KR101894026B1 - 전기 저장용 어셈블리의 마찰 교반 용접을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각 에너지 저장 어셈블리가 밀봉된 하우징을 포함하는 두 개의 에너지 저장 어셈블리(10)들을 연결하는 방법에 관한 것으로, 나란히 배치된 두 개의 하우징의 단부 표면(24)에 커넥터 스트립(30)을 각 하우징의 단부 표면과 접촉되도록 하는 크기로 위치시키고; 스트립은 각 하우징에 마찰-교반 용접한다.

Description

전기 저장용 어셈블리의 마찰 교반 용접을 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR THE FRICTION-STIR WELDING OF AN ASSEMBLY FOR STORING ELECTRICITY}

본 발명은 전기 에너지 저장 어셈블리 기술 분야에 관한 것이다.

본 발명에서 "전기 에너지 저장 어셈블리"에 의한다는 것은 하나의 커패시터(즉, 전극 및 절연체를 포함하는 패시브 시스템) 또는 수퍼커패시터(즉, 적어도 두 개의 전극, 전해질 및 적어도 하나의 분리막을 포함하는 패시브 시스템) 또는 배터리(즉, 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이의 전해질 용액을 포함하는시스템), 예를 들어 리튬 배터리 유형을 의미한다.

상기 에너지 저장 어셈블리들은 대부 일부 응용 분야에 특정되는 사양이 충족될 수 있는 에너지 저장 모듈과 관련되어 있다.

종래 기술에서 에너지 저장 모듈이 복수의 에너지 저장 어셈블리를 포함하고, 각 에너지 저장 어셈블리가 원통형 하우징에 포함되어 있는 것이 공지되어 있다. 원통형 하우징들은 모듈 내에서 나란히 배치되어 있고, 커넥터 스트립(connector strip)들에 의해 전기적으로 직렬로 연결되어 있다.

각 커넥터 스트립은 실린더의 실질적으로 평면인 단부 벽들 중 하나의 벽 위와, 인접하는 실린더의 대응하는 단부 벽 위에 배치되어 있다.

종래 기술에서 상기 커넥터 스트립은 예를 들어 프랑스 특허공보 FR 2 915 626호에 기재된 바와 같이 레이저 용접 공정에 의해 각 하우징에 용접되어 있다.

레이저 용접은 용접될 두 가지 물질에 매우 국부적으로 용융점을 생성하는 투과 용접이다. 다음에 용융된 물질은 함께 혼합되고 어셈블리는 용융 물질의 매우 국부적인 특성을 고려하면 거의 즉시 다시 응고된다. 그런데 용접의 형성은 레이저의 특히 초점, 레이저의 출력 등의 복수의 매개 변수를 미세 조정하는 것에 따라 좌우된다.

그러나, 에너지 저장 어셈블리의 하우징과 커넥터 스트립의 연결은 전해질이 하우징에 배치되고 함침 구멍이 다시 메워진 후에 수행된다. 따라서, 하우징의 밀봉을 유지하는 것이 가장 중요한데, 그렇지 않으면 불순물이 상기 에너지 저장 어셈블리의 전해질에 첨가될 수 있고, 실질적으로 에너지 저장 어셈블리의 수명을 줄이고, 심지어 에너지 저장 어셈블리의 폐기로 이어질 수 있다.

용접될 영역의 용융에 영향을 미치는 상이한 매개 변수 때문에, 레이저 용접 공정이 거의 반복될 수 없고, 빔이 매우 강력하거나 매우 집속되면 상기 용융 공정 중에 뚜껑을 뚫을 수 있다는 것이 확인되었다.

따라서, 신뢰할 수 있는 용접 공정을 얻기 위해서는, 비교적 두꺼운 저장 어셈블리를 위한 하우징 및/또는 특수한 디자인의 하우징이 제공됨으로써 어떠한 경미한 외란에 의해서도 상기 하우징의 밀봉이 열화되는 것을 방지하는 것이 필요하고 그리고/또는 저장 어셈블리의 하우징에 스트립을 용접하는 데 사용되는 상이한 레이저 매개 변수가 매우 정확한 수단을 사용하여 감시되어야만 하고 따라서 제조 비용의 무시할 수 없는 증가가 수반된다.

