KR101991850B1 - 전기 자동차용 박막 커패시터 - Google Patents

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Abstract

전기 자동차용 박막 커패시터는, 케이싱(10), 복수의 커패시터 코어들(50), 양극 버스바(20), 음극 버스바(30), 제1 전극 단자(21), 제2 전극 단자(31), 제1 연결 시트(22), 제2 연결 시트(32), 제1 배터리 연결 시트(25), 제2 배터리 연결 시트(35), 제1 배터리 연결 단자(24) 및 제2 배터리 연결 단자(34)를 포함하고, 상기 제1 배터리 연결 시트(25)는 상기 양극 버스바(20)에 연결되고 양극 버스바(20)의 일단에 인접하여 있으며, 상기 제2 배터리 연결시트(35)는 상기 음극 버스바(30)에 연결되고 상기 제1 배터리 연결 시트(25)에 인접하여 있으며, 상기 복수의 커패시터 코어(50)들 중 하나의 축은 상기 양극 버스바(20)와 상기 음극 버스바(30)에 수직이 되도록 배열되어 있고 상기 하나의 커패시터 코어의 두 단부는 각각 상기 제1 배터리 연결 시트(25)와 상기 제2 배터리 연결 시트(35)에 연결되어 있다.

Description

전기 자동차용 박막 커패시터{THIN-FILM CAPACITOR FOR ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 커패시터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기 자동차용 박막 커패시터에 관한 것이다.
금속 박막 커패시터와 같은 박막 커패시터는 저 손실, 높은 내전압, 온도 특성 및 우수한 주파수 특성과 같은 특성들을 가진다.
중화인민공화국 특허 CN1714415B는 금속 박막 커패시터를 제시하고 있다. 금속 박막 커패시터의 2개의 부스들은 커패시터 코어와 연결되고 커패시터 코어의 양 측면에서 마주하게 배치되어 있다. 중화인민공화국 특허 CN202384178U에는 내부 적층된 버스바를 갖는 커패시터 구조를 제시하고 있다. 상기 커패시터 구조의 제 1 및 제 2 버스바들은 L 자 형상을 가지며 제 1 및 제 2 버스바들의 저면은 서로 겹쳐 놓여져 있다. 상기 2개의 버스바들의 측벽은 서로 마주보고 용접부를 포함하고, 상기 용접부는 상기 커패시터 코어에 용접되어 있다. 상술한 커패시터에 있어서, 버스바들의 측벽의 디자인 때문에 커패시터 코어의 크기와 개수는 극도로 제한적이다. 그렇지 않다면, 종래 기술에 있어서, 커패시터의 단부에 위치된 코어 바디가 수직으로 위치하고, 작은 연결 시트들이 상부와 하부 연결 시트들로부터 상부와 하부 연결 시트들 사이에서 코어 바디가 위치하고 있는 장소 쪽으로 연장되어, 코어 바디의 2개의 단부를 연결함에 사용되고 있다. 작은 연결 시트들의 인출(leading-out)은 극판 면적의 감소를 초래하고, 연결 시트의 인출 위치는 동시에 인출 단부에 가까우며, 따라서 상기 연결 시트의 인출 위치는 커패시터 코어의 인출 단부의 가열에 의해 현저히 영향을 받는다.
본 개시는 상술한 적어도 하나의 문제점들을 어느 정도 해결하는 것을 목적으로 한다.
따라서 전기 자동차용 박막 커패시터가 본 개시에 의해 제공되며, 상기 커패시터는 우수한 방열효과와 우수한 품질을 가진다.
본 발명의 실시예들에 따른 전기 자동차용 박막 커패시터는, 케이싱(casing), 복수의 커패시터 코어들, 양극 버스바, 음극 버스바, 상기 양극 버스바에 연결된 제1 전극 단자, 상기 음극 버스바에 연결된 제2 전극 단자, 제1 연결 시트, 제2 연결 시트, 제1 배터리 연결 시트, 제2 배터리 연결 시트, 제1 배터리 연결 단자 및 제2 배터리 연결 단자를 포함하고, 상기 복수의 커패시터 코어들, 양극 버스바, 음극 버스바, 제1 연결 시트, 제2 연결 시트, 제1 배터리 연결 시트, 제2 배터리 연결 시트가 상기 케이싱 내에 배치되고 절연체를 주입함으로써 밀봉되며(sealed); 상기 양극 버스바와 음극 버스바는 서로 겹쳐 놓여져 있고 상기 양극 버스바와 음극 버스바 사이에는 절연 시트가 제공되어 있으며; 상기 제1 연결 시트와 제2 연결 시트가 서로 마주하고 상기 커패시터 코어는 상기 제1 연결 시트와 제2 연결 시트 사이에 배치되고, 상기 제1 연결 시트는 상기 양극 버스바에 연결되고 상기 커패시터 코어에 연결된 제1 연결 단자가 제공되고, 상기 제2 연결시트는 상기 음극 버스바에 연결되어 커패시터 코어에 연결된 제2 연결단자가 제공되어 있으며; 상기 제1 배터리 연결 시트는 상기 양극 버스바에 연결되어 양극 버스바의 일단에 인접해 있으며, 상기 제2 배터리 연결 시트는 상기 음극 버스바에 연결되어 상기 제1 배터리 연결 시트에 인접해 있으며, 상기 제1 배터리 연결 단자는 상기 제1 배터리 연결 시트에 연결되고, 상기 제2 배터리 연결단자는 상기 제2 배터리 연결 시트에 연결되어 있으며, 상기 복수의 커패시터 코어들 중 하나의 축은 상기 양극 버스바와 음극 버스바에 수직하도록 배열되어 있고 상기 복수의 커패시터 코어들 중 상기 하나의 커패시터 코어의 두 단부는 상기 제1 배터리 연결 시트와 제2 배터리 연결 시트에 각각 연결되어 있으며, 상기 복수의 커패시터들 중 나머지들의 축들은 상기 양극 버스바 및 음극 버스바에 평행하도록 배열되어 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 전기 자동차용 박막 커패시터는 복수의 코어들 중 하나의 축이 양극 버스바와 음극 버스바에 수직하도록 배열된 구조를 제공하는데, 양극 버스바와 음극 버스바에 대응하는 단부에서 제1 양극 단자와 제2 음극 단자의 과전류와 방열 면적을 효과적으로 증가시켜 박막 커패시터의 온도 상승을 낮추어 그 박막 커패시터의 전체적인 품질을 보장한다.
