专利名称：电容器模块和带有电容器模块的电容器组的制作方法
对于电容器、例如双层电容器来说，组电压限制在几个伏特。由于在大多数使用情况下工作电压都要高得多，因此必须使多个电容器串联成一个电容器模块。在通常的电容器模块中各个电容器通过汇流排借助于螺钉连接与其它电容器连接起来(见
图1)。这种传统的电容器模块的缺点是由于许多螺钉连接使得装配工作量很大，这很费时间和资金，而且也提高了电容器模块的内电阻。
本发明的目的是提出一种对上述缺点作了改进的电容器模块。
该目的按照本发明通过一种按权利要求1所述的电容器模块来达到。电容器模块的有利设计方案以及一种具有电容器模块的电容器组则是从属权利要求的主题。
本发明描述了一种电容器模块，在这模块中一个第一和一个第二电容器分别位于分开的、相互密闭的金属导电外壳里。每个外壳各为电容器的一个极，其中这两个外壳通过一个相对着的接触面至少局部形状配合连接地相互连接起来。此时有一个内部的电路连接。每个电容器各有至少一个与外壳电绝缘的第一接头，用于模块的外部电接通。
一种按本发明的电容器模块的优点在于这两个导电外壳在里面各装有电容器，该外壳经过一个接触面直接相互接触。由于在这两个外壳之间有直接的电连接(见图2)，因而可以省下那些在传统的电容器模块里一直用来在两个电容器之间接通的螺钉连接(见图1)。因此按本发明的电容器模块的制造可以比传统模块时装配量小、费用低。除此之外按本发明的电容器模块比传统的电容器模块重量还更轻，内电阻较小，这对于按照本发明的电容器模块使用在自动机械-例如在汽车里产生特别有利的效果。由于在按本发明的电容器模块里的两个电容器紧密地热连接，因而至少也可以部分地平衡这两个电容器的不同的自动放电性能，因此在按本发明的电容器模块中就取消了上面已经提到的、用于使电压对称的费事的措施。在两个金属的导电外壳之间的直接接触因此可以使电容器在一个按本发明的电容器模块里实现一种特别简单的串联。电容器外壳相互密闭和分开，以保证使电解质不受太高的电压。
与外壳电绝缘的第一接头一般用于使位于外壳里的、例如以电容器箔形式存在的电容器接通。电容器一般由两个电极层组成，在这两个电极层之间布置了一个多孔隔片。无论是隔片还是电极层都与一种电解质溶液接触。由电极层和隔片组成的层状布置可以卷成电容器卷芯。
在本发明的另一种设计方案中，电容器模块具有至少一个与外壳导电连接的第二电接头。因而就可以也将加上另外一个电位的电容器外壳作为电容器而电接通，因而在一种按照本发明的电容器模块里也可以使电容器并联。
在本发明的另一种有利的设计方案中，电容器的外壳各自有一个矩形的横截面。这意味着，外壳是矩形的。但是也可以使外壳在角部位处展平或者倒圆。矩形的外壳可以特别节省空间地装在电容器模块里。
在本发明的另一种有利的变型方案中，这两个外壳至少局部地形状闭合连接地布置在电容器模块里，因而在两个外壳之间形成了一个接触面。其优点在于由于一个较大的接触面因而在按本发明的电容模块里的两个外壳之间就产生一种特别良好的电连接。
在另外一种设计方案中外壳各有一个圆的横截面。这意味着，电容器外壳例如是圆柱形的。这两个外壳的平的底部在这种变型方案中可以导电地与一个金属板连接。这意味着，在圆柱形外壳中电连接不仅通过使两个外壳直接接通而实现，而且还附带地通过一个能导电的板而实现，这个板与所述两个外壳导电连接。
此外可以在圆柱形外壳的情况下使两个外壳的底部至少部分地形状配合连接地布置，并因此在相应的同轴的一前一后的布置中可以形成一个接触面。按这种方式即使在一种按本发明的电容器模块的圆柱形外壳的情况下也产生了一个特别大的接触面，这个接触面使这两个电容器之间实现一种特别良好的电连接。