본 발명의 하나의 목적은 그럼에도 불구하고 에너지 저장 어셈블리의 각 밀봉을 유지할 수 있는 에너지 저장 모듈을 제조하기 위한 간단하고 저렴한 방법을 제안하는 데 있다.

이 목적을 위해, 각 에너지 저장 어셈블리가 밀봉된 하우징을 포함하는 두 개의 에너지 저장 어셈블리들을 연결하는 방법으로서,

- 나란히 배치된 두 개의 하우징의 단부 표면에 커넥터 스트립을 각 하우징의 단부 표면과 접촉되도록 하는 크기로 위치시키고;

- 스트립은 각 하우징에 마찰-교반 용접하는, 방법이 제안된다.

본 발명에서 "단부 표면"에 의한다는 것은 마주보는 스트립이 놓이도록 의도된 상부 또는 하부의 하우징 표면을 의미한다. 종방향 축(예를 들어 원통형 하우징)을 갖는 하우징에 대해서 상기 단부 표면은, 예를 들어, 하우징 종방향 축에 수직인 표면이다.

각 저장 어셈블리는 바람직하게는 적어도 두 개의 전극과 전해질을 포함하고 있다. 상기 어셈블리는 동일할 수도 있고, 같은 형상과 같은 유형(수퍼커패시터, 배터리 등) 또는 다른 형상 및/또는 유형 중 어느 하나일 수 있다.

상기 방법은 큰 장점이 된다. 마찰-교반 용접은 공구(tool)이 매우 빠른 속도로 용접할 부분에 회전 구동되는 용접 기술이다. 이 공구는 페이스트로 가열하는 재료 내에 들어간다. 교반과 관련된 가열에 의해 용접될 부분의 구성 재료의 용접을 할 수 있다. 용접은 페이스트 상태에서 수행되고 상기 공구는, 공구와 접촉되는 재료를 가열한다.

따라서, 이 방법은 공구 자체가 하우징을 통과하지 않는 경우 용접 이후의 전해질을 오염시키는 물질의 위험이 없기 때문에 제어하기가 매우 용이하다. 따라서, 상기 방법에 대한 제어는 수행하기 용이한 공구의 동작을 확인하게 된다. 뚜껑의 두께는 레이저 용접에 필요한 정도까지 또한 증가시킬 필요는 없다.

용접이 페이스트 상태에서 수행되기 때문에, 하우징의 밀봉을 저하시킬 수 있는 뜨거운 균열의 위험이 없다는 것을 또한 유의한다.

따라서, 본 발명에 따른 방법은 각 저장 어셈블리의 밀봉을 유지하면서 간단하고 저렴한 방법으로 에너지 저장 어셈블리들을 함께 연결할 수 있다.

본 발명의 방법은 또한 다른 많은 장점이 있다.

특히, 주기 시간에 어떠한 주요한 증가도 없이 다른 에너지 저장 어셈블리들 사이의 전기 전도가 증가될 수 있다.

본 발명의 방법에 의하면 용접 비드가 레이저 용접(출력은 주로 빔의 크기와 관련됨)에 대한 종래 기술과 달리 공구의 출력의 제약에 의해 제한되지 않는 교반-용접 공구의 크기에 상당 한다는 것이 효과적이라는 것을 알게 된다. 따라서, 용접될 영역을 용접 공구의 여러 패스를 수행할 필요가 없지만, 공구의 크기와 스트립과 각 하우징 사이의 전기 전도를 증가시킴으로써 비드 또는 용접 점의 크기를 증가시킬 수 있고 이에 의해 제조 시간의 단축을 유지할 수 있다.

같은 이유(비드 폭)로 상기 저장 어셈블리의 상부 부분에서 스트립 쪽으로 열전도가 향상된다. 따라서 본 발명의 방법에 의해 열의 배출이 최적화된다.

