覆膜电子器件的制造方法和制造设备技术

在真空容器（２）中，容纳电池元件（１１）并具有开口（１２ａ）的袋状层压膜（１２）在与电池元件（１１）的两个主表面（１１ａ）相对应的位置处被挤压，且电池元件（１１）具有经由分离器堆叠的正极层和负极层。真空容器（２）中的压力被减小。在保持真空容器（２）中的压力减小的情况下通过开口（１２ａ）将电解溶液（２０）从电解溶液供应管线（４）灌注到袋状层压膜（１２）中，直到整个电池元件（１１）浸没在电解溶液（２０）中。增加真空容器（２）中被减小的压力，以使电池元件（１１）通过压差吸收电解溶液（２０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及覆膜电子器件的制造方法和制造设备，所述电子器件为容纳在层压膜 中的以电池或电容器为代表的电子器件元件。
技术介绍
以电池和电解电容器为代表的电子器件通过下述方法制造而成填充由金属等制 成并包括具有电解溶液的电极群的壳体，随后密封壳体，其中该电极群为电子器件元件。通常，直立放置的壳体由预定量的电解溶液填充，并长时间静置，以允许电解溶液 逐渐渗入电极群中的间隔。然而，由于电极群通常由密集堆叠的电极板制成，因此需要时间 允许电解溶液渗入电极群中的间隔。壳体例如需要静置一整天，以便电解溶液渗入位于它 自身上的电极之间的间隔。这意味着生产效率非常低。此外，由于电解溶液被吸收得非常慢，如果所需量的电解溶液一次被供给到壳体 中，则电解溶液将溢出壳体。适合处理这种情形的方法包括其中将水密盖放置在壳体的开 口上并用预定量的电解溶液填充所述壳体的方法。然而，这种方法涉及逐一将盖子放置在 壳体上，使得难以提高制造效率。日本专利No. 3467135披露了意图解决这种问题的电解溶液填充方法。该方法使 壳体的开口减压，用电解溶液填充开口以临时形成储液池，利用电解溶液填充减压的壳体， 允许电解溶液渗入电极群中的间隔，然后增加壳体中的压力，使得储液池中的电解溶液渗 入电极群中的间隔。通过一次性使壳体减压，该方法从电极群中的间隔中排出空气，使得空气将不会 防止电解溶液的渗入。在产生其中电极能够容易地渗入所述间隔的条件之后，该方法用电 解溶液填充壳体。随后，该方法进一步对壳体进行加压，使得储液池中的电解溶液进行渗 透。减压和加压的结合不仅减少了吸收电解溶液所需要的时间，而且防止电解溶液在压力 释放时飞溅。
技术实现思路
除了使用金属壳体的电子器件之外，已经开发了使用层压材料用作外壳的覆膜电 子器件，其中层压材料为通过层压铝或类似物的金属层和经由层压层的热熔树脂层形成的 薄膜。通常，层压材料具有其中铝或类似物的薄金属层具有由薄树脂层覆盖的两个侧部的 结构。层压材料耐酸并且耐碱，并且是轻质、柔性的。然而，与金属壳体不同，用于覆膜电子器件的层压膜具有柔性。即，容易变形的层 压膜存在金属壳体不会遇到的问题，即，在用电解溶液填充时难以变形。灌注到层压膜开口中的电解溶液流入到电子器件元件的主表面和层压膜之间， 而不在开口处形成蓄积池。这是由于层压膜是柔性的。因此，实际上不能采用日本专利 No. 3467135中披露的方法，其中，该方法通过蓄积池临时将电子器件元件与外界密封，并且 通过电子器件元件和外界之间的压差使形成蓄积池的电解溶液注入电子器件元件中。此外，电解溶液不能以均勻的速度注入到电极群中，而是基于将要被注入的区域 而不定期地被注入。由于由层压膜的弹性引起的层压膜表面中的皱折，出现电解溶液的不 定期注入。此外，电解溶液的不定期注入在正极层和负极层之间具有较低离子导电率的表 面、区域上局部产生，从而导致电池的电性能特征降低。此外，由于层压膜容易变形，这使得 电极层之间的结合力弱，因此不定期的注入会使分离器出现褶皱。考虑到上述情况，本专利技术的目的是提供一种用于覆膜电子器件的制造方法和制造 设备，其中所述制造方法和设备能够在短时间内用电解溶液填充覆膜电子器件，而不会在 注入电解溶液时引起不定期的注入或在分离器中产生褶皱。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种覆膜电子器件的制造方法，所述方法包括 以下步骤在真空容器中通过在与发电元件的两个主表面相对应的位置处挤压袋状层压膜 来保持所述袋状层压膜，所述袋状层压膜容纳发电元件并且具有开口，且发电元件具有经 由分离器堆叠的正极层和负极层；减小真空容器中的压力；在保持真空容器中的压力减小 的情况下，电解溶液通过开口被灌注到袋状层压膜中，直到电解溶液的水平面变得比发电 元件的顶端高；以及增加真空容器中被减小的压力。