PROCEDE DE FABRICATION DE BATTERIES, ET BATTERIE OBTENUE PAR CE

PROCEDE

Domaine technique de l’invention

La présente invention se rapporte à la fabrication de batteries. Elle peut être appliquée notamment aux batteries à ions de lithium. L’invention concerne un nouveau procédé de fabrication de batteries, et notamment de batteries à ions de lithium. Elle concerne également les batteries obtenues par ce procédé, qui présentent une architecture nouvelle qui leur confère une durée de vie améliorée.

Etat de la technique

Afin d'accroitre le rendement de production des batteries rechargeables à forte densité d’énergie et forte densité de puissance, telles que des batteries entièrement solides ou des batteries imprégnées d’un électrolyte liquide, la fabrication simultanée de plusieurs batteries peut être réalisée à partir d’une superposition de feuilles alternées d’anode et de cathode préalablement revêtues d’une couche d’électrolyte.

WO 2016/001584 (l-TEN) décrit des feuilles comprenant un substrat conducteur recouvert successivement d’une couche d’électrode recouverte d’une couche d’électrolyte ; ces feuilles sont découpées, avant ou après dépôt, selon des motifs, notamment en forme de U. Ces feuilles sont empilées de manière alternée afin de constituer un empilement de plusieurs cellules élémentaires. Les motifs de découpes des anodes et cathodes sont placés en configuration « tête bêche » de manière à ce que l’empilement des couches de cathode et d’anode soit décalé latéralement. Après l’étape d’empilement, il est connu de ce document de déposer un système d’encapsulation en couche épaisse d’une dizaine de microns et conformai, typiquement une couche polymérique, sur l’empilement et dans les cavités disponibles présentes au sein de l’empilement. Ceci permet d’assurer d’une part, la rigidité de la structure au niveau des plans de coupe et d’autre part, la protection de la cellule de la batterie vis-à-vis de l’atmosphère. Une fois l’empilement réalisé et encapsulé dans une structure rigide, on le découpe suivant des plans de coupe pour obtenir des batteries unitaires, avec la mise à nu sur chacun des plans de coupe des connexions cathodique et anodique des batteries. Il se trouve que lors de ces découpes, le système d’encapsulation peut être arraché, ce qui entraîne une discontinuité de l’étanchéité de la batterie. Il est aussi connu d’ajouter des terminaisons (i.e. des contacts électriques) au niveau où ces connexions cathodique et anodique sont apparentes.

Cet état de la technique est expliqué ici en plus grand détail en référence à la figure 12 qui illustre une structure de batterie à ions de lithium décrite dans WO 2016/001584. La batterie 200 comprend plusieurs anodes 230 et plusieurs cathodes 210, qui sont disposées les unes au-dessous des autres de façon alternée. Chaque anode et chaque cathode comprend une couche d’un matériau actif respectif d’anode ou de cathode, appelée couche d’anode, respectivement couche de cathode. Par ailleurs, une couche d’un matériau d’électrolyte, non représentée sur la figure 12, est intercalée entre l’anode et la cathode, de sorte que ce matériau d’électrolyte sépare deux couches actives en regard. L’épaisseur des différentes couches qui les constituent ne dépasse normalement pas les 10 pm, et est souvent comprise entre 1 pm et 4 pm. La batterie présente, sur un premier bord latéral 201 , des connexions anodiques 230’ situées les unes au-dessous des autres. Par ailleurs, sur le bord latéral opposé 202, il est prévu des connexions cathodiques 210’ situées les unes au-dessous des autres. L’empilement des anodes 230 et des cathodes 210 est décalé latéralement. Les connexions cathodiques 210’ sont situées en saillie, par rapport à la face libre 230” de l’anode. De manière analogue, sur le bord opposé 201, la face libre 210” de la cathode est située en retrait par rapport à la face libre de l’anode sur laquelle sont déposées ultérieurement des connexions anodiques 230’.

Cette solution connue présente cependant certains inconvénients. En effet, en fonction du positionnement des électrodes, notamment de la proximité des bords des électrodes pour les batteries multicouches et de la propreté des découpes, un courant de fuite peut apparaître sur les extrémités, typiquement sous la forme d’un court-circuit rampant. Il diminue la performance de la batterie, et ce, malgré l’utilisation d’un système d’encapsulation autour de la batterie et aux abords des connexions cathodiques et anodiques. Par ailleurs, on constate parfois un dépôt insatisfaisant du système d’encapsulation sur la batterie, notamment sur les bords de la batterie au niveau des espaces créés par les décalages latéraux des électrodes sur les bords de batterie.

