專(zhuān)利名稱(chēng)：超電容的組裝架構(gòu)及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種超電容的組裝架構(gòu)及制造方法，其將電極基板配置成極性串聯(lián)或并聯(lián)的超電容。
背景技術(shù)：
電池是將一定形式能量不經(jīng)由機(jī)械轉(zhuǎn)換過(guò)程而直接轉(zhuǎn)換為電能的電源裝置。超電容是儲(chǔ)存電荷的電子元件。一般而言，電池的儲(chǔ)存能量高但輸出功率低，而超電容卻有高輸出功率的優(yōu)點(diǎn)。
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超電容具有高功率、高能量及小尺寸的能源儲(chǔ)存器。超電容最初為美國(guó)太空總署應(yīng)用于太空衛(wèi)星的產(chǎn)品，之后廣泛地應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)通訊手機(jī)、電動(dòng)汽機(jī)車(chē)、手持式電動(dòng)工具、不斷電系統(tǒng)及3C電器產(chǎn)品等。習(xí)知超電容的制造方式系以垂直式堆迭數(shù)個(gè)電極基板，若超電容所堆迭的電極基板的數(shù)量越多，則超電容的輸出電壓越高，然而該超電容的高度及等效串聯(lián)電阻亦會(huì)增加。隨著科技產(chǎn)品的日新月異，輕薄短小已是產(chǎn)品重要的訴求，若超電容的高度太高，則會(huì)影響產(chǎn)品的小型化。若超電容的等效串聯(lián)電阻的增加，則會(huì)使超電容的輸出電流減少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種超電容的組裝架構(gòu)及制造方法，將電極基板以水平配置而組成極性串聯(lián)的超電容，使超電容的高度減少，可達(dá)到產(chǎn)品小型化的目的；并將電極基板以垂直配置而組成極性并聯(lián)的超電容，使超電容的等效串聯(lián)電阻減少，可使超電容的輸出電流增加。本發(fā)明提供第一種超電容的組裝架構(gòu)，該超電容包含—第一電極基板，其一表面涂布有一活性物質(zhì)；—第二電極基板，其一表面涂布有該活性物質(zhì)，該第二電極基板的極性與該第一電極基板的極性相反；以及—串聯(lián)用電極基板，其一表面涂布有該活性物質(zhì)，該第一電極基板與該第二電極基板堆迭在該串聯(lián)用電極基板上；其中，在該第一電極基板、該第二電極基板與該串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的一絕緣環(huán)，并在該第一電極基板、該第二電極基板與該串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。根據(jù)本發(fā)明的第一種超電容的組裝架構(gòu)以組裝出第二種超電容的組裝架構(gòu)，其中，在該第一電極基板與該串聯(lián)用電極基板之間與該第二電極基板與該串聯(lián)用電極基板之間各堆迭至少一中間基板，該至少一中間基板的上表面與下表面涂布有該活性物質(zhì)，在該第一電極基板、該至少一中間基板、該第二電極基板及該串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的該絕緣環(huán)，并在該第一電極基板、該至少一中間基板、該第二電極基板及每一串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。
本發(fā)明提供第三種超電容的組裝架構(gòu)，該超電容包含—第一電極基板，其一表面涂布有一活性物質(zhì)；—第二電極基板，其一表面涂布有該活性物質(zhì)，該第二電極基板的極性與該第一電極基板的極性相反；以及多個(gè)串聯(lián)用電極基板，每一串聯(lián)用電極基板的一表面分別涂布有該活性物質(zhì)，該第一電極基板與該第二電極基板分別堆迭在兩個(gè)串聯(lián)用電極基板的部分表面上，每?jī)蓚€(gè)串聯(lián)用電極基板在其部分表面上以?xún)烧叩拈L(zhǎng)邊方向彼此為垂直方向及/或同方向而堆迭配置；其中，在該第一電極基板、該第二電極基板與每一串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的一絕緣環(huán)，并在該第一電極基板、該第二電極基板與每一串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。 根據(jù)本發(fā)明的第三種超電容的組裝架構(gòu)以組裝出第四種超電容的組裝架構(gòu)，其中，在該第一電極基板與串聯(lián)用電極基板之間、在該第二電極基板與串聯(lián)用電極基板之間及彼此堆迭的串聯(lián)用電極基板之間各堆迭至少一中間基板，該至少一中間基板的上表面與下表面涂布有該活性物質(zhì)，在該第一電極基板、該至少一中間基板、該第二電極基板及每一串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的該絕緣環(huán)，并在該第一電極基板、該至少一中間基板、該第二電極基板及每一串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。本發(fā)明提供第五種超電容的組裝架構(gòu)，該超電容包含至少三個(gè)電極基板，各表面涂布有一活性物質(zhì)，該至少三個(gè)電極基板系串聯(lián)堆迭;其中，該至少三個(gè)電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的一絕緣環(huán)，并在該至少三個(gè)電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。根據(jù)本發(fā)明的第五種超電容的組裝架構(gòu)以組裝出第六種超電容的組裝架構(gòu)，其中，在該至少三個(gè)電極基板的相鄰的電極基板之間堆迭至少一中間基板，該至少一中間基板的上表面與下表面涂布有該活性物質(zhì)，在該至少三個(gè)電極基板的每一者及該至少一中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的該絕緣環(huán)，并在該至少三個(gè)電極基板的每一者及該至少一中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。本發(fā)明提供第七種超電容的組裝架構(gòu)，該超電容包含至少一第一電極基板，其表面涂布有一活性物質(zhì)；以及至少一第二電極基板，其表面涂布有該活性物質(zhì)，該至少一第二電極基板的極性與該至少一第一電極基板的極性相反；其中，該至少一第一電極基板與該至少一第二電極基板系交錯(cuò)堆迭，極性相同的數(shù)個(gè)第一電極基板或數(shù)個(gè)第二電極基板并聯(lián)電連接；其中，該至少一第一電極基板及該至少一第二電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的一絕緣環(huán)，并在該至少一第一電極基板及該至少一第二電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。根據(jù)本發(fā)明的第七種超電容的組裝架構(gòu)以組裝出第八種超電容的組裝架構(gòu)，其中，在該至少一第一電極基板及該至少一第二電極基板之間堆迭至少一中間基板，該至少一中間基板的上表面與下表面涂布有該活性物質(zhì)，在該至少一第一電極基板、該至少一第二電極基板及該至少一中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的該絕緣環(huán)，并在該至少一第一電極基板、該至少一第二電極基板及該至少一中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。本發(fā)明提供一種超電容的制造方法，該制造方法包含下列步驟使用具有一絕緣環(huán)及一個(gè)或多個(gè)支撐點(diǎn)的圖案的一網(wǎng)版來(lái)印制該絕緣環(huán)及支撐點(diǎn)于多個(gè)電極基板的表面上；堆迭該些電極基板成本發(fā)明的上述第一至八種中任一種超電容的組裝架構(gòu)；將所堆迭的該超電容浸入電解液中，以將電解液填充于該超電容中；散逸出浸入電解液中的該超電容內(nèi)部所殘留的微量空氣；以及
