專利名稱:貼片型雙電層電容器及其制造方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種貼片型雙電層電容器及其制造方法,更具體地講,涉及一種尺寸 和重量可減小的貼片型雙電層電容器及其制造方法。
背景技術:
在各種諸如通信裝置的電子產品中,穩(wěn)定的能量供應被認為是重要元素。一般來 說,這種功能是由電容器實現的。即,電容器用于在各種諸如通信裝置的電子產品中提供的 電路中存儲電,然后放電,從而穩(wěn)定電路中電的流動。普通的電容器具有短的充放電時間、 長的壽命和高的輸出密度。然而,由于普通電容器具有低的能量密度,所以在將電容器用作 存儲裝置方面有限制。為克服這種限制,近來開發(fā)了一種諸如雙電層電容器的新的電容器,所述新的電 容器具有短的充放電時間和高的輸出密度。與二次電池一起作為下一代能量裝置的這種電 容器得到了廣泛關注。雙電層電容器是一種使用具有不同極性的一對充電層(電極層)的能量存儲裝 置。雙電層電容器可以執(zhí)行連續(xù)的充電放電循環(huán)并具有比其它更普通的電容器更高的能量 效率、輸出及更好的耐久性和穩(wěn)定性。因此,可用高電流充放電的雙電層電容器被認為是可 在高頻充放電的存儲裝置,例如用于移動電話的輔助電源、用于電動車的輔助電源和用于 太陽能電池的輔助電源。雙電層電容器的基本結構包括電極、電解質、集流體和分隔件。電極具有相對大的 表面積,如多孔電極。雙電層電容器的工作原理為電化學機理,其中,當將幾伏的電壓施加 到單元電池電極的兩端時,產生電,從而電解質中的離子沿電場運動并被電極表面吸附。—般來說,為將這種雙電層電容器表面安裝到電路板上,將托架焊接到雙電層電 容器上面和下面,然后將雙電層電容器通過托架安裝在電路板上。然而,具有這種結構的雙電層電容器具有相對厚的厚度。由于表面安裝所需要的 額外結構,如托架等,厚度進一步增加。當使用這種雙電層電容器時,由于厚度的增加,在制 造大容量產品方面有困難。此外,由于必須執(zhí)行額外的加工工序,產品價格不可避免地上 漲。
發(fā)明內容
本發(fā)明的一方面提供一種可以減小尺寸和重量且可以進行表面安裝而無需額外 的結構的貼片型雙電層電容器及其制造方法。
根據本發(fā)明的一方面,提供了一種貼片型雙電層電容器,所述貼片型雙電層電容 器包括外殼,包括形成于外殼中的容納空間,外殼由絕緣樹脂形成;第一外端,埋置在外 殼中,第一外端包括暴露于容納空間的第一表面和暴露于外殼外部的第二表面;第二外端, 埋置在外殼中,第二外端包括暴露于容納空間的第一表面和暴露于外殼外部的第二表面; 雙電層電容器單元,設置在容納空間中以與第一外端和第二外端的第一表面電連接。
第一外端和第二外端可通過插入注塑成型埋置在外殼中。第一外端和第二外端可具有埋置區(qū)域延伸部分。所述絕緣樹脂可以為聚苯硫醚(PPS)或液晶聚合物(LCP)。貼片型雙電層電容器還可包括粘合層,形成粘合層以分別覆蓋外殼與第一外端和 第二外端之間的界面??梢孕纬烧澈蠈右苑謩e覆蓋外殼與第一外端和第二外端的第二表面之間的界面。可以形成粘合層以分別覆蓋外殼與第一外端和第二外端的第一表面之間的界面。粘合層可包括環(huán)氧樹脂。第一外端和第二外端可形成在外殼的同一表面上。第一外端和第二外端可形成在外殼的同一表面的兩端。第一外端和第二外端可形成在外殼的同一表面上,以位于所述表面的中部。
所述外殼還可包括形成于容納空間的各個角中的密封部。所述外殼可包括下殼,具有頂表面開放的容納空間,第一外端和第二外端埋置在 下殼中;上蓋,安裝在下殼上以覆蓋容納空間。所述外殼可包括下殼,具有頂表面開放的容納空間和形成于容納空間的各個角 中的密封部,第一外端和第二外端埋置在下殼中;上蓋,安裝在下殼上以覆蓋容納空間。下殼和上蓋可通過焊接或超聲焊接彼此結合。密封部可通過插入注塑成型與下殼一體地形成。密封部通過雙注塑成型與下殼獨立地形成。密封部和下殼可由相同的絕緣樹脂或不同的絕緣樹脂形成。雙電層電容器單元可包括第一集流體和第二集流體;第一電極和第二電極,分 別連接到第一集流體和第二集流體;離子滲透分隔件,形成在第一電極和第二電極之間。