本發(fā)明總體上涉及制造薄膜電化學(xué)能量存儲裝置或固態(tài)電池裝置。特別地，其中，本發(fā)明提供了用于改進(jìn)的陰極材料的技術(shù)。更具體地，本發(fā)明提供了使用多個活性層和中間層來制造固態(tài)電池裝置的技術(shù)。

背景技術(shù)：

常見的電化學(xué)電池常常使用液體電解質(zhì)。這樣的電池通常用于許多常規(guī)應(yīng)用中。用于制造電化學(xué)電池的替代技術(shù)包括固態(tài)電池。這樣的固態(tài)電池通常處于實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，難以制造，并未成功大規(guī)模生產(chǎn)。雖然有希望，由于電池結(jié)構(gòu)和制造技術(shù)的限制，固態(tài)電池尚未實(shí)現(xiàn)。在本說明書中更詳細(xì)地描述了這些和其它限制。

從上述可以看出，改進(jìn)固態(tài)電池的制造的技術(shù)是非常需要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，包括了用于制造薄膜電化學(xué)能量存儲裝置或固態(tài)電池裝置的技術(shù)。特別地，其中，本發(fā)明提供了用于改進(jìn)的陰極材料的技術(shù)。更具體地，本發(fā)明提供一種用于制造薄膜電化學(xué)能量存儲裝置或全固態(tài)裝置的方法，以通過使用多個活性和中間薄膜層來實(shí)現(xiàn)更好的性能和更長的循環(huán)壽命，這些層可用作應(yīng)力減輕器件、熱控制器件、離子擴(kuò)散防止器件、離子擴(kuò)散增強(qiáng)器件、增強(qiáng)電傳導(dǎo)器件、電絕緣器件、粘合器件或用于后續(xù)層的最重要的平面化器件。這些裝置的性能可以是電化學(xué)轉(zhuǎn)換效率、光電轉(zhuǎn)換效率、導(dǎo)電性、電絕緣性或高/低溫操作能力。

本發(fā)明的方法可以應(yīng)用到的薄膜能量存儲裝置以及全固態(tài)裝置可用于各種應(yīng)用，例如太陽能板、消費(fèi)電子裝置、交通工具或電網(wǎng)；其中，消費(fèi)電子裝置包括但不限于：顯示裝置、mp3播放器、智能電話、平板電腦、膝上型計(jì)算機(jī)、智能手表、活動跟蹤器和其他可穿戴裝置；其中，交通工具包括但不限于：混合電動公共汽車、電動公共汽車、混合電動車、電動汽車、電動自行車、電動摩托車、電動滑板車、電動高爾夫球車、火車、船舶、飛機(jī)、電動飛機(jī)、直升機(jī)、無人空中車輛、電動無人駕駛飛行器、無人機(jī)、其他航空器、空間站、航天飛機(jī)、航天飛機(jī)、衛(wèi)星、無人飛船、其他航天器和其它混合動力電動汽車、插電式混合動力電動汽車和電動汽車；并且其中，電網(wǎng)包括但不限于用于住宅、商業(yè)建筑物和社區(qū)的獨(dú)立微電網(wǎng)以及集中式電網(wǎng)。此外，這樣的能量存儲裝置可以用于電信系統(tǒng)、手機(jī)和天線塔、數(shù)據(jù)中心和不間斷電源。

在一示例中，可以沉積陰極材料以產(chǎn)生可觀察到的不連續(xù)性，采取多分散廣義錐體的任何組合的形式，其可以隨著錐形表面相對于基底的傾斜的變化而不同地是薄片、錐體、倒錐體或正圓柱體，表面不連續(xù)性不同地表現(xiàn)為裂縫，連續(xù)或不連續(xù)的多面體元件，孔，裂紋或其他缺陷，添加劑，沉積層，任何上述幾何形狀，與三維、不規(guī)則沉積的多邊形結(jié)構(gòu)等組合。當(dāng)然，可以存在其他的變化，修改和替代。

在一示例中，本發(fā)明可以提供制造多層薄膜固態(tài)電池裝置的方法。該方法涉及的步驟包括但不限于以下：提供基底構(gòu)件，形成阻擋材料，形成第一電極材料，形成一厚度的陰極材料，形成電解質(zhì)，形成陽極材料，形成第二電極材料，以及轉(zhuǎn)移薄膜固態(tài)電池裝置。

在一示例中，基底構(gòu)件可以包括表面區(qū)域，并且其特征可以在于熔點(diǎn)溫度。阻擋材料可以形成在基底構(gòu)件的表面區(qū)域上。該阻擋材料可以包括聚合物材料，并且可以配置為基本上阻擋活性金屬物質(zhì)向基底構(gòu)件的遷移。此外，阻擋材料的特征可以在于阻擋降解溫度。第一電極材料也可以形成在表面區(qū)域上。

在一示例中，該厚度的陰極材料可以具有非晶特性?？梢栽诰S持范圍從-40攝氏度到不高于500攝氏度的溫度的同時執(zhí)行該陰極材料的形成。此外，陰極材料的形成可以使得空間體積的特征在于陰極材料的外部邊界區(qū)域，該厚度的陰極材料特征在于具有范圍從1.e-18m²/s至1.e-4m²/s的值的有效擴(kuò)散率，并且陰極材料的特征在于空隙區(qū)域?yàn)榭臻g體積的0.001％至80％。

在具體示例中，該厚度的陰極材料可以包括第一厚度的非晶材料和第二厚度的材料。陰極材料的第一厚度可以大于第二厚度，并且第一厚度的非晶材料在結(jié)構(gòu)上可以與第二厚度的材料不同。陰極材料還可以包括表面形態(tài)。在具體示例中，有效擴(kuò)散率包括第一厚度的第一擴(kuò)散率和第二厚度的第二擴(kuò)散率。