壓合該超電容。


圖IA為本發(fā)明的第一實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)的示意圖；圖IB為本發(fā)明的第一實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)的局部剖面示意圖；圖2為本發(fā)明的第二實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)的示意圖；圖3A為本發(fā)明的第三實(shí)施例的超電容的第一層電極基板配置位置的示意圖；圖3B為本發(fā)明的第三實(shí)施例的超電容的第二層電極基板配置位置的示意圖；圖3C為本發(fā)明的第三實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)的示意圖；圖4A為本發(fā)明的第四實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)的示意圖；圖4B為本發(fā)明的第四實(shí)施例的超電容的等效電路圖；圖5為本發(fā)明的第五實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)的示意圖；圖6為本發(fā)明的第六實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)的示意圖；圖7為本發(fā)明的超電容的組裝架構(gòu)的示意圖；圖8為本發(fā)明的印刷用網(wǎng)版(或鋼版)的示意圖；圖9為本發(fā)明的印制電極基板的圖案的網(wǎng)版(或鋼版)印刷機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖；圖10為本發(fā)明的超音波(或加熱或抽真空)槽結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖11為本發(fā)明的在具有超音波、加熱或抽真空的機(jī)構(gòu)中的堆迭超電容的導(dǎo)引槽的側(cè)視圖；圖12為本發(fā)明的在超電容未被施加壓力時(shí)的壓合機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖；以及圖13為本發(fā)明的在超電容被施加壓力時(shí)的壓合機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖。主要附圖標(biāo)記說(shuō)明40 超電容42 第一電極基板43 活性物質(zhì)44 第二電極基板46 中間基板47 電解液48 串聯(lián)用電極基板
50絕緣環(huán)60超電容62第一電極基板64第二電極基板66串聯(lián)用電極基板68串聯(lián)用電極基板70串聯(lián)用電極基板 100超電容102第一電極基板104第二電極基板106第二電極基板108中間基板120超電容122第一電極基板200網(wǎng)版202圖案211電極基板212電極基板214絕緣環(huán)215支撐點(diǎn)220絕緣膠221吸風(fēng)來(lái)源接口222定位頂針223吸風(fēng)治具224刮刀機(jī)構(gòu)225刮刀片226電極基板227抽真空228加熱229電解液230玻璃盛槽231純水232支撐架233超音波振蕩器234電解液盛盤(pán)236電解液237壓力238上壓板239加熱
240下壓板241微量空氣300超電容302第一電極基板304串聯(lián)用電極基板306串聯(lián)用電極基板308串聯(lián)用電極基板310串聯(lián)用電極基板312第二電極基板314串聯(lián)用電極基板316串聯(lián)用電極基板318串聯(lián)用電極基板320串聯(lián)用電極基板400超電容402電極基板404電極基板406電極基板408電極基板410中間基板Cl超電容C2超電容Cn超電容
具體實(shí)施例方式參考以下附圖以說(shuō)明本發(fā)明的數(shù)個(gè)較佳實(shí)施例。圖IA為本發(fā)明的第一實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)的示意圖，圖IB為本發(fā)明的第一實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)的局部剖面示意圖。在圖IA及IB中，超電容40包含一第一電極基板42、一第二電極基板44、中間基板46及一串聯(lián)用電極基板48。在第一實(shí)施例中，第一電極基板42與第二電極基板44的下表面涂布有活性物質(zhì)43，第二電極基板44的極性與第一電極基板42的極性相反。、
其中，活性物質(zhì)43系為金屬氧化物或活性碳，金屬氧化物包含二氧化釕、二氧化錳或氮氧化鈦(TiNO)。以下各實(shí)施例所述的活性物質(zhì)的材料皆與上述活性物質(zhì)的材料相同，并省略其說(shuō)明。串聯(lián)用電極基板48的上表面涂布有活性物質(zhì)43。第一電極基板42與第二電極基板44平行地堆迭在串聯(lián)用電極基板48之上。其中，串聯(lián)用電極基板48的上表面面積實(shí)際上等于第一電極基板42與第二電極基板44的下表面面積的總和。在第一電極基板42與串聯(lián)用電極基板48之間堆迭N個(gè)(N = O、1、2、3、...)中間基板46，在第二電極基板44與串聯(lián)用電極基板48之間堆迭N個(gè)中間基板46，其中，堆迭在第一電極基板42與串聯(lián)用電極基板48之間的中間基板46的數(shù)量與堆迭在第二電極基板44與串聯(lián)用電極基板48之間的中間基板46的數(shù)量系相同的。中間基板46的表面面積與第一電極基板42及第二電極基板44的表面面積相同，而為串聯(lián)用電極基板48的表面面積一半。中間基板46的上表面與下表面皆涂布有活性物質(zhì)43。在第一電極基板42與串聯(lián)用電極基板48之間及第二電極基板44與串聯(lián)用電極基板48之間堆迭中間基板46的數(shù)量可依超電容40的工作電壓決定。上述的第一電極基板42、第二電極基板44、中間基板46及串聯(lián)用電極基板48系為鈦基材的導(dǎo)電基板。在第一實(shí)施例中，在第一電極基板42的下表面與中間基板46的上表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)50，在第二電極基板44的下表面與中間基板46的上表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)50，在兩個(gè)中間基板46的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)50。 在串聯(lián)用電極基板48的上表面與中間基板46的下表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)50，若在第一電極基板42及串聯(lián)用電極基板48之間與在第二電極基板44及串聯(lián)用電極基板48之間無(wú)中間基板46，則在串聯(lián)用電極基板48的上表面與第一電極基板42的下表面及在串聯(lián)用電極基板48的上表面與第二電極基板44的下表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)50。其中，絕緣環(huán)50系由一網(wǎng)版(未圖示)所印制的一框膠，框膠的高度為10 100 μ m,框膠的線(xiàn)徑為O. 3 5. Omm,然而其線(xiàn)徑較佳為O. 5 2. 0mm。絕緣環(huán)50系為一感壓膠，該感壓膠包含一主劑、一增粘劑及一溶劑。