技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施方案涉及電化學(xué)設(shè)備和制造電化學(xué)設(shè)備的方法。更具體地講，一些實(shí)施方案涉及固態(tài)電池組，并且具體地講，涉及薄膜電池組。還描述了其他實(shí)施方案。

背景技術(shù)：

已知與常規(guī)電池組技術(shù)相比，固態(tài)電池組(諸如薄膜電池組)提供更好的形狀因數(shù)、循環(huán)壽命、功率容量和安全性。然而，可改進(jìn)固態(tài)電池組的結(jié)構(gòu)和制造方法，以進(jìn)一步優(yōu)化電池組性能和封裝。

參見(jiàn)圖1，電化學(xué)設(shè)備(諸如固態(tài)電池組)可包括具有襯底層102、陰極層104和電解質(zhì)層106的一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)電池100。如圖所示，在陰極層104與襯底層102之間還存在阻隔層。在電化學(xué)電池100的制造期間，可能需要使用激光從一個(gè)或多個(gè)電池層切割或移除材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

已發(fā)現(xiàn)，在電化學(xué)電池的制造(例如，切割或移除電池材料的操作)期間使用的典型激光的高能量可生成引起片材熔化、回流和再沉積的熱量。更具體地講，如圖2所示，熔化的材料可作為噴出的熔渣202或沿著切割面作為熔渣層204而噴出或回流并再沉積到電化學(xué)電池200的上表面上。圖3A和圖3B提供了在已使用激光技術(shù)來(lái)熔化并切除材料之后電池表面的放大視圖。這些附圖示出了再沉積到上表面上的明顯的噴出熔渣202以及沿著切割面的熔渣層204。

由在電解質(zhì)層106上方形成的噴出熔渣202所造成的問(wèn)題是，存在熔渣層202將使電池的陰極層與陽(yáng)極層之間發(fā)生電短路的風(fēng)險(xiǎn)。這可使用圖4進(jìn)行闡述，該圖是電化學(xué)設(shè)備400的局部側(cè)視圖。電化學(xué)設(shè)備400可包括在電解質(zhì)層106上方具有噴出熔渣202的電化學(xué)電池200。此外，陽(yáng)極層402已沉積在電解質(zhì)層106上方?？梢钥闯觯?yáng)極層402可接近以與導(dǎo)電熔渣層204和噴出熔渣202接觸。為避免這種情況，在沉積期間將陽(yáng)極層402掩蔽起來(lái)，使其遠(yuǎn)離電池的外邊緣，以便在噴出熔渣202與陽(yáng)極層402之間保持界限404。

然而，增加界限404的問(wèn)題是，這可能導(dǎo)致電化學(xué)電池區(qū)的利用不足，因?yàn)檫@實(shí)際上會(huì)形成陰極區(qū)，而在界限404上方?jīng)]有相對(duì)的陽(yáng)極區(qū)。在電化學(xué)設(shè)備400經(jīng)歷靜態(tài)化學(xué)平衡時(shí)，這會(huì)使陰極層104看起來(lái)具有虛漏。因此，具有界限404的電化學(xué)設(shè)備400可能具有次優(yōu)能量密度。

仍然參見(jiàn)圖4，當(dāng)將陽(yáng)極集電器406置于陽(yáng)極層402上方時(shí)，熔渣202,204產(chǎn)生電短路的進(jìn)一步風(fēng)險(xiǎn)。為避免通過(guò)熔渣層204和噴出熔渣202造成陰極層104與陽(yáng)極集電器406之間的電短路，在豎直方向(即，層堆疊的方向)上保持z間隙408。但是z間隙408可造成在豎直方向上空間的利用不足，特別是在堆疊多個(gè)電化學(xué)電池200以形成電化學(xué)設(shè)備400的情況下。因此，具有z間隙408的電化學(xué)設(shè)備400可能具有次優(yōu)能量密度。

在一個(gè)實(shí)施方案中，電化學(xué)設(shè)備可包括兩個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)電池的疊層，并且至少一個(gè)電池可在電池疊層的邊緣或側(cè)面(電池側(cè)壁)處包括插入空隙、凹口、狹槽或其他間隙特征，以接收與對(duì)應(yīng)陽(yáng)極或陰極電極電接觸的接片部件，例如陽(yáng)極集電器接片或陰極集電器接片。這可有利地改善電池組疊層的可用z高度的利用，因?yàn)榻悠考藭r(shí)不會(huì)增加z高度。

在一個(gè)實(shí)施方案中，在電化學(xué)設(shè)備的邊緣區(qū)域處的插入空隙允許插入陽(yáng)極集電器接片，該陽(yáng)極集電器接片一旦插入，就電連接到一對(duì)相鄰電化學(xué)電池的相應(yīng)陽(yáng)極層。電化學(xué)設(shè)備包括在疊層方向上在第一陽(yáng)極層和第一陰極層之間具有第一電解質(zhì)層的第一電化學(xué)電池。第一電化學(xué)電池可包括陽(yáng)極接觸區(qū)域和陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域，并且陽(yáng)極接觸區(qū)域可在疊層方向上從陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域偏移。此外，電化學(xué)設(shè)備可包括在第二陽(yáng)極層和第二陰極層之間具有第二電解質(zhì)層的第二電化學(xué)電池。第二電化學(xué)電池的第二陽(yáng)極層可面向第一電化學(xué)電池的第一陽(yáng)極層。例如，第一陽(yáng)極層可在陽(yáng)極接觸區(qū)域處觸及或接觸第二陽(yáng)極層。在一個(gè)實(shí)施方案中，電化學(xué)設(shè)備包括位于陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域和第二電化學(xué)電池之間的陽(yáng)極集電器接片。陽(yáng)極集電器接片可設(shè)置在接片插入空間中。插入空隙可位于相鄰電池的陽(yáng)極層之間，并且在疊層方向上在一個(gè)陽(yáng)極和另一個(gè)陽(yáng)極的陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域之間具有距離。該距離可至少與陽(yáng)極接觸區(qū)域和陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域之間的偏移一樣遠(yuǎn)，并且陽(yáng)極集電器接片可跨該距離填充插入空隙。陽(yáng)極集電器接片可以物理地位于電化學(xué)電池之間，并且此外，電化學(xué)電池的相應(yīng)陽(yáng)極層可通過(guò)陽(yáng)極集電器接片電連接至彼此。陽(yáng)極集電器接片可以物理地接觸第一陽(yáng)極層(例如，在陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域處)和/或第二陽(yáng)極層。

在一個(gè)實(shí)施方案中，其中兩個(gè)相鄰電池連接的電化學(xué)設(shè)備的邊緣區(qū)域處的插入空隙允許插入陰極集電器接片，該陰極集電器接片電連接到兩個(gè)連接的電化學(xué)電池的相應(yīng)陰極層。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一電化學(xué)電池包括位于第一陰極集電器和第一陽(yáng)極層的陽(yáng)極接觸區(qū)域之間的第一陰極層。第二電化學(xué)電池可包括位于第二陰極集電器和第一陽(yáng)極層之間的第二陰極層。此外，第一陰極集電器和第二陰極集電器可包括面向彼此且未被陰極層或陽(yáng)極層覆蓋的相應(yīng)暴露的陰極集電器表面。暴露的陰極集電器表面可從陽(yáng)極接觸區(qū)域和陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域橫向偏移。在一個(gè)實(shí)施方案中，陰極集電器接片插入在暴露的陰極集電器表面之間。

