專利名稱：制造用于電能儲存裝置的電接頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電能儲存裝置。更特別地應(yīng)用于，但不限于，超級電
容器(supercondenser)、電容器以及發(fā)電機(jī)或電池。更確切地說，本發(fā) 明涉及用于生產(chǎn)電能儲存裝置的電接頭(electrical connection)的方法。
背景技術(shù)：
近來提出了己知為高功率的相當(dāng)數(shù)量的電能儲存裝置，諸如超級 電容器。
然而，已知的設(shè)備的電源接頭并不能令人很滿意。
在現(xiàn)有技術(shù)中，超級電容器包括放置在殼體中的線圈，殼體包括 在其兩端用可以裝配有電連接突出物的兩個蓋子封閉的主體。在下文 中，我們將平等地對待指明相同的部件的線圈或能量儲存線圈元件。
為了制造此電能儲存裝置的電接頭，可以利用放置在線圈和每個 蓋子之間的電接頭的中間部件。
一些其它的概念是直接利用蓋子作為具有集流器(current collector)的電接頭，集流器由在其兩端突出到線圈上方的集電邊緣形 成。
這些集電邊緣或者中間電接頭部件，通過例如透明激光技術(shù)的焊 接方法的方式連接到諸如電連接突出物、蓋子自身或任何其它集流器 的外部端子。
另一方面，根據(jù)所選擇的技術(shù)，這些設(shè)計也通常使用外部端子或
部分壓制的電接頭的中間部件以形成焊接范圍，所述焊接范圍例如具
有諸如窄帶或優(yōu)選地朝著殼體的主體內(nèi)部的凹陷。
然后，在窄帶的水平上通過焊接來將線圈的集電邊緣電連接起來。 另一個例子利用外部端子或電接頭的中間部件，所述電接頭具有
內(nèi)部平的面和為外部凹陷形式的焊接范圍。在下文中將討論集電部件
以平等地指定外部端子或電接頭的中間部件。此通過焊接其中集電部件由鋁或輕合金制成的電能儲存裝置來制 造電接頭的方法可以導(dǎo)致在焊接過程中將裝置暴露到高溫下，使得線 圈有熱降解的風(fēng)險。
另一方面，焊接有必要限制在舊焊接區(qū)域的事實限制了有效地焊 接在線圈的集電部件和集電邊緣之間的地帶的表面。結(jié)果，對于由于 所有的集電邊緣而言沒有完全連接到集電部件，電流沒有均勻地分布 在線圈中。
此特性促成離子和電子集中在線圈的一些匝中，而在線圈的其它 匝中有損失，因此導(dǎo)致電能儲存裝置的串聯(lián)阻抗Rs加大。
另外，在線圈運(yùn)轉(zhuǎn)中輻射的大部分熱在延伸的集流器中軸向地擴(kuò) 散，然后經(jīng)由焊接區(qū)域或緊密接觸越過外部集電部件。
熱交換到外部，然后通過線圈和蓋子之間的有限接觸來限制冷卻 線圈的重要部分，這有利于后者的再次加熱。
另一方面，能量儲存裝置的電接頭的這種制造方法成本高而且復(fù)雜。
實際上，透明激光焊接技術(shù)難以實現(xiàn)，因為其需要精確地調(diào)整待 組裝的部件，不好的調(diào)整會導(dǎo)致穿過集電部件的洞的增加，這首先造 成集電部件的緊密度的損失，其次是從電流能量儲存裝置產(chǎn)生弱能量。
還有，對于僅有一些細(xì)微差別的鋁和鋁合金，諸如1000系(Series) 的鋁(包含至少99.9%的鋁的鋁合金)，利用激光焊接是有效地，但是 不是特別適用于超級電容器。實際上，這些細(xì)微差別是純粹的并且因 此更加具有延展性，在殼體的壓力上升的情況下，這造成它們有不太 好的機(jī)械阻抗，因此很少有好的老化特性。
為了改善超級電容器的集電器和電極之間的接觸阻抗，文檔US 6,565,701提出了利用一種包括導(dǎo)電金屬基板的集流器，其表面施加有 非氧化層。因而在集電器和電極之間的導(dǎo)電變的容易而且限制了它們 的表面老化。
文檔US 2004/0264110描述了電組件，該電組件包括裝配有穿孔的 集流器和電極，其中電極和集電器被中間層分離以防止在組件的運(yùn)行 過程中電極的串聯(lián)阻抗增加。
文檔DE 32 26 406也提出了一種由金屬薄膜形成的電容器，其包括蓋子和在接觸部分的釬焊(brazed)金屬接觸層。在將它們焊接之前， 需要用于將金屬顆粒沉積在接觸部分上的步驟。
