CN110911172B - 一种软包超级电容器模组 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种软包超级电容器模组。所述模组包括多个并联电芯组、多个工字型隔板、两个半工字型隔板、第一汇流板和第二汇流板；多个并联电芯组采用正极端和负极端交叉的方式并行设置，形成并联电芯组群，工字型隔板设置在并联电芯组群的相邻两个并联电芯组之间，半工字型隔板设置于并联电芯组群的两端的并联电芯组的外侧；第一汇流板设置在并联电芯组群模块的一端，第二汇流板设置在并联电芯组群模块的另一端，相邻两个并联电芯组的极耳群与导电连接板连接。本发明通过工字型隔板和半工字型隔板的导流部进行散热，通过第一汇流板和第二汇流板上的导电连接板与并联电芯组的极耳群连接，减小了串联接触电阻、提高了抗震性能。
Description
技术领域
本发明涉及超级电容器技术领域，特别是涉及一种软包超级电容器模组。
背景技术
超级电容器又称电化学电容器，包括：(a)双电层电容器：双电层电容器采用高比表面积材料作为电极主要材料，通过极化电解液形成双电层来储能的一类超级电容器；(b)锂离子电容器：一极是双电层电容性材料(如活性炭等)、另一极是电池性可储锂材料(如石墨、软碳、硬碳、钛酸锂等)的超级电容器；(c)电池型电容器：正极为电池性材料(如磷酸铁锂、镍钴锰、镍钴铝、锰酸锂等)和双电层电容性材料组成的复合电极，负极为电池性可储锂材料。锂离子电容器和电池型电容器统称为混合型电容器。
超级电容器作为一种新型功率型器件，具有高功率密度、长寿命、高安全和宽工作温度范围等优点，不仅是对现有的储能器件锂离子电池、传统电容器产业的有益补充，还将在新能源汽车、轨道交通、智能电网、可再生能源发电并网、UPS/瞬时电压补偿、AGV、电梯节能、军工等众多领域得到了广泛的应用。
超级电容器在使用过程中需要大量的单体串并联连接组成模组以满足电压、功率以及容量等应用需求。作为功率型储能器件，超级电容器工作过程中充放电电流大，所以软包结构的超级电容器通常异侧出极耳，使得软包超级电容器成组更加困难。借鉴软包锂离子电池成组方法，软包电芯放入箱体后，在电芯极耳上逐个放入绝缘支架，用螺丝固定好支架，再逐个放入金属排单体并用支架上的卡口或螺栓固定，然后在金属排上逐个用螺丝安装电压采集端子、温度采集端子、均衡维护端子，最后固定线束并完成组装。这种方式抗震性差，串联接触电阻较大，并且目前对于软包超级电容器模组散热结构设计较少，效果较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种软包超级电容器模组，以提供一种抗震性能好、串联接触电阻小、散热效果好的软包超级电容器。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种软包超级电容器模组，所述模组包括多个并联电芯组、多个工字型隔板、两个半工字型隔板、第一汇流板和第二汇流板；
多个所述并联电芯组采用正极端和负极端交叉的方式并行设置，形成并联电芯组群，所述工字型隔板设置在并联电芯组群的相邻两个并联电芯组之间，所述半工字型隔板设置于并联电芯组群的两端的并联电芯组的外侧，所述并联电芯组的极耳群从相邻两个工字型隔板之间或工字型隔板与半工字型隔板之间空隙引出，形成并联电芯组群模块；所述工字型隔板和所述半工字型隔板与所述并联电芯组的接触面上设置有多个支撑部，多个所述支撑部之间的空隙形成导流部；
所述第一汇流板和所述第二汇流板均包括多个导电连接板和绝缘框，所述导电连接板嵌入在所述绝缘框内，所述绝缘框上开设有两个汇流孔，所述绝缘框内设置有印刷电路板，所述印刷电路板与所述导电连接板电连接；
所述第一汇流板设置在所述并联电芯组群模块的一端，所述第二汇流板设置在所述并联电芯组群模块的另一端，相邻两个并联电芯组的极耳群与所述导电连接板连接，所述导电连接板用于将相邻两个所述并联电芯组串联连接，所述印刷电路板用于实现多个所述并联电芯组的数据采集和均衡控制。
可选的，所述支撑部的结构为条形、蛇形、弓形、圆柱形、方形、网状型、波浪型中的一种或多种。