并非按照“插入空隙”等來(lái)描述接收接片的間隙特征，設(shè)備結(jié)構(gòu)也可按照對(duì)應(yīng)電池區(qū)域之間的間距來(lái)描述，其中與設(shè)備的中間區(qū)域相比，在設(shè)備的邊緣區(qū)域附近的間距可以更大，從而允許集電器接片在邊緣區(qū)域上方插入在電池之間，而不會(huì)增加設(shè)備在中間區(qū)域上方的z高度。在一個(gè)實(shí)施方案中，電化學(xué)設(shè)備包括第一電化學(xué)電池和第二電化學(xué)電池，并且每個(gè)電池在疊層方向上在相應(yīng)陽(yáng)極層和相應(yīng)陰極層之間具有相應(yīng)電解質(zhì)層。所述電池可在疊層方向上分開(kāi)沿著橫向方向變化的間距，并且與在電池的中間部分附近相比，該間距在電池的外周邊附近可更大。例如，外部區(qū)域上方的間距可類(lèi)似于集電器接片的厚度，并且內(nèi)部區(qū)域上方的間距可以基本上為零。在一個(gè)實(shí)施方案中，過(guò)渡區(qū)域在外部區(qū)域與內(nèi)部區(qū)域之間漸縮(例如，沿著斜面)。外部區(qū)域可包括陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域，并且內(nèi)部區(qū)域可包括陽(yáng)極接觸區(qū)域，并且此外，陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域可電連接到陽(yáng)極接觸區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方案中，陽(yáng)極接觸區(qū)域或陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域中的一者或多者包括相應(yīng)陽(yáng)極層的至少一部分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，具有一個(gè)或多個(gè)電池的電化學(xué)設(shè)備包括電池疊層，該電池疊層在陽(yáng)極層和陰極層之間包括電解質(zhì)層。陽(yáng)極層、電解質(zhì)層和陰極層的疊層限定具有非零、非豎直斜坡(或簡(jiǎn)稱(chēng)斜坡)的電池側(cè)壁。在一個(gè)實(shí)施方案中，電池側(cè)壁被認(rèn)為在向外方向上傾斜，因?yàn)殡姵貍?cè)壁的高度在向外方向上減小而距離卻在增加。陽(yáng)極層、電解質(zhì)層和陰極層可包括沿著電池側(cè)壁暴露的相應(yīng)側(cè)壁。例如，電池側(cè)壁可從陽(yáng)極層的頂表面延伸到暴露的陰極集電器表面，并且這些層的暴露側(cè)壁可沿著非零、非豎直斜坡鄰接。因此，該區(qū)域中的電池側(cè)壁可具有固定的或另選地平滑變化的斜坡。示例包括其斜坡未變?yōu)榱慊蛘呶幢憩F(xiàn)出間斷性的電池側(cè)壁。在一個(gè)實(shí)施方案中，非豎直斜坡可包括線(xiàn)性部分。作為線(xiàn)性斜坡部分的替代或補(bǔ)充，非豎直斜坡還可包括曲線(xiàn)或非線(xiàn)性斜坡部分。電化學(xué)電池可在電池疊層中包括附加層，例如陰極集電器，并且這些附加層可包括相應(yīng)暴露側(cè)壁。例如，陰極集電器可包括暴露側(cè)壁，該暴露側(cè)壁沿著電池側(cè)壁的非零、非豎直斜坡與堆疊層的其他暴露側(cè)壁鄰接。電池側(cè)壁可從陽(yáng)極層的頂表面延伸到任何其他層上的終端邊緣，例如，該終端邊緣可位于陰極集電器上在從陰極集電器的頂表面豎直偏移的位置處，并且陰極集電器的暴露側(cè)壁可在頂表面和終端邊緣之間延伸。

在一個(gè)實(shí)施方案中，具有非零、非豎直斜坡的電池側(cè)壁可鄰接，因?yàn)殡姵氐南噜徑M成層的邊緣是重合的。例如，電解質(zhì)側(cè)壁可在電解質(zhì)頂部邊緣和陰極層之間延伸，其中電解質(zhì)頂部邊緣可與陽(yáng)極的底部邊緣重合。將電池側(cè)壁描述為具有非零、非豎直斜坡的另一種方式是其陽(yáng)極底部邊緣例如在向外方向上從陽(yáng)極頂部邊緣側(cè)向偏移。

傾斜側(cè)壁可通過(guò)使用受控的燒蝕過(guò)程而獲得，該受控的燒蝕過(guò)程限制在跨電池的各個(gè)層的切割期間產(chǎn)生熱量，從而避免形成上述熔渣層。例如，可使用燒蝕激光來(lái)執(zhí)行燒蝕過(guò)程，以得到具有傾斜側(cè)壁的切割電池，以及可有利地沒(méi)有熔渣層的切割電池，從而不必采取上述有限的解決方案(其造成電化學(xué)電池區(qū)的利用不足)。

如上所述，限制在切割期間產(chǎn)生熱量的受控的激光燒蝕過(guò)程可用于制造下述各種電池和設(shè)備架構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方案中，一種方法包括將激光束的強(qiáng)度設(shè)定為小于熔化電化學(xué)電池的一個(gè)或多個(gè)層所需的水平。例如，設(shè)定強(qiáng)度可包括設(shè)定激光束的功率并使激光束散焦以實(shí)現(xiàn)該強(qiáng)度。該方法還可包括使用激光束來(lái)照射電化學(xué)電池的一個(gè)或多個(gè)層，以從電池層移除材料并且沿著具有非零、非豎直斜坡的電池側(cè)壁暴露層側(cè)壁。

以上概述不包括本發(fā)明的所有方面的詳盡列表?？深A(yù)期的是，本發(fā)明包括可由上文概述的各個(gè)方面以及在下文的具體實(shí)施方式中公開(kāi)并且在隨該專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)峤坏臋?quán)利要求中特別指出的各種方面的所有合適的組合來(lái)實(shí)施的所有系統(tǒng)和方法。此類(lèi)組合具有未在上述發(fā)明內(nèi)容中具體闡述的特定優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為用于制造電化學(xué)電池的多層材料片材的側(cè)視圖。

圖2為電化學(xué)電池的側(cè)視圖。

圖3A至圖3B為電化學(xué)電池的放大視圖，示出了來(lái)自切割材料的熔渣的再沉積。

圖4為電化學(xué)設(shè)備的局部側(cè)視圖。

圖5為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的電化學(xué)電池的側(cè)視圖。

圖6為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的具有非豎直傾斜側(cè)壁的電化學(xué)電池的側(cè)視圖。

圖7為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的由多層材料片材形成的若干單切電化學(xué)電池的側(cè)視圖。

圖8為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的從圖7的細(xì)部A截取的、單切電化學(xué)電池邊緣的細(xì)部視圖。

圖9為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的具有集電器接片的電化學(xué)設(shè)備的頂視圖。

圖10為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的沿圖9的線(xiàn)A-A截取的、具有陽(yáng)極集電器接片的電化學(xué)設(shè)備的剖視圖。

圖11為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的沿圖9的線(xiàn)B-B截取的、具有陰極集電器接片的電化學(xué)設(shè)備的剖視圖。

圖12至圖21為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的在制造過(guò)程的不同階段示出的、具有集電器接片的電化學(xué)設(shè)備的各種視圖。

圖22為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的在被堆疊以形成電化學(xué)設(shè)備之前的兩個(gè)電化學(xué)電池的頂視圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明描述了用于固態(tài)電池組的結(jié)構(gòu)和制造方法。然而，雖然具體針對(duì)用于集成在固態(tài)電池組內(nèi)的制造過(guò)程或結(jié)構(gòu)描述了一些實(shí)施方案，但這些實(shí)施方案并不限于此，并且某些實(shí)施方案也可適用于其他用途。例如，下述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案可用于制造其他層狀元件，諸如硅基太陽(yáng)能電池。

參考附圖進(jìn)行以下描述。然而，某些實(shí)施方案可在不存在這些具體細(xì)節(jié)中的一個(gè)或多個(gè)或者與其他已知方法和構(gòu)型相結(jié)合的情況下實(shí)施。在以下的描述中，示出了許多具體細(xì)節(jié)，諸如具體構(gòu)型、尺寸和過(guò)程，以提供對(duì)實(shí)施方案的透徹理解。在其他情況下，未對(duì)眾所周知的過(guò)程和制造技術(shù)進(jìn)行特別詳細(xì)地描述，以免不必要地模糊本描述。貫穿本說(shuō)明書(shū)所提到的“一個(gè)實(shí)施方案”、“實(shí)施方案”等是指所描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、構(gòu)型或特性包括在至少一個(gè)實(shí)施方案中。因此，貫穿本說(shuō)明書(shū)各處的語(yǔ)句“一個(gè)實(shí)施方案”、“實(shí)施方案”等的出現(xiàn)不一定指代同一實(shí)施方案。此外，特定特征、結(jié)構(gòu)、構(gòu)型或特性可以任何適當(dāng)?shù)姆绞浇Y(jié)合在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，電化學(xué)電池包括若干層，這些層具有組合以形成電池側(cè)壁的相應(yīng)側(cè)壁。此外，電池側(cè)壁可包括非豎直斜坡。例如，電池側(cè)壁可沿著相應(yīng)層側(cè)壁漸縮，例如在陽(yáng)極層、電解質(zhì)層與陰極層之間漸縮，使得電池側(cè)壁的高度在橫向方向上從陽(yáng)極層的頂表面向外減小。橫向方向可與疊層方向(或豎直方向)有區(qū)別，因?yàn)闄M向方向可基本上與疊層方向正交。因此，橫向方向可被視為垂直于疊層軸線(xiàn)1014發(fā)散。向外方向可為遠(yuǎn)離電化學(xué)電池或電化學(xué)設(shè)備的中心線(xiàn)或中間區(qū)域的方向。因此，向外橫向方向與沿著電池或設(shè)備的中心線(xiàn)定位的疊層軸線(xiàn)1014正交。因此，電化學(xué)電池層的相應(yīng)側(cè)壁可鄰接，即電化學(xué)電池的每個(gè)層的邊緣與下一相鄰層的邊緣重合，從而形成鄰接的電池側(cè)壁。電池側(cè)壁的非豎直斜坡可具有平坦部分和/或曲線(xiàn)部分。因此，傾斜電池側(cè)壁可提供基本上完全被陽(yáng)極層覆蓋的陰極層，并且因此，電池的電活性部分可被最大化，并且電化學(xué)電池的能量密度可得以改善。

