专利名称：超级电容模块及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电容模块及其制作方法，特别是涉及一种超级电容模块及其制作方法。
背景技术：
超级电容模块是利用二个电极与夹置于两电极间电解质共同形成双电层理论建立，成为有别于传统电容模块的新型储能装置。参阅图1，目前基本的电容模块I是通过电解质极化而取得电容量，主要包括二个电极11，及夹置于二个电极11间的电解质12，而进一步地通过其中一个电极11与电解质12，及电解质12与其中的另一个电极11间的双电层取得电容量。因此，该电容模块I与传统电容模块相较而言具有尺寸小、重量轻、充放电的速度快，及充放电次数高等优点，而成为学界与业界于储能装置领域研究与发展主流之一。参阅美国专利申请第US7050291号，为改良上述基本的电容模块，其技术特征主要利用正、负电极板彼此交错的形式，构成具有多个为并联形式的电容所形成的电容模块，目的在于大幅提升储电量并提高能量密度。然而，即便已提高蓄电量，但由于位于两相邻电极板间的电解质为液态或胶态，所以若往相向的方向压迫最外侧的两个电 极板时，易造成二个相邻的电极板直接接触而短路。此外，将电极板交错设置的结构是形成的电容互为并联的电效电路，仅能增加储电量而提高能量密度，却无法于同一个电容模块中提高功率密度，而无法同时兼顾能量密度与功率密度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以避免导致短路的超级电容模块。本发明一方面的超级电容模块，包含:二个间隔设置的主基板、一个隔离膜，及一个电解质，每一个主基板包括一个绝缘的板体、至少一个形成于该板体靠近另一个主基板表面的导电区块，及一个连接该导电区块并对外电连接的连接电路，该隔离膜夹置该二个主基板间，并包括一层具有液体穿透性的膜体，该电解质充填于该二个主基板间，该二个主基板的导电区块配合该隔离膜及该电解质形成至少一个借助该连接电路而与外界电连接的超级电容。较佳地，前述超级电容模块，其中，该隔离膜还包括多个分别自该膜体向外凸出而使该二个主基板不相接触的凸块。较佳地，前述超级电容模块，其中，每一个主基板包括多个成阵列排列的导电区块，且其中一个主基板的每一导电区块对应另一个主基板的每一个导电区块。 较佳地，前述超级电容模块，其中，每一个导电区块具有一层形成于该主基板表面的金属层，及一层设置于该金属层上且以多孔性导电物质构成的电极层。
本发明另一方面的超级电容模块，包含:二个间隔设置的主基板、至少一个中间基板、多个隔离膜，及一个电解质，每一个主基板包括一个绝缘的板体、至少一个形成于该板体靠近另一个主基板表面的导电区块，及一个连接该导电区块并对外电连接的连接电路，该中间基板夹置于该二个主基板间并包括一个连接板体，及二个分别形成于该连接板体二个相反表面且彼此电连接的导电区块，所述隔离膜分别设置于该任一个主基板和中间基板间，每一个隔离膜包括一层具有液体穿透性的膜体，该电解质充填于该任一个主基板和中间基板，及任二个中间基板间，该二个主基板的导电区块与该中间基板配合所述隔离膜及该电解质形成借助该连接电路与外界电连接的多个超级电容。较佳地，前述超级电容模块，其中，每一个隔离膜还包括多个分别自该膜体向外凸出而使该任一个主基板和中间基板不相接触的凸块。较佳地，前述超级电容模块还包含多个中间基板，及多个隔离膜，所述隔离膜分别设置于该任一个主基板和该一个最相邻该主基板的中间基板间，及任二个中间基板间，且每一个隔离膜的凸块向外凸出而使任一个主基板和中间基板，及任二个中间基板不相接触。较佳地，前述超级电容模块，其中，每一个主基板包括多个成阵列排列的导电区块，且其中一个主基板的每一个导电区块对应其中的另一个主基板的每一个导电区块，每一个主基板的连接电路连接所述导电区块，该中间基板具有多个成阵列排列且对应该主基板的导电区块的导电区块。