CN102210037A - 用于电子设备的封装 - Google Patents

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亚力山大·比利克
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Abstract

一种超级电容器(1)包括两个相同而层叠的超级电容电池单元(2，3)，它们彼此串联连接。由两个部分组成的通常为棱柱形的密封封装(4)界定了容纳电池单元(2，3)的内部(5)。封装(4)包括基本上扁平的接入侧壁(6)，其具有两个隔开的孔(7，8)，所述两个孔(7，8)从封装内部(5)延伸至封装的外部。侧壁(6)包含液晶聚合物(LCP)。两个隔开的金属引线(9，10)形式的引线组件分别电连接到电池单元(2，3)，并分别延伸通过孔(7，8)，从而允许外部电连接到所述电池单元。

Description

用于电子设备的封装
技术领域
本发明涉及一种封装，且具体涉及一种用于电子设备的封装。
开发本发明主要用于超级电容设备，且将参考本申请在下文进行说明。但是，将理解的是，本发明并不限于这种特定领域的应用，且例如可用于其他电子设备，例如诸如电池和电容器的能量存储设备，以及诸如MEMS电子设备、MEMS机电子设备、MEMS电化学设备、集成电路设备(IC)的其他电子设备以及上述电子设备的任意混合设备，等等。
背景技术
整个说明书中对于现有技术的任何讨论都不应理解为承认这些现有技术是广泛公知的或构成该技术领域中普通常识的一部分。
已知在用于照明、通信、自燃和染料装卸、航天、光纤、发动机、成像装置、传感器、烤箱器皿、燃料或气障结构等的电气/电子元件领域中使用液晶聚合物(LCP)封装。最近，已经提出有可能将LCP封装用于超级电容器：例如参见美国专利申请2007/0081298。
公知的LCP封装在通常意义上适于容纳超级电容元件。但是，已知的封装易于损害超级电容元件的可靠性能和工作寿命，这是因为在制造和/或后续使用过程中缺乏实际的坚固性和安全性。这种易损性的一个方面通常是由将引线贴装到封装引起的，这些引线从封装中延伸出以允许外部电连接到超级电容元件。
发明内容
本发明的目的在于克服或改善现有技术中的至少一个缺陷或提供有益的替换方式。
根据本发明的第一方面，提供一种封装，用于具有能量存储元件以及允许电连接到该元件的至少两个引线的能量存储设备，该封装包括：
多个侧壁，用于界定容纳该能量存储元件和液态电解液的内部，其中至少一个所述侧壁由液晶聚合物(LCP)形成；
由一个或多个所述侧壁界定的贴装结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有两个或更多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有两个或更多个下述透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
根据本发明的第二方面，提供一种封装，用于具有能量存储元件和允许电连接到该元件的至少两个引线的能量存储设备，该封装包括：
多个侧壁，用于界定容纳该能量存储元件和液态电解液的内部；
由一个或多个所述侧壁界定的结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装基本上是刚性的且具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有两个或更多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有两个或更多个下述透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
根据本发明的第三方面，提供一种封装，用于具有能量存储元件和允许电连接到该元件的至少两个引线的能量存储设备，该封装包括：
多个侧壁，用于界定容纳该能量存储元件和液态电解液的内部，以及具有预定面积的覆盖区的贴装面，其中该封装具有低纵横比；
由一个或多个所述侧壁界定的结构，用于定向所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
根据本发明的第四方面，提供一种封装，用于具有能量存储元件和允许电连接到该元件的至少两个引线的能量存储设备，该封装包括：
多个侧壁，用于界定容纳该能量存储元件和液态电解液的内部，其中至少一个所述侧壁由液晶聚合物(LCP)形成；
由一个或多个所述侧壁界定的贴装结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装具有至少一个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
根据本发明的第五方面，提供一种封装，用于具有能量存储元件和允许电连接到该元件的至少两个引线的能量存储设备，该封装包括：
多个侧壁，用于界定容纳该能量存储元件和液态电解液的内部；
由一个或多个所述侧壁界定的结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装基本上是刚性的且具有至少一个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，至少一些所述侧壁形成敞口中空的中心部，并且一对端部侧壁密封地结合到该中心部，基本上覆盖中心部的敞口端。
根据本发明的第六方面，提供一种封装，用于具有能量存储元件的能量存储设备，该封装包括：
彼此结合的第一侧壁和第二侧壁，从而界定容纳该能量存储元件的密封内部，其中各个侧壁都包含液晶聚合物；以及
引线组件，电连接到该能量存储元件，以允许外部电连接到该元件。
根据本发明的第七方面，提供一种制造封装的方法，该封装用于具有能量存储元件和允许电连接到该元件的至少两个引线的能量存储设备，该方法包括：
由多个侧壁界定容纳该能量存储元件的内部，其中至少一个所述侧壁由液晶聚合物(LCP)形成；
提供由一个或多个所述侧壁界定的贴装结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于液体电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
根据本发明的第八方面，提供一种封装，用于具有电子元件和允许电连接到该元件的至少两个引线的电子设备，该封装包括：
多个侧壁，用于界定容纳该电子元件的内部，其中至少一个所述侧壁由液晶聚合物(LCP)形成；
由一个或多个所述侧壁界定的贴装结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于液态电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有两个或更多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有两个或更多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
根据本发明的第九方面，提供一种封装，用于具有电子元件和允许电连接到该元件的至少两个引线的电子设备，该封装包括：
多个侧壁，用于界定容纳该电子元件的内部；
由一个或多个所述侧壁界定的结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装基本上是刚性的且具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于液态电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有两个或更多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有两个或更多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述封装具有如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
根据本发明的第十方面，提供一种封装，用于具有电子元件和允许电连接到该元件的至少两个引线的电子设备，该封装包括：