在另一個(gè)方面，提供了具有兩個(gè)電化學(xué)電池的電化學(xué)設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施方案中，電化學(xué)電池被制造成包括用于接收集電器的一個(gè)或多個(gè)凹槽。在一個(gè)實(shí)施方案中，這兩個(gè)電池均包括一個(gè)或多個(gè)凹槽，并且在另一個(gè)實(shí)施方案中，這兩個(gè)電池中的僅一個(gè)電池包括一個(gè)或多個(gè)凹槽。作為凹槽的結(jié)果，豎直方向上的電池之間的間距在橫向方向上變化。例如，在電化學(xué)電池外部附近的凹槽區(qū)域上方的電池之間的間距可大于電池的中間部分附近的電池之間的間距。在一個(gè)實(shí)施方案中，可在凹陷區(qū)域與非凹陷區(qū)域之間形成過(guò)渡區(qū)域，諸如錐形區(qū)域。此外，凹槽可包括陽(yáng)極層或暴露的陰極集電器(即，在插入集電器接片之前未被電池的其他層覆蓋的陰極集電器)的一部分，并且凹陷區(qū)域可被放置成與電池疊層的中間區(qū)域附近的相應(yīng)陽(yáng)極或陰極材料電連接。更具體地講，電化學(xué)電池中的至少一者可包括陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域，該陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域在豎直方向上從電化學(xué)電池的陽(yáng)極接觸區(qū)域豎直地偏移。因此，當(dāng)電化學(xué)電池彼此并置時(shí)，這些凹槽形成間隙以有利于陽(yáng)極集電器接片的插入，從而與陽(yáng)極層電接觸，或有利于陰極集電器接片的插入，從而與襯底層電接觸。所述間隙可被接片完全填充，并且在一個(gè)實(shí)施方案中，接片可被包圍在電化學(xué)電池的外部邊界內(nèi)，從而在從上方觀察時(shí)提供正方形或矩形電化學(xué)設(shè)備輪廓。接片在電化學(xué)設(shè)備內(nèi)的這種有效封裝提供了優(yōu)化的能量密度和更緊湊的形狀因數(shù)，使產(chǎn)品封裝得以改善。

參見(jiàn)圖5，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案示出了電化學(xué)電池的側(cè)視圖。電化學(xué)電池500可包括在陽(yáng)極層510與陰極層506之間的電解質(zhì)層508。陰極層506可例如包括LiCoO2、LiMn2O4、LiMnO2、LiNiO2、LiFePO4、LiVO2或它們的任何混合物或化學(xué)衍生物。電解質(zhì)層508可有利于陰極層506與陽(yáng)極層510之間的離子遷移。因此，電解質(zhì)層508可為固體電解質(zhì)，其可不包含任何液體組分，并且可不需要復(fù)合到固體薄膜中的任何粘結(jié)劑或分隔體材料。例如，電解質(zhì)層508可包括鋰磷氮氧化物(LiPON)或其他固態(tài)薄膜電解質(zhì)，諸如LiAlF₄、Li₃PO₄摻雜的Li₄SiS₄。陽(yáng)極層510可例如包括鋰、鋰合金、可與鋰形成固溶體或化合物的金屬、或可用作鋰基電池組中的負(fù)陽(yáng)極材料的所謂鋰離子化合物，諸如Li₄Ti₅O₁₂。

在一個(gè)實(shí)施方案中，陰極層506可與陰極集電器504電連接，該陰極集電器可為導(dǎo)電層或接片。類(lèi)似地，陽(yáng)極層510可與陽(yáng)極集電器電連接，該陽(yáng)極集電器可為導(dǎo)電層或接片。任選地，一個(gè)或多個(gè)中間層可設(shè)置在陰極層506或陽(yáng)極層510與相應(yīng)集電器之間。例如，阻隔膜層502可將陰極層506與陰極集電器504分開(kāi)。例如，阻隔膜層502可與陰極層506和陰極集電器504直接物理接觸。阻隔膜層502可減小污染物和/或離子在陰極集電器504與陰極層506之間擴(kuò)散的可能性。因此，阻隔膜層502可包括作為離子不良導(dǎo)體的材料，諸如硼化物、碳化物、金剛石、類(lèi)金剛石碳、硅化物、氮化物、磷化物、氧化物、氟化物、氯化物、溴化物、碘化物以及它們的化合物。另選地，附加中間層諸如襯底層(例如，襯底層102)可設(shè)置在陰極層506與陰極集電器504之間。襯底層可例如提供陰極層506與陰極集電器504之間的電連接性，并且還可向電化學(xué)電池500提供結(jié)構(gòu)支撐，例如剛度。因此，襯底層可包括金屬箔或另一種導(dǎo)電層。

在一些情況下，可例如使用材料沉積技術(shù)諸如物理氣相沉積在襯底層的一個(gè)側(cè)面上形成電池的電化學(xué)活性層，并且可單獨(dú)地形成陰極集電器504，該陰極集電器物理地耦接到襯底層的另一側(cè)面。在其他情況下，可在襯底層上形成電池的電化學(xué)活性層，然后可從襯底層移除電化學(xué)活性層，并將該電化學(xué)活性層物理地耦接到單獨(dú)形成的陰極集電器504。在另外其他情況下，可直接在陰極集電器504上形成(例如，物理氣相沉積)電池的電化學(xué)活性層。因此，存在用于形成具有若干電化學(xué)活性層的電化學(xué)電池500的許多不同方式。

電化學(xué)電池500的各層可以較薄。例如，陰極集電器層504可具有在10μm至100μm范圍內(nèi)的厚度，例如50μm。復(fù)合電化學(xué)電池500可具有在13μm至300μm范圍內(nèi)的總厚度。例如，阻隔膜層502、陰極層506、電解質(zhì)層508和陽(yáng)極層510可組合成具有在3μm至290μm范圍內(nèi)的厚度，例如25μm。

在一個(gè)實(shí)施方案中，可提供電化學(xué)電池500，其包括電化學(xué)電池500的每一層。更具體地講，電化學(xué)電池可包括陰極集電器504、阻隔膜層502、陰極層506、電解質(zhì)層508和陽(yáng)極層510。在制造期間，可使用常規(guī)激光技術(shù)來(lái)切割這些層以熔穿這些層。因此，熔渣層512可沿著電化學(xué)電池500的激光切割外邊緣再沉積。

參見(jiàn)圖6，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案示出了圖5的電化學(xué)電池的側(cè)視圖，該電化學(xué)電池具有非豎直傾斜側(cè)壁。在一個(gè)實(shí)施方案中，電化學(xué)電池500可具有被移除而形成電池側(cè)壁601的材料。例如，可使用移除材料的“冷切割”技術(shù)來(lái)對(duì)電化學(xué)電池500的一部分進(jìn)行燒蝕、蝕刻、刮削、磨削等。冷切割是廣泛用來(lái)指可以切割或移除材料而不會(huì)熔化材料的方法的術(shù)語(yǔ)，但可以設(shè)想，可使用采用材料熔化的其他切割方法實(shí)現(xiàn)傾斜電池側(cè)壁601，因此，冷切割不旨在對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制。盡管如此，用于在不熔化的情況下選擇性地且可控地移除材料的可行選項(xiàng)包括激光燒蝕，其與產(chǎn)生熔渣層512的激光切割有所區(qū)別。更具體地講，在激光燒蝕過(guò)程中，低能量、短波長(zhǎng)和/或散焦的激光束可從電化學(xué)電池500移除一個(gè)或多個(gè)材料層的部分，而不會(huì)熔化和再沉積熔渣。作為激光燒蝕過(guò)程的結(jié)果，可跨如圖6所示的切割表面移除所得熔渣層512的至少一部分，從而減小電池層(例如，陽(yáng)極層510與陰極層506)之間電短路的可能性。

可沿著切割表面形成電池側(cè)壁601。在一個(gè)實(shí)施方案中，電池側(cè)壁601包括電化學(xué)電池500的一個(gè)或多個(gè)層的相應(yīng)側(cè)壁。例如，電池側(cè)壁601可沿著非零、非豎直斜坡在陽(yáng)極層510的頂表面620與陰極集電器504(并且任選地包括該陰極集電器的部分)之間延伸。也就是說(shuō)，電池側(cè)壁601可從頂表面620的陽(yáng)極頂部邊緣602向外延伸到終端邊緣603。終端邊緣603可表示這樣的位置，在該位置處，電池側(cè)壁的錐形部結(jié)束并且電化學(xué)電池的橫向側(cè)過(guò)渡到無(wú)限的豎直斜坡。例如，終端邊緣603可與熔渣層頂部邊緣604重合，該熔渣層頂部邊緣是沿著通過(guò)激光切割電化學(xué)電池500而形成的豎直壁的上部位置。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，電池側(cè)壁601可包括在頂部邊緣(例如，陽(yáng)極頂部邊緣602)與底部邊緣(例如，與熔渣層頂部邊緣604重合的終端邊緣603)之間的非豎直斜坡。也就是說(shuō)，電池側(cè)壁601可為傾斜的，并且電池側(cè)壁601的高度(在豎直方向上)沿著與豎直方向正交的橫向方向減小。更具體地講，電池側(cè)壁601高度可在橫向方向上從具有陽(yáng)極頂部邊緣602的陽(yáng)極頂表面向外朝終端邊緣603減小。電池側(cè)壁601的高度可以更高或更低比率減小，然而，在一個(gè)實(shí)施方案中，電池側(cè)壁601包括非豎直斜坡，并且高度的減小并不像豎直側(cè)壁那樣以無(wú)限比率發(fā)生。