第一外端和第二外端的第一表面可通過焊接或超聲焊接與雙電層電容器單元連 接。雙電層電容器單元可包括連續(xù)堆疊的一個或一個以上的第一集流體和第二集流 體對、一個或一個以上的第一電極和第二電極對以及一個或一個以上的分隔件。 雙電層電容器單元可通過卷繞第一電極和第二電極形成。根據本發(fā)明的另一方面,提供了一種制造貼片型雙電層電容器的方法,所述方法 包括如下步驟形成具有開放的容納空間的下殼,第一外端和第二外端埋置于外殼中,第一 外端和第二外端分別具有暴露于容納空間的第一表面和暴露于下殼的外部區(qū)域的第二表 面;將雙電層電容器單元安裝在容納空間中,從而使雙電層電容器單元與第一外端和第二 外端的暴露于容納空間的第一表面電連接;在下殼上安裝上蓋以覆蓋容納空間。所述方法還包括形成粘合層以覆蓋外殼與第一外端和第二外端之間的界面的步 驟。
下殼的形成可通過插入注塑成型來執(zhí)行。所述方法還可包括在容納空間的各個角中形成密封部的步驟。密封部可通過插入注塑成型與下殼一體地形成。密封部可通過雙注塑成型與下殼獨立地形成。第一外端和第二外端與雙電層電容器單元之間的連接可通過焊接或超聲焊接執(zhí) 行。在下殼上安裝上蓋的步驟可通過焊接或超聲焊接執(zhí)行。
通過下面結合附圖的詳細描述,本發(fā)明的上述和其它方面、特征和其它優(yōu)點將會 更清楚地被理解,其中圖IA是根據本發(fā)明實施例的貼片型雙電層電容器的示意性剖視圖;圖IB是根據本發(fā)明另一實施例的貼片型雙電層電容器的示意性透視圖;圖2A是沿線I-I'截取的圖IA中的貼片型雙電層電容器的示意性剖視圖;圖2B是根據本發(fā)明另一實施例的貼片型雙電層電容器的僅示出下殼的示意性剖 視圖;圖2C是根據本發(fā)明另一實施例的貼片型雙電層電容器的僅示出下殼的示意性剖 視圖;圖3A是根據本發(fā)明另一實施例的貼片型雙電層電容器的示意性剖視圖;圖3B是根據本發(fā)明實施例的貼片型雙電層電容器下殼的平面圖;圖4是根據本發(fā)明另一實施例的貼片型雙電層電容器的示意性剖視圖;圖5A是根據本發(fā)明另一實施例的貼片型雙電層電容器單元的示意性透視圖;圖5B是根據本發(fā)明實施例的貼片型雙電層電容器的示意性剖視圖;圖6A至圖6C是解釋根據本發(fā)明另一實施例的制造貼片型雙電層電容器的方法的 剖視圖;圖7A至圖7C是解釋根據本發(fā)明另一實施例的制造貼片型雙電層電容器的方法的 剖視圖。
具體實施例方式將參照附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。然而,本發(fā)明可以以許多不同的形 式來實施,且不應該解釋為局限于在這里所提出的實施例。相反,提供這些實施例使得本公 開將是徹底和完全的,并將本發(fā)明的范圍充分地傳達給本領域技術人員。在附圖中,為了清 晰起見,夸大了層和區(qū)域的厚度。在附圖中,相同的標號表示相同的元件,因此將省略對它 們的描述。圖IA是根據本發(fā)明實施例的貼片型雙電層電容器的示意性剖視圖。圖2A是沿圖 IA中的線I-I'截取的貼片型雙電層電容器的示意性剖視圖。參照圖IA和圖2A,根據本發(fā)明實施例的貼片型雙電層電容器100包括外殼110, 具有形成于其中的容納空間180且由絕緣樹脂形成;雙電層電容器單元160,設置于外殼 110的容納空間中。
外殼110包括埋置于其中的第一外端120a和第二外端120b。第一外端120a具有 暴露于容納空間180的第一表面121a和暴露于外殼110外部的第二表面122a,第二外端 120b具有暴露于容納空間180的第一表面121b和暴露于外殼110外部的第二表面122b。 即,第一外端120a和第二外端120b是用于連接外殼110的外部與容納空間180的內部的結構。可以通過插入注塑成型來將外殼110與第一外端120a和第二外端120b —體地形 成。例如,可以準備具有期望的外殼形狀的模具,可將第一外端和第二外端設置在模具中, 可將絕緣樹脂注入模具中以與第一外端120a和第二外端120b —體地形成外殼110。此時, 可以將第一外端和第二外端設置為使第一表面暴露于外殼的容納空間且第二表面暴露于 外殼的外部。