Par ailleurs, étant donné que les terminaisons, respectivement d’anode et de cathode, sont situées en retrait des couches adjacentes, respectivement de cathode et d’anode, il est nécessaire de pratiquer une découpe de larges dimensions. Une telle découpe doit alors être remplie au moyen d’un matériau isolant. Etant donné ses dimensions importantes, cette découpe conduit à une perte substantielle de matières utiles, pour la réalisation de la batterie proprement dite. Par ailleurs, elle impose de déposer de fortes épaisseurs d’isolant, dans les cavités disponibles présentes au sein de l’empilement. Un isolant épais risque de fragiliser l’ensemble du système d’encapsulation de la batterie, car lors de la découpe, le système d’encapsulation déposé en couche épaisse a tendance à se délaminer.

L’architecture selon l’état de la technique présente donc à la fois des inconvénients techniques et économiques.

La présente invention vise à remédier au moins en partie à certains inconvénients de l’art antérieur évoqués ci-dessus.

Elle vise en particulier à accroître le rendement de production des batteries rechargeables à forte densité d’énergie et forte densité de puissance et à réaliser des encapsulations plus performantes à moindre coût.

Elle vise en particulier à proposer un procédé qui diminue le risque de court-circuit, et qui permet de fabriquer une batterie présentant une faible autodécharge.

Elle vise en particulier à proposer un procédé, qui permet de fabriquer de manière simple, fiable et rapide une batterie présentant une durée de vie très élevée.

Elle vise également à proposer un tel procédé, qui utilise une étape de découpe de meilleure qualité que dans l’art antérieur.

Elle vise également à proposer un tel procédé, qui permet d’améliorer les phases d’encapsulation et l’encapsulation elle-même, intervenant lors de la réalisation de la batterie finale.

Elle vise également à proposer un procédé de fabrication des batteries qui engendre moins de perte de matières.

Objets de l’invention

Au moins un des objectifs ci-dessus est atteint par l’intermédiaire d’au moins l’un des objets selon l’invention tel que présenté ci-après. La présente invention propose comme premier objet une batterie comprenant au moins une anode et au moins une cathode, disposée l’une au-dessus de l’autre de manière alternée, ladite batterie comprenant des bords latéraux comprenant une zone de connexion anodique et une zone de connexion cathodique, de préférence latéralement opposée à la zone de connexion anodique, et des bords longitudinaux, dans laquelle l’anode comprend

- un substrat collecteur de courant,

- au moins une couche d’anode, et

- éventuellement une couche d’un matériau d’électrolyte ou d’un séparateur imprégné d’un électrolyte,

et la cathode comprend

un substrat collecteur de courant,

au moins une couche de cathode, et

- éventuellement une couche d’un matériau d’électrolyte ou d’un séparateur imprégné d’un électrolyte,

de sorte que la batterie comprend successivement au moins une couche d’anode, au moins une couche d’un matériau d’électrolyte ou d’un séparateur imprégné d’un électrolyte et au moins une couche de cathode,

caractérisée en ce que chaque anode et chaque cathode comprend un corps principal respectif, et un corps secondaire respectif, lesdits corps principaux et corps secondaires étant séparés par un espace libre de tout matériau d’électrode, d’électrolyte et/ou de substrat collecteur de courant, ledit espace libre reliant les bords longitudinaux opposés de la batterie, i.e. ledit espace libre s’étendant entre les bords longitudinaux opposés de la batterie.

La présente invention propose comme second objet une batterie comprenant au moins une anode et au moins une cathode, disposée l’une au-dessus de l’autre de manière alternée, ladite batterie comprenant des bords latéraux comprenant une zone de connexion anodique et une zone de connexion cathodique, de préférence latéralement opposée à la zone de connexion anodique, et des bords longitudinaux, dans laquelle l’anode comprend

un substrat collecteur de courant,

au moins une couche d’anode, et

- éventuellement une couche d’un matériau d’électrolyte ou d’un séparateur imprégné d’un électrolyte,

et la cathode comprend

un substrat collecteur de courant,

- au moins une couche de cathode, et

- éventuellement une couche d’un matériau d’électrolyte ou d’un séparateur imprégné d’un électrolyte,

de sorte que la batterie comprend successivement au moins une couche d’anode, au moins une couche d’un matériau d’électrolyte ou d’un séparateur imprégné d’un électrolyte, et au moins une couche de cathode,

caractérisée en ce que chaque anode et chaque cathode comprend un corps principal respectif, séparé d’un corps secondaire respectif, par un espace libre de tout matériau d’électrode, d’électrolyte et/ou de substrat collecteur de courant, ledit espace libre reliant les bords longitudinaux opposés de la batterie, i.e. ledit espace libre s’étendant entre les bords longitudinaux opposés de la batterie.

