CN106663533B - 散热特性得到改进的能量存储装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种散热特性得到改进的能量存储装置。本发明的能量存储装置，包括：单元组件，至少由两个以上的圆筒形能量存储单元串联而形成；壳体，通过具备与上述能量存储单元的外侧面对应的形状的容置部，容置上述单元组件；以及散热垫，设置于上述单元组件的能量存储单元的外侧面和上述容置部的内侧面之间，上述壳体至少包括两个以上壳体块，通过上述壳体块的结合形成上述收容部。

Description

散热特性得到改进的能量存储装置
技术领域
本发明涉及一种能量存储装置，尤其，涉及一种散热特性得到改进的能量存储装置。
本申请基于申请号为10-2014-0107939、申请日为2014年8月19日的韩国专利申请提出，并要求该韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部内容在此引入本申请作为参考。
另外，本申请基于申请号为10-2014-0179732、申请日为2014年12月12日的韩国专利申请提出，并要求该韩国专利申请的优先权，该专利申请的说明书以及附图公开的全部内容在此引入本申请作为参考。
另外，本申请基于申请号为10-2015-0086880、申请日为2015年6月18日的韩国专利申请提出，并要求该韩国专利申请的优先权，该专利申请的说明书以及附图公开的全部内容在此引入本申请作为参考。
背景技术
通常，超大容量电容器(Ultra Capacitor)也称作超级电容器(SuperCapacitor)，是一种特性介于电解电容器与二次电池之间的能量存储装置。由于超级电容器具有高效率、半永久性寿命的特性，因此能够与二次电池并用，也是能够替代二次电池的下一代电能存储装置。
相对于不易维护且要求使用寿命长的应用中，可将超级电容器用作蓄电池的替代品。超级电容器具有快速充放电的特性，由此，可作为手机、笔记本电脑、PDA等移动通信信息装置的辅助电源。另外，非常适合作为要求高容量的电动车、夜间道路指示灯、UPS(Uninterrupted Power Supply，不间断电源)等的主电源或者辅助电源。
在适用这种超级电容器时，为了作为高电压用电池来使用，需要几千法拉(Farad)或者几百伏特的高电压模块(Module)。高电压模块，可通过连接所需数量的多个超级电容器，并连接于壳体的内部而构成。
图1是表示以往技术中的超级电容器模块的构成的图。
如图1所示，以往技术中的超级电容器模块，包括：超级电容器阵列10；壳体20，容置超级电容器阵列10；以及罩30、40，覆盖壳体20的上下面入口。超级电容器阵列10是，通过由主栅线11连接多个超级电容器的多个电极终端，且通过螺母结合而构成。
通过驱动多个超级电容器，超级电容器模块能够提高存储能量的特性。然而，驱动超级电容器模块时产生的热量也急剧上升，从而会降低超级电容器模块的可靠性或者稳定性。
根据如上所述的以往技术中的超级电容器模块，主要通过作为连接相邻的超级电容器的连接部件的主栅线11和覆盖壳体20的上下面的金属材质罩30、40来进行散热。然而，为了减轻超级电容器模块的重量并降低制造单价，壳体20的侧面由合成树脂制作成板状，因此，与超级电容器的接触面积小，几乎不能散热。
另外，根据如上所述的以往技术，超级电容器可主要通过主栅线11进行散热，但由于主栅线11的散热面积窄，因此，无法有效地进行散热，从而存在随着壳体内部温度的上升，使超级电容器的寿命缩短的问题点。
(专利文献1)韩国授权专利第10-1341474号(2013.12.13公告)
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于，提供一种在将如超级电容器等的能量存储单元容置于壳体时，通过接触面积大的壳体侧面进行散热，提高了散热特性的能量存储装置。
通过以下说明，能够理解本发明的其他目的以及优点，并通过本发明的实施例会更加清晰地了解。另外，能够容易看出，本发明的目的以及优点能够通过权利要求所述范围内的手段以及组合实现。
解决问题的技术方案
为了达成如上所述的目的，根据本发明的一方面的能量存储装置，包括：单元组件，至少由两个以上的圆筒形能量存储单元串联而形成；壳体，通过具备与上述能量存储单元的外侧面对应的形状的容置部，容置上述单元组件；以及散热垫，设置于上述单元组件的能量存储单元的外侧面和上述容置部的内侧面之间，