本专利技术使得能够在短时间内用电解溶液填充层压膜，而不会在分离器中产生褶 皱。附图说明图1为示出根据本专利技术的用于用电解溶液填充覆膜电池的填充设备的结构的示 意图；图2为示出根据本专利技术的保持装置的示例的截面图；图3为示出根据本专利技术的保持装置的另一个示例的透视图；图4为示出了电池元件的主表面和边缘表面的电池元件的示意性透视图；图5为示出填充所需要的时间和吸入元件中的电解溶液的量之间的关系的图示， 其中主表面上的推力用作参数；图6A为作为本专利技术的应用示例的覆膜电子器件的透视图；图6B为作为本专利技术的另一个应用示例的覆膜电子器件的正视图；图6C为当沿主表面方向观看时容纳在层压膜中的电池元件的示意图，以图示电 解溶液的蓄积条件；图7为分成四个区域的电池元件的示意图，电解溶液通过对应的四个边缘表面渗 入到这四个区域中；图8A为图示在填充的最后阶段如何通过边缘表面吸收电解溶液的示意图；图8B为示出在吸收蓄积在底部的电解溶液之前如何已经吸收蓄积在顶部和两侧 的电解溶液的示意图；图8C为示出在吸收完蓄积在底部的电解溶液之后如何正在吸收蓄积在顶部和两 侧的电解溶液的示意图；图9为示出用于将电解溶液供给至容纳多个电池元件的袋状层压膜的系统的示 例的示意5图10为示出用于将电解溶液供给至容纳多个电池元件的袋状层压膜的系统的另 一个示例的示意图；图11为示出用于将电解溶液供给至容纳多个电池元件的袋状层压膜的系统的另 一个示例的示意图；图12为示出用于将电解溶液供给至容纳多个电池元件的袋状层压膜的系统的另 一个示例的示意图；图13为示出用于将层压膜保持为打开状态的机构的示例的示意图；图14A为示出用于将层压膜保持为打开状态的机构的另一个示例的示意图；图14B为图示图14A中示出的机构中的卡爪的结构和移动方向的示意图；图15A为示出用于将层压膜保持为打开状态的机构的另一个示例的示意图；图15B为图示图15A中示出的机构中的卡爪的结构和移动方向的示意图；图16为示出用于清洁层压膜的将要被热熔化的部分的机构的示例的示意图；图17为示出用于清洁层压膜的将要被热熔化的部分的机构的另一个示例的示意 图；以及图18为图示根据本专利技术的用于覆膜电子器件的制造方法的流程图。 具体实施例方式接下来，将参照附图描述本专利技术的实施例。图1为示出根据本专利技术的用于用电解溶液填充覆膜电池的填充设备的结构的示 意图。(覆膜电池)首先，将概述根据本实施例的覆膜电池10的结构。覆膜电池10包括电池元件11、安装在电池元件11上的正极集电器和负极集电器、 由一片层压膜12制成并容纳电池元件11和电解溶液20的外壳、连接至正极集电器的正极 接头、以及连接至负极集电器的负极接头。电池元件11包括经由分离器交替堆叠的多个正极板和负极板。在这里，关于电池元件11，垂直于堆叠方向的表面将称为主表面11a，而平行于堆 叠方向的表面将被称为边缘表面11b，如图4所示。每个正极板由涂覆有正电极的铝箔制成，而每个负极板由涂覆有负电极的铜箔制 成。从堆叠区域延伸的延长带没有涂覆有电极材料。来自正极板的延长带通过超声波焊接 结合在一起，并且来自负极板的延长带也通过超声波焊接结合在一起，以分别形成作为继 电器的正极集电器和负极集电器。同时，也通过超声波焊接，正极接头连接至正极集电器， 而负极接头连接至负极集电器。通过沿电池元件11的厚度方向从两侧将电池元件11夹在中间而将一片层压膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种覆膜电子器件的制造方法，包括以下步骤：在真空容器中通过在与发电元件的两个主表面相对应的位置处挤压袋状层压膜来保持所述袋状层压膜，所述袋状层压膜容纳所述发电元件并且具有开口，所述发电元件具有经由分离器堆叠的正极层和负极层；减小所述真空容器中的压力；在保持所述真空容器中的压力减小的情况下，电解溶液通过所述开口被灌注到所述袋状层压膜中，直到所述电解溶液的水平面变得比所述发电元件的顶端高；以及增加所述真空容器中被减小的压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：志村健一，本桥裕太，高山元，渡边正司，
申请(专利权)人：NEC能源元器件株式会社，日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]