本申請(qǐng)要求享有于2015年1月15日提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)10-2015-0007509的優(yōu)先權(quán)，通過(guò)援引將該專(zhuān)利申請(qǐng)結(jié)合在此，如同該專(zhuān)利申請(qǐng)?jiān)诖吮蝗抗_(kāi)一樣。

本發(fā)明涉及電能儲(chǔ)存裝置的外部接線端，更詳細(xì)而言，涉及一種具有能夠防止電解質(zhì)的漏液的結(jié)構(gòu)的電能儲(chǔ)存裝置的外部接線端。

背景技術(shù)：

被視為下一代電能儲(chǔ)存裝置的高電容儲(chǔ)存裝置是指作為電容器的一種的超電容器(ultracapacitor；uc)、超級(jí)電容器(supercapacitor；sc)、雙電層電容器(electricdoublelayercapacitor；edlc)等，它是具有電解電容器和二次電池的中間特性的儲(chǔ)能裝置，其為因具有高效率和半永久性的壽命特性，能夠并用及代替二次電池的儲(chǔ)能裝置。

高電容儲(chǔ)存裝置在不容易進(jìn)行維修(maintenance)且要求長(zhǎng)時(shí)間的使用壽命的應(yīng)用程序(application)中可以代替蓄電池來(lái)使用。高電容儲(chǔ)存裝置具有快速充放電特性，因而不僅在作為移動(dòng)通信信息裝置的手機(jī)、筆記本、pda等中作為輔助電源使用，還非常適合在需要高容量的電動(dòng)汽車(chē)、夜間路標(biāo)燈、不間斷供電(uninterruptedpowersupply，ups)等中作為主電源或輔助電源使用，并且以這樣的用途得到廣泛的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)高電容儲(chǔ)存裝置的小型化，如圖1所示，其較多地使用由圓筒形狀構(gòu)成的形態(tài)。

參照?qǐng)D1，高電容儲(chǔ)存裝置包括：內(nèi)部殼體10，容置有由陽(yáng)極、陰極、分隔件以及電解質(zhì)構(gòu)成的單元組件(cellassembly)；金屬外殼40，用于容置內(nèi)部殼體10；上側(cè)內(nèi)部接線端20及下側(cè)內(nèi)部接線端30，結(jié)合于金屬外殼40的上部和下部，以分別連接于單元組件的陰極和陽(yáng)極。

上側(cè)內(nèi)部接線端20利用絕緣構(gòu)件60來(lái)對(duì)金屬外殼40絕緣且與頂板50相接觸，下側(cè)內(nèi)部接線端30與金屬外殼40相接觸。其中，在頂板50的中心和金屬外殼40的下端中心通常凸出形成有端子部51、55。

所述上側(cè)內(nèi)部接線端20與頂板50間的結(jié)合和下側(cè)內(nèi)部接線端30與金屬外殼40間的結(jié)合通常由緊固螺栓70來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，尤其是頂板50存在有重量重、體積大的問(wèn)題，因而需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)。

高電容儲(chǔ)存裝置在常溫下發(fā)生諸如過(guò)充電或過(guò)放電、過(guò)電壓的異常動(dòng)作時(shí)，在電解質(zhì)和電極的界面進(jìn)行副反應(yīng)，從而作為與之對(duì)應(yīng)的副產(chǎn)物產(chǎn)生氣體。當(dāng)如上所述產(chǎn)生氣體并積蓄于內(nèi)部時(shí)，金屬外殼40的內(nèi)部壓力將持續(xù)增加，其結(jié)果，金屬外殼40凸出地隆起，或者氣體在金屬外殼40的脆弱的部分急劇地排出并發(fā)生爆炸。

作為與金屬外殼40隆起的現(xiàn)象相關(guān)的結(jié)構(gòu)，在金屬外殼40的上端設(shè)置有朝頂板50方向彎曲形成的卷邊加工部45，通過(guò)調(diào)節(jié)卷邊(curling)量能夠容易地強(qiáng)化耐壓性能。

另外，在現(xiàn)有的高容量?jī)?chǔ)存裝置中，因在取給時(shí)其上下位置顛倒而朝反方向放置，或者以傾斜的方式放置時(shí)，內(nèi)部殘留的液體電解質(zhì)將向安全閥側(cè)移動(dòng)，在安全閥開(kāi)放的情況下，將引起電解質(zhì)向外部泄漏的問(wèn)題，因而需要提供與之對(duì)應(yīng)的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問(wèn)題