多个侧壁，用于同时界定容纳该能量存储元件和液态电解液的内部以及具有预定面积的覆盖区的贴装面，其中该封装具有低纵横比；
由一个或多个所述侧壁界定的结构，用于定向所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于液态电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
根据本发明的第十一方面，提供一种封装，用于具有电子元件和允许电连接到该元件的至少两个引线的电子设备，该封装包括：
多个侧壁，用于界定容纳该能量存储元件的内部，其中至少一个所述侧壁由液晶聚合物(LCP)形成；
由一个或多个所述侧壁界定的贴装结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装具有至少一个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于液态电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
根据本发明的第十二方面，提供一种封装，用于具有电子元件和允许电连接到该元件的至少两个引线的电子设备，该封装包括：
多个侧壁，用于界定容纳该能量存储元件的内部；
由一个或多个所述侧壁界定的贴装结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装基本上是刚性的且具有至少一个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于液态电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，至少一些所述侧壁形成敞口中空的中心部，且该设备还包括一对端部侧壁，所述端部侧壁密封地结合到该中心部，基本上覆盖该中心部的敞口端。
根据本发明的第十三方面，提供一种封装，用于具有电子元件的电子设备，该封装包括：
彼此结合的第一侧壁和第二侧壁，从而界定容纳该元件的密封内部，其中各个侧壁都包含液晶聚合物；以及
电连接到该元件的引线组件，以允许外部电连接到该元件。
根据本发明的第十四方面，提供一种制造封装的方法，该封装用于具有电子元件和允许电连接到该元件的至少两个引线的电子设备，该方法包括：
由多个侧壁界定容纳该元件的内部，其中至少一个所述侧壁由液晶聚合物(LCP)形成；
提供由一个或多个所述侧壁界定的贴装结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于液态电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
根据本发明的第十五方面，提供一种封装，用于具有电子元件和允许电连接到该元件的至少两个引线的电子设备，该封装包括：
多个侧壁，用于界定容纳该电子元件的内部，其中至少一个所述侧壁由液晶聚合物(LCP)形成；
由一个或多个所述侧壁界定的贴装结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于液体来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在一实施例中，所述液体是电解液。
在一实施例中，所述电子设备是能量存储设备。
在一实施例中，所述能量存储设备是超级电容器。
在一实施例中，所述电子元件包括至少一对对置电极，所述电极之间的非导体隔板以及用于将电极电连接到引线的接线端。
根据本发明的第十六方面，提供一种电子设备，包括由第一至第六方面或第八至第十三方面或第十五方面中任一方面获得的封装。
根据本发明的第十七方面，提供一种电子设备，包括一个或多个由第十六方面获得的电子设备。
本发明的优选实施例提供一种密闭、尺寸上稳定的封装，该封装用于具有电引线的电子设备，该电引线能够经受例如在制造过程中的高温或在使用中的高压缩力，所述制造过程例如是将表面贴装技术(SMT)组件回流焊到电路的过程。
在本说明书中，除非上下文清楚指明，否则术语“一实施例”通常是指一个或多个实施例，而不是单一的特定实施例。
附图说明
现在参考附图，仅通过举例的方式说明本发明的优选实施例，其中：
图1是超级电容器的侧视图；
图2是图1的超级电容器的俯视图；
图3是沿着图2的3-3线的截面图；
图4是图1的超级电容器的端视图，其中移除了引线组件；
图5是图1的超级电容器封装的分解透视图；
图6是图1的超级电容器封装的放大侧视图，其示出孔；
图7是沿着图6的7-7线的截面图；
图8示出图7的封装和引线组件彼此密封地结合；
图9类似于图3，是封装和引线组件的另一可替换实施例的截面图；
图10类似于图7，是图9的封装和引线组件的放大截面图；
图11示出图10的封装和引线组件彼此密封地结合；
图12类似于图7和10，是封装和引线组件的可替换实施例的放大截面图；
图13示出图12的封装和引线组件彼此密封地结合；
图14类似于图7、10和12，是封装和引线组件的另一可替换实施例的放大截面图；
图15示出图14的封装和引线组件彼此密封地结合；
图16类似于图7、10、12和14，是图7的封装和引线组件具有密封剂层的放大截面图；
图17示出图16的封装和引线组件彼此密封地结合；
图18类似于图1，是超级电容器的另一实施例的侧视图；
图19是图18的超级电容器的俯视图；
图20是沿着图19的20-20线的截面图；
图21是图18的超级电容器的端视图，其中移除了引线组件；
图22是图18的超级电容器封装的分解透视图；
图23类似于图1和18，是超级电容器的另一实施例的侧视图；
图24是图23的超级电容器的俯视图；
图25是沿着图24的25-25线的截面图；
图26是图23的超级电容器的端视图，其中移除了引线组件；
图27a至27f是超级电容器的相接面的各种构造的各个放大截面图；
图28类似于图14，是封装和引线组件的可替换实施例的放大截面图；
图29示出图21的封装和引线组件彼此密封地结合；
图30类似于图1、18和23，是超级电容器的另一实施例的侧视图；
图31是图30的超级电容器的端视图，其中移除了引线组件；
图32是沿着图31的32-32线的放大片段截面图；
图33类似于图1、18、23和30，是超级电容器的另一实施例的侧视图；
图34是图33的超级电容器的俯视图；
图35是沿着图19的34-34线的截面图；
图36是图33的超级电容器封装的分解透视图；
图37是超级电容器的另一实施例的侧视图；
图38是图37的超级电容器的端视图；
图39是沿着图38的39-39线的超级电容器的片段截面图；
图40是类似于图39的图示，其中移除了引线组件；
图41是图37至39的超级电容器的引线的底视图；
图42是图41的引线的侧视图；
图43是另一封装的示意性透视图，该另一封装具有管状主体和两个相对的矩形端盖，各条引线穿过所述端盖从该主体密封地向外延伸；
图44是适用于图43的封装的另一端盖的透视图，该端盖在主体与端盖之间提供了更长的密封路径；
图45是适用于图43的封装的又一端盖的透视图，该端盖在主体与端盖之间以及电极与端盖之间提供了更长的密封路径；
图46是适用于图43的封装的再一端盖的透视图，该端盖提供了伸长的引线；
图47是另一封装的示意性透视图，该封装包括单独分离的层压端盖，用于紧固密封地保持引线，从而提供长的引线以及在端盖与引线之间提供长的密封路径；
图48是图47的端盖的底视图；
图49是穿过图47的端盖的截面图；
图50是由两个LCP膜形成的封装的示意性透视图；
图51是用于图50的封装的引线的透视图，其中该引线包括在该封装内包含接线端之前预形成的LCP-铝密封；以及
图52是在两个膜相接并彼此密封地结合之前，图51的引线布置在图50的一个膜上的示意性透视图。
所有附图都用于说明性目的且不一定是按比例绘制。
具体实施方式
在包括附图的本说明书通篇，相应的附图标记在不同的实施例中表示相应的特征。
参考图1至5，示出了一种电子设备，且具体示出了超级电容器1形式的能量存储设备。如图3中最佳所示，该超级电容器包括电子元件-在本实施例中是能量存储元件-该电子元件是彼此串联连接的两个相同的层叠的超级电容电池单元2和3的形式。由两部分组成的通常为棱柱形的密封封装4界定了容纳电池单元2和3的内部5。封装4包括基本上扁平的接入侧壁6，其具有从封装的内部5延伸至外部的两个隔开的孔7和8。侧壁6包含液晶聚合物(LCP)，且更具体地基本上整体由LCP形成。两个隔开的金属引线9和10形式的引线组件分别电连接到电池单元2和3，且穿过各自的孔7和8延伸，从而允许外部电连接到所述电池单元。
