改进内部接线端的安装结构的电能储存装置的制作方法

本申请要求享有于2015年1月19日提交的韩国专利申请10-2015-0008805的优先权，通过援引将该专利申请结合在此，如同该专利申请在此被全部公开一样。

本发明涉及电能储存装置，更详细而言，涉及一种金属外壳内部中与单元组件的电极相连接的内部接线端的安装结构得到改进的电能储存装置。

背景技术：

被视为下一代电能储存装置的高电容储存装置是指作为电容器的一种的超电容器(ultracapacitor；uc)、超级电容器(supercapacitor；sc)、双电层电容器(electricdoublelayercapacitor；edlc)等，它是具有电解电容器和二次电池的中间特性的储能装置，其为因具有高效率和半永久性的寿命特性，能够并用及代替二次电池的储能装置。

高电容储存装置在不容易进行维修(maintenance)且要求长时间的使用寿命的应用程序(application)中可以代替蓄电池来使用。高电容储存装置具有快速充放电特性，因而不仅在作为移动通信信息装置的手机、笔记本、pda等中作为辅助电源使用，还非常适合在需要高容量的电动汽车、夜间路标灯、不间断供电(uninterruptedpowersupply，ups)等中作为主电源或辅助电源使用，并且以这样的用途得到广泛的应用。

为了实现高电容储存装置的小型化，如图1所示，其较多地使用由圆筒形状构成的形态。

参照图1，高电容储存装置包括：单元组件1，由阳极、阴极、分隔件以及电解质构成，并容置于内部壳体；金属外壳4，用于容置所述单元组件1；阴极侧内部接线端2及阳极侧内部接线端3，实质上呈板状形，结合于金属外壳4的上部和下部，以分别连接于单元组件1的阴极和阳极。

阴极侧内部接线端2利用绝缘构件6来对金属外壳4绝缘且与顶板5相接触，阳极侧内部接线端3与金属外壳4相接触。在顶板5的中心和金属外壳4的下端中心通常凸出形成有端子部8、9。

所述阴极侧内部接线端2与顶板5间的结合和阳极侧内部接线端3与金属外壳4间的结合通常由紧固螺栓7来实现。其中，尤其是阴极侧内部接线端2和顶板5存在有其各自的结构物复杂且重量重、体积大的问题，因而需要进行结构上的改进。

作为解决方案，阴极侧内部接线端2及阳极侧内部接线端3可利用对金属外壳4的堆焊(beading)加工来与金属外壳4相结合。与此相关的披露有如下工艺，沿着阴极侧内部接线端2及阳极侧内部接线端3的外周面形成规定的沟槽(groove)(未图示)，因对金属外壳4的堆焊加工而向金属外壳4的内部凸出的凸起部分夹设于所述沟槽，从而将内部接线端固定于金属外壳4。

但是，在如上所述采用堆焊加工的方式中，需要在内部接线端2、3的外周面形成有沟槽，以与因堆焊加工而凸出的部分的宽度对应，因此，在减少内部接线端2、3的厚度方面存在有限制，不易扩展金属外壳4的内部空间。如果未能充分地确保金属外壳4的内部空间，则会引起内压变高的问题。

高电容储存装置在常温下发生诸如过充电或过放电、过电压的异常动作时，在电解质和电极的界面进行副反应，从而作为与之对应的副产物产生气体。当如上所述产生气体并积蓄于内部时，金属外壳4的内部压力将持续增加，其结果，金属外壳4凸出地隆起，或者气体在金属外壳4的脆弱的部分急剧地排出并发生爆炸。

作为与金属外壳4隆起的现象相关的结构，在金属外壳4的上端设置有朝顶板5方向弯曲形成的卷边加工部10，通过调节卷边(curling)量能够容易地强化耐压性能。但是，为了强化耐压性能，充分地确保金属外壳4的内部空间尤为重要，因此，仅具有卷边加工部10的结构在改进耐压性能时存在有限制。

技术实现要素：

发明所要解决的问题

本发明考虑到如上所述的问题而提出，本发明的目的在于提供一种电能储存装置，其改进了将内部接线端安装于金属外壳的结构，从而能够将简化为薄形态的结构的内部接线端设置于金属外壳内部。

