KR102668492B1

KR102668492B1 - Air-cooled cooling structure of supercapacitor module

Info

Publication number: KR102668492B1
Application number: KR1020230141351A
Authority: KR
Inventors: 김태경; 이희윤
Original assignee: 주식회사 서연이화
Priority date: 2023-10-20
Filing date: 2023-10-20
Publication date: 2024-05-23

Abstract

본 발명의 일측면에 따르면, 각형 또는 파우치형으로 형성되어 커패시터셀이 적층된 형태로 구비되는 슈퍼커패시터결합체; 상기 슈퍼커패시터결합체를 보호하도록 상기 슈퍼커패시터결합체의 외부를 둘러 싸는 형태로 구비되는 케이스; 상기 슈퍼커패시터결합체의 적층된 모든 커패시터셀과 일측면이 접촉되고 상기 케이스와 연접하는 구조로 형성되며 상기 슈퍼커패시터결합체와 접촉되는 면의 반대방향에는 복수개의 방열핀이 균일하게 형성되는 방열판; 상기 케이스 및 상기 방열판을 연결하며 상기 슈퍼커패시터결합체의 기준 양측에 대칭으로 구성되는 브라켓; 및 상기 브라켓이 서로 결합되는 부분에 배치되는 폼; 을 포함하는 슈퍼커패시터 모듈의 공냉식 냉각구조가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a supercapacitor assembly is formed in a square or pouch shape and is provided in a form in which capacitor cells are stacked; A case provided to surround the exterior of the supercapacitor assembly to protect the supercapacitor assembly; A heat sink formed in a structure in which one side is in contact with all the stacked capacitor cells of the supercapacitor assembly and connected to the case, and a plurality of heat dissipation fins are uniformly formed on the opposite direction of the surface in contact with the supercapacitor assembly; a bracket connecting the case and the heat sink and symmetrically configured on both sides of the supercapacitor assembly; and a foam disposed at a portion where the brackets are coupled to each other. An air-cooled cooling structure for a supercapacitor module including a may be provided.

Description

Air-cooled cooling structure of supercapacitor module}

본 발명은 슈퍼커패시터 모듈의 공냉식 냉각구조에 관한 것이다.The present invention relates to an air-cooled cooling structure for a supercapacitor module.

최근 전기 자동차 또는 전기 물류로봇 사용에 있어 고출력, 에너지원의 요구에 따라 기술의 관심도가 증가하고 있다. 이에 따라 고성능 고충전의 효율을 가지는 슈퍼커패시터를 전기 자동차 또는 전기 물류로봇에 적용하려는 노력이 진행되고 있다. 여기서 슈퍼커패시터는 높은 전류로 충전이 가능하기 때문에 발열이 생기고 슈퍼커패시터 셀의 발열로 인해 성능이 저하되는 문제점이 있다. 특히, 산업용 및 물류로봇용 슈퍼커패시터 시스템에 사용에 있어 내부의 공간적 제약에 따라 수냉식 시스템의 도입이 어렵고 수냉식 시스템을 도입하더라도 별도의 냉각시스템 등의 부가적인 부품들로 인해 비용이 크게 상승하게 된다. 이에 따라, 산업용/물류로봇(AGV, AMR外)용에는 공냉식 냉각구조가 경제적이므로 공냉식 냉각을 위한 최적구조의 개발이 필요한 실정이다. 이와 관련한 종래기술로는 10-1713192(2017.02.28 등록)에서 방열 구조를 갖는 에너지 저장장치를 개시하고 있다.Recently, interest in the technology is increasing due to the demand for high output and energy sources in the use of electric vehicles or electric logistics robots. Accordingly, efforts are being made to apply supercapacitors with high performance and high charging efficiency to electric vehicles or electric logistics robots. Here, because supercapacitors can be charged at high currents, heat is generated and performance is deteriorated due to heat generation in the supercapacitor cells. In particular, when using supercapacitor systems for industrial and logistics robots, it is difficult to introduce a water-cooled system due to internal space constraints, and even if a water-cooled system is introduced, the cost increases significantly due to additional components such as a separate cooling system. Accordingly, since air-cooled cooling structures are economical for industrial/logistics robots (AGV, AMR, etc.), there is a need to develop an optimal structure for air-cooled cooling. As related prior art, 10-1713192 (registered on February 28, 2017) discloses an energy storage device with a heat dissipation structure.