雙電層電容器單元160設置在外殼110的容納空間中,并與暴露于容納空間180 的第一外端120a和第二外端120b的第一表面121a和121b電連接。第一外端120a和第 二外端120b的第二表面122a和122b可為用于將雙電層電容器單元160與外部電源電連 接的單元。根據本發(fā)明本實施例的貼片型雙電層電容器100可以包括粘合層115a和115b, 形成粘合層115a和115b是為了分別覆蓋外殼與第一外端120a和第二外端120b之間的界 面。更具體地講,參照圖IA和圖2A,可以形成粘合層115a和115b以分別覆蓋外殼與第一 外端120a的第二表面122a和第二外端120b的第二表面122b之間的界面。雖未示出,可以形成粘合層以覆蓋外殼與第一外端和第二外端的暴露于容納空間 的表面之間的界面。盡管外端120a和120b與外殼110形成一體,但由于這兩種材料之間的異質性 (heterogeneity),會出現小縫隙,電解質會通過所述小縫隙漏出。即,在制造和使用貼片型 雙電層電容器期間,當電解質漏出時,可靠性會降低,貼片型雙電層電容器的壽命會減少。因此,當粘合層115a和115b分別形成在外殼與第一外端和第二外端之間的界面 處時,可防止電解質漏出??梢杂铆h(huán)氧樹脂來形成粘合層。不特別限定環(huán)氧樹脂。例如,分子中具有兩個或更 多環(huán)氧基的多官能環(huán)氧樹脂,如雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚酚醛樹脂等,可以被用作環(huán)氧樹脂。 環(huán)氧樹脂可包括交聯劑。參照圖IA和圖2A,第一外端120a和第二外端120b可形成在外殼110的同一表面 111上。此外,雖未示出,第一外端和第二外端可分別形成在外殼的不同表面上。當第一外端和第二外端形成在同一表面111上時,可將貼片型雙電層電容器100 表面安裝(SMT)而沒有額外的結構。為實現這樣的結構,第一外端120a和第二外端120b及外殼110可形成一個平面。第一外端和第二外端的形成位置不具體限定,第一外端120a和第二外端120b可 形成在外殼的同一表面111的兩端。第一外端和第二外端可從外殼的同一表面111的兩端 分別延伸到連接到同一表面111的兩個側表面。當表面安裝貼片型雙電層電容器時,第一 外端和第二外端延伸到側表面的區(qū)域可以用于貼片型雙電層電容器的性能測試。圖IB是根據本發(fā)明另一實施例的貼片型雙電層電容器200的示意性透視圖。參 照圖1B,貼片型雙電層電容器200可包括第一外端220a和第二外端220b,第一外端220a和第二外端220b形成在外殼210的同一表面211上以位于同一表面211的中部。貼片型雙電層電容器200可包括粘合層215a和215b,形成粘合層215a和215b是 為了分別覆蓋外殼210與第一外端220a和第二外端220b之間的界面。參照圖2A,設置在外殼110的容納空間180中的雙電層電容器單元160與第一外 端120a和第二外端120b的暴露于容納空間的第一表面121a和121b電連接??赏ㄟ^焊接 或超聲焊接將雙電層電容器單元160與第一外端120a和第二外端120b的暴露于容納空間 180的第一表面121a和121b連接。雙電層電容器單元可包括第一和第二集流體130a和130b、分別與第一和第二集 流體130a和130b連接的第一和第二電極140a和140b以及形成在第一和第二電極140a 和140b之間的離子滲透分隔件150。第一和第二集流體130a和130b為用于將電信號分別傳輸到第一和第二電極140a 和140b的導電片,第一和第二集流體130a和130b可由導電聚合物、橡膠片或金屬箔形成。 在本實施例中,雙電層電容器單元160可通過集流體130a和130b與第一和第二外端120a 和120b電連接??梢砸赃@樣的方式適當地修改第一和第二集流體130a和130b的形狀以 使它們分別電連接到第一和第二外端120a和120b。雙電層電容器單元的形狀和尺寸會影 響這種修改。