其中，主劑系為一聚苯乙烯共聚物彈性體，而該共聚物彈性體為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯_異戍二烯_苯乙烯(SIS)、苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯(SEBS)或苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)。該主劑包含馬來(lái)酐(Maleic Anhydride),用以增加絕緣環(huán)50與該等電極基板42、44、46及48的接著性。增粘劑系為松香樹(shù)脂及其衍生物、脂肪族樹(shù)脂、脂環(huán)族樹(shù)脂、芳香族樹(shù)脂、脂肪族樹(shù)脂/芳香族樹(shù)脂或氫化碳?xì)錁?shù)脂。以下各實(shí)施例所述的絕緣環(huán)的材料及結(jié)構(gòu)皆與上述的絕緣環(huán)的材料及結(jié)構(gòu)相同，并省略其說(shuō)明。在第一實(shí)施例中，在第一電極基板42的下表面、中間基板46的上表面與絕緣環(huán)50所圍成的空間填充電解液47，在第二電極基板44的下表面、中間基板46的上表面與絕緣環(huán)50所圍成的空間填充電解液47，在兩個(gè)中間基板46的彼此堆迭處的相對(duì)表面與絕緣環(huán)50所圍成的空間填充電解液47，在串聯(lián)用電極基板48的上表面與中間基板46的下表面及絕緣環(huán)50所圍成的空間填充電解液47，若在第一電極基板42及串聯(lián)用電極基板48之間與在第~■電極基板44及串聯(lián)用電極基板48之間無(wú)中間基板46,則在串聯(lián)用電極基板48的上表面與第一電極基板42的下表面及絕緣環(huán)50所圍成的空間填充電解液47，及在串聯(lián)用電極基板48的上表面與第二電極基板44的下表面及絕緣環(huán)50所圍成的空間填充電解液47。其中，電解液47為水溶性電解液、有機(jī)電解液及膠態(tài)電解液的其中一者。水溶性電解液系為一硫酸水溶液，其濃度為O. 5M 5. 0M,該硫酸水溶液的濃度較佳為I. OM 5. OM0膠態(tài)電解液為水玻璃及硫酸所組成。以下各實(shí)施例所述的電解液的材料皆與上述的電解液的材料相同，并省略其說(shuō)明。在第一電極基板42、第二電極基板44、中間基板46及串聯(lián)用電極基板46的彼此堆迭處的相對(duì)表面上由網(wǎng)版印制一個(gè)或多個(gè)的支撐點(diǎn)的圖案(未圖示)。支撐點(diǎn)系為圓柱形、方柱形、三角柱形、多角柱形、十字柱形、丘形及半球形等其中之一，支撐點(diǎn)的直徑為O. 4 4. Omm,其直徑較佳為O. 5 2. Omm,支撐點(diǎn)的分布密度為O. 5 5點(diǎn)/平方公分，其較佳密度為I 5點(diǎn)/平方公分，支撐點(diǎn)的高度為10 100 μ m。以下各實(shí)施例所述的支撐點(diǎn)的材料及結(jié)構(gòu)皆與上述的支撐點(diǎn)的材料及結(jié)構(gòu)相同，并省略其說(shuō)明。在組裝完成上述第一實(shí)施例的超電容40的架構(gòu)，該超電容40可達(dá)成習(xí)知超電容的相同的工作電壓及特性，但僅有習(xí)知超電容的高度的一半，如此對(duì)于電子裝置需要高電壓與極薄厚度的電源設(shè)備而言，第一實(shí)施例的超電容40的高度仍未符合其需求，必須提出另一種超電容的組裝架構(gòu)以符合高電壓與極薄厚度的電源設(shè)備的要求。圖2為本發(fā)明的第二實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)的示意圖。在圖2中，超電容60包含一第一電極基板62、一第二電極基板64及多個(gè)串聯(lián)用電極基板66、68及70。在第二實(shí)施例中，在第一電極基板62、第二電極基板64與電極基板66、68及70的彼此堆迭處的相對(duì)表面上各涂布有活性物質(zhì)(如圖IB所示)。第二電極基板64的極性與第一電極基板62的極性相反。 串聯(lián)用電極基板66的下表面區(qū)域的一半部分堆迭有第一電極基板62，串聯(lián)用電極基板66下表面區(qū)域的另一半部分堆迭在串聯(lián)用電極基板68的上表面區(qū)域的一半部分，而串聯(lián)用電極基板66與串聯(lián)用電極基板68系以?xún)烧叩拈L(zhǎng)邊方向彼此為垂直方向而堆迭配置，同樣地，串聯(lián)用電極基板70下表面區(qū)域的一半部分堆迭在串聯(lián)用電極基板68的上表面區(qū)域的另一半部分，而串聯(lián)用電極基板68與串聯(lián)用電極基板70系以?xún)烧叩拈L(zhǎng)邊方向彼此為垂直方向而堆迭配置，串聯(lián)用電極基板70的下表面區(qū)域的另一半部分堆迭有第二電極基板64。第二實(shí)施例的超電容60的組裝架構(gòu)系為正方形平面狀，平面狀的超電容60可符合高電壓與極薄厚度的電源設(shè)備的要求。然而，本實(shí)施例的超電容的平面狀結(jié)構(gòu)可以是任何幾何形狀，而不限制于正方形平面形狀。其中，第二實(shí)施例使用串聯(lián)用電極基板的數(shù)量系決定于超電容的工作電壓及厚度而定。如同第一實(shí)施例所述，在第二實(shí)施例中，在第一電極基板62與串聯(lián)用電極基板66之間可堆迭N個(gè)(N = 0、1、2、3、...)中間基板(如圖IB所示)，在第二電極基板64與串聯(lián)用電極基板70之間可堆迭N個(gè)中間基板，彼此堆迭的串聯(lián)用電極基板66、68及70之間可堆迭N個(gè)中間基板，在第一電極基板62與串聯(lián)用電極基板66之間所堆迭的中間基板的數(shù)量、在第二電極基板64與串聯(lián)用電極基板70之間所堆迭的中間基板的數(shù)量及彼此堆迭的串聯(lián)用電極基板66、68及70之間所堆迭的中間基板的數(shù)量系相同。中間基板的表面面積與第一電極基板62及第二電極基板64的表面面積相同，而為串聯(lián)用電極基板66、68及70的表面面積一半。如第一實(shí)施例所述，第二實(shí)施例的中間基板的上表面與下表面皆涂布有活性物質(zhì)。在第一電極基板62、第二電極基板64與串聯(lián)用電極基板66、68及70之間堆迭中間基板的數(shù)量可依超電容60的工作電壓決定。如同第一實(shí)施例所述，在第二實(shí)施例中，在第一電極基板62與中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)(如圖IB所示)，在第二電極基板64與中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)，在兩個(gè)中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)，在各個(gè)串聯(lián)用電極基板66、68及70與中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)。若在第一電極基板62與串聯(lián)用電極基板66之間、在串聯(lián)用電極基板66與串聯(lián)用電極基板68之間、在串聯(lián)用電極基板68與串聯(lián)用電極基板70之間及串聯(lián)用電極基板70與第二電極基板64之間無(wú)中間基板，則在第一電極基板62與串聯(lián)用電極基板66的彼此堆迭處的相對(duì)表面、在串聯(lián)用電極基板66與串聯(lián)用電極基板68的彼此堆迭處的相對(duì)表面、在串聯(lián)用電極基板68與串聯(lián)用電極基板70的彼此堆迭處的相對(duì)表面及串聯(lián)用電極基板70與第二電極基板64的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)。