[發(fā)明專利]采用物理氣相沉積法的電化學(xué)電池的大規(guī)模制造

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610282283.2
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN105755446A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 法比奧.阿而巴諾;汪家偉;安瑪麗.沙斯特里
• 申請（專利權(quán)）人: Sakti3有限公司
• 主分類號: C23C14/56
• 分類號: C23C14/56;H01M4/04;H01M4/139;H01M10/052;H01M10/0587;H01M10/0562;H01M10/0565
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳钘;張邦帥

1.一種用于電化學(xué)電池的沉積的裝置，所述裝置包括：

沉積腔室，所述沉積腔室與第一材料源和第二材料源流體相通；

第一口，所述第一口與沉積腔室流體相通且設(shè)置成在與沉積腔室內(nèi)的條件相似的氣體和壓力條件下保持；

第二口，所述第二口與沉積腔室流體相通且設(shè)置成在與沉積腔室內(nèi)的條件相似的氣體和壓力條件下保持；

襯底，所述襯底安置在兩個卷軸之間且延伸通過第一口、沉積腔室和第二口；和

控制器，所述控制器配置用來使兩卷軸一致旋轉(zhuǎn)，從而沿通過沉積腔室的方向移動襯底，同時來自材料源的材料在襯底上沉積。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括與所述沉積腔室流體相通的真空源。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括與沉積腔室能量相通的輻射源。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括與沉積腔室能量相通的熱源。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括與沉積腔室能量相通的光源。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述控制器設(shè)置成，用來以交替的方向旋轉(zhuǎn)卷軸，以及當襯底沿第一方向移動時，用來指示沉積腔室在襯底上沉積來自第一材料源的電極，然后，當襯底沿與第一方向相反的第二方向移動時，用來指示沉積腔室在電極上沉積來自第二材料源的電解質(zhì)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述控制器設(shè)置成用來在襯底上沉積多個分立的電極部分，該多個分立的電極部分通過增加的間距而分隔開，當以卷繞的結(jié)構(gòu)組裝時，該增加的間距容納襯底預(yù)計急轉(zhuǎn)彎部位。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述控制器設(shè)置成用來以恒定的方向旋轉(zhuǎn)卷軸，并用來在第一時間段期間指示沉積腔室在襯底上沉積來自第一材料源的電極，接著在繼第一時間段之后的第二時間段期間，在電極上沉積來自第二材料源的電解質(zhì)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述控制器設(shè)置成用來在襯底上沉積多個分立的電極部分，該多個分立的電極部分通過增加的間距而分隔開，當以卷繞的結(jié)構(gòu)組裝時，該增加的間距容納襯底預(yù)計急轉(zhuǎn)彎部位。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一材料源提供陽極或陰極的沉積，所述第二材料源提供電解質(zhì)的沉積。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，進一步包括第三材料源，該第三材料源提供陽極或陰極中另一個的沉積。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，進一步包括第四材料源，該第四材料源提供集流器的沉積。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述腔室設(shè)置成用于采用選自下面組中方法中的一種或組合的方法進行沉積，所述組由蒸發(fā)法、物理氣相沉積法(PVD)、化學(xué)氣相沉積法、濺射法、射頻磁控濺射法、微波等離子體增強化學(xué)氣相沉積法(MPECVD)、脈沖激光沉積法(PLD)、激光燒蝕法、噴霧沉積法、噴霧熱解法、噴霧涂覆法或等離子體噴涂法組成。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述腔室設(shè)置成用于沉積納米線結(jié)構(gòu)、納米管結(jié)構(gòu)、或納米帶結(jié)構(gòu)、或這些結(jié)構(gòu)的組合。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述腔室設(shè)置成用于沉積第III-IV族半導(dǎo)體納米線，鋅(Zn)或氧化鋅(ZnO)納米線，鋅、錫、銦、鎘和鎵的半導(dǎo)體性氧化物納米帶，碳納米管，或碳介觀結(jié)構(gòu)。

16.一種用于形成電化學(xué)電池的方法，所述方法包括：

使在兩個卷軸之間卷繞的襯底沿第一方向移動通過沉積腔室；

在第一組沉積條件下在沉積腔室中在襯底上沉積陽極或陰極層；

將陽極或陰極層移回到腔室中；

在第二組沉積條件下在沉積腔室中在陽極或陰極層上沉積電解質(zhì)層；

將電解質(zhì)層移回到腔室中；和

在第三組沉積條件下在沉積腔室中在電解質(zhì)層上沉積陽極或陰極層中的另一個，從而形成電化學(xué)電池。