本發(fā)明的特定目的在于消除現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的一個目的在于提出一種通過低溫擴(kuò)散釬焊(diffusion brazing)來制造電能儲存裝置的電接頭的方法，所述能量儲存裝置包 括固體部件，特別是由鋁制成的部件。
本發(fā)明的又一個目的在于提出一種制造電能儲存裝置的電接頭的 方法，其減少了不同的集流器之間的電接觸阻抗，促使熱擴(kuò)散，并且 在線圈的內(nèi)部溫度上升的過程中進(jìn)行冷卻。
還提出一種電能儲存裝置的電接頭的簡單制造方法，其在制造裝 置方面提供了經(jīng)濟(jì)性。
本發(fā)明的又一個目的在于提供一種電能儲存裝置的電接頭的制造 方法，用于防止具有凸起和凹陷的集流器的使用，并且有利于電流的 均勻的分布。
本發(fā)明的又一個目的在于允許使用有細(xì)微差別的鋁合金，而不是 最純凈的級數(shù)，諸如1000系。這是因為如下事實，在選擇合金時，擴(kuò) 散釬焊不會像早期的激光焊接方法一樣造成相同的限制，因為沒有相 對于合金的擴(kuò)散釬焊方法中的內(nèi)含物(在不太純的合金中會出現(xiàn))的 反應(yīng)。
擴(kuò)散釬焊的另一個目的在于相比于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)，在激光 焊接方法中穿透收集部件的強(qiáng)大風(fēng)險，限制了在低溫釬焊方法中穿透 收集部件的風(fēng)險。
擴(kuò)散釬焊方法對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的。例如，文檔EP 0 123 382呈現(xiàn)了在70到80小時期間，在高壓(30-100MPa)下，覆 蓋在鎵層下的鋁表面的擴(kuò)散釬焊過程，而文檔GB 2 386 578描述了在 用液態(tài)鎵摩擦接觸表面之后，在有利地200攝氏度以上，將由鋁制成 的兩個部件進(jìn)行高壓(以20MPa的量級)擴(kuò)散釬焊方法。
最后，本發(fā)明的目的在于允許使用比激光悍接更容易進(jìn)行工業(yè)化 的方法，而沒有與激光技術(shù)相關(guān)聯(lián)的安全問題，并且簡單而且以更少 的成本實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，這些目的通過一種制造電接頭的方法實現(xiàn)，所述電 接頭在電能儲存線圈和集電部件之間，電能儲存線圈具有在其端部的 集電邊緣，所述部件的結(jié)合形成了放置在殼體中的電能儲存裝置，其 特征在于，通過低溫擴(kuò)散釬焊方法實現(xiàn)線圈的收集邊緣和集電部件的
電連接，所述溫度小于400攝氏度。
有利地，每個集電邊緣直接釬焊在集電部件上。
執(zhí)行溫度優(yōu)選地選自150和400攝氏度之間，并且用被分配金屬 來完成擴(kuò)散釬焊，所述被分配金屬選自鎵、銦、錫、鉈、鉛、鉍或者 其合金的具有低熔點(diǎn)的金屬。
在支撐金屬是鎵的情況下，處理溫度選自150和250攝氏度之間。 實際上，高于218攝氏度，鎵在鋁中以兩種方式擴(kuò)散在30和110攝 氏度之間的占有優(yōu)勢的晶粒間方法，以及在110攝氏度和218攝氏度 之間的占有優(yōu)勢的容量(晶粒內(nèi))方法。因此，在小于110攝氏度的 溫度，沒有對該材料的容納物有害的大量的晶粒間的鎵擴(kuò)散，因為這 有脆化粒子節(jié)點(diǎn)的風(fēng)險。超過218攝氏度后，鎵在合金中的擴(kuò)散是全 容量的，這表示對于材料或接頭均沒有風(fēng)險。
優(yōu)選地，在釬焊處的處理溫度將限制在250攝氏度，以便限制由 能量儲存線圈元件承受的溫度，以避免承擔(dān)超級電容器的性能或壽命 的材料的降解。