亦如同第一實(shí)施例所述，在第二實(shí)施例中，在第一電極基板62及中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液(如圖IB所示)，在第二電極基板64及中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液，在兩個(gè)中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液，在各個(gè)串聯(lián)用電極基板66、68及70與中間基板的相對(duì)堆迭處的表面及絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液，若在第一電極基板62、第二電極基板64及各個(gè)串聯(lián)用電極基板66、68及70之間無(wú)中間基板，則在第一電極基板62、第二電極基板64及各個(gè)串聯(lián)用電極基板66、68及70的彼此堆迭處的相對(duì)表面及絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。·第二實(shí)施例的具有中間基板的超電容的組裝架構(gòu)系為方形立體狀。然而，本實(shí)施例的超電容的立體結(jié)構(gòu)可以是任何幾何形狀，而不限制于方形立體形狀。其中，第二實(shí)施例使用串聯(lián)用電極基板及中間基板的數(shù)量系決定于超電容的工作電壓及厚度而定。圖3A為本發(fā)明的第三實(shí)施例的超電容的第一層電極基板配置位置的示意圖，圖3B為本發(fā)明的第三實(shí)施例的超電容的第二層電極基板配置位置的示意圖，圖3C為本發(fā)明的第三實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)的示意圖。在圖3A中，第一電極基板302與串聯(lián)用電極基板304系水平配置，串聯(lián)用電極基板306、308及310系平行地配置且垂直于第一電極基板302與串聯(lián)用電極基板304,第一電極基板302與串聯(lián)用電極基板304、306、308及310構(gòu)成超電容300的第一層結(jié)構(gòu)。在圖3B中，第二電極基板312與串聯(lián)用電極基板314系水平配置，串聯(lián)用電極基板316、318及320系平行地配置且垂直于第二電極基板312與串聯(lián)用電極基板314，第二電極基板312與串聯(lián)用電極基板314、316、318及320構(gòu)成超電容300的第二層結(jié)構(gòu)。在圖3C中，將超電容300的第二層結(jié)構(gòu)堆迭在其第一層結(jié)構(gòu)之上。串聯(lián)用電極基板320的下表面區(qū)域的一半部分堆迭有第一電極基板302，串聯(lián)用電極基板320下表面區(qū)域的另一半部分堆迭在串聯(lián)用電極基板306的上表面區(qū)域的一半部分，而串聯(lián)用電極基板320與串聯(lián)用電極基板306系以?xún)烧叩拈L(zhǎng)邊方向彼此為同方向而堆迭配置。串聯(lián)用電極基板314的下表面區(qū)域堆迭在串聯(lián)用電極基板306的上表面區(qū)域的另一半部分與串聯(lián)用電極基板308的上表面區(qū)域的一半部分，而串聯(lián)用電極基板314與串聯(lián)用電極基板306系以?xún)烧叩拈L(zhǎng)邊方向彼此為垂直方向而堆迭配置，且串聯(lián)用電極基板314與串聯(lián)用電極基板308系以?xún)烧叩拈L(zhǎng)邊方向彼此為垂直方向而堆迭配置。串聯(lián)用電極基板318的下表面區(qū)域堆迭在串聯(lián)用電極基板308的上表面區(qū)域的另一半部分與串聯(lián)用電極基板304的上表面區(qū)域的一半部分，而串聯(lián)用電極基板318與串聯(lián)用電極基板308系以?xún)烧叩拈L(zhǎng)邊方向彼此為同方向而堆迭配置，且串聯(lián)用電極基板318與串聯(lián)用電極基板304系以?xún)烧叩拈L(zhǎng)邊方向彼此為垂直方向而堆迭配置。
串聯(lián)用電極基板316的下表面區(qū)域堆迭在串聯(lián)用電極基板304的上表面區(qū)域的另一半部分與串聯(lián)用電極基板310的上表面區(qū)域的一半部分，而串聯(lián)用電極基板316與串聯(lián)用電極基板304系以?xún)烧叩拈L(zhǎng)邊方向彼此為垂直方向而堆迭配置，且串聯(lián)用電極基板316與串聯(lián)用電極基板310系以?xún)烧叩拈L(zhǎng)邊方向彼此為同方向而堆迭配置。第二電極基板312的下表面堆迭在串聯(lián)用電極基板310的上表面區(qū)域的另一半部分。第三實(shí)施例的超電容300的組裝架構(gòu)系為正方形平面狀，平面狀的超電容300可符合高電壓與極薄厚度的電源設(shè)備的要求。然而，本實(shí)施例的超電容的平面狀結(jié)構(gòu)可以是任何幾何形狀，而不限制于正方形平面形狀。其中，第三實(shí)施例使用串聯(lián)用電極基板的數(shù)量系決定于超電容的工作電壓及厚度而定。如同第一實(shí)施例所述，在第三實(shí)施例中，在第一電極基板302與串聯(lián)用電極基板320之間可堆迭N個(gè)(N = 0、l、2、3、···)中間基板(如圖IB所示)，在第二電極基板312與串聯(lián)用電極基板310之間可堆迭N個(gè)中間基板，彼此堆迭的串聯(lián)用電極基板304、306、308、310、314、316、318及320之間可堆迭N個(gè)中間基板，在第一電極基板302與串聯(lián)用電極基板320之間所堆迭的中間基板的數(shù)量、在第二電極基板312與串聯(lián)用電極基板310之間所堆迭 的中間基板的數(shù)量及彼此堆迭的串聯(lián)用電極基板304、306、308、310、314、316、318及320之間所堆迭的中間基板的數(shù)量系相同。中間基板的表面面積與第一電極基板302及第二電極基板312的表面面積相同，而為串聯(lián)用電極基板304、306、308、310、314、316、318及320的表面面積一半。如第一實(shí)施例所述，第三實(shí)施例的中間基板的上表面與下表面皆涂布有活性物質(zhì)。在第一電極基板302、第二電極基板312與串聯(lián)用電極基板304、306、308、310、314、316、318及320之間堆迭中間基板的數(shù)量可依超電容300的工作電壓決定。如同第一實(shí)施例所述，在第三實(shí)施例中，在第一電極基板302與中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)(如圖IB所示)，在第二電極基板312與中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)，在兩個(gè)中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)，在各個(gè)串聯(lián)用電極基板304、306、308、310、314、316、318及320與中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)。若在第一電極基板302與串聯(lián)用電極基板320之間、在串聯(lián)用電極基板320與串聯(lián)用電極基板306之間、在串聯(lián)用電極基板306與串聯(lián)用電極基板314之間、在串聯(lián)用電極基板314與串聯(lián)用電極基板308之間、在串聯(lián)用電極基板308與串聯(lián)用電極基板318之間、在串聯(lián)用電極基板318與串聯(lián)用電極基板304之間、在串聯(lián)用電極基板304與串聯(lián)用電極基板316之間、在串聯(lián)用電極基板316與串聯(lián)用電極基板310之間及串聯(lián)用電極基板310與第二電極基板312之間無(wú)中間基板，則在第一電極基板302與串聯(lián)用電極基板320的彼此堆迭處的相對(duì)表面、在串聯(lián)用電極基板320與串聯(lián)用電極基板306的彼此堆迭處的相對(duì)表面、在串聯(lián)用電極基板306與串聯(lián)用電極基板314的彼此堆迭處的相對(duì)表面、在串聯(lián)用電極基板314與串聯(lián)用電極基板308的彼此堆迭處的相對(duì)表面、在串聯(lián)用電極基板308與串聯(lián)用電極基板318的彼此堆迭處的相對(duì)表面、在串聯(lián)用電極基板318與串聯(lián)用電極基板304的彼此堆迭處的相對(duì)表面、在串聯(lián)用電極基板304與串聯(lián)用電極基板316的彼此堆迭處的相對(duì)表面、在串聯(lián)用電極基板316與串聯(lián)用電極基板310的彼此堆迭處的相對(duì)表面及串聯(lián)用電極基板310與第二電極基板312的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)。
