KR20120019845A - 슈퍼 커패시터 모듈 - Google Patents
슈퍼 커패시터 모듈 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120019845A KR20120019845A KR1020100083374A KR20100083374A KR20120019845A KR 20120019845 A KR20120019845 A KR 20120019845A KR 1020100083374 A KR1020100083374 A KR 1020100083374A KR 20100083374 A KR20100083374 A KR 20100083374A KR 20120019845 A KR20120019845 A KR 20120019845A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- water cooling
- water
- super capacitor
- blocks
- cooling
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 195
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 191
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 116
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 42
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 14
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/10—Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/14—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors
- H01G11/18—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors against thermal overloads, e.g. heating, cooling or ventilating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
본 발명은 슈퍼 커패시터 모듈에 관한 것으로, 구체적으로 다수의 슈퍼 커패시터; 상기 각 슈퍼 커패시터의 수용을 위한 수용부를 구비하며, 상기 각 슈퍼 커패시터의 측면으로부터 방출된 열을 방열하는 수냉자켓; 상기 수냉자켓으로 공급하는 냉각수를 외부로부터 유입하는 유입부; 및 상기 수냉자켓으로부터 배출된 상기 냉각수를 외부로 방출하는 유출부;를 포함하여, 방열 효과를 증대시킬 수 있는 슈퍼 커패시터 모듀에 관한 것이다.
Description
본 발명은 슈퍼 커패시터 모듈에 관한 것으로, 수냉자켓을 구비한 슈퍼 커패시터 모듈에 관한 것이다.
슈퍼 커패시터는 전기 자동차, 하이브리드 전기자동차, 연료전지 자동차, 중장비 및 휴대용 전자장치등에 적용될 수 있는 신재생 에너지 분야의 고품질 에너지 원으로 각광받고 있다.
슈퍼 커패시터는 전기이중층 원리를 이용하는 전기이중층 커패시터(Electrical double layer)와 전기화학적 산화-환원 반응을 이용하는 하이브리드 슈퍼 커패시터(Hybrid supercapacitor)로 구분될 수 있다. 여기서, 슈퍼 캐패시터는 고출력 에너지 특성을 필요로 하는 분야에서 많이 사용되고 있으나, 2차 전지에 비해 작은 용량을 가지고 있다. 하이브리드 슈퍼 커패시터는 전기이중층 커패시터의 용량 특성을 개선할 새로운 대안으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 특히, 하이브리드 슈퍼 커패시터 중 리튬 이온 커패시터(1Lithium ion capacitor; LIC)는 전기이중층 커패시터에 비해 3 내지 4배 정도의 축적용량을 가질 수 있다.
이와 같은 슈퍼 커패시터는 서로 교대로 적층된 양극 및 음극과 적층된 양극 및 음극 사이에 구비되어 양극과 음극을 서로 전기적으로 분리하는 세퍼레이터를 구비할 수 있다.
한편, 슈퍼 커패시터는 높은 출력 특성을 가지나 낮은 에너지 저장 특성을 가짐에 따라, 자동차나 중장비에서 여러 개의 슈퍼 커패시터들을 직렬 또는 병렬로 연결한 모듈의 형태로 사용되고 있다.
이때, 슈퍼 커패시터 모듈은 다수개의 슈퍼 커패시터의 구동을 통해 에너지 저장 특성을 향상시킬 수 있으나, 슈퍼 커패시터 모듈의 구동시 발생되는 열도 함께 급격하게 증가되어 슈퍼 커패시터 모듈의 신뢰성이나 안정성이 저하될 수 있다. 이에 따라, 슈퍼 커패시터 모듈에서 구비될 수 있는 슈퍼 커패시터의 갯수나 슈퍼 커패시터 모듈의 사용환경이 제한적일 수 밖에 없다.
이에 따라, 슈퍼 커패시터 모듈은 다수의 슈퍼 커패서터의 구동시 발생된 열을 효율적으로 방열하기 위한 기술이 필요되고 있다.
따라서, 본 발명은 슈퍼 커패시터 모듈에서 발생될 수 있는 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 구체적으로 수냉자켓을 구비하여 각각의 슈퍼 커패시터로부터 발생된 열을 방열할 수 있는 슈퍼 커패시터 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 슈퍼 커패시터 모듈을 제공하는 것이다. 상기 슈퍼 커패시터 모듈은 다수의 슈퍼 커패시터; 상기 각 슈퍼 커패시터의 수용을 위한 수용부를 구비하며, 상기 각 슈퍼 커패시터의 측면으로부터 방출된 열을 방열하는 수냉자켓; 상기 수냉자켓으로 공급하는 냉각수를 외부로부터 유입하는 유입부; 및 상기 수냉자켓으로부터 배출된 상기 냉각수를 외부로 방출하는 유출부;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 수용부는 상기 슈퍼 커패시터와 대응된 형상의 홈 또는 홀로 형성될 수 있다.