根據(jù)本發(fā)明的電能儲存裝置的電接頭的制造方法，電能儲存裝置 包括至少一個要放置在殼體內(nèi)部的電能儲存線圈元件，所述殼體要被 至少一個蓋子封閉，所述元件和所述蓋子的每一個包括集流器器件， 其特征在于，至少包括如下步驟
-將鎵分布到集流器器件中的一個或其它集流器器件上的步驟； -裝配步驟，裝配被鎵沉積分離開的兩個集流器器件； -擴(kuò)散釬焊步驟，通過應(yīng)用在待裝配的材料中產(chǎn)生的限制為小于 10Mpa的力來實現(xiàn)擴(kuò)散釬焊，按照制造電能存儲裝置的電接頭，裝置 被釬焊的時間少于1小時。


9通過如下以非受限實例給出的說明以及參照附圖，將更好地理解 本發(fā)明以及出現(xiàn)的其它優(yōu)點(diǎn)和特性，其中
圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的電能儲存裝置的電接頭的制造方法； 圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的在集電部件上沉積鎵的制造方法； 圖3圖示了電能儲存裝置的集電邊緣的兩個形狀變體。
具體實施例方式
圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的電能儲存裝置10的電接頭的制造方法。 電能儲存裝置10包括具有主體20并且封裝了放置在內(nèi)部的電能 儲存線圈元件70的殼體20"，以及在兩端封閉了殼體的主體20的兩個 蓋子30和40。其還包括在蓋子30和40上的連接到所述元件70的電 連接器件。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，通過低溫擴(kuò)散釬焊方法在兩個蓋子 30和40與電能儲存元件70之間進(jìn)行電的和機(jī)械結(jié)合。
這是基于選自具有低熔點(diǎn)的金屬，優(yōu)選地為鎵，的支撐金屬 (support metal)的受控遷禾多(migration )。
更確切地，能量儲存裝置10包括為圓柱體的殼體20的主體，殼 體20在其兩端22和23開口 ，并且在圖中沿著軸X在其長度上延伸。
有利地，此圓柱體20由鋁制成，易曲并且導(dǎo)電。
另一方面，后者具有適用于其容乃的電能儲存元件70的內(nèi)徑和長度。
在本發(fā)明的實施方式中，電能儲存元件70的線圈元件是平行于軸 X延伸的圓柱形線圈。
以本身已知的方式，可以有或沒有中心固體支撐件，在平行于軸X 的情況下，用繞著中心軸的纏繞的片的堆疊形成此線圈。
電能儲存元件70在其兩個相對端分別被兩個邊緣71和72劃界， 邊緣71和72為螺旋形，形成了元件70的兩個延伸的集流器。
延伸的邊緣71和72設(shè)計為連接到將覆蓋它們的兩個蓋子30和40 的電連接器件，這將在下文中描述。
此外，兩個蓋子30和40是導(dǎo)體，分別為垂直于軸X放置的電接 頭盤31和41的形式。
10有利地，它們的每一個是剛性的并且由鋁制成。
以本身已知的方式，每個電接頭盤31和41的厚度設(shè)計為確保有
足夠的截面使電流通過，電流通過取決于盤31和41的半徑。
另一方面，電接頭盤31和41的每個的外徑等于圓柱體20的外徑。 此外，如圖1中所示，蓋子30可以適于包括電接頭突出物39，電
接頭突出物39在殼體20的主體內(nèi)部的在其相對的外部的內(nèi)面上。 其形狀是旋轉(zhuǎn)成的圓柱形，并且放置在電接頭盤31的中心。 其它電接頭突出物39的變體也是可能的。它們限制為圖1中所示
的實例。非限制的實例為電連接突出物、環(huán)或甚至是起作用的錐形突
出物中的陽螺紋或陰螺紋。
另一方面，每個蓋子30、 40的電接頭盤31、 41的內(nèi)面34、 44對
應(yīng)于釬焊范圍，作為電連接器件而使用，用于分別使得電能儲存元件
70與蓋子30和40之間電連接。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，蓋子30和40與電能儲存元件70的
兩個集電邊緣71和72之間的電連接，直接通過下面的低溫擴(kuò)散釬焊