본 개시의 실시예들의 추가적인 측면 및 이익들은 후속하는 설명에서 부분적으로 주어지고 부분적으로 명백해질 것이며, 또는 본 개시의 실시예들의 실행에 의해 알게 될 것이다.
본 개시의 실시예들의 이러하고 다른 측면과 이익들은 첨부 도면을 참조하여 이루어진 후속하는 설명으로부터 명백하고 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차용 박막 커패시터에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 양극 버스바와 음극 버스바에 대한 개략도이다.
도 3은 도 2에 나타난 바와 같은 본 개시의 일실시예에 따른 양극 버스바와 음극 버스바에 대한 평면도이다.
도 4는 도 2에 나타난 바와 같은 본 개시의 일실시예에 따른 양극 버스바와 음극 버스바에 대한 정면도이다.
도 5는 도 2에 나타난 바와 같은 본 개시의 일실시예에 따른 양극 버스바와 음극 버스바에 대한 측면도이다.
이하, 본 개시의 실시예들에 대하여 상세하게 설명될 것이며, 여기에서 동일하거나 유사한 구성들과 동일하거나 유사한 기능을 갖는 구성들은 상세한 설명 전체에 걸쳐 같은 도면 번호를 부여한다. 첨부 도면을 참조하여 여기에서 기술된 실시예들은 설명적이고 예시적인 것으로서, 이들은 전체적으로 본 발명을 이해함에 사용된다. 그 실시예들이 본 개시를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.
명세서 내에서, "길이", "넓이", "두께", "상부", "하부", "전면", "후면", "좌측", "우측", "수직의", "수평의", "탑(top)", "바텀(bottom)", "내부의", "외부의"이라는 용어는 설명하에서 기술된 바와 같은, 또는 도면에 나타난 바와 같은 방향을 의미하는 것으로 해석되어야 할 것이다. 이러한 상대적인 용어들은 설명의 편의를 위한 것이며, 본 개시가 특별한 방향으로 구성되거나 동작되는 것을 요구하지 않으며, 따라서 본 개시를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 또한 "제1", "제2"와 같은 용어들은 설명을 목적으로 여기에서 사용된 것이며, 상대적인 중요함이나 우월함을 나타내거나 의미하는 것으로 의도하거나, 나타낸 기술 구성들의 개수를 의미하는 것으로 의도되어서는 아니 된다. 따라서 "제1" 및 "제2"로 정의된 구성은 하나 이상의 이러한 구성들을 포함할 수도 있다. 본 개시의 설명에 있어서, "복수"란 달리 특별히 정의한 바가 없다면, 적어도 2개 이상, 예를 들면, 2개, 3개 및 기타 등을 의미한다.
본 개시의 설명에 있어서, 달리 설명되거나 제한된 바가 없다면, 용어, "탑재된(mounted)", "지지되는(supported)", 연결된(connected)", "체결된(coupled)"및 이들에 대한 변화 가능한 용어들이 광범위하게 사용되고 기계적이거나 전기적인 탑재, 연결 및 체결을 포함하며, 또한 2개의 부품들에 대한 내부적인 탑재, 연결 및 체결일 수가 있으며, 나아가, 본 개시의 상세한 실시예에 따라 본원이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 이해될 수 있는 바와 같이, 직접적 및 간접적인 탑재, 연결 및 체결일 수가 있음을 이해되어야 할 것이다.
본 개시의 실시예들에 따른 전기 자동차용 박막 커패시터(100)가 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1-5에 나타난 바와 같이, 본 개시의 실시예들에 따른 전기 자동차용 박막 커패시터(100)는, 케이싱(10), 복수의 커패시터 코어들(50), 양극 버스바(anode busbar: 20), 음극 버스바(cathode busbar: 30), 양극 버스바(20)에 연결된 제1 전극 단자(21), 음극 버스바(30)에 연결된 제2 전극 단자(31), 제1 연결 시트(22), 제2 연결 시트(32), 제1 배터리 연결 단자(24) 및 제2 배터리 연결 단자(34)를 포함한다.
상세하게 설명하면, 복수의 커패시터 코어(50), 양극 버스바(20), 음극 버스바(30), 제1 연결 시트(22), 제2 연결 시트(32), 제1 배터리 연결 단자(24) 및 제2 배터리 연결 단자(34)들이 케이싱(10) 내에 배치되어 절연체를 주입하여 밀봉되어(sealed) 있으며, 그리고 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)는 서로 겹쳐 놓여져 있으며 절연 시트(40)가 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30) 사이에 제공되어 있다.