考慮到電池側(cè)壁601的斜坡可能變化，并且另外考慮到可通過(guò)使用可經(jīng)改變以將電池?zé)g到所需深度的燒蝕過(guò)程來(lái)從電化學(xué)電池500移除材料來(lái)形成電池側(cè)壁601，因此應(yīng)當(dāng)理解，電池側(cè)壁601的終端邊緣603可沿著電化學(xué)電池500的任一組成層的側(cè)壁定位。例如，陰極集電器504可具有電連接到陰極層506的頂表面650(陰極層506可位于頂表面650上方并且在陰極集電器504上)。通過(guò)改變使用燒蝕過(guò)程移除材料所達(dá)到的深度，終端邊緣603可終止于從陰極集電器504的頂表面650或多或少偏移的位置處。例如，如圖6所示，終端邊緣603可在豎直方向上從頂表面偏移(并且低于頂表面650)。當(dāng)終端邊緣603沿著電池側(cè)壁601低于頂表面650時(shí)，陰極集電器包括陰極集電器側(cè)壁652，由于使用燒蝕過(guò)程移除了材料，該陰極集電器側(cè)壁是暴露的。陰極集電器側(cè)壁652可與如下所述的其他暴露側(cè)壁部分鄰接，以形成電池側(cè)壁601的非零、非豎直斜坡。

可在燒蝕過(guò)程期間移除較少材料以形成較淺切口。因此，終端邊緣可與頂表面650重合。也就是說(shuō)，電池側(cè)壁601可沿著非零、非豎直斜坡從陽(yáng)極頂部邊緣602延伸到頂表面650處的終端邊緣603。在這種情況下，由于燒蝕切口未延伸到陰極集電器504的頂表面650下方，電化學(xué)電池500可能沒(méi)有陰極集電器側(cè)壁652。

在一個(gè)實(shí)施方案中，陰極集電器504包括頂表面650下方的底表面660。此外，可改變燒蝕過(guò)程以跨電化學(xué)電池500的整個(gè)電池高度700(參見(jiàn)圖7)移除材料。也就是說(shuō)，如圖7所示，可將切槽702驅(qū)動(dòng)穿過(guò)電化學(xué)電池500，以形成從陽(yáng)極頂表面620處的陽(yáng)極頂部邊緣602延伸到底表面660處的終端邊緣603的電池側(cè)壁601。因此，電池側(cè)壁601可包括從頂表面650傾斜到底表面660處的終端邊緣603的暴露的陰極集電器側(cè)壁652，如圖7所示。

在一個(gè)實(shí)施方案中，如下面在圖10至圖11的電化學(xué)設(shè)備實(shí)施方案中所示，終端邊緣603可為電池側(cè)壁601變成水平零斜坡的過(guò)渡點(diǎn)。例如，電池側(cè)壁601可從陽(yáng)極頂部邊緣602傾斜到陰極集電器504的頂表面650下方的終端邊緣603。因此，電池側(cè)壁601可包括陽(yáng)極層510、電解質(zhì)層508、陰極層506和陰極集電器504的暴露側(cè)壁。然而，燒蝕切口深度可比電池高度700淺，從而在燒蝕切口的底部處形成水平上表面。該水平上表面(在一個(gè)實(shí)施方案中示為圖11中的暴露的陰極集電器表面1102)可從終端邊緣603延伸到陰極集電器504的橫向側(cè)。這樣，終端邊緣603并非電池側(cè)壁601過(guò)渡到豎直表面(例如，與圖6中的熔渣層512并置的側(cè)表面)的點(diǎn)或電池側(cè)壁601過(guò)渡到底表面660(參見(jiàn)圖7)的點(diǎn)，而是可為電池側(cè)壁601沿著燒蝕切口的側(cè)面過(guò)渡到沿著燒蝕切口基部的水平表面的點(diǎn)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，電池側(cè)壁601跨其長(zhǎng)度鄰接。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，電池側(cè)壁601在陽(yáng)極頂部邊緣602與熔渣層頂部邊緣604之間漸縮，如圖6所示(該圖示出了放大的錐形部)。陽(yáng)極層、電解質(zhì)層和陰極層沿著非豎直斜坡的相應(yīng)側(cè)壁可為部分或完全平坦的。因此，非豎直斜坡可包括線(xiàn)性斜坡部分。因此，電池側(cè)壁601的斜坡跨電化學(xué)電池500的所有層可為一致的。也就是說(shuō)，具有斜坡的燒蝕壁(即，電池側(cè)壁601)可具有從陽(yáng)極頂部邊緣602到熔渣層頂部邊緣604的連續(xù)且線(xiàn)性的斜坡。

如圖6中的虛線(xiàn)所示，非豎直斜坡并非具有連續(xù)且線(xiàn)性的斜坡，而是可為鄰接的但卻具有曲線(xiàn)部分。例如，曲線(xiàn)斜坡部分606可沿循陽(yáng)極頂部邊緣602與熔渣層頂部邊緣604之間的曲線(xiàn)路徑，例如弧線(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，可通過(guò)使用于燒蝕的激光束散焦來(lái)控制電池側(cè)壁601的曲率或形狀。例如，可使激光束散焦，使得燒蝕側(cè)壁的錐形部具有5μm-50μm之間(例如20μm)的錐形路程，即，由電池側(cè)壁601在與豎直方向正交的方向上所覆蓋的距離?？煽刂萍す馐鴱?qiáng)度和焦點(diǎn)以形成任何范圍的切割表面幾何形狀。

考慮到電池側(cè)壁601的燒蝕表面可為鄰接的，電化學(xué)電池500的每一層可包括頂部邊緣和底部邊緣，并且第一層的頂部邊緣可與堆疊在第一層上方的第二層的底部邊緣重合。例如，陽(yáng)極層510可具有在陽(yáng)極頂部邊緣602與陽(yáng)極底部邊緣608之間的陽(yáng)極側(cè)壁610。此外，陽(yáng)極層底部邊緣604可側(cè)向地偏移，即，在與豎直方向正交的橫向方向上且遠(yuǎn)離陽(yáng)極頂表面的頂表面和陽(yáng)極頂部邊緣602向外偏移。類(lèi)似地，陽(yáng)極層510與陰極層506之間的電解質(zhì)層508可具有在電解質(zhì)頂部邊緣614與電解質(zhì)底部邊緣616之間(例如在陰極層506處)的電解質(zhì)側(cè)壁612。在一個(gè)實(shí)施方案中，電解質(zhì)頂部邊緣614與陽(yáng)極底部邊緣608重合，這可實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)層的側(cè)壁之間的平滑過(guò)渡。應(yīng)當(dāng)理解，平滑過(guò)渡并不意味著相應(yīng)合并側(cè)壁的切線(xiàn)是平行的，而是一個(gè)側(cè)壁可相對(duì)于另一個(gè)側(cè)壁成角度。如果側(cè)壁的邊緣在各層之間的過(guò)渡處基本上重合，則該過(guò)渡可被視為平滑的。類(lèi)似地，陰極層506的頂部邊緣可與電解質(zhì)底部邊緣616重合，以此類(lèi)推。因此，所有層的側(cè)壁在燒蝕的或以其他方式形成的電池側(cè)壁601表面上方是鄰接且連續(xù)的。參見(jiàn)圖7，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案示出了由多層材料片材形成的若干單切電化學(xué)電池的側(cè)視圖。該結(jié)構(gòu)可以是低能量、短波長(zhǎng)和/或散焦的激光束的結(jié)果(但不一定如此)，該激光束已被用于完全切穿多層材料片材，但不會(huì)熔化和再沉積該材料而形成熔渣層512。換句話(huà)講，并非通過(guò)使用典型激光切割工藝熔穿片材、然后燒蝕側(cè)壁以移除熔渣層512來(lái)對(duì)電化學(xué)電池500進(jìn)行單切，而是可使用移除材料但不會(huì)第一時(shí)間熔化和再沉積材料的冷切割技術(shù)(例如，激光燒蝕過(guò)程)來(lái)對(duì)片材進(jìn)行單切?？墒褂脽g激光，例如已針對(duì)燒蝕而非切割進(jìn)行調(diào)整的激光，來(lái)對(duì)多層材料片材進(jìn)行單切。也可調(diào)節(jié)激光束的強(qiáng)度以減小圖中所示的錐角，同時(shí)將切槽702完全驅(qū)動(dòng)穿過(guò)片材，從陽(yáng)極層510向下穿過(guò)陰極集電器504。這種通過(guò)燒蝕進(jìn)行的切割而非熔化可降低或甚至減小沿著所得切割邊緣且還沿著單切電池的頂表面發(fā)生熔渣再沉積的可能性。可使用切割工具(例如，激光束)來(lái)生成材料已被移除的相鄰電池側(cè)壁之間的間隙。此外，該間隙可限定于電池側(cè)壁601之間，并且每個(gè)電池側(cè)壁601可包括非豎直傾斜表面，例如斜坡可包括至少平坦或曲線(xiàn)的斜坡部分。需注意，燒蝕只是形成鄰接傾斜表面而不熔化和再沉積經(jīng)切割或移除的材料的一種方式，因此不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制。此外，其他實(shí)施方案可允許典型激光切割技術(shù)熔穿電化學(xué)電池的層并仍然形成本文所述的非豎直傾斜側(cè)壁表面。