较佳地，前述超级电容模块，其中，每一个导电区块具有一层形成于该主基板表面的金属层，及一层设置于该金属层上且 以多孔性导电物质构成的电极层。本发明又一方面的超级电容模块的制作方法，包含:(a)分别于二个绝缘的板体的其中一个相对于另一个板体的表面以导电材料形成至少一个导电区块，及一个连接该导电区块并可与外界电连接的连接电路，制得一个主基板；及(b)将一个隔离膜夹置于该二个主基板间后，用一个具有一个穿孔的封装座半成品与该二个主基板共同将该隔离膜封装，再通过该穿孔灌注一个电解质后封闭该穿孔成一个封装座，制得该超级电容模块。较佳地，前述超级电容模块的制作方法还包含一个于该步骤(b)前的步骤(C)，该步骤(C)于一层绝缘且具液体穿透性的膜体表面形成多个自该膜体表面向外凸出的凸块，制得该隔离膜。较佳地，前述超级电容模块的制作方法，其中，该步骤(a)形成多个成阵列排列的导电区块，且该步骤(b)其中一个主基板的每一个导电区块对应另一个主基板的每一导电区块。较佳地，前述超级电容模块的制作方法，其中，该步骤(C)是于该膜体的表面涂布光刻胶，再通过黄光及微影定义一个预定区域，接着移除其余区域的光刻胶，并经过光刻胶硬化的过程而于该膜体表面形成以硬化的光刻胶构成的多个凸块。较佳地，前述超级电容模块的制作方法，其中，该步骤(a)先于每一个板体表面设置一层供预定区域裸露的的遮罩层，再将该板体浸置于活性金属溶液中，而于该板体裸露的区域形成一层以活性金属构成的金属层，接着于该金属膜的表面以电镀的方式形成一层过渡金属膜，该过渡金属膜选自铝、铜、镍、金、银、钛，及前述的一组合，再于该过渡金属膜表面形成一层以多孔性导电物质为主所构成的电极膜，而制得该连接电路与该导电区块。
本发明再一方面的超级电容模块的制作方法，包含:(a)分别于二个绝缘的板体的其中一个相对于另一板体的表面以导电材料形成至少一个导电区块，及一个连接该导电区块并可与外界电连接的连接电路，制得一个主基板；(b)分别于至少一个连接板体的二个相反面表面形成二个电连接的电极膜体，而制得至少一个中间基板；及(C)将多个个隔离膜夹置于该二个主基板间，并将该中间基板夹置于两相邻隔离膜后，用一个具有至少一个穿孔的封装座半成品与该二个主基板共同将所述隔离膜与该中间基板封装，再通过该穿孔灌注一个电解质后封闭该穿孔成封装座，制得该超级电容模块。较佳地，前述超级电容模块的制作方法还包含个一个于该步骤(C)前的步骤(d)，该步骤(d)分别于多个绝缘且具液体穿透性的膜体表面形成多个自所述膜体表面向外凸出的凸块，制得所述隔离膜。较佳地，前述超级电容模块的制作方法，其中，该超级电容模块的制作方法还包含一个于该步骤(C)前的步骤(d)，该步骤(d)分别于多个绝缘且具液体穿透性的膜体表面形成多个自所述膜体表面向外凸出的凸块，制得所述隔离膜。较佳地，前述超级电容模块的制作方法，其中，该步骤(b)先于一个绝缘的本体形成至少一个穿孔，再于该穿孔中填充导电材料而成连接块，制得该连接板体。较佳地，前述超级电容模块的制作方法，其中，该步骤(a)形成多个成阵列排列的导电区块，且该步骤(C)其中一个主基板的每一个导电区块对应另一个主基板的每一个导电区块。 较佳地，前述超级电容模 块的制作方法，其中，该步骤(d)是于该膜体的表面涂布光刻胶，再通过黄光及微影定义一个预定区域，接着移除其余区域的光刻胶，并经过光刻胶硬化的过程而于该膜体表面形成以硬化的光刻胶构成的多个凸块。较佳地，前述超级电容模块的制作方法，其中，该步骤(a)先于每一板体表面设置一层供预定区域裸露的的遮罩层，再将该板体浸置于活性金属溶液中，而于该板体裸露的区域形成一层以活性金属构成的金属层，接着于该金属膜的表面以电镀的方式形成一层过渡金属膜，该过渡金属膜选自铝、铜、镍、金、银、钛，及前述的一个组合，再于该过渡金属膜表面形成一层以多孔性导电物质为主所构成的电极膜，而制得该连接电路与该导电区块。本发明的有益效果在于:本发明通过该隔离膜避免其中一个主基板的导电区块与其中另一个主基板的导电区块或与该中间基板的电极模体接触而短路。