本发明的另一目的在于提供一种电能储存装置，其具有能够充分地确保金属外壳的内部空间以降低内压的结构。

本发明的又一目的在于提供一种电能储存装置，其内部接线端的外周端紧贴于金属外壳的内壁而具有低阻力特性。

解决问题的技术方案

为了实现如上所述的目的，本发明提供一种电能储存装置，设置有由形成有一个以上的电解质浸渍用通孔的板状的接线端本体和凸缘部构成的阳极侧内部接线端，利用所述接线端本体的上面和所述凸缘部的一面与单元组件相接触，使所述阳极侧内部接线端与所述单元组件相结合，所述接线端本体下面与外壳的下端部内侧面相接触，所述凸缘部被接线端固定用堆焊部施压，从而使阳极侧内部接线端固定于所述外壳的内部。

所述凸缘部可在所述接线端本体的外周向上方延伸形成。

在本发明的电能储存装置中，所述凸缘部的一面可被所述接线端固定用堆焊部施压，所述凸缘部的另一面被单元组件支撑，从而使所述凸缘部紧贴固定于所述外壳的内部。

在本发明的电能储存装置中，所述接线端固定用堆焊部的上部边缘端可以位于比所述凸缘部的上端更高的位置，以使所述接线端固定用堆焊部施压所述凸缘部。

根据本发明的另一方式，提供一种电能储存装置，设置有具有板状的接线端本体的阳极侧内部接线端，所述接线端本体形成有一个以上的电解质浸渍用通孔，所述阳极侧内部接线端的所述接线端本体下面与外壳的下端部内侧面相接触，所述接线端本体的上面边角被接线端固定用堆焊部施压而固定于所述外壳的内部。

所述阳极侧内部接线端可位于所述接线端固定用堆焊部的下部边缘端和所述外壳的下端部内侧面之间。

所述接线端本体的上面边角或下面边角可被倒角加工。

发明效果

根据本发明，电能储存装置具有如下的效果。

第一、在内部接线端的外周面无需形成堆焊用沟槽，因此，与以往相比能够将内部接线端制作为薄形。

第二、将内部接线端的外周端容易地紧贴于金属外壳的内壁，从而能够提高低阻力特性。

第三、能够将阳极侧内部接线端配置为使其凸缘部朝向上方，因此，能够更宽地确保金属外壳的内部空间，从而增大电能储存容量。

第四、能够使内部接线端的结构简化为薄的板状体，因此能够利用冲压加工来制作内部接线端，从而节省制造费用。

附图说明

本说明书中所附的以下附图用于例示本发明的优选实施例，其与后述的发明的详细说明一起用于更好地理解本发明的技术思想，因此，本发明的不应仅限定于这样的附图上记载的内容进行解释。

图1是示出现有技术的电能储存装置的结构的剖视图。

图2是示出本发明的一实施例的电能储存装置的外观的立体图。

图3是图2的部分放大剖视图.

图4是示出图3中的阳极侧内部接线端的结构的立体图。

图5是示出本发明的另一实施例的电能储存装置的结构的部分放大剖视图。

图6是示出图5中的阳极侧内部接线端的结构的立体图。

图7是示出图5中的阳极侧内部接线端的上面边角被倒角加工的变形例的剖视图及部分放大图。

图8a是示出图7中的阳极侧内部接线端的结构的立体图。

图8b作为图8a的变形例，其是示出阳极侧内部接线端的下面边角被倒角加工的阳极侧内部接线端的立体图。

具体实施方式

图2是示出本发明的优选实施例的电能储存装置的外观的立体图，图3是图2的剖视图。

参照图2及图3，本发明的优选实施例的电能储存装置包括：单元组件90；圆筒形的金属外壳100，容置所述单元组件90；阴极侧外部接线端110，位于金属外壳100的上部；阴极侧内部接线端111，位于所述阴极侧外部接线端110的内侧，与所述单元组件90的阴极相连接；阳极侧外部接线端150，设置于金属外壳100的一端部；阳极侧内部接线端140，配置于所述阳极侧外部接线端150的内侧，与所述单元组件90的阳极相连接；接线端固定用堆焊部101、102，形成于所述金属外壳100，提供接线端固定功能。