參見(jiàn)圖8，示出了從圖7的細(xì)部A截取的、單切電化學(xué)電池外邊緣的細(xì)部視圖。該切割可留下鄰接錐形部，該鄰接錐形部從陽(yáng)極頂部邊緣602穿過(guò)陽(yáng)極層510的每一層再向下穿過(guò)陰極集電器504。沿著燒蝕切口的電池側(cè)壁601的斜坡跨電化學(xué)電池500的所有層可保持一致。也就是說(shuō)，具有斜坡的燒蝕壁(即，電池側(cè)壁601)可具有從陽(yáng)極頂部邊緣602到形成陰極集電器504的層的底部邊緣的連續(xù)且線(xiàn)性的斜坡。因此，單切電化學(xué)電池500的每個(gè)層可包括平滑過(guò)渡到相鄰層側(cè)壁的側(cè)壁。在一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)于每個(gè)層側(cè)壁而言，頂部邊緣和底部邊緣與相鄰側(cè)壁邊緣重合，這意味著在側(cè)壁從一個(gè)層過(guò)渡到下一層時(shí)基本上沒(méi)有間斷性。這與圖4中所示的不同，在圖4中，在相鄰陽(yáng)極層402和電解質(zhì)層106的側(cè)壁之間形成了界限404。

作為上述過(guò)程和電化學(xué)電池結(jié)構(gòu)的結(jié)果，上覆有陽(yáng)極層510的陰極層506的比例可以增加。該比例可基于側(cè)壁斜坡的角度而變化，但對(duì)于任何給定的斜坡角度，該比例可最大化。也就是說(shuō)，對(duì)于任何給定的側(cè)壁斜坡，陽(yáng)極層510可完全延伸到電化學(xué)電池500的側(cè)向邊緣，即，電解質(zhì)側(cè)壁612與陽(yáng)極側(cè)壁610之間的界限可能很少或沒(méi)有。例如，側(cè)壁610,612之間的任何界限或側(cè)向偏移可小于陽(yáng)極層510的厚度，例如小于20μm。因此，在與豎直方向正交的方向上的電化學(xué)電池表面區(qū)可基本上被完全利用，并且陽(yáng)極區(qū)可最大化。更具體地講，電化學(xué)電池500可具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中實(shí)際上整個(gè)陰極層506跨電解質(zhì)層508而與陽(yáng)極層510并置，這是由于側(cè)壁具有在陰極層506與陽(yáng)極層510之間的鄰接斜坡。因此，陽(yáng)極區(qū)的底表面區(qū)可基本上等于陰極層506的上表面區(qū)，差異由各區(qū)之間的側(cè)壁斜坡決定，使得在電化學(xué)電池500經(jīng)歷靜態(tài)化學(xué)平衡時(shí)在陰極中基本上觀察不到虛漏。通過(guò)這樣的方式使上覆有陽(yáng)極的陰極的比例最大化，與掩蔽方法相比可實(shí)現(xiàn)最多至20％的性能提升，所述掩蔽方法會(huì)在陽(yáng)極邊緣與陰極邊緣之間形成界限，如上文結(jié)合圖4所述。除了改善電池組性能之外，具有最大化陽(yáng)極表面區(qū)的鄰接側(cè)壁表面還可更具可制造性，這是由于不需要掩蔽。在使用冷切割技術(shù)(例如，激光燒蝕)對(duì)電化學(xué)電池進(jìn)行單切的情況中，與掩蔽和激光切割不同的是，與可使用掩蔽實(shí)現(xiàn)的相比，切槽可具有更緊密的容差或更窄。與現(xiàn)有掩蔽和圖案化技術(shù)相比，這可減少材料浪費(fèi)和制造成本，所述掩蔽和圖案化技術(shù)一般不夠穩(wěn)定或耗時(shí)，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)這種薄切槽702。

如上所述，在一個(gè)實(shí)施方案中，用于從多層材料片材單切電化學(xué)電池500、或?qū)﹄娀瘜W(xué)電池500進(jìn)行圖案化或燒蝕(例如，移除熔渣層512以減小各層之間短路的可能性)的冷切割可使用燒蝕激光來(lái)實(shí)現(xiàn)。可使用低于550nm的波長(zhǎng)光譜內(nèi)的激光束從片材或電化學(xué)電池500燒蝕并移除材料。例如，可使用具有530nm波長(zhǎng)的綠色或紫外波長(zhǎng)激光束來(lái)燒蝕電化學(xué)電池500的一個(gè)或多個(gè)層。此外，可控制短波長(zhǎng)激光束的強(qiáng)度以減小材料層熔化的可能性。也就是說(shuō)，可控制激光束的強(qiáng)度，以生成被吸收到多層材料中的熱量，從而導(dǎo)致材料的燒蝕而不是材料的熔化。在一個(gè)實(shí)施方案中，可通過(guò)調(diào)節(jié)激光束的功率設(shè)定來(lái)控制激光束強(qiáng)度。

還可通過(guò)調(diào)節(jié)激光束的焦點(diǎn)區(qū)來(lái)控制用于燒蝕多層片材的激光束強(qiáng)度。更具體地講，可使激光束散焦。因此，增加多層片材表面處的焦點(diǎn)區(qū)，從而降低給定點(diǎn)處的激光束強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施方案中，激光束散焦改變了所得切割表面的幾何形狀，因此改變了電池側(cè)壁601斜坡角度或形狀。例如，在進(jìn)一步使激光束散焦時(shí)，電池側(cè)壁601的錐角可增大。也就是說(shuō)，使激光束散焦可形成更大的錐形路程。

參見(jiàn)圖9，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案示出了具有集電器接片的電化學(xué)設(shè)備的頂視圖。在一個(gè)實(shí)施方案中，電化學(xué)設(shè)備900可被制造成包括集電器接片，例如陽(yáng)極集電器接片902和陰極集電器接片904。更具體地講，可形成電化學(xué)設(shè)備900，其包括至少兩個(gè)電化學(xué)電池500。在一個(gè)實(shí)施方案中，每個(gè)電化學(xué)電池500包括陽(yáng)極層510、電解質(zhì)層508、陰極層506和陰極集電器504，如上所述。每個(gè)電池可以通過(guò)結(jié)合在彼此緊鄰的各層之間基本上沒(méi)有界限的鄰接傾斜側(cè)壁來(lái)使上覆有陽(yáng)極區(qū)的陰極區(qū)的比例最大化，但并非必須如此。在一個(gè)實(shí)施方案中，該架構(gòu)包括接片，這些接片可裝配在電化學(xué)電池500的外部邊界內(nèi)，例如在從上方觀察時(shí)裝配在正方形或矩形電池輪廓內(nèi)。該裝配提供了可以更容易地結(jié)合到產(chǎn)品中的有效封裝。在一個(gè)實(shí)施方案中，分隔空間906可設(shè)置在接片902,904與相鄰電池主體908之間，以減小將在接片側(cè)面與可能暴露且面向接片側(cè)面的任何這些層(例如，陽(yáng)極層、陰極層或電解質(zhì)層的側(cè)壁)之間發(fā)生電短路和/或離子短路的可能性。

參見(jiàn)圖10，示出了沿圖9的線(xiàn)A-A截取的、具有陽(yáng)極集電器接片的電化學(xué)設(shè)備的剖視圖。在一個(gè)實(shí)施方案中，電化學(xué)設(shè)備900包括電化學(xué)電池500的疊層。例如，第一電化學(xué)電池1002可顛倒并堆疊在第二電化學(xué)電池1004上，使得電化學(xué)電池1002,1004的相應(yīng)陽(yáng)極層510面向彼此。

在一個(gè)實(shí)施方案中，電化學(xué)設(shè)備900包括插入空隙1006以在陽(yáng)極層510之間接收陽(yáng)極集電器接片902，而不增加所組裝設(shè)備的z高度。更具體地講，電化學(xué)電池500可被形成為使得在組裝后，在電化學(xué)設(shè)備900的邊緣附近提供間隙或開(kāi)口以接收陽(yáng)極集電器接片902。在大部分電化學(xué)設(shè)備的橫向區(qū)上方(例如，在電化學(xué)設(shè)備的中間部分上方)的陽(yáng)極層510可彼此相鄰或毗連。例如，陽(yáng)極層在其相應(yīng)區(qū)的至少一部分上方可彼此緊鄰，例如彼此物理接觸。另選地，在陽(yáng)極層之間可存在薄分隔層，諸如電絕緣和/或離子絕緣層。分隔層的厚度可小于被提供為接收陽(yáng)極集電器接片902的間隙或開(kāi)口的高度。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，z高度可減小，即便無(wú)法減小到零。除了減小z高度外，設(shè)備架構(gòu)還可允許使用更厚的接片，這可增強(qiáng)接片的穩(wěn)固性并使與外部部件的電連接和物理連接更可靠。