上述壳体至少包括两个以上的壳体块，通过结合上述壳体块形成上述容置部。
与上述散热垫接触的上述能量存储单元的中心角，可为30度至60度。
上述容置部形成的弧(arc)的长度，可以是上述散热垫的长度以上。
上述散热垫具有弹性，上述容置部和上述能量存储单元之间的间隙可小于压缩之前的上述散热垫的厚度，且大于上述能量存储单元之间的直径公差。
上述散热垫可附着于上述能量存储单元。
上述散热垫可为导热填料。
上述散热垫的一侧面可具备附着层。
上述能量存储单元可为超级电容器。
上述壳体块可包括：多个凸出部，具有与上述能量存储单元的外侧形状相同的弧(arc)形；凸出部的连接部，连接上述多个凸出部；以及凹陷部，形成于上述凸出部和上述凸出部的连接部之间。
在上述凹陷部上，可垂直凸出地形成有至少有一个以上的散热板。
上述壳体块，可为“L”形或者“匚”形中的任意一个。
当上述壳体块为“L”形时，上述多个凸出部的最外侧凸出部中的一个，以能够延续凸出部弧(arc)形的方式连接。
上述壳体块还可以包括，壳体块连接部，从上述最外廓凸出部中的一个延长并向上述壳体块的长度方向弯折。
当上述壳体块为“匚”形时，上述多个凸出部中最外廓的多个凸出部，以能够延续凸出部的弧(arc)形的方式连接。
上述壳体块还可以包括壳体块连接部，分别从上述多个最外廓凸出部延长并向上述壳体块的长度方向弯折。
上述凸出部的连接部可形成有螺纹孔(TAP)，用于固定罩体。
从上述散热垫的末端部位，上述能量存储单元和上述壳体之间的距离渐远，从而能够绝缘上述能量存储单元和上述壳体。
上述能量存储单元的外面还可以形成有绝缘膜。
发明效果
根据本发明，不仅通过如螺母以及主栅线等的连接部件进行散热，还通过将散热垫设置于壳体和能量存储单元之间，增大接触面积，从而提高散热特性。
根据本发明，通过多个壳体块的结合制造容置多个能量存储单元的壳体，能够容易地设置上述散热垫，节减制造上述壳体的制造费用。
根据本发明，在提高散热特性的同时，使能量存储装置的产品质量最优化。
根据本发明中，通过从散热垫的两终端开始，使能量存储单元和壳体之间的距离渐远，自然地绝缘了壳体和能量存储单元，从而提高了产品的稳定性。
附图说明
本说明书的附图示例了本发明的优选实施例，与后述的发明的详细说明一同，起到进一步理解本发明的技术思想的作用，因此，本发明不能解释为仅限定于附图中所记载的事项。
图1是表示以往技术的能量存储装置模块的图。
图2是表示本发明一实施例的能量存储装置的构成的图。
图3是表示本发明的另一实施例的能量存储单元之间连接的图。
图4是表示图2的Ⅱ-Ⅱ'线剖面的剖视图。
图5是表示本发明一实施例的壳体块的构成的图。
图6是表示本发明另一实施例的壳体块的构成示意图。
图7是根据本发明一实施例的散热垫和能量存储单元接触时的中心角的图。
图8是将本发明一实施例的散热垫和能量存储单元的接触形状、散热效率以及产品质量根据角度表示的图。
图9是表示本发明一实施例的散热效率以及产品质量随接触角变化的曲线图。
图10是图2的A部分的放大图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的优选实施例。在此之前需要说明的是，应当基于发明人为了以最佳的方法说明自己的发明，能够适当地定义用语概念的原则，以符合本发明技术思想的意思和概念，解释本说明书以及权利要求中使用的用语或者单词。因此，本说明书记载的实施例和附图中图示的构成，仅为本发明最优选的实施例，不代表本发明所有的技术思想，应当理解为，在申请本发明时，存在能够替代这些的均等物和变形例。
另外，在说明本发明时，若判断对相关公知功能或者构成的具体说明会使本发明的要旨不清楚时，省略对其的详细说明。
图2是表示本发明一实施例的能量存储装置的构成的图，图3是表示本发明另一实施例的能量存储单元之间的连接的图，图4是表示图2的Ⅱ-Ⅱ'线剖面的剖视图。
参照图2至图4，根据本实施例的能量存储装置，包括：单元组件100，至少由两个以上的能量存储单元110串联而形成；壳体200，容置单元组件100。
单元组件100可由至少两个以上的能量存储单元110串联而形成。能量存储单元110可为超级电容器，在本实施例的说明中，以超级电容器为能量存储单元说明。但并不限于此，例如二次电池，电池等只要能够存储电能的单元，均可作为上述能量存储单元。
超级电容器110具有快速充放电的特性，由此，不仅作为手机、笔记本电脑、PDA等移动通信信息装置的辅助电源，还可作为要求高容量的电动车或者混合动力电动车、用于太阳能电池的电源装置、不间断电源供给装置(Uninterruptible Power Supply：UPS)等的主电源或者辅助电源使用。
超级电容器110可为圆筒形，如图2所示，可在形成电极的长度方向上，与另外超级电容器串联而构成单元组件100。此时，相邻的超级电容器的连接，可通过例如螺母以及主栅线等的连接部件连接。
另外，如图3所示，也可以在使超级电容器110并列配置的状态下，通过如主栅线(130)以及螺母(150)等的连接部件，将第一超级电容器的阳极端子和第二超级电容器的阴极端子串联连接，从而形成单元组件100。此时，多个超级电容器110通过主栅线(130)连接阳极端子和阴极端子，通过螺母(150)结合而构成单元组件100。单元组件100可被壳体200容置而构成超级电容器模块。
壳体200能够容置由超级电容器110串联而形成的单元组件100。壳体200通过具备与超级电容器110的外侧面相对应的形状的容置部，能够容置由超级电容器110串联而形成的单元组件100。
壳体200可由至少两个以上相同形状的壳体块(图5的510或者图6的610)结合而形成。通过壳体块(图5的510或者图6的610)的结合，可形成容置单元组件100的容置部。以下，参照图5以及图6详细说明壳体块(图5的510或者图6的610)。
图5是表示本发明一实施例的壳体块的构成的图。
参照图5，壳体块510可为“L”形，具有与超级电容器110的外侧形状对应的形态的容置部518。当超级电容器110为圆筒形状时，与超级电容器110的外侧面相邻的壳体块510的内侧面，可为圆筒形的圆状。可将四个上述“L”形的壳体块结合而完成壳体200，由此，能够形成容置部518。
具体而言，如图5所示，壳体块510，包括：多个凸出部511，具有与超级电容器110的外侧形状相同的弧(arc)形；凸出部的连接部513，用于连接凸出部511；凹陷部512，形成于凸出部511和凸出部的连接部513之间；壳体块连接部514、515，用于连接壳体块510。
多个凸出部511通过具有与超级电容器110的外侧形状相同的弧(arc)形，形成容置超级电容器110的容置部518，其内侧被散热垫210附着。散热垫210将在超级电容器110产生的热向凸出部511散出，另外，作为超级电容器110和凸出部511(即壳体200)之间的绝缘功能。这种多个凸出部511通过凸出部的连接部513连接，在凸出部的连接部513上形成有用于覆盖壳体200的上部罩和下部罩的螺纹孔(TAP)。螺纹孔(TAP)作为用于螺栓连接(bolting)的结构物，被用于固定壳体200和罩体的螺栓插入。
多个凸出部511被连接而形成的壳体块510，具有“L”形。为了将壳体块510在宽度方向上连接，最外侧凸出部中的一个以宽度方向配置而被连接，剩余的多个凸出部以长度方向配置而被连接。即，多个凸出部511在长度方向的最外侧凸出部中的其中一个，以延续成凸出部511的弧(arc)形的方式连接。
凹陷部512形成于凸出部511和凸出部的连接部513之间。通过将凸出部511的一部分向外侧弯折而形成凹陷部512，这是为了确保绝缘距离，在后述有详细的说明。通过在凹陷部512上以垂直且一定间隔地设置多个散热板517，将在超级电容器110上产生的热向外部散出。即，为了提高通过散热板517之间的空气流动的散热效率，以一定间隔且垂直的方式设置散热板517。另外，为了增大散热面积设置多个散热板517。此时，散热板517高度形成为与凸出部的连接部513的高度相同。在图5图示了位于长度方向最左侧的凸出部的连接部513的两侧没有形成凹陷部512，然而，与其他凸出部的连接部513一样，在两侧可形成有凹陷部512。
壳体块连接部514、515连接壳体块510。壳体块连接部514、515中壳体块连接部514从凸出部511延长并向长度方向弯折，以宽度方向连接壳体块510。壳体块连接部514、515中壳体块连接部(515)从凸出部511延长并向长度方向连接壳体块510。
图6是表示本发明另一实施例的壳体块的构成的图。
参照图6，壳体块610可为“匚”形，具有与超级电容器110的外侧形状对应形态的容置部618。当超级电容器为圆筒形状时，与超级电容器110的外侧面相邻的壳体块610的内侧面，可为圆筒形状的圆形。可通过结合两个上述“匚”形的壳体块，完成壳体200，由此能够形成容置部618。
具体而言，如图6所示，壳体块610，包括：多个凸出部611，具有与超级电容器110的外侧形状相同的弧(arc)形；凸出部的连接部613，用于连接凸出部611；凹陷部612，形成于凸出部611和凸出部的连接部613之间；以及壳体块连接部614，用于连接壳体块610。
多个凸出部611通过具有与超级电容器110的外侧形状相同的弧(arc)形，能够形成用于容置超级电容器110的容置部618，其内侧附着散热垫210。散热垫210将在超级电容器110上产生的热向凸出部611释放，另外，起到超级电容器110和凸出部611(即壳体200)之间的绝缘功能。该多个凸出部611，通过凸出部的连接部613连接，在凸出部的连接部613上形成有螺纹孔(TAP)，固定用于覆盖壳体200的上部罩和下部罩。螺纹孔(TAP)作为用于螺栓连接(bolting)处理的结构物，用于固定壳体200和罩的螺栓插入于其中。
多个凸出部611被连接而形成的壳体块610具有“匚”形。为了将壳体块610以宽度方向连接，最外侧凸出部中的一个以宽度方向配置，剩余的凸出部以长度方向配置而被连接。即，多个凸出部611的最外侧的凸出部以延续凸出部611的弧(arc)形的方式被连接。
凹陷部612形成于凸出部611和凸出部的连接部613之间。凹陷部612通过将凸出部611的一部分向外侧弯折而形成，这是为了确保绝缘距离，在后面进行详细的说明。在凹陷部612上以规定间隔垂直地设置有多个散热板617，以向外部释放在超级电容器110上产生的热。即，为了提高通过散热板617之间的空气流动进行的散热效率，以规定间隔垂直地设置有散热板617。另外，为了增大散热面积，设置多个散热板617。此时，散热板617的高度形成为与凸出部的连接部613的高度相同。在图6图示的是，在位于长度方向最外侧的凸出部的连接部613的两侧，没有形成凹陷部612，然而，与其他凸出部的连接部613同样地，两侧可形成有凹陷部612。
壳体块连接部614连接壳体块610。壳体块连接部614从凸出部611延长并向长度方向弯折，并且在宽度方向上连接壳体块610。
以上，参照图5以及图6说明的通过壳体块(510，610)的结合形成的壳体200，可由金属材质形成。形成于壳体200的内部的容置部518、618，以与超级电容器110的外侧面对应的形态，最大限度地接近超级电容器110的形状而制作。因此，通过使壳体200和超级电容器110之间的接触面最大化来增加散热面积，能够提高散热效果。
如此前说明，根据本实施例，为了进一步提高散热效果，在容置部518、618的内侧面附着散热垫210。即，当单元组件100插入到容置部518、618时，可在容置部518、618的内侧面附着散热垫210，以使散热垫210位于单元组件100和容置部518、618之间。散热垫210能够在超级电容器110的电极的长度方向上，附着于容置部518、618的内侧面。散热垫210的宽度比形成容置部518、618的弧(arc)的长度短。这是因为，当散热垫210的宽度比形成容置部518、618的弧(arc)的长度长时，散热垫210的一部分不能与容置部518、618相接触。换言之，容置部518、618需要具有比散热垫210的宽度更长的弧(arc)。
散热垫210可包括例如金属粉或者陶瓷粉的导热填料。例如，金属粉可以是选自于铝、银、铜、镍以及钨中的任意一种或者两种以上的混合物。另外，例如，陶瓷粉可为硅树脂(silicone)、石墨(graphite)以及炭黑(carborn black)。在本发明实施例中，对散热垫210的材质并不限定。另外，散热垫210的材质可为硅合成橡胶。
散热垫210能够起到固定容置于壳体200内部的超级电容器110的作用。即，当超级电容器110容置于壳体200内部时，散热垫210与超级电容器110直接接触来防止超级电容器110的移动，从而能够固定。即便将容置部518、618制作成与超级电容器110的外侧面对应的形态，也有可能无法形成与超级电容器110紧密接触的接触面，由此，可能无法进行适当的散热。因此，通过将散热垫210附着于与超级电容器110接触的容置部518、618的内侧面，不仅能够将超级电容器110固定于壳体200内，还增大壳体200与超级电容器110之间的接触面积而提高散热效果。