處理形成。
在第一個步驟100中，根據(jù)本身已知的技術(shù)使得塊93到達(dá)溫度300 攝氏度和400攝氏度之間的溫度。
在圖1中圖示的變體中，加熱系統(tǒng)對應(yīng)于通過感應(yīng)加熱的環(huán)系統(tǒng)。
非限制的實例為其它加熱系統(tǒng)，諸如對流或傳導(dǎo)，甚至是局部的 紅外、UV、焦耳效應(yīng)或超聲波系統(tǒng)。
此受熱的塊93為金屬坯體(billet) 91，坯體91屬于將在整個方 法中使用的壓力系統(tǒng)92。
在歩驟200中，鎵的精細(xì)層沉積在蓋子30的內(nèi)面34板上，此內(nèi) 面代表后者30的集流器。
此沉積方法將在下面參照圖2描述。
方法的變體實施方式提供了在電能儲存裝置10的集電邊緣71和
72上沉積的鎵。
然后，在步驟300，所述待釬焊的件被直接組裝。 被鎵層覆蓋的蓋子30放置在圓柱體20的端部22，處于元件70
的集電邊緣71的頂部。在步驟400，將高溫的坯體91沉積在裝置蓋子30/集電邊緣71上，并且以給定的時間輕輕壓制在裝置上。
釬焊時間一般小于1個小時。因此選擇低溫釬焊保護(hù)了收集元件的材料并且進(jìn)一步提高了超級電容器的自身壽命，釬焊時間已被最優(yōu)化。因此，有利地，用于將坯體保持在待釬焊的兩個部件裝置30、 71上可以限制到30秒量級的其最小持續(xù)時間。
另外，甚至典型地在部件裝置30、 71上施加170N的壓力以確保在釬焊過程中蓋子30和電能儲存元件70的集電邊緣71之間的最佳接觸。小于lOMPa的壓力足以用于使得鎵層在收集邊緣上的最優(yōu)擴(kuò)散，而沒有諸如被壓迫而失敗。我們實際上要求了收集邊緣相比于蓋子更精細(xì)、結(jié)實。
在與溫暖的塊93的接觸中，鎵通過完全地擴(kuò)散到鋁顆粒中而越過鋁部件71和30遷移。其離開部件30、 71的內(nèi)面以被鋁原子替代，因而產(chǎn)生后兩者71和30的緊密接觸。
此擴(kuò)散釬焊步驟特征在于，時間/溫度控制控制相結(jié)合。如果在整個方法中要保持集電邊緣的完整性，擴(kuò)散釬焊方法的參數(shù)，諸如溫度、時間、壓力等，必須實際上屬于值的限定的范圍，后者被直接釬焊到
蓋子上。
有利地在210攝氏度以上，優(yōu)選地在220攝氏度(溫暖的塊91的溫度)的溫度來完成釬焊，保持時間隨著后者的溫度的增加而減少。實際上，在此閾值溫度下，鎵能通過隨著其進(jìn)入鋁粒子的節(jié)點(diǎn)而
爆裂來引起脆化。
在隨后的步驟中，將坯體91從電能儲存裝置IO抽出，然后在步驟600中將其冷卻以避免由鋁制成的集流器71和30的傳導(dǎo)造成電能儲存元件70的內(nèi)部再加熱。
優(yōu)選地，通過冷卻系統(tǒng)蓋上蓋子30或者在露天中來進(jìn)行冷卻。
在本發(fā)明的變體實施方式中，通過封閉電能儲存裝置IO通過冷卻系統(tǒng)在整個方法中連續(xù)地執(zhí)行冷卻。
為了制造具有第二蓋子40的電能儲存元件70的電接頭，相似地繼續(xù)所述步驟。
結(jié)果通過低溫鎵擴(kuò)散釬焊方法制造了電能儲存裝置10的電接頭。根據(jù)本發(fā)明的方法的變體實施方式提供了集電部件而不是蓋子30和40，諸如電接頭突出物或任何其它已知的部件本身。
根據(jù)本發(fā)明的方法的又一變體實施方式使用了具有作為釬焊范圍的凸起或凹槽的蓋子。
下面參照圖2來描述用于沉積鎵精細(xì)層的方法的步驟200。根據(jù)特別的處理來沉積鎵，其防止了鎵在鋁中的晶粒間的擴(kuò)散，而這是在沉積階段會出現(xiàn)的現(xiàn)象。所述方法包括如下步驟。
在歩驟210中，準(zhǔn)備用于沉積的鎵或其合金。其被分成幾毫克的小的固體小塊以減少在釬焊過程中脆化的風(fēng)險。
在步驟220中，待組裝的兩個集電部件17或30中的一個被帶到30攝氏度以上的溫度。
有利地，溫度上升到40攝氏度到50攝氏度量級的溫度。
下面的步驟230對應(yīng)于鎵沉積的涂料(priming)步驟230。
