双电层电容器

技术领域

本发明涉及一种用于存储如电能等能量的双电层电容器。

背景技术

电池(Battery)、电容器(Capacitor)等是存储电能的代表性的能量存储装置。在这些电容器中，超级电容器(Ultra-Capacitor，UC)因具有较高的效率、半永久的寿命以及较快的充电放电特性，而作为能够改善作为二次电池的缺点的短循环和瞬间高电压的问题的能量存储装置来形成市场。

基于如上所述的优点，超级电容器不仅可以用作手机、平板PC、笔记本电脑等的移动设备的辅助电源，也可以广泛应用于需要大容量的电动汽车、混合动力汽车、太阳能电池用电源装置、夜间道路指示灯、不间断电源装置(UPS，Uninterrupted Power Supply)等的主电源或辅助电源。

图1和图2是示意性地示出现有技术的双电层电容器的图。

参照图1和图2，现有技术的双电层电容器实现为在第一外部接线端子2和第一接线端子结合部3插入于壳体4之后，通过在所述壳体4的外侧进行紧固加工来将所述第一接线端子结合部3结合于所述第一外部接线端子2。另外，现有技术的双电层电容器实现为在第二接线端子结合部7和第二外部接线端子6插入于所述壳体4之后，通过在所述壳体4的外侧进行紧固加工来结合所述第二接线端子结合部7和所述第二外部接线端子6。

如上所述，通过外侧处的紧固加工来将所述第一接线端子结合部3和所述第一外部接线端子2结合，因此在现有技术的双电层电容器中，会发生所述第一接线端子结合部3和所述第一外部接线端子2间的接触不良，并且存在所述第一接线端子结合部3和所述第一外部接线端子2间的结合力较弱的问题。

发明内容

发明所要解决的问题

本发明为了解决上述问题而提出，提供一种能够防止通过外侧处的紧固加工的结合引起的结合力降低的双电层电容器。

解决问题的技术方案

为了达成上述的问题，本发明可以包括如下的构成。

本发明的双电层电容器可以包括：裸电池；壳体，容纳所述裸电池；第一内部接线端子，配置于所述裸电池的上侧；第二内部接线端子，配置于所述裸电池的下侧；第一外部接线端子，结合于所述第一内部接线端子；以及结合部，配置于所述第一外部接线端子的下侧，并且支撑所述第一内部接线端子的边缘。

本发明的双电层电容器可以包括：裸电池；壳体，容纳所述裸电池；第一内部接线端子，配置于所述裸电池的上侧；第二内部接线端子，配置于所述裸电池的下侧；第一外部接线端子，结合于所述第一内部接线端子；以及熔接结合部，熔融结合所述第一内部接线端子的边缘和所述第一外部接线端子的下部。

发明效果

根据本发明，能够获得如下的效果。

本发明实现为能够强化第一内部接线端子和第一外部接线端子间的连接力和结合力。由此，本发明能够降低对第一内部接线端子和第一外部接线端子的等效串联电阻(ESR，Equivalent Serial Resistance)。因此，本发明可以具备提升的能量存储性能。

本发明能够在第一内部接线端子和第一外部接线端子在壳体的外部结合之后插入于壳体的内部，因此壳体无需用于结合第一内部接线端子和第一外部接线端子之间的作业空间。因此，本发明能够保持裸电池的大小且缩小壳体的大小，因此实现为具有更大能量密度。

附图说明

图1和图2是示意性地示出现有技术的双电层电容器的图。

图3是示意性地示出本发明的双电层电容器的图。

图4是图3中示出的双电层电容器的分离立体图。

图5是示出图3中示出的裸电池的一实施例的图。

图6是图3中B的放大图。

图7是用于说明图3中示出的第一内部接线端子与结合部结合的图。

图8是图3中C的放大图。

图9是用于说明图3中示出的第二内部接线端子与施压部结合的图。

图10是示出图3中示出的双电层电容器的另一实施例的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的双电层电容器的实施例。

参照图3，本发明的双电层电容器1用于存储电能。本发明的双电层电容器1可以包括裸电池10、壳体20、第一内部接线端子30、第二内部接线端子40、第一外部接线端子50以及结合部60。所述第一内部接线端子30和所述第二内部接线端子40可以包括于内部接线端子。所述第一外部接线端子50和第二外部接线端子可以包括于外部接线端子。此情况下，所述第二外部接线端子可以相当于所述壳体20。

