高效能儲能元件的封裝結構的製作方法
2023-05-29 04:48:16 1
專利名稱：高效能儲能元件的封裝結構的製作方法
技術領域：
本發明有關一種封裝結構，特別是有關一種高效能儲能元件的封裝結構。
背景技術：
電能的儲存部件在我們的生活中佔了重要的一部分，例如用於電路中的電容以 及用於可攜式裝置的電池之類的元件，電能儲存部件影響了電子裝置的執行效能以 及作業時間，而性能和可靠性是每個設計所要求的。
在過去，備份電源的解決方案就是電池，主要是鉛酸電池。而現在有更多的選 擇來滿足備份電源的需求，包括鋰離子、鎳氫電池等先進的電池技術、燃料電池、 太陽能電池以及雙層電容等。
鋰離子、鎳氫電池和其它電池技術在提供可靠的能量儲存解決方案上已取得f艮 大進步。它們已在許多設計中得到應用，並解決了以往的許多成本問題，但仍面l臨 著與使用鉛酸電池時一樣的問題，即所有這些技術都是基於化學反應，它們的使用 壽命有限並受溫度的限制，而且對大電流的需求也會直接影響它們的使用壽命。因 此，這些電池技術在持久性和可靠應用方面還面臨著一些挑戰。
超級電容，或者稱為電化學雙層電容(EDLC)，與電解電容相比，具有非常高的 功率密度和實質的能量密度。在過去幾年，這些元件已應用在消費電子、工業和汽 車等許多領域。如今，已有超級電容是功率密度高達20kW/kg的超高功率元件，超 級電容的尺寸非常緊湊(小的超級電容通常只有郵票大小或者更小)，但它們可儲存 的能量比傳統電容要高得多，大多數超級電容的容量用法拉(F)標定，通常在1F 到5，000F之間，而且放電速度可以很快也可以很慢。它們的使用壽命非常長，可 被設計成用於終端產品的整個生命周期。
未來如超級電容及磁電容這類的高效能儲能元件會更為廣泛地應用在許多領 域上，因此，提出一種儲能元件的封裝結構是有其實際需求。
發明內容
5因此本發明的目的在於提供一種高效能儲能元件的封裝結構。 依據本發明的高效能儲能元件的封裝結構包括儲能元件、第一金屬基板、第二 金屬基板、以及絕緣覆層。第一金屬基板平行配置於儲能元件的上表面且第一金屬 基板的一側向外延伸至儲能元件之外以作為第一導電電極。第二金屬基板平行配置 於儲能元件的下表面且第二金屬基板的一側以相對於第一金屬基板延伸的方向向 外延伸至儲能元件之外以作為第二導電電極。絕緣覆層包覆於儲能元件、第一金屬 基板、以及第二金屬基板外以使第一及第二導電電極露出。儲能元件以夾入中間的 型式夾於第一與第二金屬基板之間。
為讓本發明的上述和其它目的、特徵、優點能更明顯易懂，以下將配合附圖對 本發明的較佳實施例進行詳細說明，其中
圖1A是繪示依照本發明第一個實施例的一種儲能元件封裝結構的側視剖面圖。
圖1B是繪示依照本發明第一個實施例的一種儲能元件封裝結構的俯視圖。 圖2A是繪示依照本發明第二個實施例的一種儲能元件封裝結構的側視剖面圖。
圖2B是繪示依照本發明第二個實施例的一種儲能元件封裝結構的俯視圖。 圖3A是繪示依照本發明第三個實施例的一種儲能元件封裝結構的側視剖面圖。
圖3B是繪示依照本發明第三個實施例的一種儲能元件封裝結構的俯視圖。 圖4是繪示依照本發明第四個實施例的一種儲能元件封裝結構的側視剖面圖。
具體實施例方式
接下來請參照本發明較佳實施例的詳細說明，其中所提到的範例會連同附圖一 同進行說明。在任何可能的情況下，附圖及說明中所使用的相同標號都代表了相同 或類似的部件。
本發明中的儲能元件是一種高效能的儲能元件，如超級電容及磁電容等，小(微) 型的電容可做到如郵票或者更小的尺寸。圖1A是繪示依照本發明第一個實施例的 一種儲能元件封裝結構的側視剖面圖。此儲能元件封裝結構包括儲能元件110、第 一基板130、第二基板150、以及絕緣覆層170。第一基板130及第二基板150是