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등록특허 제10-1713192호 (2017.02.28 등록)Registered Patent No. 10-1713192 (registered on February 28, 2017)

본 발명의 슈퍼커패시터모듈은 슈퍼커패시터 모듈 양측면에 공기흐름을 유도하게 될 수 있다.The supercapacitor module of the present invention can induce airflow on both sides of the supercapacitor module.

다만 본 발명의 실시예들이 이루고자 하는 기술적 과제들은 반드시 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 상세한 설명 등 명세서의 다른 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problems to be achieved by the embodiments of the present invention are not necessarily limited to the technical problems mentioned above. Other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the detailed description and other descriptions in the specification.

본 발명의 일 측면에 따르면, 각형 또는 파우치형으로 형성되어 커패시터셀이 적층된 형태로 구비되는 슈퍼커패시터결합체; 상기 슈퍼커패시터결합체를 보호하도록 상기 슈퍼커패시터의 외부를 둘러 싸는 형태로 구비되는 케이스; 상기 슈퍼커패시터결합체의 적층된 모든 커패시터셀과 일측면이 접촉되고 상기 케이스와 연접하는 구조로 형성되며 상기 슈퍼커패시터결합체와 접촉되는 면의 반대방향에는 복수개의 방열핀이 균일하게 형성되는 방열판; 상기 케이스 및 상기 방열판을 연결하며 상기 슈퍼커패시터결합체의 기준 양측에 대칭으로 구성되는 브라켓; 및 상기 브라켓이 서로 결합되는 부분에 배치되는 폼; 을 포함하는 슈퍼커패시터 모듈의 공냉식 냉각구조가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a supercapacitor assembly is formed in a square or pouch shape and is provided in a form in which capacitor cells are stacked; A case provided to surround the exterior of the supercapacitor to protect the supercapacitor assembly; A heat sink formed in a structure in which one side is in contact with all the stacked capacitor cells of the supercapacitor assembly and connected to the case, and a plurality of heat dissipation fins are uniformly formed on the opposite direction of the surface in contact with the supercapacitor assembly; a bracket connecting the case and the heat sink and symmetrically configured on both sides of the supercapacitor assembly; and a foam disposed at a portion where the brackets are coupled to each other. An air-cooled cooling structure for a supercapacitor module including a may be provided.

본 발명의 일 측면에 따른 슈퍼커패시터 모듈은 슈퍼커패시터결합체와 케이스가 모두 접촉되어 형성되는 방열판과, 방열판과 케이스를 연결하는 브라켓이 형성하는 공기유로를 통해 열이 배출되는 유로가 형성되어 슈퍼커패시터에서 배출되는 열이 슈퍼커패시터로 영향을 미치는 문제를 방지하게 될 수 있다.The supercapacitor module according to one aspect of the present invention has a heat sink formed by contacting both the supercapacitor assembly and the case, and a flow path through which heat is discharged through an air path formed by a bracket connecting the heat sink and the case, which is formed in the supercapacitor. This can prevent problems with the exhaust heat affecting the supercapacitor.

다만 본 발명의 실시예들을 통해 얻을 수 있는 기술적 효과들은 반드시 상기에서 언급한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 효과들은 상세한 설명 등 명세서의 다른 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical effects that can be achieved through embodiments of the present invention are not necessarily limited to the effects mentioned above. Other technical effects that are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the detailed description and other descriptions in the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼커패시터 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 슈퍼커패시터모듈의 구성이 결합된 모습을 개략적으로 나타낸 단면면이다.
도 3은 도 1에 도시된 절단선에 따른 슈퍼커패시터 모듈의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 4는 슈퍼커패시터결합체와 케이스가 결합된 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열핀을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 1 내지 도 2에 도시된 방열판과 케이스의 결합부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓이 결합된 슈퍼커패시터모듈을 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기유로(A1)를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a perspective view schematically showing a supercapacitor module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the supercapacitor module shown in FIG. 1 combined.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross section of the supercapacitor module along the cutting line shown in FIG. 1.
Figure 4 is a perspective view schematically showing the supercapacitor assembly and the case combined.
Figure 5 is a perspective view schematically showing a heat dissipation fin according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged view showing the combined portion of the heat sink and case shown in FIGS. 1 and 2.
Figure 7 is a perspective view schematically showing a bracket according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a cross-sectional view showing a supercapacitor module combined with a bracket according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a diagram schematically showing the air flow path A1 according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 편의상 이하의 설명에서 본 발명의 기술적 요지를 불분명하게 하거나 공지된 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. For convenience, in the following description, detailed descriptions will be omitted for those that obscure the technical gist of the present invention or for known configurations.

