超级电容器模组的制作方法

1.本实用新型涉及超级电容器技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种超级电容器模组。


背景技术：

2.超级电容器在充放电过程中，电解液中的离子在电极/电解液界面进行可逆吸附与脱附，并在界面形成双电层从而储能，具有高功率、长寿命以及快速充放电特性，可广泛应用于轨道交通、国防军事、汽车电子及储能发电等领域。由于超级电容器单体的容量很难达到千法级以上，因此，通常需要通过将多个超级电容器单体进行并联组合成超级电容器模组才能达到较高工作容量，超级电容器模组的诞生弥补了铅酸电池的缺陷，与电化学电池相比较而言，其虽然具有功率密度大及快速充放电的特性，但如果长时间反复快速充放电，由于工作强度大，超级电容器单体会产生大量的热，这些热量若不能及时散出会损害超级电容器单体，使模组整体一致性变差，严重会有电路被烧毁的危险，故使用超级电容器模组时，散热对其长时间运行十分重要。当超级电容器单体被连接成模组时，虽然连接件对其有固定作用，但运输或者受到不良外力撞击时，超级电容器单体之间会发生撞击震动，导致连接点出现松动，从而使超级电容器单体内阻急剧增加，进而产生大量热量，严重时甚至会有爆开漏液的危险，故单体的固定及减震措施也很重要。另外，超级电容器单体并联优势在于各个分支相互之间不受影响，但出于对与模组串联器件的保护，为了防止模组电流过大的现象出现，对各个单体的电流一致性要求比较严格。若长时间工作单体很可能出现内阻不一致的现象，或者某个单体短路，此时整个模组输出电流会严重影响整个电路的正常运行，电流过大还会损害其他器件。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
4.本实用新型还有一个目的是提供一种超级电容器模组，其牢固、防震、散热性好。
5.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种超级电容器模组，包括超级电容器模组外壳、安装板、以及超级电容器模组主体，所述超级电容器模组外壳为一端开口的矩形筒状结构，所述安装板可拆卸的设置在超级电容器模组外壳的开口端，所述超级电容器模组外壳内相对的两侧壁上对称设置有一对固定凸槽，所述超级电容器模组外壳内还设置有一隔板，所述隔板的两端可拆卸的固定在两个固定凸槽上，所述超级电容器模组主体安装在隔板下，所述隔板的上表面固定安装有多个与超级电容器模组主体连接的控制器。
6.优选的是，所述超级电容器模组主体包括多个平行排列的小模组，每个小模组包括排列成一排的多个超级电容器单体，其中多个超级电容器单体的正极排列安装在第一横向连接座上，多个超级电容器单体的负极排列安装在第二横向连接座上，多个小模组的第一横向连接座的一端并联安装在第一纵向连接座上，多个小模组的第二横向连接座的一端
并联安装在第二纵向连接座上。
7.优选的是，所述第一纵向连接座上设置有多个正极引出端分别与多个小模组对应，所述第二纵向连接座上设置有多个负极引出端分别与多个小模组对应，所述隔板上设置有多个正极接线端和多个负极接线端分别与多个正极引出端、多个负极引出端对应连接，任一小模组上连接的正极引出端和负极引出端与任一控制器串联。
8.优选的是，每个超级电容器单体的正极与第一横向连接座、每个超级电容器单体的负极与第二横向连接座、第一横向连接座与第一纵向连接座、以及第二横向连接座与第二纵向连接座之间均通过螺母进行固定连接，且每个螺母下均设置有垫片。
9.优选的是，所述超级电容器模组外壳的外侧壁设置有正极端口和负极端口，所述正极端口和负极端口通过导线与多个控制器并联。
10.优选的是，所述超级电容器模组外壳的内壁、安装板的内侧和两个固定凸槽上均涂覆有导热绝缘胶。
11.优选的是，所述超级电容器模组主体内多个超级电容器单体之间的空隙灌封有耐高温高湿的弹性树脂。
12.优选的是，所述超级电容器模组外壳的侧壁上开设有多个散热孔，散热孔外周安装有散热网。
13.优选的是，所述安装板的四个顶角处均开设有螺栓孔，所述超级电容器模组外壳内设置有四个与螺栓孔一一对应的定位孔，任一相对应的螺栓孔和定位孔内旋接固定螺栓。
14.本实用新型至少包括以下有益效果：