在具體示例中，陰極材料包括鋰物質(zhì)，鋰物質(zhì)選自以下中的至少一個：lison,lixla1-xzro3,lixla1-xtio3,lialgepo4,lialtipo4,lisicon,li1.3al0.3ti1.7(po4)3,0.5litao3+0.5srtio3,li0.34la0.51tio2.94,lialcl4,li7sipo8,li9alsio8,li3po4,li3sp4,lipon,li7la3zr2o12,li1.5al0.5ge1.5(po4)3,li6ps5cl,orli5na3nb2o12.陰極材料的特征可以在于電導(dǎo)率范圍從1.e-12s/m至1.e6s/m，在于充電率范圍從c/100至100c，在于xrd峰與總體的比為0％至0％的結(jié)晶度，以及在于空間區(qū)域中配置的平均微晶尺寸范圍從0.1nm至100nm。

在一示例中，電解質(zhì)可以配置為覆蓋陰極材料。陽極材料可以形成在電解質(zhì)上，并且第二電極材料可以形成在陽極材料上。然后，該方法可以包括轉(zhuǎn)移特征在于能量密度范圍從50瓦特-小時/升到3000瓦特-小時/升的所得到的薄膜固態(tài)電池裝置。

與常規(guī)技術(shù)相比，實(shí)現(xiàn)益處。根據(jù)具體實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)這些益處中的一個或多個。在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供了包括阻擋區(qū)域的合適的固態(tài)電池結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，陰極材料配置為為電化學(xué)電池提供改進(jìn)的功率密度。本陰極材料可以使用常規(guī)的工藝技術(shù)制造。當(dāng)然，可以存在其他的變化，修改和替代。

本發(fā)明在已知工藝技術(shù)的背景下實(shí)現(xiàn)了這些益處和其他益處。然而，通過參考說明書的后面部分和附圖，可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

為了更全面地理解本發(fā)明，參考附圖。認(rèn)識到這些附圖不被認(rèn)為是本發(fā)明范圍的限制，通過使用附圖，通過附加的細(xì)節(jié)來描述本發(fā)明的當(dāng)前描述的實(shí)施例和當(dāng)前理解的最佳模式，在附圖中：

圖1a是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的薄膜電化學(xué)能量存儲電池的簡化橫截面圖。

圖1b是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在電解質(zhì)和陽極層之間的橋接區(qū)域上具有附加擴(kuò)散阻擋層的改性薄膜電化學(xué)電池的簡化橫截面圖。

圖2a是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的薄膜電化學(xué)能量存儲電池的簡化橫截面圖。

圖2b是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的薄膜電化學(xué)能量存儲電池的照片。

圖2c是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的與圖2a所示的示意圖相同的區(qū)域的顯微視圖。

圖2d和2e是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的與圖2a的示意圖相同的區(qū)域的顯微視圖，其中從樣品的底部照射光。

圖2f是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖2c所示的“橋”區(qū)域的掃描電子顯微鏡圖。

圖3a是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有三個區(qū)域帶有沉積在橋接區(qū)域上的附加擴(kuò)散阻擋層的薄膜電化學(xué)能量存儲單元的簡化橫截面視圖。

圖3b是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的如圖3a所示的跨越所有三個區(qū)域的原始陽極表面的曲線圖。

圖4a-4f示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例形成的電化學(xué)電池層的每個工藝步驟的簡化橫截面圖。

圖5a是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的陰極材料的示意圖的簡化橫截面圖。

圖5b是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的非晶陰極材料的示意圖的簡化橫截面圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的陰極材料的示意圖的簡化橫截面圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的陰極材料的示意圖的簡化橫截面圖。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的陰極材料的示意圖的簡化橫截面圖。

圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的示例中的各種電池裝置的陰極特性的表格。

圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的示例的用于陰極裝置的各種含鋰物質(zhì)的晶體和非晶結(jié)構(gòu)的表格。

圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的其他示例的用于陰極裝置的各種含鋰物質(zhì)的晶體和非晶結(jié)構(gòu)的表格。

圖12-19示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于陰極裝置的各種含鋰物質(zhì)的晶體和非晶結(jié)構(gòu)。

圖20-22是基于根據(jù)本發(fā)明的示例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的值。

圖23示出了本發(fā)明的示例中的陰極材料的圖像。

圖24示出了本發(fā)明的替代示例中的陰極材料的圖像。

圖25示出了本發(fā)明的優(yōu)選示例中的陰極材料的圖像。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本發(fā)明，包括用于制造薄膜電化學(xué)能量存儲裝置或固態(tài)電池裝置的技術(shù)。特別地，本發(fā)明提供了用于改進(jìn)的陰極材料的技術(shù)以及其它特征。更具體地，本發(fā)明提供了使用多個活性和中間層來制造固態(tài)電池裝置的技術(shù)。

本發(fā)明使用關(guān)于薄膜電化學(xué)能量存儲裝置和固態(tài)裝置制造的技術(shù)。更具體地，本發(fā)明提供一種用于制造薄膜電化學(xué)能量存儲裝置或全固態(tài)裝置的方法，以通過使用多個活性和中間薄膜層來實(shí)現(xiàn)更好的性能和更長的循環(huán)壽命，這些層可用作應(yīng)力減輕器件，熱控制器件，離子擴(kuò)散防止器件，離子擴(kuò)散增強(qiáng)器件，增強(qiáng)電傳導(dǎo)器件，電絕緣器件，粘合器件或用于后續(xù)層的最重要的平面化器件。這些器件的性能可以是電化學(xué)轉(zhuǎn)換效率，光電轉(zhuǎn)換效率，導(dǎo)電性，電絕緣性或高/低溫操作能力。

