[发明专利]覆膜电子器件的制造方法和制造设备

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

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，电解溶液不能以均匀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，本发明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，本发明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。

本发明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为示出根据本发明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为示出根据本发明的保持装置的示例的截面图；

图3为示出根据本发明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为作为本发明的应用示例的覆膜电子器件的透视图；

图6B为作为本发明的另一个应用示例的覆膜电子器件的正视图；