제1 연결 시트(22)와 제2 연결 시트(32)는 서로 마주하고 커패시터 코어(50)는 제1 연결 시트(22)와 제2 연결시트(32) 사이에 배치되어 있고, 제1 연결 시트(22)는 양극 버스바(20)에 연결되어 커패시터 코어(50)에 연결된 제1 연결 단자(221)가 제공되어 있으며, 그리고 제2 연결 시트(32)는 음극 버스바(30)에 연결되어 커패시터 코어(50)에 연결된 제2 연결단자(321)가 제공되어 있다.
제1 배터리 연결 시트(25)는 양극 버스바(20)의 일단에 인접하여 그 양극 버스바(20)에 연결되어 있으며, 제2 배터리 연결 시트(35)는 제1 배터리 연결 시트(25)에 인접하여 음극 버스바(30)에 연결되어 있다. 제1 배터리 연결 단자(24)는 제1 배터리 연결 시트(25)에 연결되고 제2 배터리 연결 단자(34)는 제2 배터리 연결 시트(35)에 연결되어 있으며, 복수의 커패시터 코어들(50) 중 하나의 축은 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)에 수직이 되도록 배열되어 있으며 그리고 복수의 커패시터 코어들(50)의 하나의 두 단부(two ends)는 각각 제1 배터리 연결 시트(25)와 제2 배터리 연결 시트(35)에 연결되어 있다.
다시 말해서, 도 1에 나타난 바와 같이, 양극 버스바(20), 절연 시트(40) 및 음극 버스바(30)는 서로 겹쳐 놓여져 있으며, 절연 시트(40)는 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30) 사이에 제공되어 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)가 서로 절연되도록 해주고 있다. 제1 연결 시트(22)는 양극 버스바(20)의 에지(edge)에 수직으로 연결될 수 있으며, 제2 연결 시트(32)가 음극 버스바(30)의 에지에 수직으로 연결될 수도 있다. 커패시터 코어(50)는 제1 연결 시트(22)와 제2 연결 시트(32) 사이에 배치되어 있다. 즉, 양극 버스바(20), 음극 버스바(30) 및 절연 시트(40)는 모두 커패시터 코어(50)의 측면에 배치되어 있다.
양극 버스바(20)에는 제1 전극 단자(21)가 제공되며 음극 버스바(30)에는 제2 전극 단자(31)가 제공된다. 제1 전극 단자(21)와 제2 전극 단자(31)는 각각 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)의 연결 단자에 연결되어 있다. 제1 연결 시트(22)에는 제1 연결 단자(221)가 제공되어 있으며, 제1 연결 단자(221)는 커패시터 코어(50)의 제1 단부에 용접되어 있다. 제2 연결 시트(32)에는 제2 연결 단자(321)가 제공되어 있으며, 제2 연결단자(321)는 커패시터 코어(50)의 제2 단부에 용접되어 있다.
양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)는 각각 좌측 및 우측 방향을 따라 연장되는(extended) 수평한 플레이트들로 구성되어 있다. 제1 배터리 연결 시트(25)는 양극 버스바(20)의 우측 단부에 배치되어 양극 버스바(20)에 연결되어 있다. 제1 배터리 연결 단자(24)는 제1 배터리 연결 시트(25)에 연결되어 있다. 제2 배터리 연결 시트(35)는 음극 버스바(30)의 우측 단부에 배치되어 음극 버스바(30)에 연결되어 있다. 제2 배터리 연결 단자(34)는 제2 배터리 연결 시트(35)에 연결되어 있다.
복수의 커패시터 코어(50)들이 제공되는데, 제1 연결시트(22)와 제2 연결시트(32) 사이에 위치한 각각의 커패시터 코어(50)는 전면 및 후면 방향으로 연장하고, 각 커패시터 코어들(50)의 전면 및 후면 단부는 각각 제2 연결 시트(32)와 제1 연결 시트(22)에 연결되어 있으며, 제1 배터리 연결 시트(25)와 제2 배터리 연결 시트(35) 사이에 커패시터 코어(50)는 상부 및 하부 방향으로 연장하고, 커패시터 코어(50)의 상부 및 하부 단부는 각각 제1 배터리 연결 시트(25)와 제2 배터리 연결 시트(35)에 연결되어 있다.
따라서 본 개시의 실시예들에 따른 전기 자동차용 박막 커패시터(100)에는, 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)가 집중적으로 케이싱(10) 내에 배치되고, 양극 버스바(20)에 연결된 제1 연결 시트(22)와 음극 버스바(30)에 연결된 제2 연결 시트(32)가 각각 커패시터 코어(50)의 두 단부에 위치하게 된다. 제1 연결 시트(22)와 제2 연결 시트(32)는 용접 방법으로 커패시터 코어(50)에 직접 연결될 수도 있으며, 이는 용접조업 자동화로 간편하며 제품 품질과 제조효율을 효과적으로 개선하며 비용을 낮춘다. 음극 버스바(30), 양극 버스바(20) 및 절연 시트(40)는 모두 커패시터 코어(50)의 측면에 위치하며, 이는 제1 전극 단자(21), 제2 전극 단자(31)와 IGBT 연결 단자와의 사이에 인덕턴스를 효과적으로 낮출 수 있다.
또한 본 개시의 실시예들에 따른 전기 자동차용 박막 커패시터(100)에는, 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)의 우측 단부 가까이 커패시터 코어(50)를 제공하고 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)에 수직하는 커패시터 코어(50)의 축을 가지도록 함으로써, 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)의 우측 단부에서 제1 양극 단자와 제1 음극 단자의 과전류와 방열 면적이 효과적으로 증대되고 박막 커패시터(100)의 온도 상승을 낮추어, 박막 커패시터(100)의 전체적인 품질을 보장할 수 있다.