每個(gè)電化學(xué)電池500可在外周邊或側(cè)壁附近包括陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012。陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012可在疊層方向上通過(guò)足以接收陽(yáng)極集電器接片902的距離分開(kāi)。例如，可插入陽(yáng)極集電器接片902，使得遠(yuǎn)側(cè)端部從電池的側(cè)壁向內(nèi)延伸。沿著陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012的電池的內(nèi)表面可在過(guò)渡區(qū)域1010上方過(guò)渡，例如，漸縮。也就是說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施方案中，堆疊電化學(xué)電池的相應(yīng)陽(yáng)極層510的頂表面620可跨過(guò)渡區(qū)域1010沿著非零、非豎直斜坡漸縮。更具體地講，電池內(nèi)表面之間的間距可在過(guò)渡區(qū)域1010上方減小。因此，在過(guò)渡區(qū)域1010上方的電池的內(nèi)表面之間可存在間隙，因?yàn)殛?yáng)極集電器接片902可能比間距厚，因此不延伸到過(guò)渡區(qū)域中。需注意，如圖10所示的過(guò)渡區(qū)域1010上方的錐形部被放大，并且過(guò)渡區(qū)域的錐形路程可為錐形隆起的一小部分。在一個(gè)實(shí)施方案中，該錐形部可為基本上豎直的，但可包括非零斜坡，使得過(guò)渡區(qū)域1010非常小，并且陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012基本上緊鄰陽(yáng)極接觸區(qū)域1008。

需注意，過(guò)渡區(qū)域1010上方的錐形部可包括豎直隆起，因此每個(gè)電化學(xué)電池的陽(yáng)極接觸區(qū)域1008可在疊層方向上從電池的相應(yīng)陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012偏移。在陽(yáng)極接觸區(qū)域1008上方，電池的內(nèi)表面之間的間距可比在陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012上方小。也就是說(shuō)，電池在中間部分上方(即，從過(guò)渡區(qū)域1010向內(nèi))的間距可比邊緣區(qū)域上方(即，陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012上方)小。在一個(gè)實(shí)施方案中，陽(yáng)極接觸區(qū)域1008上方的電池內(nèi)表面之間的間距可基本上為零，并且陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012上方的電池內(nèi)表面之間的間距可等于陽(yáng)極集電器902的厚度。因此，可在陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012和過(guò)渡區(qū)域1010兩者上方的電池之間形成插入空隙。因此，陽(yáng)極接觸區(qū)域1008上方的相應(yīng)陽(yáng)極層可直接電接觸。另選地，陽(yáng)極層可通過(guò)導(dǎo)電材料設(shè)置成電接觸，該導(dǎo)電材料也沿著與陽(yáng)極接觸區(qū)域1008上方的陽(yáng)極層中的一者多者相同的方向(例如，水平地或橫向地)延伸。

在一個(gè)實(shí)施方案中，可通過(guò)移除第一電化學(xué)電池1002和第二電化學(xué)電池1004的相應(yīng)陰極層506中的一者或多者的一部分來(lái)形成在陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012上方的電池內(nèi)表面之間的間距。更具體地講，可在電池的周邊處移除陰極材料，以便為陽(yáng)極集電器接片902騰出空間。對(duì)此的另一種描述方式是已在電池側(cè)壁中形成接合了至少兩個(gè)堆疊電池的凹口或狹槽。形成這種間隙特征可使得位于凹口中的電池的內(nèi)表面襯有陽(yáng)極層材料，該陽(yáng)極層材料與兩個(gè)相應(yīng)電池陽(yáng)極層510電接觸(并且置于間隙特征內(nèi)的陽(yáng)極集電器接片902可因此與這些陽(yáng)極層接觸)。

為了完整理解以上描述，另一種描述電化學(xué)設(shè)備900的實(shí)施方案的方式如下。雖然常規(guī)結(jié)構(gòu)中的陽(yáng)極層、電解質(zhì)層和陰極層基本上作為橫向?qū)铀降叵蛲庋由?，直到它們?cè)谙嗤嚯x處結(jié)束，從而限定例如圖5所示的豎直電池側(cè)壁，但根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的陰極層506中途停止(并未一直向外延伸到電池側(cè)壁，該電池側(cè)壁由襯底的側(cè)面或周邊另行限定)。這實(shí)際上在電池側(cè)壁中形成間隙(構(gòu)成插入空隙1006的全部或部分)。然而，電解質(zhì)層508和陽(yáng)極層510繼續(xù)延伸并適形于間隙中的陰極506的表面，如圖10所示。該間隙不必具有任何特定形狀，但其可足夠大以允許陽(yáng)極集電器接片902至少部分地定位在內(nèi)部，從而與陽(yáng)極層510電接觸。陽(yáng)極集電器接片902可因此填充陽(yáng)極層的陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012之間的插入空隙1006，即，可在疊層方向上填充陽(yáng)極層上的陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域與相對(duì)陽(yáng)極層的頂表面之間的距離。

應(yīng)當(dāng)理解，圖10中所表示的實(shí)施方案示出了“均衡的”插入空隙1006，此時(shí)堆疊電池的邊緣區(qū)域上方缺少等量的陰極層506。然而，對(duì)插入空隙1006的貢獻(xiàn)可另選地不均衡，其中例如在邊緣區(qū)域(其可涵蓋陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012和過(guò)渡區(qū)域1010)上方僅缺少或切掉(notched out)第一電化學(xué)電池1002的陰極層506，而第二電化學(xué)電池1004的另一陰極層506(及其陽(yáng)極層510和電解質(zhì)層508)可跨這些區(qū)域連續(xù)橫向地延伸，即未顯示出任何豎直偏移。因此，具有該厚度的一半的陽(yáng)極集電器902仍可裝配在這種不均衡的插入空隙1006內(nèi)。在均衡的或不均衡的插入空隙1006的情況下，插入空隙1006可具有距離(例如，在疊層軸線(xiàn)1014的疊層方向上的高度)，該距離至少與在疊層方向上在沿著陽(yáng)極接觸區(qū)域1008的頂表面620和沿著陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012的頂表面620之間的偏移一樣遠(yuǎn)。

陽(yáng)極集電器接片902可插入在插入空隙1006中，并且與陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012上方的電池內(nèi)表面物理地耦接。例如，電化學(xué)設(shè)備的陽(yáng)極層510可在陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域上方延伸，因此陽(yáng)極層510可粘結(jié)到陽(yáng)極集電器902。陽(yáng)極集電器接片902與陽(yáng)極層510之間的物理連接可以各種方式進(jìn)行，包括使用粘合劑，例如導(dǎo)電壓敏粘合劑，以在物理連接的部件的表面之間形成粘合劑粘結(jié)。另選地，可形成陽(yáng)極集電器接片902與陽(yáng)極層510之間的摩擦配合。此外，可使用其他技術(shù)，諸如將陽(yáng)極集電器接片902熱焊接到陽(yáng)極層510。

在一個(gè)實(shí)施方案中，電化學(xué)設(shè)備900中的僅一個(gè)電化學(xué)電池包括從陽(yáng)極接觸區(qū)域1008偏移的陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012。也就是說(shuō)，可在僅一個(gè)電化學(xué)電池中形成凹槽，以提供用于插入陽(yáng)極集電器接片902的插入間隙1006。此外，電化學(xué)電池的一個(gè)或多個(gè)層不必完全延伸到電池的周邊，如圖10所示。例如，電化學(xué)設(shè)備900中的相應(yīng)陽(yáng)極層510中的一者或多者可不完全在陽(yáng)極接觸區(qū)域1008和陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012上方延伸。例如，陽(yáng)極層510可在陽(yáng)極接觸區(qū)域1008上方延伸，而不同時(shí)在過(guò)渡區(qū)域1010或陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012上方延伸。盡管如此，可在這些區(qū)域之間進(jìn)行電接觸，以允許插入的陽(yáng)極集電器接片902在陽(yáng)極接觸區(qū)域1008的一部分上方電連接到陽(yáng)極層510。例如，可使用導(dǎo)電層、引線(xiàn)、通孔等來(lái)在陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012與陽(yáng)極接觸區(qū)域1008內(nèi)的陽(yáng)極材料之間形成電連接。因此，陽(yáng)極層510完全在區(qū)域1008,1012之間和之上且在過(guò)渡區(qū)域1010之上延伸的例示不旨在對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制。相反，如果電化學(xué)電池之間的間距在區(qū)域1012上方比在區(qū)域1008處高以允許插入集電器接片而不增加z高度，則可使用具有不同架構(gòu)的電化學(xué)電池。