本發(fā)明考慮到如上所述的問(wèn)題而提出，本發(fā)明的目的在于提供一種具有在朝反方向或以傾斜的方式放置時(shí)，能夠防止剩余電解質(zhì)向安全閥側(cè)流出的容置結(jié)構(gòu)的電能儲(chǔ)存裝置的外部接線端。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)輕量化的電能儲(chǔ)存裝置的外部接線端。

解決問(wèn)題的技術(shù)方案

為了實(shí)現(xiàn)如上所述的目的，本發(fā)明提供一種電能儲(chǔ)存裝置的外部接線端，所述外部接線端結(jié)合于圓筒形的金屬外殼的上端以覆蓋所述金屬外殼，在所述外部接線端的中心形成有能夠安裝安全閥的中空部，所述金屬外殼包括：外面部，在所述金屬外殼朝正方向豎放的狀態(tài)下，所述外面部向外部露出；以及內(nèi)面部，位于所述外面部的下部；所述內(nèi)面部包括：第一面，與所述中空部相鄰；第二面，朝所述外面部111方向具有比所述第一面112a更高的階梯。

所述外面部和所述內(nèi)面部可以呈一體的方式構(gòu)成單個(gè)本體。

所述單個(gè)本體可設(shè)置有圓形的外周，在所述單個(gè)本體的外周面形成有用于堆焊加工所述金屬外殼的堆焊用溝槽。

所述第二面可形成為以所述中空部為中心的圓形。

所述內(nèi)面部中，以所述第二面為中心的第三面可朝所述外面部方向具有比所述第一面高且比所述第二面低的階梯。

所述第三面的寬度w2可比所述第二面的寬度w1相對(duì)更大。

與所述第二面的階梯深度對(duì)應(yīng)的厚度t1和與所述第三面的階梯深度對(duì)應(yīng)的厚度t2相對(duì)于對(duì)板狀本體的最大厚度tm優(yōu)選為所述最大厚度的30～80％。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，在電能儲(chǔ)存裝置朝反方向或以傾斜的方式放置時(shí)，使剩余電解質(zhì)匯集于外部接線端上形成的容置空間，從而能夠防止其向安全閥側(cè)流出。

并且，利用在外部接線端的下部結(jié)合有內(nèi)部接線端，所述外部接線端利用堆焊加工來(lái)固定于金屬外殼的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的輕量化。

附圖說(shuō)明

本說(shuō)明書(shū)中所附的以下附圖用于例示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其與后述的發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明一起用于更好地理解本發(fā)明的技術(shù)思想，因此，本發(fā)明的不應(yīng)僅限定于這樣的附圖上記載的內(nèi)容進(jìn)行解釋。

圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)的電能儲(chǔ)存裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖2是示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電能儲(chǔ)存裝置的外觀的立體圖。

圖3是圖2中的堆焊及卷邊加工前的分解立體圖。

圖4是圖2的剖視圖。

圖5是示出圖4中的上部接線端的外形的立體圖。

圖6是示出本發(fā)明的比較例的在上部接線端未形成有階梯的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖7是示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電能儲(chǔ)存裝置中設(shè)置的防漏液結(jié)構(gòu)的作用的部分剖視圖。

圖8是圖7的部分立體圖。

具體實(shí)施方式

圖2是示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電能儲(chǔ)存裝置的外觀的立體圖，圖3是圖2的分解立體圖，圖4是圖3的結(jié)合剖視圖。

參照?qǐng)D2至圖4，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電能儲(chǔ)存裝置包括：?jiǎn)卧M件160；圓筒形的金屬外殼100，容置所述單元組件160及電解質(zhì)；上部接線端110，覆蓋金屬外殼100的上端的同時(shí)，與單元組件160的陰極相連接，具有防止剩余電解質(zhì)向安全閥側(cè)流出的結(jié)構(gòu)。

作為所述單元組件160可采用通常的超電容器用裸單元，其由陽(yáng)極及陰極與分隔件一同卷繞而構(gòu)成為凝膠卷形態(tài)。

金屬外殼100具有形成有內(nèi)部空間的圓筒形的本體，所述內(nèi)部空間能夠容置規(guī)定的內(nèi)部殼體上設(shè)置的所述單元組件160。優(yōu)選地，金屬外殼100可由鋁圓筒體來(lái)提供。

以金屬外殼100豎放的狀態(tài)為基準(zhǔn)，在長(zhǎng)度方向兩端配置有分別與單元組件160的陰極和陽(yáng)極對(duì)應(yīng)的上外部接線端110及下外部接線端150。并且，第一內(nèi)部接線端115置于所述陰極和上外部接線端110之間并與所述陰極相連接，第二內(nèi)部接線端140置于所述陽(yáng)極和下外部接線端150之間并與所述陽(yáng)極相連接。

