CN203931832U - 超级电容模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超级电容模组，包括：成行列排布在一起的多个单体电容器；多个导电连接片，用于以串联或并联方式电连接所述多个单体电容器；具散热功能的上/下盖板，设于所述多个导电连接片的两侧；多个绝缘导热片，用于使所述上/下盖板与所述多个导电连接片之间电气绝缘，并将所述多个导电连接片上的热量传递至所述上/下盖板以便散热；上/下护板，设有可露出所述多个导电连接片的多个通孔；所述多个绝缘导热片两端分别抵靠所述多个导电连接片的端面和所述上/下盖板的内侧。本实用新型可确保超级电容模组不会因绝缘导热片被磨损而造成安全隐患，而所述绝缘导热片仍然可以保证有效的热传递，同时，整个超级电容模组的外形尺寸无需改变。
Description
技术领域
本实用新型涉及超级电容，尤其涉及一种可保证在振动环境下高可靠性的超级电容模组抗振结构。
背景技术
现有使用在公交客车或轨道交通上的超级电容模组的使用工况都十分严酷，特别是在振动过程中，不仅要求超级电容模组在高电压工作状态下保证安规绝缘，还要保证超级电容模组的散热能力优越，同时还需满足长时间高频率的振动可靠性。
传统的超级电容模组为了保证安规绝缘及散热能力，使用绝缘导热片隔在超级电容器与上/下盖板组合之间，虽然保证了安规绝缘及散热能力，却存在模组在振动过程中绝缘导热片容易摩损，使其失效造成安全隐患的问题。也就是说，现有的超级电容模组在保持同样的模组尺寸的情况下，无法同时解决以上三方面的问题，从而影响到了其使用的范围、寿命和可靠性，急需改进。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
实用新型内容
本实用新型为克服现有技术的缺陷，提供一种在振动环境下仍能保证高可靠性的超级电容，其包括成行列排布在一起的多个单体电容器；用于以串联或并联方式电连接所述多个单体电容器的多个导电连接片；具散热功能的上/下盖板，设于所述多个导电连接片的两侧；用于使所述上/下盖板与所述多个导电连接片之间做电气绝缘并将所述多个导电连接片上的热量传递至所述上/下盖板以便散热的多个绝缘导热片；上/下护板，设于所述行列排布的多个单体电容器的两端，并设有可露出所述多个导电连接片的多个通孔；所述多个绝缘导热片对应所述多个通孔设置，绝缘导热片的两端分别抵靠所述多个导电连接片的端面和所述上/下盖板的内侧。
根据实施例，还可采用如下优选的技术方案：
还包括侧固定板，围设于所述多个行列排布的单体电容器的外周。
所述绝缘导热片的厚度H大于所述上/下护板的外端面与所述导电连接片的外端面的距离L，所述绝缘导热片采用具有绝缘和导热性能的可压缩材料制成。
所述绝缘导热片的厚度H比所述上/下护板的外端面与所述导电连接片的外端面的距离L大20％～50％。
所述绝缘导热片可在压缩20％～50％时仍保持其绝缘和导热性能。
所述绝缘导热片为硅胶片。
所述侧固定板有一对，分别呈“[”形和“]”形，扣合在所述超级电容模组外周并相互连接。
所述侧固定板有两对，其中两个呈“[”形，两个呈“]”形，分别扣合在所述超级电容模组的四个边，且各侧固定板与相邻的侧固定板相互连接。
还包括多个支撑部件，用于连接所述上/下盖板并限制所述上/下盖板之间的相对位置；所述上/下护板设有可供所述支撑部件穿过的多个固定孔。
所述上/下护板由具有高耐磨和高抗冲击性能的塑胶材料制成。
本实用新型的有益效果包括：所述上/下护板，设于所述行列排布的多个单体电容器的两端，并设有可露出所述单体电容器的两个电极的多个通孔；所述多个绝缘导热片对应所述多个通孔设置，两端分别抵靠所述多个单体电容器的端面和所述上/下盖板的内侧，该结构中，所述上/下护板既可用来减小超级电容模组的振动，又可将超级电容模组中单体电容器与绝缘导热片之间的绝大部分摩擦转移至所述上/下护板上，从而确保超级电容模组不会因绝缘导热片被磨损而造成安全隐患，也保证了整个级电容模组的使用寿命；而所述绝缘导热片仍然可以保证有效的热传递，从而保证超级电容模组的散热效果；就整个超级电容模组而言，其整体尺寸可保持不变，无需占用额外的空间。
附图说明
图1是实施例1中6个单体电容器行列排布电连接的示意图。
图2是实施例1中超级电容模组的结构分解示意图。
图3是实施例1中绝缘导热片的示意图，其厚度为H。