另外，散热垫210可具有弹性。多个超级电容器110插入到壳体200中，但各超级电容器110的直径可能有偏差。由此，会存在超级电容器110没有完全被散热垫210压缩的情况。因此，考虑到这种超级电容器110之间的直径偏差，通过使用具有弹性的散热垫210，使所有超级电容器110能够被散热垫210充分压缩。此时，优选压缩前散热垫210的厚度大于多个超级电容器110直径公差。例如，超级电容器110的标准直径为60.7mm、公差为±0.7mm时，优选压缩前散热垫210的厚度大于1.4mm(0.7mm×2)，例如具有2mm的厚度。
当散热垫210具有弹性时，随着壳体200中插入超级电容器110，散热垫210与超级电容器110的外形相匹配地进行变形，从而，能够提高与超级电容器110的贴合力，最终增大接触面积。因此，通过增大接触面积进一步提高散热效率。
另外，关于散热垫210的使用，壳体200的容置部518、618和超级电容器110之间的间隙，优选小于压缩前散热垫210的厚度的同时，大于上述多个超级电容器110的直径公差。在此，容置部518、618和超级电容器110之间的间隙是，在不使用散热垫210的状态下，完成能量存储装置的组装时的间隙。上述间隙大于上述多个超级电容器110直径公差的理由是，如果上述间隙小于上述直径公差时，会使壳体的组装不完全而产生缝隙。另外，上述间隙小于压缩前散热垫210的厚度的理由是，为了使多个超级电容器110被散热垫210充分压缩。若上述间隙小于压缩前的散热垫210的厚度，组装壳体时，多个超级电容器110压缩散热垫210，因此，可将超级电容器110固定于壳体200内的同时，增大超级电容器110与散热垫210之间的接触面积，从而能够提高散热效果。
另外，虽然没有在附图中图示，散热垫210的一侧面具备附着层，以能够容易地将上述散热垫贴合于壳体200的容置部518、618。在此，上述附着层还包括例如金属粉或者陶瓷粉的导热填料，从而通过附着层能够防止热传导率的下降。
根据本实施例，通过将散热垫210附着于壳体200的内侧面，即附着于与超级电容器110的外侧面对应的容置部518、618的内侧面，进行根据壳体200侧面的散热，从而，能够进一步提高散热性能，上述壳体200通过使用如铜或者铝的热传性突出的材质，能够将产生于壳体200内部的热，有效地传递至外部而释放。
以往，主要通过连接相邻的超级电容器110的连接部件，即主栅线(bus bar)进行散热，然而，由于上述主栅线能够散热的面积窄，其效果微乎其微。例如，当上述主栅线的横向长度为100(mm)、竖向长度为28(mm)时，每个超级电容器能够通过主栅线散热的面积可为100*28/2(每个超级电容器的主栅线的面积)*2(顶部和底部(Top&Bottom side))＝2800(mm2)。
然而，如上所述，根据本实施例，通过壳体200的侧面，即通过增大散热面积进行散热，能够较有效地将壳体200内部的热向外部散去。另外，通过将热传导性突出的散热部件，即通过将散热垫210附着于与超级电容器110接触的壳体200的内侧面，能够进一步提高散热性能。
例如，如图4所示，当与散热垫210接触的超级电容器的接触角，即中心角为60度时，一个超级电容器的散热面积可为2*3.14*(60(超级电容器的直径)/2)*130(散热垫的长度)(mm)*60(度)*2/360＝8164(mm2)。此时，角度乘于2的理由是，在本实施例中有两处附着了散热垫。通常中心角是在圆形或者扇形中由两个半径所形成的角度，在本发明实施例的中心角是，当散热垫210与超级电容器110接触时，从超级电容器110的中心连接其接触的部分的两终端的两个半径所形成的角度。图7是表示本发明一实施例的散热垫210和超级电容器110接触时的中心角的图，如图7所示，中心角(α)是散热垫210和超级电容器110接触时，从超级电容器110的中心连接其接触的部分的两终端的两个半径所形成的角度。另外，上述两终端是指，散热垫210在超级电容器110和壳体200之间被压缩时的两个终端。