在某些实施例中，接入侧壁由具有多个层的层压板形成，所述多个层中的一层或多层是LCP或包括LCP。在另外的实施例中，接入侧壁基本上是纯的LCP。在其他的实施例中，接入侧壁包括至少一个内涂层和/或至少一个外涂层。
电池单元2和3由高比表面积碳涂布的多个铝层形成，并由诸如多孔塑料或纸的离子导电但电绝缘材料隔离。多个铝层被折叠或卷在一起或者被分割并层叠：从而界定正极和负极；且通常最大化所述层之间的相对比表面积。电池单元2和3被电解液浸透饱和，且可在高达3伏特的情况下连续工作。在其他实施例中，也可以采用其他工作电压。
在某些实施例中，电池单元2和3中使用的电解液是溶解在一种或多种非水性溶剂中的一种或多种盐。例如，溶解在乙腈中的TEATFB、溶解在丙腈中的TEMATFB等等。其他实施例包括离子液体，例如EMITFB，EMITFMS，EMITFSI等。在另外的实施例中，使用溶解于有机硅酮中的盐，而在另外的实施例中，使用上述材料的两种或多种的混合物。
电解液的更具体的实例公开于公开号为WO2007/101303的国际专利申请、以及本申请人于本申请同日向可作为国际受理局的澳大利亚专利局提交的发明名称为“电荷存储设备”(代理人档案代码55816WOP00)的共同未决PCT申请中。通过交叉引用将这些申请的公开内容并入本文中。
封装4具有如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
在其他实施例中，可采用不同的透过率。但是优选地，本发明的所有实施例实现至少一个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
封装4由通常为矩形棱柱形的容器11和分离的通常为扁平矩形的第二侧壁12共同界定。容器11包括底部13和四个侧壁6、14、15和16，所述四个侧壁从底部13向上延伸从而共同界定第一连续相接面17。孔7和8与相接面17隔开，并且与底部13和相接面17隔开基本相同的距离。在其他实施例中，采用其他位置和间距的孔7和8。在另一实施例中，孔7和8中的至少一个紧邻相接面17。在又一实施例中，孔7和8中的至少一个与表面17相交。
在优选实施例中，底部13和侧壁6、14、15和16都是一体成型的，且基本由相同的LCP构成。
在某些实施例中，封装4通过聚合物的注塑成型的方式形成。在其他实施例中，封装4通过压模成型的方式形成。在另外的实施例中，封装4还可以通过注塑压缩成型的方式形成。
在其他实施例中，封装4由单块聚合物机械加工成所需形状。在某些实施例中，所述聚合物块在机械加工前是未成型的，而在其他实施例中，该块在机械加工前是部分成型的。
在某些实施例中，封装4由部分成型的诸如片、膜或块状的聚合物构造。在这些实施例中，片、膜或块本身优选由多层聚合物膜或片层压在一起而形成。在另外利用LCP的实施例中，可将较硬的LCP层和较软的LCP层交替设置，例如
Figure BDA0000059719360000151
这将能实现所需厚度的最终的片、膜或块。
在封装4包括层压板的那些实施例中，优选层压板中的一个或多个层具有至少一种下列特性：高热屏蔽；高热质量和高刚性。在某些实施例中，层压板中的每个层都优选提供一部分所需特性，以便层压板为封装4提供所有所需特性。
所需的热特性和其他特性的更具体实例公开于本申请人于本申请同日向澳大利亚专利局(以其作为国际受理局)提交的发明名称为“用于电子设备的封装”的共同未决PCT申请(代理人档案代码55817WOP00)中，通过交叉引用将该申请的公开内容并入本申请中。
侧壁12包括第二相接面18，其围绕该侧壁12的边缘连续延伸并与相接面17互补结合。更具体地，在应用中，相接面17和18彼此相对并彼此结合，从而形成密封的封装4。两个相接面之间的结合形成密闭的密封，且在本实施例中，该结合通过激光焊接、热封或超声波焊接中的一种或多种实现。
在其他实施例中，封装4包括一个以上接入侧壁。例如，在某些实施例中，孔7和8中的一个位于侧壁6中，而另一个则位于侧壁15中。在另外的实施例中，孔7和8中的一个或多个以及相应引线延伸穿过相应的其他侧壁或底部。另一实例包括设备1与外部平衡电阻器一起使用的那些实施例。特别地，设备1包括两个挠性铝极耳37和38，它们从各自的电池单元2和3向外延伸，且它们与各自引线9和10焊接或以其它固定的方式电接合。互连的挠性铝极耳39在电池单元2和3之间延伸以电连接这两个电池单元。极耳的结合提供了两个电池单元的串联连接，并且这些串联连接的电池单元被电学地包括在一个电路内。平衡电阻通常有两个相同的电阻，其中一个电阻至少电连接且经常还物理地连接到极耳37和39，而另外一个电阻至少电连接且经常还物理地连接到极耳38和39。在一些实施例中，平衡电阻容纳于内部5中。在另一些实施例中，平衡电阻容纳于一个或多个侧壁或底部内的通道或空腔中，在其他实施例中，平衡电阻被印刷、结合或者以其他方式安装在一个或多个底部或侧壁的内表面。在其他实施例中，一个或多个平衡电阻被印刷、结合或者以其他方式附着在一个或多个侧壁或底部的外表面，或这些侧壁或底部的通道或其他结构中。
在设备1被设计为和独立的平衡电阻配合的那些实施例中，一个附加的类似引线(未示出)被安装在侧壁15的一个补充孔中。也就是说，在这些实施例中，侧壁15还界定了接入侧壁。该附加的类似引线仅需要具有小的横截面积，从而使该附加引线所承载的典型电流较小，当然，这是相对于引线9和10所承载的电流来说的。附加的引线包括与极耳39焊接结合或以其他方式电结合且物理接合的内部端以及适于连接外部电子元件或电路的外部端。
在进一步的实施例中，容器11包括的侧壁的个数不是4个。例如，在一些实施例中，多个侧壁通过中间斜侧壁连接在一起，而且在又一些实施例中，使用了5个或更多个侧壁。
在另外的实施例中，容器11不是棱柱形。例如，在某些实施例中，容器11包括至少一个侧壁，其具有如下形状中的一种：圆柱面、截头圆锥面或曲面。
由本文所教导内容可以理解，封装4能够被设计成容纳给定覆盖区或给定尺寸的超级电容电池单元，且并不限于容纳所述特定超级电容电池单元2和3。
在某些实施例中，电池单元2和3具有约5毫米×7毫米至约36毫米×18毫米之间的覆盖区，且具有约0.1毫米至约5毫米之间的厚度。因此，层叠的电池单元的高度在约0.2毫米至10毫米之间变化，假设侧壁6、14、15和16的厚度小于约2毫米，则封装4具有覆盖区对厚度的高纵横比。在超级电容器或电池的某些实施例中，覆盖区在约10毫米×10毫米至约40毫米×20毫米的范围内。在某些实施例中，封装的厚度在约0.5毫米至约10毫米的范围内。在封装用于MEMS设备或IC设备的那些实施例中，与超级电容器或电池相比，覆盖区通常较小。
封装4的高度由侧壁12的外部与底部13的外部之间的距离界定。在图1的实施例中，该高度不超过约5毫米。在其他实施例中，封装4的高度不超过约0.5毫米。
在另一实施例中，设备的覆盖区不超过约100平方毫米(mm2)。在又一实施例中，设备的覆盖区不超过约10,800mm2。
底部13和侧壁6、14、15和16的厚度基本上均匀且相等。更具体地，底部和侧壁的厚度为约0.16mm。在其他实施例中，可采用其他厚度。例如，在某些实施例中，侧壁6、14、15和16具有较厚的厚度，从而为电池单元2和3提供额外负载承载能力或更好的热绝缘。在其他实施例中，侧壁的厚度小于约0.11mm。在其他实施例中，侧壁6比侧壁14、15和16更厚，从而提供更强的结构支撑，以满足孔7和8的需要。侧壁6的较大厚度也为要与各自引线9和10密封在一起的孔7和8提供长的密封路径长度。
在另外的实施例中，底部13的厚度与一个或多个侧壁的厚度不同。
在某些实施例中，侧壁12的厚度比其他侧壁厚，从而为电池单元2和3提供额外的热绝缘。但是侧壁12的厚度优选不超过约300微米。当设备1被设计用于标准工作温度范围以及当前使用的表面贴装工艺时，侧壁12的厚度为约200微米。在某些实施例中，侧壁12的厚度为约1mm。
虽然附图中所示的各个侧壁的厚度基本上是均匀的，但是在其他实施例中，一个或多个侧壁的厚度可在该侧壁的不同部分变化。例如，在某些实施例中，至少一个侧壁包括加强肋。更优选地，这些加强肋与侧壁一体成型。在其他实施例中，所述侧壁的一个或多个内表面的轮廓与一个或多个超级电容元件的相邻表面互补。还优选轮廓是不对称的，从而有助于超级电容元件在封装内自动定位和布置。在另外的实施例中，所述侧壁的一个或多个外表面的轮廓在使用中与另一元件、构件或电路板的相邻表面互补。