第一內(nèi)部接線端115設(shè)置有形成有多個(gè)電解質(zhì)浸漬用通孔的板狀的本體，與上外部接線端110的下部邊緣緊密結(jié)合而構(gòu)成一體。

在金屬外殼100中，第二內(nèi)部接線端140及下外部接線端150所位置側(cè)的端部被與外殼側(cè)面部連接為一體的底面部封閉。

在與上外部接線端110靠近的金屬外殼100的上端優(yōu)選地設(shè)置有卷邊加工部102，所述卷邊加工部102向內(nèi)側(cè)彎曲以防止上外部接線端110脫離。位于上外部接線端110附近的金屬外殼100的側(cè)面部可利用調(diào)節(jié)卷邊加工部102的卷邊量來(lái)容易地調(diào)節(jié)耐壓性能。

上外部接線端110用于覆蓋金屬外殼100的上端的同時(shí)提供電流移動(dòng)路徑，其具有與金屬外殼100的內(nèi)周面對(duì)應(yīng)的圓形的外周面，整體上的形狀可以構(gòu)成為多種三維形態(tài)。上外部接線端110的邊緣端以將絕緣構(gòu)件130置于其間而與卷邊加工部102相鄰。并且，上外部接線端110的側(cè)面利用絕緣構(gòu)件103來(lái)對(duì)金屬外殼100進(jìn)行絕緣。

在上外部接線端110的中心形成有朝厚度方向延伸的中空部113。中空部113例如可不僅作為用于安裝自動(dòng)復(fù)位式的安全閥120的空間來(lái)使用，還可作為用于注入電解質(zhì)的通道和用于真空作業(yè)的通氣孔(airvent)使用。

上外部接線端110可通過(guò)對(duì)金屬外殼100的堆焊(beading)加工來(lái)固定于金屬外殼100。為了實(shí)現(xiàn)牢固的固定，在上外部接線端110的外周面周緣設(shè)置有用于在金屬外殼100的內(nèi)部面形成堆焊加工部101的堆焊用溝槽114。作為變形例，堆焊用溝槽114可僅形成于上外部接線端110的外周面周緣的一部分區(qū)間。如前所述，上外部接線端110利用卷邊加工部102來(lái)防止其脫離，即使如上所述堆焊用溝槽114僅形成于一部分區(qū)間，也能夠?qū)⑸贤獠拷泳€端110固定于金屬外殼100。在此情況下，不僅能夠更加簡(jiǎn)化上外部接線端110的結(jié)構(gòu)，在制作上部接線端100時(shí)能夠容易地采用鍛造加工。

上外部接線端110包括：外面部111，作為在金屬外殼100朝正方向放置時(shí)向外部露出的部分；內(nèi)面部112，位于所述外面部111的下部。其中，所述“正方向”表示金屬外殼100處于豎放的狀態(tài)，以使安全閥120位于金屬外殼100的上端側(cè)的布置方向。

優(yōu)選地，上外部接線端110由單個(gè)本體構(gòu)成以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，在該單個(gè)本體上設(shè)置有外面部111和內(nèi)面部112。具體而言，外面部111相當(dāng)于由單個(gè)本體構(gòu)成的上外部接線端110的上面，內(nèi)面部112相當(dāng)于上外部接線端110的下面。

如圖5所示，上外部接線端110的內(nèi)面部112包括：第一面112a，與中空部113相鄰；第二面112b，設(shè)置于所述第一面112a的外廓，朝外面部111方向具有比所述第一面112a更高的階梯。在所述第二面112b朝外面部111方向具有比所述第一面112a更高的階梯的結(jié)構(gòu)將形成凹陷的部分，所述凹陷的部分作為在金屬外殼100朝反方向或以傾斜的方式放置時(shí)，使剩余電解質(zhì)進(jìn)行匯集以防止通過(guò)中空部113發(fā)生漏液的結(jié)構(gòu)。所述剩余電解質(zhì)可以是在注入電解質(zhì)時(shí)未被電極吸收的剩余量的電解質(zhì)。并且，通常在一定條件(-40～65℃，0～2.7v)下，電解質(zhì)的浸漬狀態(tài)上未有異常，但是在所述一定條件以下或以上時(shí)，電極中吸收的電解質(zhì)將可能流出而添加到所述剩余電解質(zhì)。

第二面112b以中空部113為中心，形成為與上外部接線端110的外周實(shí)質(zhì)上呈同心圓的圓形圖案。利用這樣的結(jié)構(gòu)，在金屬外殼100朝反方向或以傾斜的方式放置時(shí)，能夠?qū)?nèi)面部112的表面全體區(qū)域中殘留的電解質(zhì)向所述凹陷的部分引導(dǎo)流動(dòng)并進(jìn)行容置。