参照图3至图5，所述裸电池10收纳于所述壳体20。所述裸电池10被称为电极元件，可以实现为超级电容器(Ultra-Capacitor，UC)。

所述裸电池10可以由第一电极100、具有与第一电极100相反的极性的第二电极120、以及配置于所述第一电极100和所述第二电极120之间并使所述第一电极100与所述第二电极120电分离的分离膜110(Separator)缠绕而形成。在一实施例中，如果所述第一电极100为阳极(+)，则所述第二电极120为阴极(-)。相反，如果所述第一电极100为阴极(-)，则所述第二电极120为阳极(+)。所述裸电池10可以通过以中心轴A为基准缠绕来实现。所述裸电池10的大小越大，本发明的双电层电容器1可以具有更大的存储容量。所述裸电池10可以通过以所述中心轴A为基准沿周向延伸来形成具有顶面和底面的圆柱形状。

所述裸电池10可以包括电极引线130。所述电极引线130可以从所述裸电池10的端部沿中心轴A方向引出。所述电极引线130可以分别与彼此面对的所述第一电极100和所述第二电极120连接。作为一实施例，所述电极引线130可以包括阴极引线和阳极引线。所述阴极引线可以与所述第一电极100和所述第二电极120中的任意一个连接，所述阳极引线与所述第一电极100和所述第二电极120中的另一个连接。所述电极引线130可以与所述第一内部接线端子30和所述第二内部接线端子40连接。所述电极引线130可以通过激光熔接来与所述第一内部接线端子30和所述第二内部接线端子40结合。

参照图3至图5，所述壳体20容纳所述裸电池10。所述裸电池10可以配置于所述壳体20的内部。所述壳体20整体上可以形成为内部为空的圆筒形状，但不限于此，只要能够容纳所述裸电池10也可以以其他方式形成。

所述壳体20可以包括底部200和侧壁部210。

所述底部200相当于所述壳体20的底面。所述底部200可以支撑收纳于所述壳体20的内部的裸电池10。

所述侧壁部210可以配置于所述底部200的边缘。所述底部200的边缘可以是指所述底部200的外侧面。所述侧壁部210可以相当于所述壳体20的侧面。如果在所述壳体20的内部收纳所述裸电池10，则所述侧壁部210可以配置为包围所述裸电池10的周缘。

参照图3至图5，所述第一内部接线端子30配置于所述裸电池10的上侧。所述第一内部接线端子30可以与所述裸电池10的上侧电连接。此情况下，所述第一内部接线端子30可以与所述裸电池10所具有的电极引线130接触。所述第一内部接线端子30也可以通过熔接来与所述裸电池10结合。所述第一内部接线端子30可以配置于所述壳体20的内部。

参照图3至图5，所述第二内部接线端子40配置于所述裸电池10的下侧。所述第二内部接线端子40可以与所述裸电池10的下侧电连接。此情况下，所述第二内部接线端子40可以与所述裸电池10所具有的电极引线130接触。所述第二内部接线端子40也可以通过熔接来与所述裸电池10结合。所述第二内部接线端子40可以配置于所述壳体20的内部。

参照图3至图5，所述第一外部接线端子50结合于所述第一内部接线端子30。所述第一外部接线端子50可以与所述第一内部接线端子30电连接。由此，所述第一外部接线端子50可以通过所述第一内部接线端子30来与所述裸电池10电连接。所述第一外部接线端子50可以结合于所述壳体20。所述第一外部接线端子50的一部分可以配置于所述壳体20的内部，剩余部分配置于所述壳体20的外部。所述第一外部接线端子50也可以全部配置于所述壳体20的内部。

参照图3至图6，所述结合部60配置于所述第一外部接线端子50的下侧。所述结合部60可以支撑所述第一内部接线端子30的边缘。由此，本发明的双电层电容器1能够获得如下的作用效果。

第一，本发明的双电层电容器1可以利用所述结合部60来牢固地支撑所述第一内部接线端子30的边缘，从而强化所述第一内部接线端子30和所述第一外部接线端子50间的连接力和结合力。因此，本发明的双电层电容器1能够降低对所述第一内部接线端子30和所述第一外部接线端子50的等效串联电阻(ESR，Equivalent Serial Resistance)。由此，本发明的双电层电容器1可以具备提升的能量存储性能。