图1是一个剖视示意图，显示以往一个电容模块；图2是一个立体分解示意图，显示本发明一个第一较佳实施例的超级电容模块；图3是一个剖视示意图，显示该第一较佳实施例；图4是一个示意图，显示该第一较佳实施例的等效电路；图5是一个流程图，显示该第一较佳实施例的制作方法；图6是一个剖视示意图，显示一个步骤61 ；图7是一个剖视示意图，显示一个步骤62 ；图8是一个立体图，显不一个封装座半成品具有至少一个穿孔；图9是一个示意图，显示一个步骤63是利用真空装置抽真空及利用压力差灌注电解质；图10是一个剖视示意图，显示本发明一个第二较佳实施例的超级电容模块；图11 一个示意图，显示该第二较佳实施例的等效电路；图12是一个流程图，显示该第二较佳实施例的制作方法；及图13是一个剖视示意图，显示一个步骤92。
具体实施例方式为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式
作详细说明。首先需要说明的是，本发明并不限于下述具体实施方式
，本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本发明，各技术术语可以基于本发明的精神实质来作最宽泛的理解。图中相同或相似的构件采用相同的附图标记表示。参阅图2、图3，本发明第一较佳实施例的超级电容模块包含二个间隔设置的主基板2、一个隔离膜3、一个电解质4，及一个封装座5。每一个主基板2包括一个绝缘的板体21、至少一个形成于该板体21表面的导电区块22，及一个连接该导电区块22并对外电连接的连接电路23。在该第一较佳实施例中，每一个主基板2包括4个相间隔且成阵列排列的导电区块22，其中两个相邻的导电区块22间通过该连接电路23电连接成为预定的电连接形式，每一个导电区块22具有一层形成 于该主基板2表面的金属层221、一层形成于该金属层221表面的过渡电极层222,及一层形成于该过渡电极层222表面的电极层223,该电极层223以多孔性导电物质构成而可导电。该二个主基板2彼此相向设置，也就是其中一个主基板2的导电区块22邻近其中的另一个主基板2的导电区块22。较佳地，该电极层223中还具有粘合剂，而可通过该粘合剂而供该多孔性导电物质均匀分布于该过渡电极层222的表面并降低该导电区块22整体的接触电阻。该连接电路23与所述导电区块22位于同一侧，并具有一层形成于该板体21的金属层221，及一层形成于该金属层221表面的过渡金属层22。且该连接电路23的金属层221与该导电区块22的金属层221 —体成型，该连接电路23的过渡金属层222与该导电区块22的过渡金属层222 —体成型。该隔离膜3具备绝缘的特性，且夹置于该二个主基板2间。该隔离膜3包括一层膜体31，及多个分别自该膜体31向外凸出的凸块32。该膜体31以选自聚乙烯、聚丙烯，及前述的组合为材料所构成，并利用例如形成多个微小的孔，而使该膜体31具有液体穿透性，所述凸块32为硬质且绝缘的材料，且分别自该膜体31 二个相反表面凸伸，以避免其他元件直接接触隔离膜3的膜体31，而避免该膜体31产生破损，进而避免该膜体31破损后所造成的短路。在该第一较佳实施例中，所述凸块32以硬化的光刻胶72为主要构成材料。该封装座5与该二个主基板2共同将该隔离膜3与该电解质4封置其中，且该封装座5以绝缘材质构成。该电解质4充填于该二个主基板2间，而使该二个主基板2的导电区块22配合该隔离膜3与该电解质4形成多个超级电容。特别地，当每一个主基板2包括多个成阵列排列的导电区块22时，其中一个主基板2的每一个导电区块22对应另一个主基板2的每一个导电区块22，而形成多个成阵列排列的超级电容，且所述超级电容通过该二个主基板2上的连接电路23彼此成预定电连接形式，例如串联、并联，及此等之组合。