6使用絕緣材質，儲能元件110是以夾入中間的型式夾在第一基板130及第二基板
150之間。第一基板130平行配置於儲能元件110的上表面且長度大於儲能元件 110，第一基板130的一側向外延伸至儲能元件110之外，而另一側可與儲能元件 110側邊切齊或位於相近的位置。第一基板130與儲能元件110接觸面鍍有金屬層 以作為第一導電電極185。
以類似於第一基板130的配置方式，第二基板150平行配置於儲能元件110 的下表面且長度大於儲能元件110，第二基板150的一側以相對於第一基板130延 伸的方向向外延伸至儲能元件110之外，而另一側可與儲能元件110側邊切齊或位 於相近的位置，第二基板150與儲能元件IIO接觸面鍍有金屬層以作為第二導電電 極195。除了露出第一導電電極185及第二導電電極195作為外部應用的電極，絕 緣覆層170包覆在儲能元件110、第一基板130、以及第二基板150之外部，絕緣 覆層170的封裝型式是使第一導電電極185及第二導電電極195露出作為外部應用 的電極並呈相向型式。
其中，第一導電電極185的線寬與第一基板130的寬度相近，第二導電電極 195的線寬與第二基板150的寬度相近。第一導電電極185可作為外部應用的正電 極，第二導電電極195可作為外部應用的負電極，值得注意的是，此正負電極是平 面式電極。
圖1B是繪示依照本發明第一個實施例的一種儲能元件封裝結構的俯視圖。俯 視此封裝結構時僅可看到斜線部分的絕緣覆層170、第二基板150、以及第一導電 電極185。
在其它可能的實施例中，第一基板130及第二基板150可使用金屬材質，如此 一來，第一基板130及第二基板150與儲能元件110的接觸面不需鍍上金屬即可作 為導電電極。
圖2A是繪示依照本發明第二個實施例的一種儲能元件封裝結構的側視剖面 圖。此儲能元件封裝結構包括儲能元件210、第一金屬基板230、第二金屬基板250、 以及絕緣覆層270(斜線部分)。儲能元件210是以夾入中間的型式夾在第一金屬基 板230及第二金屬基板250之間。第一金屬基板230平行配置於儲能元件210的上 表面且長度大於儲能元件210，第一金屬基板230的一側向外延伸至儲能元件210 之外以作為第一導電電極285，而另一側可與儲能元件210側邊切齊或位於相近的 位置。
以類似於第一金屬基板230的配置方式，第二金屬基板250平行配置於儲能元件210的下表面且長度大於儲能元件210，第二金屬基板250的一側以相對於第一 金屬基板230延伸的方向向外延伸至儲能元件210之外以作為第二導電電極295， 而另一側可與儲能元件210側邊切齊或位於相近的位置。絕緣覆層270包覆在儲能 元件210、第一金屬基板230、以及第二金屬基板250之外部，絕緣覆層270的封 裝型式是使第一導電電極285及第二導電電極295露出作為外部應用的電極並呈相 背型式。
其中，第一導電電極285的線寬與第一金屬基板230的寬度相近，第二導電電 極295的線寬與第二金屬基板250的寬度相近。第一導電電極285可作為外部應用 的正電極，第二導電電極295可作為外部應用的負電極，值得注意的是，此正負電 極是平面式電極。
圖2B是繪示依照本發明第二個實施例的一種儲能元件封裝結構的俯視圖。俯 視此封裝結構時僅可看到斜線部分的絕緣覆層270以及第二導電電極295。
圖3A是繪示依照本發明第三個實施例的一種儲能元件封裝結構的側視剖面 圖。此儲能元件封裝結構包括儲能元件310、第一金屬基板330、第二金屬基板350、 以及絕緣覆層370。儲能元件310是以夾入中間的型式夾在第一金屬基板330及第 二金屬基板350之間。第一金屬基板330平行配置於儲能元件310的上表面且長度 大於儲能元件310，第一金屬基板330的一側向外延伸至儲能元件310之外以作為 第一導電電極385，而另一側可與儲能元件310側邊切齊或位於相近的位置。