亦如同第一實(shí)施例所述，在第三實(shí)施例中，在第一電極基板302及中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液(如圖IB所示)，在第二電極基板312及中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液，在兩個(gè)中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液，在各個(gè)串聯(lián)用電極基板304、306、308、310、314、316、318及320與中間基板的相對(duì)堆迭處的表面及絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液，若在第一電極基板302、第二電極基板312及各個(gè)串聯(lián)用電極基板304、306、308、310、314、316、318及320之間無(wú)中間基板，則在第一電極基板302、第二電極基板312及各個(gè)串聯(lián)用電極基板304、306、308、310、314、316、318及320的彼此堆迭處的相對(duì)表面及絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。第三實(shí)施例的具有中間基板的超電容的組裝架構(gòu)系為方形立體狀。然而，本實(shí)施例的超電容的立體結(jié)構(gòu)可以是任何幾何形狀，而不限制于方形立體形狀。其中，第三實(shí)施例使用串聯(lián)用電極基板及中間基板的數(shù)量系決定于超電容的工作電壓及厚度而定。
圖4A為本發(fā)明的第四實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)的示意圖。在圖4A中，超電容400包含(η+1)個(gè)(η彡2)電極基板402、404、406及408及N個(gè)(N= 1、2、3、···)中間基板 410。上述的電極基板402、404、406及408與中間基板410系為鈦基材的導(dǎo)電基板。中間基板410的表面面積與該等電極基板402、404、406及408的表面面積相同。如第一實(shí)施例所述，第四實(shí)施例的各電極基板402、404、406及408與中間基板410的彼此堆迭處的相對(duì)表面涂布有活性物質(zhì)(如圖IB所示)。在電極基板402與中間基板410的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)(如圖IB所示)，在電極基板404與中間基板410的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)，...，在第(η+1)個(gè)電極基板408與中間基板410的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)，在兩個(gè)中間基板410的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)。亦如同第一實(shí)施例所述，在第四實(shí)施例中，在電極基板402及中間基板410的彼此堆迭處的相對(duì)表面與絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液(如圖IB所示)，在電極基板404及中間基板410的彼此堆迭處的相對(duì)表面與絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液，...，在第(η+1)個(gè)電極基板408與中間基板410的彼此堆迭處的相對(duì)表面與絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液，在兩個(gè)中間基板410的彼此堆迭處的相對(duì)表面與絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。圖4Β為本發(fā)明的第四實(shí)施例的超電容的等效電路圖。在圖4Α、4Β中，電極基板402、電極基板404及中間基板410構(gòu)成超電容Cl，電極基板404、電極基板406及中間基板410構(gòu)成超電容C2，以此類(lèi)推，第η個(gè)電極基板(未圖示)、第(η+1)個(gè)電極基板408及中間基板(未圖示)構(gòu)成超電容Cn。各相鄰的電極基板之間的中間基板410的數(shù)量可以是相同或不同，因此各超電容C1、C2、. . .、Cn的電容值可以是相同或不同。超電容400在各接點(diǎn)PIN1、PIN2、. . .、PIN(n+l)提供多組單獨(dú)、串聯(lián)或并聯(lián)電源以供外部負(fù)載之用。圖5為本發(fā)明的第五實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)的示意圖。在圖5中，超電容100包含一第一電極基板102、兩個(gè)第二電極基板104及106及N個(gè)(N= 1、2、3、...)中間基板 108。
上述的第一電極基板102、第二電極基板104及106與中間基板108系為鈦基材的
導(dǎo)電基板。如第一實(shí)施例所述,在第五實(shí)施例中,在第一電極基板102的上下表面、第二電極基板104的下表面與第二電極基板106的上表面涂布有活性物質(zhì)，第二電極基板104、106的極性與第一電極基板102的極性相反。第一電極基板102與第二電極基板104及106系交錯(cuò)堆迭，亦即第一電極基板102堆迭于第二電極基板104及106之間，而相同極性的第二電極基板104及106系并聯(lián)電連接。在第一電極基板102與第二電極基板104之間堆迭N個(gè)中間基板108，而在第一電極基板102與第二電極基板106之間堆迭N個(gè)中間基板108，其中，堆迭在第一電極基板102與第二電極基板104之間的中間基板108的數(shù)量與堆迭在第一電極基板102與第二電極基板106之間的中間基板108的數(shù)量系相同的。中間基板108的表面面積與第一電極基板102及第二電極基板104及106的表面面積相同。 如第一實(shí)施例所述，第五實(shí)施例的中間基板108的上表面與下表面皆涂布有活性物質(zhì)(如圖IB所示)。在交錯(cuò)堆迭的第一電極基板102與第二電極基板104及106之間堆迭中間基板108的數(shù)量可依超電容100的工作電壓決定。如同第一實(shí)施例所述，在第五實(shí)施例中，在第一電極基板102與中間基板108的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)(如圖IB所示)，在第二電極基板104與中間基板108的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)，在第二電極基板106與中間基板108的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)，在兩個(gè)中間基板108的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的絕緣環(huán)。亦如同第一實(shí)施例所述，在第五實(shí)施例中，在第一電極基板102及中間基板108的彼此堆迭處的相對(duì)表面與絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液，在第二電極基板104及中間基板108的彼此堆迭處的相對(duì)表面與絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液(如圖IB所示)，在第二電極基板106及中間基板108的彼此堆迭處的相對(duì)表面與絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液，在兩個(gè)中間基板108的彼此堆迭處的相對(duì)表面與絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。