KR20140020403A - 커패시터의 결합 구조체 및 그 결합 방법 - Google Patents

커패시터의 결합 구조체 및 그 결합 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140020403A
KR20140020403A KR1020120086641A KR20120086641A KR20140020403A KR 20140020403 A KR20140020403 A KR 20140020403A KR 1020120086641 A KR1020120086641 A KR 1020120086641A KR 20120086641 A KR20120086641 A KR 20120086641A KR 20140020403 A KR20140020403 A KR 20140020403A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coupling
capacitor
substrate
pin
space
Prior art date
Application number
KR1020120086641A
Other languages
English (en)
Inventor
강상욱
Original Assignee
비나텍주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비나텍주식회사 filed Critical 비나텍주식회사
Priority to KR1020120086641A priority Critical patent/KR20140020403A/ko
Publication of KR20140020403A publication Critical patent/KR20140020403A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/02—Mountings
    • H01G2/06—Mountings specially adapted for mounting on a printed-circuit support
    • H01G2/065—Mountings specially adapted for mounting on a printed-circuit support for surface mounting, e.g. chip capacitors
    • 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
    • H01G11/74—Terminals, e.g. extensions of current collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10015—Non-printed capacitor
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 커패시터의 결합 구조체 및 그 결합 방법에 관한 것으로, 내부에 전하를 저장하는 본체와 본체의 일면으로부터 돌출 형성되며 내부에 관통공간이 형성된 복수의 결합핀을 구비한 커패시터, 결합핀이 관통결합하는 결합홀 및 결합홀으로부터 점차 좁아지도록 가이드홀이 형성되어, 결합홀에 결합한 결합핀이 가이드홀에 의해 인도되어 끼움결합되는 기판, 및 기판을 사이에 두고 커패시터와 대향하여 위치하며 결합핀의 고정을 위해 결합핀의 관통공간에 끼움결합되는 결합부재를 포함하며, 이를 통해 솔더링 과정 없이 커패시터를 기판에 결합할 수 있어 열 등에 의한 커패시터의 성능 저하를 방지할 수 있다.