另外还可以使所有的电接头都布置在电容器模块的相同表面上。这种所谓径向结构形式可以特别省钱地构成具有小的装入容积的电容器模块，因为电容器只是一侧接通。
在按本发明的电容器模块的另一种有利的变型方案中，两个外壳相互焊接起来。其优点在于，在两个外壳之间的电连接特别良好和持久，它也可以承受机构负荷。另外焊接也防止了接触面发生氧化。
也可以例如用螺钉固定住两个电容器外壳，或者通过装在一个唯一的较大外壳里而相互连接起来。
如果至少一个按本发明的电容器模块与另外的电容器模块和/或电容器电路连接，那就得到一种电容器组。通常单个模块或者说单个电容器在一个电容器组里都成串联连接。具有按照本发明的电容器模块的电容器组的优点是即使如在单个电容器为串联的情况下也可以省下螺钉连接的一半和与此有联系的问题、例如高的装配费用。
以下根据实施例和其附图对本发明进行更加详细的叙述。
图1表示一个传统的电容器模块；图2表示了一种按本发明的电容器模块的一个变型方案；图3A和3B表示了一种按本发明的电容器模块的一个变型方案的横截面图和俯视图，其中各个电容器轴向接通；图4A和4B表示了一种按本发明的电容器模块的另一种变型方案的主透视图和俯视图，其中各个电容器径向接通；图5表示了具有管状电容器外壳的一种按本发明的电容器模块的一种优选实施形式；图6表示了一种电容器组，其中有两个按本发明的电容器模块相互电路连接起来。
图1表示了一种传统的电容器模块，在这种模块中各个电容器10A和10B的外壳5A和5B并不直接接通。各个电容器10A和10B例如可以是电容器卷芯的形式。这些电容器卷芯分别接通第一电接头2A或者2B，该电接头分别借助于绝缘环6A或6B与各自的电容器外壳电绝缘。所述第一电接头接通了电容器卷芯里的一个第一电极箔。在各个电容器卷芯里的第二电极箔接通了第二电接头4A或者4B，该电接头分别与各自的电容器外壳导电连接。电容器外壳加载一个电位。在这种传统的电容器模块的两个电容器之间通过电接头4A和4B之间的接触板条11A和相应的螺钉连接而实现电接通。如上所述，这种传统的接通很费时间、材料，因而也很费钱。
图2表示了一种按本发明的电容器模块1的一种变型方案，其中这两个电容器外壳5A和5B具有一种矩形横截面。这两个外壳通过其侧面而接通，因而形成一个接触面，这个接触面允许在两个电容器外壳之间、并因而也在这两个电容器10A的10B之间实现直接的电连接。此外在这里例如表示为电容器卷芯的各个电容器的一种电极箔此时分别接通第一电接头2A和2B，这些接头分别通过绝缘环6A和6B与其各自的外壳电绝缘。电容器卷芯10A和10B的各自第二电极箔通过接触点3A和3B接通其各自外壳，因而这些点加载了第二电极箔的电位。图1和2比较明显可见图1中通过附加的接触板片11A而实现的这两个电容器之间的接通以及这两个接头4a和2b在按照本发明的电容器模块中都可以取消。
图3a表示了一种按本发明的电容器模块的一个变型方案的横截面图，其中放置在矩形电容器外壳里的电容器卷芯轴向接通。这意味着，每个电容器卷芯的两个电极箔在外壳的对置的端面上接通。在这种情况下一个电极箔分别接通各自的接头2A和2B，而另外的电极箔则通过接触点3A和3B接通外壳。
图3B表示了图3A横截面所示电容器模块的俯视图。可以看到各自的第一电接头2A和2B，它们分别通过绝缘盘6A和6B与其各自的外壳电绝缘。
图4A表示了一种按本发明的电容器模块的一个实施形式的立体图，其中电容器卷芯10A和10B的电极箔径向接通。这意味着，一个电容器里的两个电极箔在其电接头或者外壳的同一侧面上接通。在这种实施形式中电容器卷芯的电极箔各自接通第一电接头2A或者2B，或者使各自的接通点7A或7B与它们的外壳接通。这种形式的具有矩形电容器外壳和径向接通的电容器模块允许特别节省空间地构成电容器组。