이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이고, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이하에서 설명되는 특정 실시예들에 제한되는 것은 아니다. 본 발명은 이하의 실시예들에서 설명된 기술적 사상을 구현하는 다양한 종류의 균등물, 대체물, 변환물 등을 폭 넓게 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The following examples are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. The following embodiments are provided to aid understanding of the present invention, and the technical idea of the present invention is not necessarily limited to the specific embodiments described below. The present invention should be understood to broadly include various types of equivalents, substitutes, conversions, etc. that implement the technical ideas described in the following embodiments.

이하의 실시예들에서 사용되는 용어는 상기와 같은 관점에서 특정 실시예들을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 이하의 실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명의 기술적 사상을 축소, 한정, 제한하는 등의 용도로 해석되어서는 안 된다.Terms used in the following embodiments are provided to more completely describe specific embodiments from the above viewpoint. Therefore, the terms used in the following embodiments should not be construed to reduce, limit, or limit the technical idea of the present invention.

이하의 설명에서 단수의 표현은 문맥상 명확하게 배제하지 않는 한 복수를 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 또한 이하의 설명에서 "포함한다"의 표현은 설명에 기재된 구성, 부품, 동작, 특징, 단계, 숫자 등이 존재한다는 것을 의미하는 것이고, 하나 또는 그 이상의 다른 구성, 부품, 동작, 특징, 단계, 숫자 등의 부가를 배제한다는 의미는 아니다.In the following description, singular expressions may be interpreted to include plurality unless clearly excluded from the context. In addition, the expression "including" in the following description means that the configuration, part, operation, feature, step, number, etc. described in the description exists, and one or more other configuration, part, operation, feature, step, This does not mean that addition of numbers, etc. is excluded.

이하의 설명에서 "제1", "제2" 등의 용어는 특정 구성요소들을 다른 구성요소들과 구별해 설명하기 위해 사용될 수 있다. 다만 상기의 용어는 설명의 명료성을 위해 특정 구성요소들을 다른 구성요소들과 구별해 지칭하는 목적으로 사용되는 것이고, 각 구성요소들의 기술적 사상이 상기의 용어에 의해 제한 해석되어서는 안 된다.In the following description, terms such as “first” and “second” may be used to distinguish specific components from other components. However, the above terms are used for the purpose of distinguishing specific components from other components for clarity of explanation, and the technical ideas of each component should not be interpreted as limited by the above terms.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼커패시터 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a supercapacitor module according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 슈퍼커패시터모듈의 구성이 결합된 모습을 개략적으로 나타낸 단면면이다.FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the supercapacitor module shown in FIG. 1 combined.

도 3은 도 1에 도시된 절단선에 따른 슈퍼커패시터 모듈의 단면을 나타낸 단면도이다. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross section of the supercapacitor module along the cutting line shown in FIG. 1.

