CN101620937A - 高效能储能元件的封装结构 - Google Patents

Abstract

一种高效能储能元件的封装结构，包括储能元件、第一金属基板、第二金属基板、以及绝缘覆层。第一金属基板平行配置于储能元件的上表面且第一金属基板的一侧向外延伸至储能元件之外以作为第一导电电极。第二金属基板平行配置于储能元件的下表面且第二金属基板的一侧以相对于第一金属基板延伸的方向向外延伸至储能元件之外以作为第二导电电极。绝缘覆层包覆于储能元件、第一金属基板、以及第二金属基板外以使第一及第二导电电极露出。储能元件以夹入中间的型式夹于第一与第二金属基板之间。

Description

高效能储能元件的封装结构

技术领域

本发明有关一种封装结构，特别是有关一种高效能储能元件的封装结构。

背景技术

电能的储存部件在我们的生活中占了重要的一部分，例如用于电路中的电容以及用于可携式装置的电池之类的元件，电能储存部件影响了电子装置的执行效能以及作业时间，而性能和可靠性是每个设计所要求的。

在过去，备份电源的解决方案就是电池，主要是铅酸电池。而现在有更多的选择来满足备份电源的需求，包括锂离子、镍氢电池等先进的电池技术、燃料电池、太阳能电池以及双层电容等。

锂离子、镍氢电池和其它电池技术在提供可靠的能量储存解决方案上已取得很大进步。它们已在许多设计中得到应用，并解决了以往的许多成本问题，但仍面临着与使用铅酸电池时一样的问题，即所有这些技术都是基于化学反应，它们的使用寿命有限并受温度的限制，而且对大电流的需求也会直接影响它们的使用寿命。因此，这些电池技术在持久性和可靠应用方面还面临着一些挑战。

超级电容，或者称为电化学双层电容(EDLC)，与电解电容相比，具有非常高的功率密度和实质的能量密度。在过去几年，这些元件已应用在消费电子、工业和汽车等许多领域。如今，已有超级电容是功率密度高达20kW/kg的超高功率元件，超级电容的尺寸非常紧凑(小的超级电容通常只有邮票大小或者更小)，但它们可储存的能量比传统电容要高得多，大多数超级电容的容量用法拉(F)标定，通常在1F到5,000F之间，而且放电速度可以很快也可以很慢。它们的使用寿命非常长，可被设计成用于终端产品的整个生命周期。

未来如超级电容及磁电容这类的高效能储能元件会更为广泛地应用在许多领域上，因此，提出一种储能元件的封装结构是有其实际需求。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种高效能储能元件的封装结构。

依据本发明的高效能储能元件的封装结构包括储能元件、第一金属基板、第二金属基板、以及绝缘覆层。第一金属基板平行配置于储能元件的上表面且第一金属基板的一侧向外延伸至储能元件之外以作为第一导电电极。第二金属基板平行配置于储能元件的下表面且第二金属基板的一侧以相对于第一金属基板延伸的方向向外延伸至储能元件之外以作为第二导电电极。绝缘覆层包覆于储能元件、第一金属基板、以及第二金属基板外以使第一及第二导电电极露出。储能元件以夹入中间的型式夹于第一与第二金属基板之间。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点能更明显易懂，以下将配合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，其中：

图1A是绘示依照本发明第一个实施例的一种储能元件封装结构的侧视剖面图。

图1B是绘示依照本发明第一个实施例的一种储能元件封装结构的俯视图。

图2A是绘示依照本发明第二个实施例的一种储能元件封装结构的侧视剖面图。

图2B是绘示依照本发明第二个实施例的一种储能元件封装结构的俯视图。

图3A是绘示依照本发明第三个实施例的一种储能元件封装结构的侧视剖面图。

图3B是绘示依照本发明第三个实施例的一种储能元件封装结构的俯视图。

图4是绘示依照本发明第四个实施例的一种储能元件封装结构的侧视剖面图。

具体实施方式

接下来请参照本发明较佳实施例的详细说明，其中所提到的范例会连同附图一同进行说明。在任何可能的情况下，附图及说明中所使用的相同标号都代表了相同或类似的部件。

本发明中的储能元件是一种高效能的储能元件，如超级电容及磁电容等，小(微)型的电容可做到如邮票或者更小的尺寸。图1A是绘示依照本发明第一个实施例的一种储能元件封装结构的侧视剖面图。此储能元件封装结构包括储能元件110、第一基板130、第二基板150、以及绝缘覆层170。第一基板130及第二基板150是使用绝缘材质，储能元件110是以夹入中间的型式夹在第一基板130及第二基板150之间。第一基板130平行配置于储能元件110的上表面且长度大于储能元件110，第一基板130的一侧向外延伸至储能元件110之外，而另一侧可与储能元件110侧边切齐或位于相近的位置。第一基板130与储能元件110接触面镀有金属层以作为第一导电电极185。