게다가, 스트립은 단순한 형상으로 되어 더 경제적일 수 있다. 레이저 용접 을 용이하게 하기 위해 종래 기술에서 수행한 바와 같이 두께의 국부적인 감소를 얻기 위해 스트립을 도려낼 필요가 없다는 것이 효과적이다. 도려내지 않은 스트립을 사용함으로써 모듈의 전도 매트와 접촉하는 스트립의 표면을 극대화 할 수 있는데, 상기 모듈의 전도 매트는 또한 모듈 외부 쪽으로 열을 잘 배출하는 것을 보장한다.

마지막으로, 본 발명의 방법은 종래 기술보다 훨씬 낮은 정도로 하우징의 재료를 가열하여 수행된다. 따라서, 하우징이나 실제 에너지 저장 요소의 내부의 전해질 손상의 위험은 레이저 용접에 비해 감소된다. 본 발명의 방법은 또한 다음과 같은 특성 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

- 용접 단계 동안에 회전 이동하는 장치는 하우징 및/또는 스트립과 접촉 하여 배치될 수 있고, 상기 하우징 및/또는 스트립의 재료 안으로 들어가도록 상기 장치는 소정의 축을 따라서 이동된다. 상기 축은 일반적으로 하우징의 단부 표면의 법선에 해당된다. 상기 하우징이 관형 요소의 경우, 소정의 축이 일반적으로 관형 요소의 대칭축에 해당된다.

- 각 하우징은 관형 요소와 하우징의 단부에 상기 관형 요소를 폐쇄하는 적어도 하나의 뚜껑을 포함하고 있다. 상기 하우징은 특히 관형 요소의 한쪽 단부에 각각 위치된 두 개의 뚜껑을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 스트립은 뚜껑에 용접된다. 이 경우에, 뚜껑의 한 쪽 표면은 어셈블리의 단부 표면을 형성한다.

- 스트립과 하우징은, 어셈블리의 전기 전도를 증가시킬 수 있는 적어도 길이가 1 cm인 거리에 걸쳐 용접될 수 있다. 그렇지만, 뚜껑 위에 스트립의 스폿 용접을 수행할 수도 있다.

- 상기 단부 표면은 그 위에 스트립에 대한 위치 수단을 형성하는 하나 이상의 돌기를 포함할 수 있다. 상기 돌기가 예를 들어 중심 핀에 의해 형성될 수 있고, 그렇게 되면 상기 스트립이 적어도 하나의 결합 오리피스를 포함하고; 상기 돌기는 또한 스트립의 윤곽을 한정하는 하나 이상의 핀에 의해 형성될 수 있다.

- 하우징과 스트립은, 용접이 스트립을 지나 하우징에 도달할 수 있도록 소정의 축, 특히 상기 단부 표면에 대해 수직한 접촉면 위에서 중첩될 수 있다.

- 스트립과 하우징은, 상기 스트립과 하우징이 가장자리와 가장자리를 맞대어 용접되도록 소정의 축을 포함하는 접촉면에 따라 접촉될 수 있다. 이 경우에, 공구는 하우징 및 스트립의 재료에 동시에 들어갈 수 있다. 본 실시예는 하우징과 스트립에 대한 위치 수단을 형성하는 돌기를 포함할 때에 일반적으로 적용된다.

- 스트립은 전도성 물질, 특히 구리로 만들어질 수 있다.

-하우징은 금속 재료, 특히 알루미늄으로 적어도 부분적으로 만들어질 수 있다.