所述单元组件90由阳极、阴极、分隔件以及电解质构成，用于提供电化学能储存功能。作为这样的单元组件90可采用通常的凝胶卷(jellyroll)形态的单元。

金属外壳100具有形成有内部空间的圆筒形的本体，可在所述内部空间容置以卷绕元件形态加工后容置于内部壳体的所述单元组件90。优选地，金属外壳100可由铝圆筒形态构成。并且，在圆筒形本体的上面或下面中的一面形成有用于封闭圆筒形本体的下端部。由此，利用由圆筒形本体和下端部构成的金属外壳100的结构，能够容置单元组件90。并且，在所述下端部的一部分设置有向外部凸出的阳极侧外部接线端150。

阴极侧外部接线端110用于覆盖金属外壳100的上端部的同时提供电流移动路径，其具有与金属外壳100的内周面对应的圆形的外周面，其上面和下面可构成为多种三维形状。阴极侧外部接线端110的边缘端以将绝缘构件130置于期间而与卷边加工部相邻。

在阴极侧外部接线端110的中心形成有朝厚度方向延伸的贯通孔113。贯通孔113例如可不仅作为用于安装自动复位式的安全阀120的空间来使用，还可作为用于注入电解质的通道和用于真空作业的通气孔(airvent)使用。

阴极侧外部接线端110通过对金属外壳100的堆焊(beading)加工来固定于金属外壳100。由此，在与阴极侧外部接线端110对应的金属外壳100的侧面形成有接线端固定用堆焊部101。

阴极侧内部接线端111配置于阴极侧外部接线端110的下部，与单元组件90的阴极相连接。

将阳极侧内部接线端140固定于单元组件90，以使阳极侧内部接线端140的接线端本体141上面和凸缘部145的某一部分与单元组件90相接触。阳极侧内部接线端140的下面以接触于金属外壳100的下端部内侧面的方式配置于金属外壳100的内部，从而与阳极侧外部接线端150相接触，阳极侧内部接线端140的上面与单元组件90的阳极相连接。所述金属外壳100的下端部内侧面形成金属外壳100的内部底部面。

如图4所示，阳极侧内部接线端140包括：接线端本体141，呈厚度薄且平坦的板状；凸缘部145，由接线端本体141的外周端相对于所述接线端本体141的平面以垂直向上延伸的方式形成；多个电解质浸渍用通孔142，形成于所述接线端本体141。利用凸缘部145被向金属外壳100的内部凸出的接线端固定用堆焊部102施压，这样的阳极侧内部接线端140将固定于金属外壳100。

接线端本体141具有圆形的外周，与利用堆焊加工来固定于金属外壳的以往的内部接线端不同的是，其由在外周面未形成有沟槽的薄的板状体构成。接线端本体141被配置为与金属外壳100的下端部内侧面进行面接触。

电解质浸渍用通孔142以朝厚度方向贯通接线端本体141的方式形成，从而在电解质注入工艺时提供液相电解质的移动通路。为使电解质均匀地移动，多个电解质浸渍用通孔142中的大部分沿着接线端本体141的圆周方向按等间隔形成，其中一个通孔优选地形成于接线端本体141的中心。

阳极侧内部接线端140利用由堆焊加工形成于金属外壳100的下侧的接线端固定用堆焊部102和单元组件90来固定于金属外壳100内。当堆焊加工完成时，向金属外壳100的内部凸出的接线端固定用堆焊部102施压凸缘部145，从而将阳极侧内部接线端140牢固地固定于金属外壳100内。

具体而言，凸缘部145的一面被接线端固定用堆焊部102的凸出部分施压，凸缘部145的另一面被单元组件90支撑，从而使阳极侧内部接线端140紧贴固定于金属外壳100的内部。为了有效地进行施压固定，接线端固定用堆焊部102的上部边缘端102b高度优选地被设计为高于凸缘部145的上端高度。其中，接线端固定用堆焊部102的上部边缘端102b和下部边缘端102c对于金属外壳100的内部面而言是接线端固定用堆焊部102开始凸出的地点，其分别对应于接线端固定用堆焊部102的槽部分上端和下端。