在该第一较佳实施例中，4个超级电容先两两串联成二组串联的电容，再并联此二组串联的电容再对外电连接，而成为如图4所示的等效电路。当外界施与该第一较佳实施例电能时，电荷蓄积于形成每一个超级电容的二个导电区块22及电解质4间而成双电荷层，进而累积大量电能，且由于本发明超级电容模块是多个超级电容成阵列排列，进而同时达到高功率密度及高能量密度，不仅通过高功率密度而可快速充放电，且还通过高能量密度而具备高储电量；再者，由于该二个相向的主基板2间夹设该隔离膜3，除了通过该膜体31而有效避免二主基板2的导电区块22直接接触并电导通而短路所造成超级电容模块的失效，还通过形成于该膜体31表面的凸块32避免该膜体31发生破损，而进一步地降低该膜体31发生破损后导致短路的机会。更佳地，该金属层221以钯为主要材料所构成而具备导电佳的特性，该过渡电极层222以铝、铜、镍、金、银、钛，及前述的一个组合为材料所构成，该电极层223以碳、活性碳、石墨、氧化钌、氧化锰、氧化铁、氧化镍，及前述的一个组合为材料而构成该电极层223中的多孔性导电物质，再配合粘合剂连结于该过渡电极层222表面，其中，该粘合剂可为聚四氟乙烯，且该多孔性导电物质与粘合剂不以上述为限。值得一提的是，该主基板2的导电区块22也可是该金属层221直接与该电极层223连接，只要供电流流通即可。以下为该第一较佳实施例的制作方法。参阅图5，该第一较佳实 施例的制作方法主要包含一个步骤61、一个步骤62，及一个步骤63。该步骤61是分别于二个绝缘的板体的其中一个相对于另一板体的表面以导电材料形成至少一个导电区块，及一个连接该导电区块并可与外界电连拉连接电路，而制得一个主基板。该步骤是于一层绝缘且具液体穿透性的膜体表面形成多个自该膜体表面向外凸出的凸块，制得一个隔离膜。该步骤63将该隔离膜夹置于该二个主基板间后，用一个具有一个穿孔的封装座半成品与该二个主基板共同将该隔离膜封装，再通过该穿孔灌注一个电解质后封闭该穿孔成一个封装座，制得该超级电容模块。参阅图5、图6，更详细地说，首先，先进行该步骤61。先于每一个板体21表面设置一层供预定区域721裸露的遮罩层71，该遮罩层71具有后续形成该连接电路23与该导电区块22的预定图案，且在该第一较佳实施例的制作方法中，所述导电区块22的预定图区域成阵列排列；接着，将设置该遮罩层71的板体21浸置于一种活性金属溶液中，并于该板体21表面未被该遮罩层71遮蔽而裸露的区域沉积该金属层221 ;再来,于该金属层221表面以电镀的方式形成该过渡电极层22，且该过渡金属层22以选自铝、铜、镍、金、银，及钛等金属为主，或也可是多层电镀形成的金属膜，则形成于该板体21的连接电路23预定区域721表面的金属层221及该过渡电极层222形成该连接电路23 ;接着，以碳、活性碳、石墨、氧化钌、氧化锰、氧化铁、氧化镍等料作为一种前驱物质，再以聚四氟乙烯作为一种粘合剂，并将该前驱物质与该粘合剂溶于一种以乙醇为主的有机溶剂中，再利用网版印刷或是喷印的方式于该过渡金属层222表面形成该电极准备层(图未示)，再加热使该电极准备层干燥固化，而形成该前驱物质均匀地形成于该过渡金属层222表面的电极层223，则该电极层223及该电极层223下方的过渡电极层222与金属层221形成所述导电区块22，而后再移除该遮罩层71，制得该主基板2。参阅图5、图7，接着，进行该步骤62，于一层具有多个微小孔(已是微观尺寸，所以图未示出)而具液体穿透性的膜体31的二个相反表面分别涂布光刻胶72，再利用黄光微影硬化一个预定区域721，再于显影工序中移除其余区域，而形成多个彼此间隔且自该膜体31的表面凸伸而出的凸块32，且所述凸块32以硬化的光刻胶72构成，制得该隔离膜3。且需说明的是，由于光刻胶72本身即具备绝缘的性质，所述凸块32可于硬化预定区域的光刻胶72的制作过程中形成。