- 하우징의 단부 표면은 제1 재료로 만들어질 수 있고, 스트립은 상기 제1 재료와 다른 제2 재료로 만들어진다. 본 발명의 방법에 의하면, 서로 다른 재료의 스트립과 하우징을 효과적으로 구비할 수 있다. 용접은 재료가 페이스트 상태인 때에 수행되기 때문에, 본 발명의 방법에 의하면, 다른 특성을 갖는 두 개의 서로 다른 재료를 함께 용접하는 것이 어려움 없이 가능하다. 종래 기술에서는 특히 서로 다른 재료 각각의 용융 온도가 상당히 떨어져 있는 경우에 그 두 개의 서로 다른 재료(레이저 용접 기술을 사용하는 재료)를 함께 용접하기는 곤란하다. 이는, 강성의 특성과 경량 때문에 하우징을 제조하는 데 추천되는 알루미늄과, 우수한 전기 전도 특성을 가지고 있으며 스트립을 제조하는 데 유리하게 사용할 수 있는 구리를 함께 용접하고자 할 경우에 특히 문제가 된다. 재료의 용융 온도들이 멀리 떨어져 있으면 수축의 차이를 포함하여 다수의 현저한 기술적인 난제들이 발생하는데, 이러한 수축으로 인해 상기 두 개의 재료의 신뢰성 있고 내구성 있는 용접을 얻을 수 없다. 본 발명의 방법에 의하면, 조립되는 서로 다른 부분의 구성 재료(예를 들면 스트립용 구리, 하우징용 알루미늄)를 선택하는 것이, 상기 방법에서 이 선택을 제한하는 어떠한 제한도 부가되지 않기 때문에 가능하다. 마찬가지로, 본 발명의 방법은 유리한 기계적 특성을 갖는 알루미늄 합금(예를 들어 6000 시리즈 유형)을 용접하는 데 사용될 수 있지만, 레이저 용접 방법을 사용하여 용접하기에는 곤란하다.

본 발명의 또 다른 대상은 적어도 두 개의 에너지 저장 어셈블리 모듈을 포함하고, 각 에너지 저장 어셈블리는 밀봉된 하우징을 포함하고, 상기 어셈블리는 커넥터 스트립에 의해 쌍으로 연결되고, 상기 설명된 방법에 부합된다.

하우징 위의 스트립의 용접 비드는 단부 표면의 평면의 모든 방향에서 3 mm보다 더 크고, 특히 5 mm보다 더 크다.

본 발명의 다른 특성, 목적 및 장점은 단지 예시적이며 비제한적이고, 첨부 된 도면과 관련하여 이해될 수 있는 이하의 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 모듈의 에너지 저장 어셈블리의 반경 방향 단면도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 두 개의 에너지 저장 어셈블리를 포함하는 모듈의조감도(overhead view)이다.
도 3 은 본 발명의 한 실시예에 따른 방법의 실현할 수 있는 마찰-교반 장치의 반경 방향 단면도이다
도 4a 및 도 4b는 상기 저장 어셈블리와 이전에 용접된 커넥터 스트립의 인터페이스의 상세 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 한 실시예의 변형에 따른 모듈의 사시도 이다.

본 발명의 한 실시예에 따라, 두 개의 어셈블리, 특히 수퍼커패시터를 연결하기 위한 방법이 더 자세하게 설명된다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 방법이 실현되는 수퍼커패시터의 일 실시예가 예시되어 있다.

수퍼커패시터(10)는 하우징에 위치되어 있는 권선부(12)를 포함하고, 예시된 실시예에서, 상기 하우징은 원통형 측벽(16A)과 바닥(16B)과, 상기 케이싱(16)을 덮고 폐쇄하는 뚜껑(18)을 포함하고 있다. 하우징은 도면의 명확성을 위해서 도면에 표시되지 않은 액체 전해질을 포함하고 있다.

상기 케이싱(16)과 뚜껑(18)은 수퍼커패시터의 밀봉을 보장하기 위해 케이싱과 뚜껑의 전체 둘레에 걸쳐서 붙어있다. 상기 케이싱(16)과 뚜껑은 일반적으로 알루미늄으로 만들어진다. 상기 케이싱(16)과 뚜껑은 또한 전기 단락을 방지하기 위해 이들을 함께 연결하는 접착제의 연속적인 비드에 의해 서로 절연되어 있다.

권선부(12)는 두 개의 포일 전극(foil electrode)(20, 21)과 중첩되어 있는 절연 분리기(22)를 포함하는 유닛으로 형성되어 있고, 상기 분리기는 상기 두 개의 포일 전극(20, 21) 사이에 삽입되어 있다.