본 개시의 일실시예에 따르면, 제1 연결 시트(22), 제1 연결 단자(221) 및 양극 버스바(20)는 일체로 형성되고, 제2 연결시트(32), 제2 연결 단자(321) 및 음극 버스바(50)이 일체로 형성되는 것이다.
다시 말하면, 제1 연결 시트(22)는 양극 버스바(20)의 일부이고 그 양극 버스바(20)에 수직하고 양극 버스바(20)의 에지로부터 밖으로 연장되며, 제1 연결 단자(221)는 제1 연결 시트(22)의 일부로 그 제1 연결 시트(22)로부터 밖으로 연장되어 있다. 제2 연결 시트(32)는 음극 버스바(30)의 일부이고 그 음극 버스바(30)에 수직하고 음극 버스바(30) 에지의 밖으로 연장되어 있으며, 제2 연결 단자(321)는 제2 연결 시트(32)의 일부이고 제2 연결 시트(32)로부터 밖으로 연장되어 있다. 따라서 이러한 구조를 갖는 전기 자동차용 박막 커패시터(100)는 그 전체 구조의 안정성이 보장되고 제조 및 조립이 보다 용이하여, 나아가 제조비용을 저감시킨다.
도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, 본 개시의 일실시예에 따르면, 복수의 제1 연결 단자들(221)이 제1 연결 시트(22)의 외주 에지에 배치되어 제공되며, 서로 간격을 두고 떨어져 있다. 복수의 제2 연결 단자들(321)이 제2 연결 시트(32)의 외주 에지에 배치되어 제공되며, 서로 간격을 두고 떨어져 있다. 다시 말하면, 복수의 제1 연결 단자(221)들은 제1 연결 시트(22)의 외주 에지상에 배치되어 있으며 복수의 제2 연결 단자(321)들은 제2 연결 시트(32)의 외주 에지 상에 배치되어 있다. 복수의 제1 연결 단자(221)들은 제1 연결 시트(22)의 외주 에지 상에서 서로 간격을 두고 떨어져 있으며, 복수의 제2 연결 단자(321)들은 제2 연결 시트(32)의 외주 에지 상에서 서로 간격을 두고 떨어져 있다. 제1 연결 단자(221)들과 제2 연결 단자(321)들의 개수는 커패시터 코어(50)들의 개수에 대응될 수 있다. 제1 연결 시트(22) 상에서의 제1 연결 단자(221)들의 배열 위치는 제2 연결 시트(32) 상에서의 제2 연결 단자(321)의 배열 위치와 같을 수 있으며, 따라서 각 커패시터 코어(50)의 양 단부는 대응하는 제1 연결 단자(221)와 제2 연결 단자(321)에 연결될 수 있다.
본 개시의 어떤 실시예들에 있어서는, 제1 전극 단자(21)는 리벳 또는 나사에 의해 양극 버스바(20)에 연결되고, 제2 전극 단자(31)는 리벳 또는 나사에 의해 음극 버스바(30)에 연결된다. 즉, 제1 전극 단자(21)와 제2 전극 단자(31)는 리벳이나 나사에 의해 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)에 연결될 수 있다. 따라서 이러한 연결방법은 간단하고 용이하며, 간편하게 작업될 수 있다.
복수의 커패시터 코어(50)들이 제공될 때, 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)는 복수의 제1 전극 단자(21)들과 복수의 제2 전극 단자(31)들을 각각 통하여 IGBT에 연결될 수도 있다. 또 다르게는, 도 2에 나타난 바와 같이, 본 개시의 일실시예에 따라, 복수의 제1 전극 단자(21)들과 복수의 제2 전극 단자(31)들이 복수의 전극 단자들의 짝을 형성하기 위해 제공되며, 제1 전극 단자(21)는 각 짝으로 제2 전극 단자(31)에 인접해 있다.
상세하게 설명하면, 양극 버스바(20)에는 그 길이 방향으로 복수의 제1 전극 단자(21)들이 제공되어 있고 음극 버스바(30)에는 그 길이 방향으로 복수의 제2 전극 단자(31)들이 제공되어 있으며, 전극 단자들에 인접하는 각 2개의 전극 단자, 즉, 제1 전극 단자(21)와 제1 전극 단자(21)에 인접하는 제2 전극 단자(31)는 짝을 형성하며, 그리고 세 짝(three pairs)의 제1 전극 단자(21)와 제2 전극 단자(31)가 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)의 길이 방향을 따라 전기 자동차용 전체 박막 커패시터(100)에 의해 제공될 수도 있다. 따라서 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)는 각각 복수의 제1 전극 단자(21)들과 복수의 제2 전극 단자(31)들을 통하여 IGBT에 연결되며, 이는 제1 전극 단자(21)와 제2 전극 단자(31)의 인덕턴스를 또한 감소시킨다.
본 개시의 다른 실시예들에 있어서, 제1 전극 단자(21)는 양극 버스바(20)에 연결되고, 제2 전극 단자(31)는 제2 연결 시트(32)를 통하여 음극 버스바(30)에 연결된다
다시 말하면, 제1 연결 시트(22)와 양극 버스바(20)는 일체로 형성될 수 있으며, 제1 연결 시트(22)는 양극 버스바(20)의 일부를 벤딩(bending)함으로써 형성되고 제1 전극 단자(21)는 양극 버스바(20)에 연결되어 있다. 상응하게, 제2 연결 시트(32)와 음극 버스바(30)는 일체로 형성될 수도 있으며, 제2 연결시트(32)는 음극 버스바(30)의 일부를 벤딩함으로써 형성된다. 제2 전극 단자(31)는 음극 버스바(30)와의 연결을 수행하기 위해 제2 연결 시트(32)에 연결되어 있다. 따라서 이러한 구조를 갖는 제1 전극 단자(21)와 제2 전극 단자(31)는 또한 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)와의 연결을 간소화하고, 따라서 나아가 조립공정을 간소화하여 생산효율을 개선할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 전기 자동차용 박막 커패시터(100)의 각 부품의 구조가 이하 상세하게 설명될 것이다.