또한, 상기 수냉자켓은 내부에 상기 냉각수의 흐름을 위한 수로를 구비하며, 상기 각 슈퍼 커패시터의 사방에 배치되어 상기 슈퍼 커패시터를 지지하는 수냉블럭들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 수용부는 상기 수냉블럭들의 결합에 의해 형성될 수 있다.
또한, 상기 수냉자켓은 상기 수냉블럭들의 하부에 배치되어 상기 수냉블럭들을 서로 연결하며, 상기 각 수냉블럭들로 상기 냉각수를 공급하는 수냉 연결부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 수냉 연결부는 상기 다수의 슈퍼 커패시터들 및 상기 수냉블럭들의 하부에 배치된 기판의 형태로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 수냉 연결부는 내부에 상기 유입부, 상기 수냉블럭의 수로 및 상기 유출부를 서로 연결하는 연결 수로를 구비할 수 있다.
또한, 상기 수냉블럭은 상기 다수의 슈퍼 커패시터 중 일렬로 배치된 슈퍼 커패시터의 일부분들을 수용하는 제 1 수냉블럭; 및 상기 제 1 수냉블럭과 연결되며 상기 일렬로 배치된 슈퍼 커패시터의 나머지 부분들을 수용하는 제 2 수냉블럭;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 다수의 슈퍼 커패시터의 상부면 및 하부면 중 적어도 일면상에 배치되며, 냉각 매체의 흐름을 위한 냉각 유로를 구비한 방열 플레이트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 슈퍼 커패시터 모듈을 제공하는 것이다. 상기 슈퍼 커패시터 모듈은 다수의 슈퍼 커패시터; 상기 각 슈퍼 커패시터의 수용을 위한 수용부를 구비한 수냉자켓; 상기 수냉자켓으로 공급하는 냉각수를 외부로부터 유입하는 유입부; 및 상기 수냉자켓으로부터 배출된 상기 냉각수를 외부로 방출하는 유출부;를 포함하며,
상기 수냉자켓은 상기 각 슈퍼 커패시터의 측면으로부터 방출된 열을 방열하기 위해 수직방향으로 냉각수를 이동시키는 다수개의 수냉블럭을 구비할 수 있다.
여기서, 상기 수용부는 상기 각 슈퍼 커패시터의 사방에 배치된 수냉블럭의 결합에 의해 형성될 수 있다.
또한, 상기 수냉자켓은 상기 수냉블럭들의 하부에 배치되어 상기 수냉블럭들을 서로 연결하며, 상기 각 수냉블럭들로 상기 냉각수를 공급하는 수냉 연결부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 수냉 연결부는 상기 각 슈퍼 커패시터를 지지하기 위하여 기판의 형태를 가지며, 상기 수냉 연결부는 상기 각 슈퍼 커패시터의 하부와 연결되어 상기 슈퍼 커패시터의 하부에서 방출된 열을 방열할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 슈퍼 커패시터 모듈을 제공하는 것이다. 상기 슈퍼 커패시터 모듈은 다수의 슈퍼 커패시터; 상기 각 슈퍼 커패시터의 수용을 위한 수용부를 구비한 수냉자켓; 상기 수냉자켓으로 공급하는 냉각수를 유입하는 유입부; 및 상기 수냉자켓으로부터 배출된 상기 냉각수를 외부로 방출하는 유출부;를 포함하며,
상기 수냉자켓은 상기 각 슈퍼 커패시터의 측면으로부터 방출된 열을 방열하기 위해 수직방향 및 수평방향으로 냉각수를 이동하는 수냉블럭을 구비할 수 있다.
여기서, 상기 수냉블럭은 상기 다수의 슈퍼 커패시터 중 일렬로 배치된 슈퍼 커패시터의 일부분들을 수용하는 제 1 수냉블럭; 및 상기 제 1 수냉블럭과 연결되며 상기 일렬로 배치된 슈퍼 커패시터의 나머지 부분들을 수용하는 제 2 수냉블럭;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 수냉블럭들을 서로 연결하며, 상기 제 1 및 제 2 수냉블럭들에 냉각수를 공급하는 수냉 연결부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 수용부는 상기 수냉블럭의 몸체에 형성된 홈 또는 홀의 형태를 가지며, 상기 수냉블럭의 몸체는 내부에 냉각수의 흐름을 위한 수로를 구비할 수 있다.
