專利名稱：一種啟動(dòng)型超級(jí)電容器模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種啟動(dòng)型超級(jí)電容器模塊，屬于超級(jí)電容器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
超級(jí)電容器又叫雙電層電容器(Electrical Double-Layer Capacitor)、電化學(xué)電容器(Electrochemcial Capacitor, EC),是一種新型儲(chǔ)能產(chǎn)品,在其儲(chǔ)能的過程不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種儲(chǔ)能過程是可逆的。超級(jí)電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個(gè)無反應(yīng)活性的多孔電極板，在極板上加電，正極板吸弓I電解質(zhì)中的負(fù)離子，負(fù)極板吸引正離子。雙電層電容器與可充電電池相比，可進(jìn)行不限流充電，且充電次數(shù)可達(dá)100萬次，因此雙電層電容不但具有電容的特性，同時(shí)也具有電池特性，是一種介于電池和電容之間的新型高功率儲(chǔ)能產(chǎn)品。超級(jí)電容器的單體電壓較低，水系超級(jí)電容器電壓只有1.1 1. 6V，有機(jī)超級(jí)電容器電壓一般為2. 5V 2. 7V，使用時(shí)多采用超級(jí)電容器串并聯(lián)提高電壓再使用。單體的串并聯(lián)對(duì)超級(jí)電容器模塊的性能影響很大，采用普通串并聯(lián)結(jié)構(gòu)往往會(huì)產(chǎn)生較大的連接內(nèi)阻，影響超級(jí)電容器大電流性能的發(fā)揮。在機(jī)車啟動(dòng)、混合動(dòng)力汽車應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)超級(jí)電容器模塊耐振動(dòng)、高功率等性能提出了更高要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有超級(jí)電容器模塊所存在的連接結(jié)構(gòu)可靠性差，連接內(nèi)阻大、耐振動(dòng)性能差的缺點(diǎn)，提供一種連接結(jié)構(gòu)安全可靠、低內(nèi)阻高功率、耐振動(dòng)、使用方便的啟動(dòng)型超級(jí)電容器模塊。本實(shí)用新型的 技術(shù)方案是啟動(dòng)型超級(jí)電容器模塊，包括模塊箱體、超級(jí)電容器單體和輸出端子，其改進(jìn)之處是所述超級(jí)電容器單體為軟包裝單體，該單體焊接并聯(lián)后再串聯(lián)成超級(jí)電容器組，超級(jí)電容器組中最后一塊單體與模塊箱體之間放置泡沫板，超級(jí)電容器組與輸出端子之間由金屬軟帶連接。進(jìn)一步的方案是所述超級(jí)電容器單體由連接片或超聲波焊接串聯(lián)成超級(jí)電容器組；所述連接片為上下兩片金屬板，將超級(jí)電容器單體的極耳夾在中間，由螺絲緊固；所述超級(jí)電容器單體上下出極耳，極耳為金屬鋁片，寬度為20 IOOmm ;所述泡沫板為聚乙烯或聚苯乙烯材質(zhì),密度為O. 2 O. 6g/cm3,厚度為I 30m ;所述金屬軟帶為多層金屬片軟帶或金屬絲編織軟帶。該超級(jí)電容器模塊采用單體上下出極耳的結(jié)構(gòu)，使得極耳的寬度得以較大提高，有利于單體極耳內(nèi)阻的降低，并有效降低連接內(nèi)阻。超級(jí)電容器模塊的正負(fù)極采用銅鍍鎳端子輸出，端子為圓形或方形，采用內(nèi)螺紋與外部線路實(shí)現(xiàn)連接。模塊的正負(fù)極承擔(dān)著很大的輸出電流，銅端子可有效減小連接電阻，提高大功率輸出性能及安全性能。金屬軟帶連接端子與超級(jí)電容器組，金屬軟帶由多層金屬片組成，也可由金屬絲編織而成，具有柔軟可靠、連接方便的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)采用較寬較厚的軟帶能將連接內(nèi)阻降至最低。在超級(jí)電容器串聯(lián)后模塊較大不易采用超聲波焊接，采用金屬板緊固的方法簡(jiǎn)單易行，連接內(nèi)阻較小。超級(jí)電容器在電動(dòng)汽車、內(nèi)燃機(jī)車等使用場(chǎng)合隨車輛處于顛簸運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，長(zhǎng)期的振動(dòng)對(duì)超級(jí)電容器會(huì)產(chǎn)生不利影響，本實(shí)用新型在超級(jí)電容器組與模塊箱體間疊加泡沫板后可緩沖超級(jí)電容器振動(dòng)，延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命。同時(shí)超級(jí)電容器長(zhǎng)期使用后會(huì)有少量膨脹變形，泡沫板也可抵消該部分形變。本實(shí)用新型還具有軟包裝單體外形尺寸設(shè)計(jì)靈活、模塊生產(chǎn)制作工藝簡(jiǎn)單、自由組合方便等優(yōu)點(diǎn)。采用本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的超級(jí)電容器模塊有效降低了模塊產(chǎn)品內(nèi)阻，產(chǎn)品耐振動(dòng)性好，滿足機(jī)車啟動(dòng)、電動(dòng)汽車等大電流工作要求。