도 4는 슈퍼커패시터결합체와 케이스가 결합된 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.Figure 4 is a perspective view schematically showing the supercapacitor assembly and the case combined.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 슈퍼커패시터 모듈은 각형 또는 파우치형으로 형성되어 커패시터셀(101)이 적층된 형태로 구비되는 슈퍼커패시터결합체(100)과, 슈퍼커패시터결합체(100)를 보호하도록 슈퍼커패시터결합체(100)의 외부를 둘러 싸는 형태로 구비되는 케이스(200)와, 슈퍼커패시터결합체(100)의 적층된 모든 커패시터셀(101)과 일측면이 접촉되고 케이스(200)와 연접하는 구조로 형성되며 슈퍼커패시터결합체(100)와 접촉되는 면의 반대방향에는 복수개의 냉각핀이 균일하게 형성되는 방열판(300)과, 케이스 및 방열판(300)을 연결하며 슈퍼커패시터결합체(100)의 기준 양측에 대칭으로 구성되는 브라켓(400); 및 브라켓(400)이 서로 결합되는 부분에 배치되는 폼(500); 을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 4, the supercapacitor module according to this embodiment includes a supercapacitor assembly 100 in which capacitor cells 101 are stacked in a square or pouch shape, and a supercapacitor assembly 100. ) A case 200 is provided in a form that surrounds the outside of the supercapacitor assembly 100 to protect the supercapacitor assembly 100, and one side is in contact with all the stacked capacitor cells 101 of the supercapacitor assembly 100, and the case 200 It is formed in a structure connected to the supercapacitor assembly 100 and connects the heat sink 300 with a plurality of cooling fins uniformly formed in the opposite direction of the surface in contact with the supercapacitor assembly 100, and the case and heat sink 300. ) a bracket 400 configured symmetrically on both sides of the reference; and a foam 500 disposed at a portion where the brackets 400 are coupled to each other; may include.

이와 같은 슈퍼커패시터모듈은 슈퍼커패시터 모듈 양측면에 공기흐름을 유도하게 될 수 있다.Such a supercapacitor module can induce airflow on both sides of the supercapacitor module.

이하 도면을 참조하여 각 구성을 상세히 설명키로 한다.Below, each configuration will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼커패시터모듈은 슈퍼커패시터결합체(100)를 포함할 수 있다. 슈퍼커패시터결합체(100)는 슈퍼커패시터셀(101)이 적층되는 형태로 형성될 수 있다. 여기서 슈퍼커패시터셀(101)은 일반적인 리튬배터리와 충전시퀀스가 다른 에너지 저장장치가 될 수 있다. 일 예로 일반적인 리튬배터리는 CC-CV충전모드(정전류/정전압충전방식)을 사용하는 커패시터모듈이 될 수 있다. 한편, 슈퍼커패시터셀(101)은 CC충전모드(정전류방식)을 사용할 수 있다. 이와 같은 일반적인 리튬배터리와 슈퍼커패시터셀(101)의 충전방식의 차이에 의해 동일 용량이더라도 리튬배터리와 슈퍼커패시터셀(101)은 로직과 파라미터가 상이하여 충전기에서 흐르는 전류의 양 및 배터리 내부의 전압의 제어에 차이가 발생될 수 있다.A supercapacitor module according to an embodiment of the present invention may include a supercapacitor assembly 100. The supercapacitor assembly 100 may be formed by stacking supercapacitor cells 101. Here, the supercapacitor cell 101 can be an energy storage device that has a different charging sequence from a typical lithium battery. As an example, a typical lithium battery can be a capacitor module that uses CC-CV charging mode (constant current/constant voltage charging method). Meanwhile, the supercapacitor cell 101 can use CC charging mode (constant current method). Due to the difference in the charging method between the general lithium battery and the super capacitor cell 101, even if the capacity is the same, the logic and parameters of the lithium battery and the super capacitor cell 101 are different, so the amount of current flowing from the charger and the voltage inside the battery are different. There may be differences in control.

한편, 슈퍼커패시터결합체(100)는 슈퍼커패시터셀(101)이 직렬 및 병렬로 결합된 형태가 될 수 있다. 또한, 슈퍼커패시터결합체(100)는 슈퍼커패시터셀(101)이 일측면에 접촉되는 형태로 결합되어 형성될 수 있다.Meanwhile, the supercapacitor assembly 100 may be a combination of supercapacitor cells 101 in series and parallel. Additionally, the supercapacitor assembly 100 may be formed by combining supercapacitor cells 101 in a manner that contacts one side.

본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼커패시터모듈은 케이스(200)를 포함할 수 있다.A supercapacitor module according to an embodiment of the present invention may include a case 200.