封装4的优势在于其可用于高纵横比的电子设备的装配。这些电子设备具有与其他维的尺寸很不同的一维或两维尺寸。在某些实施例中，由长度或宽度除以高度得出的长度与高度或宽度与高度之比在约1至约80之间。在超级电容器1的一个实施例中，长度与高度的纵横比是10，且在第二实施例中是40。优选地，超级电容器的实施例所具有的纵横比大于约10，更优选大于约40。
封装包括隔离膜(未示出)，其使层叠设置的电池单元2和3电隔离，特别是停止所述电池单元之间的电解液的流通。在每个封装仅有一个电池单元的实施例中，就不需要隔离膜。在优选实施例中，隔离膜由非导电塑料材料构成，所述材料例如是聚丙烯、尼龙或聚酰亚胺，且具有约5至50微米范围内的厚度。在一个特定实施例中，隔离膜具有约15微米的基本均匀的厚度。在其他实施例中，采用非均匀厚度的隔离膜，而在另外的实施例中，采用褶皱或其他纹理的隔离膜。
封装4的设计偏重于最小化外部体积。封装4的外部尺寸由多个因素决定，包括电路板上的可用覆盖区、多个超级电容元件的形状和布置、以及为提供足够的结构刚性和密封性底部13和侧壁6、12、14、15、和16所需的壁厚度。更具体地，壁厚度通常是限定密封路径的长度的因素之一，对于某些密封剂来说，需要更长的密封路径，以避免电解液过度扩散出去以及水和氧气过度扩散进入。目前发明人了解到，对于孔7和8来说，实现所需密封特性的实际最小有效密封路径为约1mm，对于表面17来说为约200微米。但是，这些最小值将取决于所用材料和所需安全限度。在其他实施例中，采用更长的密封路径。例如，在特定实施例中，孔7和8的密封路径是2mm，表面17的密封路径为约300微米。
在优选实施例中，电极由相应的叠层体构成，每个叠层体包括交替的多个铝片，其中每个铝片提供基本相等的有效区域，以有助于超级电容电池单元的电容量。该有效区域的覆盖区与叠层体的高度均是为超级电容电池单元、也因此是为超级电容器实现所需电容量和ESR的关键因素。因此，对于给定的覆盖区，封装4的高度取决于超级电容器叠层体所需的高度。超级电容器叠层体的覆盖区与厚度之间的关系还要满足预定ESR和电容值。本领域技术人员将能理解，ESR主要随电极面积变化，所以在给定叠层体中，较小的覆盖区需要成比例的更大数量的层，以保持相同的ESR。但是电容值随电极上的涂层体积变化，所以较厚的涂层能够至少部分地补偿较小的覆盖区。
当然，可在不同的实施例中采用不同的构造，从而提供特殊的有利特征。例如，在一个实施例中，可允许较小的电容值或较高的ESR，以有利于设备具有较小的高度或较小的覆盖区。在另一实施例中，采用较薄的封装侧壁，以有利于较高的扩散阻力。
如图6和7所示，孔7和8由相应的通常为圆柱形的孔表面20界定。虽然仅示出孔7和引线9，但是可以理解，孔8和引线10与孔7和引线9基本上相同。在其他实施例中，孔7与8以及引线9与10的尺寸不同，以适应不同尺寸的引线，从而有助于在设备1的自动组装和应用任意电路设备1的过程中识别那些引线。
接入侧壁6包括基本上扁平的内表面21和基本上扁平的外表面22，该外表面22通常与内表面21平行且相对。表面20垂直于表面21和22延伸并位于表面21和22之间。在使用中，引线9与表面20密封地接合。在其他实施例中，引线9与表面20、21和22中的一个或多个的组合密封地接合。
对于两个或多个元件之间的任意给定的密封而言，存在着两个密封区域之间的最小长度的路径，要破坏该密封，杂质或其他颗粒将必须沿该路径横穿。本说明书中将该路径称为密封路径，且通常用最小长度规定。因此，对于图7所示实施例而言，密封路径至少相当于侧壁6的厚度，因为该处存在沿着整个表面20的密封。对于密封延伸超过表面20的那些实施例，密封路径可以更长。这也假设在使用密封剂影响密封的情况下，穿过密封剂本身的透过率比穿过表面20与密封剂之间或者穿过引线9与密封剂之间的界面的任何透过率要小的多。
如图所示，侧壁12基本上是扁平的，且在其边缘部分与表面17密封地接合。虽然在本实施例中，该密封面基本上是扁平的，但是在其他实施例中，该面可以是曲面的、纹理的或包括一个或多个结构，从而有助于密封接合并延长密封路径。这将在下文中更详细说明。
引线9包括内部触点端31和外部接入端32，上述两部分由中间圆柱形轴33互连。引线9由铝构成，而在其他实施例中，可采用其他导电材料，例如铜、镍及其合金。引线9的轴33以干涉配合的方式与相应表面20接合，并通过结合剂或粘合剂中的至少一种与表面20密封地接合。
如图3中所示，引线9的端部31电连接到极耳37，而引线10的端部31电连接到极耳38。
轴33与表面20的接合提供如下效果：
物理固定接合，其有助于封装4的整体坚固性，且使其更适于机械处理和制造。
密封接合，其降低以下风险：污染物通过孔7和8侵入内部5中；且任何流体或其他材料通过孔7或8从内部5中溢出。
在一个特定实施例中，轴33和表面20之间的密封接合通过使用结合剂实现。对于超级电容器、电池和这些能量存储设备的混合设备来说，液态电解液必须限制在封装4内，而结合剂基本上与电解液不发生化学反应。在其他实施例中，兼具密封和粘合效果的粘合剂用于轴33和表面20的密封接合。粘合剂的实例包括以注册商标
Figure BDA0000059719360000211
和
Figure BDA0000059719360000212
64售卖的软LCP产品，及其他粘合剂。这种结合剂在轴33和表面20之间延伸，且一旦固化则形成密闭的密封。在无需耐化学性的其他实施例中，可应用更广范围的多种结合剂来提供所需密闭性。
在其他实施例中，轴33不是圆柱形。
现在参考图9至11，其中示出封装40，该封装具有由相应附图标记表示的相应特征。封装40包括在接入侧壁6中的截头圆锥孔41，以用于以干涉配合的方式互补地接纳引线43的轴42。
在另一实施例中，如图12和13中所示，轴33是圆柱形的，且包括螺纹部分34形式的固定结构，用于在装配过程中物理地锁入表面20，从而有助于轴33与表面20之间更紧密地接合。
在又一实施例中，如图14和15所示，轴33是截头圆锥形的，并包括螺纹部分34。
在其他实施例中，采用O型环(未示出)以进一步为引线9与一个或多个表面20和表面22提供密封接合。例如，参考图7所示实施例，O型环能够容纳于轴33上，且在使用中在轴9的端部32与表面22之间被压紧。
在另一实施例中，如图16和17所示，引线组件包括密封剂层50，以有助于轴33和表面20之间的密封接合。层50预涂在引线9的轴33上，且该层50是良好粘合封装4与引线9和10的一种粘合剂。在本实施例中，引线9是铝，且侧壁6是LCP，层50是
Figure BDA0000059719360000221
和
Figure BDA0000059719360000222
64中的一种。但是，在其他实施例中，可采用其他多种粘合剂或粘合剂的组合。
在其他实施例中，层50主要是不同于粘合剂的密封剂，且密封的物理坚固性由其他因素决定。
引线组件固定地贴装到封装4，即引线9和10结合到相应表面20或以干涉配合的方式与那些表面接合。在层50主要是密封剂的那些实施例中，引线9和10通常包括另外的结合，以在相应的孔7和8中物理上固定地保持引线9和10。该另外的结合在某些实施例中是引线和封装之间的粘合剂结合，例如端部32和表面22之间的粘合剂结合。在其他实施例中，该结合主要是机械的，而在另外的实施例中，采用熔接或焊接。
虽然图16和17中由层50提供的结合是化合物结合-即，其在表面20和轴33之间提供密封结合和粘合剂结合-但在其他实施例中，通过不同的结合剂提供不同的结合类型。
在某些实施例中，采用预涂布LCP的引线，更优选地，预涂布LCP的程度对应于侧壁6中所使用的LCP。具体地，铝片、铝条或铝管与LCP涂层一起制造。这种预涂布是有利的，因为引线和封装的密封将采用基本相同的材料，其类似于表面17和18的封装到封装的密封，这种密封通常更易实现。
在某些实施例中，引线具有纹理，从而促进与LCP的粘合。这种纹理通过各种方法中的一种或多种实现，包括喷砂或喷钢砂处理、激光构图或化学蚀刻。
本发明的实施例也已经开发用于短时间暴露于高温的那些电子设备。这种环境的实例包括暴露于高达260℃的温度若干分钟。那些实施例的封装提供了容纳在封装中的电子设备的最小热损伤以及高质量的封装密封特性。
