蓄电设备及其制造方法以及制造装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及蓄电设备及其制造方法以及制造装置、以及薄膜电容器及其制造方法以及制造装置，尤其涉及使用基本单元(具有交替层叠至少一层蓄电体膜和多层内部电极膜而形成的结构)构成的层叠型的蓄电设备、薄膜电容器的改良、和有利地制造上述层叠型蓄电设备、薄膜电容器的方法及装置。
【背景技术】
[0002]—直以来，在各种电子设备、电气设备中使用了电容器、二次电池等蓄电设备。而且，近年来，随着针对电子设备、电气设备的小型化的要求的提高，针对蓄电设备，也期待其结构的小型化。因此，在最近的电子设备、电气设备中，逐渐使用了具有如下结构的可应对小型化的要求的蓄电设备，该蓄电设备使用具有交替层叠至少一层蓄电体膜和多层内部电极膜而形成的结构的层叠体构成。
[0003]S卩，在要求小型化的电子设备、电气设备等中，作为蓄电设备的一种的电容器，例如，使用了日本特开平9 - 153434号公报(专利文献I)中公开那样的层叠型的薄膜电容器等。该薄膜电容器通过以下方式构成:使用将金属化膜(在作为介电体膜的树脂膜的单面上设置金属蒸镀膜而构成)以树脂膜和金属蒸镀膜交替放置的方式层叠而构成的基本单元、或将金属化膜(在树脂膜的两面上设置金属蒸镀膜而构成)和树脂膜(没有设置任何金属蒸镀膜)以树脂膜和金属蒸镀膜交替放置的方式层叠而构成的基本单元，在上述基本单元中的金属化膜的层叠方向两侧的面上，分别进一步层叠保护膜，由此形成一个薄膜电容器元件，而且，于在与上述一个薄膜电容器元件中的基本单元的层叠方向正交的方向上对应的两个侧面上，分别形成金属喷镀电极，由此构成薄膜电容器。
[0004]另外，例如在日本特开2011 - 181885号公报(专利文献2)等中，还提出了可进一步小型化的薄膜电容器，其通过以下方式构成:在由能以纳米级的膜厚进行成膜的蒸镀聚合膜构成的介电体膜与金属蒸镀膜的基本单元的层叠方向两侧的面上，分别层叠保护膜而形成一个薄膜电容器元件，在该一个薄膜电容器元件的对应的两个侧面上，分别形成金属喷镀电极，由此构成薄膜电容器。
[0005]总之，作为蓄电设备中的一种的以往的层叠型薄膜电容器通常通过以下方式形成:在交替层叠至少一层作为蓄电体膜的介电体膜和多层由金属蒸镀膜形成的内部电极膜而形成的结构的基本单元的层叠方向两侧的面上，分别层叠电绝缘性的保护膜而得到一个薄膜电容器元件(蓄电元件)，使用该薄膜电容器元件(蓄电元件)，在该薄膜电容器元件的对应的两个侧面上，分别形成作为外部电极的金属喷镀电极。
[0006]另外，对于这样的以往的层叠型薄膜电容器而言，通常通过基本单元中的介电体膜与金属蒸镀膜的层叠数来调节静电电容。即，对于使用层叠金属化膜而形成的基本单元构成的薄膜电容器而言，其静电电容在一个薄膜电容器元件中由在2片保护膜之间层叠的金属化膜的片数决定。因此，以往，例如对于使用了金属化膜的层叠型薄膜电容器而言，当需要所要求的静电电容的大小相互不同的多种层叠型薄膜电容器时，根据所要求的静电电容的大小差异，准备金属化膜的层叠片数相互不同的多种薄膜电容器。
[0007]然而，像这样，对于仅具有一个薄膜电容器元件并根据该一个薄膜电容器元件中的金属化膜的层叠片数(基本单元中的介电体膜与金属蒸镀膜的层叠数)的差异而可得到大小相互不同的静电电容的薄膜电容器而言，根据其结构，存在如下所述的问题。
[0008]S卩，对于上述薄膜电容器而言，所需要的静电电容越大，金属化膜的层叠片数越要增多，一个薄膜电容器元件的尺寸就越要增大。因此，当需要静电电容相互不同的多种薄膜电容器时，作为薄膜电容器元件制造装置(能够层叠金属化膜而得到基本单元、并且在上述基本单元的层叠方向两侧的面上分别进一步层叠保护膜、而得到一个薄膜电容器元件)、以及在上述一个薄膜电容器元件的对应的两个侧面上分别形成金属喷镀电极的金属喷镀电极形成装置，通常，可以使用在金属化膜的层叠片数最多的薄膜电容器的制造中可使用的装置。而且，通过轮流使用上述薄膜电容器元件制造装置和金属喷镀电极形成装置，从而分别制造、准备金属化膜的层叠片数最多的薄膜电容器、和金属化膜的层叠片数少于最多层叠片数的若干种薄膜电容器。因此，目标薄膜电容器的种类(静电电容)改变时，必须进行繁琐作业:变更薄膜电容器元件制造装置中的金属化膜的层叠片数的设定，以及还需要相应地变更必要设备、操作条件等。另外，由此，有可能会导致制造薄膜电容器的作业效率降低的问题。而且，还存在以下这样的不良情况:当需要难以通过现有设备制造的程度的具有更大静电电容的薄膜电容器时，需要新的设备。