Avantageusement, la batterie comprend un système d’encapsulation revêtant totalement quatre des six faces de ladite batterie, les deux faces restantes comprenant une zone de connexion anodique et une zone de connexion cathodique.

Avantageusement, le système d’encapsulation comprend :

- au moins une première couche de recouvrement, de préférence choisie parmi le parylène, le parylène de type F, le polyimide, les résines epoxy, le silicone, le polyamide, la silice sol-gel, la silice organique et/ou un mélange de ceux-ci, déposée sur la batterie,

au moins une deuxième couche de recouvrement composée d’une matière électriquement isolante, déposée par dépôt de couches atomiques sur ladite au moins première couche de recouvrement,

étant entendu que cette séquence d’au moins une première couche de recouvrement et d’au moins une deuxième couche de recouvrement peut être répétée z fois avec z ³ 1.

Avantageusement, la zone de connexion anodique et la zone de connexion cathodique sont recouvertes par un système de terminaison.

Avantageusement, le système de terminaison comprend successivement :

une première couche d’un matériau chargé en graphite, de préférence à base de résine époxy chargée en graphite,

une seconde couche dense de cuivre métallique disposée sur la première couche du système de terminaison, et

- optionnellement, une troisième couche à base d’un alliage étain-zinc d’étain, disposée sur la deuxième couche,

- optionnellement, une quatrième couche à base d’étain ou à base d’un alliage d’argent, de palladium et de cuivre, disposée sur la troisième couche du système de terminaison.

Avantageusement, la largeur de l’espace libre est comprise entre 0,01 mm et 0,5 mm.

Avantageusement, la largeur des corps secondaires est comprise entre 0,05 mm et 2 mm.

Avantageusement, en vue de dessus, les espaces libres des cathodes sont superposés.

Avantageusement, en vue de dessus, les espaces libres des anodes sont superposés.

Avantageusement, en vue de dessus, les espaces libres des cathodes et des anodes ne sont pas confondus.

Un autre objet de l’invention est un procédé de fabrication d’une batterie, ladite batterie comprenant au moins une anode et au moins une cathode, disposée l’une au-dessus de l’autre de manière alternée, ladite batterie comprenant des bords longitudinaux et des bords latéraux,

dans lequel l’anode comprend

un substrat collecteur de courant,

au moins une couche d’anode, et

- éventuellement une couche d’un matériau d’électrolyte ou d’un séparateur imprégné d’un électrolyte,

et la cathode comprend

- un substrat collecteur de courant,

au moins une couche de cathode, et

- éventuellement une couche d’un matériau d’électrolyte ou d’un séparateur imprégné d’un électrolyte

de sorte que la batterie comprend successivement au moins une couche d’anode, au moins une couche d’un matériau d’électrolyte ou d’un séparateur imprégné d’un électrolyte, et au moins une couche de cathode,

chaque anode comprenant une zone de connexion anodique, située au voisinage d’un premier bord latéral de la batterie, alors que chaque cathode comprend une zone de connexion cathodique, située sur un second bord latéral de la batterie, opposé audit premier bord,

ledit procédé de fabrication comprenant :

a) l’approvisionnement d’un empilement de feuilles alternées, cet empilement comprenant des premières feuilles ou feuilles d’anode dont chacune est destinée à former une couche d’anode de plusieurs batteries, ainsi que des deuxièmes feuilles ou feuilles de cathode dont chacune est destinée à former une couche de cathode de plusieurs batteries,

chaque feuille d’anode comprenant au moins une fente d’anode et chaque feuille de cathode comprenant au moins une fente de cathode, ladite fente respectivement d’anode et de cathode comprenant deux parties

longitudinales au moins en partie superposées, destinées à délimiter les bords longitudinaux de la batterie, ainsi qu’une partie latérale reliant lesdites deux parties longitudinales, i.e. partie latérale s’étendant entre les deux parties longitudinales de ladite fente, la partie latérale de la fente d’anode et la partie latérale de la fente de cathode étant mutuellement décalée, étant entendu que chaque partie latérale des fentes délimite un espace libre de tout matériau d’électrode, d’électrolyte et de substrat collecteur de courant, ledit espace libre séparant, pour chaque anode et chaque cathode, un corps principal d’un corps secondaire, i.e. un corps principal par rapport à un corps secondaire,

b) la réalisation d’un traitement thermique et/ou d’une compression mécanique de l’empilement de feuilles alternées précédemment approvisionné, c) la réalisation de deux découpes s’étendant au moins partiellement à l’intérieur desdites fentes, la première découpe s’étendant entre la partie latérale de la fente d’anode et l’extrémité en regard des parties longitudinales, alors que la seconde découpe s’étend entre la partie latérale de la fente de cathode et l’extrémité en regard des parties longitudinales.

