超級電容器模組及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超級電容器模組及其制造方法，超級電容器模組包括第二外殼、第二上蓋、第二下蓋、第二接線端子、塑料支撐件、連接片、線路板、散熱片、超級電容器單體，第二上蓋、第二下蓋分別位于第二外殼的上下兩側(cè)，第二上蓋上的散熱片與第二上蓋為一體化結(jié)構(gòu)，第二下蓋上的散熱片與第二下蓋為一體化結(jié)構(gòu)，第二接線端子位于第二上蓋上，第二外殼的每個側(cè)邊設(shè)有一個側(cè)槽，線路板插入側(cè)槽中，塑料支撐件的一端與第二外殼貼合，塑料支撐件的另一端與超級電容器單體之間存在一毫米的間隙，相鄰兩個超級電容器單體之間通過連接片連接，超級電容器單體位于第二外殼內(nèi)。本發(fā)明具有散熱性能好、密封性能好、內(nèi)部單體抗振動性強同時易于加工等優(yōu)點。
【專利說明】超級電容器模組及其制造方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種電容器模組及其制造方法，特別是涉及一種超級電容器模組及其制造方法。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004]超級電容器是一種新型的儲能設(shè)備，但由于超級電容器單個單體的工作電壓比較低，在很多新能源領(lǐng)域很難得到應(yīng)用，為了提高其輸出電壓，進一步增加其容量，通常需要將多個超級電容器串聯(lián)形成超級電容器模組，進而提高其工作電壓和容量。由于具有充放電速度快，功率密度高以及循環(huán)使用壽命長等優(yōu)點，超級電容模組在微網(wǎng)、軍工、風(fēng)力發(fā)電、新能源汽車等很多領(lǐng)域得到應(yīng)用。
[0005]由于超級電容器模組應(yīng)用在新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域往往環(huán)境比較密閉、搖晃比較大、灰塵比較多。因此需要模組有良好的散熱性和內(nèi)部很好的密封性及很好的抗震性。因為在使用時，如果模組內(nèi)部的單體之間產(chǎn)生搖晃，會縮短使用壽命，因此要求在模組搖晃時其內(nèi)部的單體之間不產(chǎn)生搖晃?，F(xiàn)有的超級電容器模組大多是整體長方體結(jié)構(gòu)，平直的上下蓋蓋在外殼上，單體放置在外殼的內(nèi)部，單體上下端設(shè)置有單體連接片和絕緣體，由上下蓋將單體及單體上下兩端連接片和絕緣體壓緊來固定單體，單體產(chǎn)生的熱量通過絕緣體傳導(dǎo)到上下蓋后在空氣中自然冷卻，另一部分熱量傳導(dǎo)到外殼后在空氣中自然冷卻，由于使用環(huán)境往往比較封閉，只依靠有限的上下蓋和外殼外表面往往難以達到很好的散熱效果，通過上下蓋擠壓將超級電容器單體及連接片和絕緣體夾緊，雖然能起到一定的作用，但是當(dāng)搖晃比較大的時候，由于超級電容器單體之間有間隙，單體之間還是有可能產(chǎn)生相對晃動，這對模組的使用是不利的。同時現(xiàn)有的超級電容器模組往往將均衡電路板固定在模組上蓋上表面上并用塑料蓋蓋在其上將它密封起來，模組上蓋上開孔，線路板上的導(dǎo)線通過模組上蓋開的孔與內(nèi)部連接，線路板位于上蓋的上表面和塑料蓋之間，能起到一定的密封作用，但當(dāng)超級電容失效后，塑料蓋的密封作用有限，內(nèi)部單體溢出的電解液會通過塑料蓋溢出，這是使用中不允許出現(xiàn)的情況。如圖1所示，傳統(tǒng)的超級電容器模組包括第一外殼1、第一上蓋2、第一下蓋3、第一接線端子4、第一塑料蓋5，第一上蓋2、第一下蓋3分別位于第一外殼1的上下兩側(cè)，第一接線端子4、第一塑料蓋5都安裝在第一上蓋2上。
[0006]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是需要提供一種散熱性能好、密封性能好、內(nèi)部單體抗振動性強同時易于加工的超級電容器模組及其制造方法。