각각의 포일 전극(20, 21)은 컬렉터(collector)와, 활성 탄소를 현저하게 함유하는 활성 물질로 형성되고 상기 컬렉터에 상기 두 개의 마주보는 양쪽 표면에 부착된 전극을 포함하고 있다. 상기 전극들의 각 컬렉터는 케이싱(16)과 뚜껑(18)에 각각 연결되어 있고, 따라서, 상기 케이싱과 뚜껑은 각각 에너지 저장 어셈블리의 양극 단자와과 음극 단자를 형성한다.

상기 뚜껑(18)은 상부 표면(24)과 케이싱(16)의 형상을 따르는 원통 형상의 뒤집힌 가장자리(26)를 포함하고 있다. 상기 뚜껑의 상부 표면과 상기 케이싱의 바닥은 상기 하우징의 단부 표면을 형성한다. 상기 뚜껑 또한 여기서의 나머지 부분에 중심 핀으로 칭하는 중심 돌기(28)를 포함하고 있다.

상기 나타낸 바와 같이, 에너지 저장 어셈블리는 종종 특정 응용 부분에 전용 모듈을 형성하기 위해 직렬로 조립된다. 서로 다른 어세블리들을 직렬로 조립하기 위해서, 일반적으로 첫 번째로 하나의 어셈블리의 케이싱을 적어도 하나의 인접한 어셈블리에 연결하고, 두 번째로 상기 뚜껑에 또 하나의 인접한 어셈블리에 연결할 필요가 있다. 상기 모듈의 단자에 연결된 어셈블리들은 하나의 인접한 어셈블리에만 연결된다.

도 2에는 도 1에 도시된 바와 같이 두 개의 저장 어셈블리를 포함하는 모듈의 조감도(overhead view)가 제공된다.

도 2에서 이들 두 개의 어셈블리의 뚜껑(18)은 상기 뚜껑들의 각각의 상부 표면에 배치된 커넥터 스트립(30)에 의해 조립된다는 것을 알 수 있다. 상기 커넥터 스트립(30)은 평평하고 세장형의 형상으로 되어 있고 상기 스트립의 종방향으로 그 단부들 각각의 부근에 상기 뚜껑(14)의 중심 핀(28)의 크기와 결합하는 크기의 오리피스를 포함하고 있다. 상기 스트립의 길이는 저장 어셈블리의 직경보다 분명히 더 크다. 특히, 스트립의 길이는 상기 어셈블리의 직경의 한 배 내지 세 배이다. 두 개의 오리피스(32) 사이의 간격은 또한 상기 어셈블리의 직경보다 더 크다.

도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 스트립은 중실체이지만 중공체를 포함해도 되고 그 형상이 정해진 것은 아니다.

이하에 상기 뚜껑에 스트립을 연결하는 방법에 대해서 설명한다.

제1 단계에서, 스트립(30)은 에너지 저장 어셈블리(10)들의 뚜껑(18)의 중심 핀(28)에 오리피스(32)들의 각각을 위치시킴으로써 특히 상기 뚜껑(18)에 위치된다. 상기 중심 핀(28)들은 중심 핀들이 스트립과 본질적으로 동일한 두께가 되게 하는 크기이다.

일단 스트립이 제자리에 있게 되면, FSW(마찰 교반 용접: Friction Stir Welding)에 의해 뚜껑의 각각에 용접된다.

이 용접을 하기 위해 이하에 설명 된 바와 같이 마찰 교반 장치가 사용되는 상기 장치를 우선 설명한 후 마찰 교반 용접의 이 단계를 설명한다.

상기 장치는 회전 축(A-A′)을 따라 연장하는 원통 형상의 본체(50)를 포함한다. 본체(50)의 구성 재료는 예를 들면 강철 또는 용접될 부분의 구성 재료보다 더 큰 경도의 재료이면 어떠한 종류도 된다.

상기 장치는 또한 본체(50)의 축방향 단부들 중 하나의 단부까지 연장하는 헤드(51)를 포함한다. 상기 헤드는 평평한 원뿔 형상의 선단부(52)와 본체(50)의 회전 축(A-A′)과 실질적으로 수직인 평면에 걸쳐서 연장되는 주변 어깨부(54)를 포함한다.