第二，本发明的双电层电容器1可以通过所述结合部60来在所述第一内部接线端子30和所述第一外部接线端子50结合之后收纳于所述壳体20的内部。由此，本发明的双电层电容器1能够提高将所述第一内部接线端子30和所述第一外部接线端子50结合作业容易性。另外，本发明的双电层电容器1可以通过所述结合部60来使所述第一内部接线端子30和所述第一外部接线端子50在所述壳体20的外部结合，因此所述壳体20中无需用于结合所述第一内部接线端子30和所述第一外部接线端子50之间的作业空间。因此，本发明的双电层电容器1能够保持所述裸电池10的大小的同时缩小所述壳体20的大小，因此实现为具有更大的能量密度。

所述结合部60可以从所述第一外部接线端子50的底面朝下侧方向凸出。所述下侧方向是从所述裸电池的上侧朝向所述裸电池的下侧的方向。所述结合部60可以配置为包围所述第一内部接线端子30的边缘。所述第一内部接线端子30的边缘可以包括以朝向所述壳体20的内周面的方式配置的所述第一内部接线端子30的外侧面以及从所述第一内部接线端子30的外侧面向内侧方向隔开规定距离的部分。所述结合部60可以配置于所述壳体20的内部。

参照图2至图7，所述结合部60可以包括所述第一凸出部600和所述第二凸出部610。

所述第一凸出部600从所述第一外部接线端子50的底面向所述裸电池10侧凸出。所述第一凸出部600可以向所述下侧方向凸出。所述第一凸出部600可以与所述第一内部接线端子30的外侧面接触。

所述第二凸出部610从所述第一凸出部600凸出。所述第二凸出部610可以从所述第一凸出部600向所述第一内部接线端子30侧凸出。由此，所述第二凸出部610可以支撑所述第一内部接线端子30的边缘。此情况下，所述第二凸出部610可以支撑所述第一内部接线端子30的边缘的底面。如上所述，本发明的双电层电容器1实现为利用所述第二凸出部610来牢固地支撑所述第一内部接线端子30。此情况下，所述第一内部接线端子30的边缘可以被所述第一外部接线端子50的底面、所述第一凸出部600的内侧面、所述第二凸出部610的顶面包围并固定。即，所述第一内部接线端子30的边缘可以插入到所述第一外部接线端子50和所述第二凸出部610的之间。

另一方面，所述第一内部接线端子30可以包括第一板300、延伸部310以及插入部320。所述第一板300结合于所述裸电池10。所述延伸部310配置于所述第一板300的边缘。所述第一板300的边缘可以指所述第一板300的外侧面。所述延伸部310可以从所述第一板300的边缘向所述第一外部接线端子50侧凸出。即，所述延伸部310可以从所述第一板300的边缘朝上侧方向凸出。所述插入部320从所述延伸部310向所述壳体20的内周面侧凸出。由此，所述插入部320可以插入于所述结合部60。此情况下，所述插入部320可以插入到所述第一外部接线端子50和所述第二凸出部610的之间。因此，所述第一内部接线端子30可以利用所述插入部320插入于所述结合部60的结构来牢固地支撑于所述结合部60。

所述第二凸出部610可以从所述第一凸出部600的下端朝所述中心轴A弯曲而形成。此情况下，所述结合部60和所述第一内部接线端子30可以通过如下的过程来结合。

如图7的上侧所示，在所述第一内部接线端子30和所述结合部60结合之前，所述结合部60可以从所述第一外部接线端子50的底面朝所述下侧方向凸出。在所述第一内部接线端子30插入到所述结合部60的内侧的状态下，如图7的下侧所示，所述结合部60的一部分可以通过敛缝(Caulking)来弯曲。由此，所述第一内部接线端子30的插入部320可以插入于所述结合部60，从而被所述结合部60牢固地支撑。此情况下，所述结合部60可以包围并固定所述第一内部接线端子30的插入部320。另一方面，通过所述敛缝来弯曲，使得支撑所述第一内部接线端子30的底面的部分可以相当于所述第二凸出部610。

所述结合部60可以形成为具有0.2mm以上3mm以下的厚度。如上所述，即使所述结合部60形成为较薄的厚度，本发明的双电层电容器1也可以利用所述第一内部接线端子30插入于所述结合部60的结构来牢固地支撑所述第一内部接线端子30。因此，由于本发明的双电层电容器1能够缩小所述结合部60在所述壳体20的内部所占空间的大小，因此能够保持所述裸电池10的大小的同时进一步缩小所述壳体20的大小，从而实现为具有更大的能量密度。