Avantageusement, on réalise, après l’étape c), l’encapsulation de l’empilement découpé, en déposant :

au moins une première couche de recouvrement, de préférence choisie parmi le parylène; le parylène de type F, le polyimide, les résines epoxy, le silicone, le polyamide, la silice sol-gel, la silice organique et/ou un mélange de ceux-ci, sur la batterie, et puis

- au moins une deuxième couche de recouvrement composée d’une matière électriquement isolante, déposée par dépôt de couches atomiques sur ladite au moins première couche de recouvrement,

étant entendu que la séquence d’au moins une première couche de recouvrement et d’au moins une deuxième couche de recouvrement peut être répétée z fois avec z > 1.

Avantageusement, on réalise, après l’étape d) d’encapsulation de l’empilement découpé, l’imprégnation de l’empilement découpé et encapsulé, par une phase porteuse d’ions de lithium telle que des électrolytes liquides ou un liquide ionique contenant des sels de lithium.

Avantageusement, on réalise, les terminaisons de la batterie en déposant successivement

une première couche d’un matériau chargé en graphite, de préférence à base de résine époxy chargée en graphite,

- une seconde couche dense de cuivre métallique disposée sur la première couche du système de terminaison, et

- optionnellement, une troisième couche à base d’un alliage étain-zinc d’étain, disposée sur la deuxième couche du système de terminaison,

- optionnellement, une quatrième couche à base d’étain ou à base d’un alliage d’argent, de palladium et de cuivre, disposée sur la troisième couche du système de terminaison.

Avantageusement, on réalise les deux découpes au travers d’au moins une majorité des anodes et des cathodes, en particulier au travers de l’ensemble des anodes et des cathodes.

Avantageusement, les distances entre chaque découpe et les extrémités en regard des parties longitudinales sont identiques. Avantageusement, ses distances sont comprises entre 0,05 mm et 2 mm.

Avantageusement, chaque fente présente une forme globale de H, les parties longitudinales formant les évidements principaux verticaux du H, alors que la partie latérale forme le canal du H.

Avantageusement, chaque partie latérale des fentes délimite un espace libre de tout matériau d’électrode, d’électrolyte et/ou de substrat collecteur de courant reliant ou s’étendant entre les bords longitudinaux opposés de la batterie, ledit espace libre séparant, pour chaque anode et chaque cathode, un corps principal d’un corps secondaire.

Avantageusement, la largeur de la partie latérale des fentes est comprise entre 0,05 mm et 2 mm.

Avantageusement, chaque feuille appartenant audit empilement comprend plusieurs lignes de fente disposées les unes à côté des autres. Avantageusement, on réalise les deux découpes à travers l’ensemble des fentes d’une même ligne.

Avantageusement, chaque feuille comprend plusieurs rangées de fentes disposées les unes au-dessous des autres.

Avantageusement, la distance séparant des découpes adjacentes, ménagées dans des lignes voisines, est comprise entre 0,05 mm et 5 mm.

Avantageusement, le nombre de lignes est compris entre 10 et 500, alors que le nombre de rangées est compris entre 10 et 500.

Avantageusement, on réalise chaque découpe par un procédé de sciage, par un procédé de découpe en dés, par guillotine, ou par laser.

Figures

Les figures annexées, données à titre d’exemples non limitatifs, représentent différents aspects et modes de réalisation de l’invention. [Fig. 12] représente une batterie selon l’état de la technique.

[Fig. 1] est une vue en perspective des feuilles d’anode et de cathode destinées à former un empilement selon le procédé de fabrication de batteries conforme à l’invention.

[Fig. 2] est une vue de face, illustrant l’une des feuilles de la figure 1.

[Fig. 3] est une vue de face, à plus grande échelle, illustrant des fentes en forme de H ménagées dans des feuilles adjacentes.