도 2에 나타난 바와 같이, 본 개시의 일실시예에 따라 절연 시트(40)가 L 자 형상을 가지며 짧은 림(short limb: 41)과 긴 림(long limb: 42)를 포함하며, 양극 버스바(20)는 절연 시트(40)의 긴 림(42)의 외부 표면상에 배치되고, 그리고 음극 버스바(30)는 절연 시트(40)의 긴 림(42)의 내부 표면상에 배치되어 있다. 절연 시트(40)의 외부 표면은 커패시터(50)의 측면으로부터 빗나가는 벽면을 말하며, 절연 시트(40)의 내부 표면은 커패시터 코어(50)의 측면과 마주하는 벽면을 말함은 이해되어야 할 것이다.
본 개시의 어떤 실시예들에 있어서는, 양극 버스바(20)는 절연 시트(40)의 짧은 림(41) 외부 표면상으로 연장된 제1 연장부(23)를 포함하며, 제1 전극 단자(21)가 제1 연장부(23)에 연결되어 있다. 제2 연결 시트(32)는 절연 시트(40)의 짧은 림(41) 외부 표면상으로 연장되고 제1 연장부(230에 인접한 제2 연장부를 포함하며, 제2 전극 단자(31)가 제2 연장부에 연결되어 있다. 더욱이, 제1 연결 시트(22)는 짧은 림(41)에서 떠나 양극 버스바(20) 자유 단부의 에지로부터 연장되고, 제2 연결 시트(32)는 짧은 림(41)에 인접한 음극 버스바(30) 자유 단부의 에지로부터 연장되어 있다.
바람직하게는, 본 개시의 일실시예에 따라, 제1 연장부(23)와 양극 버스바(20)는 일체로 형성되고, 제2 연장부와 제2 연결시트(32)는 일체로 형성된다. 다시 말하면, 제1 연장부(23)는 양극 버스바(20)의 일부를 연장함으로써 형성되고, 제2 연장부는 제2 연결 시트(32)의 일부를 연장함으로써 형성된다.
다시 말하면, 제1 연결 시트(22)는 양극 버스바(20)의 후면 에지에 그 양극 버스바(20)에 수직하게 배치되며, 제1 연장부(23)는 양극 버스바(20)의 전면 에지에 그 양극 버스바(20)에 수직하게 배치된다. 제1 연장부(23)는 절연 시트(40)의 짧은 림(41) 외부 표면상에 붙어 있다. 제1 전극 단자(21)는 제1 연장부(23)에 연결되어 있다.
제2 연결 시트(32)는 음극 버스바(30)의 전면 에지에 그 음극 버스바(30)에 수직하게 배치된다. 제2 연결시트(32)는 절연 시트(40)의 짧은 림(41) 위에 배치되며, 제2 연결 시트(32)의 적어도 일부는 절연 시트(40)의 상부 표면을 넘어 위쪽으로 연장되므로 제2 연장부를 형성할 수 있다. 제2 전극 단자(31)는 제2 연장부에 연결된다. 따라서 절연 시트(40)는 합리적인 구조를 가지며, 따라서 제1 연결 단자(221)와 제2 연결단자(321)를 각각 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)에 연결함에 있어 간편하다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 개시의 다른 특정한 실시예들에 있어서, 양극 버스바(20)는 절연 시트(40)의 짧은 림(41) 외부 표면상으로 연장되는 제1 연장부(23)를 포함하며, 제1 전극 단자(21)는 제1 연장부(23)에 연결되어 있다. 절연 시트(40)의 짧은 림(41)은 그로부터 제2 연결 시트(32)의 일부가 노출되도록 구성되고 제1 연장부(23)에 인접하는 노치(322)를 가지며, 제2 전극 단자(31)는 노치(322)로부터 노출된 제2 연결시트(32) 부분과 연결되어 있다.
다시 말하면, 제1 연결시트(22)는 양극 버스바(20)의 후면 에지(rear edge)에서 그 양극 버스바(20)에 수직하게 배치되고, 제1 연장부(23)는 양극 버스바(20)의 전면 에지(front edge)에서 그 양극 버스바(20)에 수직하게 배치되어 있다. 제1 연장부(23)는 절연 시트(40)의 짧은 림(41) 외부 표면상에 붙어있다. 제1 전극 단자(21)는 제1 연장부(23)에 연결되어 있다.
제2 연결 시트(32)는 음극 버스바(30)의 전면 에지에서 그 음극 버스바(30)에 수직하게 배치되어 있다. 제2 연결 시트(32)는 절연 시트(40)의 짧은 림(41) 위에 배치되어 있다. 절연 시트(40)의 짧은 림(41)은 제2 연결 시트(32) 부분을 그로부터 노출하도록 구성되고 제1 연장부(23)에 인접한 노치(322)를 가지며, 따라서 제2 전극 단자(31)가 대응하는 제1 전극 단자(21)에 인접하게 배열될 수 있다. 따라서 절연 시트(40)의 짧은 림(41) 내에 노치(322)를 제공함으로써, 제2 전극 단자(31)와 양극 버스바(20)와의 연결이 보다 간편해지며, 이는 나아가 전기 자동차용 박막 커패시터의 조립공정을 간소하게 하여 조립효율을 개선한다.