15.第一、本实用新型中超级电容器模组主体采用并联方式，大大提高了超级电容器的使用容量，避免了超级电容器单体之间发生不均压的现象；
16.第二、超级电容器模组主体串联有控制器，避免超级电容器模组长期使用后出现单体间内阻不一致从而导致的电流输出过大，防止对其串联的其他电子器件产生冲击；
17.第三、超级电容器单体之间的空隙处填充耐高温高湿的弹性树脂，一方面提高超级电容器模组内部的结构稳定性，另一方面达到减震的作用；
18.第四、本实用新型在超级电容器模组外壳的侧壁设置多个细小的散热孔，便于超级电容器模组主体内产生的热量散出，起到及时散热的目的；
19.第五、本实用新型在超级电容器模组主体内设置有隔板，便于固定安装控制器，避免因控制器安装不稳定而导致线路松动，同时控制器与超级电容器模组主体分隔在隔板两侧，便于超级电容器模组主体散热，减少热量对控制器产生影响，保证超级电容器模组的正常工作；
20.第六、本实用新型将多个控制器固定安装在隔板上，超级电容器模组主体安装在隔板下，隔板上的多个正极接线端和负极接线端分别与第一纵向连接座上的多个正极引出端、第二纵向连接座上的多个负极引出端一一对应连接，避免线路杂乱。
21.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
22.图1为本实用新型一种技术方案的结构示意图；
23.图2为本实用新型一种技术方案中超级电容器模组外壳的结构示意图；
24.图3为本实用新型一种技术方案中超级电容器模组主体的结构示意图；
25.其中，1为超级电容器模组外壳，2为安装板，3为超级电容器模组主体，4为隔板，5为控制器，6为超级电容器单体，11为固定凸槽，12为正极端口，13为负极端口，14为散热孔，15为定位孔，21为螺栓孔，31为第一横向连接座，32为第二横向连接座，33为第一纵向连接座，34为第二纵向连接座，35为螺母，36为垫片，41为正极接线端，42为负极接线端。
具体实施方式
26.下面结合附图及具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
27.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
28.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.在其中一种技术方案中，如图1～3所示，本实用新型提供一种超级电容器模组，包括超级电容器模组外壳1、安装板2、以及超级电容器模组主体3，所述超级电容器模组外壳1为一端开口的矩形筒状结构，所述安装板2可拆卸的设置在超级电容器模组外壳1的开口端，所述超级电容器模组外壳1内相对的两侧壁上对称设置有一对固定凸槽11，所述超级电容器模组外壳1内还设置有一隔板4，所述隔板4的两端可拆卸的固定在两个固定凸槽11上，所述超级电容器模组主体3安装在隔板4下，所述隔板4的上表面固定安装有多个与超级电容器模组主体3连接的控制器5。
30.本技术方案中提供的超级电容器模组，设置有超级电容器模组外壳1，所述超级电容器模组外壳1为一端开口一端封闭的矩形筒状结构，其开口端可拆卸安装有安装板2，所述超级电容器模组外壳1内左右两个相对的侧壁上设置有两条平行的固定凸槽11，所述固定凸槽11沿开口端向封闭端延伸，所述超级电容器模组外壳1内设置有隔板4，所述隔板4的长度和宽度均略小于超级电容器模组外壳1内的长度和宽度，所述隔板4的左右两端搭接在两个固定凸槽11上并通过多个螺栓进行固定，所述超级电容器模组外壳1内隔板4下方活动安装有超级电容器模组主体3，隔板4的上表面固定安装有多个控制器5，多个控制器5与超级电容器模组主体3通过导线电连接。使用时将超级电容器模组主体3通过热熔胶初步固定在超级电容器模组外壳1内隔板4下方的空间内，再将超级电容器模组主体3内的空隙用树
脂灌封，控制器5和超级电容器模组主体3之间通过导线连接，再将安装板2通过固定螺栓固定安装在超级电容器模组外壳1的开口端。本技术方案中超级电容器模组主体3与控制器5串联，避免超级电容器模组长期使用后出现单体间内阻不一致导致电流输出过大，而对串联的其他电子器材产生冲击，提高安全性；另外树脂灌封一方面可以增加模组内部结构的稳定性，另一方面达到减震的作用，防止产品在运输或收到不良外力时产生松动，致使产品内阻增加，影响正常使用。