可选的，所述工字型隔板的中间隔板的一端设置有延伸部。
可选的，所述第一汇流板还包括正极导电连接板、正极接线端子、负极导电连接板、负极接线端子；
所述正极导电连接板与所述正极接线端子连接，所述负极导电连接板与所述负极接线端子连接；
所述正极导电连接板与并联电芯组群的一端的并联电芯组的正极极耳群连接，所述负极导电连接板与并联电芯组群的另一端的并联电芯组的负极极耳群连接。
可选的，所述第一汇流板还包括正极导电连接板和正极接线端子，所述第二汇流板还包括负极导电连接板和负极接线端子；
所述正极导电连接板与所述正极接线端子连接，所述负极导电连接板与所述负极接线端子连接；
所述正极导电连接板与并联电芯组群的一端的并联电芯组的正极极耳群连接，所述负极导电连接板与并联电芯组群的另一端的并联电芯组的负极极耳群连接。
可选的，所述导电连接板、所述正极导电连接板、所述负极导电连接板上均设置有极耳群卡槽，所述极耳群穿过所述极耳群卡槽与所述导电连接板、所述正极导电连接板或所述负极导电连接板连接。
可选的，所述模组还包括：下壳体和壳盖，多个所述并联电芯组、多个所述工字型隔板、两个所述半工字型隔板、所述第一汇流板和所述第二汇流板均设置在所述下壳体和所述壳盖形成的壳体内。
可选的，所述壳盖上设置有一个或多个排风栅格、一个或多个风扇和两个端子通孔，所述排风栅格的位置与所述第二汇流板的一个或多个汇流孔的位置对应，两个所述风扇的位置与所述第一汇流板的一个或多个汇流孔的位置对应，两个所述端子通孔的位置分别与正极接线端子和负极接线端子的位置相对应。
一种软包超级电容器模块的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
将多个超级电容器的电芯并联连接，获得并联电芯组，其中，并联连接的电芯的正极极耳为并联电芯组的正极极耳群，并联连接的电芯的负极极耳为并联电芯组的负极极耳群；
将多个所述并联电芯组与多个工字型隔板和两个半工字型隔板组装，形成并联电芯组群模块；
将并联电芯组群模块的极耳群嵌入到第一汇流板和第二汇流板的极耳群通孔内，使极耳群与所述第一汇流板或所述第二汇流板导电连接；
将并联电芯组群模块、第一汇流板、第二汇流板放置在壳体内，并将第一汇流板和第二汇流板的印刷电路板与BMS的通信线联通。
可选的，所述多个超级电容器的电芯并联连接的方式为：激光焊接、电弧焊、热熔焊、超声焊、导电胶粘一种或多种；所述极耳群与所述第一汇流板或所述第二汇流板导电连接的方式为：激光焊接、电弧焊、热熔焊、超声焊、导电胶粘一种或多种。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提出了一种软包超级电容器模组。所述模组包括多个并联电芯组、多个工字型隔板、两个半工字型隔板、第一汇流板和第二汇流板；多个所述并联电芯组采用正极端和负极端交叉的方式并行设置，形成并联电芯组群，所述工字型隔板设置在并联电芯组群的相邻两个并联电芯组之间，所述半工字型隔板设置于并联电芯组群的两端的并联电芯组的外侧；所述第一汇流板设置在所述并联电芯组群模块的一端，所述第二汇流板设置在所述并联电芯组群模块的另一端，相邻两个并联电芯组的极耳群与所述导电连接板连接。本发明通过工字型隔板和半工字型隔板的导流部进行散热，通过第一汇流板和第二汇流板上的导电连接板与并联电芯组的极耳群连接，无需接线的另外引出及螺栓固定，减小了串联接触电阻、提高了抗震性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种软包超级电容器模组的结构分解图；
图2为本发明提供的一种软包超级电容器模组的整体结构图；
图3为本发明提供的电芯的结构图；
图4为本发明提供的并联电芯组的结构图；
图5为本发明提供的工字型隔板的第一种实施方式的结构图；
图6为本发明提供的工字型隔板的第二种实施方式的结构图；
图7为本发明提供的工字型隔板的第三种实施方式的结构图；
图8为本发明提供的并联电芯组群模块的结构分解图；
图9为本发明提供的并联电芯组群模块的整体结构图；
