CN106505160B - 电池封装方法 - Google Patents

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Abstract

一种电池封装方法，包括在多个电池基板中的每个电池基板上设置活性电池层，其中每个电池基板具有比其对应的活性电池层大的面积。该多个电池基板被附着到具有比该多个电池基板的总面积大的面积的中介层。通过在该活性电池层上设置薄膜且其大小被调整使得薄膜延伸超过活性电池层以接触电池基板以及中介层，从而该活性电池层被环境地密封；沿着薄膜接触中介层的位置该中介层被物理地分开以便于形成多个电池单元，其中每个电池单元包括电池基板中的一个电池基板，在该电池基板上设置有被薄膜环境地密封的关联的活性电池层。

Description

电池封装方法
技术领域
本公开涉及电池技术领域，并且更具体地，涉及用于封装柔性薄膜微电池以防止环境侵入的方法。
背景技术
诸如膝上电脑、智能电话、平板电脑以及相机之类的便携电子设备在消费者中很受欢迎。这些电子设备由电池或电力单元供电。由于这些电子设备的便携特性，比起诸如为电视之类的电子设备而言，它们更多地被反复暴露到环境污染物。电子设备的该反复暴露到环境污染物带来了用于诸如电力单元之类的各种内部元件防止这样的污染物的商业期望。例如，一些这样的电力单元是柔性薄膜微电池。
这样的柔性薄膜微电池在堆叠布置中包括云母基板、该云母基板上的活性电池层，在该活性电池层上的聚偏二氯乙烯(PVDC)层涂层以及在该PVDC层上的云母盖。虽然PVDC和云母层提供了对环境污染物一定程度的保护，氧和水可随时间缓慢地能够穿过堆叠布置的各层扩散并劣化该活性电池层。
鉴于该活性电池层的劣化是商业上不理想的，对环境污染物更耐受的用于动力单元的新设计以及用来制造这样的电力单元的过程是理想的。
发明内容
本发明内容被提供以用于介绍概念的选择，其在以下的具体实施方式中将做出进一步的描述。本发明内容并不旨在识别要求保护的主题的关键特征或者核心特征，其也并不旨在被用来限制要求保护的主题的范围。
根据本公开的一种方法包括在多个电池基板中的每个电池基板上设置活性电池层，其中每个电池基板具有比其对应的活性电池层大的面积。该多个电池基板被附着到具有比该多个电池基板的总面积大的面积的中介层。该附着可经由非导电胶的使用而被执行。通过在该活性电池层上设置薄膜且其大小被调整使得薄膜延伸超过活性电池层以接触电池基板以及中介层，从而该活性电池层被环境地密封；沿着薄膜接触中介层的位置该中介层被物理地分开以便于形成多个电池单元，其中每个电池单元包括电池基板中的一个基板，其上设置有被薄膜环境地密封的关联的活性电池层。
该多个电池基板中的每个电池基板可具有在其上的电池焊盘，并且该多个电池基板中的每个电池基板可具有在其上形成的、穿过用于该电池基板的电池焊盘的导电过孔。该中介层可具有在其侧面上形成的导电焊盘，在该侧面上该多个电池基板被附着定位以使得当该多个电池基板被附着到中介层时该导电焊盘被电气耦合到导电过孔。将该多个电池基板附着到中介层可包括在中介层的导电焊盘相邻于导电过孔处的相邻位置上沉积导电胶。
该薄膜可以通过将薄膜中的孔与导电焊盘对准并且将薄膜层压在活性电池层上而被设置在活性电池层上。可以使用至少一个相机将该薄膜中的孔与导电焊盘对准。可以使用在相邻于薄膜的相对转角的孔处设置的一对相机将该薄膜中的孔与导电焊盘对准。
通过在相邻于电池基板的接纳部分的中介层上沉积胶，以及将多个电池基板相应地设置在电池基板的接纳部分上，从而多个电池基板可以被附着到中介层。电池基板可以是云母。该薄膜在堆叠布置中可以包括粘合层，以及铝薄膜层，以及PET层。此外，多个电池基板可以通过将多个电池基板设置在中介层上而不用首先翻转多个电池基板而被附着到中介层。
另一方面涉及包括中介层的电子设备。云母基板被设置在中介层上并且具有比中介层的面积小的面积。活性电池层被设置在云母基板上并且具有比云母基板的面积小的面积。薄膜密封活性电池层和云母基板，该薄膜的大小被调整使得该薄膜延伸超过活性电池层以接触云母基板以及中介层。