以类似于第一基板130的配置方式，第二基板150平行配置于储能元件110的下表面且长度大于储能元件110，第二基板150的一侧以相对于第一基板130延伸的方向向外延伸至储能元件110之外，而另一侧可与储能元件110侧边切齐或位于相近的位置，第二基板150与储能元件110接触面镀有金属层以作为第二导电电极195。除了露出第一导电电极185及第二导电电极195作为外部应用的电极，绝缘覆层170包覆在储能元件110、第一基板130、以及第二基板150之外部，绝缘覆层170的封装型式是使第一导电电极185及第二导电电极195露出作为外部应用的电极并呈相向型式。

其中，第一导电电极185的线宽与第一基板130的宽度相近，第二导电电极195的线宽与第二基板150的宽度相近。第一导电电极185可作为外部应用的正电极，第二导电电极195可作为外部应用的负电极，值得注意的是，此正负电极是平面式电极。

图1B是绘示依照本发明第一个实施例的一种储能元件封装结构的俯视图。俯视此封装结构时仅可看到斜线部分的绝缘覆层170、第二基板150、以及第一导电电极185。

在其它可能的实施例中，第一基板130及第二基板150可使用金属材质，如此一来，第一基板130及第二基板150与储能元件110的接触面不需镀上金属即可作为导电电极。

图2A是绘示依照本发明第二个实施例的一种储能元件封装结构的侧视剖面图。此储能元件封装结构包括储能元件210、第一金属基板230、第二金属基板250、以及绝缘覆层270(斜线部分)。储能元件210是以夹入中间的型式夹在第一金属基板230及第二金属基板250之间。第一金属基板230平行配置于储能元件210的上表面且长度大于储能元件210，第一金属基板230的一侧向外延伸至储能元件210之外以作为第一导电电极285，而另一侧可与储能元件210侧边切齐或位于相近的位置。

以类似于第一金属基板230的配置方式，第二金属基板250平行配置于储能元件210的下表面且长度大于储能元件210，第二金属基板250的一侧以相对于第一金属基板230延伸的方向向外延伸至储能元件210之外以作为第二导电电极295，而另一侧可与储能元件210侧边切齐或位于相近的位置。绝缘覆层270包覆在储能元件210、第一金属基板230、以及第二金属基板250之外部，绝缘覆层270的封装型式是使第一导电电极285及第二导电电极295露出作为外部应用的电极并呈相背型式。

其中，第一导电电极285的线宽与第一金属基板230的宽度相近，第二导电电极295的线宽与第二金属基板250的宽度相近。第一导电电极285可作为外部应用的正电极，第二导电电极295可作为外部应用的负电极，值得注意的是，此正负电极是平面式电极。

图2B是绘示依照本发明第二个实施例的一种储能元件封装结构的俯视图。俯视此封装结构时仅可看到斜线部分的绝缘覆层270以及第二导电电极295。

图3A是绘示依照本发明第三个实施例的一种储能元件封装结构的侧视剖面图。此储能元件封装结构包括储能元件310、第一金属基板330、第二金属基板350、以及绝缘覆层370。储能元件310是以夹入中间的型式夹在第一金属基板330及第二金属基板350之间。第一金属基板330平行配置于储能元件310的上表面且长度大于储能元件310，第一金属基板330的一侧向外延伸至储能元件310之外以作为第一导电电极385，而另一侧可与储能元件310侧边切齐或位于相近的位置。

以类似于第一金属基板330的配置方式，第二金属基板350平行配置于储能元件310的下表面且长度大于储能元件310，第二金属基板350的一侧向外延伸至储能元件310之外以作为第二导电电极395，而另一侧可与储能元件310侧边切齐或位于相近的位置，第一金属基板330及第二金属基板350是以相同方向向外延伸作为导电电极，即位于储能元件310的同边。绝缘覆层370包覆在储能元件310、第一金属基板330、以及第二金属基板350外以使第一导电电极385及第二导电电极395露出作为外部应用的电极并呈相背型式。

其中，第一导电电极385的线宽与第一金属基板330的宽度相近，第二导电电极395的线宽与第二金属基板350的宽度相近。第一导电电极385可作为外部应用的正电极，第二导电电极395可作为外部应用的负电极，值得注意的是，此正负电极是平面式电极。

图3B是绘示依照本发明第三个实施例的一种储能元件封装结构的俯视图。俯视此封装结构时仅可看到斜线部分的绝缘覆层370以及第二导电电极395。

本发明揭露高效能储能元件如超级电容及磁电容的封装结构，亦可将数个储能元件并联，并联的封装结构可如图4所示，包括储能元件410、411、412、及413、第一金属基板450、第二金属基板430、以及绝缘覆层(斜线部分)。储能元件410、411、412、及413是以夹入中间的型式夹在第一金属基板450及第二金属基板430之间。第一金属基板450平行配置于储能元件410、411、412、及413的上表面且长度大于这些储能元件，第一金属基板450的一侧向外延伸至这些储能元件之外以作为第一导电电极495。

