TWI591888B - 製造儲能裝置之方法 - Google Patents

製造儲能裝置之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI591888B
TWI591888B TW104132553A TW104132553A TWI591888B TW I591888 B TWI591888 B TW I591888B TW 104132553 A TW104132553 A TW 104132553A TW 104132553 A TW104132553 A TW 104132553A TW I591888 B TWI591888 B TW I591888B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
protrusions
layer
main component
active material
particles
Prior art date
Application number
TW104132553A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201603378A (zh
Inventor
栗城和貴
湯川幹央
松倉英樹
Original Assignee
半導體能源研究所股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 半導體能源研究所股份有限公司 filed Critical 半導體能源研究所股份有限公司
Publication of TW201603378A publication Critical patent/TW201603378A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI591888B publication Critical patent/TWI591888B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0421—Methods of deposition of the material involving vapour deposition
    • H01M4/0428—Chemical vapour deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/134—Electrodes based on metals, Si or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/665—Composites
    • H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Description

製造儲能裝置之方法
本發明係關於儲能裝置(蓄電池或二次電池)，電子裝置及類此者。
注意到儲能裝置為具有至少儲能功能的裝置。
此外，電子裝置為具有至少被電能驅動之功能的裝置。
專利文獻1揭露了使用包括膜形成活性材料層之電極的儲能裝置。
[參考] [專利文獻]
[專利文獻1]日本公開專利申請案No.2001-210315
專利文獻1中，活性材料層之形狀未被設計。
有鑑於以上問題，第一目的為藉由設計活性材料層之形狀以提供用以改善儲能裝置特性的裝置。
第二目的為提供新穎電子裝置。
應注意本發明以下描述至少達成第一目的或第二目的一者。
較佳是使用包括多個含有活性材料之突出部位的活性材料層。
此外，較佳是使用包括多個含有活性材料之突出部位及多個含有活性材料之粒子的活性材料層，該些粒子排列於多個突出部位或是在介於多個突出部位間之空間中。
即，提供包括第一電極、第二電極及設置於第一電極與第二電極間之電解液的儲能裝置是可能的，其中第二電極包括了包括多個含有活性材料之突出部位的活性材料層。
在以上儲能裝置中，較佳是活性材料層包括多個含有活性材料之粒子，其排列於多個突出部位或是在介於多個突出部位間之空間中。
在以上儲能裝置中，較佳是多個粒子中一些是藉由破壞多個突出部位之些所形成之粒子。
在以上儲能裝置中，較佳是多個突出部位與多個粒子被覆蓋以含有活性材料或金屬材料之保護膜。
在以上儲能裝置中，較佳是多個突出部位之形狀為不平的。
在以上儲能裝置中，較佳是多個突出部位中之一些被局部地破壞。
在以上儲能裝置中較佳是包括含有活性材料的表面於 多個突出部位間之空間。
此外，儲能裝置較佳是被包括於電子裝置中。
此外，提供被使用於儲能裝置中且包括了包括多個含有活性材料之突出部位的活性材料層的電極是可能的。
在以上電極中，較佳是活性材料層包括了多個含有活性材料之粒子，其排列於多個突出部位或在介於多個突出部位間之空間中。
在以上電極中，較佳是多個粒子中之一些為藉由破壞多個突出部位中之一些所形成之粒子。
在以上電極中，較佳是多個突出部位與多個粒子被覆蓋以含有活性材料或金屬材料之保護膜。
在以上電極中，較佳是多個突出部位之形狀為不平的。
在以上電極中，較佳是多個突出部位中之一些被局部地破壞。
以上電極較佳是包括含有活性材料的表面於多個突出部位間之空間。
藉由使用包括多個含有活性材料的突出部位的活性材料層，儲能裝置之特性可被改善。
藉由使用包括多個含有活性材料的突出部位的活性材料層與排列於多個突出部位或在介於多個突出部位間之空間中之多個含有活性材料的粒子的活性材料層，儲能裝置之特性可被改善。
100‧‧‧第一電極
200‧‧‧分離器
300‧‧‧第二電極
301‧‧‧電流集電器
302‧‧‧含有矽作為主成分的層
303‧‧‧多個粒子
304‧‧‧保護膜
310‧‧‧含有矽作為主成分的層
400‧‧‧分離器
500‧‧‧洗滌器
600‧‧‧第一殼體
700‧‧‧第二殼體
800‧‧‧絕緣體
901‧‧‧導線
902‧‧‧導線
999‧‧‧桿
1000‧‧‧電裝置
1100‧‧‧電力負載部
1200‧‧‧儲能裝置
1300‧‧‧包括天線之電路
9000‧‧‧遮罩
圖1A及1B所示為電極的範例。
圖2A至2C所示為用以製造電極之方法的範例。
圖3A及3B所示為電極的範例。
圖4A至4C所示為用以製造電極之方法的範例。
圖5A及5B所示為用以製造電極之方法的範例。
圖6A及6B所示為用以製造電極之方法的範例。
圖7A及7B所示為電極的範例。
圖8A及8B所示為電極的範例。
圖9A及9B所示為電極的範例。
圖10A及10B所示為電極的範例。
圖11A及11B所示為電極的範例。
圖12所示為用以製造電極之方法的範例。
圖13A及13B各表示用以製造電極之方法的範例。
圖14A及14B各表示用以製造電極之方法的範例。
圖15A至15C所示為用以製造電極之方法的範例。
圖16A及16B所示為儲能裝置的範例。
圖17所示為電極的範例(電子顯微鏡影像)。
圖18A及18B各表示電子裝置的範例。
圖19所示為儲能裝置的範例。
圖20A及20B各表示電力推動車輛的範例。
參照圖式描述本發明實施例與範例。
熟悉本領域之人士可輕易瞭解在不脫離本發明範疇與精神下其模式與細節可以各種方式改變。
因此，本發明不解釋為被實施例與範例之下述描述所限。
在以下結構中，注意到在不同圖式中相同部位或具有類似功能部位被以相同元件符號表示，且其解釋不再最贅述。
以下實施例可與其他適當互相結合。
[實施例1]
圖1A為電極之截面圖，且圖1B為圖1A之橫截面圖。
圖1A與圖1B中，在電流集電器301上，以複數突出部形成之含有矽作為主成分的層302被形成。在此，圖1A與圖1B中，含有矽作為主成分的層302為活性材料層。
藉由形成以複數突出部形成之含有矽作為主成分的層，一突出部與另一突出部間的空間被形成(介於多個突出部間的空間被形成)，以致循環特性被改善。此外，該空間具有優點為活性材料層可輕易吸收電解液以致電池反應可輕易發生。
鹹金屬或鹼土金屬之吸附導致活性材料層體積膨脹，且鹹金屬或鹼土金屬之釋放導致活性材料層體積收縮。