薄膜能量存儲裝置以及本發(fā)明的方法可以應(yīng)用的全固態(tài)裝置可用于各種應(yīng)用，例如太陽能電池板，消費(fèi)電子裝置，車輛或電網(wǎng)；其中，消費(fèi)電子裝置包括但不限于：顯示裝置，mp3播放器，智能電話，平板電腦，膝上型計(jì)算機(jī)，智能手表，活動跟蹤器和其他可穿戴設(shè)備或醫(yī)療設(shè)備；其中，車輛包括但不限于：混合電動公共汽車，電動公共汽車，混合電動車，電動汽車，電動自行車，電動摩托車，電動滑板車，電動高爾夫球車，火車，船舶，飛機(jī)，電動飛機(jī)，直升機(jī)，無人空中車輛，電動無人駕駛飛行器，無人機(jī)，其他航空器，空間站，航天飛機(jī)，航天飛機(jī)，衛(wèi)星，無人飛船，其他航天器等混合動力電動汽車，插電式混合動力電動汽車和電動汽車；并且其中，電網(wǎng)包括但不限于用于住宅，商業(yè)建筑物和社區(qū)的獨(dú)立微電網(wǎng)以及集中式電網(wǎng)。此外，這樣的能量存儲裝置可以用于電信系統(tǒng)，手機(jī)和天線塔，數(shù)據(jù)中心和不間斷電源。

在具體實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種在薄膜電化學(xué)能量存儲系統(tǒng)中或在全固態(tài)薄膜裝置中使用平坦化層以覆蓋缺陷并防止故障的方法。缺陷是指先前層的表面發(fā)生的粗糙度、針孔和裂紋。由于兩個連續(xù)連接的層之間的不良連接，這些缺陷可能引起高接觸電阻。它們也可能由于不良粘附而導(dǎo)致分層。此外，由于在生產(chǎn)過程中由于感應(yīng)溫度差引起的應(yīng)力集中或由于循環(huán)加載期間的溫度差或濃度差引起的體積膨脹而引起的應(yīng)變，可能導(dǎo)致疲勞或機(jī)械故障。通過使用薄膜相關(guān)的沉積工藝來沉積這些平坦化層，以平坦化先前鋪設(shè)層的表面上的缺陷。這些平面化層的功能包括但不限于減輕缺陷以防止機(jī)械故障，防止氧物質(zhì)、水物質(zhì)、氮物質(zhì)和二氧化碳物質(zhì)擴(kuò)散到第一電化學(xué)/電活性層，并且防止包括第二層的任何材料與第一層結(jié)合、合金化、混合或形成復(fù)合材料。此外，因?yàn)槿毕荼黄教够?；因此，隨后的沉積層可以具有更好的基礎(chǔ)和更好的粘合性，以實(shí)現(xiàn)薄膜組分層的更好的均勻性。用于形成中間薄膜平坦化層的材料覆蓋在具有惰性物理性能的薄膜能量存儲裝置或其它固態(tài)裝置內(nèi)的電化學(xué)/電活性層的缺陷之上，可以但不限于分為四組，基于他們的功能：

a.作為具有低導(dǎo)熱/導(dǎo)熱性的電/熱絕緣體或化學(xué)抑制劑；

b.作為具有高導(dǎo)熱性的高導(dǎo)熱體；

c.作為具有低離子種類擴(kuò)散率或反應(yīng)性的耐濕層；

d.作為具有高潤濕性和與先前層的良好粘合力的平坦化層，以減輕應(yīng)力集中和降低接觸電阻。

在替代實(shí)施例中，用于形成中間的一個或多個薄膜平坦化層的材料，所述薄膜平坦化層覆蓋固態(tài)電池或其他固態(tài)薄膜裝置內(nèi)的第一電化學(xué)/電活性層，具有惰性特性，以減輕缺陷，防止由于氧物質(zhì)、水物質(zhì)、氮物質(zhì)和二氧化碳物質(zhì)擴(kuò)散到電化學(xué)/電活性層中的機(jī)械故障，或防止由于形成了該中間的一層薄膜層而與第一層的結(jié)合、合金化、混合或形成復(fù)合材料的污染。形成該平坦化層單元的材料的選擇緊密取決于其意圖。如果該平坦化層也用于電/熱絕緣體或化學(xué)抑制劑，則該平坦化層的材料可以選自陶瓷組，其包括但不限于石灰玻璃，硼硅酸鹽玻璃，nasicon，類似于lialcl4結(jié)構(gòu)，β或β”-氧化鋁結(jié)構(gòu)，或鈣鈦礦型結(jié)構(gòu),alixpo4-bli2s-csis2其中a+b+c等于1，lison,lixla1-xzro3,lixla1-xtio3,lialgepo4,lialtipo4,lisicon,li1.3al0.3ti1.7(po4)3,0.5litao3+0.5srtio3,li0.34la0.51tio2.94,lialcl4,li7sipo8,li9alsio8,li3po4,li3sp4,lipon,li7la3zr2o12,li1.5al0.5ge1.5(po4)3,li6ps5cl,li5na3nb2o12；或一組聚合物：peo，低聚環(huán)氧乙烷基團(tuán)和分布在低聚環(huán)氧乙烷基團(tuán)之間交替位置的硅基團(tuán)。如果該平坦化層也用于高熱導(dǎo)體，則該層的材料可以選自陶瓷組，但不限于，氧化鋁，氮化鋁，二氧化鋯(氧化鋯)，氧化鎂，氧化釔，氧化鈣，氧化鈰(iii)和氮化硼。如果該平坦化層也用作耐濕性，則該平坦化層的材料可以選自但不限于金屬，玻璃，陶瓷，云母，有機(jī)硅樹脂，石棉，丙烯酸，鄰苯二甲酸二烯丙酯和塑料樹脂的組。

在本發(fā)明的替代實(shí)施例中，用于形成中間的一個或多個薄膜平坦化層的材料，所述薄膜平坦化層覆蓋固態(tài)電池或其他固態(tài)裝置內(nèi)的第一電化學(xué)/電活性層，具有惰性特性，以減輕缺陷，防止包括但不限于防止氧物質(zhì)、水物質(zhì)、氮物質(zhì)和二氧化碳物質(zhì)擴(kuò)散到第一電化學(xué)/電活性層中的機(jī)械故障，或防止包括第二層的任何材料與第一層的結(jié)合、合金化、混合或形成復(fù)合材料；并不包括但不限于：