[0009]此外，对于以往的薄膜电容器而言，当在薄膜电容器元件的内部发生绝缘击穿时，虽然产生了上述绝缘击穿的一层介电体膜可逐渐发挥自我恢复功能，但尚无阻止破坏在薄膜电容器元件的厚度方向(介电体膜和金属蒸镀膜的层叠方向)上进行的手段。
[0010]另外，在使用基本单元(具有交替层叠至少一层蓄电体膜和多层内部电极膜而形成的结构)构成的、薄膜电容器以外的蓄电设备、例如使用锂、镁、钙、铁、锌等作为正极活性物质或负极活性物质、或作为电极的全固态二次电池、空气二次电池等中，也存在与上述薄膜电容器所具有的问题同样的问题。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本特开平9 - 153434号公报
[0014]专利文献2:日本特开2011 - 181885号公报
【发明内容】
[0015]发明所要解决的课题
[0016]此处，本发明是在上述情况的背景下完成的，本发明所要解决的课题在于，提供一种结构经改良的层叠型蓄电设备，其不需要变更或新设制造设备，就能通过更高效的作业，来制造容量相互不同的多种层叠型蓄电设备，而且，能有利地阻止绝缘击穿在厚度方向上的进行。另外，本发明所要解决的课题还在于，提供可有利地制造上述层叠型蓄电设备的方法和装置。进而，本发明所要解决的课题在于，提供一种结构经改良的层叠型薄膜电容器，其不需要变更或新设制造设备，就能通过更高效的作业，来制造容量相互不同的多种层叠型薄膜电容器，而且，能有利地阻止绝缘击穿在厚度方向上的进行。另外，本发明所要解决的课题还在于，提供可有利地制造上述层叠型薄膜电容器的方法和装置。
[0017]用于解决课题的手段
[0018]而且，为了解决上述课题，本发明的主旨在于一种蓄电设备，其特征在于，其使用了下述蓄电元件，所述蓄电元件是在交替层叠至少一层蓄电体膜和多层内部电极膜而形成的基本单元的层叠方向两侧的面上、分别进一步层叠电绝缘性的保护膜而形成的，多个上述蓄电元件相互层叠，并且，在上述多个蓄电元件的层叠体的对应的侧面上，分别以跨越相互相邻的蓄电元件的各个侧面的方式形成外部电极。需要说明的是，在本说明书中，蓄电体膜是指，被两层内部电极膜夹持地配置、具有可蓄积电的结构的薄膜，例如介电体膜、有机固体电解质膜、无机固体电解质膜等，另外，内部电极膜是指由金属材料形成的薄膜。
[0019]另外，根据本发明的优选方式之一，蓄电设备由薄膜电容器、全固态二次电池及空气二次电池中的任一种构成。
[0020]此外，根据本发明的优选方式之一，上述内部电极膜的至少一部分由金属蒸镀膜、金属溅射膜及金属CVD膜中的任一种构成。
[0021]而且，为了解决上述课题，本发明的主旨还在于一种蓄电设备的制造方法，其特征在于，包括以下工序:
[0022](a)工序，准备蓄电元件，所述蓄电元件使用交替层叠至少一层蓄电体膜和多层内部电极膜而形成的基本单元，是在上述基本单元的层叠方向两侧的面上分别进一步叠合电绝缘性的保护膜而构成的；
[0023](b)工序，从多个准备的所述蓄电元件中选择至少两个蓄电元件；
[0024](c)工序，相互层叠选择的所述至少两个蓄电元件，形成该蓄电元件的层叠体；和
[0025](d)工序，在上述蓄电元件的层叠体的对应的侧面上，分别以跨越相互相邻的蓄电元件的各个侧面的方式形成外部电极。
[0026]需要说明的是，根据本发明的优选方式之一，在上述蓄电元件的准备工序中，使第一带状体(其提供分别层叠于上述基本单元的层叠方向两侧的面的上述保护膜中的一方保护膜)沿其长度方向连续行进，并且，将多个该基本单元以将该基本单元的层叠方向一侧的面叠合于该第一带状体上的方式、且以在该第一带状体的行进方向上相互隔开规定间隔地放置的方式分别载置，另一方面，以覆盖被载置于该第一带状体上的该基本单元的方式，将第二带状体(其提供上述保护膜中的另一方保护膜)叠合于该第一带状体，并使所述第二带状体沿其长度方向连续行进，由此，在将该多个基本单元分别保持在上述第一带状体与第二带状体之间的状态下，连续地搬运该多个基本单元，并且，在将该基本单元夹在中间的该第一及第二带状体的行进方向的上游侧位置和下游侧位置，分别切割叠合于该基本单元的该第一带状体和该第二带状体，由此，连续地形成多个上述蓄电元件。