第五實(shí)施例的超電容100可達(dá)成習(xí)知超電容的相同的工作電壓及特性，但使用將相同極性的電極基板并聯(lián)的超電容100與習(xí)知超電容的高度相同，而使第五實(shí)施例的超電容100可應(yīng)用于提供更高工作電流至電子裝置的電源設(shè)備。圖6為本發(fā)明的第六實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)的示意圖。在圖6中，超電容120包含兩個(gè)第一電極基板102及122、兩個(gè)第二電極基板104及106及N個(gè)(N = 1、2、3、...)中間基板108。第六實(shí)施例的超電容120的結(jié)構(gòu)與第五實(shí)施例的超電容100的結(jié)構(gòu)的不同之處在于超電容120多了一個(gè)第一電極基板122,在第一電極基板122與第二電極基板104之間堆迭N個(gè)中間基板108，而兩個(gè)極性相同的第一電極基板102及122系并聯(lián)電連接，但第六實(shí)施例的超電容120的組裝方式系與第五實(shí)施例的超電容100的組裝方式系相類(lèi)似的，在此省略說(shuō)明第六實(shí)施例的超電容120的結(jié)構(gòu)及功效的說(shuō)明。以下將說(shuō)明制造上述第一至第六實(shí)施例的超電容的方法。圖7為本發(fā)明的超電容的組裝架構(gòu)的示意圖。在圖7中，使用圖8為本發(fā)明的印刷用網(wǎng)版(或鋼版)的示意圖所示的網(wǎng)版200在如上述第一至第六實(shí)施例的超電容的電極基板(如圖7所示的電極基板211、212)的表面上印制圖案，藉由一網(wǎng)版印刷(ScreenPrinting) >一鋼版印刷(Stencil Printing)、一移印(Stamp)、一點(diǎn)膠(Dispensing)、一涂膠(Coating)、一貼膠(Pasting)或一曝光顯影(Photolithography)等方法將上述的絕緣環(huán)214與支撐點(diǎn)215等印制到電極基板211、212上。在圖8中，使用具有絕緣環(huán)及一個(gè)或多個(gè)支撐點(diǎn)的圖案202的一網(wǎng)版200來(lái)印制上述第一至第六實(shí)施例的超電容的絕緣環(huán)及支撐點(diǎn)于該等電極基板的表面上。首先，配制為一感壓膠的絕緣膠系將一定配比的主劑(一種聚苯乙烯共聚物彈性體)、增粘劑與各種溶劑倒入攪拌槽內(nèi)，在該等材料攪拌的同時(shí)加溫溶解直到成為均勻相，以調(diào)制成為該絕緣膠。圖9為本發(fā)明的印制電極基板的圖案的網(wǎng)版(或鋼版)印刷機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖。在圖9中，將上述第一至第六實(shí)施例的超電容的電極基板(如圖9的電極基板226所不)置于一吸風(fēng)治具223上，由吸風(fēng)來(lái)源接口 221對(duì)電極基板226產(chǎn)生吸力使其固定于吸風(fēng)治具223，而一定位頂針222則用以對(duì)電極基板226定位。 將網(wǎng)版200置于電極基板226之上，且二者之間有一間隙。將上述的絕緣膠220置于網(wǎng)版200之上，由一刮刀機(jī)構(gòu)224移動(dòng)其一刮刀片225于網(wǎng)版200之上。該刮刀片225會(huì)將絕緣膠220刮入網(wǎng)版200的圖案202中，刮入圖案202的絕緣膠220便印制在電極基板226的表面而形成上述第一至第六實(shí)施例的超電容的呈框狀的絕緣環(huán)及支撐點(diǎn)。其中，所印制的絕緣環(huán)與支撐點(diǎn)的高度是一樣的。接著，堆迭電極基板成如上述第一至第六實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)。圖10為本發(fā)明的超音波(或加熱或抽真空)槽結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，圖11為本發(fā)明的在具有超音波、加熱或抽真空的機(jī)構(gòu)中的堆迭超電容的導(dǎo)引槽的側(cè)視圖，圖12為本發(fā)明的在超電容未被施加壓力時(shí)的壓合機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖，圖13為本發(fā)明的在超電容被施加壓力時(shí)的壓合機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖。在圖10中，將上述第一至第六實(shí)施例的超電容堆迭于支撐架232上，并浸放在盛裝有電解液229的玻璃盛槽230中(或超音波可穿透的其他各種器皿)，再將玻璃盛槽230置放于裝有純水231的一超音波振蕩器233中。然后，以超音波、抽真空(如標(biāo)號(hào)227)或加熱(如標(biāo)號(hào)228)方式將上述第一至第六實(shí)施例所堆迭的超電容的孔隙中所殘留的微量空氣241散逸出來(lái)。在該超電容的孔隙結(jié)構(gòu)中所殘留的微量空氣241散逸出來(lái)之后移除支撐架232，而完成上述第一至第六實(shí)施例的超電容的組裝架構(gòu)，如圖11所示。在圖12，并將堆迭好的超電容連同裝有電解液236的電解液盛盤(pán)234 —起置于一下壓板240上,在將一上壓板238置于超電容的最上電極基板之上,然后由一壓合機(jī)構(gòu)(未圖示)施以壓力(如標(biāo)號(hào)237)來(lái)壓合上述第一至第六實(shí)施例的超電容。當(dāng)壓合上述第一至第六實(shí)施例的超電容時(shí)，所設(shè)定適當(dāng)?shù)膲毫κ褐辽蠅喊?38以壓合該超電容。為了縮短壓合時(shí)間與增加壓合效果，亦可以加熱(如標(biāo)號(hào)239)(室溫 150°C )及壓合方式讓電極基板之間的絕緣環(huán)融接在一起，如圖13所示。此時(shí)，壓合后的電極基板的相對(duì)表面與絕緣環(huán)所圍成的空間將電解液包覆于超電容中，而該超電容的成品即如上述第一至第六實(shí)施例的超電容的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明系提供一種超電容的組裝架構(gòu)及制造方法，其優(yōu)點(diǎn)是將電極基板以水平配置而組成極性串聯(lián)的超電容，使超電容的高度減少，可達(dá)到產(chǎn)品小型化的目的；并將電極基板以垂直配置而組成極性單獨(dú)、串聯(lián)或并聯(lián)的超電容，使并聯(lián)的超電容的等效串聯(lián)電阻減少，且串聯(lián)或并聯(lián)的超電容的輸出電壓或電流增加。雖然本發(fā)明已參照較佳具體例及舉例性附圖敘述如上，惟其應(yīng)不被視為系限制性者。熟悉本技藝者對(duì)其形態(tài)及具體例的內(nèi)容做各種修改、省略及 變化，均不離開(kāi)本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)所主張的范圍。
權(quán)利要求
1.一種超電容的組裝架構(gòu)，該超電容包含 一第一電極基板，其一表面涂布有一活性物質(zhì)； 一第二電極基板，其一表面涂布有該活性物質(zhì)，該第二電極基板的極性與該第一電極基板的極性相反；以及 一串聯(lián)用電極基板，其一表面涂布有該活性物質(zhì)，該第一電極基板與該第二電極基板堆迭在該串聯(lián)用電極基板上； 其中，在該第一電極基板、該第二電極基板與該串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的一絕緣環(huán)，并在該第一電極基板、該第二電極基板與該串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。