形成平坦化層的沉積方法的選擇取決于需要形成的材料的類型，旨在產(chǎn)生的材料性質(zhì)的類型以及旨在形成的材料的微結(jié)構(gòu)的類型。這些方法包括但不限于熱蒸發(fā)，相變液體供料器輔助熱蒸發(fā)，電子束氣相沉積，射頻磁控濺射，直流磁控濺射，物理氣相沉積(pvd)，化學(xué)氣相沉積，低壓電化學(xué)氣相沉積(lpcvd)，原子層沉積(ald)，直接激光寫入(dlw)，濺射，微波等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(mpecvd)，脈沖激光沉積(pld)，納米壓印，離子注入，激光燒蝕，沉積，噴霧熱解，噴涂和等離子噴涂。堆疊電池或單層電池沉積后，固態(tài)電池裝置或子單元可以快速加熱至目標(biāo)溫度，持續(xù)至少60分鐘，以燒盡或氧化某些層，以用作堆疊電池或?qū)又g的分離或平滑層。

在替代實(shí)施例中，使用一個或多個平坦化層來填充針孔和裂紋。這些平坦化層的厚度、順序和選擇取決于缺陷尺寸和先前層的材料的類型。此外，這些平坦化層的微結(jié)構(gòu)的類型可以改變其自身的材料性質(zhì)。仔細(xì)選擇適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)方法是必要的，因?yàn)檎舭l(fā)方法的類型，其背景氣體和基底，蒸發(fā)源溫度與薄膜的最終產(chǎn)品的微結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。可以減少沉積過程中引起的接觸電阻和殘余應(yīng)力，一旦先前層的裂紋、針孔和粗糙度被平坦化層變平，平面化層的平坦表面為隨后層在裝置內(nèi)的平面尺寸的均勻性提供了基礎(chǔ)。

在另一具體實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種利用覆蓋不同材料的其它層的一個或多個惰性層以限制物質(zhì)的擴(kuò)散或電子傳導(dǎo)的方法，其中，所述層的堆疊順序是以單個堆疊或重復(fù)一次或多次。惰性層用于防止強(qiáng)反應(yīng)物質(zhì)擴(kuò)散到薄膜能量存儲裝置或全固態(tài)裝置內(nèi)的整個層。惰性層試圖控制的強(qiáng)反應(yīng)性物質(zhì)包括但不限于鋰原子，鋰離子，質(zhì)子，鈉離子和鉀離子或其它離子物質(zhì)。惰性層選自包括但不限于聚合物材料，氧化鋁和其它陶瓷的材料，其對于強(qiáng)反應(yīng)性物質(zhì)具有低于1×10^-17m²/s的離子擴(kuò)散系數(shù)，使得強(qiáng)反應(yīng)性物質(zhì)難以擴(kuò)散通過。惰性層的另一功能是防止電子傳導(dǎo)；其中惰性層選自包括但不限于聚合物材料的材料，電子難以傳導(dǎo)通過這些層。交替這兩組材料層的這些惰性層可以控制離子物質(zhì)和電子兩者。

在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，覆蓋在薄膜能量存儲裝置或全固體裝置的電/電化學(xué)活性層上的一個或多個薄膜平坦化層使得裝置能夠在高溫，耐候性，耐包括化學(xué)和物理降解的惡劣環(huán)境下運(yùn)行，并提供電氣隔離。為了實(shí)現(xiàn)該目的，將沉積在彼此頂部上以形成功能單元的幾個薄膜層：單個薄膜粘合劑層，其與固態(tài)電化學(xué)能量存儲裝置或電子裝置的非平面電/電化學(xué)活性層連續(xù)物理接觸；另外一個或多個導(dǎo)熱層，其沉積在先前的粘合劑層上并且連接到散熱器位置以將裝置內(nèi)部產(chǎn)生的熱量傳送到外部環(huán)境，從而保持該裝置內(nèi)的可耐受溫度；如果該裝置安裝或裝配在高溫發(fā)射器周圍，則額外的一個或多個相對絕熱層，其沉積覆蓋在導(dǎo)熱層上，從而來自發(fā)射器的熱量可以被控制并且不傳導(dǎo)到裝置中；最后，保護(hù)層，其根據(jù)該單元是暴露于環(huán)境還是仍嵌入在另一良好溫度控制裝置內(nèi)而沉積在先前導(dǎo)熱層或絕熱層上。當(dāng)用于控制溫度的該功能單元處于薄膜能量存儲裝置或全固態(tài)裝置內(nèi)時，該單元可夾在兩個功能活性層之間。否則，該功能單元的保護(hù)層將面向外部環(huán)境。

在另一替代實(shí)施例中，本發(fā)明提供了利用覆蓋在薄膜能量存儲裝置或全固體裝置的電/電化學(xué)活性層上的一個或多個薄膜平坦化層的方法，使得裝置能夠在高溫，耐候性，耐包括化學(xué)和物理降解的惡劣環(huán)境下運(yùn)行，并提供電氣隔離。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，幾個薄膜層順序地沉積在彼此頂部上以形成功能單元，并且它們的順序是：