參照圖2A,第一集流體130a可具有用于連接第一外端120a的彎折部分,第一和第 二集流體130a和130b可分別直接連接到第一和第二外端120a和120b。雖未示出,第一和第二集流體可通過適當的連接元件分別電連接到第一和第二外端。此外,雖未示出,為防止短路可在外殼的一個表面和與所述表面接觸的第二集流 體130b之間形成絕緣層,其中,第一和第二外端120a和120b埋置在所述一個表面中。當雙電層電容器單元不包括第一和第二集流體130a和130b時,第一和第二電極 140a和140b可與第一和第二外端120a和120b的暴露于容納空間的第一表面電連接。第一和第二電極140a和140b可以由極化的電極材料形成。例如,可以使用具有 相對高的比表面積的活性炭??梢酝ㄟ^將主要含有粉末活性炭的電極材料制成固態(tài)片或將 電極材料漿粘附到第一和第二集流體130a和130b來制造第一和第二電極140a和140b。分隔件150可由離子可滲透穿過的多孔材料制成。例如,可以使用諸如聚丙烯、聚 乙烯或玻璃纖維等多孔材料。在本實施例中,外殼110可包括下殼IlOb和上蓋110a。下殼IlOb具有頂表面開 放的容納空間并包括埋置于其中的第一和第二外端120a和120b。上蓋IlOa安裝在下殼 IlOb上以覆蓋容納空間。可以通過焊接或超聲焊接將上蓋IlOa和下殼IlOb彼此結合。圖2A中的標號P 表示下殼和上蓋之間的結合區(qū)域。外殼110由絕緣樹脂形成。絕緣樹脂的例子可以包括聚苯硫醚(PPS)和液晶聚合 物(LCP)。因此,貼片型雙電層電容器100可在約240°C -270°C的高溫下執(zhí)行的表面安裝 (SMT)工藝期間保護內部結構。如上所述,根據本發(fā)明本實施例的貼片型雙電層電容器具有第一和第二外端120a 和120b埋置在外殼110中的結構。因此,提高了其空間利用效率。因此,可以提高安裝在貼片型雙電層電容器中的雙電層電容器單元的堆疊度(stacking degree) 0圖2B是根據本發(fā)明另一實施例的貼片型雙電層電容器的僅示出下殼IlOb的示意 性剖視圖。下面的描述將集中到與上述實施例中的組件不同的組件,將省略對相同組件的 重復描述。在本發(fā)明的本實施例中,第一和第二外端120a和120b埋置在外殼110中。第一外 端120a具有暴露于容納空間180的第一表面121a和暴露于外殼的外部的第二表面122a。 第二外端120b具有暴露于容納空間180的第一表面121b和暴露于外殼的外部的第二表面 122b。將第一和第二外端120a和120b與外殼110 —體地形成以使第一和第二外端120a 和120b埋置在外殼110中。然而,由于這兩種材料之間的異質性,會出現小縫隙,電解質會 通過所述小縫隙漏出。當制造和使用貼片型雙電層電容器期間電解質漏出時,貼片型雙電層電容器的可 靠性會降低,其壽命會減少。因此,可以以可延伸電解質漏出路徑這樣的方式來加寬外殼與第一和第二外端之 間的接觸面積。因此,第一和第二外端可形成為具有埋置區(qū)域延伸部D。埋置區(qū)域延伸部D的形狀 不限。參照圖2B,第一和第二外端以板形形成。在這種情況下,所述板形可以以這種方式彎 折,即,其一部分暴露于容納空間,其另一部分暴露于外部。因此,外殼中的第一和第二外端 的埋置區(qū)域可被延展(extend)。根據本發(fā)明本實施例的貼片型雙電層電容器可以包括粘合層,形成粘合層以覆蓋 外殼與第一外端和第二外端中的每個之間的界面。參照圖2B,貼片型雙電層電容器可以包 括第一粘合層115a和115b及第二粘合層116a和116b,形成粘合層115a和115b是為了 分別覆蓋外殼與第一外端120a和第二外端120b的第二表面122a和122b之間的界面,形 成粘合層116a和116b是為了分別覆蓋外殼與第一外端120a和第二外端120b的第一表面 121a和121b之間的界面。此外,貼片型雙電層電容器可包括將與上蓋IlOa結合的形成在下殼IlOb的結合 區(qū)域上的第三粘合層117。圖2C是根據本發(fā)明另一實施例的貼片型雙電層電容器的僅示出下殼IlOb的示意 性剖視圖。下面的描述將集中到與上述實施例中的組件不同的組件,將省略對相同組件的 重復描述。