[0008]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:一種超級電容器模組，其特征在于，其包括第二外殼、第二上蓋、第二下蓋、第二接線端子、塑料支撐件、連接片、線路板、散熱片、超級電容器單體，第二上蓋、第二下蓋分別位于第二外殼的上下兩側(cè)，第二上蓋上的散熱片與第二上蓋為一體化結(jié)構(gòu)，第二下蓋上的散熱片與第二下蓋為一體化結(jié)構(gòu)，第二接線端子位于第二上蓋上，第二外殼的每個側(cè)邊設(shè)有一個側(cè)槽，線路板插入側(cè)槽中，塑料支撐件的一端與第二外殼貼合，塑料支撐件的另一端與超級電容器單體之間存在一毫米的間隙，相鄰兩個超級電容器單體之間通過連接片連接，超級電容器單體位于第二外殼內(nèi)。
[0009]優(yōu)選地，所述散熱片采用鋸齒狀結(jié)構(gòu)。
[0010]優(yōu)選地，所述散熱片采用頂端分岔結(jié)構(gòu)。
[0011]優(yōu)選地，所述散熱片分為多段，各段之間形成矩陣形狀。
[0012]優(yōu)選地，所述第二外殼的外表面結(jié)構(gòu)為連續(xù)波浪形結(jié)構(gòu)。
[0013]優(yōu)選地，所述第二外殼由兩個V形框插接后焊接而成。
[0014]優(yōu)選地，所述第二外殼采用一體式結(jié)構(gòu)。
[0015]本發(fā)明還提供一種超級電容器模組的制造方法，其特征在于，其包括以下步驟:首先把兩個V形框插接在一起，再把兩個V形框的結(jié)合部進行焊接組成第二外殼，使用外殼將所有超級電容器單體及連接片從外套住，使所有超級電容器單體及連接片位于第二外殼的中部，再用螺絲把第二下蓋固定在第二外殼上，把線路板插入第二外殼兩邊任意一側(cè)邊的側(cè)槽中，放入塑料支撐件，接著開始注膠，注膠有兩種方法，第一種方法是向不包含上蓋的模組中注膠；第二種方法是用螺絲將第二上蓋固定在第二外殼上后再通過上蓋上的孔向模組內(nèi)部注膠；當(dāng)液體膠冷卻后凝固在模組內(nèi)部的超級電容器單體、連接片和線路板的下側(cè)，凝固后的液體膠靠近第二下蓋。
[0016]本發(fā)明還提供一種超級電容器模組的制造方法，其特征在于，其包括以下步驟:直接使用一體式的外殼將所有超級電容器單體及連接片從外套住，使所有超級電容器單體及連接片位于第二外殼的中部，再用螺絲把第二下蓋固定在第二外殼上，把線路板插入第二外殼兩邊任意一側(cè)邊的側(cè)槽中，放入塑料支撐件，接著開始注膠，注膠有兩種方法，第一種方法是向不包含上蓋的模組中注膠；第二種方法是用螺絲將第二上蓋固定在第二外殼上后再通過上蓋上的孔向模組內(nèi)部注膠；當(dāng)液體膠冷卻后凝固在模組內(nèi)部的超級電容器單體、連接片和線路板的下側(cè)，凝固后的液體膠靠近第二下蓋。
[0017]本發(fā)明的積極進步效果在于:
一，本發(fā)明的第二外殼由兩個V形框?qū)雍蠛附佣苫蛑苯訑D壓而成為整體結(jié)構(gòu)，力口工簡單。第二上蓋上和第二下蓋上設(shè)置有散熱片，相對于傳統(tǒng)的平直的上下蓋增加了表面積，有利于散熱。且散熱片采用鋸齒形結(jié)構(gòu)或頂端分岔結(jié)構(gòu)，更加增加了散熱片的表面積，有利于散熱；長條狀的散熱片被切成了多段，各段之間形成矩陣形狀，這樣有利于來自各個方向的空氣在其中的流通，有利于增強散熱的效果。
[0018]二，在第二外殼左右兩端設(shè)置支撐塑料件，避免電容器搖晃，這種方式簡單且不會增加太多重量。
[0019]三，同時第二外殼的外表面為連續(xù)波浪形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)新穎美觀并有利于散熱。將線路板放入第二外殼內(nèi)且位于第二上蓋、第二下蓋之間，能保證整體很好的防護，當(dāng)模組失效時，內(nèi)部的電解液不會溢出，密封性能更好。對模組內(nèi)部注膠，膠凝固后能對超級電容器單體、連接片和線路板起到很好的固定作用，使模組整體具有很好的抗震性，模組搖晃很大時，超級電容器單體也不會搖晃。在模組內(nèi)部凝固的膠也能起到很好的散熱效果，同時注膠后內(nèi)部的密封性也比原來更強。