상기 장치의 본체(50)와 헤드(51)는 본체(50)의 회전 축(A-A′)에 해당되는 회전 축을 중심으로 회전 구동될 수 있도록 구성된다. 용접 작업 중에 상기 장치의 헤드는 재료에 들어가 페이스트로 재료를 가열한다. 교반과 관련된 가열에 의해 용접될 부분의 구성 재료, 여기서는 스트립(30)과 뚜껑(18)의 용접을 할 수 있다. 냉각 후, 용접이 완성된다.

본 발명의 장치에 의하면, 용접이 페이스트 상태에서 수행되기 때문에 부품의 가열이 감소된다. 이것은 저장 어셈블리의 열화의 위험을 감소시킨다.

상기 장치의 헤드의 평평한 원뿔 형상으로 인해 재료가 포집될 수 있고 이에 의해 칩의 형성을 제한한다. 이 평평한 콘 형상으로 인해 또한 상기 헤드가 전방으로 이동할 때 상기 장치의 헤드에 의해 형성된 구멍을 다시 메우기 위해 상기 가열된 재료가 어깨부를 향하게 할 수 있다.

상기 장치는 또한 회전 장치의 상기 장치의 본체(50)와 헤드(51)를 구동하는 모터(미도시)를 포함하고 있다. 예를 들어 상기 모터는 500 내지 5000 RPM, 바람직하게는 1000 RPM의 속도로 장치의 본체와 헤드를 회전시킬 수 있다.

따라서, 이 용접 단계 동안에 상기 장치(50)가 작동할 준비가 되고 공구의 회전 축(A-A')이 어셈블리의 대칭 축과 합체되도록 상기 어셈블리에 배치된다. 우선, 상기 장치의 헤드가 오리피스(32) 부근에서 뚜껑의 중심 핀(28)과 스트립(30) 양쪽 모두를 덮도록 상기 장치(50)가 위치된다.

상기 두 개 부분(스트립(30)과 중심 핀(28))이 도 4a에 도시된 바와 같이 동일한 높이로 놓여 있고, 상기 장치(50)는, 상기 장치가 거의 동시에 상기 두 개의 부분으로 들어가도록 축(A-A')을 따라 이동된다. 장치의 회전 운동 때문에 상기 장치는 집중적으로 재료를 페이스트로 변화시키고 스트립과 중심 핀의 재료를 혼합시킨다. 다음에 상기 중심 핀(28)과 스트립(30)은 용접 비드(60)에 의해 가장자리와 가장자리를 맞대어 용접된다.

상기 장치(50)가 일단 두 개의 부분에 들어가면 중심 핀(28)의 윤곽을 따라 이동하도록 지향되고, 그 후에 뒤로 빠져나온다. 일단 이들 단계가 수행되면 재료는 냉각되고 용접이 형성된다. 상기 비드(60)는 공구의 헤드의 폭, 즉 3 내지 5 mm의 폭을 가지고 그 경로는 도 2에 도시된 점선으로 예시되어 있다.

다음에, 상기 뚜껑과 스트립의 용접을 강화하기 위해서, 상기 장치(50)는 스트립(30)의 주변에 배치된다. 상기 장치의 헤드는 스트립의 재료가 가열된 후 상기 스트립을 통과하도록 하향으로 가압되는데 상기 뚜껑의 상부 표면(24)- 여기에도 헤드가 들어옴-에 도달할 때까지 하향으로 가압된다. 상기 뚜껑과 스트립의 재료는 또한 도 4b에서 알 수 있는 바와 같이 상기 장치(50)의 동작을 통하여 혼합되고, 상기 장치(50)는 상기 뚜껑 위에 중첩된 장치의 일부분 내의 스트립의 주변을 따라 이동된다. 도 2에 또한 점선으로 예시된 용접 비드(62)는 연속되어 있고, 길이가 수 cm가 될 수 있다.

저장 어셈블리(10)에 스트립(30)의 용접이 완료되면, 용접 작업은 다른 어셈블리에 의해 반복된다.