實際上，發(fā)明人注意到允許所需要的量的鎵擴(kuò)散以確保在待釬焊的件的表面上釬焊，需要將非常少量的固態(tài)鎵在集電部件71或30中的一個的待釬焊的表面上初始沉積，然后擴(kuò)散鎵并且通過合適的擴(kuò)散方法來排除過量的鎵。
可以通過任何的方法來進(jìn)行此初始沉積液態(tài)或固態(tài)鎵的機(jī)械沉積、電氣化學(xué)沉積、化學(xué)氣相沉積(CVD)、離心沉積(旋轉(zhuǎn)涂覆)、金屬粒子粉碎(金屬噴鍍)、浸透沉積、通過陰極霧化(cathodicpulverisation)的沉積、納米粒子噴射(nanoparticlejet)、電子轟擊、等離子蒸發(fā)、熱蒸發(fā)、陰極焊弧、陽極或激光蒸發(fā)、包含鎵的金屬層的介入(interposition)。
此少量的鎵的初始沉積確保了待釬焊的件可濕性(wettability)，然后使得鎵的量足以用于釬焊以在待釬焊的件的表面上擴(kuò)散。
發(fā)明人還注意到，例如清潔在部件的表面上的先前部件引起的先前被鎵污染的刷子的簡單通過，足以用于確保所述件的可濕性，以形成跟隨的沉積的涂料區(qū)域。然后在此涂料步驟230之后是步驟240，該步驟240用于將在待 用刷子展開的涂料區(qū)域上的小塊(nugget)的鎵沉積在待釬焊的71、 30的表面上。
然后用合適的方法(步驟250)來重新獲得過量的鎵。 優(yōu)選地用刷子來擦掉沉積。
要避免刮片(spatulas)，它會在待釬焊的表面上產(chǎn)生裂痕風(fēng)險并 且引起晶粒間的鎵在鋁中擴(kuò)散。
然后使得部件30和71、 40和72分別地相接觸并且對著彼此壓 制以通過擴(kuò)散釬焊來確保它們的粘度。
最后，在最終的歩驟260中，用合適的方法來冷卻已經(jīng)沉積了鎵 的集電部件71、 30，以使得鎵盡快地凝固并且阻止任何擴(kuò)散機(jī)制。
諸如露天或冰箱的冷卻系統(tǒng)是合適的方法。
有利地，在此鎵沉積的方法200過程中，沉積了 0.4到0.1 mg/cm2 量級的數(shù)量的鎵。
優(yōu)選地，沉積0.5mg/cn^量級的數(shù)量的鎵。
在圖3中圖示的此方法的變體實施方式中，能量儲存元件70的 突出的集流器變形了，更精確地為集電邊緣71和72發(fā)生了變形。
通過將能量儲存元件70的匝數(shù)朝著邊緣的中心而徑向地引導(dǎo)以 形成四角星75而將這些邊緣71和72變形。
在鎵擴(kuò)散釬焊方法中，此結(jié)構(gòu)用第二集電部件30加強(qiáng)了支撐區(qū)域。
本方法的另一個變體實施方式包括對齊歩驟，其使得集電邊緣71 和72平行于裝置10的蓋子30和40的內(nèi)面34、 44的每一個，以增加 這兩個集電部件因此和它們的釬焊表面之間的接觸表面。
本方法的另一個變體實施方式包括聚集步驟，其將鋁球以一定的 角度在集電邊緣71和72上突出(金屬噴射)，以在鎵擴(kuò)散釬焊方法 中產(chǎn)生用第二電流接收件30增強(qiáng)的支撐區(qū)域。
在所有這些變體中，根據(jù)本發(fā)明的方法的其它步驟對于參照在圖 1和2先前描述的那些中保持相同。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識到電能儲存裝置10的電連接的快速低 溫生產(chǎn)方法是簡單的并且在精度和有效電接頭上是可靠的。另一方面，相對于從現(xiàn)有技術(shù)已知的方法，此方法使得電能儲存 裝置10具有在電能儲存元件70中均勻分布的電流、有效的熱擴(kuò)散和 在集電部件之間的有限的電接觸阻抗。
最后，本發(fā)明不限于超級電容器，并且可以用于任何高能量的電 能儲存裝置。非受限的例子為發(fā)電機(jī)、電池或電容器。
當(dāng)然，本發(fā)明不限于以及描述過的特定實施方式，而是可以擴(kuò)展 到在此精祌下的任何變體。特別地，本發(fā)明不限于所述附圖。在前述 的圖中的特定的參考是本發(fā)明的非限制實例。相似地，這里示出的例 子涉及直接作為集電部件使用的蓋子的擴(kuò)散釬焊，在線圈的收集邊緣 上。明顯看出，如果選擇了此結(jié)構(gòu)類型，此原理可以以相同的方式應(yīng) 用于線圈的收集邊緣以及在線圈和蓋子之間的中間連接件。