参阅图2、图5、图8，接着，进行该步骤63，将该隔离膜3夹置于该二个相向的主基板2间，且该二个主基板2的导电区块22邻近该隔离膜3，再用一个具有一个穿孔731的封装座5半成品73配合该二个主基板2而共同将该隔离膜3封装于其中。在该第一较佳实施例的制作方法中，是先于该二个主基板2边缘涂抹封装胶(图未示出)，再以热压固化工序将该二个主基板2与该隔离膜3相互结合，而成该封装座半成品73。配合参阅图9，接着，将以该封装座半成品73所连接的二个主基板2与隔离膜3浸置于一个容置有该电解质4的真空装置74中，并自该穿孔731抽取该封装座半成品73与该二个主基板2间的气体，直到内部的气压小于外界的气压，再自该穿孔731通过气压差而自然地灌注电解质4，最后，再以UV胶(紫外光固化胶)封闭该穿孔731而构成该封装座5，并照紫外光而使该UV胶硬化，制得该超级电容模块。该第一较佳实施例的制作方法利用气压差供该电解质4灌注，而可降低所述超级电容间的气泡，进而降低气隙效应造成超级电容储电量减少，甚或是电不导通的机率；再者，由于所述凸块32是直接以光刻胶72构成，而不需还再该膜体上涂布另一种绝缘膜，再通过涂布光刻胶、微影及蚀刻等繁琐的制作程序才能制得，于制作过程而言也更易于施行。参阅图10，为本发明超级电容模块的一个第二较佳实施例，该第二较佳实施例与该第一较佳实施例相似，其不同处在于该第二较佳实施例还包含一个夹置于该二主基板2间的中间基板8，及二个分别夹置于 任一主基板2与该中间基板8间的隔离膜3，且在该第二较佳实施例中，是以每一个主基板2包括一个导电区块22说说明。该中间基板8包括一个连接板体81，及二个分别形成于该连接板体81 二个相反表面且彼此电连接的导电区块82。该连接板体81具有一个本体811，及至少一个贯穿该本体811且以导电材料形成的连接块812，该连接块812的两端分别与该二个导电区块82连接而电导通。每一个导电区块82具有一层形成于该连接板体81表面的过渡金属层821，及一层形成于该过渡金属层821表面的电极层822。且该中间基板8的过渡金属层821及电极层822的材质与该主基板2的过渡金属层821及电极层822的材质相同或类似。该封装座5与所述主基板2共同将所述中间基板8、所述隔离膜3，与该电解质4封置于其中，且该封装座5以绝缘材质构成。在该第二较佳实施例中，该中间基板8的其中一个导电区块82、邻近该导电区块82的隔离膜3，及该主基板2的导电区块22配合该电解质4共同形成一个超级电容，该中间基板8的其中的另一个导电区块与邻近该导电区块的隔离膜3与该主基板2的导电区块配合该电解质4共同形成另一个超级电容，且该二个超级电容通过该中间基板8的连接板体81电连接而等效成为如图11所示的二个超级电容成为串联形式。当外界施与该第二较佳实施例电能时，电荷蓄积于形成每一个超级电容的二个导电区块22、82及电解质4间而成双电荷层，进而累积大量电能，且由于该第二较佳实施例超级电容模块是多个串联的超级电容，进而同时达到功率密度高及能量密度高，不仅通过高率密度而可快速充放电，且还通过高能量密度而具备高储电量；再者，由于每一超级电容的导电区块22、82间通过该隔离膜3间隔，而有效避免该主基板2的导电区块22与该中间基板8的导电区块82直接接触而短路，进而有效降低超级电容模块失效的机率；除此之外，形成于该隔离膜3表面的凸块32还进一步地维持所述导电区块22、82间彼此间隔，以避免该膜体31破损，进而降低该膜体31破损后所造成短路的机会。