參見(jiàn)圖11，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案示出了沿圖9的線(xiàn)B-B截取的、具有陰極集電器接片的電化學(xué)設(shè)備的剖視圖。在一個(gè)實(shí)施方案中，電化學(xué)設(shè)備900包括插入空隙1006以在陰極集電器504之間接收陰極集電器接片904，而不增加所組裝設(shè)備的z高度。更具體地講，可形成電化學(xué)電池500(即，第一電化學(xué)電池1002和第二電化學(xué)電池1004)，使得在組裝后，在電化學(xué)設(shè)備900的周邊區(qū)域附近提供接收陰極集電器接片904的間隙或開(kāi)口。間隙或開(kāi)口可以是配合電化學(xué)電池1002,1004中的一者或兩者的豎直凹陷表面的結(jié)果。也就是說(shuō)，電化學(xué)電池1002,1004中的一者或兩者可包括如下進(jìn)一步所述的凹陷襯底表面1102。因此，每個(gè)電化學(xué)電池500可包括面向彼此且側(cè)向地位于電池的各種其他層外部的相應(yīng)暴露的陰極集電器表面1102。面向彼此以與插入的集電器電接觸的陰極集電器表面1102是暴露的，因?yàn)樗鼈兛梢圆槐浑娀瘜W(xué)電池500的其他層覆蓋。疊層中的每個(gè)電化學(xué)電池500的各種其他層(例如，阻隔膜層502、陰極層506、電解質(zhì)層508和陽(yáng)極層510)可包括鄰接的電池側(cè)壁601，并且可包括如上所述的非零、非豎直斜坡。因此，陰極層506可基本上完全被上覆的陽(yáng)極層510覆蓋以增加能量密度。陰極集電器接片904可插入在插入空隙1006中，并使用例如導(dǎo)電壓敏粘合劑粘結(jié)到電化學(xué)設(shè)備的陰極集電器504。陰極集電器接片904可接觸陰極集電器504的暴露表面，即，可與陰極集電器504直接接觸，從而有利于兩者間的導(dǎo)電性。此外，陰極集電器接片904可填充插入空隙1006，以完全利用電化學(xué)設(shè)備內(nèi)的側(cè)向和豎直空間。這可以允許接片裝配在疊層的外部邊界內(nèi)。應(yīng)當(dāng)明確的是，所謂裝配在疊層的外部邊界內(nèi)，意指接片可向外且遠(yuǎn)離電化學(xué)設(shè)備900的電池之間的接觸點(diǎn)延伸，并且接片的形狀填充或限定疊層的外部邊界，可看出該外部邊界具有簡(jiǎn)單形狀。例如，在接片未處于適當(dāng)位置的情況下，可從上方看出該疊層具有帶凹口拐角的正方形輪廓，但在插入接片時(shí)，可看出該疊層具有正方形輪廓。然而，正方形輪廓僅以舉例的方式提供，并且在其他情況下，接片的插入可限定具有任何總體形狀(例如，任何規(guī)則的凸多邊形形狀)的電化學(xué)設(shè)備900的外部邊界。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，實(shí)現(xiàn)了具有接片和帶正方形輪廓的外部邊界的電化學(xué)設(shè)備。

有利地，具有圖10和圖11所示的架構(gòu)的電化學(xué)設(shè)備允許減小電化學(xué)設(shè)備的z高度，從而改善材料能量密度。z高度的減小可能以減少x軸或y軸方向(即，正交于疊層軸線(xiàn)1014)上的材料為代價(jià)，以產(chǎn)生插入空隙1006，但這種在x-y平面的方向上的減少可成比例地降低對(duì)電池組性能下降的影響。因此，所示的電化學(xué)設(shè)備架構(gòu)可提供優(yōu)于當(dāng)前電化學(xué)設(shè)備架構(gòu)的益處，后者包括例如陽(yáng)極層510之間的陽(yáng)極集電器層，這給電化學(xué)設(shè)備疊層增加了附加的高度。下文將進(jìn)一步描述用于構(gòu)造如圖9至圖11所示的電化學(xué)設(shè)備結(jié)構(gòu)的制造過(guò)程的示例。

參見(jiàn)圖12，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案示出了在電化學(xué)設(shè)備的制造期間使用的前驅(qū)體電池的頂視圖?？商峁┣膀?qū)體電池1200。前驅(qū)體電池可具有例如正方形或矩形輪廓，但輪廓也可呈其他形狀。前驅(qū)體電池1200可使用激光切割技術(shù)(包括用于執(zhí)行激光燒蝕過(guò)程的燒蝕激光)從多層材料片材單切，但并非必須如此。

參見(jiàn)圖13，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案示出了沿圖12的線(xiàn)C-C截取的前驅(qū)體電池的剖視圖。前驅(qū)體電池1200可包括具有上述材料和結(jié)構(gòu)的陰極集電器504、阻隔膜層502和陰極層506。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，前驅(qū)體電池1200代表在沉積電解質(zhì)層508和陽(yáng)極層510之前的制造狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施方案中，前驅(qū)體電池1200具有鄰接側(cè)壁。也就是說(shuō)，每個(gè)層的側(cè)壁可與另一層的側(cè)壁齊平，從而跨電池1200的整個(gè)側(cè)壁面形成平滑過(guò)渡。該面可具有平坦表面和/或彎曲表面。此外，在一個(gè)實(shí)施方案中，在側(cè)壁面上方?jīng)]有熔渣層；這可使用如上所述的激光燒蝕從多層材料片材單切前驅(qū)體電池1200來(lái)實(shí)現(xiàn)。

參見(jiàn)圖14，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案示出了具有燒蝕的陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域的前驅(qū)體電池的頂視圖。在一個(gè)實(shí)施方案中，使用冷切割技術(shù)(諸如燒蝕激光)移除陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012中的前驅(qū)體電池1200的一個(gè)或多個(gè)層的一部分。例如，具有前驅(qū)體電池1200寬度十分之一的寬度和/或長(zhǎng)度的區(qū)域可被燒蝕，但另選地其他寬度和/或長(zhǎng)度也是可能的。

參見(jiàn)圖15，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案示出了沿圖14的線(xiàn)D-D截取的、具有燒蝕的陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域的前驅(qū)體電池的剖視圖。如上所述，前驅(qū)體電池1200可被燒蝕以移除陰極層506和阻隔膜層502的部分。陰極集電器504的某些部分也可被燒蝕。因此，可形成陰極集電器504的上表面上的陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012，以及沿著陰極層506和阻隔膜層502的燒蝕表面的側(cè)壁1502。側(cè)壁1502可包括在陰極頂部邊緣1504與陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012之間延伸的非豎直斜坡。側(cè)壁1502斜坡可具有平坦表面或彎曲表面，并且跨如上所述的各個(gè)燒蝕層鄰接。需注意，陰極集電器504的至少一部分可為陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012與阻隔膜層502之間的傾斜側(cè)壁。因此，可僅通過(guò)部分地?zé)g穿過(guò)前驅(qū)體電池1200來(lái)形成陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012，即，激光燒蝕過(guò)程可從前驅(qū)體電池1200的頂表面到陰極集電器504上的陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012移除材料，而不會(huì)切穿前驅(qū)體電池1200的整個(gè)厚度(在傳統(tǒng)激光切割工藝中可能就是如此)。

參見(jiàn)圖16，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案示出了在豎直方向上具有陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域偏移的電化學(xué)電池的頂視圖。圖17為沿圖16的線(xiàn)E-E截取的剖視圖，示出了陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012可如何在豎直方向(如該圖所示的豎直方向)上凹陷。電解質(zhì)層508和陽(yáng)極層510沉積在前驅(qū)體電池1200的陰極層506上方?？墒褂靡阎墓に?諸如物理氣相沉積)或其他合適技術(shù)實(shí)現(xiàn)這些層的沉積。在這種情況下，電解質(zhì)層508和陽(yáng)極層510中的每一者跨前驅(qū)體電池1200的整個(gè)上表面區(qū)(包括在先前燒蝕的陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012和陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012與阻隔膜層502之間的陰極集電器504的傾斜部分上方)以均勻厚度形成。電解質(zhì)層508和陽(yáng)極層510的沉積、涂布等可均勻覆蓋上覆的陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012(即，暴露的陰極集電器504)，以形成電化學(xué)電池500的上表面，其具有包括如所指示的陽(yáng)極接觸區(qū)域1008的陽(yáng)極層510以及陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012。在一個(gè)實(shí)施方案中，陽(yáng)極層510在其表面區(qū)上方為相同厚度，并且沿循陰極頂部邊緣1504與陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012之間的錐形區(qū)域，從而使得陽(yáng)極層510的頂表面(其直接位于陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012上方)在豎直方向上在陽(yáng)極層510的頂表面(其直接位于陽(yáng)極接觸區(qū)域1008上方)下方豎直地凹陷。