[Fig. 4]· est une vue en perspective, également à grande échelle, illustrant ces fentes en forme de H ménagées dans des feuilles adjacentes.

[Fig. 5] est une vue de dessus, illustrant une étape de découpe réalisée sur différentes fentes ménagées dans l’empilement des figures précédentes.

[Fig. 6] est une vue de dessus, illustrant à plus grande échelle les découpes ménagées sur une fente en forme de H.

[Fig. 7] est une vue en coupe, selon la ligne VII-VII indiquée sur la figure 6.

[Fig. 8] est une vue en coupe, selon la ligne VIII-VIII indiquée sur la figure 6.

[Fig. 9] est une vue de dessus illustrant une batterie conforme à l’invention, qui est susceptible d’être obtenue notamment selon le procédé des figures précédentes.

[Fig. 10] est une vue de face illustrant une batterie conforme à l’invention, qui est susceptible d’être obtenue notamment selon le procédé des figures précédentes.

[Fig. 1 1] est une vue en perspective, illustrant une batterie conforme à l’invention, qui est susceptible d’être obtenue notamment selon le procédé des figures précédentes.

[Fig. 12] est une vue en perspective illustrant une batterie selon l’art antérieur.

[Fig. 13] est vue de dessus, illustrant une étape de découpe réalisée sur différentes fentes en forme de H ménagées sur une feuille d’anode ou de cathode selon une deuxième variante de l’invention.

[Fig. 14] est une vue de dessus, illustrant à plus grande échelle les découpes ménagées sur des fentes en forme de H selon la deuxième variante de l’invention.

[Fig. 15] est une vue en perspective, illustrant une batterie conforme à l’invention, qui est susceptible d’être obtenu notamment selon la deuxième variante de l’invention.

Les repères suivants sont utilisés sur ces figures et dans la description qui suit :

[Table 1] : repères utilisés dans la présente demande

Description de l’invention

Le procédé conforme à l’invention comprend tout d’abord une étape dans laquelle on réalise un empilement I de feuilles alternées, ces feuilles étant dénommées dans ce qui suit, selon le cas, « feuilles d’anode » et « feuilles de cathode ». Comme on le verra plus en détail, chaque feuille d’anode est destinée à former l'anode de plusieurs batteries, et chaque feuille de cathode est destinée à former la cathode de plusieurs batteries. Dans l’exemple illustré sur la figure 1. on a représenté cinq feuilles de cathode 1 , ainsi que cinq feuilles d’anode 3. En pratique, cet empilement est formé par un nombre plus élevé de feuilles, typiquement compris entre dix et mille. Dans un mode de réalisation avantageux, toutes ces feuilles présentent des perforations 2 à leurs quatre extrémités de manière à ce que lorsque ces perforations 2 sont superposées, toutes les cathodes et toutes les anodes de ces feuilles sont agencées spécifiquement, comme ceci sera expliqué en plus grand détail ci-après (cf. figures 1 et 2). Ces perforations 2 aux quatre extrémités des feuilles peuvent être réalisées par tout moyen approprié, notamment sur des feuilles d’anode et de cathode après fabrication ou sur des feuilles d’anode et/ou de cathode revêtues d’une couche d’électrolyte ou revêtues d’un séparateur de manière à ce que cette couche d’électrolyte ou ce

séparateur soit intercalé(e) entre deux feuilles de polarité opposée, i.e. entre la feuille d’anode et la feuille de cathode.

La structure physico-chimique de chaque feuille d’anode ou de cathode, qui peut être de type connue, ne fait pas partie de l’invention et ne sera décrite que de manière succincte. Chaque feuille d’anode, respectivement de cathode, comprend une couche active d’anode, respectivement une couche active de cathode. Chacune de ces couches actives peut être solide, i.e. de nature dense ou poreuse. Par ailleurs, afin d’éviter tout contact électrique entre deux feuilles adjacentes, une couche d’électrolyte ou un séparateur imprégné d’un électrolyte liquide est disposé sur au moins l’une de ces deux feuilles, au contact de la feuille en regard. La couche d’électrolyte ou le séparateur imprégné d’un électrolyte liquide, non représenté sur les figures décrivant la présente invention, est intercalé entre deux feuilles de polarité opposée, i.e. entre la feuille d’anode et la feuille de cathode.

On va maintenant décrire la structure mécanique de l’une des feuilles de cathode 1 , étant entendu que les autres feuilles de cathode présentent une structure identique. Par ailleurs, comme on le verra dans ce qui suit, les feuilles d'anode 3 possèdent une structure très voisine de celle des feuilles de cathode 1.