参照图2至图7，本发明的双电层电容器1可以包括绝缘部70。

所述绝缘部70配置于所述第一外部接线端子50的边缘。所述绝缘部70的边缘可以包括以朝向所述壳体20的内周面的方式配置的所述绝缘部70的外侧面以及从所述绝缘部70的外侧面向内侧方向隔开规定距离的部分。所述绝缘部70可以配置于所述壳体20的内部。所述绝缘部70可以配置于所述第一外部接线端子50的边缘和所述壳体20之间，从而将所述第一外部接线端子50和所述壳体20绝缘。所述绝缘部70可以包围所述第一外部接线端子50的顶面、侧面以及底面。

在具有所述绝缘部70的情况下，所述壳体20可以包括凸部230。所述凸部230向所述第一内部接线端子30侧凸出。所述凸部230可以支撑所述绝缘部70并通过所述绝缘部70来支撑所述第一外部接线端子50。由此，本发明的双电层电容器1不仅可以利用所述凸部230来牢固地支撑所述绝缘部70，使得所述绝缘部70保持将所述第一外部接线端子50和所述壳体20绝缘的状态，而且可以牢固地支撑所述第一外部接线端子50，使得所述第一外部接线端子50和所述第一内部接线端子30保持结合的状态。所述凸部230可以配置于所述绝缘部70的下侧。

在具有所述绝缘部70的情况下，所述壳体20可以包括卷曲部240。所述卷曲部240可以从所述壳体20的上端朝所述第一外部接线端子50的顶面弯曲。所述卷曲部240可以形成为具有规定的曲率。

所述绝缘部70可以包括第一绝缘部700和第二绝缘部710。

所述第一绝缘部700配置于所述第一外部接线端子50的边缘。所述第一绝缘部700可以与所述第一外部接线端子50的侧面、顶面以及底面接触。所述第一绝缘部700可以支撑于所述凸部230。所述结合部60可以配置于所述第一绝缘部700和所述插入部320的之间。

所述第二绝缘部710可以配置于所述第一外部接线端子50和所述第一绝缘部700的上侧。所述第二绝缘部710的一部分可以插入于所述卷曲部240。由此，所述第二绝缘部710可以支撑于所述卷曲部240。此情况下，所述绝缘部70由于上部支撑于所述卷曲部240且下部支撑于所述凸部230，因此可以进一步牢固地支撑于所述壳体20。

在此，本发明的双电层电容器1可以实现为增大对所述第二内部接线端子40的结合力。为此，所述第二内部接线端子40和所述壳体20可以实现为如下。

参照图2至图9，所述第二内部接线端子40可以实现为与所述壳体20的内侧过盈配合。由此，所述第二内部接线端子40可以容易地结合于所述壳体20并且牢固地固定于所述壳体20。另外，本发明的双电层电容器1可以利用过盈配合来增大对所述第二内部接线端子40的结合力，因此能够强化所述第二内部接线端子40和所述第二外部接线端子间的连接力和结合力。因此，本发明的双电层电容器1可以减少对所述第二内部接线端子40和所述第二外部接线端子的等效串联电阻(ESR)。由此，本发明的双电层电容器1可以具备提升的能量存储性能。

所述第二内部接线端子40可以包括第二板400、过盈配合部410以及壳体接触部420。

所述第二板400配置为面向所述裸电池10的底面。所述第二板400可以通过熔接来与所述裸电池10所具有的电极引线130结合。

所述过盈配合部410配置于所述第二板400的边缘。所述第二板400的边缘可以包括以朝向所述壳体20的内周面的方式配置的所述第二板400的外侧面以及从所述第二板400的外侧面向内侧方向隔开规定距离的部分。所述过盈配合部410可以与所述壳体20过盈配合。所述过盈配合部410和所述第二板400也可以形成为一体。

所述壳体接触部420结合于所述过盈配合部410。所述壳体接触部420可以从所述过盈配合部410朝所述中心轴A凸出。所述壳体接触部420可以与所述壳体20接触。此情况下，所述壳体接触部420可以与所述壳体20的底部200面接触。因此，所述壳体20和所述第二内部接线端子40可以电连接。此情况下，所述壳体20可以用作所述第二外部接线端子。外部凸出部250可以配置于所述底部200的下部。外部凸出部250从所述底部200的底面凸出。外部凸出部250可以与汇流条(Busbar，未图示)结合。另一方面，绝缘部(未图示)也可以介于所述裸电池10的下端和所述壳体20的之间。