值得一提的是，该第二较佳实施例也可包含多个中间基板8，及多个隔离膜3，所述隔离膜3叠置于该二个主基板2间，并与所述主基板2同向延伸，所述隔离膜3分别设置于该任一个主基板3和该一个最相邻该主基板3的中间基板8间，及任二个中间基板8间，则整体的叠置顺序为主基板2-隔离膜3-中间基板8-隔离膜3-中间基板8-隔离膜3-……-隔离膜3-主基板2，而利用该主基板2的导电区块22、该中间基板8的导电区块82，与两者间的隔离膜3配合该电解质4，及二个相邻的中间基板8的导电区块82与夹置其间的隔离膜3配合该电解质4，成为多个成串联形式的超级电容，且所述超级电容通过所述隔离膜3的凸块32及膜体31，也就是每一个隔离膜3的凸块32向外凸出而使任一个主基板3和中间基板8，及任二个中间基板8不相接触而避免发生短路。还需说明的是，当该第二较佳实施例的主基板2具有多个成阵列排列的导电区块22时，该中间基板8也具有多个成阵列排列的导电区块82，且其中一个主基板2的每一个导电区块22同时对应其中的另一个主基板2的每一个导电区块22及该中间基板8的每一个导电区块82，而形成多个成串联形式、并联形式，或前述组合的超级电容。参阅图12，为该第二较佳实施例的制作方法，包含一个步骤91、一个步骤92、一个步骤93，及一个步骤94。该步骤91是分别于二个绝缘的板体的其中一相对于另一板体的表面以导电材料形成至少一个导电区块，及一个连接该导电区块并可与外界电连接的连接电路，制得一个主基板。该步骤92分别于至少一个连接板体的二相反表面形成二个电连接的导电区块，而制得至少一个中间基板。该步骤93是分别于多个绝缘且具液体穿透性的膜体表面形成多个自所述膜体表面向外凸出的凸块，制得多个隔离膜。该步骤94将所述隔离膜夹置于该二个主基板间，并将该中间基板8夹置于两相邻隔离膜后，用一个具有至少一个穿孔的封装半成品与该二个主基板共同将所述隔离膜3与该中间基板封装，再通过该穿孔灌注一个电解质后封闭该穿孔成一个封装座，制得该超级电容模块。配合参阅图6，首先，进行该步骤91，该步骤91与该第一较佳实施例的制作方法的步骤61类似，制得该二个主基板2。参阅图12、图13，接着，进行该步骤92，该步骤92是先于一个绝缘的本体811形成至少一个穿孔813，再于该穿孔813填充导电材质而形成连接块812，则该绝缘的本体811与该连接块812共同构成一个连接板体81，再于该连接板体81的两相反表面先以电镀的方式形成一层过渡金属层821,再于该过渡金属层821的表面形成该电极层822。配合参阅图4，其中，该过渡金属层821的制作方式与该步骤61的主基板2的过渡金属层222的制作方式类似，该电极层822的制作方式与该步骤61的主基板2的的电极层223的制作方式类似，而形成该中间基板8的导电区块82， 且二个相反表面的导电区块82通过该连接块812而电连接，制得该中间基板8。参阅图7、图12，接着，进行步骤93，该步骤93与该第一较佳实施例的制作方法的步骤62类似，制得所述隔离膜3。参阅图10、图12，最后，进行该步骤94，将所述隔离膜3夹置于该二个相向的主基板2间，且该中间基板8夹置于所述隔离膜3间，再用一个具有至少一个穿孔的封装座半成品(如图8)配合该二个主基板2而共同将所述隔离膜3与该中间基板8封装于其中。在该第二较佳实施例的制作方法中，是先于该二个主基板2边缘与该中间基板8边缘涂抹封装胶，再以热压固化工序将该二个主基板2、所述隔离膜3与该中间基板8相合，而成该封装座半成品73。配合参阅图9，接着，将以该封装座半成品73所连接的二个主基板2，及所述隔离膜3与该中间基板8共同浸置于一个容置有该电解质4的真空装置74中，并自该穿孔731抽取该封装座半成品73与该二个主基板2间的气体，直到内部的气压小于外界的气压，再自该穿孔731通过气压差而自然地灌注电解质4，最后，再以UV胶封闭该穿孔731并照紫外光而使该UV胶硬化，构成该封装座5，并制得该超级电容模块。该第二较佳实施例的制作方法利用气压差供该电解质4灌注，而可降低所述超级电容间的气泡所产生的气隙效应导致超级电容储电量无法提高及电不导通的问题。