CN203377114U - 超级电容器支架以及超级电容模组 - Google Patents

超级电容器支架以及超级电容模组 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种用于超级电容模组的超级电容器支架，其特征在于，所述超级电容器支架包括：平板状的主体部；以及形成在所述主体部上并且分别用于容纳超级电容器的一部分的多个凹部，所述凹部的形状和尺寸选择成与要容纳的所述超级电容器的一部分的形状和尺寸相对应。本实用新型还涉及包括上述超级电容器支架的超级电容模组。根据本实用新型的超级电容器支架以及包括这种超级电容器支架的超级电容模组能够将多个超级电容器在各个方向上牢固可靠地保持在位，因而可以防止超级电容器上的连接点因超级电容器移位而松动，确保超级电容模组正常稳定地工作。

Description

超级电容器支架以及超级电容模组
技术领域
本实用新型涉及一种超级电容器支架以及包括这种超级电容器支架的超级电容模组。
背景技术
由于具有超大电容量、能够多次反复并且快速地充电/放电、能够在低温下工作、以及对环境无污染等优点，超级电容模组作为一种新能源电源在车辆、风力发电设备、以及电网设备等中具有广泛应用。现有超级电容模组通常包括金属底板、设置在金属底板上并且相互串联的多个超级电容器、与超级电容器连接并且用于稳定超级电容模组电压的电路模块、以及安装在金属底板上用于围住并且部分地固定超级电容器的外壳。在相邻超级电容器之间设置有海绵，以防止和减缓超级电容器的移动和相互碰撞。
在实际使用中，现有超级电容模组的超级电容器不能被很好地固定。例如，随着车辆的移动，超级电容器会振动并且挤压海绵而移位，这将导致超级电容器上的连接点松动甚至脱开。如果超级电容器上的连接点松动，必然会导致电阻增大，温度显著升高；如果超级电容器上的连接点脱开，超级电容模组就无法正常工作。在极端情况下，超级电容器的移位甚至会导致超级电容器相互挤压而裂开，使得电解质从超级电容器流出。此外，连接超级电容器与电路模块的线缆散乱地布置在超级电容模组中，组装效率较低。
因而，需要对现有的超级电容模组进行改进。
实用新型内容
本实用新型的目的就是要克服上述现有技术中的至少一个缺陷，提出一种超级电容器支架以及包括这种超级电容器支架的超级电容模组，它们能够使超级电容器可靠地固定在超级电容模组中，从而完全避免超级电容器在超级电容模组中移动。
为此，本实用新型提供一种用于超级电容模组的超级电容器支架，其特征在于，所述超级电容器支架包括：
平板状的主体部；以及
形成在所述主体部上并且分别用于容纳超级电容器的一部分的多个凹部，所述凹部的形状和尺寸选择成与要容纳的所述超级电容器的一部分的形状和尺寸相对应。
优选地，所述超级电容器支架还包括位于所述主体部周围并且从所述主体部向上延伸的多个连接部。
优选地，所述凹部的底壁至少一部分是穿透的。
优选地，所述连接部设置在任意两个相邻凹部之间。
优选地，在一个所述连接部上形成有向外突出的突出部，在另一个相邻所述连接部上形成有带开口的延伸部。
优选地，每个所述连接部在形成所述突出部或所述延伸部的部位下方形成有向主体部的底部贯通的凹槽。
优选地，围绕每个所述凹部设置有向上延伸的多个弹性夹片。
优选地，每个所述弹性夹片包括形成在末端的向内突出的凸缘。
优选地，一些相邻凹部是贯通的，以便安放将所述超级电容器串联连接的汇流条。
优选地，所述主体部的底面上设置有用于铺设线缆的铺设槽。
根据本实用新型的另一方面，提供一种超级电容模组，其特征在于，包括：
底板；
超级电容器支架；
保持在所述超级电容器支架中的多个超级电容器，所述超级电容器支架被固定在所述底板上，所述多个超级电容器相互串联连接；
通过线缆与所述超级电容器连接的电路模块；以及
装在所述底板上并且用于围住所述超级电容器支架的外壳；
其中，所述超级电容器支架是如上所述的超级电容器支架。
优选地，所述底板上形成有与所述超级电容器支架的主体部的形状相对应的容纳部。
优选地，所述超级电容模组包括两个超级电容器支架，即，下部的超级电容器支架和上部的超级电容器支架，所述多个超级电容器被保持在所述下部的超级电容器支架与所述上部的超级电容器支架之间，至少所述下部的超级电容器支架被固定在所述底板上。
优选地，当所述下部的超级电容器支架与所述上部的超级电容器支架的每个连接部在形成所述突出部或所述延伸部的部位下方形成有向主体部的底部贯通的凹槽时，在所述底板上与所述超级电容器支架的连接部的所述凹槽相对应的位置形成有向上突出的定位销。
优选地，螺钉被拧入所述上部的超级电容器支架与所述下部的超级电容器支架的对应连接部上的螺孔以及所述定位销中。
优选地，所述底板上形成有用于安装用于稳定超级电容模组电压的电路模块的电路模块安装部。
根据本实用新型的超级电容器支架以及包括这种超级电容器支架的超级电容模组能够将多个超级电容器在各个方向上牢固可靠地保持在位，因而可以防止超级电容器上的连接点因超级电容器移位而松动，确保超级电容模组正常稳定地工作。
附图说明
图1是根据本实用新型优选实施例的超级电容模组的示意图。为了清楚起见，其中省略了超级电容模组的电路模块和外壳。
图2是根据本实用新型优选实施例的超级电容器支架的示意图。
图3是图2所示的超级电容器支架上安放多个超级电容器之后的示意图。
图4是在图3所示组件上安放另一个超级电容器支架之后的示意图。
图5是通过汇流条将图4所示组件中的超级电容器相互串联并且铺设与电路模块连接的线缆之后的示意图。
图6是将图5所示组件安放在基板上之后的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图详细描述根据本实用新型的超级电容器支架以及包括这种超级电容器支架的超级电容模组的优选实施例。
如图1所示，根据本实用新型的超级电容模组1通常包括底板3、通过汇流条5相互串联的多个超级电容器7、以及用于将多个超级电容器7固定地保持在位的两个超级电容器支架9（即，上部的超级电容器支架和下部的超级电容器支架）。根据本实用新型的超级电容模组1还包括通过线缆11与超级电容器连接的电路模块、以及装在金属底板上用于围住超级电容器支架的外壳。为了清楚显示超级电容模组1的内部结构，在图1以及其它附图中没有显示电路模块和外壳。
图2是根据本实用新型优选实施例的超级电容器支架9的示意图。如图2所示，根据本实用新型的超级电容器支架9包括大体平板状的主体部13、形成在主体部13上分别用于容纳超级电容器7的一部分的多个凹部15、和位于主体部13周围并且从主体部13向上延伸的多个连接部17。用于容纳超级电容器7的一部分的凹部15的形状和尺寸选择成与要容纳的超级电容器7的一部分的形状和尺寸相对应，以便超级电容器7的一部分可以形状和尺寸相匹配地位于凹部15中。在优选实施例中，超级电容器7显示为具有圆柱形形状，凹部15也形成为圆柱形形状，并且凹部15的内径与超级电容器7的外径基本上相同。应理解的是，超级电容器7可以为方形、棱柱形或其它合适形状，在这种情况下，凹部15也形成为对应的方形、棱柱形或其它合适形状。超级电容器7的两端通常具有电极，因而，凹部15的底壁至少一部分是穿透的，以便露出超级电容器7的电极。在优选实施例中，主体部13上形成有两排凹部15，每排又具有5个凹部15。但是，可以理解的是，凹部的数目以及排列方式可以根据需要任意变化。此外，尽管只要设置两个连接部17就是可行的，但优选地在任意两个相邻凹部15之间设置一个连接部17。连接部17一方面可以将超级电容器7保持在位，另一方面还用于在组装超级电容模组1时将上部的超级电容器支架9与下部的超级电容器支架9连接在一起。为此，在一个连接部17上形成有向外突出的突出部19，而在另一个相邻连接部17上形成有带开口21的延伸部23，使得在组装超级电容模组1时上部的超级电容器支架9上的一个连接部17上的突出部19可以被卡扣到下部的超级电容器支架9上的对应连接部17上的延伸部23的开口21中，从而将上部的超级电容器支架9和下部的超级电容器支架9可靠地连接在一起，最终将各个超级电容器可靠地保持在位。优选地，每个连接部17还在形成突出部19或延伸部23的部位下方形成有向主体部13底部贯通的凹槽25，其功能将在后面描述。
根据本实用新型的超级电容器支架9还可以包括围绕每个凹部15向上延伸的多个弹性夹片27，多个弹性夹片27均匀间隔地设置。优选地，每个弹性夹片27包括形成在末端的向内突出的凸缘29，从而更加有助于将超级电容器保持在位。尽管在图中显示每个凹部15周围设置有三个弹性夹片27，但可以根据需要在每个凹部15周围设置任意合适数目的弹性夹片。
具有上述结构的本实用新型超级电容器支架9优选地由注塑模制工艺一体地形成，从而可以使超级电容器与其它金属部件很好地绝缘，而不需要另外设置单独的绝缘件。
以下将结合图3-6详细描述根据本实用新型的超级电容模组1的装配过程。
首先，将根据本实用新型的一个超级电容器支架作为下部的超级电容器支架9，在下部的超级电容器支架9的每个凹部15中放置一个超级电容器7，如图3所示。
随后，将根据本实用新型的另一个超级电容器支架作为上部的超级电容器支架9倒置地安装到图3所示组件上，使得上部的超级电容器支架9上的连接部17上的突出部19和延伸部23的开口21分别与下部的超级电容器支架9上的对应连接部17上的延伸部23的开口21和突出部19卡扣地配合，从而将上部的超级电容器支架9和下部的超级电容器支架9可靠地连接在一起，并且将各个超级电容器在上部的超级电容器支架9与下部的超级电容器支架9之间可靠地保持在位，如图4所示。
接着，将如图4所示的组件中的两个超级电容器的一个电极分别设置为正极、负极的电源接口31a，31b，并且将超级电容器的其它电极通过汇流条5串联连接起来。为了便于汇流条5的安装，优选地，汇流条5所处部位的两个凹部15是贯通的。随后，铺设将超级电容器或汇流条5连接到电路模块的线缆11。为了便于线缆11的铺设，超级电容器支架9的主体部13的底面上优选地设置有铺设槽33。铺设槽33使得线缆11的铺设操作简单，方便快捷，而且还使得线缆11在超级电容模组中整齐地排布，如图5所示。
随后，将如图5所示的组件安放到底板3上。底板3上具有与超级电容器支架9的主体部13的形状相对应的容纳部35，用于接收超级电容器支架9的一部分。底板3上在与超级电容器支架9的连接部17相对应的位置形成有向上突出的定位销37。在如图5所示的组件安放到底板3上时，各个定位销37刚好插入下部的超级电容器支架9上的连接部17上的凹槽25中，如图6所示。将螺钉39（如图1所示）拧入上部和下部的超级电容器支架9上的连接部17上的螺孔41以及定位销37中，可以将上部的超级电容器支架与下部的超级电容器支架牢固地固定到底板3上，从而更加可靠地将超级电容器保持在位。
接着，将用于稳定超级电容模组电压的电路模块（未显示）安装在底板3上的电路模块安装部45，并且将线缆11连接到电路模块上。
最后，将外壳（未显示）安装到底板3上完成本实用新型的超级电容模组1的组装。
根据本实用新型的超级电容模组通过超级电容器支架能够将多个超级电容器在各个方向上牢固可靠地保持在位，因而可以防止超级电容器上的连接点因超级电容器移位而松动，确保超级电容模组正常稳定地工作。由上部和下部的超级电容器支架以及保持在它们之间的多个超级电容器形成的预组装件可以在生产线上很容易地从一个工位移动到下一个工位，而且这种预组装件与诸如汇流条、线缆和底板等其它部件之间的连接也变得简单容易，提高了生产效率。上部和下部的超级电容器支架采用完全相同的结构，也降低了制造、仓储保管的成本。
在上述优选实施例中，每个超级电容模组包括两个完全相同的超级电容器支架，但是，两个超级电容器支架也可以不同，例如，其中一个超级电容器支架的连接部相对较长，而另一个超级电容器支架具有相对较短的连接部或者没有连接部。在两个超级电容器支架中的一个没有连接部的情况下，另一个超级电容器支架的连接部可以上述类似方式或其它合适方式与没有连接部的超级电容器支架的主体部形成连接。例如，在具有连接部的超级电容器支架的连接部上形成突出部或凹口，而在没有连接部的超级电容器支架的主体部上相对应地形成凹口或突出部，或者具有连接部的超级电容器支架的连接部直接卡到没有连接部的超级电容器支架的主体部上。
此外，每个超级电容模组仅包括一个上部的超级电容器支架或下部的超级电容器支架也是可行的。在仅包括一个超级电容器支架的情况下，超级电容器支架可以具有或者不具有从主体部向上延伸的多个连接部；其中，在具有从主体部向上延伸的多个连接部的情况下，连接部可以上述类似方式或其它合适方式与超级电容模组的底板或者外壳的一部分形成连接，在不具有从主体部向上延伸的多个连接部的情况下，装在超级电容器支架上的多个超级电容器可以进一步借助于超级电容模组的底板或者外壳在超级电容模组中保持在位。