所述壳体接触部420、所述过盈配合部410以及所述第二板400也可以形成为一体。此情况下，所述过盈配合部410可以从所述第二板400的边缘向所述壳体接触部420弯曲而形成。由此，在所述第二内部接线端子40与所述壳体20的内侧过盈配合的过程中，所述过盈配合部410和所述壳体接触部420实现为通过施加压力来变形。因此，本发明的双电层电容器1能够将所述第二内部接线端子40牢固地结合于所述壳体20且能够提高将所述第二内部接线端子40结合于所述壳体20的作业容易性。所述第二板400、所述过盈配合部410以及所述壳体接触部420可以由一体形成的金属材质实现。

参照图2至图9，所述壳体20可以包括施压部220。

所述施压部220配置于所述侧壁部210的下部。所述施压部220可以从所述侧壁部210的内周面凸出。由此，如果所述第二内部接线端子40插入于所述壳体20的内部，则所述施压部220可以对所述第二内部接线端子40施压并牢固地固定。

所述施压部220可以包括倾斜部221和固定部222。

所述倾斜部221形成为从所述侧壁部210的内周面凸出的长度随着向所述下侧方向延伸而增大。所述倾斜部221的内径可以形成为其大小随着向所述下侧方向延伸而减小。由此，所述倾斜部221可以实现为增大用于将所述第二内部接线端子40插入于所述壳体20的内部的入口面积，因此能够提高将所述第二内部接线端子40插入于所述壳体20的内部的作业容易性。另外，由于所述倾斜部221可以实现为随着所述第二内部接线端子40插入于所述壳体20的内部而与所述壳体20的内部逐渐过盈配合，因此能够提高将所述第二内部接线端子40与所述壳体20的内部过盈配合的作业容易性。所述倾斜部221可以配置于所述固定部222的上侧。

所述固定部222配置于所述倾斜部221和所述底部200的之间。所述固定部222可以对所述第二内部接线端子40施压并固定。此情况下，所述第二内部接线端子40可以通过所述固定部222来与所述壳体20的内侧过盈配合。所述固定部222可以形成为从所述侧壁部210的内周面凸出的长度随着向所述下侧方向延伸而恒定。如图9的上侧所示，所述第二内部接线端子40插入于所述壳体20的内部并逐渐与所述倾斜部221过盈配合之后，如图9的下侧所示，所述第二内部接线端子40最终与所述固定部222过盈配合。

参照图2至图10，本发明的变形实施例的双电层电容器1可以包括熔接结合部80(图10中示出)。

所述熔接结合部80将所述第一内部接线端子30的边缘和所述第一外部接线端子50的下部熔融结合。通过具有所述熔接结合部80，本发明的双电层电容器1能够获得如下的作用效果。

第一，本发明的双电层电容器1可以利用所述熔接结合部80来强化所述第一内部接线端子30和所述第一外部接线端子50间的连接力和结合力。由此，本发明的双电层电容器1能够降低对所述第一内部接线端子30和所述第一外部接线端子50的等效串联电阻(ESR)。因此，本发明的双电层电容器1可以具备提升的能量存储性能。

第二，在本发明的双电层电容器1中，所述第一内部接线端子30和所述第一外部接线端子50在所述壳体20的外部通过所述熔接结合部80结合之后收纳于所述壳体20的内部。由此，本发明的双电层电容器1的所述壳体20无需用于结合所述第一内部接线端子30和所述第一外部接线端子50之间的作业空间。因此，本发明的双电层电容器1能够保持所述裸电池10的大小的同时缩小所述壳体20的大小，因此可以实现为具有更大的能量密度。

如图10的上侧所示，在所述插入部320和结合部60彼此接触的状态下，可以通过熔接来熔融所述插入部320和所述第一外部接线端子50，如图10所示，从而形成将所述第一内部接线端子30和所述第一外部接线端子50结合的所述熔接结合部80。所述插入部320和所述第一外部接线端子50可以被超声波、激光等熔接。可以通过熔融所述插入部320的整体和所述第一外部接线端子50的一部分来形成所述熔接结合部80。也可以通过熔融所述插入部320和所述第一外部接线端子50的一部分来形成所述熔接结合部80。在此情况下，所述熔接结合部80可以配置于所述插入部320和所述第一外部接线端子50的之间。所述结合部60也可以与所述插入部320熔融结合。

以上说明的本发明并非受限于前述的实施例和附图，本发明所属技术领域的普通技术人员可以清楚地理解在不脱离本发明的技术思想的范围内能够进行各种置换、变形以及变更。