综上所述，本发明超级电容模块具有多个成阵列排列而成串并联形式，或成串联形式的超级电容，而可同时具备高功率密度与高能量密度，且通过该隔离膜3避免每一个超级电容的导电区块22、82相接触而短路，此外，还利用气压差充填该电解质4，而避免发生气隙效应的机会，确实能达成本发明的目的。应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落 于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.一种超级电容模块,其特征在于,包含:二个间隔设置的主基板、一个隔离膜，及一个电解质，每一个主基板包括一个绝缘的板体、至少一个形成于该板体靠近另一个主基板表面的导电区块，及一个连接该导电区块并对外电连接的连接电路，该隔离膜夹置该二个主基板间，并包括一层具有液体穿透性的膜体，该电解质充填于该二个主基板间，该二个主基板的导电区块配合该隔离膜及该电解质形成至少一个借助该连接电路而与外界电连接的超级电容。
2.如权利要求1所述的超级电容模块，其特征在于:该隔离膜还包括多个分别自该膜体向外凸出而使该二个主基板不相接触的凸块。
3.如权利要求2所述的超级电容模块，其特征在于:每一个主基板包括多个成阵列排列的导电区块，且其中一个主基板的每一个导电区块对应另一主基板的每一个导电区块。
4.如权利要求3所述的超级电容模块，其特征在于:每一个导电区块具有一层形成于该主基板表面的金属层，及一层设置于该金属层上且以多孔性导电物质构成的电极层。
5.一种超级电容模块，其特征在于，包含:二个间隔设置的主基板、至少一个中间基板、多个隔离膜，及一个电解质，每一个主基板包括一个绝缘的板体、至少一个形成于该板体靠近另一个主基板表面的 导电区块，及一个连接该导电区块并对外电连接的连接电路，该中间基板夹置于该二个主基板间并包括一个连接板体，及二个分别形成于该连接板体二个相反表面且彼此电连接的导电区块，所述隔离膜分别设置于该任一个主基板和中间基板间，每一个隔离膜包括一层具有液体穿透性的膜体，该电解质充填于该任一个主基板和中间基板，及任二个中间基板间，该二个主基板的导电区块与该中间基板配合所述隔离膜及该电解质形成借助该连接电路与外界电连接的多个超级电容。
6.如权利要求5所述的超级电容模块，其特征在于:每一个隔离膜还包括多个分别自该膜体向外凸出而使该任一主基板和中间基板不相接触的凸块。
7.如权利要求6所述的超级电容模块，其特征在于:该超级电容模块还包含多个中间基板，及多个隔离膜，所述隔离膜分别设置于该任一个主基板和该一个最相邻该主基板的中间基板间，及任二个中间基板间，且每一个隔离膜的凸块向外凸出而使任一个主基板和中间基板，及任二个中间基板不相接触。
8.如权利要求7所述的超级电容模块，其特征在于:每一个主基板包括多个成阵列排列的导电区块，且其中一个主基板的每一导电区块对应其中的另一个主基板的每一个导电区块，每一个主基板的连接电路连接所述导电区块，该中间基板具有多个成阵列排列且对应该主基板的导电区块的导电区块。
9.如权利要求8所述的超级电容模块，其特征在于:每一个导电区块具有一层形成于该主基板表面的金属层，及一层设置于该金属层上且以多孔性导电物质构成的电极层。
10.一种超级电容模块的制作方法，其特征在于，包含: (a)分别于二个绝缘的板体的其中一个相对于另一个板体的表面以导电材料形成至少一个导电区块，及一个连接该导电区块并可与外界电连接的连接电路，制得一个主基板；及 (b)将一个隔离膜夹置于该二个主基板间后，用一个具有一个穿孔的封装座半成品与该二个主基板共同将该隔离膜封装，再通过该穿孔灌注一个电解质后封闭该穿孔成一个封装座，制得该超级电容模块。
11.如权利要求10所述的超级电容模块的制作方法，其特征在于:该超级电容模块的制作方法还包含一个于该步骤(b)前的步骤(C)，该步骤(C)于一层绝缘且具有液体穿透性的膜体表面形成多个自该膜体表面向外凸出的凸块，制得该隔离膜。