[0020]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是傳統(tǒng)的超級電容器模組示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明超級電容器模組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是本發(fā)明中的第二上蓋和散熱片(第一種結(jié)構(gòu))的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4是本發(fā)明中的第二上蓋和散熱片(第二種結(jié)構(gòu))的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5是本發(fā)明中第二外殼(第一種)焊接后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6是本發(fā)明中第二外殼(第一種)分開時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7是本發(fā)明中第二外殼(一體式結(jié)構(gòu)，第二種)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖8是本發(fā)明中第二外殼(一體式結(jié)構(gòu)，第三種)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖9是本發(fā)明超級電容器模組的俯視圖。
[0030]圖10是本發(fā)明超級電容器模組的立體圖。
[0031]圖11是本發(fā)明中塑料支撐件的立體圖。
[0032]圖12是本發(fā)明中塑料支撐件在模組內(nèi)部配合的剖視圖。
[0033]圖13是本發(fā)明中超級電容器模組的分解示意圖。
[0034]

【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0036]如圖2至13所示，本發(fā)明超級電容器模組包括第二外殼6、第二上蓋7、第二下蓋8、第二接線端子9、塑料支撐件10、連接片11、線路板12、散熱片13、超級電容器單體14，第二上蓋7、第二下蓋8分別位于第二外殼6的上下兩側(cè)，散熱片13位于第二上蓋7上和第二下蓋8上，第二接線端子9位于第二上蓋7上，第二外殼6的每個側(cè)邊設(shè)有一個側(cè)槽61，線路板12插入側(cè)槽61中，塑料支撐件10的一端與第二外殼6貼合，塑料支撐件10的另一端與超級電容器單體14之間存在一毫米的間隙八，相鄰兩個超級電容器單體14之間通過連接片11連接，超級電容器單體14位于第二外殼6內(nèi)。
[0037]散熱片13可以采用鋸齒狀結(jié)構(gòu)(如圖3所示)或頂端分岔結(jié)構(gòu)(如圖4所示),這樣增加了散熱片的表面積，有利于散熱。散熱片13分為多段，各段之間形成矩陣形狀。第二外殼的外表面結(jié)構(gòu)(如圖5所不)為連續(xù)波浪形結(jié)構(gòu)。第二外殼(第一種)由兩個II形框62插接后焊接而成(如圖6〉。第二外殼也可以采用一體式結(jié)構(gòu)(如圖7所示的第二種，如圖8所示的第三種如圖8所示，第二外殼(第三種)與如圖7所示的第二外殼(第二種)不同之處在于，只有一個V形框有側(cè)槽61。
[0038]本發(fā)明超級電容器模組的制造方法(第一種)包括以下步驟:首先把兩個V形框插接在一起，再把兩個[形框的結(jié)合部進行焊接組成第二外殼，使用外殼將所有超級電容器單體及連接片從外套住，使所有超級電容器單體及連接片位于第二外殼的中部，再用螺絲把第二下蓋固定在第二外殼上，把線路板插入第二外殼兩邊任意一側(cè)邊的側(cè)槽中，放入塑料支撐件，接著開始注膠，注膠有兩種方法，第一種方法是向不包含上蓋的模組中注膠；第二種方法是用螺絲將第二上蓋固定在第二外殼上后再通過上蓋上的孔向模組內(nèi)部注膠；當(dāng)液體膠冷卻后凝固在模組內(nèi)部的超級電容器單體、連接片和線路板的下側(cè)，凝固后的液體膠靠近第二下蓋，這樣超級電容器單體、連接片和線路板就被牢牢固定在模組中。