在此，由於重覆體積膨脹與收縮之電極劣化程度指的 是循環特性。
形成於一突出部與另一突出部間的空間(形成於多個突出部間的空間)可降低體積膨脹與收縮之效應，以致循環特性可被改善。
接著，用以製造如圖1A及1B中所示電極之方法參照圖2A至2C被描述。
首先，含有矽作為主成分的層302，其具有膜形式，被形成於電流集電器301上，且之後遮罩9000被形成於含有矽作為主成分的層302上(圖2A)。
之後，部分之含有矽作為主成分的膜形式層302藉由使用遮罩9000蝕刻而被處理，以致包括多個突出部形成之含有矽作為主成分的層302被形成(圖2B)。
接著，遮罩9000被移除(圖2C)。
上述方式中，藉由使用以多個突出部形成之含有矽作為主成分的層302，儲能裝置之特性被改善。
雖然本實施例中突出部之形狀為圓筒狀，突出部之形狀並不以此為限。
形狀之範例包括但不限於：針狀、錐體形、角錐形、及立體柱(圓筒狀或方柱)。
多個突出部不必定要具有相同長度。
多個突出部不必定要具有相同體積。
多個突出部不必定要具有相同形狀。
多個突出部不必定要具有相同斜率。
本實施例可與其他實施例與範例中之任一適當結合。
[實施例2]
相較於實施例1中之表面面積，用以增加活性材料層之表面面積的裝置被描述。
「增加活性材料層之表面面積」表示鹹金屬或鹼土金屬可進入或退出之區域被增加。
藉由增加鹹金屬或鹼土金屬可進入或退出之區域，鹹金屬或鹼土金屬被吸收及釋放(吸收率及釋放率)的速率增加。
具體地，圖3A及3B中所示的結構為較佳的。
圖3A為電極之截面圖，且圖3B為圖3A之橫截面圖。
圖3A及3B中，於集電器301上，含有矽作為主成分的層302被形成。
圖3A及3B中，含有矽作為主成分的層302為活性材料層。
圖3A及3B中，含有矽作為主成分的層302包括多個突出部且於多個突出部間具有含有矽作為主成分的表面(含有活性材料層之表面)。
換句話說，含有矽作為主成分的層302於較低部位具有片狀且於較高部位具有多個突出部。
換句話說，含有矽作為主成分的層302包括膜形式層與突出自膜形式層表面之多個突出部。
接著，用以製造如圖3A及3B中所示之電極的方法 參照圖4A至4C被描述。
首先，含有矽作為主成分的層302，其具有膜形式，被形成於電流集電器301上，且之後遮罩9000被形成於含有矽作為主成分的層302上(圖4A)。
之後，部分之膜形式含有矽作為主成分的層302藉由使用遮罩9000蝕刻而被處理，以致包括多個突出部形成之含有矽作為主成分的層302被形成(圖4B)。
雖然圖2B所示範例中含有矽作為主成分的膜形式層302被蝕刻直到電流集電器被露出，圖4B所示範例中蝕刻被停止以致含有矽作為主成分的層殘留於多個突出部間的空間。
接著，遮罩9000被移除(圖4C)。
上述方式中，藉由使含有矽作為主成分的層殘留於多個突出部間的空間中，活性材料層之表面面積可被增加。
此外，由於含有矽作為主成分的層殘留於多個突出部間的空間中，活性材料層之體積較含有矽作為主成分的層未殘留之情形要更大。
再者，活性材料層之總體積也增加，以致電極之充放電容量增加。
雖然本實施例中突出部之形狀為圓筒狀，突出部之形狀並不以此為限。
形狀之範例包括但不限於：針狀、錐體形、角錐形、及立體柱(圓筒狀或方柱)。
多個突出部不必定要具有相同長度。
多個突出部不必定要具有相同體積。
多個突出部不必定要具有相同形狀。
多個突出部不必定要具有相同斜率。
本實施例可與其他實施例與範例中之任一適當結合。
[實施例3]
增加實施例1或實施例2中之活性材料層之表面面積的裝置被描述。
藉由增加活性材料層之表面面積，鹹金屬或鹼土金屬被吸收及釋放(吸收率及釋放率)的速率增加。
具體地，凹陷部可形成在多個突出部之側面上。
換句話說，多個突出部可具有突出結構。
例如，於圖2B所示步驟後，等向性蝕刻被實施以致多個突出部之側面凹陷(圖5A)。
接著，遮罩9000被移除(圖5B)。
藉由使用圖5A與圖5B中之結構，凹陷部被形成於多個突出部之側面，以致活性材料層之表面面積可被增加。
應注意蝕刻形式包括非等向性蝕刻及等向性蝕刻。
非等向性蝕刻中，蝕刻以一方向進行。
等向性蝕刻中，蝕刻以每一方向進行。
例如，非等向性蝕刻可藉由使用電漿或類此者之乾蝕刻被實施，且等向性蝕刻可藉由使用蝕刻劑或類此者之濕蝕刻被實施。
即使當乾蝕刻被實施，等向性蝕刻可藉由調整蝕刻條件被實施。
即，在非等向性蝕刻被實施後(圖2B)，等向性蝕刻可於遮罩9000被保持之狀態下被實施(圖5A)。
另一範例描述如下。
例如，於圖4B所示步驟之後，等向性蝕刻被實施以致多個突出部之側面及位於多個突出部間之空間的含有矽作為主成分的表面(含有活性材料之表面)被凹陷(圖6A)。
接著，遮罩9000被移除(圖6B)。
藉由使用圖6A及6B所示之結構，凹陷部被形成在多個突出部之側面及位於多個突出部間之空間的含有矽作為主成分的表面(含有活性材料之表面)，因此，活性材料層之表面面積增加。
本實施例可與任一其他實施例與範例結合而實現。
[實施例4]
圖7A及7B所示為多個突出部之形狀為不均勻的(不規則)之範例。
應注意「多個突出部之形狀為不均勻的(不規則)」意指，例如，下述之一或更多。多個突出部具有不同形狀，多個突出部於重直於電流集電器表面之方向具有不同斜度，多個突出部於平行於電流集電器表面之方向具有不同斜度，多個突出部具有不同體積，及類此者。
在此，圖7A為電極之截面圖，且圖7B為圖7A之橫截面圖。
圖7A及7B中，於集電器301上，含有矽作為主成分的層302被形成。
圖7A及7B中，含有矽作為主成分的層302為活性材料層。
圖7A及7B所示，含有矽作為主成分的層302包括多個突出部且於多個突出部間具有含有矽作為主成分的表面(含有活性材料層之表面)。
換句話說，含有矽作為主成分的層302於較低部位具有片狀且於較高部位具有多個突出部。
換句話說，含有矽作為主成分的層302包括膜形式層與突出自膜形式層表面之多個突出部。
藉由實施圖7A及7B中所示如實施例2之結構，活性材料層之表面面積大於實施例1的表面面積，。
再者，藉由實施圖7A及7B中所示如實施例2之結構，活性材料層之體積大於實施例1的體積。
圖3A及3B中多個突出部間的長軸方向係垂直於電流集電器之表面，反之圖7A及7B中多個突出部間的長軸方向係傾斜於電流集電器之表面。
在此，當一檢驗被實施以用以觀察製造產品的程序是否有問題，是否某人產品侵犯專利或類此者，於預定部位之橫截面有時係藉由穿透式電子顯微鏡(TEM)或掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)來觀察。
當一橫截面係藉由TEM或STEM來觀察時，包含於被觀察部位的元素可以能量散佈X光光譜測定法(EDX)表示。
此外，當橫截面係藉由TEM或STEM來觀察時，觀察部位中的晶體結構可被電子繞射法表示。
因此，部分產品之檢驗可實現產品之故障分析。
此外，例如，當專利權人具有含有一特定元素之活性材料層之專利時，專利權人可藉由以能量散佈X光光譜測定法(EDX)觀察產品之橫截面以檢驗某人產品是否侵犯到專利。
此外，例如，當專利權人具有含有一特定晶體結構之活性材料層之專利時，專利權人可藉由以電子繞射法觀察產品之橫截面以檢驗某人產品是否侵犯到專利。
雖然多種檢驗可藉由上述之TEM或STEM而被實施，當橫截面是藉由TEM或STEM被分析時，樣本需要被處理的盡可能薄(100nm或更小)。
當多個突出部的長軸方向係如圖1A及1B、圖3A及3B與類此者般垂直(90°)於電流集電器之表面時，存在之問題為樣本難以被處理且樣本之處理精確性低。
另一方面，當多個突出部的長軸方向係如圖7A及7B般傾斜(大於0°且小於90°)於電流集電器之表面時，樣本容易被處理且樣本之處理精確性高。
於突出部更傾斜時(由突出部與電流集電器之表面之角度更小)，處理變的較容易。因此，由突出部與電流集 電器之表面形成之角度較佳是45°或更小，更佳是30°或更小。
接著，圖7A及7B中所示之結構為用以製造該結構的方法。
首先，鈦層、鎳層、或類此者被準備為電流集電器301。