전기 자동차용 박막 커패시터(100)의 각 부품의 형상은 그 사용이 요구되는 환경에 기초하여 합리적으로 조정될 수도 있다. 또 다르게는, 양극 버스바(20), 음극 버스바(30), 제1 연결 시트(22) 및 제2 연결 시트(32) 각각은 직사각형 형상을 가진다. 더욱이, 복수의 제1 연결 시트(22)들은 양극 버스바(20)의 길이 방향을 따라 서로 간격을 두고 떨어져서 제공되며, 복수의 제2 연결 시트(32)들은 음극 버스바(30)의 길이 방향을 따라 서로 간격을 두고 떨어져서 제공된다.
본 개시의 실시예들에 따른 제1 배터리 연결 시트(25)와 제2 배터리 연결 시트(35)의 구조가 이하 상세하게 설명될 것이다.
제1 배터리 연결 시트(25)는 제1 플레이트 림(251)과 사전 설정된 각도로 제1 플레이트 림(251)에 연결된 제2 플레이트 림(252)을 포함하며, 제1 플레이트 림(251)은 양극 버스바(20)의 에지로부터 연장되고, 그리고 제2 플레이트 림(252)은 양극 버스바(20)에 마주하고 있다. 제2 배터리 연결 시트(35)는 제1 시트부(351)와 제2 시트부(352)를 포함하며, 제1 시트부(351)는 음극 버스바(30)의 에지로부터 연장되고 제1 플레이트 림(251)에 마주하고 있다. 제2 시트부(352)는 제1 시트 림(3521)과 사전 설정된 각도로 제1 시트 림(3521)에 연결된 제2 시트 림(3522)을 포함하며, 제1 시트부(351)의 자유 에지(free edge)는 제1 시트 림(3521)의 외부 표면에 연결되고, 그리고 제2 플레이트 림(252)의 일부는 제1 시트 림(3521)의 일부와 마주하고 절연층(60)이 그 부분들 사이에 제공되어 있다. 제1 배터리 연결 단자(24)는 제2 플레이트 림(252)에 연결되고, 제2 배터리 연결 단자(34)는 제2 시트부(352)에 연결되어 있다.
나아가, 제2 배터리 연결 시트(35)는 또한 제2 시트 림(3522)의 자유 에지에 연결되고 제2 플레이트 림(252)에 마주하는 제3 시트 림(3533)을 포함한다. 제1 배터리 연결 단자(24)는 L 자 형상을 가지며, 제2 시트 림(3522)에 마주하는 제1 림(lim)과 제3 시트 림(3533)에 마주하는 제2 림을 가지며, 그리고 절연층(60)이 제1 배터리 연결 단자(24)와 제2 및 제3 시트 림과의 사이에 제공되어 있다. 어떤 실시예들에 있어서는, 복수의 커패시터 코어(50)들이 제공되고, 복수의 커패시터 코어(50)들 중 하나가 각각 제1 배터리 연결 시트(25)의 제2 플레이트 림(252)과 음극 버스바(30)에 연결되어 있다.
다시 말하면, 도 1에 나타난 바와 같이, 제1 배터리 연결 시트(25)는 양극 버스바(20)의 우측 단부에 배치되어 있다. 제1 배터리 연결 시트(25)는 제1 플레이트 림(251)과 제2 플레이트 림(252)을 포함한다. 제1 플레이트 림(251)은 양극 버스바(20)의 후면 에지에 수직하고 상부로 연장되고, 제2 플레이트 림(252)은 제1 플레이트 림(251)의 상부 에지에 수직하고 전방으로 연장되어 있다[즉, 제2 플레이트 림(252)이 음극 버스바(30)에 평행하다]. 제1 배터리 연결 단자(24)는 제2 플레이트 림(252)의 전면 에지로부터 상부로 연장하고 이어 후방으로 연장하는 L 자 형상을 가지도록 구성된다. 양극 버스바(20)의 우측 단부에 배치된 커패시터 코어(50)의 상부 단부는 제2 플레이트 림(252)에 연결되고, 커패시터 코어(50)의 하부 단부는 음극 버스바(30)에 연결되어 있다.
제2 배터리 연결 시트(35)는 음극 버스바(30)의 우측 단부에 배치되어 있다. 제2 배터리 연결 시트(35)는 제1 시트부(351)와 제2 시트부(352)를 포함하며, 제1 시트부(351)는 음극 버스바(30)의 전면 에지에 수직하고 상부로 연장되며, 그리고 제2 시트부(352)는 제1 시트 림(3521), 제2 시트 림(3522) 및 제3 시트 림(3533)을 포함한다. 제1 시트 림(3521)은 제1 시트부(351)에 수직하고, 그리고 제2 플레이트 림(252)의 전면 에지가 제1 시트 림(3521)의 상부 단부 상에 배치되어 절연층(60)에 의해 제1 시트 림(3521)의 상부 단부로부터 간격을 두고 떨어져 있다. 제2 시트 림(3522)은 제1 시트 림(3521)의 전면 에지에 수직하고 상부로 연장된다. 제3 시트 림(3533)은 제2 시트 림(3522)의 상부 에지에 수직으로 연결되고, 즉, 제3 시트 림(3533)이 제2 플레이트 림(252)에 평행하고, 제2 배터리 연결 단자(34)가 제3 시트 림(3533)의 후면 에지에 연결되어 있다.
