JP2010531545A - 蓄電装置モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】構造様式に条件づけられて特別に長い寿命を有する蓄電装置モジュールを提供する。
【解決手段】本発明は、導電性の接続装置によって互いに接続されている少なくとも２つのコンデンサ（２０、３０、４０）と、蓄電装置モジュールを電気的に絶縁する電気絶縁体と、冷却体とを有する蓄電装置モジュール（１００）に関する。本発明によれば、冷却体（１１０、１２０）が接続装置を成し、かつ電気絶縁体（１５０）がこの冷却体（１１０、１２０）の外側に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、１つ以上の導電性の接続装置によって電気的に互いに接続されている少なくとも２つのコンデンサを備えた蓄電装置モジュールであって、蓄電装置モジュールを電気的に絶縁する絶縁体と少なくとも１つの冷却体とを有する蓄電装置モジュールに関する。

コンデンサ、特に二重層コンデンサの寿命は、主として、コンデンサが動作中に曝される熱的負担によって制限される。

それから出発して本発明の基礎をなす課題は、構造様式に条件づけられて特別に長い寿命を有し得る蓄電装置モジュールを提供することにある。

この課題は、本発明によれば、請求項１による特徴を有する蓄電装置モジュールによって解決される。本発明による蓄電装置モジュールの有利な実施形態は従属請求項に示す。

それに従って、本発明によれば、少なくとも１つの接続装置が冷却体として構成されていて、電気的な絶縁体がこの冷却体の外側に形成されている。

本発明による蓄電装置モジュールの主要な利点は、この蓄電装置モジュールが非常に良好な排熱を可能にし、それによって蓄電装置モジュールの寿命が公知の蓄電装置モジュールに比べて非常に長いことにある。１つ又は複数の接続装置が、本発明によれば、二重機能を有する。即ち、電気的機能と熱的機能とを有する。つまり、接続装置は、一方ではコンデンサの電気的な接続のために用いられ、それによって蓄電装置モジュールによって望まれる電気特性、即ち、例えば蓄積容量および／又は出力電圧に関する電気特性が調整され、これと同時に接続装置は冷却体としても役立ち、コンデンサを冷却し、それによって比較的低い動作温度を保証することができる。

本発明に従って設けられた電気絶縁体層は重要な役割を果たす。即ち、本発明によれば電気絶縁体が冷却体とコンデンサとの間における熱抵抗をなし得ないように、蓄電装置モジュールの電気絶縁体が冷却体の外側に形成される。従って、全体として本発明による蓄電装置モジュールは公知の蓄電装置モジュールとは著しく相違する。公知の蓄電装置モジュールの場合には、電気絶縁体がコンデンサと冷却体との間に、又は接続装置と冷却体との間に配置されていて、それによってコンデンサから冷却体への排熱を困難にする。

要約するに、本発明による蓄電装置モジュールにおいては、非常に効果的な排熱が、冷却体の外側への電気絶縁体の配置と、接続装置の二重利用、即ち一方で冷却体として他方で接続要素としての二重利用との組み合わせによって達成される。

蓄電装置モジュールの有利な実施形態によれば、冷却体上の電気絶縁体が蓄電装置モジュールの一層又は外側層を形成する。

電気絶縁体が、例えば、酸化物（酸化アルミニウム）のような無機物層から、又はエナメル等のような有機物層からなるとよい。

冷却体間の隙間も、場合によっては起こり得る短絡を回避するために、少なくとも部分的に電気絶縁材料によって満たされるとよい。

コンデンサ間の隙間における電気絶縁材料が、例えば冷却体の外側にも電気絶縁体として形成されている同一の材料の層によって形成されているよい。従って、この実施形態の場合には、電気絶縁体が蓄電装置モジュールの外側絶縁のために役立ち、これと同時に冷却体又は接続装置の相互絶縁のためにも役立つ。

図１は冷却体と導電性の接続装置が互いに電気絶縁体によって分離されていない従来の蓄電装置モジュールを、本発明の背景の一般的な説明のために示す断面図である。 図２は本発明による蓄電装置モジュールの実施例を示す断面図である。

以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。

図１および図２では、図の見易さのために同一又は対比可能な構成要素に同一の参照符号を付している。

図１に蓄電装置モジュールを１０で示す。蓄電装置モジュール１０が３つのコンデンサ２０、３０、４０を有することが分かる。これらコンデンサは、例えば二重層コンデンサにより構成されていて、例えば空気等の絶縁材料４５で互いに分離されている。各コンデンサ２０、３０、４０は、各々２つの端子を有する。これらの２つの端子を図１において２０ａ、３０ａ、４０ａ並びに２０ｂ、３０ｂ、４０ｂで示している。

３つのコンデンサは、例えば電気的に直列に接続されている。このため導電性の接続装置５０と６０が用いられている。電気接続装置５０は両コンデンサ３０と４０の端子３０ｂおよび４０ｂを接続する。電気接続装置６０は両コンデンサ２０および３０の端子２０ａおよび３０ａを接続し、それによって３つのコンデンサの直列接続が達成される。