图4是实施例1中的局部结构示意图(其中扁平螺母3的端面或连接片4的外端面到上护板5的端面的距离是L)。
图5是实施例2中18个单体电容器排布在一起电连接的示意图。
图6是图5中设置4个支撑部件后的示意图。
图7是包括18个单体电容器、多个绝缘导热片、上/下护板等的结构分解示意图。
图8是实施例的超级电容模组的结构分解示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
如前文所述，为解决在振动过程中绝缘导热片容易摩损而造成安全隐患的问题，不能靠加厚绝缘导热片来解决，一是因为加厚不解决磨损问题，只是磨破所需时间过长些而已；二是加厚绝缘导热片会导致超级电容模组整体尺寸变大，并不符合使用要求和产品的发展趋势。本发明通过以下实施例的做法，可以做到在保持超级电容模组整体尺寸(尤其是高度)基本不变的前提下避免所述绝缘导热片磨损，且仍然保证原有的散热效果。
实施例1
如图1-2所示，本实施例的超级电容模组包括：
6个行列排布的单体电容器11，各单体电容器之间通过导电连接片4串联连接，如图1所示。
具散热功能的上盖板1和下盖板10：分别设于所述6个单体电容器的两端。
多个绝缘导热片2：用于使所述上盖板1和下盖板10与所述导电连接片4之间电气绝缘，并将所述导电连接片4上的热量(各单体电容器11所产生)传递至所述上盖板1和下盖板10以散热。
上护板5和下护板9：设于所述行列排布的6个单体电容器11的两端，并设有可露出所述各个导电连接片4的多个通孔。所述上护板5和下护板9优选采用具有高耐磨和高抗冲击性能的塑胶材料制成，既可用来减小超级电容模组的振动，又可将超级电容模组中单体电容器与绝缘导热片2之间的绝大部分摩擦转移至所述上护板5和下护板9上，从而确保超级电容模组不会因绝缘导热片2被磨损而造成安全隐患，也保证了整个超级电容模组的使用寿命。
本实施例中，所述上护板5和下护板9采用塑胶栅板，所述6个超级电容器11两端分别固定在所述上塑胶栅板和下塑胶栅板的固定孔内，并露出连接在超级电容器11两端的端电极，再使用扁平螺母3和连接片4将上塑胶栅板和下塑胶栅板锁紧固定，组合成一个超级电容器栅板模块组合体，所述绝缘导热片2贴附在连接片4的表面上，如图2所示。
所述多个绝缘导热片2对应所述上护板5和下护板9的多个通孔设置，两端分别抵靠所述6个单体电容器11的端面和所述上盖板1、下盖板10的内侧。且较佳的做法是：所述绝缘导热片2的厚度H大于所述上护板5和下护板9的外端面与所述导电连接片4的外端面的距离L，所述绝缘导热片2采用具有绝缘和导热性能的可压缩材料制成。就本实施例而言，所述绝缘导热片的厚度H比所述上护板5和下护板9的外端面与所述导电连接片4(或所述扁平螺母3)的外端部的距离L大20％～50％，也即H＝1.2L～1.5L，所述绝缘导热片2为硅胶片(当然，所述绝缘导热片2也可采用其它具有类似性能的材料代替，只要在压缩20％～50％时仍保持其绝缘和导热性能即可)。这样的结构可将因振动带来的超级电容模组的摩擦主要作用到所述上护板5和下护板9上，所述绝缘导热片2即使被摩擦到，其受力也会很小，故即使长期使用，也基本不会被磨损。再者，该设计还因为H>L，故无论如何，所述绝缘导热片2都不会被磨穿，因为摩擦导致所述绝缘导热片2破损的部件是所述导电连接片4，而该机构中所述导电连接片4的外端面低于所述上塑胶栅板和下塑胶栅板的外端面，那么高于所述上塑胶栅板和下塑胶栅板的外端面的所述绝缘导热片2那部分不会被摩擦到，这样一来，就彻底解决了安全隐患问题。
一对侧固定板7，围设于所述6个单体电容器11的外周。所述的两个侧固定板7分别呈“[”形和“]”形，扣合在所述超级电容模组外周并相互连接，从而将所述6个单体电容器11结合为一个整体。当然，为了更好的固定各个单体电容器11，所述“[”形和“]”形的侧固定板7还可设置对应于与其接触的各单体电容器11的弧形凹陷位701，所述弧形凹陷位701的弧度与所述单体电容器11的外形弧度相匹配，以便更好地固定单体电容器11。
实施例2
如图3-8所示，本实施例与实施例1的区别主要是：本实施例中有18个行列排布的单体电容器11，分成3列排布，并通过一对侧固定板7和一对侧固定板8固定在一起(如图3所示)，所述侧固定板7中的两个分别呈相互匹配的“[”形和“]”形，所述固定板8中的两个也分别呈相互匹配的“[”形和“]”形，共4个侧固定板分别扣合在所述超级电容模组的四个侧边，且两个侧固定板7分别与相邻的两个侧固定板7相互连接。