본 발명의 방법은, 재료를 과열하지 않고 용접할 수 있고, 따라서 하우징 내부에 배치된 전해질의 손상의 위험이 없으므로 가장 유리하다.

게다가, 용접 비드의 크기를 레이저 용접의 비드에 비해 더 크게 얻을 수 있는데, 이것은 모듈의 전기 저항을 줄이는 장점이 될 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않는다는 것에 유의한다.

예를 들어, 에너지 저장 어셈블리는 상기 설명한 바와 같이 반드시 필요한 것은 아니다. 에너지 저장 어셈블리는 평행 육면체일 수 있고, 원통형이 아니어도 되고 그리고/또는 개방된 관의 각 단부에 위치된 두 개의 뚜껑을 포함할 수 있다. 상기 뚜껑은 평평한 단부 표면을 가져도 되고 도 5a 내지 도 5c의 변형례에서 예시된 바와 같이 어떠한 중심 핀도 포함하지 않아도 된다. 기타 중심 수단은 선택적으로 스트립의 외부 윤곽을 따르는 돌기 등의 중심 핀을 대체할 수 있다.

커넥터 스트립은 주어진 설명과 다를 수 있다. 상기 커넥터 스트립은 도 5a 내지 도 5c의 변형례에서 예시된 바와 같이 오리피스를 가지지 않아도 된다. 커넥터 스트립은 또한 두 개의 케이싱을 함께 연결하거나 케이싱을 뚜껑에 연결할 수 있다.

마찬가지로, 상기 방법은 전술한 설명에 제한되지 않는다. 상기 스트립은 위에서 설명한 두 가지 용접 비드 중 하나의 비드만을 포함할 수 있다. 또한 설명되는 것들 이외의 지점에서 뚜껑에 용접될 수 있다. 예를 들어, 스트립은 뚜껑의 반경의 약 절반(도 5b에서 예시된 바와 같음)과 동일한 반경의 원을 형성하는 원형의 연속 용접 비드(80)를 사용하여 용접 스폿(70)(도 5a에서 예시된 바와 같음)을 사용하거나 혹은 V 자형이고 규칙적으로 어셈블리 뚜껑의 단부 표면에 분포되어 있는 다수의 용접 비드(80A, 80B, 80C, 80D)(도 5c 에서 예시된 바와 같음)를 사용하여 용접될 수 있다. 도 5a 내지 도 5c에서 예시된 변형례에서 용접 비드는 상기 저장 어셈블리의 뚜껑에 도달하기 위해 상기 스트립을 통과하므로, 도 4b에 예시된 비드와 유사하다는 것을 유의한다.

또한 설명된 상기 하나의 구성과 다른 구성을 갖는 용접 장치를 사용하여 본 발명의 방법을 실현하는 것을 예상할 수 있다.

마지막으로, 두 개 이상의 에너지 저장 어셈블리를 포함하는 모듈은 분명히 발명의 정의 내에 있다. 상기 어셈블리들은 배터리 및/또는 커패시터일 수 있고, 또는 상기 어셈블리들은 다른 유형(예를 들어, 어셈블리들 중 하나는 배터리, 다른 하나는 수퍼커패시터)이 될 수 있다.

Claims (11)