之後，含有矽作為主成分的層302藉由熱CVD法被形成。
應注意對於熱CVD法，較佳是於高於或等於550℃且小於或等於1100℃時使用含有矽原子的氣體(較佳是，高於或等於600℃且小於或等於800℃)為來源氣體。
含有矽原子的氣體包括但不限於SiH4、Si2H6、SiF4、SiCl4及Si2Cl6。
應注意來源氣體可進一步包含稀有氣體(如，氦或氬)、氫或類此者。
本實施例可適當與任一其他實施例與範例結合而實現。
[實施例5]
用於電流集電器、含有矽作為主成分的層、遮罩與類此者之材料將被描述。
[電流集電器]
電流集電器可使用導電材料形成。
導電材料之範例包括但不限於金屬、碳及傳導樹脂。
金屬之範例包括但不限於鈦、鎳、銅、鋯、鉿、釩、鉭、鉻、鉬、鎢、鈷及此些金屬之合金。
[含有矽作為主成分的層]
含有矽作為主成分的層可以是任何層，只要主成分為矽，且除了矽外可包括另一元素(如，磷、砷、碳、氧、氮、鍺、或金屬元素)。
膜形式層可藉由以熱CVD法、電漿CVD法、濺鍍法、蒸發法或類此者而形成，但不以此為限。
應注意含有矽作為主成分的層可具有任何結晶性。
應注意賦予一傳導形式的元素較佳是被加入含有矽作為主成分的層，因為活性材料層之傳導性可被增加。
應注意賦予一傳導形式的元素之範例包括磷及砷。該元素可藉由但不限於以離子佈植法、離子摻雜法、熱擴散法或類此者被加入。
應注意含有碳作為主成分的層可被使用以取代含有矽作為主成分的層。
此外，含有碳作為主成分的層可包含其他元素。
應注意含有矽作為主成分的層、含有碳作為主成分的層、或類此者可以是活性材料。
應注意活性材料不限於矽及碳，只要是可吸附或釋放鹹金屬或鹼土金屬之材料。
[遮罩]
遮罩之範例為光罩，但不以此為限。
本實施例可適當與任一其他實施例與範例結合而實現。
[實施例6]
用以增加活性材料層之表面面積與體積的裝置將於以下被描述。
藉由增加活性材料層之表面面積，鹹金屬或鹼土金屬被吸收及釋放(吸收率及釋放率)的速率增加。
此外，活性材料層之總體積也增加，以致電極之充放電容量增加。
圖8A及8B所示範例為多個含有矽作為主成分的粒子303(多個含有活性材料之粒子303)排列於圖1A及1B所示結構中。
在此，圖8A係電極之截面圖，圖8B為圖8A之橫截面圖。
此外，於圖8A及8B中，多個粒子係排列於多個突出部上或是在介於多個突出部之空間中。
再者，於圖8A及8B中，多個粒子係作用為活性材料層，因多個粒子與電流集電器301或含有矽作為主成分的層302相接觸。
即，雖然圖1A及1B中的活性材料層係只使用含有矽作為主成分的層302所形成，於圖8A及8B中的活性 材料層係使用含有矽作為主成分的層302及多個粒子303所形成。
因此，圖8A及8B中活性材料層之表面面積與體積係大於圖1A及1B。
圖9A及9B所示範例為多個含有矽作為主成分的粒子303(多個含有活性材料之粒子303)排列於圖3A及3B所示結構中。
此外，圖10A及10B所示範例為多個含有矽作為主成分的粒子303(多個含有活性材料之粒子303)排列於圖7A及7B所示結構中。
在此，圖9A係電極之截面圖，圖9B為圖9A之橫截面圖。
此外，圖10A係電極之截面圖，圖10B為圖10A之橫截面圖。
此外，於圖9A與圖9B及圖10A與圖10B中，多個粒子係排列於多個突出部上或是在介於多個突出部之空間中。
再者，於圖9A與圖9B及圖10A與圖10B中，多個粒子係作用為活性材料層，因多個粒子與電流集電器301或含有矽作為主成分的層302相接觸。
即，雖然圖3A與圖3B中活性材料層係只使用含有矽作為主成分的層302所形成，圖9A與圖9B中之活性材料層係使用含有矽作為主成分的層302與多個粒子303所形成。
此外，雖然圖7A與圖7B中活性材料層係只使用含有矽作為主成分的層302所形成，圖10A與圖10B中之活性材料層係使用含有矽作為主成分的層302與多個粒子303所形成。
因此，圖9A與圖9B中活性材料層之表面面積與體積較圖3A與圖3B中更大。
此外，圖10A與圖10B中活性材料層之表面面積與體積較圖7A與圖7B中更大。
應注意在圖8A與圖8B範例中，含有矽作為主成分的多個粒子303排列於介於多個突出部之空間中且亦與電流集電器301接觸。另一方面，在圖9A與圖9B及圖10A與圖10B範例中，含有矽作為主成分的多個粒子303排列於介於多個突出部之空間中且不與電流集電器301接觸，但只與含有矽作為主成分的層302接觸。
由於相同種類之材料彼此接觸，介於含有矽作為主成分的多個粒子303與含有矽作為主成分的層302間之接觸電阻低於介於含有矽作為主成分的多個粒子303與電流集電器301間之接觸電阻。
即，圖9A與圖9B及圖10A與圖10B範例相較於圖8A與圖8B範例具有降低接觸電阻的功效。
當儲能裝置是使用液體電解液而製造時，液體電解液最後與電極之表面接觸，以致多個粒子分散於液體電解液中而不與含有矽作為主成分的層接觸成為被關注之問題。
然而，藉由最終以分離器固定多個粒子，可防止多個 粒子分散於液體電解液中。
或者，藉由使用凝膠狀電解液或固態電解液，該些粒子可藉由凝膠狀電解液或固態電解液被固定。
另一方面，當未設置分離器時，該些粒子無法藉由分離器被固定會是問題。
此外，即使當多個粒子被分離器、凝膠狀電解液、固態電解液或類此者固定時，另一問題為多個粒子中之一些不與含有矽作為主成分的層接觸且作為活性材料層之粒子數量於某些情形中減少。
上述問題之反面效應在圖8A及8B與圖9A及9B中多個突出部之形狀為均勻(規則)之例子中為顯著的。
然而，上述問題之反面效應在圖10A及10B中多個突出部之形狀為不均勻(非規則)之例子中可被降低。
即，在圖10A及10B例子中，有些粒子係在二或更多的傾斜地突出部之下。
結果，二或更多的傾斜地突出部保持了下層的粒子。
因此，在圖10A及10B例子中，上述問題之反面效應可被降低。
應注意二或更多的突出部傾斜於一方向時，多個粒子不大可能陷入於這些突出部中，因此，二或更多的突出部傾斜於不同方向是重要的。
簡言之，圖10A及10B中多個突出部之形狀為不均勻(非規則)之例子較圖8A及8B與圖9A及9B中多個突出部之形狀為均勻(規則)之例子要更佳，因為多個粒 子可更容易地陷入於多個突出部中。
雖然於圖8A及8B、圖9A及9B及圖10A及10B中多個粒子之形狀為圓柱形，該些粒子之形狀可為除了如圖11A及11B中圓柱形之形狀。
不用說，多個粒子之形狀不限於圖8A及8B、圖9A及9B、圖10A及10B及圖11A及11B中之形狀。
應注意圖11A為電極之截面圖，且圖11B為圖11A之橫截面圖。
含有矽作為主成分的多個粒子可以是任何粒子，只要主成分為矽，且除了矽之外可包括另一元素(如，磷、砷、碳、氧、氮、鍺、或金屬元素)。
應注意含有矽作為主成分的多個粒子可以具有任何結晶度，且較佳是具有較高結晶度因為儲能裝置之特性可據以獲得改善。
該些粒子可以是含有碳作為主成分的多個粒子。
此外，含有碳作為主成分的多個粒子可更包含其他元素。
含有矽作為主成分的多個粒子、含有碳作為主成分的多個粒子或類此者可以指的是含有活性材料的多個粒子。
應注意含有矽作為主成分的材料、含有碳作為主成分的材料或類此者可以是活性材料。
此外，活性材料不限於矽及碳，只要該材料可吸收或釋放鹹金屬或鹼土金屬。
該些粒子之主成分與該些突出部之主成分較佳是相 同，因為介於該些粒子與該些突出部間之接觸電阻可被降低。
例如，該些粒子可藉由磨碎所欲材料(如，矽或碳)而形成。
或者，使用如圖1A與圖1B、圖2A至2C、圖3A與3B、圖4A至4C、圖5A與5B、圖6A與6B及圖7A與7B，多個圓柱粒子可藉由形成多個突出部於基板上以形成多個粒子及削減基板表面以形成多個粒子而形成。
應注意用以形成多個粒子之方法不以上述方法為限。
應注意該些粒子係藉由被混合於漿體中而被較佳地應用。
該漿體例如為接著劑、溶劑或類此者的混合物。
傳導性添加物可被混合於漿體中。