以类似于第一金属基板450的配置方式，第二金属基板430平行配置于这些储能元件的下表面且长度大于这些储能元件，第二金属基板430的一侧以相同于第一金属基板450延伸的方向向外延伸至储能元件之外以作为第二导电电极485。绝缘覆层包覆储能元件410、411、412、及413、第一金属基板450、以及第二金属基板430的外部，封装包覆的型式是使第一导电电极495及第二导电电极485露出作为外部应用的电极并呈相背型式，且使储能元件410、411、412、及413之间以并联方式连接。

其中，第一导电电极495的线宽与第一金属基板450的宽度相近，第二导电电极485的线宽与第二金属基板430的宽度相近。第一导电电极495可作为外部应用的正电极，第二导电电极485可作为外部应用的负电极，值得注意的是，此正负电极是平面式电极。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作出各种等同的改变或替换，因此本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。

Claims (10)

1.一种高效能储能元件的封装结构，包含：

一储能元件，具有一上表面及一下表面；

一第一金属基板，平行配置于该储能元件的该上表面，且该第一金属基板的一侧向外延伸至该储能元件之外以作为一第一导电电极；

一第二金属基板，平行配置于该储能元件的该下表面，且该第二金属基板的一侧以相对于该第一金属基板延伸的方向向外延伸至该储能元件之外以作为一第二导电电极；以及

一绝缘覆层，包覆于该储能元件、该第一金属基板、以及该第二金属基板外以使该第一导电电极及该第二导电电极露出；

其中该储能元件以夹入中间的型式夹于该第一金属基板与该第二金属基板之间。

2.根据权利要求1所述的高效能储能元件的封装结构，其特征在于该第一导电电极的线宽与该第一金属基板的宽度相近，该第二导电电极的线宽与该第二金属基板的宽度相近。

3.根据权利要求2所述的高效能储能元件的封装结构，其特征在于该绝缘覆层包覆于该储能元件、该第一金属基板、以及该第二金属基板外以使该第一导电电极及该第二导电电极露出并相向。

4.根据权利要求2所述的高效能储能元件的封装结构，其特征在于该绝缘覆层包覆于该储能元件、该第一金属基板、以及该第二金属基板外以使该第一导电电极及该第二导电电极露出并相背。

5.一种高效能储能元件的封装结构，包含：

一储能元件，具有一上表面及一下表面；

一第一基板，平行配置于该储能元件的该上表面，且该第一基板的一侧向外延伸至该储能元件之外，该第一基板与该储能元件接触面镀有金属以作为一第一导电电极；

一第二基板，平行配置于该储能元件的该下表面，且该第二基板的一侧以相对于该第一基板延伸的方向向外延伸至该储能元件之外，该第二基板与该储能元件接触面镀有金属以作为一第二导电电极；以及

一绝缘覆层，包覆于该储能元件、该第一基板、以及该第二基板外以使该第一导电电极及该第二导电电极露出并相向；

其中该储能元件以夹入中间的型式夹于该第一基板与该第二基板之间。

6.根据权利要求5所述的高效能储能元件的封装结构，其特征在于该第一导电电极的线宽与该第一基板的宽度相近，该第二导电电极的线宽与该第二基板的宽度相近。

7.一种高效能储能元件的封装结构，包含：

一储能元件，具有一上表面及一下表面；

一第一金属基板，平行配置于该储能元件的该上表面，且该第一金属基板的一侧向外延伸至该储能元件之外以作为一第一导电电极；

一第二金属基板，平行配置于该储能元件的该下表面，且该第二金属基板的一侧以相同于该第一金属基板延伸的方向向外延伸至该储能元件之外以作为一第二导电电极；以及

一绝缘覆层，包覆于该储能元件、该第一金属基板、以及该第二金属基板外以使该第一导电电极及该第二导电电极露出并相背；

其中该储能元件以夹入中间的型式夹于该第一金属基板及该第二金属基板之间。

8.根据权利要求7所述的高效能储能元件的封装结构，其特征在于该第一导电电极的线宽与该第一金属基板的宽度相近，该第二导电电极的线宽与该第二金属基板的宽度相近。

9.一种高效能储能元件的封装结构，包含：

多个储能元件，每一这些储能元件具有一上表面及一下表面；

一第一金属基板，平行配置于这些储能元件的这些上表面，且该第一金属基板的一侧向外延伸至这些储能元件之外以作为一第一导电电极；

一第二金属基板，平行配置于这些储能元件的这些下表面，且该第二金属基板的一侧以相同于该第一金属基板延伸的方向向外延伸至这些储能元件之外以作为一第二导电电极；以及

一绝缘覆层，包覆于这些储能元件、该第一金属基板、以及该第二金属基板外以使该第一导电电极及该第二导电电极露出并相背，且使这些储能元件之间以并联连接；

其中这些储能元件以夹入中间的型式夹于该第一金属基板及该第二金属基板之间。

10.根据权利要求9所述的高效能储能元件的封装结构，其特征在于该第一导电电极的线宽与该第一金属基板的宽度相近，该第二导电电极的线宽与该第二金属基板的宽度相近。

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