CN209401693U - 电容器模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电容器模块，其特征在于，包括至少二组电容器单元、栅格状金属汇流排连接片、塑料保护夹，相邻两组电容器单元之间平行堆叠串/并联，每一组电容器单元由对应的一组塑料保护夹夹持固定，电容器的正负极耳透出塑料保护夹并折弯，正负极耳盲插穿过栅格状金属汇流排的间隙，和栅格状金属汇流排连接片的表面贴合并激光焊接固定。和现有的锂离子电容器模块安装方式相比，本实用新型采用栅格状金属汇流排进行极耳盲插提高了生产效率，全过程采用激光焊接进行极耳焊接，实现了电容器模块制造过程的低内阻和高可靠性、强散热能力和载电流能力。

Description

电容器模块

技术领域]

本实用新型属于电化学储能元器件领域，具体涉及一种电容器模块，可适用于软包装锂离子电容器模块的自动化生产工艺，但不限于其它储能元器件或装置。

背景技术]

在电容器模块领域，以锂离子电容器模块举例，是由一定数量的锂离子电容器单体，通过串并联组合成满足电压、电流和储存能量等应用需求的组合。软包装锂离子电容器单体采用铝塑膜作为产品外包装，具有体积小、重量轻、比能量高、寿命长等多种优点；由于软包装锂离子电容器采用铝塑膜作为外包装，单体不易固定、铝塑膜易被划伤变形，因此在成组过程中需要增加额外的结构件来加强固定和防护。

软包装锂离子电容器单体的正负极端子通常采用厚度在0.1～0.3mm的铜/铝极耳，强度较差且属于异种材质不易焊接，单体之间的极耳连接通常采用螺纹连接的方式，额外增加螺钉及配套的内螺纹结构件，既增加了操作的复杂性，又大幅降低了生产效率。

其他形式的电容器也具有相似的技术问题，因此亟待一种将电容器单体进行机械固定、连接安全可靠、材料防火阻燃及轻量化，并具有良好的散热性的连接方式。

发明内容]

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种低内阻、高可靠性、载电流能力强、散热性能良好且能实现极耳盲插高效率组装的电容器模块。

为实现上述目的，本实用新型采用以下设计方案：

一种电容器模块，其特征在于，包括至少二组电容器单元、栅格状金属汇流排连接片、塑料保护夹，相邻两组电容器单元之间平行堆叠串/并联，每一组电容器单元由对应的一组塑料保护夹夹持固定，电容器的正负极耳透出塑料保护夹并折弯，正负极耳盲插穿过栅格状金属汇流排的间隙，和栅格状金属汇流排连接片的表面贴合并激光焊接固定。

所述的塑料保护夹包括左端框架、右端框架，每侧框架由边端框架与框架内若干塑料条组成，电容器单体放置在塑料保护夹的左端框架、右端框架内，电容器单体的主体部分由塑料保护夹的塑料条固定，电容器单体的铝塑膜边缘由塑料保护夹的边端框架压紧固定。

边端框架的上下分别设有卡扣和卡槽，用于框架间相互锁紧和固定；边端框架的上下均设有凸起结构，形成散热孔道；边端框架的四角位置均设有用于实现螺杆紧固的通孔。

所述的栅格状金属汇流排连接片的两端底部设有内置的卡槽，与塑料保护夹顶底凸起部形成卡扣结构安装和固定。

所述的栅格状金属汇流排连接片由若干连接片单体组成，相邻连接片单体之间可拆卸。

相邻两组电容器单元之间还设有捆扎钢带，紧固加强，塑料保护夹的框架侧面均设有用于扎钢带捆扎的凹槽。

所述电容器包括锂电池电容器、超级电容器、二次电池。

本实用新型具有以下优点和积极效果：

1) 和现有的锂离子电容器模块安装方式相比，采用本实用新型的软包装锂离子电容器模块的连接工艺，采用栅格状金属汇流排进行极耳盲插提高了生产效率，全过程采用激光焊接进行极耳焊接，实现了锂离子电容器模块制造过程的低内阻和高可靠性、强散热能力和载电流能力。

2) 栅格状金属汇流排连接片的引入促成了软包装锂离子电容器模块组装的极耳盲插，同时无需额外的螺纹连接零件，即可满足装配，提高了装配效率；同时大面积的栅格状金属汇流排连接片，加强了软包装锂离子电容器模块的散热能力和载电流能力。

3) 栅格状金属汇流排连接片由模具制备，可根据设计的串并联要求，自由截取长度，结构简单。

附图说明]

图1：锂离子电容器模块的示意图。

图2：锂离子电容器模块的分解图。

图3：锂离子电容器并联单元的示意图。

图4：栅格状金属汇流排的示意图。

图5：栅格状金属汇流排的凹槽结构示意图。

图6：锂离子电容器单体/塑料保护夹的示意图。

图7：锂离子电容器正负极耳折弯示意图。

图8：实施例2：软包装二次电池（单侧出极耳）（结构工艺同实施例1）。

图9：实施例1的结构，软包装二次电池也适用。

图中标记说明：

1 塑料保护夹，2 软包装锂离子电容器单体，3 金属汇流排（总正\总负件），4 金属汇流排（串联件），5 非金属隔条（防止2个汇流排相碰短路），6 墙板，7 捆扎钢带。

具体实施方式]

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。

实施例一

应用于软包装锂离子电容器模块的自动化生产工艺，通过采用栅格状的金属汇流排连接片，将极耳异端引出的软包装锂离子电容器铜/铝极耳和金属汇流排连接片通过激光焊接，得到了具有低内阻、高可靠的软包装锂离子电容器模块。软包装锂离子电容器单体固定在塑料保护夹中，保留了散热风道，并通过钢带进行捆扎加固；正负极耳通过栅格状的金属汇流排连接片进行激光焊接，实现了软包装锂离子电容器极耳的高效率盲插（降低自动化设备的精度要求和成本）和自动化焊接，大大提高了锂离子电容器模块的生产效率和可靠性；同时，大尺寸的栅格状金属汇流排有利于加强软包装锂离子电容器的散热能力（散热面积大、比热容高）、大电流载流能力（即金属汇流排的有效载流截面积较大）。因此，具有低内阻、高装配效率、载电流能力强、散热性良好、可靠性高的系列优点。

一种软包装锂离子电容器模块，包括一组平行堆叠的软包装锂离子电容器单体、固定软包装锂离子电容器单体的塑料保护夹、铜铝极耳端子焊接加固的栅格状金属汇流排和起到紧固加强的捆扎钢带。

参考图1，锂离子电容器模块由数个并联的锂离子电容单元串联组成，锂离子导入期模块通过捆扎钢带进行固定紧固。所述软包装锂离子电容器单体的正负极耳和金属汇流排连接片之间通过激光焊接进行串并联链接；正负极耳盲插穿过栅格状金属汇流排的间隙，折弯后和金属汇流排表面贴合，通过激光焊接成型。

参考图2，锂离子电容器单体固定在塑料保护夹内，单体之间通过栅格状金属汇流排激光焊接形成串并联连接。

参考图3，锂离子电容器单体固定在塑料保护夹内，极耳插入栅格状金属汇流排后折弯，并进行激光焊接，得到串并联单元。

所述塑料保护夹包括左端框架、右端框架，每侧框架由边端框架与框架内若干塑料条组成，所述软包装锂离子电容器单体放置在塑料保护夹的左端框架、右端框架内，所述软包装锂离子电容器单体的主体部分由塑料保护夹的塑料条固定，所述软包装锂离子电容器单体的铝塑膜边缘由塑料保护夹的边端框架压紧固定。

边端框架的上下分别设有卡扣和卡槽，用于框架间相互锁紧和固定；边端框架的上下均设有凸起结构，形成散热孔道；边端框架的四角位置均设有用于实现螺杆紧固的通孔。

所述塑料保护夹的极耳位内侧均设有用于固定栅格状金属汇流排连接片的卡扣，栅格状金属汇流排连接片内侧设有卡槽，装配时可轻易实现金属汇流排连接片的安装和固定。

参考图4，栅格状金属汇流连接片排根据锂离子电容器单体串并联数量的不同，进行不同规格的定制。

参考图5，栅格状金属汇流排设有内置的卡槽，使用过程中和塑料保护夹的图起步形成卡扣结构进行安装和固定。

参考图6，未安装栅格状金属汇流排的塑料保护夹和锂离子电容器单体，两端留有空间供金属汇流排插入安装。

参考图7，锂离子电容器的正负极耳进行折弯，极耳和栅格状金属汇流排贴合后进行激光焊接。

实施例二

在实施例一的基础上，也适用于超级电容器、二次电池等相关领域的生产制造，如图8、9所示。

Claims (7)

1.一种电容器模块，其特征在于，包括至少二组电容器单元、栅格状金属汇流排连接片、塑料保护夹，相邻两组电容器单元之间平行堆叠串/并联，每一组电容器单元由对应的一组塑料保护夹夹持固定，电容器的正负极耳透出塑料保护夹并折弯，正负极耳盲插穿过栅格状金属汇流排的间隙，和栅格状金属汇流排连接片的表面贴合并激光焊接固定。

2.如权利要求1所述的一种电容器模块，其特征在于，所述的塑料保护夹包括左端框架、右端框架，每侧框架由边端框架与框架内若干塑料条组成，电容器单体放置在塑料保护夹的左端框架、右端框架内，电容器单体的主体部分由塑料保护夹的塑料条固定，电容器单体的铝塑膜边缘由塑料保护夹的边端框架压紧固定。

3.如权利要求2所述的一种电容器模块，其特征在于，边端框架的上下分别设有卡扣和卡槽，用于框架间相互锁紧和固定；边端框架的上下均设有凸起结构，形成散热孔道；边端框架的四角位置均设有用于实现螺杆紧固的通孔。

4.如权利要求1所述的一种电容器模块，其特征在于，所述的栅格状金属汇流排连接片的两端底部设有内置的卡槽，与塑料保护夹顶底凸起部形成卡扣结构安装和固定。

5.如权利要求1所述的一种电容器模块，其特征在于，所述的栅格状金属汇流排连接片由若干连接片单体组成，相邻连接片单体之间可拆卸。

6.如权利要求1所述的一种电容器模块，其特征在于，相邻两组电容器单元之间还设有捆扎钢带，紧固加强，塑料保护夹的框架侧面均设有用于扎钢带捆扎的凹槽。

7.如权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种电容器模块，其特征在于，所述电容器包括锂电池电容器、超级电容器、二次电池。