參照圖2C,第一外端具有暴露于容納空間180的第一表面121a和暴露于外部的第 二表面122a,第二外端具有暴露于容納空間180的第一表面121b和暴露于外部的第二表面 122b。第一和第二外端具有埋置區(qū)域延伸部D??梢砸愿鞣N形狀形成埋置區(qū)域延伸部D,從 而可以延展與外殼的接觸面積。圖3A是根據本發(fā)明另一實施例的貼片型雙電層電容器100的示意性剖視圖,圖3B 是根據本發(fā)明實施例的貼片型雙電層電容器的下殼IlOb的平面圖。下面的描述將集中到 與上述實施例中的組件不同的組件,將省略對相同組件的重復描述。參照圖3A和圖3B,根據本發(fā)明本實施例的貼片型雙電層電容器100包括外殼110 和雙電層電容器單元160。外殼110具有形成于其中的容納空間180,并包括形成于容納空間180的各個角的密封部170,并且外殼110由絕緣樹脂形成。雙電層電容器單元160設置 在外殼110的容納空間180中。可通過注入絕緣樹脂來形成密封部170,從而使其中埋置有第一和第二外端120a 和120b的下殼IlOb通過插入注塑成型等與密封部170 —體地成型。在這種情況下,可用 與下殼IlOb的絕緣樹脂相同的絕緣樹脂形成密封部170。除了上述的密封部170和下殼IlOb —體地成型的結構外,還可與下殼IlOb獨立 地通過雙注塑成型在下殼IlOb內的容納空間180的各個角中形成密封部170。在這種情況 下,可用與下殼IlOb的絕緣樹脂相同的絕緣樹脂形成密封部170,但也可用與下殼IlOb的 絕緣樹脂不同的絕緣樹脂形成密封部170??赏ㄟ^焊接或超聲焊接將包括密封部170的下殼IlOb結合到上蓋110a。圖3A中 的標號P表示上蓋IlOa和包括密封部170的下殼IlOb之間的結合區(qū)域。根據本發(fā)明的本實施例,由于密封部170形成在下殼IlOb內的容納空間180的各 個角中,可將結合到上蓋IlOa的下殼IlOb的焊接表面最大化。因此,可將貼片型雙電層電 容器100內的電解質可漏到外面的可能性最小化以強化密封性能。此外,由于密封部170以上述方式形成,可加寬在下殼IlOb和上蓋IlOa之間的結 合區(qū)域P,即,下殼IlOb和上蓋IlOa之間的焊接區(qū)域。然后,可將下殼IlOb和上蓋IlOa之 間的結合力最大化以提高最終產品的耐久性。圖4是根據本發(fā)明另一實施例的貼片型雙電層電容器300的示意性剖視圖。下面 的描述將集中到與上述實施例中的組件不同的組件,將省略對相同組件的重復描述。參照圖4,根據本發(fā)明本實施例的雙電層電容器具有這樣的結構,其中,連續(xù)堆疊 一個或一個以上的第一和第二集流體對、一個或一個以上的第一和第二電極對以及一個或 一個以上的分隔件。由于雙電層電容器具有高的空間利用效率,因此雙電層電容器可包括 堆疊于其中的多個雙電層電容器單元。更具體地講,一級第一和第二集流體331a和331b分別連接到第一和第二外端 320a和320b。一級第一集流體331a連接到一級第一電極341a,一級第二集流體331b連接 到一級第二電極341b,一級離子滲透分隔件351形成在一級第一和第二電極341a和341b 之間,從而形成一個單位單元。一級第一集流體331a連接到二級第一電極342a,二級第二集流體332b連接到二 級第二電極342b,二級離子滲透分隔件352形成在二級第一和第二電極342a和342b之間, 從而形成另一單位單元。二級第二集流體332b被彎折以與第二外端320b電連接。二級第二集流體332b連接到三級第二電極343b,二級第一集流體332a連接到三 級第一電極343a,三級離子滲透分隔件353形成在三級第一和第二電極343a和343b之間, 從而形成另一單位單元。二級第一集流體332a被彎折以與第一外端320a電連接。如同在本實施例中,可堆疊多個單位單元以獲得高容量。雖未示出,可將絕緣材料 應用到單位單元多層結構的外部上以防止不期望的短路。在本發(fā)明本實施例中,第一和第二外端320a和320b被埋置在外殼的一個表面311 上。然而,由于第一和第二外端320a和320b具有比外殼的厚度大的厚度,因此它們凸出到 外殼的外部。