图10为本发明提供的并联电芯组群模块的整体结构图的主视图；
图11为本发明提供的第一汇流板的结构图；
图12为本发明提供的第二汇流板的结构图；
图13为本发明提供的带有壳体的软包超级电容器模组的结构分解图；
图14为本发明提供的壳盖的结构图；
附图说明：100为电芯；10为正极极耳；102为负极极耳；103为铝塑复合膜热压密封区；104为铝塑复合膜电极放置区；105为防爆区；200为并联电芯组；201为正极极耳群；202为负极极耳群；203为并联汇流区；300(a)为工字型隔板；300(b)为半工字型隔板；301为支撑部；302为导流部；303为延伸部；401为绝缘框；402为导电连接板；402(a)为正极导电连接板；402(b)为负极导电连接板；402-1为正极极耳群卡槽；402-1为负极极耳群卡槽；403为印刷电路板；404为导电线路；405为隔板延伸部卡槽；406为正极端；407为负极端；500为第一汇流板；501为第一汇流孔；600为第二汇流板；601为第二汇流孔；700为壳盖；701为风扇；702为排风格栅；703为电池管理模块；800为超级电容器模组；801为下壳体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种软包超级电容器模组，以提供一种抗震性能好、串联接触电阻小、散热效果好的软包超级电容器。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-12所示，本发明提出一种软包超级电容器模组，所述模组包括多个并联电芯组200、多个工字型隔板300(a)、两个半工字型隔板300(b)、第一汇流板500和第二汇流板600。多个所述并联电芯组200采用正极端和负极端交叉的方式并行设置(相邻两个并联电芯组在一端的极性相反)，形成并联电芯组群，如图8-10所示，所述工字型隔板300(a)设置在并联电芯组群的相邻两个并联电芯组200之间，所述半工字型隔板300(b)设置于并联电芯组群的两端的并联电芯组200的外侧，所述并联电芯组200的极耳群(正极极耳群201和负极极耳群202)从相邻两个工字型隔板之间或工字型隔板与半工字型隔板之间空隙引出，形成并联电芯组群模块。
如图5-7所示，所述工字型隔板和所述半工字型隔板与所述并联电芯组的接触面上设置有多个支撑部301，多个所述支撑部之间的空隙形成导流部302。所述支撑部的结构可以为但不限于条形(图5和6所示)、蛇形、弓形、圆柱形(图7所示)、方形、网状型、波浪型中的一种或多种。
如图6和7所示，作为一种优选的实施方式，所述工字型隔板300(a)的中间隔板的一端设置有延伸部303。
所述工字型隔板和所述半工字型隔板具有支撑并联电芯组的作用，同时隔板设有导流部，有助于空气流动，提高模组的散热特性，所述工字型隔板和所述半工字型隔板的延伸部延伸至汇流板将串联电芯之间的极耳群隔离，能够有效提高模组的安全性。
本发明的导电连接板为串并联导电连接板，具有具有串联和并联的功能。本发明的实施例1中串并联导电连接板的功能为串联连接，也可以根据需要，将并联电芯组200进一步的并联，此时连接两个相邻的并联电芯组的导电连接板的功能为并联连接，其连接的原理与实施例1相同，只需将并联连接的相邻的并联电芯组200采用正极端和负极端同向的方式并行设置(相邻两个并联电芯组在一端的极性相同)，在此不再赘述。
实施例1：
如图11和12所示，所述第一汇流板500和所述第二汇流板600均包括多个导电连接板402和绝缘框401，所述导电连接板402嵌入在所述绝缘框401内，所述绝缘框401上开设有一个或多个汇流孔(第一汇流板上的第一汇流孔501，第二汇流板上的第二汇流孔601)，所述绝缘框401内设置有印刷电路板403，所述印刷电路板403与所述导电连接板402电连接。
如图1和2所示，所述第一汇流板500设置在所述并联电芯组群模块的一端，所述第二汇流板600设置在所述并联电芯组群模块的另一端，相邻两个并联电芯组的极耳群(201或202)与所述导电连接板402连接，所述导电连接板402用于将相邻两个所述并联电芯组200串联连接，所述印刷电路板403用于实现多个所述并联电芯组的数据采集和均衡控制。