케이스(200)는 슈퍼커패시터결합체(100)를 보호하도록 형성될 수 있다. 케이스(200)는 내부에 슈퍼커패시터결합체(100)를 수용하는 공간이 형성될 수 있다. 또한, 케이스(200)는 도면과같이 복수개의 면이 서로 볼팅 등으로 연결된 형태가 될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 일체형의 박스형태 또는 용접으로 연결된 형태로 적절히 가변될 수 있다.Case 200 may be formed to protect the supercapacitor assembly 100. The case 200 may have a space formed therein to accommodate the supercapacitor assembly 100. Additionally, the case 200 may have a plurality of surfaces connected to each other by bolting or the like as shown in the drawing, but is not limited thereto and may be appropriately varied into an integrated box shape or a shape connected by welding.

이와 같은 케이스(200)은 양측에 대칭으로 방열판배치홈(201)이 형성될 수 있다. 방열판배치홈(201)은 방열판(300)이 배치될 수 있도록 홈이 형성되는 부분이 될 수 있다. 여기서 방열판배치홈(201)은 결합된 모든 커패시터셀(101)의 일측이 부분 또는 전부 개방될 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 이에 따라, 방열판배치홈(201)에 결합되는 방열판(300)은 모든 커패시터셀(101)에서 발산되는 열이 전달되는 부분으로 형성될 수 있다.Such a case 200 may have heat sink arrangement grooves 201 formed symmetrically on both sides. The heat sink placement groove 201 may be a portion where a groove is formed so that the heat sink 300 can be placed. Here, the heat sink arrangement groove 201 may be formed to a size such that one side of all the combined capacitor cells 101 can be partially or fully opened. Accordingly, the heat sink 300 coupled to the heat sink arrangement groove 201 can be formed as a portion through which heat emitted from all capacitor cells 101 is transferred.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열핀을 개략적으로 나타낸 사시도이다.Figure 5 is a perspective view schematically showing a heat dissipation fin according to an embodiment of the present invention.

도 6은 도 1 내지 도 2에 도시된 방열판과 케이스의 결합부분을 확대하여 나타낸 도면이다.FIG. 6 is an enlarged view showing the combined portion of the heat sink and case shown in FIGS. 1 and 2.

본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼커패시터모듈은 방열판(300)을 포함할 수 있다.The supercapacitor module according to an embodiment of the present invention may include a heat sink 300.

방열판(300)은 슈퍼커패시터결합체(100)를 형성하는 커패시터셀(101)의 일측면을 모두 접촉하는 형태로 배치될 수 있다. 또한, 방열판(300)은 케이스(200)의 일측에 형성되는 방열판배치홈(201)에 삽입되는 형태로 결합되어 배치될 수 있다. 이와 같은 방열판(300)은 커패시터셀(101)과 결합되는 일측면에 열전도율을 높일 수 있는 재료가 배치될 수 있다. 여기서 방열판(300)과 커패시터셀(101)의 사이에 배치되는 재료는 써멀테이프, 써멀그리스와 같은 재료가 될 수 있다.The heat sink 300 may be arranged to contact all one sides of the capacitor cells 101 forming the supercapacitor assembly 100. Additionally, the heat sink 300 may be disposed by being inserted into the heat sink arrangement groove 201 formed on one side of the case 200. A material capable of increasing thermal conductivity may be disposed on one side of the heat sink 300 coupled to the capacitor cell 101. Here, the material disposed between the heat sink 300 and the capacitor cell 101 may be a material such as thermal tape or thermal grease.

본 실시예에 따른 방열판(300)은 중심부에 복수개의 방열핀(301)이 형성될 수 있다. 방열핀(301)은 방열판(300)에서 열을 발산하기위해 표면적을 증가시키기 위해 형성되는 부분이 될 수 있다. 방열핀(301)은 방열판(300)의 길이방향을 따라 형성된 핀단면의 기둥형태가 될 수 있다. 또한, 방열핀(301)은 복수개가 균일한 간격으로 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 방열핀(301)은 모두 균일한 형태로 형성될 수 있으나, 방열판(300)의 양측 최외측에 형성되는 방열핀의 끝단의 모서리(301a)는 라운드가공 처리된 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 형태는 방열핀(301)과 브라켓(400)의 접촉면적이 넓어지게 될 수 있다.The heat sink 300 according to this embodiment may have a plurality of heat sink fins 301 formed at the center. The heat dissipation fin 301 may be a part formed to increase the surface area of the heat dissipation plate 300 to dissipate heat. The heat dissipation fin 301 may have a pillar shape with a fin cross section formed along the longitudinal direction of the heat dissipation plate 300. Additionally, a plurality of heat dissipation fins 301 may be formed to be spaced apart at even intervals. Additionally, the heat dissipation fins 301 may all be formed in a uniform shape, but the edges 301a of the ends of the heat dissipation fins formed on the outermost sides of both sides of the heat dissipation plate 300 may be formed in a rounded shape. In this form, the contact area between the heat dissipation fin 301 and the bracket 400 can be expanded.