a.單個薄膜粘合劑；

b.一個或多個導(dǎo)熱層；

c.額外的一個或多個相對絕熱層；

d.以及必要時的保護(hù)層。

粘合劑層的總厚度小于500埃，并且該粘合劑層的材料選自：一組彈性體，例如丁基，苯乙烯丁二烯，酚醛，多硫化物，硅氧烷或氯丁橡膠；一組聚合物電解質(zhì)，例如金屬鹽，ax(其中a⁺是陽離子，并且選自金屬的組，但不限于li⁺，na⁺，mg²⁺等，并且x^-是陰離子，但不限于i^-,cl^-,br^-,clo4^-,cf3so3^-,bf4^-,andasf6^-)，在聚合物中，聚合物選自聚合物的組，例如聚(環(huán)氧乙烷)(peo)，聚環(huán)氧丙烷(ppo)，聚(乙二醇)(peg)，聚(偏二氟乙烯)(pvdf)，聚(丙烯腈)(pan)，聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)，聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)(pvdf-co-hfp)；一組塑料聚合物，例如氰基丙烯酸酯，聚酯，環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂，聚酰亞胺，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯醇縮醛，聚酰胺，丙烯酸；如果彈性體和塑料聚合物的溫度范圍不合適，則一組陶瓷或玻璃，例如氧化鋯，氧化釕，氧化銠，氧化銥，氧化鋨，硼化鋯，氮化鈦，碳化鎢，氮化鉭，氮化鎢，氮化鎢等的，硼化鈦，硼化硼，硼化鎢，硼酸鉛，硼酸鉛，或來自鋯，鈦，銠，銥，鋨或鈀的一組金屬。一個或多個導(dǎo)熱層沉積覆蓋在先前粘合劑層上，并且這些層的總厚度小于1微米。用于將熱傳導(dǎo)到裝置外的材料的類型可以選自一組陶瓷，例如氧化鋁，氮化鋁，氮化硼，氧化鋅，氧化銦錫，云母；或一組金屬，例如鋁，銀銅，鋅，銦，錫。接下來，當(dāng)高溫發(fā)射器裝置在當(dāng)前裝置的附近時，額外的一個或多個相對絕熱的中間層被沉積覆蓋在導(dǎo)熱層上，使得高溫不會被發(fā)射到當(dāng)前裝置中。當(dāng)需要時，這些相對絕熱的中間層的厚度小于1微米?？捎糜诟艚^溫度的材料的類型可以選自一組陶瓷，例如鈉鈣，云母和硼硅酸鹽；一組金屬，例如鋁，銀銅，鋅，銦和錫；或一組聚合物，例如乙烯(e)，聚乙烯，丙烯(p)，氟乙烯，偏二氟乙烯，四氟乙烯，六氟丙烯，全氟丙基乙烯基醚，全氟甲基乙烯基醚，三氟氯乙烯，聚碳酸酯，聚醚酰亞胺(pei)，聚酰亞胺，聚苯乙烯，環(huán)氧樹脂和酚醛材料。

在本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，使用薄膜電化學(xué)能量存儲系統(tǒng)中的兩種不同的物理特性分層電解質(zhì)來提供作為電解質(zhì)的適當(dāng)功能并減少制造時間。這些受控物理性質(zhì)的候選包括但不限于質(zhì)量密度，晶體結(jié)構(gòu)，離子導(dǎo)電性，離子擴(kuò)散率，電子導(dǎo)電性，介電常數(shù)，薄層電阻，接觸電阻，機(jī)械強(qiáng)度，機(jī)械硬度，熱膨脹系數(shù)和濃度膨脹系數(shù)。這種雙層電解質(zhì)的第一層更薄，耐高溫，并且硬度可以防止枝晶生長和電短路。這種雙層電解質(zhì)的第二層更厚，對于強(qiáng)反應(yīng)性物質(zhì)具有較低的離子擴(kuò)散率，并且一種或多種物理性質(zhì)將被調(diào)整為具有某些性質(zhì)，使得其可用于對于外部物質(zhì)或強(qiáng)反應(yīng)物質(zhì)減輕與擴(kuò)散、電傳導(dǎo)、機(jī)械應(yīng)力、惰性或較少擴(kuò)散相關(guān)的問題，從而可以提高整個系統(tǒng)的循環(huán)壽命。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種在薄膜電化學(xué)系統(tǒng)或其它固態(tài)裝置中使用多個雙層的方法，以防止li或其它活性物質(zhì)從固態(tài)裝置擴(kuò)散，并保護(hù)薄膜電化學(xué)系統(tǒng)或固態(tài)裝置遠(yuǎn)離可與活性物質(zhì)如氧氣，水分或氮?dú)夥磻?yīng)的服務(wù)環(huán)境。在該雙層功能單元中，第一層是聚合物層，其是惰性的并且不會與活性材料反應(yīng)。該聚合物層具有兩個功能：防止活性物質(zhì)離子物質(zhì)的擴(kuò)散，并且用作隨后層的平坦化層。該雙層功能單元的第二層由無機(jī)材料構(gòu)成。第二層用作可以從環(huán)境擴(kuò)散的物質(zhì)(例如氧氣，氮?dú)夂退?的阻擋件。該雙層功能單元的組合可以防止該裝置的活性物質(zhì)與外部物質(zhì)反應(yīng)，并防止由于活性物質(zhì)和外部物質(zhì)的反應(yīng)而產(chǎn)生的有用能力或能量損失。

在示例中，我們證明了在薄膜電化學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的擴(kuò)散阻擋中間層的影響，其包括基底110，集電器120，陰極130，電解質(zhì)140，陽極150和封裝層160(如圖1a和1b所示)。圖1a是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的薄膜電化學(xué)能量存儲電池的簡化橫截面圖。圖1a示出了在陰極活性區(qū)域和陽極集電器之間的“橋”區(qū)域附近的電化學(xué)電池101的簡化橫截面圖，其中來自陽極的鋰離子擴(kuò)散通過并形成垂直于基底的導(dǎo)電通路，跨越陽極和陽極集電器。

圖1b是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在電解質(zhì)和陽極層之間的橋接區(qū)域上具有附加擴(kuò)散阻擋層的改性薄膜電化學(xué)電池102的簡化橫截面圖。圖1b示出了在電解質(zhì)和陽極層之間的橋接區(qū)域上具有附加的擴(kuò)散阻擋層170以防止陽極物質(zhì)(即鋰離子)擴(kuò)散到基底或其它下層材料的改進(jìn)的電化學(xué)電池的橫截面視圖。

圖2a是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的薄膜電化學(xué)能量存儲單元的簡化橫截面圖。圖2a示出了沒有陽極阻擋層的電池構(gòu)造的示例，示出了類似于圖1a所示的電池結(jié)構(gòu)。電池201可以包括基底210，集電器220，陰極230，電解質(zhì)240，陽極250和封裝層160。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到其他變化，修改和替代方案。