接著劑之範例包括，但不限於，聚偏氟乙烯、漿糊、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、再生纖維素、乙醯化纖維、聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯單體(EPDM)、磺酸化EPDM、苯乙烯-丁二烯橡膠、丁二烯橡膠、氟橡膠及聚氧化乙烯。此外，多種接著劑可混合被使用。
溶劑之範例包括，但不限於，甲替呲咯林(NMP)及乳酸酯。
傳導性添加物之範例包括，但不限於，碳材料及金屬材料。
碳材料之範例包括，但不限於，石墨、碳纖維、碳 黑、乙炔黑及氣相生長碳纖維(VGCF)。
金屬材料之範例包括，但不限於，銅、鎳、鋁及銀。
本實施例可與任一其他實施例與範例適當結合而實現。
[實施例7]
雖然於實施例6中多個粒子被分散地形成與排列，多個粒子303較佳是藉由破壞圖12中多個突出部而形成。
圖12之範例中活性材料層之體積未增加，然而，活性材料層之表面面積因被破壞之突出部橫截面被暴露而增加。即，圖12之虛線部位被暴露。
當多個粒子被分別製備，成本增加。相反地，當多個突出部受壓力被破壞時，成本未增加。因此，圖12之範例為較佳的。
即，圖12之範例中，表面面積可於不增加成本之下被增加。
應注意較佳是圖12中多個突出部受壓力而被破壞且之後分別被形成之多個粒子被排列。
因此，較佳是將藉由破壞一些多個突出部所形成之多個粒子與分別被形成之多個粒子兩者排列。
應注意當強大壓力施加於所有多個突出部時，所有多個突出部的根基被破壞且於一些情形中多個突出部消失。
因此，壓力較佳是如圖13A及13B中局部地被施加。
應注意圖13A及13B所示範例為壓力被施加至由虛線環繞之位置。
即，圖13A所示範例為壓力被局部地施加於點，且圖13B所示範例為壓力被局部地施加於線狀。
即，可以說多個突出部中之一些被局部地破壞。
此外，可以說多個粒子中之一些或全部為多個突出部之碎片。
不用說，壓力被施加之位置不限於圖13A及13B中所示。
雖然多個突出部之形狀為不均勻的(不規則)的情形被描述，本實施例中之範例可被應用至多個突出部之形狀為均勻的(規則)的情形。本實施例可適當與任一其他實施例與範例結合而實現。
[實施例8]
為了固定多個粒子303，於排列多個粒子303於多個突出部上或介於多個突出部間之空間後，含有活性材料或金屬材料之保護膜304較佳地是形成於含有矽作為主成分的層302及多個粒子303上(圖14A及14B)。
即，含有矽作為主成分的層302及多個粒子303較佳地是以含有活性材料或金屬材料之保護膜304覆蓋(圖14A及14B)。
應注意圖14A為保護膜被形成於圖10A及10B之結構中的範例，且圖14B為保護膜被形成於圖11A及11B 之結構中的範例。不用說，保護膜可形成於圖8A及8B與圖9A及9B之結構中。
對於含有活性材料之保護膜的材料範例為，但不限於，含有矽作為主成分的材料及含有碳作為主成分的材料。
應注意含有矽作為主成分的材料、含有碳作為主成分的材料或類此者為活性材料。
含有矽作為主成分的材料及含有碳作為主成分的材料含有雜質。
應注意含有活性材料之保護膜可藉由CVD法、濺鍍法、蒸發法或類此者而形成。
含有金屬材料之保護膜的材料範例為，但不限於，主成分為錫、銅、鎳或類此者的材料。金屬材料可包含另一元素。
應注意即使當含有活性材料之粒子與層不相互接觸，藉由使用含有金屬材料之保護膜，含有活性材料之粒子與層可經由含有金屬材料之保護膜而彼此電性連接。
含有金屬材料之保護膜可藉由，但不限於，電解沈澱法、濺鍍法、蒸發法或類此者而形成。
在此，保護膜之材料較佳是不同於多個突出部與多個粒子之材料。
這是因為，對於保護膜、多個突出部與多個粒子藉由使用不同材料，可取得含有矽作為主成分之活性材料與含有碳作為主成分之活性材料的兩者優點。
例如，含有矽作為主成分之活性材料具有優點為其容量較含有碳作為主成分之活性材料要更大。
此外，含有碳作為主成分之活性材料優點為藉由吸收鹹金屬或鹼土金屬而膨脹體積較矽作為主成分之活性材料要小。
考慮到膨脹可藉由形成多個突出部而被降低，較佳是含有碳作為主成分之活性材料被使用為保護膜且含有矽作為主成分之活性材料被使用為多個突出部及多個粒子。
或者，含有碳作為主成分之活性材料可被使用為多個突出部及多個粒子，且含有矽作為主成分之活性材料被使用為保護膜。
保護膜可以於多個粒子不以如圖1A與圖1B、圖2A至2C、圖3A與3B、圖4A至4C、圖5A與5B、圖6A與6B及圖7A與7B所示排列的情形下形成。
即使當多個粒子未被排列，藉由形成含有活性材料之保護膜，活性材料之體積可被增加。
即使當多個粒子未被排列，藉由形成含有金屬材料之保護膜，活性材料之體積可被增加。
本實施例可與任一其他實施例與範例適當結合而實現。
(實施例9)
矽化物層可形成於電流集電器301與含有矽作為主成分的層302間。
為了形成矽化物層，電流集電器可使用可形成之矽化物材料如鈦、鎳、鈷或之材料所形成，且熱處理可於一預定溫度下實施。
本實施例可與其他實施例與範例中之任一適當結合。
[實施例10]
用以形成被排列於突出部間之空間中的活性材料的方法之例子參照圖15A至15C描述如下。
圖15A之狀態與圖2C相同。
含有矽作為主成分的層310可藉由以CVD法、電漿CVD法、濺鍍法、蒸發法或類此者而形成，以致被排列於突出部間之空間中的活性材料可被形成(圖15B)。用以形成含有矽作為主成分的層310的方法不限於CVD法、電漿CVD法、濺鍍法、蒸發法或類此者。
應注意當圖15A至15C所示之含有矽作為主成分的層302的厚度為大時，於一些情形中含有矽作為主成分的層310無法覆蓋含有矽作為主成分的層320的側面(圖15C)。
應注意圖15B所示之狀態與實施例8中所描述之保護膜被形成於圖1A與1B的結構中的情形相同。含有碳作為主成分的層或金屬層可被使用以取代含有矽作為主成分的層310。
本實施例可與任一其他實施例與範例適當結合而實現。
[實施例11]
儲能裝置之結構將被描述。
儲能裝置可以是包括至少一對電極及介於該對電極間之電解液的任何儲能裝置。
此外，儲能裝置較佳是包括該對電極間之分離器。
儲能裝置可以是各種形式如硬幣型、方塊型、或圓柱形，但不以此為限。
分離器與置於一對電極間之電解液被捲起之結構可被實施。
圖16A及16B所示為硬幣型儲能裝置的範例。
圖16A為儲能裝置的截面圖，且圖16B為圖16A橫截面圖。
於圖16A及16B中，分離器200被設置於第一電極100上、第二電極300被設置於分離器200上，分離器400被設置於第二電極300上且洗滌器500被設置於分離器400上。
應注意至少一電解液被設置於第一電極100與第二電極300間。
此外，分離器200被浸入於電解液。
再者，第一電極100、分離器200、第二電極300、分離器400、洗滌器500及電解液被置放於由第一殼體600與第二殼體700所圍起之區域中。
此外，第一殼體600與第二殼體700藉由絕緣體800 而彼此電性絕緣。
應注意於圖16A與圖16B中第一電極100與第二電極300之位置可互換。
圖19所示範例不同於圖16A與圖16B所示範例。
圖19中，分離器200被設置於第一電極100與第二電極300之間。
此外，第一電極100、分離器200與第二電極300之堆疊圍繞於桿999。
第一電極100經由導線902電性連接至第一殼體600。
第二電極300經由導線901電性連接至第二殼體700。
此外，第一殼體600與第二殼體700藉由絕緣體800彼此電性隔絕。
應注意於圖19中第一電極100與第二電極300之位置可互換。
成分之材料與類此者將於以下作說明。
[電解液]
關於電解液，例如，水難溶性介質與溶解於水難溶性介質中之鹽(如，鹹金屬鹽或鹼土金屬鹽)可被使用。
應注意電解液不限於上述電解液，但可以是任何只要具有傳導反應性材料功能的的電解液(如，鹹金屬離子或鹼土金屬離子)。
此外，電解液可以是多種形式例如固體形式、液體形式、氣體形式或膠體狀形式，但不以此為限。
[第一電極]
第一電極包括電流集電器與含有鹹金屬或鹼土金屬的層。該含有鹹金屬或鹼土金屬的層位於分離器側。
電流集電器可使用傳導材料而形成。