2.如權(quán)利要求I所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，在該第一電極基板與該串聯(lián)用電極·基板之間與該第二電極基板與該串聯(lián)用電極基板之間各堆迭至少一中間基板，該至少一中間基板的上表面與下表面涂布有該活性物質(zhì)，在該第一電極基板、該至少一中間基板、該第ニ電極基板及該串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的該絕緣環(huán)，并在該第一電極基板、該至少一中間基板、該第二電極基板及每ー串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。
3.一種超電容的組裝架構(gòu)，該超電容包含 一第一電極基板，其一表面涂布有一活性物質(zhì)； 一第二電極基板，其一表面涂布有該活性物質(zhì)，該第二電極基板的極性與該第一電極基板的極性相反；以及 多個(gè)串聯(lián)用電極基板，每ー串聯(lián)用電極基板的一表面涂布有該活性物質(zhì)，該第一電極基板與該第二電極基板分別堆迭在兩個(gè)串聯(lián)用電極基板的部分表面上，每?jī)蓚€(gè)串聯(lián)用電極基板在其部分表面上以?xún)烧叩拈L(zhǎng)邊方向?yàn)榇怪狈较蚣?或同方向而堆迭配置； 其中，在該第一電極基板、該第二電極基板與每ー串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的一絕緣環(huán)，并在該第一電極基板、該第二電極基板與每ー串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。
4.如權(quán)利要求3所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，在該第一電極基板與串聯(lián)用電極基板之間、該第二電極基板與串聯(lián)用電極基板之間及彼此堆迭的串聯(lián)用電極基板之間各堆迭至少一中間基板，該至少一中間基板的上表面與下表面涂布有該活性物質(zhì)，在該第一電極基板、該至少一中間基板、該第二電極基板及每ー串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的該絕緣環(huán)，并在該第一電極基板、該至少一中間基板、該第二電極基板及每ー串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。
5.一種超電容的組裝架構(gòu)，該超電容包含 至少三個(gè)電極基板，各表面涂布有一活性物質(zhì)，該至少三個(gè)電極基板系串聯(lián)堆迭；其中，該至少三個(gè)電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的一絕緣環(huán)，并在該至少三個(gè)電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。
6.如權(quán)利要求5所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，在該至少三個(gè)電極基板的相鄰的電極基板之間堆迭至少一中間基板，該至少一中間基板的上表面與下表面涂布有該活性物質(zhì)，在該至少三個(gè)電極基板的每ー者及該至少一中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的該絕緣環(huán)，并在該至少三個(gè)電極基板的每ー者及該至少一中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。
7.一種超電容的組裝架構(gòu)，該超電容包含 至少ー第一電極基板，其表面涂布有一活性物質(zhì)；以及 至少ー第二電極基板，其表面涂布有該活性物質(zhì)，該至少ー第二電極基板的極性與該至少ー第一電極基板的極性相反； 其中，該至少一第一電極基板與該至少一第二電極基板系交錯(cuò)堆迭，極性相同的數(shù)個(gè)第一電極基板或數(shù)個(gè)第二電極基板并聯(lián)電連接； 其中，該至少一第一電極基板及該至少一第二電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的一絕緣環(huán)，并在第一電極基板及第ニ電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。
8.如權(quán)利要求7所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，在該至少一第一電極基板及該至少一第二電極基板之間堆迭至少一中間基板，該至少一中間基板的上表面與下表面涂布有該活性物質(zhì)，在該至少一第一電極基板、該至少一第二電極基板及該至少一中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的該絕緣環(huán)，并在該至少一第一電極基板、該至少一第二電極基板及該至少一中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。
9.如權(quán)利要求權(quán)利要求2所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，該第一電極基板、該第二電極基板、該至少一中間基板及該串聯(lián)用電極基板為鈦基材的導(dǎo)電基板。
10.如權(quán)利要求4所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，該第一電極基板、該第二電極基板、該至少一中間基板及該等串聯(lián)用電極基板系為鈦基材的導(dǎo)電基板。
11.如權(quán)利要求6所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，該至少三個(gè)電極基板及該至少一中間基板為鈦基材的導(dǎo)電基板。
12.如權(quán)利要求8所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，該至少一第一電極基板、該至少一第二電極基板及該至少一中間基板為鈦基材的導(dǎo)電基板。
13.如權(quán)利要求2所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，該第一電極基板、該第二電極基板、該至少一中間基板及該串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面上各印制ー個(gè)或多個(gè)支撐點(diǎn)的圖案，支撐點(diǎn)系為圓柱形、方柱形、三角柱形、多角柱形、十字柱形、丘形及半球形等其中之一，支撐點(diǎn)的直徑為0. 4 4. Omm,支撐點(diǎn)的分布密度為0. 5 5點(diǎn)/平方公分,支撐點(diǎn)的高度為10 100 u m。
14.如權(quán)利要求4所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，該第一電極基板、該第二電極基板、該至少一中間基板及該等串聯(lián)用電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面上各印制ー個(gè)或多個(gè)支撐點(diǎn)的圖案，支撐點(diǎn)系為圓柱形、方柱形、三角柱形、多角柱形、十字柱形、丘形及半球形等其中之一，支撐點(diǎn)的直徑為0. 4 4. 0mm，支撐點(diǎn)的分布密度為0. 5 5點(diǎn)/平方公分，支撐點(diǎn)的高度為10 IOOii m。
15.如權(quán)利要求6所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，該至少三個(gè)電極基板及該至少一中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面上各印制一個(gè)或多個(gè)支撐點(diǎn)的圖案，支撐點(diǎn)系為圓柱形、方柱形、三角柱形、多角柱形、十字柱形、丘形及半球形等其中之一，支撐點(diǎn)的直徑為0. 4 .4. 0mm，支撐點(diǎn)的分布密度為0. 5 5點(diǎn)/平方公分，支撐點(diǎn)的高度為10 100 u m。