当并联电芯组的个数为偶数个时，所述第一汇流板还包括正极导电连接板402a、正极接线端子406、负极导电连接板402b、负极接线端子407；所述正极导电连接板402a与所述正极接线端子406连接，所述负极导电连接板402b与所述负极接线端子407连接；所述正极导电连接板402a与并联电芯组群的一端的并联电芯组200的正极极耳群201连接，所述负极导电连接板402b与并联电芯组群的另一端的并联电芯组的负极极耳群202连接。
当并联电芯组的个数为奇数个时，所述第一汇流板还包括正极导电连接板402a和正极接线端子406，所述第二汇流板还包括负极导电连接板402b和负极接线端子407；所述正极导电连接板402a与所述正极接线端子406连接，所述负极导电连接板402b与所述负极接线端子407连接；所述正极导电连接板402a与并联电芯组群的一端的并联电芯组200的正极极耳群201连接，所述负极导电连接板402b与并联电芯组群的另一端的并联电芯组的负极极耳群202连接。
如图10所示，所述导电连接板402、所述正极导电连接板402a、所述负极导电连接板402b上均设置有极耳群卡槽(正极极耳群卡槽402-1，负极继而群卡槽402-2)，所述极耳群穿过所述极耳群卡槽与所述导电连接板、所述正极导电连接板或所述负极导电连接板连接。
第一汇流板500和第二汇流板600实现并联电芯组的串联连接，温度采集，电压采集以及均衡，并与隔板有机结合，提高模组的绝缘特性和抗冲击特性。
本发明的并联电芯组的电芯为异侧出极耳的软包工艺结构，若干个所述电芯并联连接形成并联电芯组，多个所述并联电芯组并联连接组成超级电容器模组；所述工字型隔板设置于并联电芯组之间和所述半工字型隔板设置于超级电容器模组的外侧，用于支撑并联电芯组、以及并联电芯组的散热和隔离，所述工字型隔板和所述半工字型隔板与电芯电极面接触部设有支撑部，支撑部之间形成导流部，所述导流部用于气流从并联电芯组一侧极耳群流向另一侧极耳群方向；所述第一汇流板和第二汇流板设置于超级电容器模组具有极耳引出的两侧，设有导电连接过孔、数据采集部和均衡部、第一汇流孔和第二汇流孔；所述第一汇流孔和第二汇流孔与隔板的导流部形成风冷通道，用于电芯散热。
所述并联电芯组的电芯为由铝塑复合膜制成外壳软包超级电容器，正极极耳和负极极耳在外壳的异侧引出，所述电芯的密封的方式为热压密封，优选的，在电芯的铝塑复合膜外壳的热压密封区设置一通孔，作为电芯的防爆排气部。
所述工字型隔板或半工字型隔板，将至少一个并联电芯组嵌入到隔板之间，电并联电芯组的正极极耳群和负极极耳群通过两组隔板的开口处引出，并联电芯组的电极面和无极耳端面和隔板接触；
所述工字型隔板和半工字型隔板与并联电芯组的电极面接触的区域设有支撑部、和支撑部之间形成的导流部。支撑部用于支撑电芯的电极面，其结构为条型、蛇型、弓型、圆柱型、方型、网状型、波浪型一种或多种，支撑部之间形成导流部，使得气流能够从所述工字型隔板或半工字型隔板极耳群的一侧流向另一侧，这样电芯在采用风冷散热方式，能够有效提高风冷效率，提高模组的散热效果；另外，导流部还具备另一个功能是可以吸纳电芯因故障导致泄压孔爆破的气体，即电芯因故障产生气体，气体使软包电芯发生鼓胀甚至爆破，导流部结构能够吸纳电芯爆破释放出的气体，使得模组的内各电芯的受到的气体压力保持均衡。若采用传统密封结构，某节电芯发生鼓胀或者爆破，很容易影响其它电芯，导致整个模组的电芯因受到某一方向的压力而遭到破坏。
所述工字型隔板沿极耳方向的一侧或者两侧设有延伸部，延伸部宽度大于等于极耳群的宽度，这样相邻串联并联电芯组连接的极耳群之间设有延伸部，能够有效解决相邻串联所述并联电芯组之间的绝缘问题，特别是在模组部震动或者受到外冲击等情况下，延伸部能够有效防止电芯或者并联电芯组之间短路。
所述工字型隔板或半工字型隔板的中间隔板的材料为金属材料或者非金属材料一种或多种，其中所述金属材料为铝、铜、镍、合金铝、不锈钢、镀锡铜、镀镍铜、镀银铜、银、锡、钛一种或多种；所述非金属材料为聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、或聚偏氟乙烯一种或多种。