Comme cela est visible sur la figure 2. la feuille de cathode 1 présente une forme de quadrilatère, sensiblement de type carré. Elle délimite une zone centrale 10 dite perforée, dans laquelle sont ménagées des fentes en forme de H qui vont être décrites ci-après. En référence au positionnement de ces fentes en forme de H, on définit une direction dite verticale YY de la feuille, qui correspond à la direction verticale de ces H, ainsi qu’une direction dite horizontale XX de la feuille, perpendiculaire à la direction YY. La zone centrale 10 est bordée par un cadre périphérique 12 qui est plein, à savoir dépourvu de fentes. La fonction de ce cadre est notamment d’assurer une manipulation aisée de chaque feuille.

Les fentes en forme de H sont réparties selon des lignes Li à Ly, disposées les unes au-dessous des autres, ainsi que selon des rangées Ri à Rx prévues les unes à côté des autres. A titre d’exemples non limitatifs, dans le cadre de la fabrication de micro-batteries de type composant montable en surface (ci-après CMS), les feuilles d’anode et de cathode employées peuvent être des plaques de 100 mm x 100 mm. De manière typique, le nombre de lignes de ces feuilles est compris entre 10 et 500, alors que le nombre de rangées est compris entre 10 et 500. En fonction de la capacité souhaitée de la batterie, ses dimensions peuvent varier et le nombre de ligne et de rangées par feuilles d’anode et de cathode peut être adapté en conséquence. Les dimensions des feuilles d’anode et de cathode employées peuvent être modulées en fonction des besoins. Comme montré en figure 2, deux lignes

adjacentes sont séparées par des ponts de matière 20, dont on note H20 la hauteur, laquelle est comprise entre 0,05 mm et 5 mm. Deux rangées adjacentes sont séparées par des bandes de matières, dont on note L22 la largeur, laquelle est comprise entre 0,05 mm et 5 mm. Ces ponts et bandes de matières des feuilles d’anode et de cathode leur confèrent une rigidité mécanique suffisante pour qu’elles puissent être manipulées aisément.

Les fentes 14 sont traversantes, à savoir qu’elles débouchent sur les faces respectivement supérieures et inférieures de la feuille. Les fentes 14 peuvent être réalisées de manière connue en soi, directement sur le substrat, avant tout dépôt de matériaux d’anode ou de cathode par gravure chimique, par électroformage, par découpe laser, par microperforation ou par étampage. Ces fentes peuvent aussi être réalisées sur des substrats revêtus de matériaux d’anode ou de cathode, sur des feuilles d’anode ou de cathode revêtues d’une couche d’électrolyte ou d’un séparateur, de manière connue en soi, par exemple par découpe laser, par découpe laser femtoseconde, par microperforation ou par étampage. Les fentes 14, réalisées dans l’ensemble des cathodes, sont superposées comme le montre notamment la figure 3.

On va maintenant décrire l’une des fentes 14 en forme de H, étant entendu que l’ensemble des découpes de la feuille de cathode est identique. La fente 14 est formée par deux évidements principaux verticaux et parallèles 16, lesquels sont reliés dans leur partie supérieure par un canal horizontal 18, de préférence perpendiculaire aux deux évidements principaux verticaux 16. On note :

REVENDICATIONS

1. Batterie (100) comprenant au moins une anode (3) et au moins une cathode (1 ), disposée l’une au-dessus de l’autre de manière alternée, ladite batterie (100) comprenant des bords latéraux (101 , 102) comprenant une zone de connexion anodique et une zone de connexion cathodique, latéralement opposée à la zone de connexion anodique, et des bords longitudinaux (103, 104), dans laquelle l’anode (3) comprend :

un substrat collecteur de courant,

- au moins une couche d’anode, et

- éventuellement une couche d’un matériau d’électrolyte ou d’un séparateur imprégné d’un électrolyte,

et la cathode (1) comprend :

- un substrat collecteur de courant,

au moins une couche de cathode, et

- éventuellement une couche d’un matériau d’électrolyte ou d’un séparateur imprégné d’un électrolyte,

de sorte que la batterie comprend successivement au moins une couche d’anode, au moins une couche d’un matériau d’électrolyte ou d’un séparateur imprégné d’un électrolyte, et au moins une couche de cathode,

caractérisée en ce que chaque anode et chaque cathode comprend un corps principal (1 1 1 , 131) respectif, séparé d’un corps secondaire (112, 132) respectif, par un espace libre (1 13, 133) de tout matériau d’électrode, d’électrolyte et de substrat collecteur de courant, ledit espace libre reliant les bords longitudinaux (103, 104) opposés de la batterie.