본 발명의 슈퍼 커패시터 모듈은 각 슈퍼 커패시터 사이에 수냉자켓을 구비하여, 각 슈퍼 커패시터의 측면에서 발생된 열을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 슈퍼 커패시터 모듈에 구비된 수냉자켓은 슈퍼 커패시터의 수직 방향뿐만 아니라 좌우 방향으로 냉각수 흐름을 가질 수 있어, 슈퍼 커패시터의 열을 더욱 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 슈퍼 커패시터 모듈에 구비된 수냉자켓은 다수의 슈퍼 커패시터를 수용하기 위한 수용부를 가짐에 따라, 슈퍼 커패시터 모듈의 조립성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 슈퍼 커패시터 모듈은 슈퍼 커패시터의 상부나 하부에 방열 기판을 더 구비하여, 슈퍼 커패시터 모듈의 상부나 하부의 열을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터 모듈의 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터에 구비된 제 1 형태의 수냉자켓의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터에 구비된 제 2 형태의 수냉자켓의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터에 구비된 제 3 형태의 수냉자켓의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터에 구비된 제 1 형태의 수냉자켓의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터에 구비된 제 2 형태의 수냉자켓의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터에 구비된 제 3 형태의 수냉자켓의 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 슈퍼 커패시터 모듈의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다.
따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터 모듈의 개략 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터 모듈(100)은 다수개의 수용부(120)를 구비한 수냉자켓(110)과 각 수용부(120)에 수용된 슈퍼 커패시터(130)를 포함할 수 있다.
수냉자켓(110)은 몸체 내부에 냉각수의 흐름을 위한 수로부를 구비할 수 있어, 냉각수의 흐름을 통해 열을 냉각시킬 수 있다. 여기서, 수냉자켓(110)은 우수한 열전도율을 갖는 재질, 예컨대 알루미늄 및 구리등의 금속 소재로 이루어질 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서 수냉자켓의 재질에 대해 한정하는 것은 아니다.
슈퍼 커패시터(130)는 수냉자켓(110)에 구비된 수용부(120)에 삽입되어 있어, 슈퍼 커패시터(130)의 바닥면뿐만 아니라 측면은 수냉자켓(110)과 접촉될 수 있다. 이에 따라, 슈퍼 커패시터(130)의 바닥면 및 측면에서 발생된 열은 효과적으로 방열시킬 수 있다. 또한, 슈퍼 커패시터(130)는 수냉자켓(110)의 수용부(120)에 삽입하여 조립함에 따라, 슈퍼 커패시터 모듈(100)의 조립성을 향상시킬 수 있다.
또한, 수용부(120)의 형태는 슈퍼 커패시터(130)와 대응된 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 슈퍼 커패시터(130)가 원기둥의 형태를 가질 경우, 수용부(120)는 원기둥의 홈 또는 원기둥의 홀을 가질 수 있다. 여기서, 홈은 수냉자켓(110)을 이루는 몸체의 내부로 함몰된 형태를 의미하며, 홀은 수냉자켓(110)을 이루는 몸체를 관통하는 개구를 의미하는 것이다. 이에 따라, 슈퍼 커패시터(130)는 수용부(120)의 내부에 일치하도록 삽입될 수 있어, 슈퍼 커패시터(130)와 수냉자켓(110)의 밀착력을 확보할 수 있으므로, 슈퍼 커패시터(130)의 방열 효과를 증대시킬 수 있다.
수냉자켓(110)은 다수의 슈퍼 커패시터(130)들 각각의 사이에 각각 구비되어, 슈퍼 커패시터(130)의 측면에서 발생된 열을 효과적으로 방열시킬 수 있어, 슈퍼 커패시터 모듈(100)은 발열에 의한 신뢰성 및 안정성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 슈퍼 커패시터 모듈(100)에 구비되는 슈퍼 커패시터(130)의 갯수나 슈퍼 커패시터 모듈(100)의 작업 환경에 대한 제약도 해소될 수 있다.
슈퍼 커패시터 모듈은 냉각수를 외부로부터 공급받아 수냉자켓(110)으로 공급하는 유입부(140)와 수냉자켓(110)으로부터 배출된 냉각수를 외부로 방출하는 유출부(150)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 유입부(140)는 수냉자켓(110)의 내측에 구비되 수로와 연결되어 있을 수 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 유입부(140)로 냉각수를 공급하기 위한 펌프와 연결되어, 수냉자켓(110)으로 투입되는 냉각수의 속도 및 냉각수의 양을 효과적으로 제어할 수 있다.
여기서, 유입부(140)와 유출부(150)는 슈퍼 커패시터 모듈(100)의 하부에 배치되어 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 유입부(140)는 수냉자켓으로 냉각수의 유입을 용이하게 진행하기 위해 슈퍼 커패시터 모듈(100)의 상부에 배치되고, 유출부는 수냉자켓(110)으로부터 냉각수의 유출을 용이하게 진행하기 위해 슈퍼 커패시터 모듈(100)의 하부에 배치될 수도 있다.