此外，本实施例中，还包括多个支撑部件6，用于连接所述上盖板1、下盖板10，并限制所述上盖板1、下盖板10之间的相对位置，也即起到连接和支撑的作用。所述上护板5和下护板9设有可供所述支撑部件6穿过的多个固定孔，这样，所述上护板5和下护板9也可被可靠的进行定位，从而更好的固定各单体电容器。
本实施例中，所述支撑部件6是六棱支撑柱，所述固定孔为六棱形孔，这样能够起到更好的支撑和定位的效果。18个超级电容器11固定在上塑胶栅板和下塑胶栅板的固定孔内，再使用扁平螺母3和连接片4将上塑胶栅板和下塑胶栅板锁紧固定，组合成一个超级电容器栅板模块组合体，如图4所示。将绝缘导热片2贴附在连接片4的表面上，与实施例1类似，本实施例中，所述绝缘导热片2的厚度H比所述上护板5和下护板9的外端面与所述单体电容器11的外端部的距离L大20％～50％，也即H＝1.2L～1.5L，所述绝缘导热片2为硅胶片(当然，所述绝缘导热片2也可采用其它具有类似性能的材料代替，只要在压缩20％～50％时仍保持其绝缘和导热性能即可)。
最后将所述六棱支撑柱6安装嵌在上塑胶栅板的六棱形固定孔内，配合侧固定板7和侧固定板8通过螺丝锁紧，支撑和拉紧上盖板组合和下盖板组合10，完成案例使用。
类似的，为了更好的固定各个单体电容器11，所述侧固定板7、8还可设置对应于与其接触的各单体电容器11的弧形凹陷位701、801，所述弧形凹陷位701的弧度与所述单体电容器11的外形弧度相匹配，以便更好地固定单体电容器11。
尽管已经描述和叙述了被看作本实用新型的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其作出各种改变和替换，而不会脱离本实用新型的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本实用新型的教义，而不会脱离在此描述的本实用新型中心概念。所以，本实用新型不受限于在此披露的特定实施例，但本实用新型可能还包括属于本实用新型范围的所有实施例及其等同物。
Claims (10)
1.一种超级电容模组，其特征在于包括：
成行列排布在一起的多个单体电容器；
用于以串联或并联方式电连接所述多个单体电容器的多个导电连接片；
具散热功能的上/下盖板，设于所述多个导电连接片的两侧；
用于使所述上/下盖板与所述多个导电连接片之间做电气绝缘并将所述多个导电连接片上的热量传递至所述上/下盖板以便散热的多个绝缘导热片；
上/下护板，设于所述行列排布的多个单体电容器的两端，并设有可露出所述多个导电连接片的多个通孔；
所述多个绝缘导热片对应所述多个通孔设置，绝缘导热片的两端分别抵靠所述多个导电连接片的端面和所述上/下盖板的内侧。
2.如权利要求1所述的超级电容模组，其特征在于：还包括侧固定板，围设于所述多个行列排布的单体电容器的外周。
3.如权利要求1所述的超级电容模组，其特征在于：所述绝缘导热片的厚度H大于所述上/下护板的外端面与所述导电连接片的外端面的距离L，所述绝缘导热片采用具有绝缘和导热性能的可压缩材料制成。
4.如权利要求3所述的超级电容模组，其特征在于：所述绝缘导热片的厚度H比所述上/下护板的外端面与所述导电连接片的外端面的距离L大20％～50％。
5.如权利要求3所述的超级电容模组，其特征在于：所述绝缘导热片可在压缩20％～50％时仍保持其绝缘和导热性能。
6.如权利要求3所述的超级电容模组，其特征在于：所述绝缘导热片为硅胶片。
7.如权利要求2所述的超级电容模组，其特征在于：所述侧固定板有一对，分别呈“[”形和“]”形，扣合在所述超级电容模组外周并相互连接。
8.如权利要求2所述的超级电容模组，其特征在于：所述侧固定板有两对，其中两个呈“[”形，两个呈“]”形，分别扣合在所述超级电容模组的四个边，且各侧固定板与相邻的侧固定板相互连接。
9.如权利要求1所述的超级电容模组，其特征在于：还包括多个支撑部件，用于连接所述上/下盖板并限制所述上/下盖板之间的相对位置；所述上/下护板设有可供所述支撑部件穿过的多个固定孔。
10.如权利要求1-9任一项所述的超级电容模组，其特征在于：所述上/下护板由具有高耐磨和高抗冲击性能的塑胶材料制成。
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