[0027]另外，根据本发明优选方式之一，在连续地搬运将上述第一带状体和上述第二带状体叠合于上述基本单元而形成的叠合物的过程中，在切割上述第一及第二带状体之前对上述叠合物进行加压压制。
[0028]而且，为了解决上述课题，本发明的主旨还在于蓄电设备的制造装置，其特征在于，包括以下机构:
[0029](a)蓄电元件形成机构，其形成多个蓄电元件，所述蓄电元件使用交替层叠至少一层蓄电体膜和多层内部电极膜而形成的基本单元，是在上述基本单元的层叠方向两侧的面上分别进一步叠合电绝缘性的保护膜而构成的，
[0030](b)层叠体形成机构，将多个所述形成的蓄电元件中的至少两个相互层叠，形成该蓄电元件的层叠体，和
[0031](c)外部电极形成机构，在上述蓄电元件的层叠体的对应的侧面上，分别以跨越相互相邻的蓄电元件的各个侧面的方式，形成外部电极。
[0032]需要说明的是，根据本发明的优选方式之一，上述蓄电元件形成机构以包括以下机构的方式构成:
[0033](a)第一行进机构，使第一带状体沿其长度方向连续行进，所述第一带状体提供分别层叠于上述基本单元的层叠方向两侧的面的上述保护膜中的一方保护膜，
[0034](b)载置机构，将多个该基本单元以将该基本单元的层叠方向一侧的面叠合于该第一带状体上的方式、且以在该第一带状体的行进方向上相互隔开规定的间隔地放置的方式，分别载置在该第一带状体上，
[0035](C)第二行进机构，将提供上述保护膜中的另一方的第二带状体以覆盖被载置于该第一带状体上的该基本单元的方式叠合于该第一带状体，并使所述第二带状体沿其长度方向连续行进，由此，以用该第一带状体和该第二带状体夹持多个该基本单元而成的叠合物的形式，沿上述带状体的行进方向搬运多个该基本单元，和
[0036](d)切割机构，切割位于该叠合物的相邻的该基本单元之间的该第一带状体和该第二带状体，分离成单个的蓄电元件。
[0037]另外，根据本发明的优选方式之一，在上述蓄电元件形成机构中进一步设置有加压压制机构，所述加压压制机构被配置于比上述切割机构更靠上述第一带状体和上述第二带状体的行进方向的上游侧，对上述叠合物进行加压压制。
[0038]而且，为了解决上述课题，本发明的主旨还在于一种薄膜电容器，其特征在于，使用了多个薄膜电容器元件(该薄膜电容器元件是在交替层叠至少一层介电体膜和多层金属蒸镀膜而形成的基本单元的层叠方向两侧的面上、分别进一步层叠电绝缘性的保护膜而形成的)，多个上述薄膜电容器元件相互层叠，并且，在上述多个薄膜电容器元件的层叠体的对应的侧面上，分别以跨越相互相邻的薄膜电容器元件的各个侧面的方式，形成有金属喷镀电极。
[0039]需要说明的是，根据本发明的优选方式之一，在上述多个薄膜电容器元件的层叠体的对应的侧面上，分别设置有向外侧开口、将上述金属蒸镀膜的一部分暴露于外部的缝隙，并且，以使上述金属喷镀电极的一部分侵入到该缝隙内的状态，在该对应的侧面上分别形成有上述金属喷镀电极，而且，将侵入被设置于该对应的侧面中的一方侧面的该缝隙内的该金属喷镀电极部分作为第一连接部，连接通过该缝隙而暴露于外部的上述金属蒸镀膜的暴露部分和形成于该一方的侧面的该金属喷镀电极，另一方面，将侵入被设置于该对应的侧面中的另一方侧面的该缝隙内的该金属喷镀电极部分作为第二连接部，连接通过该缝隙而暴露于外部的上述金属蒸镀膜的暴露部分和形成于该另一方侧面的该金属喷镀电极，进而，将上述第一连接部和第二连接部以在上述层叠体的层叠方向上交替放置的方式配置。
[0040]而且，为了解决上述课题，本发明的主旨还在于薄膜电容器的制造方法，其特征在于，包括以下工序:
[0041 ] (a)工序，准备薄膜电容器元件，所述薄膜电容器元件使用交替层叠至少一层介电体膜和多层金属蒸镀膜而形成的基本单元，是在上述基本单元的层叠方向两侧的面上，分别进一步叠合电绝缘性的保护膜而构成的，
[0042](b)工序，从多个所述准备的薄膜电容器元件中选择至少两个，
[0043](c)工序，相互层叠所述选择的至少两个薄膜电容器元件，形成该薄膜电容器元件的层叠体，和
[0044](d)工序，在上述薄膜电容器元件的层叠体的对应的侧面上，分别以跨越相互相邻的该薄膜电容器元件的各个侧面的方式，形成金属喷镀电极。
[0045]需要说明的是，根据本发明的优选方式之一，在上述薄膜电容器元件的准备工序中，使第一带状体(其提供分别层叠于上述基本单元的层叠方向两侧的面的上述保