31.在另一种技术方案中，如图1～3所示，所述超级电容器模组主体3包括多个平行排列的小模组，每个小模组包括排列成一排的多个超级电容器单体6，其中多个超级电容器单体6的正极排列安装在第一横向连接座31上，多个超级电容器单体6的负极排列安装在第二横向连接座32上，多个小模组的第一横向连接座31的一端并联安装在第一纵向连接座33上，多个小模组的第二横向连接座32的一端并联安装在第二纵向连接座34上。本技术方案中，所述超级电容器模组主体3由数个超级电容器单体6并联而成，超级电容器单体6通过螺母安装到横向连接座上，连接成小模组，并联好的小模组又通过螺母再次并联在纵向连接座上，控制器5与每个小模组串联，防止超级电容器模组长期使用后出现超级电容器单体6间内阻不一致而导致的电流输出过大，避免对串联的其他电子器件产生冲击。
32.在另一种技术方案中，如图1～3所示，所述第一纵向连接座33上设置有多个正极引出端分别与多个小模组对应，所述第二纵向连接座34上设置有多个负极引出端分别与多个小模组对应，所述隔板4上设置有多个正极接线端41和多个负极接线端42分别与多个正极引出端、多个负极引出端对应连接，任一小模组上连接的正极引出端和负极引出端与任一控制器5串联。本技术方案中，每个控制器5与一个小模组串联，两者之间用到导线连接，例如：小模组设置有四组分别为a、b、c、d组，第一横向连接座和第二横向连接座均有四组，第一纵向连接座上设置有a1、b1、c1、d1四个正极引出端，第二纵向连接座上设置有a2、b2、c2、d2四个负极引出端，所述隔板上设置有a3、b3、c3、d3四个正极接线端，以及a4、b4、c4、d4四个负极接线端，隔板设置a、b、c、d四个控制器，其中a1、b1、c1、d1四个正极引出端分别与a3、b3、c3、d3四个正极接线端一一对应连接，a2、b2、c2、d2四个负极引出端分别与a4、b4、c4、d4四个负极接线端一一对应连接，a、b、c、d四个控制器又分别与a3、b3、c3、d3四个正极接线端和a4、b4、c4、d4四个负极接线端一一对应串联，有效避免线路杂乱。
33.在另一种技术方案中，如图1～3所示，每个超级电容器单体6的正极与第一横向连接座31、每个超级电容器单体6的负极与第二横向连接座32、第一横向连接座31与第一纵向连接座33、以及第二横向连接座32与第二纵向连接座34之间均通过螺母35进行固定连接，且每个螺母下均设置有垫片36。本技术方案中，采用螺母35进行固定，方便拆卸，螺母35下设置垫片36，以此加固，防止螺母35松动，避免接触内阻增加。
34.在另一种技术方案中，如图1～3所示，所述超级电容器模组外壳1的外侧壁设置有正极端口12和负极端口13，所述正极端口12和负极端口13通过导线与多个控制器5并联。设置正极端口12和负极端口13，便于连接其他电子器件，方便实用。
35.在另一种技术方案中，如图1～3所示，所述超级电容器模组外壳1的内壁、安装板2的内侧和两个固定凸槽11上均涂覆有导热绝缘胶。本技术方案中，涂覆所述导热绝缘胶，加快散热的同时起到绝缘作用，避免短路。
36.在另一种技术方案中，如图1～3所示，所述超级电容器模组主体3内多个超级电容
器单体6之间的空隙灌封有耐高温高湿的弹性树脂。本技术方案中，超级电容器单体6之间用树脂灌封，一方面可以起到固定作用，另一方面由于该树脂本身具有一定的弹力，在超级电容器模组受到不良外力时，能起到一定的减震作用。
37.在另一种技术方案中，如图1～3所示，所述超级电容器模组外壳1的侧壁上开设有多个散热孔14，散热孔外周安装有散热网。本技术方案中，散热孔14为细小的孔，且数量多，使超级电容器模组内产生的热量及时散出。
38.在另一种技术方案中，如图1～3所示，所述安装板2的四个顶角处均开设有螺栓孔21，所述超级电容器模组外壳1内设置有四个与螺栓孔21一一对应的定位孔15，任一相对应的螺栓孔21和定位孔15内旋接固定螺栓。本技术方案中四个螺栓孔21设置在安装板2的四个顶角处，四个定位孔15设置在超级电容器模组外壳1开口端的四个角处，四个螺栓孔21和四个定位孔15一一对应，并穿设入固定螺栓，方便对安装板2进行拆装，操作方便。
39.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。