在第二面112b的外廓可附加有第三面112c，所述第三面112c比所述第二面112b朝外面部111方向具有更低的階梯。此時(shí)，為了防止發(fā)生漏液，第三面112c需要構(gòu)成比第一面112a朝外面部111方向具有更高的階梯的結(jié)構(gòu)。即，第三面112c具有第一面112a和第二面112b之間的階梯。利用這樣的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)兩種目的：第一、確保外部接線端自身的剛性，以能夠防止因外力引起的變形或損壞。外面部111具有其中心部最高、越遠(yuǎn)離中心其以階梯形方式變低的結(jié)構(gòu)，在因第二面112b而內(nèi)面部112的凹陷部過(guò)寬地形成的情況下，外部接線端的厚度將變薄而無(wú)法承受外部沖擊。第三面112c能夠防止外部接線端的厚度變得過(guò)薄。第二、能夠更好地防止剩余電解質(zhì)向安全閥流出。即，即使電解質(zhì)的量多到第一面112a和第二面112c所構(gòu)成的凹陷的部分無(wú)法容置的程度，也能夠引導(dǎo)電解質(zhì)朝中空部113的相反方向流動(dòng)，從而防止其流入到安全閥。

為了能夠足夠地確保對(duì)剩余電解質(zhì)的容置空間，第三面112c的寬度w2優(yōu)選地比第二面112b的寬度w1相對(duì)更大。

在上外部接線端110中，與第二面112b的階梯深度對(duì)應(yīng)的厚度t1和與第三面112c的階梯深度對(duì)應(yīng)的厚度t2優(yōu)選地考慮到上部接線端110的板狀本體的最大厚度tm和上部接線端110的強(qiáng)度而進(jìn)行最優(yōu)化。具體而言，如圖6所示，與第二面112b的階梯深度對(duì)應(yīng)的厚度t1和與第三面112c的階梯深度對(duì)應(yīng)的厚度t2相對(duì)于在下面未形成有階梯的狀態(tài)的上部接線端110’的板狀本體的最大厚度tm，其優(yōu)選地被限定為屬于所述最大厚度tm的30～80％范圍。其中，所述板狀本體是指上部接線端110’中除了凸出形成于正中心的上部接線端端子部116’以外的部分，其可具有平面形狀或多種三維形狀的外形。

在與第二面112b的階梯深度對(duì)應(yīng)的厚度t1和與第三面112c的階梯深度對(duì)應(yīng)的厚度t2未達(dá)到作為所述數(shù)值范圍的下限的30％的情況下，因受到朝垂直方向作用的外壓，圓形的上部接線端110彎曲而容易發(fā)生變形，在超出作為所述數(shù)值范圍的上限的80％的情況下，將無(wú)法確保電解質(zhì)匯集所需的足夠的程度的空間。

圖7及圖8中示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電能儲(chǔ)存裝置中設(shè)置的防漏液結(jié)構(gòu)的作用。如圖所示，電能儲(chǔ)存裝置在朝反方向放置時(shí)，在上部接線端110的內(nèi)面部112中，液體電解質(zhì)將匯集于因第二面112b及第三面112c朝外面部111方向具有比第一面112a相對(duì)更高的階梯而形成的凹陷的部分，因此，即使安全閥120處于開(kāi)放狀態(tài)，電解質(zhì)也將無(wú)法越過(guò)第一面112a的門(mén)檻流出，從而防止通過(guò)中空部113發(fā)生漏液。在電能儲(chǔ)存裝置以傾斜方式放置的情況下，也同樣能夠得到這樣的作用效果。

如上所述，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電能儲(chǔ)存裝置中，即使其朝反方向或以傾斜的方式放置，剩余電解質(zhì)將匯集于上外部接線端110的內(nèi)面部112上形成的凹陷的部分，從而能夠防止其向安全閥120側(cè)流出。并且，利用在上外部接線端110的外周面形成有堆焊用溝槽114的結(jié)構(gòu)，能夠使第一內(nèi)部接線端115的結(jié)構(gòu)達(dá)到薄型化，從而實(shí)現(xiàn)小型、輕量化，并且能夠足夠地確保金屬外殼100的內(nèi)部空間。

以上利用限定的實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限定于此，本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本發(fā)明的技術(shù)思想和所附的權(quán)利要求書(shū)的均等范圍內(nèi)進(jìn)行多種修改及變形。

工業(yè)實(shí)用性

在采用本發(fā)明的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的輕量化，并且擴(kuò)展金屬外殼內(nèi)部空間，因此，能夠降低內(nèi)壓以提高穩(wěn)定性及壽命。