超级电容器模组及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种超级电容器模组及其制造方法，超级电容器模组包括第二外壳、第二上盖、第二下盖、第二接线端子、塑料支撑件、连接片、线路板、散热片、超级电容器单体，第二上盖、第二下盖分别位于第二外壳的上下两侧，第二上盖上的散热片与第二上盖为一体化结构，第二下盖上的散热片与第二下盖为一体化结构，第二接线端子位于第二上盖上，第二外壳的每个侧边设有一个侧槽，线路板插入侧槽中，塑料支撑件的一端与第二外壳贴合，塑料支撑件的另一端与超级电容器单体之间存在一毫米的间隙，相邻两个超级电容器单体之间通过连接片连接，超级电容器单体位于第二外壳内。本发明具有散热性能好、密封性能好、内部单体抗振动性强同时易于加工等优点。
【专利说明】超级电容器模组及其制造方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种电容器模组及其制造方法，特别是涉及一种超级电容器模组及其制造方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]超级电容器是一种新型的储能设备，但由于超级电容器单个单体的工作电压比较低，在很多新能源领域很难得到应用，为了提高其输出电压，进一步增加其容量，通常需要将多个超级电容器串联形成超级电容器模组，进而提高其工作电压和容量。由于具有充放电速度快，功率密度高以及循环使用寿命长等优点，超级电容模组在微网、军工、风力发电、新能源汽车等很多领域得到应用。
[0005]由于超级电容器模组应用在新能源汽车、风力发电等领域往往环境比较密闭、摇晃比较大、灰尘比较多。因此需要模组有良好的散热性和内部很好的密封性及很好的抗震性。因为在使用时，如果模组内部的单体之间产生摇晃，会缩短使用寿命，因此要求在模组摇晃时其内部的单体之间不产生摇晃。现有的超级电容器模组大多是整体长方体结构，平直的上下盖盖在外壳上，单体放置在外壳的内部，单体上下端设置有单体连接片和绝缘体，由上下盖将单体及单体上下两端连接片和绝缘体压紧来固定单体，单体产生的热量通过绝缘体传导到上下盖后在空气中自然冷却，另一部分热量传导到外壳后在空气中自然冷却，由于使用环境往往比较封闭，只依靠有限的上下盖和外壳外表面往往难以达到很好的散热效果，通过上下盖挤压将超级电容器单体及连接片和绝缘体夹紧，虽然能起到一定的作用，但是当摇晃比较大的时候，由于超级电容器单体之间有间隙，单体之间还是有可能产生相对晃动，这对模组的使用是不利的。同时现有的超级电容器模组往往将均衡电路板固定在模组上盖上表面上并用塑料盖盖在其上将它密封起来，模组上盖上开孔，线路板上的导线通过模组上盖开的孔与内部连接，线路板位于上盖的上表面和塑料盖之间，能起到一定的密封作用，但当超级电容失效后，塑料盖的密封作用有限，内部单体溢出的电解液会通过塑料盖溢出，这是使用中不允许出现的情况。如图1所示，传统的超级电容器模组包括第一外壳1、第一上盖2、第一下盖3、第一接线端子4、第一塑料盖5，第一上盖2、第一下盖3分别位于第一外壳1的上下两侧，第一接线端子4、第一塑料盖5都安装在第一上盖2上。
[0006]
【发明内容】
[0007]针对现有技术的不足，本发明需要解决的技术问题是需要提供一种散热性能好、密封性能好、内部单体抗振动性强同时易于加工的超级电容器模组及其制造方法。
[0008]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种超级电容器模组，其特征在于，其包括第二外壳、第二上盖、第二下盖、第二接线端子、塑料支撑件、连接片、线路板、散热片、超级电容器单体，第二上盖、第二下盖分别位于第二外壳的上下两侧，第二上盖上的散热片与第二上盖为一体化结构，第二下盖上的散热片与第二下盖为一体化结构，第二接线端子位于第二上盖上，第二外壳的每个侧边设有一个侧槽，线路板插入侧槽中，塑料支撑件的一端与第二外壳贴合，塑料支撑件的另一端与超级电容器单体之间存在一毫米的间隙，相邻两个超级电容器单体之间通过连接片连接，超级电容器单体位于第二外壳内。
[0009]优选地，所述散热片采用锯齿状结构。
[0010]优选地，所述散热片采用顶端分岔结构。
[0011]优选地，所述散热片分为多段，各段之间形成矩阵形状。
[0012]优选地，所述第二外壳的外表面结构为连续波浪形结构。
[0013]优选地，所述第二外壳由两个V形框插接后焊接而成。
[0014]优选地，所述第二外壳采用一体式结构。