电池焊盘可以在相邻于活性电池层的云母基板上。云母基板可以具有在其上形成的、穿过电池焊盘的导电过孔。导电焊盘可以被形成在中介层上并且被电耦合到导电过孔。该薄膜可以具有限定在其中的孔，该孔暴露导电焊盘。
云母基板可以在形状上是矩形的。活性电池层可以是多边形的，使得通过缺少活性电池层而在云母基板的转角上限定三角区域。电池焊盘可以在该三角区域以内。尽管描述了通过缺少活性电池层而形成三角区域，应当理解的是，活性电池层可以采用任何合适的形状，因而通过缺少活性电池层而形成的区域也可以是任何形状的，诸如弯曲形状或矩形形状。
该薄膜可以环境地密封活性电池层以阻隔氧和水渗入。此外，该薄膜在堆叠布置中可以包括粘合层，以及铝薄膜层，以及PET层。
进一步的方面涉及包括中介层的电子设备。多个云母基板可以被设置在中介层上，其中每个云母基板具有比中介层的面积小的面积。活性电池层可以被设置在每个云母基板上并且可以具有比该云母基板的面积小的面积。该中介层针对在其上形成的每个云母基板可以具有导电焊盘的集合。薄膜可以密封活性电池层和云母基板，该薄膜的大小可以使得该薄膜延伸超过每个活性电池层以接触每个云母基板以及中介层。该薄膜可以具有限定在其中的孔，该孔暴露针对每个云母基板的导电焊盘的集合。
附图说明
图1是根据本公开的电子设备的示意性横截面示图。
图2A至图2I是示出了制造图1的电子设备的过程的透视图。
具体实施方式
本公开的一个或多个实施例将在以下进行描述。这些描述的实施例仅仅是本发明公开的技术的示例。此外，为努力提供一种简要说明，实际实施方式的所有特征可未在说明书中描述。
当介绍本公开的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”和“该”意在表示存在元件的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包容性的，并且表示可以有除所列元件之外的其它元件。此外，应该理解的是，对本公开的“一个实施例”或“实施例”的引用不意图被解释为排除也结合了所述特征的附加实施例的存在。
参照图1，现在对电力单元100进行描述。电力单元100用于对诸如膝上电脑、智能电话、平板电脑、智能手表或相机之类的便携电子设备进行供电。现在将对电力单元100的结构进行描述。
电力单元100包括中介层116。云母基板102被设置在中介层116上，并且云母基板102具有比该中介层的面积小的面积。导电过孔111被形成在云母基板102中，并且经由导电胶110被电耦合到接触焊盘117。活性电池层108被设置在云母基板102上并且具有比云母基板102的面积小的面积。用于活性电池层108的电池接触焊盘109被设置在云母基板102上、相邻于活性电池层108，并经由导电胶被电耦合到导电过孔111。
薄膜113覆盖活性电池层108和电池接触焊盘109，外溢到云母基板102上，并且外溢到中介层116上。该薄膜包括在活性电池层108和电池接触焊盘109上的一层胶113a，在该层胶113a上的铝薄膜113b，以及在铝薄膜113b上的绝缘聚对苯二甲酸乙酯(PET)层113c。薄膜113用作环境地密封以阻隔氧和水渗入。薄膜113外渗到云母基板102和中介层116上用作在使得元件的侧面被暴露的现有设计上增大环境密封。
电力单元100的制造现在参照图2A至2I进行描述。在图2A中示出的是云母基板102，使得导电过孔111被形成在其中。如图2B中所示，首先，活性电池层108被附着到云母基板102，并且电池触点109经由导电胶被电耦合到导电过孔111。尽管所示的云母基板102的大小被设置为接受两个活性电池层108，可接受任意数量的活性电池层108的任意大小的云母基板102可以被使用。云母基板102随后被切割或分开为单独的电池单元100，使得每个电池单元100在其上具有活性电池层108，如图2C所示。
每个云母基板102在形状上是矩形的，但每个活性电池层108是多边形的，使得在云母基板102的相对转角上限定三角区域。导电过孔111被定位在三角区域以内，如在电池焊盘109。
中介层116具有在其中形成的多个电池基板接纳部分112，使得针对每个电池基板接纳部分112形成一组触点117，如图2D所示。粘合剂通过粘合剂分配器114被施加到每个电池基板接纳部分112，也如图2D所示。其后，每个电池单元100被置于相应的电池基板接纳部分112中，如图2E所示。应当留意的是，在将每个电池单元100置于其相应的电池基板接纳部分112中期间，每个电池单元100并不被翻转。即，在将活性电池层108附着在云母基板102的顶侧上期间，云母基板102的底侧保持指向地面。
导电胶110随后被施加到导电过孔111中以便于将电池焊盘109电耦合到导电焊盘117，如在图2F中所示。随后，薄膜113在中介层116上被对准。薄膜113具有在其中形成的孔122，其与导电焊盘117对准。被定位在薄膜113的相对转角处的相机124通过孔122窥视，使得薄膜113的位置相对于中介层116可以被精细调整，如图2G中所示。薄膜113因而被对准并且保持在中介层116上1至2毫米，并且滚轴130被用来将薄膜113层压到中介层116，使得导电焊盘110被定位在孔122以内。中介层116随后经由激光分离(laser singulation)被分开为多个电力单元132，使得每个电力单元在其上包括活性电池层108。
用于制作电池单元的以上所述过程排除了铝薄膜113b将焊盘117短路到过孔111或活性层108的风险，因为铝薄膜113b通过胶113a而从电池焊盘109绝缘。
虽然本公开已经相对于受限数量的实施例进行了描述，受益于本公开的本领域技术人员将领会到其它实施例可以被构思而不偏离本文公开的范围。相应地，本公开的范围应当仅被所附权利要求所限制。

Claims (20)

1.一种电池封装的方法，包括：
在多个电池基板中的每个电池基板上设置活性电池层，每个电池基板具有比其对应的活性电池层大的面积；
将所述多个电池基板附着到中介层，所述中介层具有比所述多个电池基板的总面积大的面积；
通过在所述活性电池层上设置薄膜且所述薄膜的大小被调整使得所述薄膜延伸超过所述活性电池层以接触所述电池基板以及所述中介层，从而环境地密封所述活性电池层；
沿着所述薄膜接触所述中介层处的位置物理地分开所述中介层以便于形成多个电池单元，其中每个电池单元包括中介层部分、设置在所述中介层部分上的所述电池基板中的一个电池基板、以及设置在这个电池基板上的关联的活性电池层，每个电池单元被所述薄膜环境地密封。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个电池基板中的每个电池基板在其上具有电池焊盘；其中所述多个电池基板中的每个电池基板具有在其上形成的、穿过用于该电池基板的所述电池焊盘的导电过孔；其中所述中介层具有在其侧面上形成的导电焊盘以及迹线，在所述侧面上所述多个电池基板被附着定位以使得当所述多个电池基板被附着到所述中介层时所述导电焊盘经由所述迹线被电气耦合到所述导电过孔；并且其中将所述多个电池基板附着到所述中介层包括在所述中介层的所述导电焊盘相邻于所述导电过孔处的相邻位置上沉积导电胶。
3.根据权利要求2所述的方法，其中通过将所述薄膜中的孔与所述导电焊盘对准并且将所述薄膜层压在所述活性电池层上，所述薄膜被设置在所述活性电池层上。
4.根据权利要求3所述的方法，其中使用至少一个相机将所述薄膜中的所述孔与所述导电焊盘对准。
5.根据权利要求3所述的方法，其中使用在相邻于所述薄膜的相对转角的孔处设置的一对相机将所述薄膜中的所述孔与所述导电焊盘对准。
6.根据权利要求1所述的方法，其中将所述多个电池基板附着到所述中介层包括在相邻于所述电池基板的接纳部分的所述中介层上沉积胶，以及将所述多个电池基板相应地设置在所述电池基板的接纳部分上。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述电池基板包括云母。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述薄膜在堆叠布置中包括粘合层，以及铝薄膜层，以及PET层。
9.根据权利要求1所述的方法，其中通过将所述多个电池基板设置在所述中介层上而不用首先翻转所述多个电池基板，所述多个电池基板被附着到所述中介层。
10.一种用于电池封装的电子设备，包括：
中介层；
云母基板，所述云母基板被设置在所述中介层上并且具有比所述中介层的面积小的面积；
活性电池层，所述活性电池层被设置在所述云母基板上并且具有比所述云母基板的面积小的面积；
薄膜，所述薄膜密封所述活性电池层和云母基板，所述薄膜的大小被调整使得所述薄膜延伸超过所述活性电池层以接触所述云母基板以及所述中介层；
其中多个电池单元通过沿着所述薄膜接触所述中介层处的位置物理地分开所述中介层而被形成，每个电池单元包括中介层部分、设置在所述中介层部分上的所述云母基板、以及设置在这个云母基板上的关联的活性电池层。
11.根据权利要求10所述的电子设备，进一步包括在所述云母基板上的、相邻于所述活性电池层的电池焊盘；其中所述云母基板具有在其中形成的、穿过所述电池焊盘的导电过孔；以及进一步包括在所述中介层上形成的并且电气耦合到所述导电过孔的导电焊盘。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述薄膜具有在所述薄膜中被限定的、暴露所述导电焊盘的孔。
13.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述云母基板在形状上是矩形的；其中所述活性电池层是多边形的以使得通过缺少所述活性电池层而在所述云母基板的转角上限定三角区域；并且其中所述电池焊盘在所述三角区域以内。
14.根据权利要求10所述的电子设备，其中所述薄膜环境地密封所述活性电池层以阻隔氧和水渗入。
15.根据权利要求10所述的电子设备，其中所述薄膜在堆叠布置中包括粘合层，以及铝薄膜层，以及PET层。
16.一种用于电池封装的电子设备，包括：
中介层；
多个云母基板，所述多个云母基板被设置在所述中介层上，每个云母基板具有比所述中介层的面积小的面积；
活性电池层，所述活性电池层被设置在每个云母基板上并且具有比该云母基板的面积小的面积；
其中所述中介层针对在所述中介层上形成的每个云母基板具有导电焊盘的集合；以及
薄膜，所述薄膜密封所述活性电池层和云母基板，所述薄膜的大小被调整使得所述薄膜延伸超过每个活性电池层以接触每个云母基板以及所述中介层，所述薄膜具有限定在其中的孔，所述孔针对每个云母基板暴露所述导电焊盘的集合；
其中多个电池单元通过沿着所述薄膜接触所述中介层处的位置物理地分开所述中介层而被形成，每个电池单元包括中介层部分、设置在所述中介层部分上的所述云母基板中的一个云母基板、以及设置在这个云母基板上的关联的活性电池层。
17.根据权利要求16所述的电子设备，进一步包括在每个云母基板上的、相邻于针对该云母基板的所述活性电池层的电池焊盘；其中每个云母基板具有在其中形成的、穿过所述电池焊盘的导电过孔；并且其中针对每个云母基板的所述导电焊盘的集合被相应地耦合到针对该云母基板的所述导电过孔。
18.根据权利要求17所述的电子设备，其中每个云母基板在形状上是矩形的；其中每个活性电池层是多边形的以使得通过缺少所述活性电池层而在关联的云母基板的转角上限定三角区域；并且其中针对每个云母基板的所述电池焊盘在针对该云母基板的所述三角区域以内。
19.根据权利要求16所述的电子设备，其中所述薄膜具有在所述薄膜中被限定的、暴露所述导电焊盘的集合的孔。
20.根据权利要求16所述的电子设备，其中所述薄膜在堆叠布置中包括粘合层，以及铝薄膜层，以及PET层。
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