对于受益于大电触点的电子设备来说，通常使用大截面的引线。对于期望遏制I2R损耗的高电流装置尤其如此。这对于某些超级电容器也是有用的，具有这种性质的引线可以降低超级电容器的有效ESR。本发明人已经发现，进入封装4的内部的大部分热量通过引线传导，而具有大截面积的引线通常可以传导更多的热量。为了遏制热传导效应，而又要获得具有大截面积的引线的较低电阻，可改变引线的形状和/或构造。在一个实施例中，至少一个引线的长度大于通过引线需要桥接的距离，这就在引线中引入温度梯度，从而减小传递进封装4中并随后传递至电池单元2或3的有效热量。这就降低了外部热量损坏电池单元的风险。
本领域技术人员将能理解，类似的配置也可应用于小截面积的引线。
在这些实施例中，引线也可不采用直线路径方式，且在某些情况下，引线沿着其长度被折回至少一次，从而降低引线所需的空间体积。在某些实施例中，引线的弯曲或其他成型部分容纳在封装4界定的腔内，以最小化所需空间，同时增加密封路径的长度。在其他实施例中，引线的弯曲或其他成型部分容纳在侧壁6、14、15、16和17以及底部13的一个或多个中。在这些实施例的一些中，引线在侧壁和/或底部中的部分还作为加固侧壁和/或底部的构件。
在引线的电阻是一个重要的设计因素的电子设备中，通过改变引线的截面和形状以及改变封装中的引线与封装中的装置的触点，使得引线的温度梯度效应和由制造长于电学所需长度的引线造成的额外电阻适应预定需求。在某些实施例中，引线的形状在沿着其长度的多个截面之间变化，从而降低电阻并降低热量进入，同时为封装提供更好的密闭性。
对于将暴露到这些高温作为设计特征那些实施例，电引线优选终止于封装的外部，并具有最小化通过引线进入的热量和最大化引线的电接触的形状和位置。在某些实施例中，引线不必导电的部分被涂布，从而引线的该部分绝热。
在另一实施例中，引线包含使设备与通过引线进入的热隔离的热开关。
本发明的另一实施例示于图18至22中，其中相应的附图标记表示相应的特征。在本实施例中，封装4包括两个相同的通常为矩形的相对的棱柱形容器51和52。容器51类似于图1至5中所示封装的容器11，即，其包括底部13和四个侧壁6、14、15和16，所述四个侧壁从底部13向上延伸，以共同界定第一连续相接面17。容器52包括顶部53和从顶部53向下延伸的四个侧壁54、55、56和57，以共同界定第二连续相接面58。在使用中，容器51和52设置为使得相接面17和58相对并互补地相接并彼此密封地结合。
相接面17和58之间的结合由热焊接提供，但其他实施例中可采用其他结合方式。其他结合方式的实例包括下列中的一种或组合：激光焊接；超声波焊接；机械锁闭以及系留在所述相接面之间密封膜。其他实例包括在相接面之间使用结合剂，例如一种或多种密封剂或者一种或多种粘合剂或其组合。
结合还优选产生密闭密封。
孔7和8都位于容器52内。在其他实施例中，例如图23至26所示，容器51和52每一个包括孔7和8之一。采用相同的容器51和52具有需要较少元件的制造物流优势。
如图30至32所示的另一实施例示出两个极耳形式的引线9和10。特别参考图32，各个极耳都包括连续贴合于侧壁6的支柱部分60以及接线端61，用于提供容易贴装到平面(未示出)的外部触点。将可以理解，虽然图32仅示出引线10，但引线9具有相同特征。
在另一实施例中，如图33、34、35和36所示，侧壁形成端部敞口且中空的中心部70，并且一对端部侧壁71和72密封地结合到该中心部，以基本上覆盖敞口端。侧壁71和72包括与侧壁12基本上相同的特征，且中心部70包括基本上类似于相接面17的底部连续相接面73。
现在参考图37至42，其示出超级电容器80形式的本发明的另一实施例。该超级电容器与图1和图30所示的超级电容器具有某些类似之处，且相应的附图标记用于表示相应的特征。更具体地，封装4包括两个相对的端部开口的容器51和52，它们在相对的相接面17附近密封地结合。孔7和8形成在侧壁6和13中，且每个孔包括连续内台肩81形式的定位结构，用于容纳相应的引线9和10。各个台肩界定了用于结合并密封地接合相应引线的密封表面20。
特别参考图41和42，引线10是基本上矩形平坦的铝片耳，其具有用于部分界定内部5的通常扁平的上表面83，以及一个相对且较小的下表面84，其面对封装4的外部且延伸穿过整个孔8。连续且侧面密封的表面85在表面83和84之间延伸，用于沿着台肩81互补地延伸并与其密封地接合。
在制造过程中，且在相对的两相接面接合之前，对表面20进行清洗及其他处理，且用粘合剂或其他结合剂涂布。随后，引线10穿过容器52的开口端，且表面85与粘合剂和表面20接合。一旦粘合剂固化，则引线10与表面20密封地接合。本领域技术人员将能理解，类似地，穿过孔7安装引线9。之后，超级电容电池单元插入容器52内，且电池单元接线端连接到引线9和10。随后，容器51与容器52密封在一起，从而共同界定内部5。接合表面之间没有密封的一小部分用作电解液注入的端口。当注入完成时，密封小端口并根据制造过程适当测试、标记和输送超级电容器。
在其他实施例中，表面20没有被预涂布，且除了表面85与表面20的密封与相对的相接面17的密封同时进行之外，其他制造步骤都相同。
在某些实施例中，限定引线的平极耳被预涂布，从而提高与表面20的密封。其他实施例包括其他形状的极耳，且其中某些极耳借助它们的弹性性质的优势与密封表面偏置接合。在另外的实施例中，表面20位于不同的侧壁上，而在某些实施例中，其延伸穿过一个以上的侧壁。另一实施例包括面向外的表面20和平极耳，所述平极耳穿入相应的孔并从外部与那些表面接合，从而面84界定部分内部5。
虽然台肩81和表面85呈阶梯状，但在其他实施例中，采用不同的互补外形，例如直的斜面、弯曲的斜面、褶皱或其他外形。将可以理解，更多复杂的外形能够用于增加密封路径，提高极耳相对于台肩81的自动定位以及增加制造产量。
在另外的实施例中，平坦片被预涂布粘合剂，且随后在粘合剂固化前，可滑动地容纳于一个或多个侧壁中的一个或多个沟槽(未示出)。
在另一实施例中，在电池单元和引线组件同时插入进容器52之前，一个或多个超级电容电池单元预焊接或采用其他方式电连接引线，且引线被预涂布粘合剂。
现在参考图43，其示出另一实施例。这种对称的管状盒型封装能够被挤出成型，且形成用于与封装互补接合的端部。如图44、45和46中所示，可采用各种端部，从而在电极和端部之间以及端部和封装本身之间提供更长的密封路径。这种封装还适于多种引线长度和构造。
当需要特别长的密封路径时，采用例如图47、48和49中所示的实施例。
在另外的实施例中，例如图50、51和52中所示，封装由两个相对的LCP膜构造，所述膜具有相接凸缘，用以提供长的密封路径。接线端从所述膜之间向外延伸。
现在参考图27a，其更详细示出图1的封装的相接面17和18的接合。可以理解，相接面17由侧壁15界定，且相接面18由侧壁12界定。更具体地，如图所示，相接面基本上都是平面的，且两个面之间的密封接合主要受焊接的影响。在其他实施例中，相接面中的至少一个，优选两者是非平面的。更优选地，相接面是互补成型的。
其他相接面的某些实例示于图27b至27f中。在这些实施例中，侧壁12和15都包括一个或多个互补的结构，因此相接面17和18是非线性的。这就增加了相接面的机械联锁和/或相接面之间的接合面积。随着面积增加，密封接合通常更为有效，因为任何结合剂具有产生密封结合的更大的面积。而且，产生了更长的路径长度，用于任何污染物横穿或穿透该结合。该结构的使用还具有有助于自动化制造的优点，因为相接面17和18可在制造过程中相对于彼此积极定位。
在图27a所示实施例中，相接面17和18都通过表面粗化而被纹理化，从而进一步有助于那些表面之间的结合。在其他实施例中，采用其他方法来纹理化表面，例如采用纹饰塑型、砂或氧化铝喷砂、激光构图或化学蚀刻。在某些实施例中，仅表面17和18之一被纹理化。
为了进一步有助于相接面17和18之间的结合，这些表面都被预处理，从而可更好地适应粘合剂并与其结合。更具体地，预处理包括电晕处理或火焰处理。但在其他实施例中，采用其他或额外的预处理，例如吸附和/或浸润。这将在下文进一步探讨。
虽然封装4的侧壁基本上由LCP构成，但在其他实施例中，可采用其他材料。例如在一个实施例中，封装材料是聚醚酰亚胺(PEI)。在另一实施例中，封装材料是聚乙酮(PEEK)。LCP，PEI和PEEK都具有优选的渗透性、熔融和结构特性，且因此适于本申请。在另外的实施例中，不同的侧壁由不同材料构造。