以類似於第一金屬基板330的配置方式，第二金屬基板350平行配置於儲能元 件310的下表面且長度大於儲能元件310，第二金屬基板350的一側向外延伸至儲 能元件310之外以作為第二導電電極395，而另一側可與儲能元件310側邊切齊或 位於相近的位置，第一金屬基板330及第二金屬基板350是以相同方向向外延伸作 為導電電極，即位於儲能元件310的同邊。絕緣覆層370包覆在儲能元件310、第 一金屬基板330、以及第二金屬基板350外以使第一導電電極385及第二導電電極 395露出作為外部應用的電極並呈相背型式。
其中，第一導電電極385的線寬與第一金屬基板330的寬度相近，第二導電電 極395的線寬與第二金屬基板350的寬度相近。第一導電電極385可作為外部應用 的正電極，第二導電電極395可作為外部應用的負電極，值得注意的是，此正負電 極是平面式電極。
圖3B是繪示依照本發明第三個實施例的一種儲能元件封裝結構的俯視圖。俯 視此封裝結構時僅可看到斜線部分的絕緣覆層370以及第二導電電極395。本發明揭露高效能儲能元件如超級電容及磁電容的封裝結構，亦可將數個儲能
元件並聯，並聯的封裝結構可如圖4所示，包括儲能元件410、 411、 412、及413、 第一金屬基板450、第二金屬基板430、以及絕緣覆層(斜線部分)。儲能元件410、 411、 412、及413是以夾入中間的型式夾在第一金屬基板450及第二金屬基板430 之間。第一金屬基板450平行配置於儲能元件410、 411、 412、及413的上表面 且長度大於這些儲能元件，第一金屬基板450的一側向外延伸至這些儲能元件之外 以作為第一導電電極495。
以類似於第一金屬基板450的配置方式，第二金屬基板430平行配置於這些儲 能元件的下表面且長度大於這些儲能元件，第二金屬基板430的一側以相同於第一 金屬基板450延伸的方向向外延伸至儲能元件之外以作為第二導電電極485。絕緣 覆層包覆儲能元件410、 411、 412、及413、第一金屬基板450、以及第二金屬基 板430的外部，封裝包覆的型式是使第一導電電極495及第二導電電極485露出作 為外部應用的電極並呈相背型式，且使儲能元件410、 411、 412、及413之間以並 聯方式連接。
其中，第一導電電極495的線寬與第一金屬基板450的寬度相近，第二導電電 極485的線寬與第二金屬基板430的寬度相近。第一導電電極495可作為外部應用 的正電極，第二導電電極485可作為外部應用的負電極，值得注意的是，此正負電 極是平面式電極。
雖然本發明己以較佳實施例揭露如上，然而其並非用以限定本發明，任何熟悉 本技術的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作出各種等同的改 變或替換，因此本發明的保護範圍當視後附的本申請權利要求範圍所界定的為準。
權利要求
1.一種高效能儲能元件的封裝結構，包含一儲能元件，具有一上表面及一下表面；一第一金屬基板，平行配置於該儲能元件的該上表面，且該第一金屬基板的一側向外延伸至該儲能元件之外以作為一第一導電電極；一第二金屬基板，平行配置於該儲能元件的該下表面，且該第二金屬基板的一側以相對於該第一金屬基板延伸的方向向外延伸至該儲能元件之外以作為一第二導電電極；以及一絕緣覆層，包覆於該儲能元件、該第一金屬基板、以及該第二金屬基板外以使該第一導電電極及該第二導電電極露出；其中該儲能元件以夾入中間的型式夾於該第一金屬基板與該第二金屬基板之間。
2. 根據權利要求l所述的高效能儲能元件的封裝結構，其特徵在於該第一導 電電極的線寬與該第一金屬基板的寬度相近，該第二導電電極的線寬與該第二金屬 基板的寬度相近。
