[发明专利]电化学能源以及设有这种电化学能源的电子装置

权利要求书

1.电化学能源，包括：

-衬底，和

-沉积在所述衬底上的至少一个电池单元，所述电池单元包括：

-阳极，

-阴极，和

-分离所述阳极和所述阴极的固态电解质，

其中阳极和阴极被彼此适配以使得阳极和阴极的组件的总体积变化在电池单元的充电和放电期间低于20％。

2.根据权利要求1所述的电化学能源，特征在于，阳极和阴极的材料被选择成使得阳极和阴极的组件的总体积变化在电池单元的充电和放电期间低于20％。

3.根据权利要求1或2所述的电化学能源，特征在于，阳极和阴极的体积被选择成使得阳极和阴极的组件的总体积变化在电池单元的充电和放电期间低于20％。

4.根据前面权利要求之一所述的电化学能源，特征在于，阳极和阴极被彼此适配以使得阳极和阴极的组件的总体积变化在电池单元的充电和放电期间低于15％、优选地低于10％、尤其低于5％。

5.根据前面权利要求之一所述的电化学能源，特征在于，在一方面阳极和阴极的组件的优化的体积能量密度和在另一方面为阳极和阴极的组件的预定义体积变化所优化的能量密度之间的能量密度减少比率G在0.25和1之间，优选在0.5和1之间，更优选在0.75和1之间，且尤其在0.9和1之间。

6.根据前面权利要求之一所述的电化学能源，特征在于，至少一个电池单元的阳极和阴极都适于存储以下元素中的至少一种的活性物种：H，Li，Be，Mg，Cu，Ag，Na和K。

7.根据前面权利要求之一所述的电化学能源，特征在于，阳极包括Li_ySi而阴极包括Li_xNiO₂。

8.根据前面权利要求之一所述的电化学能源，特征在于，电化学能源具有非平面的几何结构。

9.根据前面权利要求之一所述的电化学能源，特征在于，至少一个单元的至少一个电极设有至少一个图案化表面。

10.根据权利要求9所述的电化学能源，特征在于，至少一个电极的至少一个图案化表面设有多个腔。

11.根据权利要求10所述的电化学能源，特征在于，这些腔的至少一部分形成柱、沟槽、缝隙或孔。

12.根据前面权利要求之一所述的电化学能源，特征在于，电化学能源包括在彼此之上叠置的多个电池单元。

13.根据前面权利要求之一所述的电化学能源，特征在于，集电器分别连接到阳极和阴极，其中每个集电器由以下材料中的至少一种制成：Al，Ni，Pt，Au，Ag，Cu，Ta，Ti，TaN和TiN。

14.电子装置，包括根据权利要求1-13之一的至少一个电化学能源以及连接到所述电化学能源的至少电子元件。

15.根据权利要求14所述的电子装置，特征在于，至少一个电子元件至少部分地嵌入到电化学能源的衬底中。

16.根据权利要求14或15所述的电子装置，特征在于，电化学能源包括控制单元，用于将至少两个集电器选择性地电连接到至少一个电子元件。

17.根据权利要求14-16之一所述的电子装置，特征在于，所述至少一个电子元件从包括以下的组中选择：感测装置、控制装置、通信装置和致动装置。

18.根据权利要求14-17之一所述的电子装置，特征在于，所述电子装置和电化学能源形成封装内系统(SiP)。