圖2b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的薄膜電化學(xué)儲能電池的照片。圖像202示出了聯(lián)接到電連接的薄膜。虛線部分212示出了用于下圖的聚焦區(qū)域。該圖像可以是類似于圖2a所示的電池。

圖2c是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的與圖2a所示的示意圖相同的區(qū)域的顯微視圖。該圖像203也可以是圖2b所示的聚焦區(qū)域212的特寫視圖。圖2c示出了橋接區(qū)域中的鋰腐蝕層213的生長，其中，腐蝕的鋰在特寫視圖223中被示為暗層圖案。

圖2d和2e是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的與圖2a的示意圖相同的區(qū)域的微觀圖，其中從樣品的底部照射光。圖2d和2e示出了類似的顯微圖像204,205，其中光源放置在樣品的背面上，以顯示層狀圖案，并且點(diǎn)是半透明的，其中鋰陽極缺失并腐蝕成為氧化鋰。

圖2f是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖2c所示的“橋”區(qū)域的掃描電子顯微鏡圖。圖2f示出了橋接區(qū)域的橫截面的sem圖像206，其中陽極層擴(kuò)散到基底中以在電解質(zhì)和封裝層之間留下空隙。

圖3a是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有三個區(qū)域帶有沉積在橋接區(qū)域上的附加擴(kuò)散阻擋層的薄膜電化學(xué)能量存儲單元的簡化橫截面視圖。該電池301類似于圖1b所示的電池，其包括基底310，集電器320，陰極330，電解質(zhì)340，陽極350，封裝層360和阻擋層370。圖3a是在電池活性區(qū)域(區(qū)域a)和集電器(區(qū)域c)之間的橋接區(qū)域(區(qū)域b)上沉積有附加擴(kuò)散阻擋層的修改的電池結(jié)構(gòu)。

圖3b，下面的照片示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的如圖3a所示的跨越所有三個區(qū)域的原始陽極表面。圖302示出了具有阻擋層的保護(hù)的電池，防止了鋰和基底材料之間的反應(yīng)。區(qū)域a對應(yīng)于電池活性區(qū)域，區(qū)域b對應(yīng)于橋接區(qū)域(pml阻擋上的li)，區(qū)域c對應(yīng)于先前所示的電池的集電器。

圖4a-4f示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例形成的電化學(xué)電池層的每個工藝步驟的簡化橫截面圖?；自趫D4a中提供。在第一步驟中，陽極和陰極集電器(acc和ccc)沉積在基底上(圖4b)；在第二步驟中，陰極材料沉積在陰極集電器上(圖4c)；在第三步驟中，電解質(zhì)的材料沉積在陰極上方(圖4d)；在第四步驟中，擴(kuò)散阻擋層沉積在跨越電解質(zhì)的在陰極材料沉積的活性區(qū)域和陽極集電器之間的橋接區(qū)域上(圖4e)；在第五步驟中，陽極材料沉積在活性區(qū)域、橋接區(qū)域和陽極集電器的一部分上方(圖4f)。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種在薄膜電化學(xué)系統(tǒng)或諸如顯示器，太陽能電池，電致變色玻璃等的其它薄膜裝置中使用多個薄膜層作為擴(kuò)散層的方法，以通過使用多層材料減輕工藝本征和/或環(huán)境應(yīng)力。擴(kuò)散層中的一個是消失層，其使用高度擴(kuò)散材料，使得該層將隨著物質(zhì)通過相鄰層擴(kuò)散而被排空，并且空出的空間將被用作應(yīng)力不連續(xù)性，使得薄膜電化學(xué)系統(tǒng)或薄膜裝置內(nèi)的總壓力將被減少并延長其使用壽命。擴(kuò)散層的第二層用作通道層，其利用對于消失層中的高度擴(kuò)散物質(zhì)具有高離子電導(dǎo)率的材料。擴(kuò)散層的第三層用作覆蓋層和擴(kuò)散宿主，其將與消失層中的高度擴(kuò)散物質(zhì)反應(yīng)以形成合金，并且容納擴(kuò)散物質(zhì)以供將來使用。在消失層排空并存儲在該覆蓋層中之后，該覆蓋層將成為用于高度擴(kuò)散物質(zhì)的擴(kuò)散宿主，高度擴(kuò)散物質(zhì)的需要將從該擴(kuò)散宿主層提供。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種使用多個薄膜層作為擴(kuò)散層的方法。這些多個薄膜層依次包括消失層，通道層和擴(kuò)散層(或宿主層)。消失層用作擴(kuò)散劑。該消失層從高度擴(kuò)散物質(zhì)沉積，包括但不限于一組單一元素，例如鋰原子，鋰離子，質(zhì)子，鈉離子和鉀離子，或其它離子物質(zhì)，一組鋰合金，包括但不限于鋰鎂合金，鋰鋁合金，鋰錫合金，鋰錫鋁合金。作為擴(kuò)散介質(zhì)的通道層由離子導(dǎo)電材料構(gòu)成，并且可以選自但不限于，一組玻璃狀離子導(dǎo)電材料，例如鋰化氮氧化物磷，氧化鋰鑭鋯，氧化鈦鑭鋰，鋰鈮鈉氧化物，鋰鋁氧化物，磷酸鋰，硫代磷酸鋰，磷酸鋁鋰磷酸鋰，磷酸鋁鋰鈦，lisicon(鋰離子導(dǎo)體，通常由lixm1-ym′yo4(m＝si,ge,并且m′＝p,al,zn,ga,sb)描述)，硫代-lisicon(鋰離子導(dǎo)體，通常由lixm1-ym′ys4(m＝si,ge,并且m′＝p,al,zn,ga,sb)描述)，鋰離子導(dǎo)電argyrodite(li6ps5x(x＝cl，br，i))，離子電導(dǎo)率范圍為10^-5至10^-1s/m；一組離子導(dǎo)電聚合物，例如聚(環(huán)氧乙烷)(peo)。