此外,根據本發(fā)明本實施例的貼片型雙電層電容器可以包括粘合層315a和315b,形成粘合層315a和315b是為了分別覆蓋外殼與第一外端和第二外端之間的界面。圖5A是根據本發(fā)明另一實施例的貼片型雙電層電容器單元460的示意性透視圖, 圖5B是根據本發(fā)明實施例的貼片型雙電層電容器400的示意性剖視圖。下面的描述將集 中到與上述實施例中的組件不同的組件,將省略對相同組件的重復描述。參照圖5A和圖5B,根據本發(fā)明本實施例的雙電層電容器單元460具有第一和第二 電極被卷繞的結構。更具體地講,順序堆疊第一電極440a、第一分隔件450a、第二電極440b 和第二分隔件450b,將多層結構卷繞以形成雙電層電容器單元460。第一和第二電極440a 和440b分別連接到第一和第二集流體430a和430b。雙電層電容器單元460設置在外殼410的容納空間中,第一和第二集流體430a和 430b被彎折以分別與第一和第二外端420a和420b電連接。在本實施例中,第一和第二外端420a和420b被埋置在外殼的一個表面411中。然 而,然而,由于第一和第二外端420a和420b具有比外殼的厚度大的厚度,因此它們凸出到 外殼的容納空間。此外,根據本發(fā)明本實施例的貼片型雙電層電容器可以包括粘合層415a和415b, 形成粘合層415a和415b是為了分別覆蓋外殼與第一外端和第二外端之間的界面。圖6A至圖6C是解釋根據本發(fā)明另一實施例的制造貼片型雙電層電容器的方法的 剖視圖。參照圖6A,形成具有開放的容納空間180且包括埋置在其中的第一和第二外端 120a和120b的下殼110b。第一外端120a具有暴露于容納空間180的第一表面121a和暴 露于下殼IlOb的外部的第二表面122a,第二外端120b具有暴露于容納空間180的第一表 面121b和暴露于下殼IlOb的外部的第二表面122b。形成下殼IlOb的工藝不具體限定,只要絕緣樹脂及第一和第二外端可一體地成 型,從而第一和第二外端埋置在絕緣樹脂中。例如,可應用插入注塑成型。更具體地講,將第一和第二外端設置在具有期望的下殼形狀的模具中,將絕緣樹 脂注入到模具中。注入到模具中的絕緣樹脂通過冷卻或交聯在模具中與第一外端和第二外 端硬化在一起。即使以與絕緣樹脂不同的材料形成第一和第二外端,也通過插入注塑成型 將絕緣樹脂與第一和第二外端一體化。之后,形成粘合層以分別覆蓋外殼與第一和第二外端之間的界面。參照圖6A,可形 成粘合層115a和115b以分別覆蓋外殼與第一和第二外端的第二表面122a和122b之間的 界面。雖未示出,可形成粘合層以覆蓋外殼與第一和第二外端的第一表面121a和121b之 間的界面。參照圖6B,雙電層電容器單元160可被安裝在容納空間中以與暴露于下殼1 IOb的 容納空間的第一和第二外端120a和120b的第一表面121a和121b電連接。如上所述,雙電層電容器單元可包括第一和第二集流體130a和130b、分別連接到 第一和第二集流體130a和130b的第一和第二電極140a和140b以及形成在第一和第二電 極140a和140b之間的離子滲透分隔件150。第一和第二集流體130a和130b電連接到暴 露于容納空間的第一和第二外端120a和120b的第一表面,第一集流體130a具有彎折形 狀??赏ㄟ^焊接或超聲焊接將第一和第二外端120a和120b分別連接到第一和第二集流體130a和130b。例如,可以應用電阻焊接或電弧焊接。參照圖6C,在下殼IlOb上安裝上蓋IlOa以覆蓋容納空間。然后,向其中安裝有雙 電層電容器單元的下殼IlOb填充電解質。在這種情況下,可以使用水電解質或非水電解質 作為電解質??赏ㄟ^形成粘合層(未示出)來執(zhí)行在下殼IlOb上的上蓋IlOa的安裝。S卩,將 粘合層涂覆到下殼IlOb的區(qū)域P,將上蓋IlOa安裝在區(qū)域P上以與下殼IlOb結合??蛇x擇地,可通過焊接或超聲焊接執(zhí)行在下殼IlOb上的上蓋IlOa的安裝。例如, 可以應用電阻焊接或電弧焊接。通過這樣的工藝,可提高下殼和上蓋之間的氣密性以保護外殼的內部元件。圖7A至圖7C是解釋根據本發(fā)明另一實施例的制造貼片型雙電層電容器的方法的 剖視圖。