이에 더하여, 슈퍼 커패시터 모듈(100)은, 도면에는 도시하지 않았으나, 다수의 슈퍼 커패시터(130) 상면 및 하면 중 적어도 하나의 면에 방열 플레이트를 더 구비할 수 있다. 이때, 방열 플레이트는 내부에 냉각 매체의 흐름을 위한 냉각 유로를 구비할 수 있다. 이에 따라, 슈퍼 커패시터 모듈(100)의 상면 및 하면 중 적어도 일면에서 발생된 열을 제거할 수 있어, 슈퍼 커패시터 모듈(100)의 방열 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 슈퍼 커패시터에 구비된 수냉자켓에 대해서 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터에 구비된 제 1 형태의 수냉자켓의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터에 구비된 제 1 형태의 수냉자켓(110)은 수냉 연결부(160), 수냉 연결부(160)로부터 상부로 돌출된 다수의 수냉블럭(111)들을 포함할 수 있다.
수냉자켓(110)은 슈퍼 커패시터(130)의 수용을 위한 수용부(120)를 구비할 수 있다. 여기서, 수용부(120)는 슈퍼 커패시터(130)의 사방에 배치된 수냉블럭(111)들의 결합으로 형성될 수 있다. 예컨대, 수냉블럭(111)은 슈퍼 커패시터(130)의 사방에 배치된 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 수냉블럭(111a, 111b, 111c, 111d)을 포함할 수 있다. 이때, 슈퍼 커패시터(130)의 형태가 원기둥의 형태를 가질 경우, 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 수냉블럭(111a, 111b, 111c, 111d)들의 각 측벽(112)은 부채꼴 형태로 함몰되어 있을 수 있다. 이때, 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 수냉블럭(111a, 111b, 111c, 111d)들의 각 측벽(112)들이 결합되어, 원기둥 형태의 수용부(120)를 형성할 수 있다. 이때, 각 수냉블럭(111)의 내부에 냉각수의 흐름을 위한 수로(113)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 수냉블럭(111)의 수로(113)를 통해 냉각수는 수직의 상하방향으로 순환할 수 있다. 즉, 슈퍼 커패시터(130)들 사이에 개재된 수냉블럭(111)의 내부에서 냉각수가 상하로 왕복하여 흐름에 따라, 슈퍼 커패시터(130) 각각의 측면에서 발생된 열을 효과적으로 방열할 수 있다.
여기서, 수냉 연결부(160)는 기판의 형태를 가질 수 있다. 이때, 수냉 연결부(160)는 다수의 수냉블럭(111)들 하부에 배치되어 다수의 수냉블럭(111)들을 지지하는 역할을 할 수 있다. 이와 함께, 수냉 연결부(160)는 수냉블럭(111)뿐만 아니라 수냉자켓(110)에 수용된 각 슈퍼 커패시터(130)의 하부와 연결되어, 다수의 슈퍼 커패시터(130)를 지지함과 더불어 슈퍼 커패시터(130)의 하부에서 발생된 열을 방열시킬 수 있다.
또한, 수냉 연결부(160)는 내부에 냉각수의 흐름을 위한 연결 수로를 구비할 수 있다. 여기서, 연결 수로는 냉각수의 유입을 위한 유입부(140)와 냉각수의 유출을 위한 유출부(150)와 연결되어 있을 수 있다. 이에 따라, 유입부(140)로부터 유입된 냉각수는 수냉 연결부(160)의 연결 수로를 통해 각 수냉블럭(111)들에 공급될 수 있다. 또한, 각 수냉블럭(111)로부터 배출된 냉각수는 수냉 연결부(160)의 연결 수로를 경유하여 유출부(150)를 통해 외부로 방출될 수 있다.
이에 더하여, 도면에는 도시되지 않았으나, 다수의 슈퍼 커패시터(130)의 상부면들을 덮는 방열 플레이트를 더 포함할 수 있다. 여기서, 방열 플레이트는 내부에 냉각 매체의 순환을 위한 냉각 유로를 구비할 수 있다. 여기서, 냉각 매체는 냉각수, 고휘발성의 용매, 예컨데 아세톤 및 알콜등의 액체 또는 프레온 가스와 같은 기체일 수 있다. 이에 따라, 슈퍼 커패시터 모듈(100)은 각 슈퍼 커패시터(130)의 측면 및 하부면뿐만 아니라 슈퍼 커패시터(130)의 상면에서 발생된 열을 방열시킬 수 있어, 슈퍼 커패시터 모듈(100)의 방열 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터에 구비된 제 2 형태의 수냉자켓의 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터에 구비된 제 2 형태의 수냉자켓(210)은 상부로 돌출된 수냉블럭(211), 수냉블럭(211)으로 냉각수를 공급하는 유입부(240) 및 수냉블럭(211)으로부터 냉각수를 유출하는 유출부(250)를 포함할 수 있다. 여기서, 유입부(240)와 유출부(250)는 수냉블럭(211)의 하부에 배치되어 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 유입부(240)는 수냉블럭(211)으로 냉각수의 유입을 용이하게 진행하기 위해 수냉블럭(211)의 상부에 배치될 수 있다. 또한, 유출부(250)는 냉각수의 유출을 용이하게 진행하기 위해 수냉블럭(211)의 하부에 배치될 수도 있다.
수냉블럭(211)은 슈퍼 커패시터(도1의 130)를 수용하기 위한 수용부(220)를 구비할 수 있다. 이때, 수용부(220)는 슈퍼 커패시터(130)의 삽입할 수 있는 홈 또는 홀을 구비할 수 있다. 이때, 수용부(220)의 형태는 슈퍼 커패시터(130)와 대응된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 슈퍼 커패시터(130)는 수냉블럭(211)에 밀착되며 수용될 수 있어, 슈퍼 커패시터(130)의 방열 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
여기서, 수용부(220)가 홈의 형태로 형성될 경우, 슈퍼 커패시터(130)의 하부는 수냉블럭(211)의 하부와 접촉할 수 있어, 슈퍼 커패시터(130)의 하부에서 발생된 열은 용이하게 방열될 수 있다. 이때, 다수의 슈퍼 커패시터 상면을 덮는 방열 플레이트를 더 구비하여, 슈퍼 커패시터의 상부에서 발생된 열을 방열시킬 수 있다.
또한, 수용부(220)가 홀의 형태로 형성될 경우, 슈퍼 커패시터(130)의 상부 및 하부에 각각 방열 플레이트를 더 구비하여, 슈퍼 커패시터(130)의 모든 면에서 발생된 열을 효과적으로 방열시킬 수 있다.
수냉블럭(211)은 내부에 냉각수의 흐름을 위한 수로(213)를 구비할 수 있다. 여기서, 수로(213)는 수냉블럭(211)의 외피와 내피에 의해 정의될 수 있다. 이에 따라, 수냉블럭(211)의 수로(213)는 일체로 이루어질 수 있어, 수냉블럭(211)의 수로를 통해, 냉각수는 수직의 상하 방향 그리고 수평의 좌우방향으로 흐를 수 있다. 이에 따라, 냉각수는 슈퍼 캐패시터(130)의 상하 및 좌우 방향으로 이동하며, 슈퍼 커패시터에서 형성된 열을 방열시킬 수 있어, 슈퍼 커패시터 모듈(도 1의 100)의 방열 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터에 구비된 제 3 형태의 수냉자켓의 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼 커패시터에 구비된 제 3 형태의 수냉자켓(310)은 상부로 돌출된 다수의 수냉블럭(311), 수냉블럭(311)으로 냉각수를 공급하는 유입부(340) 및 수냉블럭(311)으로부터 냉각수를 유출하는 유출부(350)를 포함할 수 있다.
여기서, 수냉블럭(311)은 서로 결합하여 일렬로 배치된 다수의 수용부(320)들을 형성할 수 있는 제 1 및 제 2 수냉블럭(311a, 311b)을 포함할 수 있다. 여기서, 슈퍼 커패시터가 원형의 형태를 가질 경우, 제 1 수냉블럭(311a)은 반타원형의 제 1 홈부(315a)를 갖는 제 1 측벽(314a)을 구비하며, 제 2 수냉블럭(311b)은 제 1 측벽(314a)과 좌우 대칭 구조를 갖는 반타원형의 제 2 홈부(315b)를 갖는 제 2 측벽(314b)을 구비할 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 측벽(314a, 314b)이 서로 마주하도록 제 1 및 제 2 수냉블럭(311a, 311b)을 결합시킬 경우, 슈퍼 커패시터(100)의 수용을 위한 수용부(320)가 형성될 수 있다.
이때, 제 1 및 제 2 측벽(314a, 314b)은 각각 제 1 및 제 2 홈부(315a, 315b)를 다수개 구비할 수 있어, 제 1 및 제 2 수냉블럭(311a, 311b)이 결합될 경우, 다수의 수용부(320)를 형성할 수 있다. 즉, 제 1 수냉블럭(311a)은 다수의 슈퍼 커패시터(100) 중 일렬로 배치된 슈퍼 커패시터의 일부분들을 수용할 수 있다. 또한, 제 2 수냉블럭(311b)은 제 1 수냉블럭(311a)과 결합되며 일렬로 배치된 슈퍼 커패시터(100)의 나머지 부분들을 수용할 수 있다.
제 1 및 제 2 수냉블럭(311a, 311b)은 내부에 각각 냉각수의 흐름을 위한 수로(313)를 구비할 수 있다.
제 1 및 제 2 수냉블럭(311a, 311b)은 수냉 연결부(360)에 의해 서로 연결되어 있을 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 수냉블럭(311a, 311b)에 각각 구비된 수로(313)는 수냉 연결부에 의해 연결되어 있을 수 있다. 또한, 수냉 연결부(360)는 냉각수의 유입을 위한 유입부(340)와 제 1 및 제 2 수냉블럭(311a, 311b)으로부터 유출된 냉각수의 유출을 유출부(350)와 연결되어 있을 수 있다.
제 1 및 제 2 수냉블럭(311a, 311b)은 수냉 연결부(360)에 의해 연결되어 있어, 냉각수는 수직의 상하방향뿐만 아니라, 수평의 좌우방향으로 흐를 수 있다. 이에 따라, 냉각수는 슈퍼 캐패시터(100)의 상하 및 좌우 방향으로 이동하며, 슈퍼 커패시터에서 형성된 열을 효율적으로 방열시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서와 같이, 본 발명의 슈퍼 커패시터 모듈은 수냉자켓의 내부에 다수의 슈퍼 커패시터를 수용함에 따라, 슈퍼 커패시터의 측면에서 발생된 열을 효과적으로 방열시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 슈퍼 커패시터 모듈에 구비된 수냉자켓은 다수의 슈퍼 커패시터를 수용하기 위한 수용부를 가짐에 따라, 슈퍼 커패시터 모듈의 조립성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 슈퍼 커패시터 모듈은 슈퍼 커패시터의 상부나 하부에 방열 플레이트를 더 구비하여, 슈퍼 커패시터 모듈의 상부나 하부의 열을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 슈퍼 커패시터 모듈에 구비된 수냉자켓은 슈퍼 커패시터의 수직의 상하방향뿐만 아니라 수평의 좌우 방향으로 냉각수 흐름을 가질 수 있어, 슈퍼 커패시터의 열을 더욱 효과적으로 제거할 수 있다.
100 : 슈퍼 커패시터 모듈 110, 210, 310 : 수냉자켓
120, 220, 320 : 수용부 130 : 슈퍼 커패시터
111, 211, 311 : 수냉 블럭 140, 240, 340 : 유입부
150, 250, 350 : 유출부
120, 220, 320 : 수용부 130 : 슈퍼 커패시터
111, 211, 311 : 수냉 블럭 140, 240, 340 : 유입부
150, 250, 350 : 유출부
Claims (17)
- 다수의 슈퍼 커패시터;
상기 각 슈퍼 커패시터의 수용을 위한 수용부를 구비하며, 상기 각 슈퍼 커패시터의 측면으로부터 방출된 열을 방열하는 수냉자켓;
상기 수냉자켓으로 공급하는 냉각수를 외부로부터 유입하는 유입부; 및
상기 수냉자켓으로부터 배출된 상기 냉각수를 외부로 방출하는 유출부;
를 포함하는 슈퍼 커패시터 모듈.
- 제 1 항에 있어서,
상기 수용부는 상기 슈퍼 커패시터와 대응된 형상의 홈 또는 홀로 형성된 슈퍼 커패시터 모듈.
- 제 1 항에 있어서,
상기 수냉자켓은 내부에 상기 냉각수의 흐름을 위한 수로를 구비하며, 상기 각 슈퍼 커패시터의 사방에 배치되어 상기 슈퍼 커패시터를 지지하는 수냉블럭들을 포함하는 슈퍼 커패시터 모듈.
- 제 3 항에 있어서,
상기 수용부는 상기 수냉블럭들의 결합에 의해 형성되는 슈퍼 커패시터 모듈.
- 제 3 항에 있어서,
상기 수냉자켓은 상기 수냉블럭들의 하부에 배치되어 상기 수냉블럭들을 서로 연결하며, 상기 각 수냉블럭들로 상기 냉각수를 공급하는 수냉 연결부를 더 포함하는 슈퍼 커패시터 모듈.
- 제 5 항에 있어서,
상기 수냉 연결부는 상기 다수의 슈퍼 커패시터들 및 상기 수냉블럭들의 하부에 배치된 기판의 형태로 이루어진 슈퍼 커패시터 모듈.
- 제 6 항에 있어서,
상기 수냉 연결부는 내부에 상기 유입부, 상기 수냉블럭의 수로 및 상기 유출부를 서로 연결하는 연결 수로를 구비하는 슈퍼 커패시터 모듈.
- 제 3 항에 있어서,
상기 수냉블럭은
상기 다수의 슈퍼 커패시터 중 일렬로 배치된 슈퍼 커패시터의 일부분들을 수용하는 제 1 수냉블럭; 및
상기 제 1 수냉블럭과 연결되며 상기 일렬로 배치된 슈퍼 커패시터의 나머지 부분들을 수용하는 제 2 수냉블럭;
을 포함하는 슈퍼 커패시터 모듈.
- 제 1 항에 있어서,
상기 다수의 슈퍼 커패시터의 상부면 및 하부면 중 적어도 일면상에 배치되며, 냉각 매체의 흐름을 위한 냉각 유로를 구비한 방열 플레이트를 더 포함하는 슈퍼 커패시터 모듈.
- 다수의 슈퍼 커패시터;
상기 각 슈퍼 커패시터의 수용을 위한 수용부를 구비한 수냉자켓;
상기 수냉자켓으로 공급하는 냉각수를 외부로부터 유입하는 유입부; 및
상기 수냉자켓으로부터 배출된 상기 냉각수를 외부로 방출하는 유출부;
를 포함하며,
상기 수냉자켓은 상기 각 슈퍼 커패시터의 측면으로부터 방출된 열을 방열하기 위해 수직방향으로 냉각수를 이동시키는 다수개의 수냉블럭을 구비하는 슈퍼 커패시터 모듈.
- 제 10 항에 있어서.
상기 수용부는 상기 각 슈퍼 커패시터의 사방에 배치된 수냉블럭의 결합에 의해 형성된 슈퍼 커패시터 모듈.
- 제 11 항에 있어서.
상기 수냉자켓은 상기 수냉블럭들의 하부에 배치되어 상기 수냉블럭들을 서로 연결하며, 상기 각 수냉블럭들로 상기 냉각수를 공급하는 수냉 연결부를 더 포함하는 슈퍼 커패시터 모듈.
- 제 12 항에 있어서,
상기 수냉 연결부는 상기 각 슈퍼 커패시터를 지지하기 위하여 기판의 형태를 가지며, 상기 수냉 연결부는 상기 각 슈퍼 커패시터의 하부와 연결되어 상기 슈퍼 커패시터의 하부에서 방출된 열을 방열하는 슈퍼 커패시터 모듈.
- 다수의 슈퍼 커패시터;
상기 각 슈퍼 커패시터의 수용을 위한 수용부를 구비한 수냉자켓;
상기 수냉자켓으로 공급하는 냉각수를 유입하는 유입부; 및
상기 수냉자켓으로부터 배출된 상기 냉각수를 외부로 방출하는 유출부;
를 포함하며,
상기 수냉자켓은 상기 각 슈퍼 커패시터의 측면으로부터 방출된 열을 방열하기 위해 수직방향 및 수평방향으로 냉각수를 이동하는 수냉블럭을 구비하는 슈퍼 커패시터 모듈.
- 제 14 항에 있어서,
상기 수냉블럭은
상기 다수의 슈퍼 커패시터 중 일렬로 배치된 슈퍼 커패시터의 일부분들을 수용하는 제 1 수냉블럭; 및
상기 제 1 수냉블럭과 연결되며 상기 일렬로 배치된 슈퍼 커패시터의 나머지 부분들을 수용하는 제 2 수냉블럭;
을 포함하는 슈퍼 커패시터 모듈.
- 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 수냉블럭들을 서로 연결하며, 상기 제 1 및 제 2 수냉블럭들에 냉각수를 공급하는 수냉 연결부를 더 포함하는 슈퍼 커패시터 모듈.
- 제 14 항에 있어서,
상기 수용부는 상기 수냉블럭의 몸체에 형성된 홈 또는 홀의 형태를 가지며, 상기 수냉블럭의 몸체는 내부에 냉각수의 흐름을 위한 수로를 구비하는 슈퍼 커패시터 모듈.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100083374A KR101138504B1 (ko) | 2010-08-27 | 2010-08-27 | 슈퍼 커패시터 모듈 |
| JP2011182233A JP2012049536A (ja) | 2010-08-27 | 2011-08-24 | スーパーキャパシタモジュール |
| US13/219,135 US20120050992A1 (en) | 2010-08-27 | 2011-08-26 | Supercapacitor module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100083374A KR101138504B1 (ko) | 2010-08-27 | 2010-08-27 | 슈퍼 커패시터 모듈 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120019845A true KR20120019845A (ko) | 2012-03-07 |
| KR101138504B1 KR101138504B1 (ko) | 2012-04-25 |
Family
ID=45697020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100083374A KR101138504B1 (ko) | 2010-08-27 | 2010-08-27 | 슈퍼 커패시터 모듈 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20120050992A1 (ko) |
| JP (1) | JP2012049536A (ko) |
| KR (1) | KR101138504B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016027978A1 (ko) * | 2014-08-19 | 2016-02-25 | 엘에스엠트론 주식회사 | 방열 특성이 향상된 에너지 저장 장치 |
| US10115531B2 (en) | 2014-08-19 | 2018-10-30 | Ls Mitron Ltd. | Energy storage device having improved heat-dissipation characteristic |
| WO2022250739A1 (en) * | 2021-05-26 | 2022-12-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Configurations for cooling capacitors |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101458600B1 (ko) | 2013-01-18 | 2014-11-05 | 엘에스엠트론 주식회사 | 울트라 캐패시터 방열 모듈 |
| CN103440984B (zh) * | 2013-08-26 | 2016-02-03 | 安徽瀚宇电气有限公司 | 一种新型组合式独立单元冷却电容器装置 |
| US9911532B2 (en) * | 2014-08-25 | 2018-03-06 | Raytheon Company | Forced convection liquid cooling of fluid-filled high density pulsed power capacitor with native fluid |
| CN104319112A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-01-28 | 柯贝尔电能质量技术（上海）有限公司 | 一种超级电容器模组及其制造方法 |
| CN106158360A (zh) * | 2016-09-14 | 2016-11-23 | 铜陵源丰电子有限责任公司 | 一种水冷式散热型电容器 |
| CN108847698B (zh) * | 2018-06-22 | 2021-07-16 | 湖南耐普恩科技有限公司 | 一种超级电容器回收用放电装置 |
| CN109920651B (zh) * | 2019-03-28 | 2024-05-14 | 湖南联诚轨道装备有限公司 | 一种超级电容水冷系统 |
| CN110797185A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-14 | 义乌吉利自动变速器有限公司 | 一种电容芯子浸泡式电容器及车辆 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10106520A (ja) * | 1996-09-26 | 1998-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄電池電源装置 |
| JP3312852B2 (ja) * | 1996-09-26 | 2002-08-12 | 松下電器産業株式会社 | 蓄電池電源装置 |
| JP3443312B2 (ja) * | 1998-03-20 | 2003-09-02 | 日産ディーゼル工業株式会社 | キャパシタ冷却装置 |
| JP2007150014A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄電装置 |
| JP5095459B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2012-12-12 | 株式会社小松製作所 | キャパシタモジュール |
| JP5362269B2 (ja) * | 2008-07-02 | 2013-12-11 | 三洋電機株式会社 | 車両用の組電池 |
-
2010
- 2010-08-27 KR KR1020100083374A patent/KR101138504B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-08-24 JP JP2011182233A patent/JP2012049536A/ja active Pending
- 2011-08-26 US US13/219,135 patent/US20120050992A1/en not_active Abandoned
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016027978A1 (ko) * | 2014-08-19 | 2016-02-25 | 엘에스엠트론 주식회사 | 방열 특성이 향상된 에너지 저장 장치 |
| US10115531B2 (en) | 2014-08-19 | 2018-10-30 | Ls Mitron Ltd. | Energy storage device having improved heat-dissipation characteristic |
| WO2022250739A1 (en) * | 2021-05-26 | 2022-12-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Configurations for cooling capacitors |
| US11657965B2 (en) | 2021-05-26 | 2023-05-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Configurations for cooling capacitors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012049536A (ja) | 2012-03-08 |
| KR101138504B1 (ko) | 2012-04-25 |
| US20120050992A1 (en) | 2012-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101138504B1 (ko) | 슈퍼 커패시터 모듈 | |
| CN108292791B (zh) | 电池组和包括电池组的车辆 | |
| US11495849B2 (en) | Battery module including a housing floor with integrated cooling | |
| KR101326086B1 (ko) | 콤팩트한 구조와 우수한 방열 특성의 전지모듈 및 그것을 포함하는 중대형 전지팩 | |
| KR102259414B1 (ko) | 히트싱크 및 이를 포함하는 배터리 모듈 | |
| KR100696694B1 (ko) | 이차 전지 모듈 | |
| JP2006278330A (ja) | 二次電池モジュール | |
| KR20070013455A (ko) | 이차 전지 모듈 | |
| KR20120054769A (ko) | 전기 차량용 전지셀의 히트 싱크 및 그를 이용한 전지셀 모듈 | |
| KR20110071563A (ko) | 배터리 팩 및 이를 구비하는 자동차 | |
| KR20120070274A (ko) | 배터리 팩 | |
| KR20140078548A (ko) | 전기 에너지 저장 장치 | |
| KR20180081996A (ko) | 간접 냉각 방식의 배터리 팩 | |
| KR102061292B1 (ko) | 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차 | |
| KR100637468B1 (ko) | 이차 전지 모듈 | |
| KR20160068446A (ko) | 배터리 모듈 및 그를 구비하는 배터리 팩 | |
| CN110612615B (zh) | 电池单元、含有该电池单元的电池模块及其应用 | |
| US10957955B2 (en) | Battery module and battery pack including the same | |
| KR101138541B1 (ko) | 슈퍼 커패시터 모듈 | |
| KR101281036B1 (ko) | 냉각 효율이 향상된 이차전지 냉각장치 및 이를 구비한 이차전지 시스템 | |
| KR102259861B1 (ko) | 울트라 커패시터 및 울트라 커패시터 모듈 | |
| KR102084151B1 (ko) | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 | |
| JP2019096479A (ja) | 電源装置 | |
| US11978871B2 (en) | Battery and vehicle | |
| KR20160026040A (ko) | 콤팩트하고 안정성이 우수한 냉각부재와 이를 포함하는 전지모듈 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |