드스테이트전지를디포지트시키는장치
US5985485A (en) Solid state battery having a disordered hydrogenated carbon negative electrode
Louli et al. Exploring the impact of mechanical pressure on the performance of anode-free lithium metal cells
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