下面的描述將集中到與上述實施例中的組件不同的組件,將省略對相同組件的重 復描述。參照圖7A,形成下殼110b。下殼IlOb包括埋置于其中的第一和第二外端120a和 120b、頂表面開放的容納空間180以及形成在容納空間180的各個角中的密封部170。形成第一和第二外端120a和120b以及下殼IlOb的工藝不限,只要絕緣樹脂及第 一和第二外端可一體地成型,從而第一和第二外端120a和120b埋置在絕緣樹脂中。例如, 可應用插入注塑成型。此時,在下殼IlOb的插入注塑成型過程中,形成在下殼IlOb的容納空間180的各 個角中的密封部170可與下殼IlOb —體地形成。可選擇地,與上述工藝不同,可通過雙注塑成型獨立地形成密封部170和下殼 IlOb0在這種情況下,可用相同的絕緣樹脂或不同的絕緣樹脂形成密封部170和下殼110b。參照圖7B,將雙電層電容器單元160安裝在容納空間180中,以與暴露于下殼 IlOb的容納空間180的第一和第二外端120a和120b的第一表面121a和121b電連接。
在將雙電層電容器單元160安裝在下殼1 IOb中之后,用電解質填充容納空間180。 在這種情況下,可將水電解質或非水電解質用作電解質。參照圖7C,將上蓋IlOa安裝在包括密封部170的下殼IlOb上以覆蓋容納空間 180??赏ㄟ^焊接或超聲焊接來執(zhí)行在包括密封部170的下殼IlOb上安裝上蓋110a。 例如,可應用電阻焊接或電弧焊接。通過這樣的工藝,可提高下殼IlOb和上蓋IlOa之間的 氣密性以保護外殼110的內部元件。根據本發(fā)明的本實施例,由于密封部170形成在下殼IlOb中,可將上蓋IlOa和下 殼IlOb之間的結合面積最大化。因此,由于可防止下殼IlOb內的電解質漏到外部,因此可 提高密封性能,從而提高最終產品的耐久性。在根據本發(fā)明實施例的貼片型雙電層電容器中,由于外殼和外端一體地形成,空 間利用效率高。因此,可減小雙電層電容器的尺寸和重量并提高容量。此外,貼片型雙電 層電容器可進行表面安裝而無需額外的結構??梢詰美煤附臃椒ǖ募b(collective mounting)技術來簡化表面安裝工藝。此外,由于可延展外殼與第一和第二外端之間的接觸面積,因此可增大電解質漏 出路徑。此外,可在第一和第二外端與外殼之間的界面處形成粘合層。因此,可防止電解質漏出。此外,當下殼成型時,由于密封部形成在容納空間的各個角中,因此可使結合到上 蓋的下殼的焊接表面最大化。因此,由于可防止外殼內的電解質漏到外部,因而可強化密封 性能。因此,可提高最終產品的耐久性。盡管已經結合示例性實施例示出并描述了本發(fā)明,但本領域技術人員應該清楚的 是,在不脫離由權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可作出修改和改變。
權利要求
一種貼片型雙電層電容器,所述貼片型雙電層電容器包括外殼,包括形成于外殼中的容納空間,外殼由絕緣樹脂形成;第一外端,埋置在外殼中,第一外端包括暴露于容納空間的第一表面和暴露于外殼外部的第二表面;第二外端,埋置在外殼中,第二外端包括暴露于容納空間的第一表面和暴露于外殼外部的第二表面;雙電層電容器單元,設置在容納空間中以與第一外端和第二外端的第一表面電連接。
2.如權利要求1所述的貼片型雙電層電容器,其中,第一外端和第二外端通過插入注 塑成型埋置在外殼中。
3.如權利要求1所述的貼片型雙電層電容器,其中,第一外端和第二外端具有埋置區(qū) 域延伸部分。
4.如權利要求1所述的貼片型雙電層電容器,其中,絕緣樹脂為聚苯硫醚或液晶聚合物。
5.如權利要求1所述的貼片型雙電層電容器,所述貼片型雙電層電容器還包括粘合 層,形成粘合層以分別覆蓋外殼與第一外端和第二外端之間的界面。
6.如權利要求5所述的貼片型雙電層電容器,其中,形成粘合層以分別覆蓋外殼與第 一外端和第二外端的第二表面之間的界面。
7.如權利要求5所述的貼片型雙電層電容器,其中,形成粘合層以分別覆蓋外殼與第 一外端和第二外端的第一表面之間的界面。
8.如權利要求5所述的貼片型雙電層電容器,其中,粘合層包括環(huán)氧樹脂。