另外，与散热垫210接触的超级电容器110的接触角，即中心角(α)优选为30度至60度。与中心角(α)小于30度以下时的散热效率相比，中心角(α)为30度以上时的散热效率有显著的提高。另外，散热垫210与超级电容器110的接触面积越大，即与散热垫210接触的超级电容器110的中心角(α)越大，散热效率越好，也相应地增加能量存储装置的产品质量。当上述中心角(α)为30度至60度时，产品质量缓慢增加，而当中心角(α)大于60度时，产品质量会迅速增加。因此，与散热垫210接触的超级电容器110的中心角(α)，优选为30度～60度。参照附图，具体说明如下。
图8是将本发明一实施例的散热垫和能量存储单元的接触形状、散热效率以及产品质量根据角度表示的图，图9是表示本发明一实施例的散热效率以及产品质量随接触角的变化的曲线图。
首先，散热效率的计算条件如下表1所示，作为能量存储单元，使用18个超级电容器。
表1
使用如下的公式计算散热效率。
将超级电容器总重量、壳体的质量、散热垫的质量、另外其他部品的质量相加而获得产品质量。
参照图8，形成于壳体块之间的容置部518、618被能量存储单元，即被超级电容器110插入，容置部518、618的内侧面附着有与超级电容器110接触的散热垫210。为了增大超级电容器110和散热垫210之间的接触面积，应该增加散热垫210的宽度，由此也应该同时增加容置部518、618的弧(arc)的长度。如此，随着超级电容器110和散热垫210之间的接触面积增大，与散热垫210接触的超级电容器110的中心角增大。另外，形成于相邻的超级电容器110之间的壳体200外侧面的凹陷部512、612的深度增加。
在图9中，左侧Y轴表示散热效率，右侧Y轴表示产品质量。在图9中，附图标记910表示散热效率，另外附图标记920表示产品质量。如图8以及图9所示，当与散热垫210接触的超级电容器110的中心角(α)增大时，能量存储装置的散热效率变好。尤其，与中心角(α)小于30度时相比，当中心角(α)为30度以上时，散热效率迅速变好。例如，当中心角(α)为10度时，散热效率是90.66％，而中心角(α)为30度时，散热效率是97.28％，由此可见，中心角(α)达到30度时，散热效率变为非常好。在图9中，沿着散热效率曲线标记的数字，表示每一度的散热效率的增加量。例如，当中心角(α)从10度增加为20度时，散热效率平均每一度增加0.36％点(3.6％÷10)。当中心角(α)从20度增加为25时，散热效率平均每一度增加0.30％点。如图9所示，直到中心角(α)达到30度，散热效率以大幅度增加，而在其以上的中心角(α)时，散热效率的增加幅度变为迟缓。因此，与散热垫210接触的超级电容器110的中心角(α)，优选为30度以上。
然而，当与散热垫210接触的超级电容器110的中心角(α)增大至30度以上时，能量存储装置的产品质量也会相应地增加。其理由是，随着散热垫210的宽度增加，散热垫210的质量增加，另外，容置部518、618的弧(arc)的长度也会增加的同时，在相邻的超级电容器110之间的壳体200的外侧面形成的凹陷部512、612，其深度也会增加而增加壳体200的质量。如图8以及图9所示，直到中心角(α)达到60度，产品质量缓慢增加，而当中心角(α)超过60度时，产品质量迅速增加。即，在中心角(α)大于60度时的产品质量的增加率，大于中心角(α)为60度以下时的产品质量的增加率。在图9中，沿着产品质量曲线标记的数字，表示每一度的产品质量的增加幅度。例如，当中心角(α)从10度增加至20度时，产品质量平均每一度增加0.25％点(2.5％÷10)。当中心角(α)从20度增加到22.5度时，产品质量平均每一度增加0.23％点。如图9所示，直到中心角(α)达到60度，产品质量缓慢增加，然而，当中心角(α)超过60度之后，产品质量迅速增加。例如，当中心角(α)从55度增加为60度时，产品质量每一度增加0.34％点，而另一方面，当中心角(α)从60增加为65度时，产品质量每一度增加0.45％点，即产品质量大幅增加。因此，与散热垫210接触的超级电容器110的中心角(α)，优选为30度至60度。