본 실시예에 따른 방열판(300)은 브라켓결합단부(302)가 형성될 수 있다. 브라켓결합단부(302)는 방열판(300)에서 방열핀(301)이 형성되는 부분보다 소정 높이 돌출되어 형성되는 부분이 될 수 있다. 또한, 브라켓결합단부(302)는 방열핀(301)이 형성되는 부분의 외측 둘레를 따라 형성될 수 있다. 또한, 브라켓결합단부(302)의 외측 모서리(302a)는 모따기가공 처리된 형태가 될 수 있다. 이때, 브라켓결합단부(302)의 외측 모따기는 케이스(200)의 두께에 대응되는 높이로 형성될 수 있다. 이에 따라, 방열판(300)과 케이스(200)의 결합이 용이하게 될 수 있다.The heat sink 300 according to this embodiment may be formed with a bracket coupling end portion 302. The bracket coupling end 302 may be a part of the heat dissipation plate 300 that protrudes at a predetermined height from the part where the heat dissipation fins 301 are formed. Additionally, the bracket coupling end 302 may be formed along the outer circumference of the portion where the heat dissipation fin 301 is formed. Additionally, the outer edge 302a of the bracket coupling end 302 may be chamfered. At this time, the outer chamfer of the bracket coupling end 302 may be formed to a height corresponding to the thickness of the case 200. Accordingly, the heat sink 300 and the case 200 can be easily combined.

본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼커패시터 모듈을 브라켓(400)을 포함할 수 있다.The supercapacitor module according to an embodiment of the present invention may include a bracket 400.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓을 개략적으로 나타낸 사시도이다.Figure 7 is a perspective view schematically showing a bracket according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 브라켓(400)은 중심에 형성되어 방열핀(301)이 삽입되어 결합되는 중앙결합패널(410)과, 양측끝단에 대칭으로'ㄱ'자 형태의 접촉단부(420)가 형성될 수 있다. 여기서 중앙결합패널(410)과 양측에 형성되는 접촉단부(420)는 한 개의 패널이 절곡되어 형성될 수 있다. The bracket 400 according to this embodiment has a central coupling panel 410 formed at the center and coupled by inserting a heat dissipation fin 301, and a symmetrical 'L' shaped contact end 420 at both ends. You can. Here, the central coupling panel 410 and the contact ends 420 formed on both sides may be formed by bending one panel.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓이 결합된 슈퍼커패시터모듈을 나타낸 단면도이다.Figure 8 is a cross-sectional view showing a supercapacitor module combined with a bracket according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 브라켓(400)은 중앙결합패널(410)을 포함할 수 있다. 중앙결합패널(410)은 브라켓(400)의 중심에 형성되는 패널이 될 수 있다. 또한, 중앙결합패널(410)은 방열판(300)에 형성되는 방열핀(301)이 삽입되는 부분이 될 수 있다. 구체적으로 중앙결합패널(410)에는 방열판결합홈(411)이 형성될 수 있다. 방열판결합홈(411)은 방열판(300)에 형성되는 방열핀(301)의 외측형상과 대응되는 크기와 형태로 형성되는 홀이 될 수 있다. 이와 같은, 방열판결합홈(411)에 방열핀(301)이 브라켓(400)의 접촉단부(420)가 형성되는 방향으로 삽입될 수 있다. 이에 따라, 대칭으로 형성되는 접촉단부(420)의 내측에 방열핀(301)이 배치되는 형태가 될 수 있다.Referring to Figures 1 to 8, the bracket 400 according to this embodiment may include a central coupling panel 410. The central coupling panel 410 may be a panel formed at the center of the bracket 400. Additionally, the central coupling panel 410 may be a portion into which the heat dissipation fin 301 formed on the heat dissipation plate 300 is inserted. Specifically, a heat sink coupling groove 411 may be formed in the central coupling panel 410. The heat sink coupling groove 411 may be a hole formed in a size and shape corresponding to the outer shape of the heat sink fin 301 formed on the heat sink 300. In this way, the heat dissipation fin 301 may be inserted into the heat sink coupling groove 411 in the direction in which the contact end 420 of the bracket 400 is formed. Accordingly, the heat dissipation fin 301 may be disposed inside the symmetrically formed contact end 420.