用于封装4的优选材料的特性包括：高熔点或至少在与电子元件的自动生产有关的高温下的稳定性；对氧气透过的良好阻挡；对水分透过的良好阻挡；以及对电解液透过的良好阻挡。已经发现上述封装材料与诸如粘合剂的结合剂组合可为封装提供这些特性。
LCP是特别合适的材料，因为其具有如下有益特性，或其他特性：
高热稳定性，因为热挠曲温度(HDT)为约260摄氏度。对于某些等级，HDT是280摄氏度。
低熔融粘度。
低渗透性(将在下文更详细探讨)，因为它们具有高度的分子规整性。
高化学惰性和高耐燃烧性。
低电导率。
LCP是用于封装4的优选材料，因为与PEI相比，其提供非常低的处理温度，且与PEEK相比，对氧气和水具有低得多的渗透性。
优选实施例的封装提供如下透过率：对于水蒸汽和氧气来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s/Pa；且对于液态电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。在某些实施例中，封装仅需提供这些透过率中的一者或两者。例如，当封装4适于不使用电解液的电子设备-例如MEMS设备时，其无需满足对于电解液的透过率。
这些透过率并不暗示损耗机理，且可以理解，对于电解液的透过率是指对于电解液的液体成分而言的，例如：溶剂；多相溶剂的成分或液态盐。
在特别关注到在相接面17与18之间、以及引线9和10与相应表面20之间产生结合时，封装可实现一个或多个下列透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于液态电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
在特定实施例中，封装4容纳采用乙腈作为电解液的两个超级电容电池单元。在本实施例中，电解液的透过率小于1×10-9cm3.cm/cm2/s，尽管乙腈非常难于控制。其他实施例中用于电解液的溶剂包括室温液态盐(离子液体)、液态有机硅酮、丙腈、丙烯碳酸盐和其他有机碳酸盐。
例如由本发明优选实施例提供的密闭密封对诸如MEMS、IC、超级电容器和电池之类的电子设备的性能和寿命来说是重要因素。但是，本发明的实施例还适用于具有电引线并对环境敏感的其他设备、或包含倾向于溢出的物质且一旦溢出将会削弱设备的性能的那些电子设备。
除非本文明确指出，则本说明书中使用的术语“密闭密封”应理解为如下含义的密封：对于实际应用来说，随时间流逝，通过基本限制气体和液体的溢出或进入而免受外来干扰或影响。
以下是根据本发明的封装的制造和测试的某些实例。
实例1-形成密闭LCP封装
包含
Figure BDA0000059719360000291
3850和
Figure BDA0000059719360000292
3908的交替片的3mm厚LCP层压片被机械加工成28×20×3mm的顶部开口式壳体，围绕开口具有连续相接面。壳体的内部尺寸为约24×16×2mm。把两个相同的壳体相对，以便相接面彼此对准，随后利用它们之间的50μm的
Figure BDA0000059719360000293
3908层，将两壳体热密封在一起。通过将相对的壳体加热至290℃30分钟，并借助加热钳中的间隔物防止过度压缩而产生该密封。在从热封机中取出之前，将由此形成的封装冷却至80℃。
实例2-形成密闭LCP封装
包含
Figure BDA0000059719360000301
3850和
Figure BDA0000059719360000302
3908的交替片的3mm厚LCP层压片被机械加工成类似于实例1的28×20×3mm的壳体。但是由围绕顶部开口的顶端界定相接面，其中该顶端约5mm宽×约1mm厚。这提供了约38×30×3mm的最大外部尺寸。把两个相同的壳体相对，利用它们之间的50μm的
Figure BDA0000059719360000303
3908层热密封在一起。通过将壳体加热至290℃30分钟，并借助加热钳中的间隔物防止过度压缩而产生该密封。在从热封机中取出之前，将由此形成的封装冷却至80℃。
实例3-LCP封装的密闭性测试
通过钻孔在根据实例1和2形成的封装中形成从封装主体穿入进内部腔的0.5mm直径的孔。腔填充约0.7ml的纯水或干乙腈，且通过熔化小的LCP塞而将孔密封。随后对被填充的封装进行密闭性测试，测试方法是加热至70℃并在若干星期后测量重量损失。没有测到重量损失，这说明由此形成的封装对于水蒸汽来说具有小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa的渗透性，且对于液态乙腈已经来说，具有小于1×10-10cm3.cm/cm2/s的渗透性。
实例4-对于铝密封测试LCP的密闭性
由铝制成并具有用于填充液体的密闭阀的特殊电池单元被密封于200μm厚的LCP片中，填充水或乙腈，并暴露于85℃下进行重量损失的周期性监测。密封宽度为2mm宽的喷砂铝边缘。在85℃下，乙腈的蒸汽压力足以导致密封区域的剥离，因此发生偶然失效。为了避免上述情况，使用物理支撑以防止LCP片“膨胀”，降低密封上的后续剥离应变。利用表面粗化铝热封至
Figure BDA0000059719360000304
3850或
Figure BDA0000059719360000305
3908片示出，对水蒸汽的渗透性为约1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa，且对液态乙腈的渗透性也等于约1×10-12cm3.cm/cm2/s。
实例5-对于铝密封测试LCP的密闭性
实例4中使用的电池单元类型利用粘合剂将LCP粘合至铝电池单元边缘。在电池单元填充离子液体EMITFB时，所有粘合剂密封仍然是密闭的。所用粘合剂包括：
Figure BDA0000059719360000311
UV固化丙烯酸酯3924和3922；
Figure BDA0000059719360000312
UV固化环氧树脂3335；
Figure BDA0000059719360000313
氰基丙烯酸盐粘合剂922以及
Figure BDA0000059719360000314
酚醛树脂64-1。
实例6-测试LCP的阻透性
对膜使用标准Mocon掩模，并在1大气压下、0％的相对湿度和标准工作条件，在Mocon Ox-Tran 2/21中测量LCP膜对于氧气的渗透性。在23℃下对于34μm和60μm的
Figure BDA0000059719360000315
3850膜的测量结果显示约2×10-17cm3.cm/cm2/s/Pa的渗透性，且在40℃下，约为7×10-17cm3.cm/cm2/s/Pa。通过压缩形成的70μm厚的Vectra 900 LCP(Ticona)膜显示在23℃下约2×10-17cm3.cm/cm2/s/Pa的值，且在40℃下，约6×10-17cm3.cm/cm2/s/Pa的值。其他类似的膜显示约2×10-15cm3.cm/cm2/s/Pa的值。
实例7-对于铝密封测试LCP的密闭性
将多个LCP膜层压到铝箔的两面，并通过在多层层压板上凿开部分孔，以便氧气可自由地垂直穿过LCP的一个外层，但被固态且不渗透的铝层阻止进一步的垂直运动，由此来测量沿着密封界面的渗透性。任何渗透测量都是从LCP横向渗透至铝结合层。利用如实例6中所述的Mocon测量这种渗透，但也允许在Mocon掩模底面边缘中开凿小孔来进行渗透测量。这就允许测量横向氧气渗透。以这种方式测试100μm的3850层压到100μm×2.2mm的铝的任一面所构成的层压板，并发现穿过LCP至铝结合层的氧气渗透性在约1×1014cm3.cm/cm2/s/Pa和5×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa之间。
实例8-对于铝密封测试LCP的密闭性
实例4中所使用的电池单元类型利用粘合剂以将LCP粘合至铝电池单元边缘。当电池单元填充乙腈时，所有粘合剂迅速失效，且当电池单元填充水时，所有密封都失效。对水的失效速度低于对乙腈的失效速度，在某些情况下，需要若干天才失效。所使用的粘合剂包括：
Figure BDA0000059719360000321
UV固化丙烯酸树脂3924和3922；
Figure BDA0000059719360000322
UV固化环氧树脂3335；