1. 두 개의 커패시터 또는 두 개의 슈퍼 커패시터(10)를 연결하는 방법으로, 각각의 커패시터 또는 슈퍼 커패시터는 밀봉된 하우징(14)을 포함하고, 상기 밀봉된 하우징(14)의 각각은 관형 요소(16)와 상기 관형 요소(16)의 단부에서 상기 관형 요소(16)를 폐쇄하는 적어도 하나의 뚜껑(18)을 포함하는, 두 개의 커패시터 또는 두 개의 슈퍼 커패시터 연결 방법에 있어서,
   - 나란히 배치된 두 개의 밀봉된 하우징의 뚜껑(18)에 커넥터 스트립(30)을 위치시키되, 상기 커넥터 스트립이 각각의 밀봉된 하우징의 뚜껑과 접촉되도록 하는 크기로 위치시키고;
   - 상기 뚜껑(18)은 그 위에 커넥터 스트립(30)을 위치시키기 위한 수단을 형성하는 하나 이상의 돌기(28)를 포함하며,
   - 뚜껑(18) 및/또는 커넥터 스트립(30)과 접촉하도록 회전 이동하는 장치(50)를 배치하고, 상기 장치가 뚜껑 및/또는 커넥터 스트립의 재료 안으로 들어가도록 뚜껑(18)의 법선에 해당하는 소정의 축을 따라서 상기 장치를 이동시키며, 마찰 교반 용접을 사용하여, 상기 돌기(28)의 윤곽을 따라 제1 용접 비드(60)를 형성하고 상기 커넥터 스트립(30)의 주변 가장자리를 따라 제2 용접 비드(62)를 형성함으로써, 뚜껑에 커텍터 스트립을 용접하기 위해 상기 장치를 이동시키는 것을 특징으로 하는, 두 개의 커패시터 또는 두 개의 슈퍼 커패시터 연결 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스트립(30)과 하우징(14)은 적어도 길이가 1cm인 거리에 걸쳐 용접되는 것을 특징으로 하는, 두 개의 커패시터 또는 두 개의 슈퍼 커패시터 연결 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 돌기(28)는 중심 핀(28)으로 형성되고, 상기 커넥터 스트립은 상기 핀(28) 위에 커넥터 스트립이 위치할 수 있도록 하는 적어도 하나의 결합하는 오리피스(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 두 개의 커패시터 또는 두 개의 슈퍼 커패시터 연결 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 커넥터 스트립(30)과 상기 뚜껑(18)은 상기 소정의 축에 대해 수직한 접촉면 위에서 중첩되어, 용접이 커넥터 스트립(30)을 지나 뚜껑(18)에 도달하도록 하는 것을 특징으로 하는, 두 개의 커패시터 또는 두 개의 슈퍼 커패시터 연결 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 커넥터 스트립(30)과 상기 뚜껑(18)은 상기 소정의 축을 포함하는 접촉면에서 접촉되어, 상기 커넥터 스트립과 상기 뚜껑이 가장자리와 가장자리를 맞대어 용접되도록 하는 것을 특징으로 하는, 두 개의 커패시터 또는 두 개의 슈퍼 커패시터 연결 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 뚜껑(18)은 제1 재료로 만들어지고, 상기 커넥터 스트립은 상기 제1 재료와는 다른 제2 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 두 개의 커패시터 또는 두 개의 슈퍼 커패시터 연결 방법.
7. 적어도 두 개의 커패시터 또는 두 개의 슈퍼 커패시터(10)로 이루어진 모듈로서,
   각각의 커패시터 또는 슈퍼 커패시터는 밀봉된 하우징(14)을 포함하고, 상기 밀봉된 하우징(14)의 각각은 관형 요소(16)와 상기 관형 요소(16)의 단부에서 상기 관형 요소(16)를 폐쇄하는 적어도 하나의 뚜껑(18)을 포함하며, 나란히 배치된 두 개의 커패시터 또는 두 개의 슈퍼 커패시터는 커넥터 스트립(30)에 의해 쌍으로 연결되며, 상기 커넥터 스트립(30)은 각각의 밀봉된 하우징의 뚜껑과 접촉되도록 하는 위치와 크기로 위치되고, 상기 뚜껑은 그 위에 커넥터 스트립(30)을 위치시키기 위한 수단을 형성하는 하나 이상의 돌기(28)를 포함하며, 상기 커넥터 스트립(30)은 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 각각의 밀봉된 하우징의 뚜껑(18)에 용접되는 것을 특징으로 하는, 적어도 두 개의 커패시터 또는 두 개의 슈퍼 커패시터로 이루어진 모듈.
8. 제7항에 있어서,
   적어도 하나의 용접 비드(60, 62)의 크기는 뚜껑(18)의 평면의 모든 방향에서 3mm보다 더 큰 것을 특징으로 하는, 적어도 두 개의 커패시터 또는 두 개의 슈퍼 커패시터로 이루어진 모듈.
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