따라서 박막 커패시터(100)의 우측 단부에서 커패시터 코어(50)의 축은 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)에 수직하도록 배열되고, 따라서 양극 버스바(20)와 음극 버스바(30)의 우측 단부에서 제1 전극 단자와 제2 전극 단자의 과전류 및 방열면적이 효과적으로 증가하여 박막 커패시터(100)의 온도 상승이 저감된다. 한편 제1 배터리 연결 단자(24)와 제2 배터리 연결 단자(34)는 제1 전극 단자와 제2 전극 단자와 멀리 떨어져 있으므로, 커패시터 코어(50)의 인출 단부(leading-out end)의 가열에 의해 보다 영향이 적어 커패시터 코어(50)의 외부 온도에 미치는 영향을 보다 줄일 수 있으며, 따라서 박막 커패시터(100)의 전체적인 품질을 보장할 수 있다.
본 개시의 어떤 특정한 실시예들에 있어서, 제1 배터리 연결 시트(25)와 양극 버스바(20)는 일체로 형성되고, 제2 배터리 연결 시트(35)와 음극 버스바(30)가 일체로 형성된다. 따라서 이러한 구조를 가지는 박막 커패시터(100)는 구조적 안정성을 보장하고 그 구조를 단순화한다. 더욱이, 이러한 구조를 가지는 박막 커패시터(100)는 제조에 간편하고 그 비용을 절감시킨다,
본 발명의 실시예들에 따른 전기 자동차용 박막 커패시터(100)의 다른 구조와 작용들은 본원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알 수 있으며, 따라서 여기에서 상세히 설명되지 않을 것이다.
본 명세서를 통하여 언급된 "하나의 실시예", "어떤 실시예들", "일실시예", "특정한 실험예" 또는 "어떤 실험예들"은 상기 실시예 내지 실험예에 관련하여 기술된 특별한 구성, 구조, 재료 또는 특성이 본 개시의 적어도 하나의 실시예 또는 실험예에 포함되어 있음을 의미한다. 따라서 본 명세서를 통하여 다양한 장소에서의 어구(phrases)의 출현은 본 개시의 똑같은 실시예 또는 실험예를 필수적으로 언급하는 것은 아니다. 나아가, 상기 특별한 구성, 구조, 재료 또는 특성들은 하나 이상의 실시예들 또는 실험예들에서 어떤 적절한 방법으로 결합될 수도 있다.
비록 설명하기 위한 실시예들이 나타내어 지고 기술되었지만, 상기 실시예들은 설명하기 위한 것이며 본 개시를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않는 실시예들에 있어서 변화, 대체, 및 개조가 이루어질 수 있음이 인정되어야 할 것이다.
100............박막 커패시터
10.............케이싱 20.............양극 버스바
21.............제1 전극단자 22............ 제1 연결시트 221............제1 연결단자 23.............제1 연장부 24.............제1 배터리 연결단자 25.............제1 배터리 연결시트 251............제1 플레이트 림 252............제2 플레이트 림 30.............음극 버스바 31.............제2 전극단자
32.............제2 연결시트 321............제2 연결단자
322............노치 34.............제2 배터리 연결단자
35.............제2 배터리 연결시트 351............제1 시트부
352............제2 시트부 3521...........제1 시트 림
3522............제2 시트 림 3533...........제3 시트 림
40..............절연 시트 41.............짧은 림
42..............긴 림 50.............커패시터 코어
60..............절연층

Claims (18)

  1. 케이싱, 복수의 커패시터 코어, 양극 버스바, 음극 버스바, 상기 양극 버스바에 연결된 제1 전극 단자, 상기 음극 버스바에 연결된 제2 전극 단자, 제1 연결 시트, 제2 연결 시트, 제1 배터리 연결 시트, 제2 배터리 연결시트, 제1 배터리 연결 단자 및 제2 배터리 연결 단자를 포함하고,
    상기 복수의 커패시터 코어들, 상기 양극 버스바, 상기 음극 버스바, 상기 제1 연결 시트, 상기 제2 연결 시트, 상기 제1 배터리 연결 시트 및 상기 제2 배터리 연결 시트가 상기 케이싱 내에 배치되고 절연체를 주입함으로써 밀봉되고;
    상기 양극 버스바와 상기 음극 버스바는 서로 겹쳐 놓여져 있고, 절연 시트가 상기 양극 버스바와 상기 음극 버스바 사이에 제공되며;
    상기 제1 연결 시트와 상기 제2 연결 시트는 서로 마주하고 상기 커패시터 코어는 상기 제1 연결 시트와 상기 제2 연결 시트 사이에 배치되고, 상기 제1 연결 시트는 상기 양극 버스바에 연결되고 상기 커패시터 코어와 연결된 제1 연결 단자가 제공되고, 상기 제2 연결 시트는 상기 음극 버스바에 연결되고 상기 커패시터 코어와 연결된 제2 연결 단자가 제공되어 있으며;
    상기 제1 배터리 연결 시트는 상기 양극 버스바에 연결되어 상기 양극 버스바의 일 단부에 인접하여 있고, 상기 제2 배터리 연결 시트는 상기 음극 버스바에 연결되어 상기 제1 배터리 연결시트에 인접하여 있으며, 상기 제1 배터리 연결 단자는 상기 제1 배터리 연결 시트에 연결되고 상기 제2 배터리 연결 단자는 상기 제2 배터리 연결 시트에 연결되어 있으며, 상기 복수의 커패시터 코어들 중 하나의 축은 상기 양극 버스바 및 상기 음극 버스바에 수직이 되게 배열되어 있고 상기 복수의 커패시터 코어들 중 상기 하나의 커패시터 코어의 두 단부는 각각 상기 제1 배터리 연결 시트와 상기 제2 배터리 연결 시트에 연결되고, 상기 복수의 커패시터 코어들 중 나머지들의 축들은 상기 양극 버스바와 음극 버스바에 평행하게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 박막 커패시터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제1 연결 시트, 상기 제1 연결 단자 및 상기 양극 버스바는 일체로 형성되고; 상기 제2 연결 시트, 상기 제2 연결 단자 및 상기 음극 버스바가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 박막 커패시터.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제1 연결 단자 및 상기 제2 연결 단자는 모두 복수 개이고, 상기 복수의 제1 연결 단자들이 상기 제1 연결시트의 외주 에지에 제공되어 배치되고 간격을 두고 서로 떨어져 있으며, 그리고 상기 복수의 제2 연결 단자들이 상기 제2 연결시트의 외주 에지에 제공되어 배치되고 간격을 두고 서로 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 박막 커패시터.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제1 전극 단자 및 상기 제2 전극 단자는 모두 복수 개이고, 상기 복수의 제1 전극 단자들과 상기 복수의 제2 전극 단자들이 복수의 전극 단자들의 짝을 형성하기 위해 제공되고, 상기 제1 전극 단자는 각각 짝으로 상기 제2 전극 단자에 인접해 있는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 박막 커패시터.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제1 전극 단자는 상기 양극 버스바에 연결되고, 상기 제2 전극 단자는 상기 제2 연결 시트를 통하여 상기 음극 버스바에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 박막 커패시터.