図１の蓄電装置モジュール１０の場合、更に２つの冷却体、即ち冷却体７０と冷却体８０が存在する。両冷却体７０と８０は、コンデンサをくるむ電気絶縁体９０によりコンデンサから分離され、その結果導電性の接続装置５０と６０から分離されている。

蓄電装置モジュール１０の動作中にはコンデンサ２０、３０、４０から冷却体７０および８０への効果的な排熱が電気絶縁体９０によって妨害される。なぜならば電気絶縁体９０が冷却体とコンデンサとの間で付加的な熱抵抗を生じさせるからである。この付加的な熱抵抗により動作中にコンデンサ温度が高まり、コンデンサの寿命が全体的に縮まる。

図２は本発明による蓄電装置モジュールの実施例を示す。この蓄電装置モジュールには符号１００を付している。

図２から分かるように、両コンデンサ２０と３０の端子２０ａと３０ａとが導電性の接続装置１１０により接続されており、該接続装置１１０が同時に冷却体もなしている。

両コンデンサ３０および４０の端子３０ｂおよび４０ｂが、二重機能を有しかつ同時に冷却体としても役立つ接続装置によって接続されている。この接続装置又はこの冷却体に図２では符号１２０に付している。

更に、図にはコンデンサ２０と４０の各端子２０ｂおよび４０ａに接続されている他の２つの冷却体１３０と１４０を示している。

冷却体１１０、１２０、１３０、１４０が電気的にコンデンサ２０、３０、４０に直接接続されている故、それらの外側の絶縁のため、冷却体の外側に形成された絶縁体１５０が使用される。従って電気絶縁体１５０は蓄電装置モジュール１００の外側層をなす。

電気絶縁体１５０は、例えば冷却体上に形成された無機物又は有機物の層（例えば酸化アルミニウム等の金属酸化物又はエナメル等からなる層）で構成されているとよい。

更に、冷却体相互の電気的分離のために、冷却体１１０と１３０の間並びに冷却体１２０と１４０の間の隙間１６５に絶縁材料１６０が配置されている。この材料１６０は、冷却体１１０から１４０における電気絶縁体１５０と同じ材料からなるとよい。

蓄電装置モジュール１００の動作中、コンデンサ２０、３０、４０の範囲からの効果的な排熱が保証される。何故なら、コンデンサが冷却体１１０、１２０、１３０、１４０に直接接続されているからである。即ち電気的に直接接続されているだけでなく、冷却体とコンデンサとの間に付加的な熱抵抗が存在しない故に熱的にも直接に接続されているからである。図２による蓄電装置モジュール１００も、外側に対してコンデンサを電気的に絶縁する電気絶縁体を有するものの、この絶縁体は、図１による蓄電装置モジュール１０と異なり、冷却体とコンデンサとの間ではなくて冷却体の外側に形成されており、それによって全体として改善された排熱が達成される。

２０、３０、４０ コンデンサ、２０ａ、２０ｂ、３０ａ、３０ｂ、４０ａ、４０ｂ コンデンサの端子、１００ 蓄電装置モジュール、１１０、１２０、１３０、１４０ 冷却体、１５０、 電気絶縁体、１６０ 電気絶縁材料、１６５ 隙間

Claims (8)

1. 導電性の接続装置によって互いに接続されている少なくとも２つのコンデンサ（２０、３０、４０）と、
   蓄電装置モジュールが蓄電装置モジュールを電気的に絶縁する電気絶縁体と、
   冷却体と、
   を有する蓄電装置モジュール（１００）において、
   冷却体（１１０、１２０）が接続装置を成し、かつ
   電気絶縁体（１５０）がこの冷却体（１１０、１２０）の外側に形成されている
   ことを特徴とする蓄電装置モジュール。
2. 蓄電装置モジュールが、各々１つの接続装置を成す少なくとも２つの冷却体（１１０、１２０）を有することを特徴とする請求項１記載の蓄電装置モジュール。
3. １つの冷却体又は複数の冷却体（１１０、１２０）に形成された電気絶縁体（１５０）が蓄電装置モジュール（１００）の外側層を成すことを特徴とする請求項１又は２記載の蓄電装置モジュール。
4. 電気絶縁体が無機物層を有することを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の蓄電装置モジュール。
5. 電気絶縁体が有機物層を有することを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の蓄電装置モジュール。
6. 冷却体が互いに電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の蓄電装置モジュール。
7. 冷却体間の隙間（１６５）が電気絶縁材料（１６０）によって少なくとも部分的に満たされていることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の蓄電装置モジュール。
8. 隙間（１６５）内の電気絶縁材料（１６０）が、冷却体の外側に電気絶縁体（１５０）として形成されている材料と同じ材料からなることを特徴とする請求項７記載の蓄電装置モジュール。

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