工字型隔板或半工字型隔板的支撑部为非金属材料的一种或多种，作为并联电芯组的支撑结构可以提供可靠的绝缘保护；而且非金属材料本身为刚度较小的、具有一定柔性的结构，超级电容器模组承受冲击时可以在一定程度上减小外界冲击对超级电容器造成的伤害。
所述第一汇流板和所述第二汇流板包括导电连接板和绝缘框。所述导电连接板包括正极导电连接板、负极导电连接板、导电连接板；所述绝缘框上设有导电线路、印刷电路板、隔板延伸部卡槽、第一汇流孔、第二汇流孔。
所述导电连接板(为正极导电连接板、负极导电连接板或导电连接板)嵌入在所述绝缘框内，所述导电连接板为金属导电板材，所述金属板材为铝、铜、镍、合金铝、不锈钢、镀锡铜、镀镍铜、镀银铜、银、锡、钛一种或多种；所述绝缘框为绝缘材料，所述绝缘材料为材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、或聚偏氟乙烯一种或多种。
所述正极导电连接板设有正极极耳群通孔、以及超级电容器电池模组正极端子，所述正极端子延伸至超级电容器模组壳体外；所述负极导电连接板设有负极极耳群通孔、以及超级电容器电池模组负极端子，所述负极端子延伸至超级电容器模组壳体外；
所述导电连接板设有至少两个极耳群通孔(卡槽)，至少一个用于放置正极极耳群；另一个用于放置负极极耳群。这样通过导电连接板实现所述并联电芯组之间的串联连接。
所述极耳群放置于导电连接板的极耳群通孔通孔内，通过激光焊接、电弧焊、热熔焊、超声焊、导电胶粘一种或多种方式导电连接。
所述印刷电路板包括数据采集模块、均衡模块和通信模块，导电连接板通过导电线路与印刷电路板上的数据采集模块对应的采集引脚导电连接，用于采集串联电芯之间的电压、以及模组总电压；温度传感器设置于电芯表面，通过导电线路与印刷电路板上的数据采集模块对应的采集引脚导电连接，用于采集模组内部温度；
所述印刷电路板上通信模块对应的通信引脚与模组壳外的BMS联通，BMS接收印刷电路板传输的数据，进行数据存储和处理，并将作出均衡控制的信号发送至印刷电路板的均衡模块，均衡模块开始对模组进行均衡。
所述导电线路设有自恢复保险丝、或者熔断器，避免BMS或者针脚短接导致超级电容器短路。
所述第一汇流板设有一个或多个第一汇流孔、所述第二汇流板设置有一个或多个第二汇流孔，第一汇流孔对应模组壳体位置设有风扇，第二汇流孔对应模组壳体位置设有通风格栅。其气体流动方式为风扇启动，气流通过第一汇流孔进入到隔板内侧导流部，沿着导流部流向第二汇流孔，经通风格栅排出超级电容器模组壳外。
所述延伸部与工字型隔板和半工字型隔板的中间隔板通过热熔焊、胶粘一种或多种方式固定，并通过汇流板的隔板延伸部卡槽引出。
如图13所示，所述模组还包括：下壳体801和壳盖700，多个所述并联电芯组200、多个所述工字型隔板300(a)、两个所述半工字型隔板300(b)、所述第一汇流板500和所述第二汇流板600均设置在所述下壳体801和所述壳盖700形成的壳体800内。
如图14所示，所述壳盖700上设置有一个或多个排风栅格702、一个或多个风扇701和两个端子通孔，一个或多个所述排风栅格702的位置与所述第二汇流板600的一个或多个汇流孔601的位置对应，一个或多个所述风扇701的位置与所述第一汇流板500的一个或多个汇流孔501的位置对应，两个所述端子通孔的位置分别与正极接线端子406和负极接线端子407的位置相对应。
所述超级电容器模组包括下壳体和壳盖，壳盖设有BMS、风扇和排风格栅。
一种超级电容器风冷气体流动方式：风扇启动，风冷气体进入超级电容器模组的壳体内，通过第一汇流板上第一汇流孔沿极耳群方向进入导流部内，风冷气体沿着导流部通过另一侧极耳群，经过第二汇流孔并由风格栅排出带超级电容器模组的壳体外。
实施例2：
本发明还提供软包超级电容器模块的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