傳導材料範例包括但不限於金屬、碳及傳導樹脂。
金屬之範例包括但不限於鈦、鎳、銅、鋯、鉿、釩、鉭、鉻、鉬、鎢、鈷及此些金屬之合金。
例如，含有鹹金屬或鹼土金屬的層可使用以一般公式AxMyPOz(x≧0,y>0,z>0)、一般公式AxMyOz(x≧0,y>0,z>0)、一般公式AxMySiOz(x≧0,y>0,z>0)或類此者表示之材料，但不以此為限。
應注意公式中A表示鹹金屬或鹼土金屬。
鹹金屬之範例包括但不限於鋰、鈉與鉀。
鹼土金屬之範例包括但不限於鈹、鎂、鈣、鍶與鋇。
此外，公式中M表示過渡金屬。
過渡金屬之範例包括但不限於鐵、鎳、錳與鈷。
應注意M可表示二或更多種之金屬如鐵及鎳組合、鐵及錳組合、或鐵、鎳及錳組合，但不以此為限。
此外，含有碳作為主成分的傳導性添加物可被加入至含有鹹金屬或鹼土金屬的層。
或者，含有鹹金屬或鹼土金屬的層、鹹金屬膜、鹼土 金屬膜、鹹金屬或鹼土金屬被加入矽之膜、鹹金屬或鹼土金屬被加入碳之膜或類此者可被使用。
[分離器]
當電解液為液態時，絕緣分離器被較佳地設置。
分離器之範例包括但不限於紙、不織布、玻璃織維與人造纖維。
人造纖維之範例包括但不限於尼龍、維尼綸、聚丙烯、聚酯及丙烯酸。
[第二電極]
關於第二電極，描述於實施例1至10中的電極可被使用。
[分隔物、洗滌器、第一殼體、第二殼體]
任何傳導材料可被使用。
特別是，SUS(不銹鋼)或類此者較佳地被使用。
[絕緣體]
任何絕緣材料可被使用。
特別是，聚丙烯或類此者較佳地被使用。
本實施例可與其他實施例與範例中之任一適當結合。
[實施例12]
包括儲能裝置之電子裝置將被描述。
圖18A與18B中，電裝置1000包括至少一電力負載部1100、電連接至電力負載部1100之儲能裝置1200，及電連接至儲能裝置1200的包括天線之電路1300。
圖18B中，電力負載部1100與包括天線之電路1300彼此電連接。
應注意於圖18A與圖18B中，電裝置1000可包括電力負載部1100、儲能裝置1200與包括天線之電路1300外之元件。
此外，電裝置1000為具有至少可被電能驅動之功能的裝置。
電裝置1000之範例包括電子裝置與電驅動車輛。
電子裝置之範例包括但不限於相機、行動電話、行動資訊終端、行動遊戲機、顯示裝置與電腦。
電驅動車輛之範例包括但不限於藉由利用電能而被驅動的自動車(圖20A)、藉由利用電能而被驅動的輪椅(圖20B)、藉由利用電能而被驅動的機動腳踏車、及藉由利用電能而被驅動的火車。
電力負載部1100例如為在電裝置1000為電子裝置之情形中驅動電路或類此者、或在電裝置1000為電驅動車輛之情形中之馬達或類此者。
儲能裝置1200可為任何具有至少儲能功能的裝置。
應注意關於儲能裝置1200，描述於任一其他實施例與範例之儲能裝置被較佳地使用。
包括天線之電路1300包括至少一天線。
此外，包括天線之電路1300較佳是包括用以處理藉由天線接收之信號及傳送該信號至儲能裝置1200的信號處理電路。
在此，圖18A示出具有實行無線充電之功能的範例，且圖18B示出具有除了實行無線充電之功能以外的傳送與接收資料功能之範例。
在如圖18B具有傳送與接收資料功能之情形中，包括天線之電路1300較佳是包括解調電路、調變電路、整流器電路及類此者。
應注意於圖18A與圖18B各者中，介於儲能裝置1200與電力負載部1100間，藉由提供用以將供應自儲能裝置1200之電流或供應自儲能裝置1200之電壓轉換為定電壓的電源供應電路，可防止過電流流動於電力負載部1100中。
此外，為防止電流回流，回流防止電路較佳地是設置於儲能裝置1200與包括天線之電路1300之間。
對於回流防止電路，例如，二極體或類此者可被使用。
當二極體被使用為回流防止電路，二極體較佳地是連接地，以致順向偏壓被施加於自包括天線之電路1300至儲能裝置1200之方向。
本實施例可與其他實施例與範例中之任一適當結合而實施。
[範例1]
各為具有類似於圖16A與16B結構之儲能裝置的樣本1與比較樣本被製作。
應注意除了第二電極300之材料外，樣本1與比較樣本之條件相同。
[樣本1與比較樣本之相同條件]
對於第一電極100，鋰電極被使用，其為參考電極。
關於分離器200，聚丙烯被使用。
關於電解液，其中LiPF6被溶解於碳酸伸乙酯(EC)與碳酸[二]乙酯(DEC)(EC：DEC=1：1)之混合溶液的電解液被使用。
關於分離器400、洗滌器500、第一殼體600及第二殼體700，SUS被使用。
[樣本1之第二電極300之製作]
關於集電器，鈦板(厚度：100μm)被準備。
之後，藉由熱CVD法使結晶矽被沈積於該鈦板上。
熱CVD法之條件如下。矽烷(SiH4)被使用為來源氣體，矽烷之流速為300sccm，沈積壓力為20Pa，且基板溫度(鈦板溫度)為600℃。
包括突出部之厚度為3.5μm。
應注意在結晶矽之沈積前，於少量之氦被導入沈積腔 室時基板(鈦板)溫度增加。
熱CVD裝置之沈積腔室以石英形成。
[比較樣本之第二電極300之製作]
關於集電器，鈦板(厚度：100μm)被準備。
之後，藉由電漿CVD法使非晶矽沈積於鈦板上，且非晶矽被結晶化以形成結晶矽。
電漿CVD法之條件如下。矽烷(SiH4)及以氫稀釋(5%稀釋度)之膦(PH3)被使用為來源氣體，矽烷之流速為60sccm，沈積壓力為20Pa，以氫稀釋之膦流速為20sccm，沈積之壓力為133Pa，且基板溫度(鈦板溫度)為280℃。
非晶矽之厚度為3μm。
接著，非晶矽以700℃於氬氣體氛圍中加熱6小時，以致結晶矽被形成。
[樣本1之第二電極300之形狀與討論]
圖17所示為樣本1之第二電極300表面之掃描式電子顯微鏡(SEM相片)(結晶矽之表面)。
從圖17，可發現柱狀晶體隨機地成長自結晶矽之表面而形成晶鬚。
應注意晶鬚是指似觸鬚之突出部。
圖7A及7B對應於圖17之示意圖。
相對地，當比較樣本之第二電極300表面藉由SEM 觀察時，晶鬚未被觀察到。
樣本1與比較樣本彼此不同。比較樣本可使用電漿CVD法被製造，且樣本1可使用熱CVD法被製造。
監視器1被製造於石英基板上且監視器2被製造於矽基板上。在各監視器中，結晶矽於相同於樣本1之條件下被沈積。然而，晶鬚未被觀察到。
因此，圖17中可發現結晶矽可藉由以熱CVD法將結晶矽沈積於鈦上而獲得。
為了確認再生性，繁殖實驗於其中結晶矽在相同於樣本1之條件下沈積於鈦板上被實施，結果，晶鬚再被觀察到。
再者，具有厚度1μm之鈦膜被形成於玻璃基板上且結晶矽係藉由熱CVD法沈積於鈦膜上，結果，晶鬚再被觀察到。
應注意沈積結晶矽於厚度1μm之鈦膜上之條件如下。玻璃基板溫度為600℃，矽烷(SiH4)之流速為300sccm且沈積壓力為20Pa。
關於額外實驗，結晶矽是藉由熱CVD法沈積於取代鈦膜之鎳膜上，結果，晶鬚被觀察到。
[樣本1與比較樣本之特性比較]
樣本1與比較樣本之容量係使用充放電量測儀器被測量。
對於充放電容量之測量，定電流模式被使用。
於量測中，充電放電係以2.0mA之電流實施。
此外，上限電壓為1.0V，且下限電壓為0.03V。
量測中之溫度為室溫。
應注意室溫是指樣本未被故意加熱或冷卻。
量測結果顯示樣本1與比較樣本之活性材料層的每單位體積放電量分別為7300mAh/cm3與4050mAh/cm3。在此，樣本1之活性材料層厚度為3.5μm，比較樣本之活性材料層厚度為3.5μm，且其容量被計算。應注意此處提供之各容量為鋰放電量。
因此，可發現樣本1之容量約為比較樣本之容量的1.8倍。
本申請案係依據2010年5月28日向日本專利局申請之日本專利申請號2010-123139，其整個內容係以參考方式併入本文。
301‧‧‧電流集電器
302‧‧‧含有矽作為主成分的層
303‧‧‧多個粒子

Claims (6)

  1. 一種製造儲能裝置之方法，包含以下步驟：形成含有矽之層於電流集電器之上；蝕刻該含有矽之層以形成多個含有活性材料層之突出部；以及局部地施加壓力以局部地破壞該多個突出部。
