，電池具有一個不大于約50cm2的封印區(qū)。
[0042] 在另一個優(yōu)選實施方式中，更小的電池更令人期待。在該樣的實施方式中，優(yōu)選 地，電池具有一個不大于約13cm2的封印區(qū)。在其他實施方式中，電池具有不大于約12cm2、 llcm2、10cm2、9cm2、8cm2、7cm2、6cm2、5cm2、cm2、3cm2、2cm2或 1cm2的封印區(qū)。在一個實施方式 中，電池具有不大于約 13cm2、12cm2、llcm2、10cm2、9cm2、8cm2、7cm2、6cm2、5cm2、cm2、3cm2、2cm2 或1cm2的封印區(qū)，且封印區(qū)最小為約0. 025cm2。
[0043] 優(yōu)選地，不包括基底和外面保護層（即，未電連接到電池單元的層），電池的總厚 度不超過約200ym;更優(yōu)選地，不超過120ym;再更優(yōu)選地，不超過100ym;最優(yōu)選地，不 超過50ym。
[0044] 在一個優(yōu)選的實施方式中，在可再充電的多元電池陣列（multi-cellbattery array)中多個電池之間相互電連接，其中，至少兩個薄膜電池單元并行電連接在一起作為 單個電池電源。陣列優(yōu)選地進一步包括測試邏輯，W判定電池單元是否具有與整個電池單 元陣列電壓的差異超過預(yù)定比例的電池電壓，或是否具有低于特定截止闊值的絕對電壓； W及如果電池單元具有與整個電池單元陣列電壓的差異超過特定比例的電池電壓，或具有 低于特定截止闊值的絕對電壓，則切斷該些電池單元與電池單元陣列的連接的邏輯。在該 樣的實施方式中，單個故障會破壞單個電池單元但不會破壞本發(fā)明中電池單元陣列的功 能，該是因為單個故障僅影響一個單元，剩余的多個單元仍然運行。因此切斷識別出來的電 池單元是為了防止電池單元陣列的其余部分深度放電。通過設(shè)置至少具有兩個單元、優(yōu)選 至少四個單元的陣列，提供電力過剩的供電裝置，從而即使有多個單體故障，整個電池單元 構(gòu)造也仍然可w產(chǎn)生運行所需的電力。
[0045] 對于充電和/或斷開陣列中的電池的體系，在2012年8月16日提交的，申請序列 號為 13/587, 469,題為"MULTI-CE化THINGILMMICROBATTERYARRAY"的美國專利中有進 一步描述，其公開的內(nèi)容結(jié)合于此處作為參考。
[0046] 在并排式構(gòu)造中可W布局多電池陣列，W便電池大體上在XY方向上沿面取向。該 種大體上的面陣列可W使用半導體晶片制造中的處理工藝來在單個基底上制造。通過使用 W下所述的技術(shù)，電池陣列的子群可能被從大規(guī)模批量生產(chǎn)中分離。電池陣列可W布局為 近于方陣。其他微電池單元構(gòu)造，包括矩形、=角形、五邊形、圓形或其他形狀將被理解。同 樣地，陣列中的每個電池單元可W近于方形，或者可選擇矩形、=角形、五邊形、圓形或其他 形狀。
[0047] 電池單元陣列可從例如，具有約12cm哇約1000cm2的封印區(qū)。在一個實施方式 中，電池單元陣列可從例如，具約12cm哇約50cm2的封印區(qū)。在一個實施方式中，某種程 度上更小的電池單元陣列更令人滿意，在該樣的實施方式中，優(yōu)選地，該電池單元陣列具有 不大于約50cm2的封印區(qū)。
[0048] 在另一個優(yōu)選實施方式中，更小的電池單元陣列更令人期待。在該樣的實施方式 中，優(yōu)選地，電池單元陣列具有不大于約13cm2的封印區(qū)。在其他實施方式中，電池單元陣列 具有不大于約 12cm2、11cm2、10。1112、9。1112、8。111 2、7。1112、6。1112、5。1112、4。111 2、3。1112、2。1112或1。1112的封印 區(qū)。在一個實施方式中，電池單元陣列具有不大于約13cm2、12cm2、llcm2、10cm2、9cm2、8cm2、 7cm2、6cm2、5cm2、4cm2、3cm2、2cm2或 1cm2的封印區(qū)，且最小封印區(qū)為約 0. 025cm2。
[0049] 此外，陣列還可W排布成個體電池單元的垂直或堆疊構(gòu)型，或電池單元的水平和 垂直陣列的結(jié)合。在公開號為 2011/0183183,題為"BATTERYARRAYS,CONSTRUCTIONSAND MET冊D"的美國專利申請中描述了堆疊電池陣列，該些內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。如上面所 述，陣列的個體電池可W是除方形外的其他形狀。