将多个超级电容器的电芯并联连接，获得并联电芯组，其中，并联连接的电芯的正极极耳为并联电芯组的正极极耳群，并联连接的电芯的负极极耳为并联电芯组的负极极耳群；
将多个所述并联电芯组与多个工字型隔板和两个半工字型隔板组装，形成并联电芯组群模块；
将并联电芯组群模块的极耳群嵌入到第一汇流板和第二汇流板的极耳群通孔内，使极耳群与所述第一汇流板或所述第二汇流板导电连接；
将并联电芯组群模块、第一汇流板、第二汇流板放置在壳体内，并将第一汇流板和第二汇流板的印刷电路板与BMS的通信线联通。
其中，所述多个超级电容器的电芯并联连接的方式为：激光焊接、电弧焊、热熔焊、超声焊、导电胶粘一种或多种；所述极耳群与所述第一汇流板或所述第二汇流板导电连接的方式为：激光焊接、电弧焊、热熔焊、超声焊、导电胶粘一种或多种
具体的，软包超级电容器模块的制备方法的具体步骤如下：
(1)组装并联电芯组：若干个电芯并联连接,电芯正极极耳导电连接,电芯负极极耳导电连接；
(2)并联电芯组与工字型隔板和半工字型隔板组装：所述并联电芯组与工字型隔板按照串联结构依次排列组装，将若干个并联电芯组支撑固定；
(3)放置第一汇流板和第二汇流板，将极耳群嵌入到汇流板的极耳群通孔内，导电连接在一起；
(4)入壳：将模组放入到壳体内，并将印刷电路板与BMS的通信线联通。
步骤(1)所述并联方式为若干个超级电容器电芯的正极极耳导电连接在一起构成正极极耳群，若干个超级电容器电芯的负极极耳电连接在一起构成负极极耳群，所述导电连接方式为通过激光焊接、电弧焊、热熔焊、超声焊、导电胶粘一种或多种。
步骤(3)所述极耳群与汇流板导电连接，导电连接方式为激光焊接、电弧焊、热熔焊、超声焊、导电胶粘一种或多种。
本发明的优势在于：
(1)本发明超级电容器模组包括工字型隔板和半工字型隔板，隔板与软包电芯电极面接触部设有支撑部和导流部，其中导流部形成有电芯一侧极耳到另一侧极耳的气流通道，配套本发明汇流板上的汇流孔和模组外壳上的风扇和风格栅，形成一条有效的风冷系统，是的风冷气体能够与电芯的极耳、电芯电极面等发热部件有效的接触，提高了模组的散热效率；另外，导流部还具备另一个功能是可以吸纳电芯因故障导致泄压孔爆破的气体，即电芯因故障产生气体，气体使软包电芯发生鼓胀甚至爆破，导流部结构能够吸纳电芯爆破释放出的气体，使得模组的内各电芯的受到的气体压力保持均衡；
(2)本发明超级电容器模组包括隔板，隔板的支撑部与电芯电极面直接接触，支撑部为柔性结构，超级电容器模组承受冲击时可以在一定程度上减小外界冲击对超级电容器电芯造成的伤害；
(3)本发明的超级电容器模组包括汇流板，汇流板上嵌有导电连接板，导电连接板上设有需要串并联的极耳和/或极耳群通孔，需要串并联的极耳和/或极耳群嵌入到通孔内并导电连接，这种结构能够有效解决大量需要串并联连接的电芯，极耳受力均匀，连接内阻小，自动化程度高，绝缘等级高，安全特性好；
(4)本发明的超级电容器模组包括汇流板，汇流板上集成了印制线路板，具有数据采集、均衡和通信的功能，与电芯极耳连接的线路直接嵌入到汇流板的绝缘框内，不仅不需要占用模组其它空间，而且不用复杂的采集线束放置在模组壳内，节约了电池组的空间，降低了电池组连接的复杂性，提高了模组的安全性。
本说明书中等效实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，等效实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种软包超级电容器模组，其特征在于，所述模组包括多个并联电芯组、多个工字型隔板、两个半工字型隔板、第一汇流板和第二汇流板；
多个所述并联电芯组采用正极端和负极端交叉的方式并行设置，形成并联电芯组群，所述工字型隔板设置在并联电芯组群的相邻两个并联电芯组之间，所述半工字型隔板设置于并联电芯组群的两端的并联电芯组的外侧，所述并联电芯组的极耳群从相邻两个工字型隔板之间或工字型隔板与半工字型隔板之间空隙引出，形成并联电芯组群模块；所述工字型隔板和所述半工字型隔板与所述并联电芯组的接触面上设置有多个支撑部，多个所述支撑部之间的空隙形成导流部；