  2. 一種製造儲能裝置之方法，包含以下步驟：形成含有矽之層於電流集電器之上；蝕刻該含有矽之層以形成多個含有活性材料層之突出部；以及局部地施加壓力以局部地破壞該多個突出部，其中該多個突出部具有針狀、錐狀、或圓柱狀。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項之製造儲能裝置之方法，其中該電流集電器含有鈦或鎳。
  4. 根據申請專利範圍第1或2項之製造儲能裝置之方法，其中該蝕刻步驟包括非等向性蝕刻或等向性蝕刻。
  5. 根據申請專利範圍第1或2項之製造儲能裝置之方法，其中該含有矽之層被蝕刻直至該電流集電器被暴露。
  6. 根據申請專利範圍第1或2項之製造儲能裝置之方法，還包含藉由電解沈澱法、濺鍍法、或蒸發法以形成含有金屬材料之保護膜於該多個突出部之上的步驟。
TW104132553A 2010-05-28 2011-05-19 製造儲能裝置之方法 TWI591888B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010123139 2010-05-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201603378A TW201603378A (zh) 2016-01-16
TWI591888B true TWI591888B (zh) 2017-07-11

Family

ID=45003983

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104132553A TWI591888B (zh) 2010-05-28 2011-05-19 製造儲能裝置之方法
TW100117577A TWI514649B (zh) 2010-05-28 2011-05-19 儲能裝置，電極與電子裝置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100117577A TWI514649B (zh) 2010-05-28 2011-05-19 儲能裝置，電極與電子裝置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20110294005A1 (zh)
JP (2) JP2012009431A (zh)
KR (1) KR20130111201A (zh)
CN (2) CN104993152B (zh)
TW (2) TWI591888B (zh)
WO (1) WO2011148997A1 (zh)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011136028A1 (en) 2010-04-28 2011-11-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage device and method for manufacturing the same
KR101838627B1 (ko) 2010-05-28 2018-03-14 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 축전 장치 및 그 제작 방법
WO2011152190A1 (en) 2010-06-02 2011-12-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage device and method for manufacturing the same
US8846530B2 (en) 2010-06-30 2014-09-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for forming semiconductor region and method for manufacturing power storage device
WO2012002136A1 (en) 2010-06-30 2012-01-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of power storage device
US9543577B2 (en) 2010-12-16 2017-01-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Active material, electrode including the active material and manufacturing method thereof, and secondary battery
JP5778625B2 (ja) 2011-06-03 2015-09-16 株式会社半導体エネルギー研究所 イオン液体、及びイオン液体を含む蓄電装置
JP6035054B2 (ja) 2011-06-24 2016-11-30 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置の電極の作製方法
JP6025284B2 (ja) 2011-08-19 2016-11-16 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置用の電極及び蓄電装置
WO2013027561A1 (en) 2011-08-19 2013-02-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing graphene-coated object, negative electrode of secondary battery including graphene-coated object, and secondary battery including the negative electrode
KR20130024769A (ko) 2011-08-30 2013-03-08 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 축전 장치
JP6000017B2 (ja) 2011-08-31 2016-09-28 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置及びその作製方法
JP6034621B2 (ja) 2011-09-02 2016-11-30 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置の電極および蓄電装置
US9401247B2 (en) 2011-09-21 2016-07-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Negative electrode for power storage device and power storage device
JP6059941B2 (ja) 2011-12-07 2017-01-11 株式会社半導体エネルギー研究所 リチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池
JP6050106B2 (ja) 2011-12-21 2016-12-21 株式会社半導体エネルギー研究所 非水二次電池用シリコン負極の製造方法
KR20130073822A (ko) 2011-12-23 2013-07-03 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 이온 액체, 비수 전해질 및 축전 장치