權(quán)利要求
1、一種制造電接頭的方法，所述電接頭在電能儲存線圈(70)和集電部件(30、40)之間，電能儲存線圈(70)具有在其端部的集電邊緣(71、72)，所述部件的結(jié)合形成了放置在殼體(20)中的電能儲存裝置(10)，其特征在于，通過低溫擴(kuò)散釬焊方法實現(xiàn)線圈(70)的集電邊緣(71、72)和集電部件(30、40)的電連接，所述溫度小于400攝氏度。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，每個集電邊緣(30、 40)直接釬焊在集電部件(30、 40)上。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，工作溫度選自 150和400攝氏度之間。
4、 如權(quán)利要求1到3中任意一項所述的方法，其特征在于，用 被分配金屬來完成擴(kuò)散釬焊，所述被分配金屬選自鎘、鎵、銦、錫、 鉈、鉛、鉍或鋅、或者其合金的具有低熔點(diǎn)的金屬。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，分配金屬是鎵或包 含鎵的化合物。
6、 如權(quán)利要求1到5中任意一項所述的方法，其特征在于，在 待組裝的部件之間的界面處的釬焊溫度選自150和250攝氏度之間。
7、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的制造方法，用于制造電能 儲存裝置(10)的電接頭，電能儲存裝置(10)包括至少一個要放置 在殼體(20")內(nèi)部的電能儲存線圈元件(70)，所述殼體(20")要被 至少一個蓋子(30、 40)封閉，所述元件(70)和所述蓋子(30、 40) 的每一個包括集流器器件(71、 72、 34、 44)，其特征在于，至少包括 如下步驟-步驟(200)，將鎵分布到集流器器件(71、 72、 34、 44)中的 一個或多個上；-裝配步驟(300)，裝配被鎵沉積分離開的兩個集流器器件(71、 72、 34、 44);-擴(kuò)散釬焊步驟(400)，通過應(yīng)用在待裝配的材料中產(chǎn)生的限制 為小于或等于10MPa的力來實現(xiàn)擴(kuò)散釬焊，按照制造電能存儲裝置的 電接頭，裝置被釬焊的時間少于1小時。
8、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的制造方法，用于制造電能 儲存裝置(10)的電接頭，其特征在于，通過結(jié)合如下方法中的一個 或多個來完成在集流器器件的界面處的鎵的分布液態(tài)或固態(tài)鎵的機(jī) 械沉積、電氣化學(xué)沉積、化學(xué)氣相沉積(CVD)、離心沉積(旋轉(zhuǎn)涂覆)、 金屬粒子粉碎(金屬噴鍍)、浸透沉積、通過陰極霧化的沉積、納米粒 子噴射、電子轟擊、等離子蒸發(fā)、熱蒸發(fā)、陰極焊弧、陽極或激光蒸 發(fā)、或包含鎵的金屬層的介入。
9、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，鎵沉 積步驟(200)包括至少一個如下子歩驟-加熱歩驟(220)，將集流器器件(71、 72、 34、 44)中的一個 加熱；-涂料步驟(230)，來沉積鎵；-沉積和擴(kuò)散步驟(240)，將小塊的鎵沉積并擴(kuò)散到被加熱到給 定溫度的所述集流器器件(71、 72、 34、 44)的涂料區(qū)域上； -冷卻階段，冷卻所述集流器器件(71、 72、 34、 44)。
10、 如前述權(quán)利要求中所述的方法，其特征在于，通過選自如下 的方法中的一個來加熱集流器器件中的一個通過感應(yīng)、通過輻射、 通過對流、通過傳導(dǎo)、通過焦耳效應(yīng)、通過紅外或者通過超聲波而加 熱。