图4B表示了图4A中立体图所示的按本发明的电容器模块的一个俯视图。可以看到各自的第一电接头2A或者2B以及外壳的接通点7A和7B。
图5表示了具有两个同轴的圆柱体形电容器外壳5A和5B的一种按本发明的电容器模块的另一种实施形式。可以看到，在这种变型中电容器外壳通过其各自平面成型的底部形状配合连接地相互接通。在管状电容器外壳中，管子的平面成型的上面或下面称为底面。这种形式的接通在管状电容器外壳中允许在两个外壳之间有特别大的接触面积，并因而可以有特别良好的电连接。
图6表示一个电容器组，其中两个按本发明的电容器模块串联连接。各自第一电接头或者与外壳的接通点的电位分别例如表示用于一种串联。这样一种电容器组要比传统的电容器组需要少得多的螺钉连接。两个外壳(5A，5B)中的每个外壳分别是一个电容器(10A，10B)的一个极。这两个外壳通过一个相对着的接触面在这两个外壳之间至少局部地形状配合连接地直接相互连接起来，其中有一个内部的电连接。这两个电容器(10A，10B)相对于其外壳具有一个不同的、各自相互逆反的极性，其中这两个电容器(10A，10B)形成一种内部串联连接。
此外一种按本发明的电容器模块的其它的变型在电容器的结构型式中是可能的，这些电容器代替了这里所示的电容器卷芯，也可以由例如不卷绕的层状堆迭物组成。
权利要求
1.具有以下特征的电容器模块(1)-一个第一(10A)电容器和一个第二电容器(10B)分别位于分开的、相互密闭的金属导电外壳(5A，5B)里，-这两个外壳(5A，5B)中的每一个分别是所述电容器(10A，10B)中的一个的一个极，-这两个外壳(5A，5B)通过一个位于两个外壳之间相对着的接触面至少局部形状配合连接地直接相互连接起来，其中形成一个内部的电连接，-每个电容器(10A，10B)分别具有至少一个与外壳电绝缘的第一接头(2A，2B)，用于模块的外部电接通。
2.按权利要求1所述的电容器模块，-其中所述两个电容器(10A，10B)相对于其外壳具有一种不同的、各自相互逆反的极性，其中两个电容器(10A，10B)形成一种内部的串联连接。
3.按权利要求1所述的电容器模块，-其中电容器模块(1)具有至少一个与外壳(5A，5B)相连接的第二电接头(3A或3B)。
4.按上述权利要求之一所述的电容器模块，-其中外壳(5A，5B)分别具有一种矩形横截面。
5.按权利要求1或2中之一所述的电容器模块，-其中外壳(5A，5B)分别具有一种圆形横截面。-其中所述两个外壳的底部与一个金属板导电连接，其中产生了一个附加的电连接。
6.按权利要求1或2所述的电容器模块，-其中外壳(5A，5B)分别具有一种圆形横截面。-其中所述两个外壳的底部至少局部形状配合连接地布置，并设计成相对着的接触面。
7.按上述权利要求之一所述的电容器模块，-其中所有电接头都布置在同一个表面上。
8.按上述权利要求之一所述的电容器模块，-其中所述两个外壳相互焊接起来。
9.电容器组，-其中一个按上述权利要求之一所述的电容器模块与另一个电容器模块和/或一个电容器电路地连接起来。
全文摘要
建议一种电容器模块(1)，其中一个第一电容器(10A)和一个第二电容器(10B)分别位于分开的、相互密闭的金属导电外壳(5A，5B)里。这两个外壳通过一个接触面相互连接起来，其中形成一种内部的电路连接。每个外壳分别具有至少一个与外壳电绝缘的第一接头(2A，2B)。由于在这两个电容器之间为直接的电连接，因而按照本发明的电容器模块很少需要螺钉连接，因此其制造比较简单和省钱。
文档编号H01G4/002GK1650376SQ03809250
公开日2005年8月3日 申请日期2003年4月11日 优先权日2002年4月24日
发明者B·施泰布 申请人:埃普科斯股份有限公司