图10是将图2的A部分放大的图。参照图10，从通过弯折壳体200而形成的凹陷部512、612开始，壳体200和超级电容器110之间的距离1010越来越远。即，以凹陷部512、612顶端为起点，壳体200和超级电容器110之间的距离越来越远。从特定单元的邻接的凹陷部512、612逐渐远离的壳体200，与从相邻单元的邻接凹陷部512、612逐渐远离的壳体200，在凸出部的连接部513、613相遇，从而形成壳体。如此前说明，散热垫210除了散热功能之外，还有绝缘壳体200和超级电容器110的功能。通过在没有散热垫210的部分，即通过从散热垫210结束的部分，使壳体200和超级电容器110之间的距离1010逐渐远离，从而间接地绝缘壳体200和超级电容器110之间。作为除了上述确保绝缘距离以外的绝缘对策，也可在各单元的外面覆盖绝缘膜或者进行绝缘涂层。另外，如图10所示，在相邻的超级电容器110和壳体200壳体之间，形成有空间1020，设置用于传感(sensing)以及平衡的线束(harness)。利用此空间1020，使线束通过，并且，通过存在于此空间1020的空气的流动，进行进一步的散热。
综上，虽然通过限定的实施例和附图说明了本发明，但本发明不限于此，在本发明的技术思想和权利要求范围的均等范围内，本发明所属技术领域的普通技术人员能够进行多种修改以及变形。

Claims (17)

1.一种能量存储装置，包括：
单元组件，至少由两个以上的圆筒形的能量存储单元串联而形成；
壳体，具备与上述能量存储单元的外侧面对应的形状的容置部，容置上述单元组件；以及
散热垫，设置于上述单元组件的能量存储单元的外侧面和上述容置部的内侧面之间，
上述壳体至少包括两个以上的壳体块，通过上述壳体块的结合形成上述容置部，
上述散热垫具有弹性，上述容置部和上述能量存储单元之间的间隙小于压缩之前的上述散热垫的厚度，而且大于上述多个能量存储单元的直径公差。
2.根据权利要求1所述的能量存储装置，其特征在于，
与上述散热垫接触的上述能量存储单元的中心角为30度至60度，上述中心角是由上述散热垫的与上述能量存储单元接触的两个终端和上述能量存储单元的中心所构成的角。
3.根据权利要求2所述的能量存储装置，其特征在于，
上述容置部形成的弧的长度大于上述散热垫的长度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的能量存储装置，其特征在于，
上述散热垫附着于上述能量存储单元。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的能量存储装置，其特征在于，
上述散热垫包含导热填料。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的能量存储装置，其特征在于，
上述散热垫的一侧面具备附着层。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的能量存储装置，其特征在于，
上述能量存储单元是超级电容器。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的能量存储装置，其特征在于，上述壳体块，包括：
多个凸出部，具有与上述能量存储单元的外侧形状相同的弧形；
凸出部的连接部，连接上述多个凸出部；以及
凹陷部，形成于上述凸出部和上述凸出部的连接部之间。
9.根据权利要求8所述的能量存储装置，其特征在于，
在上述凹陷部上，垂直凸出地形成有至少一个以上的散热板。
10.根据权利要求8所述的能量存储装置，其特征在于，
上述壳体块是“L”形或者“匚”形中的任意一个。
11.根据权利要求10所述的能量存储装置，其特征在于，
当上述壳体块为“L”形时，上述多个凸出部的最外侧凸出部中的一个以延续凸出部的弧形的方式连接。
12.根据权利要求11所述的能量存储装置，其特征在于，
上述壳体块还包括：
壳体块连接部，从上述最外侧凸出部中的一个延长并向上述壳体块的长度方向弯折。
13.根据权利要求10所述的能量存储装置，其特征在于，
当上述壳体块为“匚”形时，上述多个凸出部中最外侧的多个凸出部以延续凸出部的弧形的方式连接。
14.根据权利要求13所述的能量存储装置，其特征在于，
上述壳体块还包括：
壳体块连接部，分别从上述最外侧的多个凸出部延长并向上述壳体块的长度方向弯折。
15.根据权利要求8所述的能量存储装置，其特征在于，
上述凸出部的连接部形成有用于固定罩体的螺纹孔。
16.根据权利要求1所述的能量存储装置，其特征在于，
从上述散热垫的末端部位疏远上述能量存储单元和上述壳体之间的距离来绝缘上述能量存储单元和上述壳体。
17.根据权利要求1所述的能量存储装置，其特征在于，