在一實(shí)施例中，一旦高度擴(kuò)散物質(zhì)從消失層擴(kuò)散并反應(yīng)或嵌入該層中，覆蓋層就用作擴(kuò)散宿主。該覆蓋層或擴(kuò)散宿主層的候選物可以選自但不限于，一組金屬，例如鋁，銀銅，鋅，銦，錫；一組非晶或晶體鋰化或非鋰化過渡金屬氧化物和鋰化過渡金屬磷酸鹽，其中，金屬在周期表中的第3至12族，包括但不限于，鋰錳氧化物，鋰鎳氧化物，鈷酸鋰，鋰鎳鈷錳氧化物，鋰鎳鈷氧化物，鋰銅錳氧化物，鋰鐵錳氧化物，鋰鎳錳氧化物，鋰鈷錳氧化物，鋰鎳錳氧化物，鋁酸鋰鋰，磷酸鐵鋰，磷酸鋰錳，磷酸鎳鋰，磷酸鈷鋰，氧化釩，氧化鎂，氧化鈉，硫，金屬(mg，la)摻雜的鋰金屬氧化物，如摻雜鎂的鋰鎳氧化物，鑭摻雜的鋰錳氧化物，鑭摻雜的鈷酸鋰。

在一示例中，當(dāng)薄膜電化學(xué)電池堆疊在一起時，應(yīng)當(dāng)將一組電化學(xué)電池連接或隔離，以形成串聯(lián)或并聯(lián)連接，以建立用于特定應(yīng)用的所需電壓或電容。在該示例中，三個鋰電池被堆疊以形成與堆疊之間的電隔離中間層平行的三個電池。諸如陶瓷或聚合物的材料類型可以用作具有并聯(lián)連接的堆疊電化學(xué)電池的隔離中間層。該示例比較了這兩種材料類型的平面化效果。

在一示例中，本發(fā)明可以提供制造多層薄膜固態(tài)電池裝置的方法。該方法涉及的步驟包括但不限于以下：提供基底構(gòu)件，形成阻擋材料，形成第一電極材料，形成一厚度的陰極材料，形成電解質(zhì)，形成陽極材料，形成第二電極材料，以及轉(zhuǎn)移薄膜固態(tài)電池裝置。

在一示例中，基底構(gòu)件可以包括表面區(qū)域，并且其特征可以在于熔點(diǎn)溫度。阻擋材料可以形成在基底構(gòu)件的表面區(qū)域上。該阻擋材料可以包括聚合物材料，并且可以配置為基本上阻擋活性金屬物質(zhì)向基底構(gòu)件的遷移。此外，阻擋材料的特征可以在于阻擋降解溫度。第一電極材料也可以形成在表面區(qū)域上。

在具體示例中，阻擋材料包括聚合物材料。該聚合物材料的厚度可以為0.001μm至1μm的范圍。聚合物材料的該厚度可以配置為補(bǔ)償電極構(gòu)件和表面區(qū)域之間的應(yīng)變。此外，溫度低于900攝氏度。

在一示例中，該厚度的陰極材料可以具有非晶特性。可以在維持范圍從-40攝氏度到不高于900攝氏度的溫度的同時執(zhí)行該陰極材料的形成。此外，陰極材料的形成可以使得空間體積的特征在于陰極材料的外部邊界區(qū)域，該厚度的陰極材料的特征在于具有范圍從1.e-18m²/s至1.e-4m²/s的值的有效擴(kuò)散率，并且陰極材料的特征在于空隙區(qū)域?yàn)榭臻g體積的0.001％至80％。

在一示例中，電解質(zhì)可以配置為覆蓋陰極材料。陽極材料可以形成在電解質(zhì)上，并且第二電極材料可以形成在陽極材料上。然后，該方法可以包括轉(zhuǎn)移特征在于能量密度范圍從50瓦特-小時/升到3000瓦特-小時/升的所得到的薄膜固態(tài)電池裝置。

在一示例中，堆疊的電化學(xué)電池設(shè)置的固有應(yīng)力分布的值是未知的。選擇層1和層2之間適當(dāng)?shù)闹虚g層以降低應(yīng)力對于構(gòu)建長循環(huán)壽命的電池是至關(guān)重要的。本實(shí)施例通過計(jì)算機(jī)模擬說明中間層模量對層疊電化學(xué)電池應(yīng)力分布的影響。

圖5a是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的陰極材料501的示意圖的簡化橫截面圖。如圖所示，覆蓋第二陰極材料510的第一陰極材料521具有平滑和均勻的輪廓。

圖5b是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的非晶陰極材料502的示意圖的簡化橫截面圖。如圖所示，覆蓋第二厚度的陰極材料510的第一厚度的非晶陰極材料522具有粗糙和不規(guī)則的輪廓。

在具體示例中，該厚度的陰極材料可以包括第一厚度的非晶材料和第二厚度的材料。陰極材料的第一厚度可以大于第二厚度，并且第一厚度的非晶材料在結(jié)構(gòu)上可以與第二厚度的材料不同。陰極材料還可以包括表面形態(tài)。在具體示例中，有效擴(kuò)散率包括第一厚度的第一擴(kuò)散率和第二厚度的第二擴(kuò)散率。