Figure BDA0000059719360000323
氰基丙烯酸盐粘合剂922以及
Figure BDA0000059719360000324
酚醛树脂64-1。
实例9-对于铝密封测试LCP的密闭性
实例4中使用的电池单元类型与结合至LCP膜的未处理的铝一起使用。当测试的电池单元包含乙腈时，密封迅速失效，而当电池单元填充水时，虽然低于对乙腈的失效速度，密封同样失效，在某些情况下经过若干天便失效。
实例10-在LCP和LCP1之间形成结合
利用各种粘合剂或层压剂将多个25μm厚的
Figure BDA0000059719360000325
3850LCP极耳彼此结合，并在70℃下浸入干乙腈(AN)中。对LCP表面进行一系列表面处理以提高干密封强度。这些处理包括物理表面处理(电晕或火焰处理)和/或化学改性处理的组合，其中借助如下物质进行化学改性：硅烷(道康宁Z-6137)；胺(TETA)和来源于BASF的聚乙烯亚胺(PEI)。对表面处理进行各种条件的测试，并给出最好的结果。下面的表1总结了浸入前的结合的剥离强度与浸入3天后的结合的剥离强度。
表1    LCP与LCP密封强度以及耐化学性
Figure BDA0000059719360000331
实例11-在LCP和铝之间形成结合
利用各种粘合剂或层压剂将多个25μm厚的
Figure BDA0000059719360000332
3850LCP极耳与多个100μm厚的铝极耳结合，并在70℃下浸入干乙腈中。对铝表面进行一系列表面处理以提高干密封强度。这些处理包括物理表面处理(粗化、电晕或火焰处理)和/或化学改性处理的组合，其中借助如下物质进行化学改性：硅烷(道康宁Z-6137)；胺(TETA)和来源于BASF的聚乙烯亚胺(PEI)。对表面处理进行各种条件的测试，并给出最好的结果。借助铝的化学预处理提高粘合剂结合，而通过铝的表面粗化提高
Figure BDA0000059719360000333
LCP材料的热封。下面的表2总结了浸入前的结合的剥离强度与浸入3天后的结合的剥离强度。
表2    LCP与铝密封强度以及耐化学性
Figure BDA0000059719360000334
在某些实施例中，对于给定物质来说，降低的透过率是由于对待结合到一起的材料的选择或对待彼此结合的表面的预处理或上述两者造成的。例如在一个实施例中，润湿用作相接面17和18的预处理。通过确保相接面的表面能大于开始接触相接面的液体和粘合剂的表面张力来实现润湿的有效性。通过设计相接面的表面化学性质，还能够提高润湿有效性，从而最大化粘附材料之间的酸-碱和范德瓦尔斯相互作用。
在另一实施例中，通过最大化表面粗糙程度提高粘合力。这又可促进固化的粘合剂与展现出复杂表面几何形状的相接面之间的机械联锁。
在另外的实施例中，采用一种或多种表面清洁方法，从而基本上清除干净结合表面上的污染物、油脂等。表面清洁的更通常的方法是使用如下一种或多种有机溶剂：例如丙酮、丁酮(MEK)、异丙醇、甲醇和多种专用清洁液。表面清洁的方法包括通过如下一种或多种方式在清洁位置施加溶剂：表面擦拭、沉浸、喷涂、蒸汽脱脂以及超声波浴清洁。在需要特别低的透过率的那些实施例中，当使用擦拭方法时要小心，确保从表面实际去除任何污染物，而是沿着表面容易地再分布。
当相接面被清洁后，它们立即被送至结合位置，以最小化由下述情况中一种或两种造成的表面污染风险：有机挥发性化合物的吸附，或存在于大多数聚合材料中的低分子量官能添加剂的迁移。
在某些实施例中，一个或多个相接面具有它们各自的化学改性，以提高结合的质量，且最终整体上降低封装的透过率。例如在一个实施例中，所有相接面都用电晕放电来处理，以改性它们的表面。
在另一实施例中，火焰处理用于改性表面化学性质，从而提高密封质量。在本处理中，氧化层流焰的焰舌用于氧化表面。火焰处理通常借助化学计量的空气/丙烷混合物来实施，其在燃烧混合物之后，展现出1％至2％的氧过剩。根据封装材料的类型和处理需要，火焰焰舌与相接面之间的处理距离在约5mm至130mm之间调整。表面处于处理区域中的驻留时间通常小于几秒。
与电晕放电处理的聚合物类似，火焰处理的聚合表面包含增多的羟基、羧基和其他含氧基团的数量，这就增加了它们的表面能并提高润湿性和粘合性。
在另一实施例中，使用等离子体处理以改变相接面中的一个或多个的化学性质。等离子体处理通过在真空压力下将聚合物的表面暴露于电离气体-例如空气、氧气、氮气、氨气等中来功能化该表面。在这个过程中，包含待处理衬底的等离子体反应器需要被抽真空至所需真空水平。一旦实现恒定室压，通过振荡器在特定频率(例如在受控的功率输入下的MW或RF)下工作并工作所需时长(通常5秒至60秒)来产生等离子体。随后，将例如氧气、氮气或氨气的反应气体以受控流速馈送至反应器。在暴露于等离子体辐射后，聚合物表面产生氧化、胺化、氨化或其他类型的表面功能性。
通过所谓的等离子体聚合工艺，处理速度还可在电离等离子体条件下使用可聚合单体或气体，并在相接面上沉积或结合一个新的聚合物层。该新的表面层展现不同于原始聚合物层的结构，通常具有高交联度。还可通过使用等离子体聚合实现各种表面功能性。
准分子激光处理是一种相对较新的方法，用于改变相接面以增强粘合性。在该方法中，激光束的高能脉冲(例如ArF发射的短波UV辐射，具有约193nm波长)施加到相接面。
在聚合物烧蚀阈值以下能量级的激光束的应用导致受控化学改性，或在初始结晶或半结晶聚合物上产生无定形表面区域。通过移除污染物和弱边界层，借助引入表面羟基和羧基的表面化学改性、以及根据能量输出和强度引发典型现象：表面无定形化或交联。
还已经观察到，在惰性气层(例如氩气)下的准分子激光处理提供具有高内聚力的机械稳定的界面，而在大气中的处理会致使产生脆性表面。
通过组合表面氧化和化学接枝进行表面功能化-未处理(原样)的多种类型的热塑性聚合物(例如聚烯烃、LCP、聚亚苯基砜、聚醚酰亚胺以及PEEK)是化学惰性的，且不与粘合剂、涂料或印刷油墨反应，因为在它们的表面上缺少所需的化学功能性。与粘合有关的困难程度随着表面结晶度的等级的提升而显著增加。
在各个实施例中，可在表面17和18之间采用多种结合方法。在某些实施例中，这些方法在一种或多种上述表面处理实施之后应用。
例如，在一个实施例中，利用双重树脂结合方法。双重树脂结合也称膜层叠，包括插入具有低于相接面17和18的熔点的聚合物中间层(例如
Figure BDA0000059719360000361
)。随后，将整个区域加热到聚合物中间层的熔点温度。由界面熔融获得结合的强度，并且通过所述多种材料中的大分子链的相互扩散又增强该强度。
整块加热技术要求粘合线不存在任何异物，且结合结构的强度等于封装材料的强度。
可以理解，在其他实施例中，结合相接面17和18的方法不止热密封或超声波焊接。在两个特定实施例中，这些其他方法分别包括感应焊接和层压。其他结合的其他实例包括热焊接、机械锁闭和紧固地保持在所述表面之间的密封隔膜，等等。某些实施例在所述表面之间采用结合剂，例如一种或多种密封剂或一种或多种粘合剂或其组合。
在某些实施例中采用熔融结合，特别是IR或激光辅助熔融结合技术，以满足多个元件之间的强结合需要以及设备的快速生产和组装的需要。熔融结合的其他实例包括振动焊接、旋转焊接和热气焊接以及其他方法。
熔融结合和焊接是有利的，其中一些原因如下：
最小的表面制备需求。
连接强度接近本体聚合物的连接强度。
最少的处理时间。
在某些实施例中，采用近红外(NIR)激光来产生熔融结合。这种结合形成在两个LCP表面之间，该两个表面对于NIR激光来说均是部分透明的，且在结合表面之间添加激光吸收化合物。在其他情况下，采用两种不同的LCP材料，一种对NIR激光部分透明，且另一种几乎全部吸收。在各种情况下，待结合的表面附近的结构被设计成最大化激光熔融结合的效率。在这些实施例中，也可选择使用NIR激光焊接使LCP与铝接线端封接。在这种情况下，无需激光吸收化合物。
本发明实施例通过如下四个步骤增强LCP的粘合性：
通过电晕放电进行处理，如上所述。
在电晕处理的LCP表面上涂布10％至45％的水性丙烯酸分散体(Rohm&Haas：Rhoplex AC 201可交联丙烯酸涂层)。
在100摄氏度下干燥涂布的膜。
在与另一材料层压的过程中将LCP加热至其熔点以上的温度。
可以理解，在其他实施例中，使用其他工艺步骤来提高LCP的粘合性。