在上述能量存储单元的外面还形成有绝缘膜。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7091657B2 (ja) * 2017-12-27 2022-06-28 株式会社デンソー コンデンサモジュール
KR102345048B1 (ko) * 2018-09-04 2021-12-28 주식회사 엘지에너지솔루션 방열 플레이트가 구비된 이차전지 팩
KR20200113849A (ko) * 2019-03-26 2020-10-07 주식회사 엘지화학 전지 모듈 및 그 제조 방법
WO2023188784A1 (ja) * 2022-03-30 2023-10-05 株式会社村田製作所 電池ホルダ

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101669247A (zh) * 2007-04-24 2010-03-10 巴茨卡普公司 用于电能储存组件的模块
CN101740802A (zh) * 2008-11-18 2010-06-16 株式会社日立制作所 电池模块及收容其的电池箱以及具备它们的铁道车辆
CN101926022A (zh) * 2007-12-06 2010-12-22 法雷奥电机设备公司 包括用于接收超高电容储存单元的托架的供电设备

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3764329B2 (ja) 2000-09-20 2006-04-05 松下電器産業株式会社 電池パック
JP4237452B2 (ja) 2002-08-01 2009-03-11 パナソニック株式会社 電池パックおよびその製造方法
JP2005056837A (ja) 2003-07-22 2005-03-03 Polymatech Co Ltd 熱伝導性ホルダー
JP5384156B2 (ja) 2009-03-21 2014-01-08 三洋電機株式会社 バッテリパック
JP5451211B2 (ja) 2009-06-26 2014-03-26 パナソニック株式会社 蓄電ユニット
JP2011134523A (ja) 2009-12-24 2011-07-07 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
KR101138504B1 (ko) 2010-08-27 2012-04-25 삼성전기주식회사 슈퍼 커패시터 모듈
CN102549803A (zh) 2010-09-17 2012-07-04 松下电器产业株式会社 电池组及电池模组
JP5821249B2 (ja) 2011-04-07 2015-11-24 日本ケミコン株式会社 コンデンサ装置
JP5906657B2 (ja) 2011-10-17 2016-04-20 日本ケミコン株式会社 キャパシタモジュールの製造方法
KR20130093697A (ko) 2011-12-23 2013-08-23 비나텍주식회사 대용량 슈퍼 커패시터용 모듈
KR101341474B1 (ko) 2012-01-04 2013-12-13 엘에스엠트론 주식회사 전기에너지 저장장치 어셈블리 및 그 제조방법
FR2995128B1 (fr) 2012-08-28 2016-02-12 Valeo Equip Electr Moteur Procede de fabrication d'un stockeur d'energie electrique et stockeur correspondant

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101669247A (zh) * 2007-04-24 2010-03-10 巴茨卡普公司 用于电能储存组件的模块
CN101926022A (zh) * 2007-12-06 2010-12-22 法雷奥电机设备公司 包括用于接收超高电容储存单元的托架的供电设备
CN101740802A (zh) * 2008-11-18 2010-06-16 株式会社日立制作所 电池模块及收容其的电池箱以及具备它们的铁道车辆

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