[发明专利]用于形成电池元件的方法、电池元件和电池

说明书

技术领域

实施例涉及能量储存设备并且特别涉及电池、电池元件和用于形成电池的方法。

背景技术

随着便携电子设备（例如笔记本、便携电话、照相机等）的增大使用并且随着电驱动汽车的增大使用，具有高能量密度的二次或可再充电电池已受到越来越多的关注，作为这些设备的电源。这样的可再充电电池的示例是锂离子可再充电电池。

由于电动车的增长的生产量和对储存能量（例如可再生能量）的增长需求，对能量储存设备的需求进一步增长。

能量密度（即可在电池中储存多少能量）对于减小重要并且因此减小电池材料的成本和电池移动的成本来说是重要的。因此，对增大电池的能量密度是有普遍兴趣的。

发明内容

一些实施例涉及一种用于形成电池元件的方法。该方法包括蚀刻沟槽到衬底内以及所述沟槽的取决于晶体取向的蚀刻。此外，该方法包括在沟槽内形成固态电池结构。

此外，实施例涉及一种包括衬底的电池元件，该衬底具有从衬底的表面到达衬底内的多个沟槽。该多个沟槽中的每个沟槽的至少一部分被填充有固态电池结构。该多个沟槽中的沟槽在衬底的表面处包括基本上矩形形状或基本上方形形状。

一些实施例涉及一种包括以堆叠方式布置的多个晶片的电池。每个晶片包括被布置在到达相应晶片内的沟槽内的固态电池结构。

附图说明

下文将仅通过示例的方式，并且参考附图，描述装置和/或方法的一些实施例，在附图中

图1示出电池的示意性横截面；

图2示出具有腔的电池元件的示意性横截面；

图3示出具有腔的另一电池元件的示意性横截面；

图4示出用于形成电池的方法的流程图；

图5示出具有背侧电极的电池元件的示意性横截面；

图6示出具有背侧电极的另一电池元件的示意性横截面；

图7示出具有电池元件堆叠体的电池的示意性横截面；

图8示出电池元件堆叠体的示意性横截面；

图9示出用于形成电池的方法的流程图；

图10a-10c示出在形成电池元件期间的示意性横截面；

图11a-11c示出在形成另一电池元件期间的示意性横截面；

图12示出用于形成电池元件的方法的流程图；

图13a-13c示出在形成电池元件期间的示意性顶视图；

图14a-14c示出在形成另一电池元件期间的示意性顶视图；

图15示出晶片和沟槽的两个可能分布的示意性顶视图；

图16a示出具有方形沟槽的电池元件的示意性横截面；

图16b示出在图16a中示出的电池元件的示意性顶视图；以及

图17示出具有电池元件的堆叠体的电池的示意性横截面。

具体实施方式

现在将参考附图更完全地描述各个示例实施例，在附图中图示了一些示例实施例。在图中，为了清楚可能夸大线、层和/或区的厚度。

相应地，尽管另外的实施例能够具有各种修改和替换形式，通过在图中的示例的方法来示出并且在本文中将详细描述其的一些示例实施例。然而，应当理解的是，并非意图将示例实施例限制到所公开的特别形式，而是相反，示例实施例覆盖落入本公开的范围内的所有修改、等同和替换。贯穿对图的描述，同样的数字指代同样或类似的元件。

将理解的是，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，其可以直接连接或耦合到另一元件，或可存在介于中间的元件。相比之下，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在介于中间的元件。用于描述在元件之间的关系的其它词应当以同样的方式来解释（例如，“在……之间”相比“直接在……之间”，“相邻”相比“直接相邻”等）。

本文使用的术语是为了仅描述特别示例实施例的目的并且并非意图对另外的示例实施例的限制。如本文使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在还包括复数形式，除非上下文清楚地另外声明。将进一步理解的是，术语“包括”、“由……组成”、“包含”和/或“含有”当在本文中使用时指定陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或附加。