한편, 본 실시예에 따른 중앙결합패널(410)은 위치고정홈(412)이 형성될 수 있다.Meanwhile, the central coupling panel 410 according to this embodiment may be formed with a position fixing groove 412.

위치고정홈(412)은 브라켓(400)과 방열판(300)이 서로 결합되어 유동되지 않도록 형성되는 홈이 될 수 있다. 이와 같은 위치고정홈(412)은 방열판(300)에 형성되는 브라켓결합단부(302)와 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 위치고정홈(412)은 브라켓(400)과 방열판(300)이 결합되었을 경우 브라켓(400)과 방열판(300)이 서로 밀착되어 결합될 수 있는 깊이로 형성될 수 있다.The position fixing groove 412 may be a groove formed so that the bracket 400 and the heat sink 300 are coupled to each other and do not flow. This position fixing groove 412 may be formed in a shape corresponding to the bracket coupling end 302 formed on the heat sink 300. When the bracket 400 and the heat sink 300 are combined, the position fixing groove 412 may be formed to a depth that allows the bracket 400 and the heat sink 300 to be closely coupled to each other.

본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓은 접촉단부(420)를 포함할 수 있다. 접촉단부(420)는 중앙결합패널(410)에서 일측방향으로 절곡되어 형성되는 부분이 될 수 있다. 또한, 접촉단부(420)는 중앙결합패널(410)에서 양측에 대칭형태로 형성될 수 있다. 또한, 접촉단부(420)는 중앙결합패널(410)에서 바깥방향으로 굽어진'ㄱ'자 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 접촉단부(420)는 2 개의 슈퍼커패시터결합체(100)가 결합되는 경우 'ㄱ'자 형태에서 수평면에 형성되는 부분이 서로 마주보도록 결합될 수 있다. 이때, 2 개의 슈퍼커패시터결합체(100)가 결합되며 2 개의 브라켓이 결합되며 사각직육면체의 공간으로 형성되는 공기유로(A1)가 형성될 수 있다. 공기유로(A1)는 방열판(300)에서 발산되는 열이 유동되는 공간이 될 수 있다. 공기유로(A1)는 방열핀(301)을 통해 전달되는 열과 브라켓(400)을 통해 전달되는 열이 유동될 수 있다. 이때, 공기유로(A1)로 전달된 열은 브라켓(400)이 결합되는 부분에 배치되는 폼(500)을 통해 배출되도록 공기유로(A1)가 형성될 수 있다.The bracket according to an embodiment of the present invention may include a contact end 420. The contact end 420 may be a portion formed by bending the central coupling panel 410 in one direction. Additionally, the contact ends 420 may be formed symmetrically on both sides of the central coupling panel 410. Additionally, the contact end 420 may be formed in an 'ㄱ' shape bent outward from the central coupling panel 410. When two supercapacitor combinations 100 are combined, such contact ends 420 may be combined in an 'ㄱ' shape so that the parts formed on the horizontal plane face each other. At this time, the two supercapacitor assemblies 100 are combined and the two brackets are combined to form an air passage A1 formed in a square rectangular parallelepiped space. The air passage A1 may be a space where heat emitted from the heat sink 300 flows. In the air passage A1, heat transmitted through the heat dissipation fin 301 and heat transmitted through the bracket 400 may flow. At this time, the air passage A1 may be formed so that the heat transferred to the air passage A1 is discharged through the foam 500 disposed at the portion where the bracket 400 is coupled.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기유로(A1)를 개략적으로 나타낸 도면이다.Figure 9 is a diagram schematically showing the air flow path A1 according to an embodiment of the present invention.