  7. 제 1항, 제 2항, 제 3항, 제 5항 및 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연 시트는 L 자 형상을 가지며 짧은 림과 긴 림을 포함하며, 상기 양극 버스바는 상기 절연 시트의 긴 림의 외부 표면상에 배치되고 상기 음극 버스바는 상기 절연 시트의 긴 림의 내부 표면상에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 박막 커패시터.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 양극 버스바는 상기 절연 시트의 짧은 림의 외부 표면상으로 연장되는 제1 연장부를 포함하고, 상기 제1 전극 단자는 상기 제1 연장부에 연결되며, 상기 제2 연결 시트는 상기 절연 시트의 짧은 림의 외부 표면상으로 연장되고 상기 제1 연장부에 인접한 제2 연장부를 포함하며, 그리고 상기 제2 전극 단자는 상기 제2 연장부에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 박막 커패시터.
  9. 삭제
  10. 제 7항에 있어서, 상기 양극 버스바는 상기 절연 시트의 짧은 림의 외부 표면상으로 연장되는 제1 연장부를 포함하며, 상기 제1 전극 단자가 상기 제1 연장부에 연결되고, 상기 절연 시트의 짧은 림은 상기 제2 연결 시트의 일부를 그로부터 노출하도록 구성되고 상기 제1 연장부에 인접한 노치를 정의하며, 상기 제2 전극 단자가 상기 노치로부터 노출된 상기 제2 연결 시트 부분에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 박막 커패시터.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 제1 연결 시트는 상기 짧은 림으로부터 떠나 상기 양극 버스바의 자유 단부의 에지로부터 연장되어 있으며, 상기 제2 연결 시트는 상기 짧은 림에 인접한 상기 음극 버스바의 자유 단부의 에지로부터 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 박막 커패시터.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제1 연결 시트는 상기 제2 연결 시트와 평행한 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 박막 커패시터.
  13. 삭제
  14. 제 1항에 있어서, 상기 제1 연결 시트는 복수 개이고, 상기 복수의 제1 연결 시트들은 상기 양극 버스바의 길이 방향으로 서로 간격을 두고 떨어져 제공되고, 상기 제2 연결 시트는 복수 개이고, 상기 복수의 제2 연결 시트들은 상기 음극 버스바의 길이 방향으로 서로 간격을 두고 떨어져 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 박막 커패시터.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 제1 배터리 연결 시트는 제1 플레이트 림과 사전 설정된 각도로 상기 제1 플레이트 림에 연결된 제2 플레이트 림을 포함하며, 상기 제1 플레이트 림은 상기 양극 버스바의 에지로부터 연장되고, 상기 제2 플레이트 림은 상기 양극 버스바에 마주하고 있으며, 상기 제2 배터리 연결 시트는 제1 시트부와 제2 시트부를 포함하며, 상기 제1 시트부는 상기 음극 버스바의 에지로부터 연장되어 상기 제1 플레이트 림과 마주하고 있으며,
    상기 제2 시트부는 제1 시트 림과 사전 설정된 각도로 상기 제1 시트 림에 연결된 제2 시트 림을 포함하고, 상기 제1 시트부의 자유 에지는 상기 제1 시트 림의 외부 표면에 연결되고, 상기 제2 플레이트 림의 일부는 상기 제1 시트 림의 일부와 마주하며 절연층이 상기 제2 플레이트 림의 일부와 상기 제1 시트 림의 일부 사이에 제공되어 있으며, 상기 제1 배터리 연결 단자는 상기 제2 플레이트 림에 연결되고, 그리고 상기 제2 배터리 연결 단자는 상기 제2 시트부에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 박막 커패시터.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제2 배터리 연결 시트는 또한 상기 제2 시트 림의 자유 에지에 연결되고 상기 제2 플레이트 림에 마주하고 있는 제3 시트 림을 포함하고,
    상기 제1 배터리 연결 단자는 L 자 형상을 가지며, 상기 제2 시트 림에 마주하는 제1 림과 상기 제3 시트 림과 마주하는 제2 림을 가지며, 상기 제1 배터리 연결 단자와 상기 제2 및 제3 시트 림들 사이에는 절연층이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 박막 커패시터.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 복수의 커패시터 코어들 중 하나는 상기 제1 배터리 연결 시트의 제2 플레이트 림과 상기 음극 버스바에 직접적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 박막 커패시터.
  18. 삭제
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