[0化0] 圖2示出了本發(fā)明的一個實施方式中，雙電池單元陣列的單元設(shè)置于玻璃或陶瓷 基底的兩個主要表面。具體地，雙面玻璃或陶瓷基底電池陣列100由具有第一主要表面104 和第二主要表面106的玻璃或陶瓷基底102來構(gòu)建。第一陰極集流體108位于第一主要表 面104之上，第二陰極集流體110位于第二主要表面106之上。第一陰極112位于第一陰 極集流體108之上，第二陰極114位于第二陰極集流體110之上。LiPON電解質(zhì)116位于 第一陰極112和第一陽極集流體120之間并將二者隔開。LiPON電解質(zhì)118位于第二陰極 114和第二陽極集流體122之間并將二者隔開。封裝材料124和126分別保護兩側(cè)的電池 單元構(gòu)造。為使電池獲得電連接而設(shè)置的連接陰極集流體的通道可在封裝材料124和126 之外的部分獲得。為使電池獲得電連接而設(shè)置的連接陽極集流體120和122的通道可藉由 通孔124和126獲得。
[0051] 在該個實施方式中，陰極材料的有效厚度是相對應(yīng)基底的兩倍；伴隨著容量的增 大，任何附加的基底厚度都被避免了。與單面構(gòu)造相比，該構(gòu)造提高了電池的能量密度。此 夕F，基底/陰極材料特性的任何不匹配都會由于對稱而得到補償。
[0化2] 圖4示出了本發(fā)明的另一個實施方式，其中，單個陽極集流體聯(lián)合單個玻璃或陶 瓷基底提供雙電池單元。如圖4所示，該種雙電池單元被復制在玻璃或陶瓷基底的第二主 要表面，W使單個玻璃或陶瓷基底可用于承載四個電池單元。在一些實施方式中，該雙電池 單元僅設(shè)置于玻璃或陶瓷基底的一個側(cè)面。在其他實施方式中，如示出的，四單元構(gòu)造設(shè)置 于多元陣列中，處于水平構(gòu)造、垂直構(gòu)造或者其二者的結(jié)合。
[0053] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)移到對圖4的實施方式的詳細描述。薄膜電池400包括具有陰極集流體 414和415的玻璃或陶瓷基底412,陰極集流體414和415分別位于玻璃或陶瓷基底412的 兩個主要表面之上；陰極416和417分別位于陰極集流體414和415之上；電解質(zhì)層418和 419將陰極416和417與陽極集流體420和421隔開；次級電解質(zhì)層422和423將陽極集 流體420和421與次級陰極424和425隔開；次級陰極集流體426和427位于陰極424和 425之上。
[0化4] 封裝層428和429將電池單元覆蓋住，優(yōu)選地，設(shè)計為為陰極觸點430和431與陽 極觸點432和433提供通道。
[0055] 可化選擇性的在電池制造過程中設(shè)置陽極（未示出），其可設(shè)置為電解質(zhì)層418與 陽極集流體420和421之間的層，此外，還可W設(shè)置為陽極集流體420和421與次級電解質(zhì) 層422和423之間的層。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述薄膜電池起初并未設(shè)置陽 極，而陰極416、417和次級陰極414和425作為裡離子源。如本實施方式所示，一旦對薄膜 電池單元充電，在分別在電解質(zhì)和陽極集流體之間，金屬里被電鍛而形成四個陽極?？蛇x擇 地，在為形成陽極層而設(shè)置的陽極容納層（未示出）中置入陽極材料W形成陽極。
[0化6] 在本發(fā)明的一個實施方式中，通過在陰極材料、電解質(zhì)和用于在金屬保護層與陰 極集流體間確定一有界區(qū)域的一部分陽極集流體上面覆蓋一金屬保護層來為電池提供額 外的保護，免于元素的干擾。具體地，圖3示出了薄膜電池200,包括具有陰極集流體214的 玻璃或陶瓷基底212,陰極集流體214位于玻璃或陶瓷基底212之上；陰極216位于陰極集 流體214之上；電解質(zhì)218將陰極216和陽極集流體220隔開；封裝層222覆蓋了電池單 元，優(yōu)選地，設(shè)計為為陰極觸點224和陽極觸點226提供通道。在電池制造過程中，可W選 擇性地設(shè)置陽極（未示出），其可作為電解質(zhì)218和陽極集流體220之間的層。金屬保護層 226設(shè)置于封裝層222頂上，并在接合部228處W金屬對金屬密封方式與陰極集流體214密 封。通過圍繞整個電