[0039]本發(fā)明超級電容器模組的制造方法(第二種)包括以下步驟:直接使用一體式的外殼將所有超級電容器單體及連接片從外套住，使所有超級電容器單體及連接片位于第二外殼的中部，再用螺絲把第二下蓋固定在第二外殼上，把線路板插入第二外殼兩邊任意一側(cè)邊的側(cè)槽中，放入塑料支撐件，接著開始注膠，注膠有兩種方法，第一種方法是向不包含上蓋的模組中注膠；第二種方法是用螺絲將第二上蓋固定在第二外殼上后再通過上蓋上的孔向模組內(nèi)部注膠；當(dāng)液體膠冷卻后凝固在模組內(nèi)部的超級電容器單體、連接片和線路板的下側(cè)，凝固后的液體膠靠近第二下蓋。
[0040]本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改型和改變。因此，本發(fā)明覆蓋了落入所附的權(quán)利要求書及其等同物的范圍內(nèi)的各種改型和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種超級電容器模組，其特征在于，其包括第二外殼、第二上蓋、第二下蓋、第二接線端子、塑料支撐件、連接片、線路板、散熱片、超級電容器單體，第二上蓋、第二下蓋分別位于第二外殼的上下兩側(cè)，第二上蓋上的散熱片與第二上蓋為一體化結(jié)構(gòu)，第二下蓋上的散熱片與第二下蓋為一體化結(jié)構(gòu)，第二接線端子位于第二上蓋上，第二外殼的每個側(cè)邊設(shè)有一個側(cè)槽，線路板插入側(cè)槽中，塑料支撐件的一端與第二外殼貼合，塑料支撐件的另一端與超級電容器單體之間存在一毫米的間隙，相鄰兩個超級電容器單體之間通過連接片連接，超級電容器單體位于第二外殼內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的超級電容器模組，其特征在于，所述散熱片采用鋸齒狀結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的超級電容器模組，其特征在于，所述散熱片采用頂端分岔結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的超級電容器模組，其特征在于，所述散熱片分為多段，各段之間形成矩陣形狀。
5.如權(quán)利要求1所述的超級電容器模組，其特征在于，所述第二外殼的外表面結(jié)構(gòu)為連續(xù)波浪形結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的超級電容器模組，其特征在于，所述第二外殼由兩個U形框插接后焊接而成。
7.如權(quán)利要求1所述的超級電容器模組，其特征在于，所述第二外殼采用一體式結(jié)構(gòu)。
8.一種超級電容器模組的制造方法，其特征在于，其包括以下步驟:首先把兩個U形框插接在一起，再把兩個U形框的結(jié)合部進行焊接組成第二外殼，使用外殼將所有超級電容器單體及連接片從外套住，使所有超級電容器單體及連接片位于第二外殼的中部，再用螺絲把第二下蓋固定在第二外殼上，把線路板插入第二外殼兩邊任意一側(cè)邊的側(cè)槽中，放入塑料支撐件，接著開始注膠，注膠有兩種方法，第一種方法是向不包含上蓋的模組中注膠；第二種方法是用螺絲將第二上蓋固定在第二外殼上后再通過上蓋上的孔向模組內(nèi)部注膠；當(dāng)液體膠冷卻后凝固在模組內(nèi)部的超級電容器單體、連接片和線路板的下側(cè)，凝固后的液體膠靠近第二下蓋。
9.一種超級電容器模組的制造方法，其特征在于，其包括以下步驟:直接使用一體式的外殼將所有超級電容器單體及連接片從外套住，使所有超級電容器單體及連接片位于第二外殼的中部，再用螺絲把第二下蓋固定在第二外殼上，把線路板插入第二外殼兩邊任意一側(cè)邊的側(cè)槽中，放入塑料支撐件，接著開始注膠，注膠有兩種方法，第一種方法是向不包含上蓋的模組中注膠；第二種方法是用螺絲將第二上蓋固定在第二外殼上后再通過上蓋上的孔向模組內(nèi)部注膠；當(dāng)液體膠冷卻后凝固在模組內(nèi)部的超級電容器單體、連接片和線路板的下側(cè)，凝固后的液體膠靠近第二下蓋。
【文檔編號】H01G11/84GK104319111SQ201410614898
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】張海林, 張奧林, 王鵬, 趙坤 申請人:柯貝爾電能質(zhì)量技術(shù)（上海）有限公司