在某些实施例中，在封装4的内部5中采用热绝缘体。一种这样的热绝缘体是PCM：硅酮混合物。这种和其他绝缘体以及它们的功能公开在于本申请同日向可作为国际受理局的澳大利亚专利局提交的发明名称为“用于电子设备的封装”(代理人档案代码55817WOP00)的共同未决PCT申请中。如上所述，通过交叉引用将该申请的公开内容并入本文。
本发明在此描述的实施例包括两种类型的密闭密封：
封装与封装
引线与封装
对上述应用使用两种类型的密闭密封是有利地，因为：
特定类型的密封剂或密封剂方法能用于在两个特定密封表面之间提供更好的密封。
通常，在密封材料彼此相同时可更容易实现密闭密封。因此，较大的密封-即，更可能密封不足的区域-在实施例中形成在相同封装材料之间。
根据待结合的材料，以及对机械强度、密封的路径长度、制造工艺、材料成本等的需求，不同类型的结合能够用于产生所需密封。
可以理解，所描述的本发明的实施例能够应用于多种不同应用。而且，本发明的某些实施例被设计用于特殊或特定应用，而其他实施例被设计用于更常见的一种或多种应用。
电子设备为超级电容器的应用的实例包括：
具有有限供电的无线通信，例如：移动/蜂窝电话；PC卡；CF卡；迷你PCI；扩展卡；USB调制解调器；PDA；自动抄表；电子收费标签；GPS、GPRS和无线射频跟踪。
便携或空间受限设备中的能量备份(UPS)。
CPU的电压调节；机动车以及具有高冲击性负载的其他设备。
高能量、高功率的电力负载，如门锁执行器；DSC；相机的LED闪光灯。
固态存储设备(例如，固态硬盘)。
使用本文所述的封装的超级电容器相比其他技术是有利地，原因如下：
相对侧壁厚度小于现有设备，因此为超级电容器提供更小的覆盖区。
相对廉价的制造，因为各个单体都具有简单的形状且能在大规模生产工艺中被组装。
能够被相对高体积制造(每月成百万上千万的)。
适应多种可能的壁或设备厚度。
允许引线和封装之间具有大接触面积。
适应多种存储元件尺寸和厚度。例如对于给定覆盖区，其能容易地提供不同高度的封装，以适应具有不同层数的元件。
适用于回流焊接。
适用于在单个封装中的多个电池单元。
除非上下文中清楚指出，否则说明书中和权利要求中的文字“包括”，“包含”等被解释为包括在内的含义，与排除或穷举的含义相反，也就是说，其具有“包括但不限于”的含义。
虽然已经参考特定实例说明了本发明，但是本领域技术人员将能理解，本发明可以多种其他方式实施。特别地，各种描述的实例或实施例的任何之一的特征可以任意组合的方式提供在任意其他所描述的实例或实施例中。

Claims (23)

1.一种用于能量存储设备的封装，该能量存储设备具有能量存储元件以及允许电连接到该元件的至少两个引线，所述封装包括：
多个侧壁，用于界定容纳该能量存储元件和液态电解液的内部，其中至少一个所述侧壁由液晶聚合物(LCP)形成；
由一个或多个所述侧壁界定的贴装结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
2.根据权利要求1所述的封装，具有两个或更多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
3.根据权利要求2所述的封装，具有如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
4.根据权利要求1所述的封装，具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
5.根据权利要求4所述的封装，具有两个或更多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
6.根据权利要求5所述的封装，具有如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
7.根据前述任一权利要求所述的封装，其中所述能量存储设备是超级电容器。
8.根据权利要求7所述的封装，其中所述超级电容器包括至少一个超级电容电池单元，其中每个电池单元包括至少一对对置电极、在所述电极之间的非导体隔板以及用于将所述电极电连接到引线的接线端。
9.一种用于能量存储设备的封装，该能量存储设备具有能量存储元件以及允许电连接到该元件的至少两个引线，所述封装包括：
多个侧壁，用于界定容纳该能量存储元件和液态电解液的内部；
由一个或多个所述侧壁界定的结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装基本上是刚性的并具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
10.根据权利要求9所述的封装，具有两个或更多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
11.根据权利要求10所述的封装，具有如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
12.根据权利要求9所述的封装，具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
13.根据权利要求12所述的封装，具有两个或更多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
14.根据权利要求13所述的封装，具有如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-14cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-10cm3.cm/cm2/s。
15.一种用于能量存储设备的封装，该能量存储设备具有能量存储元件以及允许电连接到该元件的至少两个引线，所述封装包括：
多个侧壁，用于同时界定容纳该能量存储元件和液态电解液的内部以及具有预定面积的覆盖区的贴装面，其中该封装具有低纵横比；
由一个或多个所述侧壁界定的结构，用于定向所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
16.一种用于能量存储设备的封装，该能量存储设备具有能量存储元件以及允许电连接到该元件的至少两个引线，所述封装包括：
多个侧壁，用于界定容纳该能量存储元件和液态电解液的内部，其中至少一个所述侧壁由液晶聚合物(LCP)形成；
由一个或多个所述侧壁界定的贴装结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
17.一种用于能量存储设备的封装，该能量存储设备具有能量存储元件以及允许电连接到该元件的至少两个引线，所述封装包括：
多个侧壁，用于界定容纳该能量存储元件和液态电解液的内部；
由一个或多个所述侧壁界定的结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装基本上是刚性的并具有至少一个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
18.根据权利要求17所述的封装，其中至少一些所述侧壁形成敞口中空的中心部，并且一对端部侧壁密封地结合到该中心部，基本上覆盖中心部的敞口端。
19.一种制造封装的方法，该封装用于具有能量存储元件和允许电连接到该元件的至少两个引线的能量存储设备，该方法包括：
由多个侧壁界定容纳该能量存储元件的内部，其中至少一个所述侧壁由液晶聚合物(LCP)形成；
提供由一个或多个所述侧壁界定的贴装结构，用于定位所述引线，以使其从封装内部延伸至封装的外部，其中该封装具有一个或多个如下透过率：
对于水蒸汽来说，小于1×10-12cm3.cm/cm2/s/Pa；
对于氧气来说，小于1×10-13cm3.cm/cm2/s/Pa；以及
对于液态电解液来说，小于1×10-9cm3.cm/cm2/s。
20.一种用于具有电子元件的电子设备的封装，该封装包括：
彼此结合的第一侧壁和第二侧壁，从而界定容纳所述元件的密封内部，其中各个侧壁包含液晶聚合物；以及
电连接到所述元件的引线组件，以允许外部电连接到该元件。
21.根据权利要求20所述的封装，其中所述内部是密闭密封的。
22.根据权利要求20或21所述的封装，其中所述电子设备包括至少一个能量存储设备。
23.根据权利要求22所述的封装，其中所述能量存储设备是超级电容器。
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