參見(jiàn)圖18，示出了具有在豎直方向上(從陽(yáng)極層)偏移的陰極集電器接片區(qū)域的電化學(xué)電池的頂視圖，其中與陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012相對(duì)的電化學(xué)電池500的拐角被燒蝕，從而暴露陰極集電器504并形成陰極集電器接片區(qū)域1802。參見(jiàn)圖19中沿圖18的線(xiàn)F-F截取的剖視圖。與豎直凹陷的陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012(參見(jiàn)圖16至圖17)的形成類(lèi)似，電化學(xué)電池500的這些層可被燒蝕，以移除陽(yáng)極層510、電解質(zhì)層508、陰極層506和阻隔膜層502的部分。此外，陰極集電器504的某些部分可被燒蝕，以暴露陰極集電器接片區(qū)域1802上方的陰極集電器504的上表面。暴露的陰極集電器表面1102可提供用于與陰極集電器504進(jìn)行電接觸的基臺(tái)(landing)。也就是說(shuō)，從其在接片插入之前未被電化學(xué)電池500的任何其他層覆蓋的意義上講，陰極集電器表面1102可為暴露的。然而，在插入接片之后，可在陰極集電器504與插入的接片之間進(jìn)行物理和電接觸，因此陰極集電器表面1102的至少一部分可能不再為“暴露的”。因此，電化學(xué)電池500可通過(guò)如下方式從陽(yáng)極層510過(guò)渡到陰極集電器504：移除材料以形成在非豎直方向上在陽(yáng)極層510與陰極集電器504之間傾斜的側(cè)壁1502。需注意，側(cè)壁1502被示出為具有放大的錐角，即，與電化學(xué)電池500的頂表面區(qū)相比，側(cè)壁1502的錐形路程可實(shí)際上基本上較小，因此側(cè)壁1502在圖18所示的電化學(xué)電池500的頂視圖中不明顯。更具體地講，側(cè)壁1502可在陽(yáng)極頂部邊緣602與暴露的陰極集電器表面1102之間延伸。側(cè)壁1502可具有非豎直傾斜表面，并且跨如上所述的各個(gè)燒蝕層鄰接。還需注意，陰極集電器504的至少一部分可為面向上的暴露陰極集電器1102與阻隔膜層502之間的傾斜側(cè)壁。因此，可僅通過(guò)部分地?zé)g穿過(guò)電化學(xué)電池500來(lái)形成陰極集電器1102，即，激光燒蝕過(guò)程可從電化學(xué)電池500的頂表面到陰極集電器504上的暴露陰極集電器1102移除材料，而不會(huì)切穿電化學(xué)電池500的整個(gè)厚度(在傳統(tǒng)激光切割工藝中可能就是如此)。

參見(jiàn)圖20，示出了具有在豎直方向上偏移的陰極集電器接片區(qū)域1802的電化學(xué)電池的頂視圖。在一個(gè)實(shí)施方案中，從電化學(xué)電池500的周邊重新修整陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012和陰極集電器接片區(qū)域1802，從而在橫向方向上形成外周邊邊緣2002與接片區(qū)域外邊緣2004之間的偏移。如上所述，可在電化學(xué)設(shè)備的組裝期間通過(guò)相應(yīng)陽(yáng)極集電器接片902或陰極集電器接片904來(lái)填充此類(lèi)間隙，以限定電化學(xué)電池500或電化學(xué)設(shè)備900的外部邊界，該外部邊界為簡(jiǎn)單形狀，例如規(guī)則的凸多邊形形狀，諸如正方形。這可以在圖21所示的設(shè)備的頂視圖中看出。更具體地講，接片可被描述為與電池結(jié)構(gòu)集成并夾在電化學(xué)電池之間，并且遠(yuǎn)離接觸區(qū)域1012,1802延伸以填充間隙，從而得到電池周邊的外邊緣2002和接片邊緣2102對(duì)齊的輪廓，例如，如在電化學(xué)電池500具有如圖21所示的正方形或矩形輪廓時(shí)。

參見(jiàn)圖22，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案示出了在堆疊以形成電化學(xué)設(shè)備之前的兩個(gè)電化學(xué)電池的頂視圖。在一個(gè)實(shí)施方案中，至少兩個(gè)電化學(xué)電池500A和500B包括相應(yīng)的第一接片插入?yún)^(qū)和第二接片插入?yún)^(qū)。例如，第一電化學(xué)電池500A可包括左接片插入?yún)^(qū)2200A和右接片插入?yún)^(qū)2202A。類(lèi)似地，第二電化學(xué)電池500B可包括左接片插入?yún)^(qū)2200B和右接片插入?yún)^(qū)2202B。第一電化學(xué)電池500A可翻轉(zhuǎn)而堆疊在第二電化學(xué)電池500B上，例如以形成具有面向的陽(yáng)極層的電化學(xué)設(shè)備900。因此，在組裝的構(gòu)型中，左接片插入?yún)^(qū)2200A可面向右接片插入?yún)^(qū)2202B，并且右接片插入?yún)^(qū)2202A可面向左接片插入?yún)^(qū)2200B。因此，對(duì)于哪種類(lèi)型的接片被插入在左接片插入?yún)^(qū)和右接片插入?yún)^(qū)中而言，第一電化學(xué)電池500A和第二電化學(xué)電池500B的接片插入?yún)^(qū)可為彼此的鏡像。也就是說(shuō)，接片插入?yún)^(qū)2200A和2202B可被配置為接觸陽(yáng)極集電器接片902，并且接片插入?yún)^(qū)2202A和2200B可被配置為接觸陰極集電器接片904。在一個(gè)實(shí)施方案中，配合接片插入?yún)^(qū)的兩個(gè)接片插入?yún)^(qū)可包括凹陷的接觸區(qū)域，諸如如上所述在豎直方向上從1008偏移的陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012或陰極集電器接片區(qū)域1802。在其他實(shí)施方案中，配合接片插入?yún)^(qū)可包括僅一個(gè)凹陷區(qū)。例如，第一電化學(xué)電池500A可包括凹陷的左接片插入?yún)^(qū)2200A(例如，凹陷的陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域1012)和右接片插入?yún)^(qū)2200B(例如，凹陷的陰極集電器接片區(qū)域1802)，并且配合的左接片插入?yún)^(qū)2200A和右接片插入?yún)^(qū)2202B在相應(yīng)集電器接觸區(qū)域上方可以不是凹陷的。因此，集電器接片可填充電化學(xué)電池500之間的豎直空間，該豎直空間為圖10至圖11中的插入空隙1006的間距的一半。盡管如此，在橫向方向上z高度可減小并且接片可凹陷到設(shè)備中，以提供外周邊邊緣2002與接片外邊緣2102對(duì)齊的設(shè)備輪廓。更具體地講，可形成圖9至圖11的電化學(xué)設(shè)備。

本發(fā)明還提供了以下逐條列出的實(shí)施方案：

1.一種制品，包括：從片材單切的若干電化學(xué)電池，其中所述若干電化學(xué)電池中的相鄰電化學(xué)電池由錐形的間隙分開(kāi)。

2.一種制品，包括：第一電化學(xué)電池以及第二電化學(xué)電池，每個(gè)電池在疊層方向上在相應(yīng)陽(yáng)極層和相應(yīng)陰極層之間具有相應(yīng)電解質(zhì)層，其中所述電池在疊層方向上分開(kāi)在橫向方向上變化的間距，并且其中所述間距在耦接的電池的外部區(qū)域上方比在耦接的電池的內(nèi)部區(qū)域上方大。

3.根據(jù)第2項(xiàng)所述的制品，其中外部區(qū)域包括陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域，并且內(nèi)部區(qū)域包括陽(yáng)極接觸區(qū)域，并且其中陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域電連接到陽(yáng)極接觸區(qū)域。

4.根據(jù)第3項(xiàng)所述的制品，其中相應(yīng)陽(yáng)極層在陽(yáng)極接觸區(qū)域或陽(yáng)極集電器接觸區(qū)域中的一者或多者上方延伸。

5.一種方法，包括：將激光束的強(qiáng)度設(shè)定為小于熔化電化學(xué)電池的一個(gè)或多個(gè)層所需的水平；以及使用所述激光束來(lái)照射電化學(xué)電池的一個(gè)或多個(gè)層，以形成具有非零、非豎直斜坡的電池側(cè)壁。

6.根據(jù)第5項(xiàng)所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)層包括在豎直方向上堆疊在陽(yáng)極層和陰極層之間的電解質(zhì)層，所述一個(gè)或多個(gè)層具有構(gòu)成電池側(cè)壁的至少一部分的相應(yīng)側(cè)壁。

7.根據(jù)第6項(xiàng)所述的方法，其中陽(yáng)極層包括陽(yáng)極頂表面，并且其中電池側(cè)壁的高度在橫向方向上向外減小。

8.根據(jù)第7項(xiàng)所述的方法，其中陽(yáng)極層、電解質(zhì)層和陰極層的相應(yīng)側(cè)壁沿著非豎直斜坡鄰接。

9.根據(jù)第8項(xiàng)所述的方法，其中非豎直斜坡包括線(xiàn)性斜坡部分。

10.根據(jù)第8項(xiàng)所述的方法，其中非豎直斜坡包括曲線(xiàn)斜坡部分。

在以上說(shuō)明書(shū)中，已參照本發(fā)明的特定示例性實(shí)施方案描述了本發(fā)明。顯而易見(jiàn)的是，可在不脫離以下權(quán)利要求所示的本發(fā)明的更廣泛的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下對(duì)實(shí)施方案作出各種修改。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是出于例示性目的而非限制性目的。