图5中示出本发明的另一实施例的电能储存装置的结构，图6中详细示出图5中的阳极侧内部接线端140的结构。如图所示，阳极侧内部接线端140由具有圆形的外周的薄的板状体构成，其配置于接线端固定用堆焊部102的凸出端点部分102a和作为内部接线端支承面的金属外壳100的下端部内侧面之间的区间a，从而利用接线端固定用堆焊部102进行固定。此时，阳极侧内部接线端140的接线端本体141下面与金属外壳100的下端部内侧面相接触，并且接线端本体141的上面边角141a被接线端固定用堆焊部102施压而固定于金属外壳100内部。在接线端本体141的上面边角141a的相反侧设置有下面边角141b。其中，阳极侧内部接线端140优选地配置于接线端固定用堆焊部102的第二边缘端102c和金属外壳100的下端部内侧面之间。

在阳极侧内部接线端140配置于接线端固定用堆焊部102的第二边缘端102c和金属外壳100的下端部内侧面之间的情况下，阳极侧内部接线端140的厚度t被设计为与接线端固定用堆焊部102的第二边缘端102c和金属外壳100的下端部内侧面之间的高度相同，因此，能够构成为薄形的同时，有效地防止上下方向的游动。

图7中示出图5的阳极侧内部接线端的变形例。如图7所示，为了确保对金属外壳100的下部内侧的阳极侧内部接线端140的安置性的同时提高接触可靠度，阳极侧内部接线端140的上面边角优选地进行c1.8以上的倒角加工或r1.5以上的圆角处理。

与此相关地，图8a中示出阳极侧内部接线端140的上面边角141a被倒角加工的例。如图8a所示，在对阳极侧内部接线端140的上面边角141a进行倒角加工来形成第一曲面部143的情况下，在用于将阳极侧内部接线端140固定于金属外壳100内部的堆焊加工时，能够防止金属外壳100的内部面因阳极侧内部接线端140的上面边角141a而受到损伤或损坏的情形，并且使阳极侧内部接线端140与接线端固定用堆焊部102的接触面积变宽，从而能够将阳极侧内部接线端140可靠地固定于金属外壳100内部。

并且，图8b中示出与图8a相反地使阳极侧内部接线端140的下面边角141b被倒角加工的例。如图8b所示，在对阳极侧内部接线端140的下面边角141b进行倒角加工来形成第二曲面部144的情况下，能够防止因阳极侧内部接线端140被金属外壳100的侧面与下端部内侧面相遇的内部边角推升，从而产生与金属外壳100的底部面的接触不良的现象。

因此，可如图8a所示将阳极侧内部接线端140的上面边角141a进行倒角加工来适用于储能装置，或者如图8b所示将阳极侧内部接线端140的下面边角141b进行倒角加工来适用于储能装置。并且，可将上面边角141a和下面边角141b被倒角加工的阳极侧内部接线端140适用于储能装置。

如上所述，在本发明的优选实施例的电能储存装置中，在金属外壳100的下端部内侧面上方配置阳极侧内部接线端140的状态下，与阳极侧内部接线端140的凸缘部145的高度或接线端本体141的高度对应地在金属外壳100的外部进行堆焊加工，从而能够方便地将阳极侧内部接线端140固定于金属外壳100。此时，凸缘部145或上面边角141a被利用堆焊加工向金属外壳100的内部凸出的接线端固定用堆焊部102施压，因此，即使在阳极侧内部接线端140的外周面未形成有额外的堆焊用沟槽，也能够将阳极侧内部接线端140牢固地固定于金属外壳100的内部面。

利用如上所述的布置结构，阳极侧内部接线端140与以往相比能够制作为具有简单的结构的薄形，从而能够充分地确保金属外壳100的内部空间。由此，能够降低金属外壳100的内压，从而能够提高电能储存装置的稳定性及寿命。并且，使阳极侧内部接线端140以较宽的接触面积紧贴于接线端固定用堆焊部102周边，能够提高低阻力特性。

以上，参照附图对本发明的优选实施例进行了说明。但是，本说明书中记载的实施例和附图中示出的结构仅属于本发明的最优选的一实施例，其并不代表本发明的所有技术思想，因此，本申请时点可能还会存在有能够代替其的多种均等物和变形例。

工业实用性

在采用本发明的情况下，不仅能够实现高电容储存装置的小型、轻量化，而且能够缩短电解质的浸渍工艺时间，通过充分地确保高电容储存装置的内部空间以降低内压，能够提高稳定性及寿命。