[发明专利]薄膜封装电气器件的制造方法和制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及以电池、电容器为代表的、将电气器件元件收容在层压薄膜中的薄膜封装电气器件的制造方法和制造装置。

背景技术

以电解电容器、电池为代表的电气器件是通过将电解液注液到装入有电极组的由金属等制成的外壳中而得到电气器件元件、并随后将外壳封闭而制造的。另外，在本说明书的说明中，将具有夹着隔离膜被层叠的正极和负极、且处于电解液的一连串的注液工序完毕之前的状态（阶段）的组件称为“电极组”，将处于电解液的一连串的注液工序完毕后的状态（阶段）的组件称为“电气器件元件”，以进行区别。

以往，通过将规定量的电解液注液到铅垂地竖立的外壳中、并随后长时间静置而使电解液渐渐渗透到电极组的间隙中。然而，通常，由于电极组是通过将电极板紧密层叠而成的，所以需要时间才能使电解液浸透到电极组的间隙中。到静置的电解液自然地渗透到电极之间的间隙中为止，需要放置例如一昼夜，生产效率极差。

此外，由于电解液的浸透速度极其缓慢，所以如果将所需要的量的电解液一次性供给到外壳内，则电解液会从外壳溢出。因此，采用了预先在外壳的开口部水密地安装罩、并将规定量的电解液预先注液到该罩内等方法。然而，由于该方法在外壳上一个一个地安装罩而耗费劳力和时间，因此难以提高制造效率。

在专利文献1中公开了一种用于解决这样的问题的电解液的注液·浸透方法。即，将外壳的开口部气密地封闭后进行减压，将电解液注液到被减压后的外壳中而使电解液浸透到电极组的间隙中。不是在注液电解液后进行减压，而是在将外壳内减压之后注液电解液，形成一端积液。在将电解液注液到被减压后的外壳中而使电解液渗透到电极组的间隙中之后，再使外壳内的压力上升而使积液的电解液渗透到电极组的间隙中。

该方法是暂时形成为减压状态而将存在于电极组的间隙中的、阻碍电解液的浸透的空气排除，形成为使电解液易于渗透到间隙中的状态后再注液电解液，之后，再进行加压而将积液的电解液注液。像这样利用减压和加压的组合，不仅缩短了浸透电解液所需要的时间，而且还防止了在将加压释放时电解液飞散。

另一方面，除了上述那样的使用金属制的外壳的电气器件之外，还开发了薄膜封装电气器件，该薄膜封装电气器件的封装体使用了将铝等金属层和热熔接性的树脂层夹着粘结剂叠合而构成为薄膜而成的层压薄膜封装体。通常，层压薄膜封装体形成为利用较薄的树脂层将铝等较薄的金属层的两个表面覆盖而成的结构，其耐酸、耐碱且轻质而又具有柔软性。

专利文献1：日本特许第3467135号公报

与金属制的外壳不同，薄膜封装电气器件的层压薄膜封装体具有柔软性。也就是说，层压薄膜封装体容易变形，因此会产生在注液电解液时也不易变形的金属制的外壳所没有的问题。

首先，注入到袋状层压薄膜封装体的开口部中的电解液不会在开口部形成积液，而会流入到电极组的主面与层压薄膜之间。因此，利用积液暂时将电极组相对于外部封闭、使在电极组与外部之间设置压力差而形成了积液的电解液浸透到电极组中这样的专利文献1所公开的方法不能被直接采用。因此，在使用层压薄膜封装体而构成的薄膜封装电气器件中，如上所述，需要时间来使电解液浸透到电极组的间隙中。到静置的电解液自然地渗透到电极之间的间隙中为止，需要放置例如一昼夜，生产效率极差。

此外，存在如下的问题：电解液并非以同样的速度向电极组内浸透，在使电解液浸透的部位，特别是在电极组的中央部，易于产生电解液不能充分浸透的现象（浸透不均）。该电解液的浸透不均也可能因层压薄膜具有柔软性而以褶皱的形式出现在层压薄膜的表面上。

此外，该电解液在电极组内的浸透不均使得在面内局部地产生正负极之间的离子传导特性较低的区域，其结果，产生电池的电气特性降低这样的不良情况。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种薄膜封装电气器件的制造方法及其装置，该薄膜封装电气器件的制造方法及其装置使得电解液在电极组内难以产生浸透不均，并能促进电解液在注液后在短时间内渗透、浸透。

为了达成上述目的，本发明的薄膜封装电气器件的制造方法具有包括以下的（1）～（3）的各工序的特征。

（1）具有减压工序，该减压工序用于将设置有袋状层压薄膜封装体的注液腔内减压到比大气压低的压力，该袋状层压薄膜封装体具有开口部，并收纳有电极组，该电极组具有夹着隔离膜层叠起来的正极和负极。

（2）包括注液工序，在上述减压工序之后，将规定注液量的电解液从上述开口部向封装体内注液。