[0015]本发明还提供一种超级电容器模组的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤:首先把两个V形框插接在一起，再把两个V形框的结合部进行焊接组成第二外壳，使用外壳将所有超级电容器单体及连接片从外套住，使所有超级电容器单体及连接片位于第二外壳的中部，再用螺丝把第二下盖固定在第二外壳上，把线路板插入第二外壳两边任意一侧边的侧槽中，放入塑料支撑件，接着开始注胶，注胶有两种方法，第一种方法是向不包含上盖的模组中注胶；第二种方法是用螺丝将第二上盖固定在第二外壳上后再通过上盖上的孔向模组内部注胶；当液体胶冷却后凝固在模组内部的超级电容器单体、连接片和线路板的下侧，凝固后的液体胶靠近第二下盖。
[0016]本发明还提供一种超级电容器模组的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤:直接使用一体式的外壳将所有超级电容器单体及连接片从外套住，使所有超级电容器单体及连接片位于第二外壳的中部，再用螺丝把第二下盖固定在第二外壳上，把线路板插入第二外壳两边任意一侧边的侧槽中，放入塑料支撑件，接着开始注胶，注胶有两种方法，第一种方法是向不包含上盖的模组中注胶；第二种方法是用螺丝将第二上盖固定在第二外壳上后再通过上盖上的孔向模组内部注胶；当液体胶冷却后凝固在模组内部的超级电容器单体、连接片和线路板的下侧，凝固后的液体胶靠近第二下盖。
[0017]本发明的积极进步效果在于:
一，本发明的第二外壳由两个V形框对接后焊接而成或直接挤压而成为整体结构，力口工简单。第二上盖上和第二下盖上设置有散热片，相对于传统的平直的上下盖增加了表面积，有利于散热。且散热片采用锯齿形结构或顶端分岔结构，更加增加了散热片的表面积，有利于散热；长条状的散热片被切成了多段，各段之间形成矩阵形状，这样有利于来自各个方向的空气在其中的流通，有利于增强散热的效果。
[0018]二，在第二外壳左右两端设置支撑塑料件，避免电容器摇晃，这种方式简单且不会增加太多重量。
[0019]三，同时第二外壳的外表面为连续波浪形结构，结构新颖美观并有利于散热。将线路板放入第二外壳内且位于第二上盖、第二下盖之间，能保证整体很好的防护，当模组失效时，内部的电解液不会溢出，密封性能更好。对模组内部注胶，胶凝固后能对超级电容器单体、连接片和线路板起到很好的固定作用，使模组整体具有很好的抗震性，模组摇晃很大时，超级电容器单体也不会摇晃。在模组内部凝固的胶也能起到很好的散热效果，同时注胶后内部的密封性也比原来更强。
[0020]
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是传统的超级电容器模组示意图。
[0022]图2是本发明超级电容器模组的结构示意图。
[0023]图3是本发明中的第二上盖和散热片(第一种结构)的结构示意图。
[0024]图4是本发明中的第二上盖和散热片(第二种结构)的结构示意图。
[0025]图5是本发明中第二外壳(第一种)焊接后的立体结构示意图。
[0026]图6是本发明中第二外壳(第一种)分开时的结构示意图。
[0027]图7是本发明中第二外壳(一体式结构，第二种)的结构示意图。
[0028]图8是本发明中第二外壳(一体式结构，第三种)的结构示意图。
[0029]图9是本发明超级电容器模组的俯视图。
[0030]图10是本发明超级电容器模组的立体图。
[0031]图11是本发明中塑料支撑件的立体图。
[0032]图12是本发明中塑料支撑件在模组内部配合的剖视图。
[0033]图13是本发明中超级电容器模组的分解示意图。
[0034]
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
[0036]如图2至13所示，本发明超级电容器模组包括第二外壳6、第二上盖7、第二下盖8、第二接线端子9、塑料支撑件10、连接片11、线路板12、散热片13、超级电容器单体14，第二上盖7、第二下盖8分别位于第二外壳6的上下两侧，散热片13位于第二上盖7上和第二下盖8上，第二接线端子9位于第二上盖7上，第二外壳6的每个侧边设有一个侧槽61，线路板12插入侧槽61中，塑料支撑件10的一端与第二外壳6贴合，塑料支撑件10的另一端与超级电容器单体14之间存在一毫米的间隙八，相邻两个超级电容器单体14之间通过连接片11连接，超级电容器单体14位于第二外壳6内。
[0037]散热片13可以采用锯齿状结构(如图3所示)或顶端分岔结构(如图4所示),这样增加了散热片的表面积，有利于散热。散热片13分为多段，各段之间形成矩阵形状。第二外壳的外表面结构(如图5所不)为连续波浪形结构。第二外壳(第一种)由两个II形框62插接后焊接而成(如图6〉。第二外壳也可以采用一体式结构(如图7所示的第二种，如图8所示的第三种如图8所示，第二外壳(第三种)与如图7所示的第二外壳(第二种)不同之处在于，只有一个V形框有侧槽61。