도 9에서 도시된 폼은 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 크기가 과장되거나 축소될 수 있음을 알려둔다.Please note that the size of the form shown in FIG. 9 may be exaggerated or reduced for convenience of explanation.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슈퍼커패시터모듈은 폼(500)을 포함할 수 있다. 폼(500)은 열을 포함한 공기가 배출될 수 있는 다공성 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 브라켓(400)의 결합부분에 배치되는 폼(500)을 통해 슈퍼커패시터결합체(100)에서 발생되는 열이 배출될 수 있다.Referring to FIG. 9, a supercapacitor module according to an embodiment of the present invention may include a foam 500. The foam 500 may be formed of a porous material through which air containing heat can be discharged. Accordingly, heat generated from the supercapacitor assembly 100 can be discharged through the foam 500 disposed at the coupling portion of the bracket 400.

이상 본 발명의 일 측면에 따른 슈퍼커패시터 모듈은 슈퍼커패시터결합체와 케이스가 모두 접촉되어 형성되는 방열판과, 방열판과 케이스를 연결하는 브라켓이 형성하는 공기유로를 통해 열이 배출되는 유로가 형성되어 슈퍼커패시터에서 배출되는 열이 슈퍼커패시터로 영향을 미치는 문제를 방지하게 될 수 있다.The supercapacitor module according to one aspect of the present invention has a heat sink formed by contacting both the supercapacitor assembly and the case, and a flow path through which heat is discharged through an air path formed by a bracket connecting the heat sink and the case, forming a supercapacitor. This can prevent problems with heat emitted from affecting the supercapacitor.

이상 본 발명의 실시예들에 대해 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이고, 이 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다고 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art will understand that addition, change, deletion or addition of components is possible without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the patent claims. The present invention may be modified or changed in various ways, and this will also be included in the scope of rights of the present invention.

100 : 슈퍼커패시터결합체 101 : 커패시터셀
200 : 케이스 201 : 방열판배치홈
300 : 방열판 301 : 방열핀
302 : 브라켓결합단부 400 : 브라켓
410 : 중앙결합패널 411 : 방열판결합홈
412 : 위치고정홈 420 : 접촉단부
500 : 폼 A1 : 공기유로 100: Supercapacitor assembly 101: Capacitor cell
200: Case 201: Heat sink placement groove
300: heat sink 301: heat sink fin
302: Bracket combined end 400: Bracket
410: Central coupling panel 411: Heat sink coupling groove
412: Position fixing groove 420: Contact end
500: Form A1: Air channel

Claims

A supercapacitor assembly (100) formed in a square or pouch shape and provided in a stacked form with capacitor cells (101);
A case 200 provided to surround the exterior of the supercapacitor assembly 100 to protect the supercapacitor assembly 100;
One side of the supercapacitor assembly 100 is in contact with all the stacked capacitor cells 101 and is connected to the case 200, and a plurality of surfaces are formed in the opposite direction of the surface in contact with the supercapacitor assembly 100. A heat dissipation plate 300 in which two heat dissipation fins 301 are uniformly formed;
A bracket 400 connecting the case 200 and the heat sink 300 and symmetrically configured on both sides of the supercapacitor assembly 100; and
Foam 500 disposed at a portion where the brackets 400 are coupled to each other; contains
The heat sink 300 is
A plurality of heat dissipation fins 301 are formed in the center.
The heat dissipation fin 301 is formed on the outermost sides of both sides of the heat dissipation plate 300, and the edges 301a of the ends of the heat dissipation fin 301 are formed in a rounded shape.
The heat sink 300 is
A bracket coupling end 302 is formed on the heat sink 300 to protrude at a predetermined height higher than the portion where the heat sink fin 301 is formed.
The bracket coupling end 302 is formed along the outer circumference of the portion where the heat dissipation fin 301 is formed, and the outer edge is formed in a chamfered shape with a height corresponding to the thickness of the case 200. air-cooled cooling structure.

In claim 1
The capacitor cell 101 is
Air-cooled cooling structure of a supercapacitor module formed as an energy storage device using a charging sequence in CC charging mode (constant current method).

In claim 1
The case 200 is
a heat sink arrangement groove 201 formed as a groove so that the heat sink can be symmetrically disposed on both sides; is formed
The heat sink arrangement groove 201 is
An air-cooled cooling structure for a supercapacitor module in which one side of the capacitor cell 101 is sized to be partially or fully open.

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