在具體示例中，陰極材料包括鋰物質(zhì)，鋰物質(zhì)選自以下中的至少一個：lison,lixla1-xzro3,lixla1-xtio3,lialgepo4,lialtipo4,lisicon,li1.3al0.3ti1.7(po4)3,0.5litao3+0.5srtio3,li0.34la0.51tio2.94,lialcl4,li7sipo8,li9alsio8,li3po4,li3sp4,lipon,li7la3zr2o12,li1.5al0.5ge1.5(po4)3,li6ps5cl,orli5na3nb2o12.陰極材料的特征可以在于電導(dǎo)率范圍從1.e-12s/m至1.e4s/m，在于充電率范圍從c/100至100c，在于xrd峰與總體的比為0％至50％的結(jié)晶度，以及在于空間區(qū)域中配置的平均微晶尺寸范圍從0.1nm至100nm。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的陰極材料600的示意圖的簡化橫截面圖。在具體示例中，該厚度的陰極材料可以包括多個柱狀結(jié)構(gòu)620，每個柱狀結(jié)構(gòu)620沿著厚度610的方向延伸，并且基本上垂直于材料厚度的平面和基底的表面區(qū)域。每個柱狀結(jié)構(gòu)可以具有基部區(qū)域621和上區(qū)域622。每個柱狀結(jié)構(gòu)620包括多個顆粒狀結(jié)構(gòu)，其可以配置在每個柱狀結(jié)構(gòu)內(nèi)。每對柱狀結(jié)構(gòu)也可以具有設(shè)置在該對柱狀結(jié)構(gòu)之間的多個不規(guī)則形狀的多面體結(jié)構(gòu)。此外，每個柱狀結(jié)構(gòu)可以包括納米管結(jié)構(gòu)，其每一個可以基本上布置在垂直于陰極材料的上表面區(qū)域和下表面區(qū)域的方向上。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的陰極材料700的示意圖的簡化橫截面圖。在具體示例中，陰極材料包括多個不連續(xù)部分720，其通常布置在從陰極材料的第一面711到陰極材料的第二面712的方向上。第一面711可以是陰極材料的下表面區(qū)域，第二面712可以是陰極材料的上表面區(qū)域，如圖7所示。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的陰極材料800的示意圖的簡化橫截面圖。在具體示例中，陰極材料的形成可以包括形成多個第一錐形結(jié)構(gòu)811和多個第二錐形結(jié)構(gòu)812，使得多個第一錐形結(jié)構(gòu)811與多個第二錐形結(jié)構(gòu)812相互錯雜。

圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的示例中的各種電池裝置的陰極特性的表格。如圖所示，該表提供了四種類型的陰極材料的特性：licoo2,limn2o4,lifepo4和liv2o5。

圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的示例的用于陰極裝置的各種含鋰物質(zhì)的晶體和非晶結(jié)構(gòu)的表格。如圖所示，該表提供了相同的四種類型的陰極材料的晶體和非晶結(jié)構(gòu)，如圖9所示。這些含鋰物質(zhì)(licoo2,limn2o4,lifepo4和liv2o5)中的每一個都包括顯示相關(guān)分子的顏色編碼的鍵。

圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的其他示例的用于陰極裝置的各種含鋰物質(zhì)的晶體和非晶結(jié)構(gòu)的表格。該表示出具有配置在柱中的晶體和非晶結(jié)構(gòu)的相同的含鋰物質(zhì)。

圖12-19示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于陰極裝置的各種含鋰物質(zhì)的晶體和非晶結(jié)構(gòu)。圖12和13分別示出了limn2o4的晶體和非晶結(jié)構(gòu)。圖14和15分別示出了licoo2的晶體和非晶結(jié)構(gòu)。圖16和17分別示出了lifepo4的晶體和非晶結(jié)構(gòu)。圖18和19分別示出了liv2o5的晶體和非晶結(jié)構(gòu)。

在一示例中，本發(fā)明可以包括設(shè)計(jì)和制造電池裝置的方法。該方法可以包括提供具有第一設(shè)計(jì)的第一電池單元。該第一設(shè)計(jì)可以具有第一電極構(gòu)件，特征在于第一結(jié)構(gòu)和第一組分的第一陰極裝置，電解質(zhì)和第二電極構(gòu)件。第一設(shè)計(jì)的特征也可以在于第一能量密度值。

該方法還可以包括確定陰極裝置的第一擴(kuò)散率值，第一能量密度值與第一擴(kuò)散率值直接相關(guān)。該方法可以包括將第一陰極裝置調(diào)整為從2到n編號的多個陰極裝置，其中n是大于2的整數(shù)。多個陰極裝置中的每一個可以具有從2到n編號的擴(kuò)散率值。該方法還可以包括參考其他擴(kuò)散率值而選擇具有最高值的擴(kuò)散率值，并將具有最高值的擴(kuò)散率值與其陰極裝置相關(guān)聯(lián)。

此外，該方法可以包括設(shè)計(jì)具有第二設(shè)計(jì)的第二電池單元。該第二設(shè)計(jì)可以包括具有最高擴(kuò)散率值的陰極裝置。第二電池裝置可以具有比具有其他陰極裝置的所有其他電池裝置更高的能量密度。然后，可以制造該第二電池裝置。

圖20-22是基于根據(jù)本發(fā)明的示例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的值。圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的兩個電池樣品的擴(kuò)散率和能量密度特性的表格。在一實(shí)施例中，通過最小化來自實(shí)驗(yàn)和模擬放電曲線的積分能量值之間的差異來反向確定這些材料的擴(kuò)散率。

圖21示出了第一樣品的相關(guān)數(shù)據(jù)的曲線圖。該電池樣品設(shè)置在alo基底上。該電池樣品的尺寸如下：集電器(cc)：0.14um，陰極(ca)1.03um，電極(el)：0.37um，以及陽極(an)：0.83um。

圖22示出了第二樣品的相關(guān)數(shù)據(jù)的曲線圖。該電池樣品設(shè)置在玻璃基底上。該電池樣品的尺寸如下：集電器(cc)：0.11um，陰極(ca)1.09um，電極(el)：0.49um，以及陽極(an)：0.9um。

圖23示出了本發(fā)明的示例中的陰極材料的圖像。如圖所示，圖像表示包括含氧化釩物質(zhì)的陰極材料。該陰極材料的特征在于0wh/l的能量密度。

圖24示出了本發(fā)明的替代示例中的陰極材料的圖像。該陰極材料的特征在于547wh/l的能量密度。

圖25示出了本發(fā)明的優(yōu)選示例中的陰極材料的圖像。該陰極材料的特征在于680wh/l的能量密度。

還應(yīng)當(dāng)理解，本文描述的示例和實(shí)施例僅用于說明目的，并且各種修改或改變將根據(jù)其建議給本領(lǐng)域技術(shù)人員，并且將包括在本申請的精神和所附權(quán)利要求范圍內(nèi)。