US20130236781A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Negative electrode for secondary battery and secondary battery
US9899669B2 (en) * 2012-12-27 2018-02-20 Palo Alto Research Center Incorporated Structures for interdigitated finger co-extrusion
KR102581914B1 (ko) 2013-04-19 2023-09-21 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 이차 전지 및 그 제작 방법
CN103367702B (zh) * 2013-07-18 2017-05-03 东莞新能源科技有限公司 锂离子电池极片及包含该极片的锂离子电池
US9905844B2 (en) * 2013-08-28 2018-02-27 Robert Bosch Gmbh Solid state battery with volume change material
US10122010B2 (en) * 2014-07-11 2018-11-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Secondary battery and electronic device including the same
US9627709B2 (en) * 2014-10-15 2017-04-18 Sakti3, Inc. Amorphous cathode material for battery device
US10158108B2 (en) 2014-10-24 2018-12-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage device including separator surrounding electrode
US11545656B2 (en) * 2019-11-07 2023-01-03 Enevate Corporation Method and system for battery electrode lamination using overlapped irregular shaped active material and adhesive
KR20200051276A (ko) 2018-11-05 2020-05-13 삼성전자주식회사 전극 구조체 및 그 제조방법과, 전극 구조체를 포함하는 이차 전지
US11367864B2 (en) * 2018-11-08 2022-06-21 Tesla, Inc. Intermittently coated dry electrode for energy storage device and method of manufacturing the same
EP4078700A2 (en) * 2019-12-20 2022-10-26 Sion Power Corporation Lithium metal electrodes
TWI740400B (zh) 2020-03-02 2021-09-21 力哲科技股份有限公司 電池材料及其製備方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3913439B2 (ja) * 2000-04-03 2007-05-09 三洋電機株式会社 リチウム二次電池
CA2796903C (en) * 2000-04-25 2015-03-31 Sony Corporation Positive electrode active material and non-aqueous electrolyte cell
US20020122985A1 (en) * 2001-01-17 2002-09-05 Takaya Sato Battery active material powder mixture, electrode composition for batteries, secondary cell electrode, secondary cell, carbonaceous material powder mixture for electrical double-layer capacitors, polarizable electrode composition, polarizable electrode, and electrical double-layer capacitor
JP2002237294A (ja) * 2001-02-08 2002-08-23 Tokuyama Corp リチウム二次電池用負極
JP4318405B2 (ja) * 2001-04-23 2009-08-26 三洋電機株式会社 リチウム二次電池
EP1494303A3 (en) * 2003-04-25 2007-07-18 Nec Tokin Corporation Electrode for electrochemical cell and electrochemical cell therewith
JP2005108521A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Hitachi Maxell Ltd 薄膜電極とその製造方法およびその薄膜電極を用いたリチウム二次電池
JP4543085B2 (ja) * 2004-05-28 2010-09-15 エルジー・ケム・リミテッド リチウム２次電池用添加剤
TWI290781B (en) * 2004-09-02 2007-12-01 Lg Chemical Ltd Electrode active material with multi-element based oxide layers and preparation method thereof
JP5043338B2 (ja) * 2006-01-19 2012-10-10 パナソニック株式会社 リチウム二次電池
JP2007273184A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Sony Corp 電池
JP2007308774A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Utec:Kk 薄膜形成装置、及び薄膜形成方法
KR101000685B1 (ko) * 2006-10-12 2010-12-10 파나소닉 주식회사 비수 전해질 2차 전지와 그 음극의 제조 방법
JP4865673B2 (ja) * 2007-10-23 2012-02-01 パナソニック株式会社 リチウム二次電池
US20090186276A1 (en) * 2008-01-18 2009-07-23 Aruna Zhamu Hybrid nano-filament cathode compositions for lithium metal or lithium ion batteries
JP2009301945A (ja) * 2008-06-16 2009-12-24 Panasonic Corp 負極およびリチウムイオン二次電池
JP2010198922A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Sony Corp 二次電池
JP2010262752A (ja) * 2009-04-30 2010-11-18 Furukawa Electric Co Ltd:The リチウムイオン二次電池用の負極、それを用いたリチウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池用の負極の製造方法