12.如权利要求11所述的超级电容模块的制作方法，其特征在于:该步骤(a)形成多个成阵列排列的导电区块，且该步骤(b)其中一个主基板的每一导电区块对应另一主基板的每一导电区块。
13.如权利要求12所述的超级电容模块的制作方法，其特征在于:该步骤(c)是于该膜体的表面涂布光刻胶，再通过黄光及微影定义一个预定区域，接着移除其余区域的光刻胶，并经过光刻胶硬化的过程而于该膜体表面形成以硬化的光刻胶构成的多个凸块。
14.如权利要求13所述的超级电容模块的制作方法，其特征在于:该步骤(a)先于每一个板体表面设置一层供 预定区域裸露的的遮罩层，再将该板体浸置于活性金属溶液中，而于该板体裸露的区域形成一层以活性金属构成的金属层，接着于该金属膜的表面以电镀的方式形成一层过渡金属膜，该过渡金属膜选自铝、铜、镍、金、银、钛，及前述的一个组合，再于该过渡金属膜表面形成一层以多孔性导电物质为主所构成的电极膜，而制得该连接电路与该导电区块。
15.一种超级电容模块的制作方法，其特征在于，包含: (a)分别于二个绝缘的板体的其中一个相对于另一板体的表面以导电材料形成至少一个导电区块，及一个连接该导电区块并可与外界电连接的连接电路，制得一个主基板； (b)分别于至少一个连接板体的二个相反面表面形成二层电连接的电极膜体，而制得至少一个中间基板；及 (c)将多个隔离膜夹置于该二个主基板间，并将该中间基板夹置于两相邻隔离膜后，用一个具有至少一个穿孔的封装座半成品与该二个主基板共同将所述隔离膜与该中间基板封装，再通过该穿孔灌注一个电解质后封闭该穿孔成封装座，制得该超级电容模块。
16.如权利要求15所述的超级电容模块的制作方法，其特征在于:该超级电容模块的制作方法还包含一个于该步骤(c)前的步骤(d)，该步骤(d)分别于多个绝缘且具液体穿透性的膜体表面形成多个自所述膜体表面向外凸出的凸块，制得所述隔离膜。
17.如权利要求16所述的超级电容模块的制作方法，其特征在于:该步骤(b)先于一个绝缘的本体形成至少一个穿孔，再于该穿孔中填充导电材料而成一个连接块，制得该连接板体。
18.如权利要求17所述的超级电容模块的制作方法，其特征在于:该步骤(a)形成多个成阵列排列的导电区块，且该步骤(C)其中一主基板的每一导电区块对应另一主基板的每一导电区块。
19.如权利要求18所述的超级电容模块的制作方法，其特征在于:该步骤(d)是于该膜体的表面涂布光刻胶，再通过黄光及微影定义一个预定区域，接着移除其余区域的光刻胶，并经过光刻胶硬化的过程而于该膜体表面形成以硬化的光刻胶构成的多个凸块。
20.如权利要求19所述的超级电容模块的制作方法，其特征在于:该步骤(a)先于每一个板体表面设置一层供预定区域裸露的的遮罩层，再将该板体浸置于活性金属溶液中，而于该板体裸露的区域形成一层以活性金属构成的金属层，接着于该金属膜的表面以电镀的方式形成一层过渡金属膜，该过渡金属膜选自铝、铜、镍、金、银、钛，及前述的一个组合，再于该过渡金属膜表面形成一层以多孔性导电物质为主所构成的电极膜，而制得该连接电路与该导电区 块。
全文摘要
本发明提供一种超级电容模块及其制作方法，所述超级电容模块包含二个间隔设置的主基板、隔离膜及电解质，每一个主基板包括绝缘的板体、靠近另一个主基板表面的导电区块及连接导电区块并对外电连接的连接电路，隔离膜夹置于二个主基板间并包括具有液体穿透性的膜体，电解质充填于二个主基板间，主基板的导电区块配合隔离膜及电解质形成借助连接电路而与外界电连接的超级电容。本发明通过隔离膜避免超级电容的导电区块直接接触导致短路，且具有多个超级电容的超级电容模块可达到高功率密度与高能量密度。
文档编号H01G11/84GK103219165SQ20121028729
公开日2013年7月24日 申请日期2012年8月13日 优先权日2012年1月24日
发明者蔡瑞龙, 王宏琪, 王正彦, 陈东泉, 张惠媚 申请人:绿点高新科技股份有限公司