11、 如權(quán)利要求8到10中任意一項所述的方法，其特征在于，其還包括歩驟，該歩驟(250)在冷卻集流器器件之前消除過量的鎵。
12、如權(quán)利要求8到11中任意一項所述的方法，其特征在于， 通過用低劑量的鎵粉末來污染集流器器件(71、 72、 34、 44)中的一 個，來完成涂料歩驟(20)。
13、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，集 流器器件(71、 72、 34、 44)由鋁或輕合金制成。
14、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，還 包括冷卻階段，在以例外的部分進(jìn)行擴(kuò)散釬焊歩驟的釬焊過程中，冷 卻電能儲存裝置(10)
15、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，沉 積的鎵的量小于1 mg/cm2。
16、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，沉 積的鎵的量在0.4和0.6 mg/cm2之間。
17、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，蓋 子(30、 40)的集流器器件對應(yīng)于后者的內(nèi)面(34、 44)。
18、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，電 能儲存線圏元件(70)的集流器器件(71、 72)為后者的螺旋形的集 電邊緣(71、 72)。
19、 如前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，還包括變形步 驟，該變形步驟將電能儲存線圈元件(70)的集電邊緣(71、 72)變 形為星形。
20、 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，還包括對齊步驟，該對齊歩驟將電能儲存線圈元件(70)的集電邊緣(71、 72)與蓋子(30、 40)的內(nèi)面(34、 44)平行。
21、 如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包括在擴(kuò)散釬 焊歩驟之前的聚集(金屬噴鍍)歩驟，該聚集歩驟將鋁球以一定角度 在電能儲存線圈元件(70)的集電邊緣(71、 72)上突出，以便產(chǎn)生 用第二集流器器件(34、 44)加強(qiáng)的支撐區(qū)域。
22、 一種電能儲存裝置，其由前述權(quán)利要求1到21中任意一種 方法制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造用于電能儲存裝置(10)的電接頭的方法，所述裝置包括至少一個放置在殼體(20’)內(nèi)部的電能儲存元件(70)，所述殼體具有殼體的主體(20)中的包含電能儲存元件(70)的蓋子(30、40)，所述元件(70)和所述蓋子(30、40)的每一個包括集流器器件，所述方法的特征在于，其至少包括將鎵沉積到集流器器件中的一個或多個上的步驟，以及裝配被鎵涂覆分離開的兩個集流器器件的步驟，該涂覆的步驟之后是通過部署以及將加熱到給定溫度的塊壓制在由兩個集流器器件形成的裝置而實現(xiàn)的擴(kuò)散釬焊步驟，所述裝置以給定時間被釬焊以制造用于電能存儲裝置的電接頭。本發(fā)明特別應(yīng)用于制造諸如超級電容器、電池或發(fā)電機(jī)的電能存儲裝置。
文檔編號H01G11/66GK101490774SQ200780027316
公開日2009年7月22日 申請日期2007年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月21日
發(fā)明者G·圣德雷男, O·科蒙, P·帕亞爾 申請人:巴茨卡普公司;南特大學(xué)綜合理工學(xué)院