所述第一汇流板和所述第二汇流板均包括多个导电连接板和绝缘框，所述导电连接板嵌入在所述绝缘框内，所述绝缘框上开设有一个或多个汇流孔，所述绝缘框内设置有印刷电路板，所述印刷电路板与所述导电连接板电连接；
所述第一汇流板设置在所述并联电芯组群模块的一端，所述第二汇流板设置在所述并联电芯组群模块的另一端，相邻两个并联电芯组的极耳群与所述导电连接板连接，所述导电连接板用于将相邻两个所述并联电芯组串联连接，所述印刷电路板用于实现多个所述并联电芯组的数据采集和均衡控制，其中，并联电芯组群模块的一端和并联电芯组群模块的另一端为并联电芯组群模块相对的端侧面。
2.根据权利要求1所述的软包超级电容器模组，其特征在于，所述支撑部的结构为条形、蛇形、弓形、圆柱形、方形、网状型、波浪型中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的软包超级电容器模组，其特征在于，所述工字型隔板的中间隔板的一端设置有延伸部。
4.根据权利要求1所述的软包超级电容器模组，其特征在于，所述第一汇流板还包括正极导电连接板、正极接线端子、负极导电连接板、负极接线端子；
所述正极导电连接板与所述正极接线端子连接，所述负极导电连接板与所述负极接线端子连接；
所述正极导电连接板与并联电芯组群的一端的并联电芯组的正极极耳群连接，所述负极导电连接板与并联电芯组群的另一端的并联电芯组的负极极耳群连接。
5.根据权利要求1所述的软包超级电容器模组，其特征在于，所述第一汇流板还包括正极导电连接板和正极接线端子，所述第二汇流板还包括负极导电连接板和负极接线端子；
所述正极导电连接板与所述正极接线端子连接，所述负极导电连接板与所述负极接线端子连接；
所述正极导电连接板与并联电芯组群的一端的并联电芯组的正极极耳群连接，所述负极导电连接板与并联电芯组群的另一端的并联电芯组的负极极耳群连接。
6.根据权利要求4或5所述的软包超级电容器模组，其特征在于，所述导电连接板、所述正极导电连接板、所述负极导电连接板上均设置有极耳群卡槽，所述极耳群穿过所述极耳群卡槽与所述导电连接板、所述正极导电连接板或所述负极导电连接板连接。
7.根据权利要求4或5所述的软包超级电容器模组，其特征在于，所述模组还包括：下壳体和壳盖，多个所述并联电芯组、多个所述工字型隔板、两个所述半工字型隔板、所述第一汇流板和所述第二汇流板均设置在所述下壳体和所述壳盖形成的壳体内。
8.根据权利要求7所述的软包超级电容器模组，其特征在于，所述壳盖上设置有一个或多个排风栅格、一个或多个风扇和两个端子通孔，所述排风栅格的位置与所述第二汇流板的一个或多个汇流孔的位置对应，两个所述风扇的位置与所述第一汇流板的一个或多个汇流孔的位置对应，两个所述端子通孔的位置分别与正极接线端子和负极接线端子的位置相对应。
9.一种软包超级电容器模组的制备方法，其特征在于，所述制备方法应用于权利要求1-8任一项所述的软包超级电容器模组，所述制备方法包括如下步骤：
将多个超级电容器的电芯并联连接，获得并联电芯组，其中，并联连接的电芯的正极极耳为并联电芯组的正极极耳群，并联连接的电芯的负极极耳为并联电芯组的负极极耳群；
将多个所述并联电芯组与多个工字型隔板和两个半工字型隔板组装，形成并联电芯组群模块；
将并联电芯组群模块的极耳群嵌入到第一汇流板和第二汇流板的极耳群通孔内，使极耳群与所述第一汇流板或所述第二汇流板导电连接；
将并联电芯组群模块、第一汇流板、第二汇流板放置在壳体内，并将第一汇流板和第二汇流板的印刷电路板与BMS的通信线联通。
10.根据权利要求9所述的软包超级电容器模组的制备方法，其特征在于，所述多个超级电容器的电芯并联连接的方式为：激光焊接、电弧焊、热熔焊、超声焊、导电胶粘一种或多种；所述极耳群与所述第一汇流板或所述第二汇流板导电连接的方式为：激光焊接、电弧焊、热熔焊、超声焊、导电胶粘一种或多种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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