[發明專利]超電容能量儲存裝置的蓄電單元的封裝方法

無效

• 申請號: 01102467.4
• 申請日: 2001-02-06
• 公開（公告）號: CN1368745A
• 公開（公告）日: 2002-09-11
• 發明（設計）人: 楊成誡;彭維德;黃泳勝;蔡坤齊;羅森杰米斯
• 申請（專利權）人: 國際超能源高科技股份有限公司
• 主分類號: H01G9/155
• 分類號: H01G9/155;H01G9/00;H01G9/058;H01G9/145;H01G13/00
• 代理公司: 隆天國際專利商標代理有限公司
• 代理人: 陳紅,潘培坤

本發明涉及一種能量儲存裝置的封裝方法，特別是涉及一種超電容(Ultracapacitor)能量儲存裝置的蓄電單元的封裝方法。

電池是將一定形式能量不經過中間機械轉換過程而直接轉換為電能的電源裝置。電容是儲存電荷的電子元件。一般而言，電池的儲存能量高但輸出功率低，而電容的儲存能量低但輸出功率高。因此電池被視為一種電能的「能量儲存器」，而電容則是「功率儲存器」，各自在不同的用途上為人們所運用。

隨著3C(電腦、通訊與消費性電子產品)時代的來臨，多功能、高效率、短小輕薄的電子產品在人們的日常生活中隨處可見，例如：筆記本電腦、移動電話、隨身聽。為滿足電子產品可攜帶且長時間使用的要求，充足的可攜式能源供應即成為關鍵性問題，但傳統的電池及電容的組合顯然已無法滿足要求。于是一種新能量儲存裝置——超電容(Ultracapcitor)因此孕育而生。

傳統電容器是以絕緣材料(insulating?material)或電介質(dielectric)夾于兩導體之間來達到分離的效果，其電容現象是將導體表面的電荷分離而產生的。

超電容能量儲存裝置所采用「電化雙層」(electrochemical?doublelayer，簡稱EDLC)則沒有分離的材料來建立電介質層，其充電與能量儲存是發生在電化雙層的界面(interface)。超電容可達到遠高于傳統電容技術的能量密度(energy?density)，以及超高的功率密度(powerdensity)。相較于傳統的電池，其可釋出百倍于電池的功率，儲存二十倍以上的電能。

目前，超電容能量儲存裝置已由實驗階段成功進入小量商品應用，其產品應用也由國防衛星及軍事特殊用途，而逐漸邁向汽車、機電工業與通訊電子產業的產品。

請參照圖1A和圖1B，其表示出了公知的超電容能量儲存裝置的結構及其制法。

美國專利第5384685、5464453、5711988、5800857、5821033、5825610號，以及臺灣專利公告第283273、284921號所提出的方法，是在兩電極片11之間夾置兩密合墊(gasket)12，其間同時夾置一條塊13，而形成一堆疊結構10。密合墊是采用高分子膠體制作成膜，再割取所需形狀而成。其中電極片11內面的高表面積被覆層16上可形成有適當之微突起17以幫助支撐與絕緣該兩電極片11。

然后，加熱使兩密合墊12軟熔(reflow)而使兩電極片11及兩密合墊12相粘結，并在堆疊結構10內部形成密封的空隙15。

待冷卻至室溫后抽出條塊13即在堆疊結構10側面形成一填充端口14，再將電解液由該填充端口14填入該堆疊結構10內部的空隙15，之后將填充端口14密封即完成一蓄電單元的封裝。

然而，上述蓄電單元的封裝方法必須先以高分子膠體制作成膜并割取所需形狀而形成密合墊，才能完成蓄電單元的堆疊結構以及填充端口，然后再填充電解液以及密封填充端口，制作過程過于繁瑣并不適合大量生產。因此仍有需要提出一種新的封裝方法，以解決現有技術中所存在的上述缺點。

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種制作過程簡單、適合于大量生產的超電容能量儲存裝置的蓄電單元的封裝方法，以降低生產成本。

本發明的上述目的是這樣實現的：一種超電容能量儲存裝置的蓄電單元的封裝方法，是直接在電極片堆疊的過程中填注電解液，省略了電極片刮邊、高分子膠體制膜、割取所需形狀等形成與密封填充端口的步驟，因而能夠有效簡化制作過程、提高生產效率與降低成本。

本發明的封裝方法，包含下列步驟：

涂布膠墻：在第一電極片的上表面的周圍涂布一環狀膠墻；

填注電解液：填注電解液于環狀膠墻所包圍的第一電極片的上表面；

堆疊電極片：將第二電極片堆疊于第一電極片上；

軟熔膠墻：加熱軟熔環狀膠墻，用以粘結第一電極片、第二電極片以及環狀膠墻，并密封電解液于第一電極片與該第二電極片之間。

環狀膠墻是由對電極片具有良好的粘著性且具耐酸性的材料所構成，例如：一種熱可塑性(therma1?plastic)的樹脂，可被加熱軟熔后再聚合。

第二電極片的下表面，也可形成第二環狀膠墻，對應第一電極片的上表面的第一環狀膠墻，可同時加熱軟熔第一環狀膠墻與第二環狀膠墻以密封電解液，而使蓄電單元更具密封性。

可在涂布膠墻步驟中以熱風或紅外線加熱、紫外線、輻射線等方式加速環狀膠墻的聚合。

軟熔膠墻步驟的加熱來源可為超聲波、熱風或紅外線。