[實用新型]一種超級電容模組結構

有效

• 申請號: 201720451404.1
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN206711772U
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 劉強;俞豐仕;陳遠華;荀海波;吳育華
• 申請（專利權）人: 思源電氣股份有限公司
• 主分類號: H01G11/10
• 分類號: H01G11/10;H01G11/72;H01G11/18;H01G11/14;H01G11/76
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務所(普通合伙)31293
• 代理人: 李明潔

技術領域

本實用新型涉及超級電容領域，尤其涉及一種超級電容模組結構。

背景技術

傳統的超級電容器模組內部各模塊功能分離，結構復雜。外殼和蓋模塊起安裝固定作用，內部單體間由母排串聯連接，均壓和保護單元連接在超級電容器單體兩個端子之間，電壓監控單元從模組的頂部引出。連接好的超級電容器組裝配到外殼中，外殼與電容器組間設置一層絕緣材料，對電容器組合外殼進行電氣隔離。具有如下幾個方面的不足之處：

1、超級電容器模組采用分步安裝方式，先安裝單體間的母排，再安裝均壓保護模塊，然后把連接好的電容器組組裝到箱殼中，箱殼需預先安裝絕緣隔離件。這種安裝方式方式非常繁瑣，多個位置都需要人工操作，容易出錯。

2、每兩串超級電容器單體共用一個均壓保護單元，每個均壓保護單元集成到一個PCB板上，均壓保護單元需在單體串聯焊接結束后再安裝到電容器單體的端子上，電路結構復雜，安裝不便。

3、超級電容器產生的熱量經母排與外殼間空氣傳熱給外殼，這種傳熱方式的熱傳導性能差，產品溫升高，存在安全隱患。

4、超級電容器模組內部需要設計專用的固定裝置，用于限制內部單體的移動，避免振動時超級電容器單體與母排松開，安裝時繁瑣程度進一步提高。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種超級電容模組結構，該結構不僅安裝快捷方便，并且結構簡單可靠，產品散熱性能良好。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種超級電容模組結構，其特征在于：包括多個平行布置的超級電容器單體、分別固裝于超級電容器單體兩端的兩片疊層母排和用于保護監控模組內所有超級電容器單體的保護監控電路；

疊層母排包括多層疊置、一體成型的至少一個母排層，框架層，多個絕緣膜層以及保護監控電路引出線，其中：

單個母排層包括至少一段母排，單段母排上設有至少一個用于電連接超級電容器單體端子的接口；母排之間電氣相互隔離；兩片疊層母排中的母排將該超級電容模組內的所有超級電容器單體串聯和/或并聯；其中兩段母排上還設有進出線接口；

單段母排與一條獨立的保護監控電路引出線的一端電連接，所有保護監控電路引出線的另一端與保護監控電路電連接，保護監控電路同時對超級電容模組內的所有超級電容器單體進行保護監控；

框架層上對應母排層的接口位置，開設框架層超級電容器單體安裝孔，開設位置與母排上安裝孔位置重疊，孔徑大于母排上接口孔徑，用于超級電容器單體與母排的連接；框架層上還設有用于將超級電容模組裝配到機車、儲能柜柜體等設備上的模組安裝接口；

絕緣膜層粘附于不同母排層之間、母排層與框架層之間以及母排層和框架層的外表面上，對母排層、框架層進行電氣隔離；對應母排層上的接口位置，絕緣膜層上開設絕緣膜層超級電容器單體安裝孔，其開設位置與母排上接口、框架層上框架層超級電容器單體安裝孔位置重疊；

絕緣膜層超級電容器單體安裝孔孔徑大于等于接口孔徑，小于框架層超級電容器單體安裝孔孔徑，孔徑介于兩者之間，對兩者進行電氣隔離。

本結構的疊層母排一體成型，避免現場安裝時繁瑣的人工操作：疊層母排集成了母排、框架、對地絕緣支撐、保護和監控電路連接線引出的功能；母排層與安裝框架(即框架層)復合，母排層起串、并聯超級電容器單體的作用，框架起整體結構支撐、固定超級電容器單體的作用；母排層包含了超級電容器模組的進、出線接口，以及超級電容器單體間串、并聯用母排段，母排為分段結構，母排段間電氣相互隔離；每一段母排提供至少一個接口，用于電連接超級電容器單體的端子。

進一步的，所述母排與保護監控電路引出線直接與絕緣膜層粘接固定，或者，為便于裝配，母排與保護監控電路引出線可以先固定在固體絕緣板或者PCB板上，再與絕緣膜層粘接固定。

再進一步，所述絕緣膜層為PET絕緣膜層、PVF絕緣膜層、NOMEX絕緣膜層、PI絕緣膜層或其它兼具電氣隔離性能及良好導熱性能的聚合物絕緣膜層。

再進一步，所述絕緣膜層表面附膠，通過熱壓或其它工藝粘接于母排層、框架層以及保護監控電路引出線上，起到不同層間電氣隔離作用，位于最外層的絕緣膜層同時還兼具密封、增強熱輻射作用。