尽管以上结合优选实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于上述实施例。因此，应理解的是，在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域技术人员可以对本实用新型进行各种修改。所有这些修改以及等同结构也包括在本实用新型的范围内。

Claims (16)

1.一种用于超级电容模组（1）的超级电容器支架（9），其特征在于，所述超级电容器支架（9）包括： 
平板状的主体部（13）；以及 
形成在所述主体部（13）上并且分别用于容纳超级电容器（7）的一部分的多个凹部（15），所述凹部（15）的形状和尺寸选择成与要容纳的所述超级电容器（7）的一部分的形状和尺寸相对应。 
2.根据权利要求1所述的超级电容器支架，其特征在于，所述超级电容器支架（9）还包括位于所述主体部（13）周围并且从所述主体部（13）向上延伸的多个连接部（17）。 
3.根据权利要求1所述的超级电容器支架，其特征在于，所述凹部（15）的底壁至少一部分是穿透的。 
4.根据权利要求2所述的超级电容器支架，其特征在于，所述连接部（17）设置在任意两个相邻凹部（15）之间。 
5.根据权利要求2所述的超级电容器支架，其特征在于，在一个所述连接部（17）上形成有向外突出的突出部（19），在另一个相邻所述连接部（17）上形成有带开口（21）的延伸部（23）。 
6.根据权利要求5所述的超级电容器支架，其特征在于，每个所述连接部（17）在形成所述突出部（19）或所述延伸部（23）的部位下方形成有向主体部（13）的底部贯通的凹槽（25）。 
7.根据权利要求1所述的超级电容器支架，其特征在于，围绕每个所述凹部（15）设置有向上延伸的多个弹性夹片（27）。 
8.根据权利要求7所述的超级电容器支架，其特征在于，每个所述弹性夹片（27）包括形成在末端的向内突出的凸缘（29）。 
9.根据权利要求1所述的超级电容器支架，其特征在于，一些相邻凹部（15）是贯通的，以便安放将所述超级电容器（7）串联连接的汇流条（5）。 
10.根据权利要求1所述的超级电容器支架，其特征在于，所述主体部（13）的底面上设置有用于铺设线缆（11）的铺设槽（33）。 
11.一种超级电容模组，包括： 
底板（3）； 
超级电容器支架； 
保持在所述超级电容器支架中的多个超级电容器（7），所述超级电容器支架被固定在所述底板（3）上，所述多个超级电容器（7）相互串联连接； 
通过线缆（11）与所述超级电容器（7）连接的电路模块；以及 
装在所述底板上并且用于围住所述超级电容器支架的外壳； 
其特征在于，所述超级电容器支架是如权利要求1-10任一所述的超级电容器支架。 
12.根据权利要求11所述的超级电容模组，其特征在于，所述底板（3）上形成有与所述超级电容器支架（9）的主体部（13）的形状相对应的容纳部（35）。 
13.根据权利要求11所述的超级电容模组，其特征在于，所述超级电容模组包括两个超级电容器支架，即，下部的超级电容器支架和上部的超级电容器支架，所述多个超级电容器被保持在所述下部的超级电容器支架与所述上部的超级电容器支架之间，至少所述下部的超级电容器支架被固定在所述底板（3）上。 
14.根据权利要求13所述的超级电容模组，其特征在于，当所述下部的超级电容器支架与所述上部的超级电容器支架是如权利要求6所述的超级电容器支架时，在所述底板（3）上与所述超级电容器支架（9）的连接部（17）的所述凹槽（25）相对应的位置形成有向上突出的定位销（37）。 
15.根据权利要求14所述的超级电容模组，其特征在于，螺钉（39）被拧入所述上部的超级电容器支架与所述下部的超级电容器支架的对应连接部（17）上的螺孔（41）以及所述定位销（37）中。 
16.根据权利要求11所述的超级电容模组，其特征在于，所述底板（3）上形成有用于安装用于稳定超级电容模组电压的电路模块的电路模块安装部（45）。 
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