2. Batterie selon la revendication précédente, caractérisée en ce que, en vue de dessus, les espaces libres des cathodes sont superposés.

3. Batterie selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, en vue de dessus, les espaces libres des anodes sont superposés.

4. Batterie selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, en vue de dessus, les espaces libres des cathodes et des anodes ne sont pas confondus.

5. Batterie selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que des faces libres des corps secondaires respectivement des cathodes (1 12’) et des anodes (132’), qui sont opposées à l’espace libre, affleurent des faces libres du corps principal respectivement des anodes (131’) et des cathodes (1 1 1’).

6. Batterie selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend un système d’encapsulation revêtant totalement quatre des six faces de ladite batterie, les deux faces restantes comprenant une zone de connexion anodique et une zone de connexion cathodique.

7. Batterie selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le système d’encapsulation comprend :

- au moins une première couche de recouvrement, de préférence choisie parmi le parylène, le parylène de type F, le polyimide, les résines epoxy, le silicone, le polyamide, la silice sol-gel, la silice organique et/ou un mélange de ceux-ci, déposée sur la batterie,

- au moins une deuxième couche de recouvrement composée d’une matière électriquement isolante, déposée par dépôt de couches atomiques sur ladite au moins première couche de recouvrement,

étant entendu que cette séquence d’au moins une première couche de recouvrement et d’au moins une deuxième couche de recouvrement peut être répétée z fois avec z ³ 1.

8. Batterie selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la zone de connexion anodique et la zone de connexion cathodique sont recouvertes par un système de terminaison.

9. Batterie selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le système de terminaison comprend successivement :

une première couche d’un matériau chargé en graphite, de préférence à base de résine époxy chargée en graphite,

une seconde couche dense de cuivre métallique disposée sur la première couche du système de terminaison, et

- optionnellement, une troisième couche à base d’un alliage étain-zinc d’étain, disposée sur la deuxième couche,

- optionnellement, une quatrième couche à base d’étain ou à base d’un alliage d’argent, de palladium et de cuivre, disposée sur la troisième couche du système de terminaison.

10. Batterie selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la largeur de l’espace libre (L ) est comprise entre 0,01 mm et 0,5 mm.

1 1. Batterie selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la largeur des corps secondaires (L112) est comprise entre 0,05 mm et 2 mm.

12. Procédé de fabrication d’une batterie, ladite batterie comprenant au moins une anode (3) et au moins une cathode (1 ), disposée l’une au-dessus de l’autre de manière alternée, ladite batterie (100) comprenant des bords longitudinaux (103,104) et des bords latéraux (101 , 102),

dans lequel l’anode (3) comprend :

un substrat collecteur de courant,

- au moins une couche d’anode, et

- éventuellement une couche d’un matériau d’électrolyte ou d’un séparateur imprégné d’un électrolyte,

et la cathode (1) comprend :

- un substrat collecteur de courant,

- au moins une couche de cathode, et

- éventuellement une couche d’un matériau d’électrolyte ou d’un séparateur imprégné d’un électrolyte

de sorte que la batterie comprenne successivement au moins une couche d’anode, au moins une couche d’un matériau d’électrolyte ou d’un séparateur imprégné d’un électrolyte, et au moins une couche de cathode,

chaque anode (3) comprenant une zone de connexion anodique, située au voisinage d’un premier bord latéral de la batterie, alors que chaque cathode (1) comprend une zone de connexion cathodique, située sur un second bord latéral de la batterie, opposé audit premier bord,

ledit procédé de fabrication comprenant :

a) l’approvisionnement d’un empilement (I) de feuilles alternées, cet empilement comprenant des premières feuilles ou feuilles d’anode dont chacune est destinée à former une couche d’anode de plusieurs batteries, ainsi que des deuxièmes feuilles ou feuilles de cathode dont chacune est destinée à former une couche de cathode de plusieurs batteries, chaque feuille d’anode comprenant au moins une fente (34) d’anode et chaque feuille de cathode comprenant au moins une fente (14) de cathode, ladite fente respectivement d’anode et de cathode comprenant deux parties longitudinales (16, 36) au moins en partie superposées, destinées à délimiter les bords longitudinaux (103, 104) de la batterie, ainsi qu’une partie latérale (18, 38) reliant lesdites deux parties longitudinales, la partie latérale de la fente d’anode (38) et la partie latérale de la fente de cathode (18) étant mutuellement décalée, étant entendu que chaque partie latérale des fentes délimite un espace libre de tout matériau d’électrode, d’électrolyte et de substrat collecteur de courant, ledit espace libre séparant, pour chaque anode et chaque cathode, un corps principal d’un corps secondaire,