16.如權(quán)利要求8所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，該至少一第一電極基板、該至少一第二電極基板及該至少一中間基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面上各印制一個(gè)或多個(gè)支撐點(diǎn)的圖案，支撐點(diǎn)系為圓柱形、方柱形、三角柱形、多角柱形、十字柱形、丘形及半球形等其中之一，支撐點(diǎn)的直徑為0. 4 4. Omm,支撐點(diǎn)的分布密度為0. 5 5點(diǎn)/平方公分，支撐點(diǎn)的高度為10 100 Ii m。
17.如權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，支撐點(diǎn)的直徑較佳為0. 5 2. 0mm，支撐點(diǎn)的較佳密度為I 5點(diǎn)/平方公分。
18.如權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，電解液為水溶性電解液、有機(jī)電解液及膠態(tài)電解液的其中一者。
19.如權(quán)利要求18所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，水溶性電解液系為ー硫酸水溶液，其濃度為0. 5M 5. 0M,該硫酸水溶液的濃度較佳為I. OM 5. 0M。
20.如權(quán)利要求18所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，膠態(tài)電解液為水玻璃及硫酸所組成。
21.如權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，該活性物質(zhì)系為金屬氧化物或活性碳，金屬氧化物包含ニ氧化釕、ニ氧化錳及氮氧化鈦的其中一者。
22.如權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，該絕緣環(huán)為ー感壓膠，該感壓膠包含ー主劑、一增粘劑及ー溶劑。
23.如權(quán)利要求22所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，該主劑系為ー聚苯こ烯共聚物彈性體，而該共聚物弾性體為苯こ烯-丁ニ烯-苯こ烯(SBS)、苯こ烯-異戊ニ烯-苯こ烯(SIS)、苯こ烯-こ烯/ 丁烯-苯こ烯(SEBS)及苯こ烯-こ烯/丙烯-苯こ烯(SEPS)的其中之一。
24.如權(quán)利要求22所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，該主劑包含馬來(lái)酐(MaleicAnhydride),以增加該絕緣環(huán)與該等電極基板的接著性。
25.如權(quán)利要求22所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，該增粘劑系為松香樹(shù)脂及其衍生物、脂肪族樹(shù)脂、脂環(huán)族樹(shù)脂、芳香族樹(shù)脂、脂肪族樹(shù)脂/芳香族樹(shù)脂及氫化碳?xì)錁?shù)脂的其中之一。
26.如權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的超電容的組裝架構(gòu)，其中，該絕緣環(huán)系由ー網(wǎng)版所印制的一框膠，該框膠的高度為10 100 Ii m,該框膠的線(xiàn)徑為0. 3 5. Omm,而該框膠的線(xiàn)徑較佳為0. 5 2. 0mm。
27.一種超電容的制造方法，該制造方法包含下列步驟 使用具有一絕緣環(huán)及一個(gè)或多個(gè)支撐點(diǎn)的圖案的一網(wǎng)版來(lái)印制該絕緣環(huán)及支撐點(diǎn)于多個(gè)電極基板的表面上； 堆迭該些電極基板成如權(quán)利要求I至8中任ー項(xiàng)的超電容的組裝架構(gòu)； 將所堆迭的該超電容浸入電解液中，以將電解液填充于該超電容中； 散逸出浸入電解液中的該超電容內(nèi)部所殘留的微量空氣；以及 壓合該超電容。
28.如權(quán)利要求27所述的超電容的制造方法，更包含下列步驟 將ー主劑、一增粘劑與ー溶劑加溫及攪拌均勻，以調(diào)制成該絕緣環(huán)。
29.如權(quán)利要求28所述的超電容的制造方法，其中，該主劑系為ー種聚苯こ烯共聚物弾性體，而此共聚物弾性體為苯こ烯-丁ニ烯-苯こ烯(SBS)、苯こ烯-異戊ニ烯-苯こ烯(SIS)、苯こ烯-こ烯/ 丁烯-苯こ烯(SEBS)及苯こ烯-こ烯/丙烯-苯こ烯(SEPS)的其中之一。
30.如權(quán)利要求28的超電容的制造方法,其中，添加馬來(lái)酐(MaleicAnhydride)于該主劑中，以增加該絕緣環(huán)與該電極基板的接著性。
31.如權(quán)利要求28的超電容的制造方法，其中，該增粘劑系為松香樹(shù)脂及其衍生物、脂肪族樹(shù)脂、脂環(huán)族樹(shù)脂、芳香族樹(shù)脂、脂肪族樹(shù)脂/芳香族樹(shù)脂及氫化碳?xì)錁?shù)脂的其中之o
32.如權(quán)利要求27所述的超電容的制造方法，其中，該絕緣環(huán)系由該網(wǎng)版所印制的一框膠，該框膠的高度為10 100 u m,該框膠的線(xiàn)徑為0. 3 5. Omm,而該框膠的線(xiàn)徑較佳為0.5 2. 0mm。
33.如權(quán)利要求27所述的超電容的制造方法，其中，以室溫至150°C的溫度加熱并壓合浸入電解液中的該超電容。
34.如權(quán)利要求27所述的超電容的制造方法，其中，支撐點(diǎn)的圖案系為圓柱形、方柱形、三角柱形、多角柱形、十字柱形、丘形及半球形等其中之一，支撐點(diǎn)的直徑為0.4 4.0mm，支撐點(diǎn)的分布密度為0. 5 5點(diǎn)/平方公分，支撐點(diǎn)的高度為10 100 u m。
35.如權(quán)利要求34所述的超電容的制造方法，其中，支撐點(diǎn)的直徑較佳為0.5 2.0mm，支撐點(diǎn)的較佳密度為I 5點(diǎn)/平方公分。
36.如權(quán)利要求27所述的超電容的制造方法，其中，電解液為水溶性電解液、有機(jī)電解液及膠態(tài)電解液的其中一者。
37.如權(quán)利要求36所述的超電容的制造方法，其中，水溶性電解液系為ー硫酸水溶液，其濃度為0. 5M 5. 0M,該硫酸水溶液的濃度較佳為I. OM 5. 0M。
38.如權(quán)利要求36所述的超電容的制造方法，其中，膠態(tài)電解液為水玻璃及硫酸所組成。
39.如權(quán)利要求27所述的超電容的制造方法，其中，該活性物質(zhì)系為金屬氧化物或活性碳，金屬氧化物包含ニ氧化釕、ニ氧化錳及氮氧化鈦的其中一者。
40.如權(quán)利要求27所述的超電容的制造方法，其中，以ー網(wǎng)版印刷、ー鋼版印刷、一移印、一點(diǎn)膠、一涂膠、一貼膠及一曝光顯影等其中之一方式，使用具有該絕緣環(huán)及支撐點(diǎn)的圖案的該網(wǎng)版來(lái)印制該絕緣環(huán)及支撐點(diǎn)于該些電極基板的該表面上。
41.如權(quán)利要求27所述的超電容的制造方法，其中，以超音波、抽真空及加熱等其中之一方式，散逸出浸入電解液中的該超電容的孔隙中所殘留的微量空氣。
全文摘要
一種超電容的組裝架構(gòu)及制造方法，超電容包含至少一第一電極基板，其表面涂布有一活性物質(zhì)；以及至少一第二電極基板，其表面涂布有該活性物質(zhì)，第二電極基板的極性與第一電極基板的極性相反；其中，第一電極基板與第二電極基板系交錯(cuò)堆迭，極性相同的數(shù)個(gè)第一電極基板或數(shù)個(gè)第二電極基板并聯(lián)電連接；第一電極基板及第二電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面各設(shè)置呈框狀的一絕緣環(huán)，并在第一電極基板及第二電極基板的彼此堆迭處的相對(duì)表面與該絕緣環(huán)所圍成的空間填充電解液。
文檔編號(hào)H01G9/14GK102760584SQ20121012859
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者汪濂, 謝達(dá)理 申請(qǐng)人:唯電科技股份有限公司