超级电容器模块的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及一种超级电容器模块，更具体地涉及一种允许超级电容器之间简单连 接并具有改进的均衡板的连接结构的超级电容器模块。
[0002] 本申请主张2013年8月7日在韩国递交的韩国专利申请第10-2013-0093635号、 2013年8月26日在韩国递交的韩国专利申请第10-2013-0100930号、2014年8月6日在韩国递 交的韩国专利申请第10-2014-0101308号以及2014年8月6日在韩国递交的韩国专利申请第 10-2014-0101312号的优先权，上述申请公开的内容通过援引并入本文。
【背景技术】
[0003] -般而言，电池和电容器是典型的储存电能的装置。
[0004] 超级电容器(ultra capacitor)，也称为超电容器（super capacitor)，具有介于 电解电容器与二次电池之间的中间特性，且由于高效率和半永久寿命的特性，超级电容器 被认为是替代二次电池或可与二次电池联合使用的下一代储能装置。
[0005] 在超级电容器的应用中，需要数千法拉(F)或数百伏V的高压模块来用作高压电 池。高压模块被实施为高压超级容量组件，该高压超级容量组件包括串联所需数量的超级 电容器(也称为单元电池 (unit cell))。在这种情况下，通过用母线连接多个超级电容器并 用螺母紧固这些超级电容器，来制成高压超级容量组件。
[0006] 然而，上述结构的超级容量组件需要多条母线和多个螺母来连接多个超级电容 器。例如，为了串联连接三个超级电容器，需要一条母线和两个螺母将第一超级电容器的阳 极端子连接到第二超级电容器的阴极端子。同时，需要一条母线和两个螺母将第二超级电 容器的阳极端子连接到第三超级电容器的阴极端子。因此，为了串联连接三个超级电容器， 总共需要两条母线和四个螺母。即，为了连接N个超级电容器，需要N-1条母线和2*(N_1)个 螺母。
[0007]该超级电容器模块的缺点是，随着串联的超级电容器的数量增加，生产成本上升、 部件数量的增加带来产品组装操作的数量的增加。并且，因为由于母线与超级电容器之间 存在接触电阻，所以整体连接结构电阻增加，存在产生大量热量的问题。
[0008] 并且，通过串联制成的高压超级电容器模块在充电、待机或放电过程中由于特性 参数的差异易受电池电压不平衡的影响。借此，加速电池老化，缩短模块的寿命，例如，模块 的充电状态(S0C)的容量被减小。并且，在一些情况下，某一电池可能由于过电压而损坏或 爆炸。
[0009] -般而言，具有平衡功能的均衡板通过连接到线束和形成在连接邻近的电池的螺 母的外表面上的螺栓连接部来控制电池电压。
[0010] 然而，上述结构的缺点是：由于在螺母上形成螺栓连接部的附加过程，生产成本增 加。并且，为了使连接螺栓连接部和均衡板的线束的连接容易，螺栓连接部必须沿固定方向 运行;然而，这存在难以将螺栓连接部固定在一个方向的缺陷。
[0011] 并且，还存在需要单独的结构来固定均衡板的缺点。
【发明内容】
[0012] 技术问题
[0013] 本申请被设计为解决上述问题，因此本申请涉及提供一种超级电容器模块，其可 防止当串联连接多个超级电容器时随着联接的部件数量的增加而造成的生产成本上升，且 可缩短产品组装的操作时间，同时改善传热性能。
[0014] 并且，本申请旨在提供一种超级电容器模块，其具有设置均衡板并使均衡板旋转 的结构，该均衡板形成在超级电容器的一侧。
[0015] 本申请的这些和其他目的与方案可通过下面的说明来理解，且将从本申请的实施 例变得明显。并且，应理解的是，本申请的这些和其他目的与方案可通过在本申请及其组合 的范围内的任何手段来实现。
[0016]技术方案
[0017] 为了实现上述目的，根据本申请的一个方案的超级电容器模块包括:第一超级电 容器，具有第一极端子，设置有形成在第一极端子的外周表面的螺纹A;第二超级电容器，具 有第二极端子，设置有形成在第二极端子的外周表面的螺纹A;以及连接构件，具有形成在 内周表面的、对应于螺纹A的螺孔B，第一极端子从一侧通过螺孔插入且第二极端子从另一 侧通过螺孔插入，以串联连接第一超级电容器和第二超级电容器，连接构件具有从中心到 外表面形成的气体排放孔。
[0018] 超级电容器模块还可包括：印刷电路板(PCB)，在中心处具有孔，第二超级电容器 的第二极端子和具有第二极端子的端子被插入并穿透该孔；以及弹性构件，在中心处具有 孔，第二超级电容器的第二极端子和具有第二极端子的端子被插入并穿透该孔，弹性构件 被设置在第二超级电容器本体与PCB之间。
[0019] 连接构件的高度可大于第一极端子和第二极端子的长度之和。
[0020] 连接构件可以是螺母。
[0021] 在第一极端子和第二极端子上形成的螺纹A的方向可以是相同的。
[0022] PCB可具有控制超级电容器的电压的单电池平衡功能。
[0023] 在PCB的一侧可设置连接器，线束可连接到该连接器。
[0024] 弹性构件可将PCB向上推进而与连接构件接触，并允许PCB的旋转。
[0025] 弹性构件可以是波形垫圈。
[0026] 凹槽可形成在PCB的外表面上，以帮助PCB的旋转。
[0027] 弹性构件的直径可大于形成在PCB的中心处的孔的直径、小于PCB的直径。
[0028] 为了实现上述目的，根据本申请的另一方案的超级电容器模块包括:端子，形成在 超级电容器本体的一侧；极端子，设置在端子上，并在外周表面上形成螺纹；印刷电路板 (PCB)，在中心处具有孔，极端子和端子被插入并穿透该孔;螺母，在内周表面上具有对应于 螺纹的螺孔并与极端子联接；以及弹性构件，在中心处具有孔，极端子和端子被插入并穿透 该孔，弹性构件被设置在超级电容器本体与PCB之间。
[0029] 超级电容器模块还可包括:母线，在中心处具有孔，极端子被插入并穿透孔，母线 被设置在螺母与PCB之间；以及金属构件，设置在螺母与PCB之间，以分离母线与PCB。
[0030] PCB可具有控制超级电容器的电压的单电池平衡功能。
[0031 ]在PCB的一侧可设置连接器。
[0032] 弹性构件可以是波形垫圈。
[0033] 凹槽可形成在PCB的外表面上，以帮助PCB的旋转。
[0034] 弹性构件的直径可大于形成在PCB的中心处的孔的直径、小于PCB的直径。
[0035]螺母可具有从中心到外表面形成的气体排放孔。
[0036] 超级电容器模块还可包括母线，该母线具有沿与PCB接触的方向竖直弯曲形成的 中心孔部。
[0037] 有利效果
[0038] 根据本申请的一个方案，仅使用螺母来串联连接超级电容器，因此，当连接多个超 级电容器时，节省部件使得生产成本缩减、操作时间减少。
[0039] 并且，电阻减少且传热性能被改善，从而延长产品寿命。
[0040] 并且，在超级电容器的充电与放电的过程中产生的气体被排放，从而防止爆炸。
[0041] 根据本申请的另一方案，不需要将线束连接到连接构件的螺栓连接部的单独过 程，使得产品的制造成本降低。
[0042] 并且，具有弹性性质的构件设置在印刷电路板(PCB)之下，使得PCB可旋转地与连 接构件接触，这使得易于在一个方向上设定连接器，线束被连接到该连接器。