专利名称：一种启动型超级电容器模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种启动型超级电容器模块，属于超级电容器技术领域。
背景技术：
超级电容器又叫双电层电容器(Electrical Double-Layer Capacitor)、电化学电容器(Electrochemcial Capacitor, EC),是一种新型储能产品,在其储能的过程不发生化学反应，这种储能过程是可逆的。超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸弓I电解质中的负离子，负极板吸引正离子。双电层电容器与可充电电池相比，可进行不限流充电，且充电次数可达100万次，因此双电层电容不但具有电容的特性，同时也具有电池特性，是一种介于电池和电容之间的新型高功率储能产品。超级电容器的单体电压较低，水系超级电容器电压只有1.1 1. 6V，有机超级电容器电压一般为2. 5V 2. 7V，使用时多采用超级电容器串并联提高电压再使用。单体的串并联对超级电容器模块的性能影响很大，采用普通串并联结构往往会产生较大的连接内阻，影响超级电容器大电流性能的发挥。在机车启动、混合动力汽车应用领域，对超级电容器模块耐振动、高功率等性能提出了更高要求。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有超级电容器模块所存在的连接结构可靠性差，连接内阻大、耐振动性能差的缺点，提供一种连接结构安全可靠、低内阻高功率、耐振动、使用方便的启动型超级电容器模块。本实用新型的 技术方案是启动型超级电容器模块，包括模块箱体、超级电容器单体和输出端子，其改进之处是所述超级电容器单体为软包装单体，该单体焊接并联后再串联成超级电容器组，超级电容器组中最后一块单体与模块箱体之间放置泡沫板，超级电容器组与输出端子之间由金属软带连接。进一步的方案是所述超级电容器单体由连接片或超声波焊接串联成超级电容器组；所述连接片为上下两片金属板，将超级电容器单体的极耳夹在中间，由螺丝紧固；所述超级电容器单体上下出极耳，极耳为金属铝片，宽度为20 IOOmm ;所述泡沫板为聚乙烯或聚苯乙烯材质,密度为O. 2 O. 6g/cm3,厚度为I 30m ;所述金属软带为多层金属片软带或金属丝编织软带。该超级电容器模块采用单体上下出极耳的结构，使得极耳的宽度得以较大提高，有利于单体极耳内阻的降低，并有效降低连接内阻。超级电容器模块的正负极采用铜镀镍端子输出，端子为圆形或方形，采用内螺纹与外部线路实现连接。模块的正负极承担着很大的输出电流，铜端子可有效减小连接电阻，提高大功率输出性能及安全性能。金属软带连接端子与超级电容器组，金属软带由多层金属片组成，也可由金属丝编织而成，具有柔软可靠、连接方便的优点，同时采用较宽较厚的软带能将连接内阻降至最低。在超级电容器串联后模块较大不易采用超声波焊接，采用金属板紧固的方法简单易行，连接内阻较小。超级电容器在电动汽车、内燃机车等使用场合随车辆处于颠簸运动状态，长期的振动对超级电容器会产生不利影响，本实用新型在超级电容器组与模块箱体间叠加泡沫板后可缓冲超级电容器振动，延长产品使用寿命。同时超级电容器长期使用后会有少量膨胀变形，泡沫板也可抵消该部分形变。本实用新型还具有软包装单体外形尺寸设计灵活、模块生产制作工艺简单、自由组合方便等优点。采用本实用新型设计的超级电容器模块有效降低了模块产品内阻，产品耐振动性好，满足机车启动、电动汽车等大电流工作要求。
附图为启动型超级电容器模块结构示意图。具本实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。以制作的48V160F启动型超级电容器模块为例，首先生产制作上下出极耳结构的1000F软包装超级电容器单体1，极耳2为金属铝片，宽度为80mm。每3只超级电容器单体I采用超声波焊接机将正负极极耳分别焊接并联。再采用超声波串联焊接成超级电容器组，或采用上下两片连接片3将并联后两组单体的正负极耳2夹紧并用螺丝紧固。依次串联18组并联单体后形成48V160F超级电容器组。
超级电容器组最后一个单体上紧密叠加一片泡沫板4，其材质为聚苯乙烯，密度为
O.5g/cm3，厚度为10_。并将其一起安装固定在模块箱体5内。采用紫铜加工成圆形带内螺纹的输出端子6，并进行镀镍处理。采用多片50mm宽铜箔叠加组成的金属软带连接到超级电容器组和输出端子上，与超级电容器组的连接可采用螺丝紧固的方法，与输出端子的连接可采用铆钉铆接的方式实现。加装箱体盖板等辅助部件后，完成48V160F启动型超级电容器模块的制作。采用交流阻抗仪，IOOOHz频率检测模块内阻，测试结果显示模块内阻为7. 9πιΩ。本实用新型有效降低了超级电容器模块内阻，具有优良的大电流放电性能，瞬间放电电流可达2000Α以上。本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求1.一种启动型超级电容器模块，包括模块箱体、超级电容器单体和输出端子，其特征是所述超级电容器单体为软包装单体，该单体焊接并联后再串联成超级电容器组，超级电容器组中最后一块单体与模块箱体之间放置泡沫板，超级电容器组与输出端子之间由金属软带连接。
2.根据权利要求1所述的启动型超级电容器模块，其特征在于所述超级电容器单体由连接片或超声波焊接串联成超级电容器组。
3.根据权利要求2所述的启动型超级电容器模块，其特征在于所述连接片为上下两片金属板，将超级电容器单体的极耳夹在中间，由螺丝紧固。
4.根据权利要求1所述的启动型超级电容器模块，其特征在于所述超级电容器单体上下出极耳，极耳为金属招片，密度为20 100mm。
5.根据权利要求1所述的启动型超级电容器模块，其特征在于所述泡沫板为聚乙烯或聚苯乙烯材质，密度为O. 2 O. 6g/cm3,厚度为I 30mm。
6.根据权利要求1所述的启动型超级电容器模块，其特征在于所述金属软带为多层金属片软带或金属丝编织软带。
专利摘要本实用新型提供一种启动型超级电容器模块，将软包装超级电容器单体并联后，再采用连接片或超声波焊接串联成超级电容器组,并在一侧叠加泡沫板，输出端子与超级电容器组采用金属软带连接。所述单体的极耳为金属铝片，宽度为20～100mm，极耳位置为上下出极耳。本实用新型具有设计灵活、制作简单、自由组合方便等优点；模块产品内阻低，产品耐振动性好，满足机车启动、电动汽车等大电流使用要求。
文档编号H01G11/82GK202905479SQ20122053262
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者苏迎东, 熊廷玉, 杨丛利, 张华 , 许谦 申请人:双登集团股份有限公司