[0038]本发明超级电容器模组的制造方法(第一种)包括以下步骤:首先把两个V形框插接在一起，再把两个[形框的结合部进行焊接组成第二外壳，使用外壳将所有超级电容器单体及连接片从外套住，使所有超级电容器单体及连接片位于第二外壳的中部，再用螺丝把第二下盖固定在第二外壳上，把线路板插入第二外壳两边任意一侧边的侧槽中，放入塑料支撑件，接着开始注胶，注胶有两种方法，第一种方法是向不包含上盖的模组中注胶；第二种方法是用螺丝将第二上盖固定在第二外壳上后再通过上盖上的孔向模组内部注胶；当液体胶冷却后凝固在模组内部的超级电容器单体、连接片和线路板的下侧，凝固后的液体胶靠近第二下盖，这样超级电容器单体、连接片和线路板就被牢牢固定在模组中。
[0039]本发明超级电容器模组的制造方法(第二种)包括以下步骤:直接使用一体式的外壳将所有超级电容器单体及连接片从外套住，使所有超级电容器单体及连接片位于第二外壳的中部，再用螺丝把第二下盖固定在第二外壳上，把线路板插入第二外壳两边任意一侧边的侧槽中，放入塑料支撑件，接着开始注胶，注胶有两种方法，第一种方法是向不包含上盖的模组中注胶；第二种方法是用螺丝将第二上盖固定在第二外壳上后再通过上盖上的孔向模组内部注胶；当液体胶冷却后凝固在模组内部的超级电容器单体、连接片和线路板的下侧，凝固后的液体胶靠近第二下盖。
[0040]本领域的技术人员可以对本发明进行各种改型和改变。因此，本发明覆盖了落入所附的权利要求书及其等同物的范围内的各种改型和改变。
【权利要求】
1.一种超级电容器模组，其特征在于，其包括第二外壳、第二上盖、第二下盖、第二接线端子、塑料支撑件、连接片、线路板、散热片、超级电容器单体，第二上盖、第二下盖分别位于第二外壳的上下两侧，第二上盖上的散热片与第二上盖为一体化结构，第二下盖上的散热片与第二下盖为一体化结构，第二接线端子位于第二上盖上，第二外壳的每个侧边设有一个侧槽，线路板插入侧槽中，塑料支撑件的一端与第二外壳贴合，塑料支撑件的另一端与超级电容器单体之间存在一毫米的间隙，相邻两个超级电容器单体之间通过连接片连接，超级电容器单体位于第二外壳内。
2.如权利要求1所述的超级电容器模组，其特征在于，所述散热片采用锯齿状结构。
3.如权利要求1所述的超级电容器模组，其特征在于，所述散热片采用顶端分岔结构。
4.如权利要求1所述的超级电容器模组，其特征在于，所述散热片分为多段，各段之间形成矩阵形状。
5.如权利要求1所述的超级电容器模组，其特征在于，所述第二外壳的外表面结构为连续波浪形结构。
6.如权利要求1所述的超级电容器模组，其特征在于，所述第二外壳由两个U形框插接后焊接而成。
7.如权利要求1所述的超级电容器模组，其特征在于，所述第二外壳采用一体式结构。
8.一种超级电容器模组的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤:首先把两个U形框插接在一起，再把两个U形框的结合部进行焊接组成第二外壳，使用外壳将所有超级电容器单体及连接片从外套住，使所有超级电容器单体及连接片位于第二外壳的中部，再用螺丝把第二下盖固定在第二外壳上，把线路板插入第二外壳两边任意一侧边的侧槽中，放入塑料支撑件，接着开始注胶，注胶有两种方法，第一种方法是向不包含上盖的模组中注胶；第二种方法是用螺丝将第二上盖固定在第二外壳上后再通过上盖上的孔向模组内部注胶；当液体胶冷却后凝固在模组内部的超级电容器单体、连接片和线路板的下侧，凝固后的液体胶靠近第二下盖。
9.一种超级电容器模组的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤:直接使用一体式的外壳将所有超级电容器单体及连接片从外套住，使所有超级电容器单体及连接片位于第二外壳的中部，再用螺丝把第二下盖固定在第二外壳上，把线路板插入第二外壳两边任意一侧边的侧槽中，放入塑料支撑件，接着开始注胶，注胶有两种方法，第一种方法是向不包含上盖的模组中注胶；第二种方法是用螺丝将第二上盖固定在第二外壳上后再通过上盖上的孔向模组内部注胶；当液体胶冷却后凝固在模组内部的超级电容器单体、连接片和线路板的下侧，凝固后的液体胶靠近第二下盖。
【文档编号】H01G11/84GK104319111SQ201410614898
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】张海林, 张奥林, 王鹏, 赵坤 申请人:柯贝尔电能质量技术（上海）有限公司