9.如權利要求1所述的貼片型雙電層電容器,其中,第一外端和第二外端形成在外殼 的同一表面上。
10.如權利要求1所述的貼片型雙電層電容器,其中,第一外端和第二外端形成在外殼 的同一表面的兩端。
11.如權利要求1所述的貼片型雙電層電容器,其中,第一外端和第二外端形成在外殼 的同一表面上,以位于所述表面的中部。
12.如權利要求1所述的貼片型雙電層電容器,其中,外殼還包括形成于容納空間的各 個角中的密封部。
13.如權利要求1所述的貼片型雙電層電容器,其中,外殼包括下殼,具有頂表面開放的容納空間,第一外端和第二外端埋置在下殼中;上蓋,安裝在下殼上以覆蓋容納空間。
14.如權利要求1所述的貼片型雙電層電容器,其中,外殼包括下殼,具有頂表面開放的容納空間和形成于容納空間的各個角中的密封部,第一外端 和第二外端埋置在下殼中;上蓋,安裝在具有密封部的下殼上以覆蓋容納空間。
15.如權利要求13所述的貼片型雙電層電容器,其中,下殼和上蓋通過焊接或超聲焊 接彼此結合。
16.如權利要求14所述的貼片型雙電層電容器,其中,密封部通過插入注塑成型與下 殼一體地形成。
17.如權利要求14所述的貼片型雙電層電容器,其中,密封部通過雙注塑成型與下殼 獨立地形成。
18.如權利要求14所述的貼片型雙電層電容器,其中,密封部和下殼由相同的絕緣樹 脂或不同的絕緣樹脂形成。
19.如權利要求1所述的貼片型雙電層電容器,其中,雙電層電容器單元包括第一集 流體和第二集流體;第一電極和第二電極,分別連接到第一集流體和第二集流體;離子滲 透分隔件,形成在第一電極和第二電極之間。
20.如權利要求1所述的貼片型雙電層電容器,其中,第一外端和第二外端的第一表面 通過焊接或超聲焊接與雙電層電容器單元連接。
21.如權利要求1所述的貼片型雙電層電容器,其中,雙電層電容器單元包括連續(xù)堆 疊的一個或一個以上的第一集流體和第二集流體對、一個或一個以上的第一電極和第二電 極對以及一個或一個以上的分隔件。
22.如權利要求1所述的貼片型雙電層電容器,其中,雙電層電容器單元是通過卷繞第 一電極和第二電極形成的。
23.一種制造貼片型雙電層電容器的方法,所述方法包括如下步驟形成具有開放的容納空間的下殼,第一外端和第二外端埋置于外殼中,第一外端和第 二外端分別具有暴露于容納空間的第一表面和暴露于下殼的外部區(qū)域的第二表面;將雙電層電容器單元安裝在容納空間中,從而使雙電層電容器單元與第一外端和第二 外端的暴露于容納空間的第一表面電連接; 在下殼上安裝上蓋以覆蓋容納空間。
24.如權利要求23所述的方法,所述方法還包括形成粘合層以覆蓋外殼與第一外端和 第二外端之間的界面的步驟。
25.如權利要求23所述的方法,其中,下殼的形成是通過插入注塑成型來執(zhí)行的。
26.如權利要求23所述的方法,所述方法還包括在容納空間的各個角中形成密封部的步驟。
27.如權利要求26所述的方法,其中,密封部是通過插入注塑成型與下殼一體地形成的。
28.如權利要求26所述的方法,其中,密封部是通過雙注塑成型與下殼獨立地形成的。
29.如權利要求23所述的方法,其中,第一外端和第二外端與雙電層電容器單元之間 的連接是通過焊接或超聲焊接執(zhí)行的。
30.如權利要求23所述的方法,其中,在下殼上安裝上蓋的步驟是通過焊接或超聲焊 接執(zhí)行的。
全文摘要
一種貼片型雙電層電容器及其制造方法,所述貼片型雙電層電容器包括外殼,包括形成于外殼中的容納空間,外殼由絕緣樹脂形成;第一外端,埋置在外殼中,第一外端包括暴露于容納空間的第一表面和暴露于外殼外部的第二表面;第二外端,埋置在外殼中,第二外端包括暴露于容納空間的第一表面和暴露于外殼外部的第二表面;雙電層電容器單元,設置在容納空間中以與第一外端和第二外端的第一表面電連接。
文檔編號H01G9/08GK101944440SQ201010003399
公開日2011年1月12日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權日2009年7月6日
發(fā)明者樸東燮, 李圣鎬, 李相均, 趙英洙, 鄭昌烈, 鄭玄喆 申請人:三星電機株式會社