b) la réalisation d’un traitement thermique et/ou d’une compression mécanique de l’empilement de feuilles alternées précédemment approvisionné, c) la réalisation de deux découpes (Dn, D’n) s’étendant au moins partiellement à l’intérieur desdites fentes, la première découpe s’étendant entre la partie latérale de la fente d’anode et l’extrémité en regard des parties longitudinales, alors que la seconde découpe s’étend entre la partie latérale de la fente de cathode et l’extrémité en regard des parties longitudinales.

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu’on réalise, après l’étape c), l’encapsulation de l’empilement découpé, en déposant :

- au moins une première couche de recouvrement, de préférence choisie parmi le parylène, le parylène de type F, le polyimide, les résines epoxy, le silicone, le polyamide, la silice sol-gel, la silice organique et/ou un mélange de ceux-ci, sur la batterie, et puis

- au moins une deuxième couche de recouvrement composée d’une matière électriquement isolante, déposée par dépôt de couches atomiques sur ladite au moins première couche de recouvrement,

étant entendu que la séquence d’au moins une première couche de recouvrement et d’au moins une deuxième couche de recouvrement peut être répétée z fois avec z > 1.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu’on réalise, après l’étape d) d’encapsulation de l’empilement découpé, l’imprégnation de l’empilement découpé et encapsulé, par une phase porteuse d’ions de lithium telle que des électrolytes liquides ou un liquide ionique contenant des sels de lithium.

15. Procédé selon la revendication 13 ou la revendication 14, caractérisé en ce qu’on réalise les terminaisons de la batterie en déposant successivement :

une première couche d’un matériau chargé en graphite, de préférence à base de résine époxy chargée en graphite,

une seconde couche dense de cuivre métallique disposée sur la première couche du système de terminaison, et

- optionnellement, une troisième couche à base d’un alliage étain-zinc d’étain, disposée sur la deuxième couche du système de terminaison,

- optionnellement, une quatrième couche à base d’étain ou à base d’un alliage d’argent, de palladium et de cuivre, disposée sur la troisième couche du système de terminaison.

16. Procédé selon l’une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce qu’on réalise les deux découpes (Dn, D’n) au travers d’au moins une majorité des anodes et des cathodes, en particulier au travers de l’ensemble des anodes et des cathodes.

17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que les distances entre chaque découpe et les extrémités en regard des parties longitudinales sont identiques.

18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que ses distances sont comprises entre 0,05 mm et 2 mm.

19. Procédé selon l’une quelconque des revendications 12 à 18, caractérisé en ce que chaque fente présente une forme globale de H, les parties longitudinales formant les évidements principaux verticaux du H, alors que la partie latérale forme le canal du H.

20. Procédé selon l’une quelconque des revendications 12 à 19, caractérisé en ce que chaque partie latérale des fentes délimite un espace libre de tout matériau d’électrode, d’électrolyte et/ou de substrat collecteur de courant reliant les bords longitudinaux opposés de la batterie, ledit espace libre séparant, pour chaque anode et chaque cathode, un corps principal d’un corps secondaire.

21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que la largeur de la partie latérale est comprise entre 0,05 mm et 2 mm.

22. Procédé selon l’une quelconque des revendications 12 à 21 , caractérisé en ce que chaque feuille appartenant audit empilement comprend plusieurs lignes de fente disposées les unes à côté des autres, et en ce qu’on réalise les deux découpes à travers l’ensemble des fentes d’une même ligne.

23. Procédé selon l’une quelconque des revendications 12 à 22, caractérisé en ce que chaque feuille comprend plusieurs rangées de fentes disposées les unes au- dessous des autres.

24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que la distance séparant des découpes adjacentes, ménagées dans des lignes voisines, est comprise entre 0,05 mm et 5 mm.

25. Procédé selon l’une des revendications 23 ou 24, caractérisé en ce que le nombre de lignes est compris entre 10 et 500, alors que le nombre de rangées est compris entre 10 et 500.

26. Procédé selon l’une quelconque des revendications 12 à 25, caractérisé en ce qu’on réalise chaque découpe par un procédé de sciage, par un procédé de découpe en dés, par guillotine, ou par laser.