3. 根據權利要求2所述的高效能儲能元件的封裝結構，其特徵在於該絕緣覆 層包覆於該儲能元件、該第一金屬基板、以及該第二金屬基板外以使該第一導電電 極及該第二導電電極露出並相向。
4. 根據權利要求2所述的高效能儲能元件的封裝結構，其特徵在於該絕緣覆 層包覆於該儲能元件、該第一金屬基板、以及該第二金屬基板外以使該第一導電電 極及該第二導電電極露出並相背。
5. —種高效能儲能元件的封裝結構，包含 一儲能元件，具有一上表面及一下表面；一第一基板，平行配置於該儲能元件的該上表面，且該第一基板的一側向外延 伸至該儲能元件之外，該第一基板與該儲能元件接觸面鍍有金屬以作為一第一導電電極；一第二基板，平行配置於該儲能元件的該下表面，且該第二基板的一側以相對 於該第一基板延伸的方向向外延伸至該儲能元件之外，該第二基板與該儲能元件接 觸面鍍有金屬以作為一第二導電電極；以及一絕緣覆層，包覆於該儲能元件、該第一基板、以及該第二基板外以使該第一 導電電極及該第二導電電極露出並相向；其中該儲能元件以夾入中間的型式夾於該第一基板與該第二基板之間。
6. 根據權利要求5所述的高效能儲能元件的封裝結構，其特徵在於該第一導 電電極的線寬與該第一基板的寬度相近，該第二導電電極的線寬與該第二基板的寬度相近。
7. —種高效能儲能元件的封裝結構，包含 一儲能元件，具有一上表面及一下表面；一第一金屬基板，平行配置於該儲能元件的該上表面，且該第一金屬基板的一 側向外延伸至該儲能元件之外以作為一第一導電電極；一第二金屬基板，平行配置於該儲能元件的該下表面，且該第二金屬基板的一 側以相同於該第一金屬基板延伸的方向向外延伸至該儲能元件之外以作為一第二 導電電極；以及一絕緣覆層，包覆於該儲能元件、該第一金屬基板、以及該第二金屬基板外以 使該第一導電電極及該第二導電電極露出並相背；其中該儲能元件以夾入中間的型式夾於該第一金屬基板及該第二金屬基板之間。
8. 根據權利要求7所述的高效能儲能元件的封裝結構，其特徵在於該第一導 電電極的線寬與該第一金屬基板的寬度相近，該第二導電電極的線寬與該第二金屬 基板的寬度相近。
9. 一種高效能儲能元件的封裝結構，包含 多個儲能元件，每一這些儲能元件具有一上表面及一下表面； 一第一金屬基板，平行配置於這些儲能元件的這些上表面，且該第一金屬基板的一側向外延伸至這些儲能元件之外以作為一第一導電電極；一第二金屬基板，平行配置於這些儲能元件的這些下表面，且該第二金屬基板的一側以相同於該第一金屬基板延伸的方向向外延伸至這些儲能元件之外以作為 一第二導電電極；以及一絕緣覆層，包覆於這些儲能元件、該第一金屬基板、以及該第二金屬基板外 以使該第一導電電極及該第二導電電極露出並相背，且使這些儲能元件之間以並聯 連接；其中這些儲能元件以夾入中間的型式夾於該第一金屬基板及該第二金屬基板 之間。
10.根據權利要求9所述的高效能儲能元件的封裝結構，其特徵在於該第一導 電電極的線寬與該第一金屬基板的寬度相近，該第二導電電極的線寬與該第二金屬 基板的寬度相近。
全文摘要
一種高效能儲能元件的封裝結構，包括儲能元件、第一金屬基板、第二金屬基板、以及絕緣覆層。第一金屬基板平行配置於儲能元件的上表面且第一金屬基板的一側向外延伸至儲能元件之外以作為第一導電電極。第二金屬基板平行配置於儲能元件的下表面且第二金屬基板的一側以相對於第一金屬基板延伸的方向向外延伸至儲能元件之外以作為第二導電電極。絕緣覆層包覆於儲能元件、第一金屬基板、以及第二金屬基板外以使第一及第二導電電極露出。儲能元件以夾入中間的型式夾於第一與第二金屬基板之間。
文檔編號H01G9/155GK101620937SQ20081012792
公開日2010年1月6日 申請日期2008年7月1日 優先權日2008年7月1日
發明者詹前疆 申請人:詹前疆