WO2011136028A1 (en) * 2010-04-28 2011-11-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage device and method for manufacturing the same
WO2013027561A1 (en) * 2011-08-19 2013-02-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing graphene-coated object, negative electrode of secondary battery including graphene-coated object, and secondary battery including the negative electrode
JP6034621B2 (ja) * 2011-09-02 2016-11-30 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置の電極および蓄電装置
WO2013187452A1 (ja) * 2012-06-13 2013-12-19 株式会社三五 リチウム二次電池用負極及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201603378A (zh) 2016-01-16
TWI514649B (zh) 2015-12-21
CN104993152A (zh) 2015-10-21
CN104993152B (zh) 2017-09-22
WO2011148997A1 (en) 2011-12-01
CN102918683B (zh) 2015-07-08
KR20130111201A (ko) 2013-10-10
US20110294005A1 (en) 2011-12-01
TW201210114A (en) 2012-03-01
JP6127095B2 (ja) 2017-05-10
CN102918683A (zh) 2013-02-06
JP2015222727A (ja) 2015-12-10
JP2012009431A (ja) 2012-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI591888B (zh) 製造儲能裝置之方法
US10862111B2 (en) Composite, electrochemical active material composite using the composite, electrode including the composite or electrochemical active material composite, lithium battery including the electrode, field emission device including the composite, biosensor including the composite, semiconductor device including the composite, and thermoelectric device including the composite
US9356281B2 (en) Intercalation electrode based on ordered graphene planes
US9929407B2 (en) Negative electrode for non-aqueous secondary battery, non-aqueous secondary battery, and manufacturing methods thereof
JP5563091B2 (ja) 構造化されたシリコン電池アノード
TWI569499B (zh) 複合電極材料及其製作方法、包含該複合電極材料之複合電極及其製作方法、以及包含該複合電極之鋰電池
TWI569503B (zh) 鋰二次電池用負極、鋰二次電池及其製造方法
EP2204868B1 (en) A method of fabricating structures particles composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries
US20140045062A1 (en) Method of fabricating fibres composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries
US20100196760A1 (en) Production
Brown et al. Highly Stable Three Lithium Insertion in Thin V2O5 Shells on Vertically Aligned Carbon Nanofiber Arrays for Ultrahigh‐Capacity Lithium Ion Battery Cathodes
KR20130076886A (ko) 리튬 이온 이차 전지 음극재용 분말, 리튬 이온 이차 전지 음극 및 캐패시터 음극, 및, 리튬 이온 이차 전지 및 캐패시터
EP2765636A1 (en) Cathode material for lithium secondary battery, method for manufacturing same and lithium secondary battery comprising same
US20160172457A1 (en) Methods of fabricating silicon nanowires and devices containing silicon nanowires
WO2012011247A1 (ja) リチウムイオン二次電池負極材用粉末、リチウムイオン二次電池負極およびキャパシタ負極、ならびに、リチウムイオン二次電池およびキャパシタ
US9520595B2 (en) Negative electrode for lithium-ion secondary cell and method for manufacturing same
JP3340337B2 (ja) 非水系二次電池及び負極活物質の製造方法
Baek et al. Influence of the crystallographic orientation of silicon nanowires in a carbon matrix on electrochemical performance as negative electrode materials for lithium-ion batteries
KR102202011B1 (ko) 이차 전지용 음극 재료 및 그것을 이용한 비수 전해질 이차 전지
Maruyama et al. Electrochemical Behavior of Graphitized Carbon Nanospheres in a Propylene Carbonate-Based Electrolyte Solution
WO2022195602A1 (en) A process for heteroatom doping in graphene and a heteroatom doped graphene material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees