TWI334149B - - Google Patents

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1334149 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 〜本發明猶關於―種舰電容之製造方法及其輯其射避免超級 電容於長時間使用時，超級電容產生短路與電解液滲漏之現象。 . 【先前技術】 請參閱第七圖’其係為習知技術之超級電容之剖視圖，如圖所示習 知超級電容包含複數個極板92，每-極板92係以平行的方式相互堆昼，極 板92設有一塾圈94，並使相鄰極板92之塾圈94相互點合，使相互黏合之 • 墊圏94園成一間隙95。間隙95内填充一電解液96。 σ f知超級電容於級電時，電_ 96將產生鱗脹，故嗎:95將會 被電解液96撐開。若是塾圈94為彈性元件，則可舒緩電解液％將產生熱 膨脹。然而，再長時間使用後，塾圏94會因超級電容充放電時所產生之熱 能而變質，因此相鄰極板92之墊圈94將無法相互黏合，導致電解液％自、 間隙95流出’而且，還可能會使相鄰之極板92相互接觸而鱗， 級電容的正常使用。 因此，本發明提供-種超級電容之製造方法及其結構，其係可避免超 、級電谷長時間使用時產生之短路現象，並且可提升超級電容之結構強度， 更避免電解液滲漏之現象產生，如此可解決上述之問題。 【發明内容】 本發明之主要目的’在於提供-種超級電容之製造方法及其結構，其 係分別於下極板與上極板設置一第—踢框與一第二膠框後藉由設置一隔 離膜於第-膠框與第二膠框所圍之一空間内，可於超級電容長時間使用 時’避，下極板與上極板相互接觸而產生之短路現象，進而提升超級電容 之使用壽命。 本發明之次要目的，在於提供一種超級電容之製造方法及其結構，其 5 1334149 賴由填充—第二獅於下極板與上極板之間，使第二脑位於第-膠框 與第二膠框之外側，使本發明所製造之超級電容之結構強度提升，並且可 避免電解液滲漏之現象產生。 本發明之另一目的，在於提供一種超級電容之製造方法及其結構其 係藉由設置第一膠框與第二膠框於下極板與上極板，使超級電容於充放電 時，舒緩電解液之膨脹，進而增加超級電容之使用壽命。 本發明之超級電容之製造方法，首先，堆疊一下極板與一上極板，並 使下極板與上極板相互平行；之後，設置一第一膠框與一第二膠框於下極 板與上極板，使第一膠框具有一第一開口，使第二膠框具有一第二開口， 籲使第-膠框與-第二膠框相對；接著，設置一隔離膜於第一勝框與第二膠 框所圍之一空間内；然後，加熱下極板與上極板，使第一膠框與第二膠框 相互黏合；接續，產生真空於空間内；然後，設置下極板與上極板於一電 解液内，使電解液流入空間内；最後，使用一第一樹脂以封閉第一開口與 第二開口。於使用第一樹脂以封閉封口之步驟後，係填充一第二樹脂於下 極板與上極板之間’使第二樹脂位於第一膠框與第二膠框之外側。 本發明之超級電容之結構，其包含一下極板、一上極板、一隔離膜、 一電解液。下極板與上極板相互平行並疊合，下極板之上方設有一第一膠 框’上極板之下方設有一第二膠框’第一膠框與第二膠框相互黏合；隔離 ® 膜設於上極板與下極板之間，且隔離膜位於第一膠框與第二膠框所圍之一 空間内，電解液填充於空間内。下極板與上極板之間更設有一第二樹脂， 第二樹脂位於第一膠框與第二膠框之外側。 藉由設置隔離膜於空間内’可避免所製造之超級電容於長時間使用時 產生之短路現象’藉由填充第二樹脂於下極板與上極板之間，以加強本發 明所製造之超級電容之結構強度’更避免電解液滲漏之現象產生，以而提 升超級電容之使用壽命。 1334149 【實施方式】 茲為使貴審查委員對本發明之結構特徵及所達成之功效有更進一步 之瞭解與認識’謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後： s青參閱第一圖、第一 A圓與第二B圊；其係為本發明較佳實施例之超 級電容之分解圖、前視圖與剖視圖；如圖所示，本發明之超級電容結構， 其包含一下極板10、一上極板20、一隔離膜30與一電解液40，下極板10 與上極板20係相互平行並疊合’下極板1〇之上方設有一第一朦框I〗，上 極板20之下方設有一第二膠框22，第一膠框12與第二膠框22相互黏合。 隔離膜30設於上極板20與下極板1〇之間，且隔離膜3〇位於第一膠框12 鲁 與第二膠框22所圍之一空間35内。電解液40係填充於空間35内。 當超級電容長時間使用後’第一膠框12或第二夥框22會因為環境因 - 素而變質，如超級電容於充放電時所產生之熱能。所以第一膠框12與第二 膠框22將無法相互黏合，最後使下極板1〇與上極板2〇相互接觸而短路， 影響超級電容之正常使用。故設置隔離膜30於第一膠框12與第二膠框22 所圍之空間35内，可避免超級電容之下極板1〇與上極板2〇相互接觸之情 形，提升超級電容之使用壽命。 第一膠框12具有一第一開口 122,第二膠框22具有一第二開口 222, 如此可使電解液40裝填於下極板10與上極板20之間時較為便利。待電解 液40裝填於空間35内後，於第一開口 122與第二開口 222設置一第一樹 脂50，以將第一開口 122與第二開口 222封閉。第一膠框12與第二膠框 22之材料包含彈性高分子材料。彈性高分子材料包含橡膠或聚丁二烯。由 於第一膠框12與第二膠框22之材料為彈性高分子材料，因此於超級電容 於充故電時，可舒緩電解液4〇之體積膨脹，以增加超級電容之使用壽命。 本發明之超級電容更包含一第二樹脂60，第二樹脂6〇包含環氧樹脂， 第二樹脂60設置於下極板1〇與上極板2〇之間，第二樹脂6〇位於第一膠 框12與第二膠框22之外側。藉由第二樹脂6〇使本發明所製造之超級電容 之結構強度提升’並且可避免電解液滲漏之現象產生。 7 1334149 請一併參閱第二c圖，其係為本發明較佳實施例之流程圖；如圖所示， 本發明之超級電容之製造方法’首先，進行步驟S1;堆疊下極板10與上極 板20 ’並使下極板1〇與上極板2〇相互平行；之後，進行步驟S2 ;設置第 一膠框12與第二膠框22於下極板1〇與上極板20，使第一膠框12具有第 一開口 122，使第二膠框22具有第二開口 222，使第一膠框12與第二膠框 22相對；第一膠框12與第二膠框22係以點膠、網印或是喷塗的方式設置 於下極板10與上極板20。接著，進行步驟S3 ;設置隔離膜30於第一膠框 12與第二膠框22所圍之空間35内；然後，進行步驟S4 ;加熱下極板10 與上極板20，使第一膠框12與第二膠框22相互黏合，欲加熱加熱下極板 10與上極板20時，係可用熱電阻接觸加熱、熱風加熱或紅外線加熱等加熱 方式。再來，進行步驟S5，產生真空於空間35内。 請一併參閱第三圖’其係為本發明較佳實施例之超級電容置入電解液 40之示意圖；如圖所示’在產生真空於空間35内，然後，進行步驟S6， 設置下極板10與上極板20於一電解液40内，使電解液40流入空間35内。 為了讓電解液40裝填於空間35内，故將下極板1〇與上極板20置於裝有 電解液40之一容器70 ’並將容器抽真空，使空間35之空氣流出，則電解 液40將流入空間35内。之後’進行步驟S7，使用第一樹脂50以封閉第一 開口 122與第二開口 222。 為了更增加超級電容之結構強度，因此於步驟S7後，係進行步驟S8， 填充第二樹脂60於下極板10與上極板20之間，使第二樹脂60位於第一 膠框12與第二膠框22之外側’由於下極板1〇與上極板20之間隙小，僅 約0.1〜0. 5公厘之間，而第一膠框12及第二膠框22分別與下極板1〇及上 極板20之距離約為1~3公厘之間，因此可使第二樹脂60藉由毛細現象而 於下極板10與上極板20之間流動’進而佈滿整個超級電容之外側。然後， 進行步驟S10,硬化第二樹脂60。將設有第二樹脂6〇之超級電容靜置12〜24 小時，或是加溫至60 ~80度C，使第二樹脂60硬化。 8 1334149 請一併參閱第四A圖與第四B圖，其係為本發明另一較佳實施例之流 程圖與剖視圖；如圖所示’此實施例不同於上一實施例在於，上一實施例 係於步驟S7後’填充第二樹脂60於下極板1〇與上極板2〇之間，使第二 樹脂20位於第一膠框12與第二膠框22之外側。而此實施例於步驟S7後， 使用第一樹脂50以封閉第一開口 122與第二開口 222後，則進行步驟S81， 包覆一殼體65於下極板1〇與上極板20之外側，殼體之材料包含硬性環氧 ' 樹脂，藉由殼體65以增加超級電容之結構強度。 請一併參閱第五A圖與第五B圖，其係為本發明另一較佳實施例之超 級電容之前視圖與剖視圖；如圖所示，此實施例不同於上一實施例之處， φ 在於此實施例係以複數個極板相互平行並疊合，複數個極板包含一下極板 10、複數個中極板80與一上極板20，下極板10之上方與中極板8〇之上方 分別設有一第一膠框12 ’上極板20與中極板80之下方分別設有一第二膠 框22，相鄰之極板之第一膠框12與第二膠框22相互黏合，使第一膠框12 與第二膠框22圍出之一空間35。每一空間35内設置隔離膜30，並且填充 一電解液40於空間35内’並且設置一第二樹脂60於相鄰之極板之間，使 第二樹脂60位於第一膠框12與第二膠框22之外側。 請一併參閱第六圖，其係為本發明另一較佳實施例之結構示意圖；如 圖所示’此實施例不同於上一實施例在於此實施例並無設置一第二樹脂6〇 • 於相鄰之極板之間’此實施例係包覆一殼體65於下極板10與上極板20之 外側’殼體之材料包含硬性環氧樹脂’藉由殼體65以增加超級電容之結構 強度。 综上所述，本發明之超級電容之製造方法，首先，平行堆疊下極板與 上極板，並且相對設置第一膠框與第二膠框於下極板與上極板，然後設置 隔離膜於第一膠框與第二膠框所圍之空間内，並相互黏合第一膠框與第二 膠框。然後產生真空於空間内，並設置下極板與上極板於電解液内；最後 使用第一樹脂以封閉第一開口與第二開口’並設置第二樹脂於第一膠框與 第二膠框之外側。如此可加強本發明所製造之超級電容之結構強度，並舒 9 1334149 緩超級電容於充放電而電解液之膨脹之現象，更可避免超級電容之下極板 與上極板相互接觸之情形，進而提升超級電容之使用壽命。 故本發明係實為一具有新穎性、進步性及可供產業利用者，應符合我 國專利法所規定之專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，析鉑 局早曰賜准專利，至感為禱。 #釣 惟以上所述者，僅為本發明之-較佳實施綱已，並非絲限定本發 明實施之範圍’舉凡依本發明_請專利範麟述之微、構造、特徵及精 神所為之均等變倾⑽，均應包括於本發明之巾料利範圍内。

【圖式簡單說明】 第一圖為本發明較佳實施例之超級電容之分解圖； 第二人@為本發瞻佳實細之她電容之前視圖； 第4圖為本發賴佳實_之触電容之剖視圖； 第二c圖為本發明較佳實施例之流程圖； 第三圖為為本發雜佳實_之峽電容置 =參閱第四A 係為本發"―鐘實蝴之流 =參閱第四B圖其係、為本發明另—較佳實施例之剖 第五A圖林發明另—難實施例之峽電 =圖為本發明另一較佳實施例之超級電容之= 第/、圖為本發明另—較佳實施例之超級電容 _ 第七圖為習知技術之超級電容之剖。°不意 示意圖； 圖；以及 【主要元件符號說明】 1〇下極板 12第一膠框 122第一開口 20上極板 1334149 22第二膠框 222第二開口 30隔離膜 35空間 40電解液 50第一樹脂 60第二樹脂 65殼體 70容器 80中極板 92極板 94墊圈 95間隙 96電解液

Claims (1)

1334149 十、申請專利範圍： 1· 一種超級電容之製造方法，其包含： 堆疊一下極板與一上極板，使該下極板與該上極板相互平行； «X置第膠框與一第二膠框於該下極板與該上極板使該第一膠框 具有-第-開口，使該第二膝框具有一第二開口，使該第一膠框與該 一第二膠框相對； 設置一隔離膜於該第一朦框與該第二膠框所圍之一空間内； 加熱該下極板與該上極板，使該第一膠框與該第二膠框相互黏合； 產生真空於該空間内； 設置該下極板與該上極板於—電解_，使該電解液流人該空間内； 以及 使用一第一樹脂以封閉該第一開口與該第二開口。 2. 如申請專利範圍第i項所述之超級電容之製造方法其中於使用一第一 樹脂以賴該第-開口與該第二開口之步驟後，更包含一步驟，其係填 充-第二樹脂於該下極板與該上極板之間，使該第二樹位於該第一膠 框與該第二膠框之外側。 3. 如申請專利範圍第2項所述之超級電容之製造方法，其十於填充一第二

樹脂於該下触触上極板之間之轉後，找含—㈣硬化該 樹脂。 μ — 4.如申請專利範圍第2項所述之超級電容之製造方法其中於填充一第二 樹脂於該Τ極板無上減之此倾巾，該帛二_細毛細現“ 方式填充於該下極板與該上極板之間。 5.如申請專利範圍第！項所述之超級電容之製造方法，其中於加熱該下極 板與該上極板’使該第一雜與該第二膠框相互黏合之步禅中 電阻接觸加熱、熱風加熱或紅外線加熱。 ’’、 6.如申請專利範圍第1項所述之超級電容之製造方法 材料包含硬性環氧樹脂。 ’其中該第二樹脂之 12 1334149 7·如申請專利範圍第1項所述之超級電容之製造方法，其中於使用一第— 樹脂以封閉該第-開口與該第二開σ之步驟後，更包含—步驟其係包 覆一殼體於該下極板與該上極板之外侧。 8.如申請專利範圍第7項所述之超級f容之製造方法，其中該殼體之材料 包含硬性環氧樹脂。 9.

10. 11. 12. 13. 14. 如申請專利範圍第1項所述之超級電容之製造方法，其巾於設置一第一 ，與H框於該τ極板無上極板之步驟中係賴膠、網印或 是喷塗的方式，設置雜_第二雜於該下極板_上極板。 如申請專利範圍第1項所述之超級t容之製造方法，其巾鄕一膠框之 材料包含彈性高分子材料。 如申請專利範圍第10項所述之雜電容之製造方法，其巾轉性高分 子材料包含橡膠或聚丁二烯。 同刀 如申請專利範圍第1項所述之超級電容之製造方法 材料包含彈性高分子材料。 ’其中該第二膠框之

如申請專觀圍第12項所述之超級電容之製造方法，其巾該彈性高分 子材料包含橡膠或聚丁二烯。 、μ 同刀 一種超級電容結構，其包含： 一下極板與一上極板’其係相互平行並疊合’該下極板之上方設有一 ^一勝框，該上極板之下方财一第二膠框，該帛—龜與 框相互黏合； -隔離膜，其係設於該上極板與該下極板之間，且該隔離齡於該第 一移框與該第二黟框所圍之一空間内；以及 一電解液’其係填充於該空間内。 其中該第一膠框具有一 其中該第一膠框之材料 15. 如申請專利範圍第14項所述之超級電容結構， 第一開口，該第二膠框具有一第二開口。 16. 如申請專利範圍帛14項所述之超級電容結構， 包含彈性高分子材料。 13 1334149 17·如申請專利範圍第16項所述之超級電容結構，其中該彈性高分 包含橡膠或聚丁二烯。 Η料 18.如申請專利範園第14項所述之超級電容結構，其中該第二膠框 包含彈性高分子材料。 19，如巾請專利範園第18項所述之超級電容結構，其中該雜高分子材料 包含橡膠或聚丁二烯。 ^ 20. 如申請專利範園帛14項所述之超級電容結構，其中該第一帛口與該第 二開口設有一第一樹脂。 21. 如申請專利範圍第14項所述之超級電容結構，更包含一第二樹脂，該 第二樹脂設置於該下極板與該上極板之間，該第二樹脂位於該第二膠= 與該第二膠框之外側。 22. 如申請專利範圍帛21項所狀超級電容結構，其中該第二樹脂之材料 包含硬性環氧樹脂。 23. 如申請專利範圍第14項所述之超級電容結構，更包含一殼體，該殼體 包覆該下極板與該上極板之外側。 24. 如申請專利範圍第23項所述之超級電容結構，其中該殼體之材料包含 硬性環氧樹脂。 25. —種超級電容結構，其包含： 複數個極板，其係相互平行並疊合，該些極板包含一下極板、複 數個中極板與一上極板，該下極板之上方與複數個中極板之上方分別 設有一第一膠框，該上極板與複數個中極板之下方分別設有一第二膠 框，相鄰之該極板之該第一膠框與該第二膠框相互黏合； 複數個隔離膜’其係設於相鄰之該極板之間，該隔離膜位於該第一膠 框與該第二膠框所圍之一空間内；以及 一電解液’其係填充於該空間内· 26. 如申請專利範圍第25項所述之超級電容結構，其中該第一膠框具有一 第一開口，該第二膠框具有一第二開口。 14 1334149 其中該第一膠框之材料 其中該彈性高分子材料 其中該第二膠框之材料 其中該彈性高分子材料 其中該第一開口與該第 27. 如申請專利範圍第25項所述之超級電容结構， 包含彈性高分子材料。 28. 如申請專利範圍第27項所述之超級電容結構， 包含橡膠或聚丁二烯。 29. 如申請專利範圍第25項所述之超級電容結構， 包含彈性高分子材料。 30. 如申請專利範圍第29項所述之超級電容結構， 包含橡膠或聚丁二烯。

31. 如申請專利範圍第26項所述之超級電容結構， 二開口設有一第一樹脂。 32·如申請專利範圍第25項所述之超級電容結構，更包含一第二樹脂，該 第二樹脂設置於相鄰之該極板之間，該第二樹脂位於該第一膠框與該^ 二膠框之外側。 33. 如申請專利範圍第32項所述之超級電容結構，其中該第二樹脂之材料 包含硬性環氧樹脂。 34. 如申凊專利範圍第25項所述之超級電容結構’更包含一殼體，該殼體 包覆該下極板與該上極板之外侧。 35. 如申睛專利範圍第34項所述之超級電谷結構，其中該殼體之材料包含 硬性環氧樹脂》 15 1334149 十一、圖式： 1334149 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（四A )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明：無 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：