附圖為啟動(dòng)型超級(jí)電容器模塊結(jié)構(gòu)示意圖。具本實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。以制作的48V160F啟動(dòng)型超級(jí)電容器模塊為例，首先生產(chǎn)制作上下出極耳結(jié)構(gòu)的1000F軟包裝超級(jí)電容器單體1，極耳2為金屬鋁片，寬度為80mm。每3只超級(jí)電容器單體I采用超聲波焊接機(jī)將正負(fù)極極耳分別焊接并聯(lián)。再采用超聲波串聯(lián)焊接成超級(jí)電容器組，或采用上下兩片連接片3將并聯(lián)后兩組單體的正負(fù)極耳2夾緊并用螺絲緊固。依次串聯(lián)18組并聯(lián)單體后形成48V160F超級(jí)電容器組。
超級(jí)電容器組最后一個(gè)單體上緊密疊加一片泡沫板4，其材質(zhì)為聚苯乙烯，密度為
O.5g/cm3，厚度為10_。并將其一起安裝固定在模塊箱體5內(nèi)。采用紫銅加工成圓形帶內(nèi)螺紋的輸出端子6，并進(jìn)行鍍鎳處理。采用多片50mm寬銅箔疊加組成的金屬軟帶連接到超級(jí)電容器組和輸出端子上，與超級(jí)電容器組的連接可采用螺絲緊固的方法，與輸出端子的連接可采用鉚釘鉚接的方式實(shí)現(xiàn)。加裝箱體蓋板等輔助部件后，完成48V160F啟動(dòng)型超級(jí)電容器模塊的制作。采用交流阻抗儀，IOOOHz頻率檢測(cè)模塊內(nèi)阻，測(cè)試結(jié)果顯示模塊內(nèi)阻為7. 9πιΩ。本實(shí)用新型有效降低了超級(jí)電容器模塊內(nèi)阻，具有優(yōu)良的大電流放電性能，瞬間放電電流可達(dá)2000Α以上。本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種啟動(dòng)型超級(jí)電容器模塊，包括模塊箱體、超級(jí)電容器單體和輸出端子，其特征是所述超級(jí)電容器單體為軟包裝單體，該單體焊接并聯(lián)后再串聯(lián)成超級(jí)電容器組，超級(jí)電容器組中最后一塊單體與模塊箱體之間放置泡沫板，超級(jí)電容器組與輸出端子之間由金屬軟帶連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的啟動(dòng)型超級(jí)電容器模塊，其特征在于所述超級(jí)電容器單體由連接片或超聲波焊接串聯(lián)成超級(jí)電容器組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的啟動(dòng)型超級(jí)電容器模塊，其特征在于所述連接片為上下兩片金屬板，將超級(jí)電容器單體的極耳夾在中間，由螺絲緊固。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的啟動(dòng)型超級(jí)電容器模塊，其特征在于所述超級(jí)電容器單體上下出極耳，極耳為金屬招片，密度為20 100mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的啟動(dòng)型超級(jí)電容器模塊，其特征在于所述泡沫板為聚乙烯或聚苯乙烯材質(zhì)，密度為O. 2 O. 6g/cm3,厚度為I 30mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的啟動(dòng)型超級(jí)電容器模塊，其特征在于所述金屬軟帶為多層金屬片軟帶或金屬絲編織軟帶。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種啟動(dòng)型超級(jí)電容器模塊，將軟包裝超級(jí)電容器單體并聯(lián)后，再采用連接片或超聲波焊接串聯(lián)成超級(jí)電容器組,并在一側(cè)疊加泡沫板，輸出端子與超級(jí)電容器組采用金屬軟帶連接。所述單體的極耳為金屬鋁片，寬度為20～100mm，極耳位置為上下出極耳。本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)靈活、制作簡(jiǎn)單、自由組合方便等優(yōu)點(diǎn)；模塊產(chǎn)品內(nèi)阻低，產(chǎn)品耐振動(dòng)性好，滿足機(jī)車啟動(dòng)、電動(dòng)汽車等大電流使用要求。
文檔編號(hào)H01G11/82GK202905479SQ20122053262
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者蘇迎東, 熊廷玉, 楊叢利, 張華 , 許謙 申請(qǐng)人:雙登集團(tuán)股份有限公司