Description

커패시터의 결합 구조체 및 그 결합 방법 {Capacitor assembly structure and assembling method thereof}
본 발명은 커패시터를 기판에 결합하는 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 커패시터를 기판에 결합함에 있어 솔더링(soldering) 작업을 거치지 않고 용이하게 결합할 수 있는 커패시터의 결합 구조체 및 그 결합 방법에 관한 것이다.
커패시터는 정전 용량을 얻기 위해 사용하는 부품으로 전자 회로를 구성하는 소자이다. 커패시터는 전계에서 충전 또는 방전이 가능하다.
이러한 커패시터는 종래 사용되어온 축전기(콘덴서) 또는 전해액 커패시터 등으로부터 월등히 많은 용량을 가지는 슈퍼 커패시터(super capacitor)로 발전되어 왔다.
이러한 슈퍼 커패시터는 울트라 커패시터(ultra capacitor)라고도 불리며, 짧은 기간동안 많은 전력을 충전하였다가 방전하는 것이 가능하기에 차세대 전원으로서의 역할이 기대되고 있다.
일반적으로 슈퍼 커패시터는 정전기적(electrostatic) 특성을 이용하기 때문에 전기 화학적 반응을 이용하는 배터리에 비하여 충방전 회수가 거의 무한대이고 반영구적으로 사용 가능하며, 에너지의 충방전 속도가 매우 빨라 그 출력 밀도가 배터리의 수십 배 이상이다.
기존의 화학전지 배터리로는 구현하지 못하는 슈퍼 커패시터의 특성으로 인하여, 산업계 전반에 걸쳐 슈퍼 커패시터의 응용 분야가 점차 확대되는 추세이다.
특히, 요즘과 같은 고유가 시대에 전기자동차(electric vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(hybrid electric vehicle, HEV) 또는 연료전지자동차(fuel cell vehicle, FCV) 등과 같은 차세대 환경 친화 차량 개발 분야에 있어 에너지 버퍼로서 슈퍼 커패시터의 효용성은 날로 증가하고 있다.
슈퍼 커패시터는 보조 전원으로 화학전지 배터리와 병용됨으로써, 순간적인 에너지의 공급과 흡수는 슈퍼 커패시터가 담당하고 평균적인 차량의 에너지 공급은 배터리가 담당하는 방식을 통해, 전반적인 차량 시스템의 효율 개선과 에너지 저장 시스템의 수명 연장 등의 효과를 기대할 수 있다. 또한, 이동전화나 동영상 레코더와 같은 휴대용 전자 기기에서 보조 전원으로 사용될 수 있어, 그 중요성 및 용도가 날로 증가하고 있다.
이러한 커패시터가 전원으로 기능하기 위해서는 충방전 용량의 확보 및 반복되는 충방전 환경에서 기능저하 없이 안정되게 동작할 것이 요구된다. 그런데 커패시터를 PCB(Printed Circuit Board) 등의 기판에 결합하는 경우 납땜과 같은 솔더링(soldering) 과정을 거치게 되며, 이때 전달되는 열에 의해 성능 저하 등의 문제가 발생한다.
이에 커패시터의 성능을 안정적으로 유지하면서 솔더링 없이 기판에 결합할 수 있는 방안이 요구된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 커패시터 소자의 성능 저하를 일으키는 솔더링 과정 없이 커패시터를 기판에 결합할 수 있는 커패시터의 결합 구조체 및 그 결합 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 커패시터의 결합 구조체는, 내부에 전하를 저장하는 본체와 상기 본체의 일면으로부터 돌출 형성되며 내부에 관통공간이 형성된 복수의 결합핀을 구비한 커패시터, 상기 결합핀이 관통결합하는 결합홀 및 상기 결합홀으로부터 점차 좁아지도록 가이드홀이 형성되어, 상기 결합홀에 결합한 결합핀이 상기 가이드홀에 의해 인도되어 끼움결합되는 기판, 및 상기 기판을 사이에 두고 상기 커패시터와 대향하여 위치하며 상기 결합핀의 고정을 위해 상기 결합핀의 관통공간에 끼움결합되는 결합부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커패시터의 결합 구조체에 있어서, 상기 결합부재는, 상기 결합핀의 관통공간에 삽입되어 결합하는 삽입부, 및 상기 삽입부와 연결되며 상기 기판의 하부면에 맞닿아 상기 결합핀이 상기 움직이지 않도록 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커패시터의 결합 구조체에 있어서, 상기 결합부재는 상기 결합핀의 관통공간에 억지끼움 방식으로 결합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커패시터의 결합 구조체에 있어서, 상기 결합부재는 상기 결합핀의 관통공간에 볼트체결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커패시터의 결합 구조체에 있어서, 상기 커패시터는 상기 결합핀이 돌출 형성되는 상기 본체의 일면에 위치하여 충격을 흡수하는 완충제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커패시터의 결합 구조체에 있어서, 상기 완충제는 합성수지 소재의 필름, 양면테이프 또는 고무 소재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커패시터의 결합 구조체에 있어서, 상기 가이드홀은 상기 기판을 관통하여 시계방향 또는 반시계방향으로 형성되고, 상기 결합홀에 결합한 결합핀은 상기 커패시터를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하여 상기 가이드홀에 끼움결합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커패시터의 결합 구조체에 있어서, 상기 커패시터는 EDLC(Electric Double Layer Capacitor), P-EDLC(Pseudocapacitor) 또는 리튬 이온 커패시터(lithium ion capacitor)인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 커패시터의 결합 방법은, 내부에 전하를 저장하는 커패시터 본체의 일면으로부터 돌출 형성되며 내부에 관통공간이 형성된 복수의 결합핀을 기판의 관통홀에 관통결합하는 단계, 상기 기판 상에 상기 결합홀으로부터 점차 좁아지도록 형성된 가이드홀을 따라 상기 결합핀을 이동하여 상기 결합핀을 상기 기판에 끼움결합하는 단계, 및 상기 기판을 사이에 두고 상기 커패시터와 대향하여 위치하는 결합부재를 상기 결합핀의 고정을 위해 상기 결합핀의 관통공간에 끼움결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커패시터의 결합 방법에 있어서, 상기 커패시터는 상기 결합핀이 돌출 형성되는 상기 본체의 일면에 위치하여 충격을 흡수하는 완충제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커패시터의 결합 방법에 있어서, 상기 완충제는 합성수지 소재의 필름, 양면테이프 또는 고무 소재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커패시터의 결합 방법에 있어서, 상기 기판에 끼움결합하는 단계는, 상기 기판을 관통하여 시계방향 또는 반시계방향으로 형성된 상기 가이드홀을 따라, 상기 커패시터를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하여, 상기 결합홀에 결합한 결합핀을 상기 가이드홀에 끼움결합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커패시터의 결합 방법에 있어서, 상기 관통공간에 끼움결합하는 단계는, 상기 결합부재를 상기 결합핀의 관통공간에 억지끼움 방식으로 결합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 커패시터의 결합 방법에 있어서, 상기 관통공간에 끼움결합하는 단계는, 상기 결합부재를 상기 결합핀의 관통공간에 볼트체결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 커패시터의 결합 구조체 및 그 결합 방법에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 솔더링 과정 없이 커패시터를 기판에 결합할 수 있어 열 등에 의한 커패시터의 성능 저하를 방지할 수 있다.
둘째, 커패시터의 솔더링 작업이 생략되어 공정을 간소화할 수 있고, 이에 따른 비용 및 소요 시간이 절감된다.
셋째, 커패시터와 기판 간의 결합 과정 또는 결합 후 실제 이용 과정에 있어 커패시터와 기판의 접촉 등에 의해 발생하는 손상을 방지할 수 있다.
넷째, 기판과 결합한 커패시터가 외부 충격에 의해 흔들리는 것을 방지할 수 있고, 커패시터가 기판으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커패시터 결합 구조체의 구성도이다.
도 2는 도 1의 실시예에 따라 커패시터를 기판에 결합한 모습을 나타낸 예시도이다.
도 3은 도 1의 실시예에 따라 커패시터를 회전하여 기판에 결합한 모습을 나타낸 예시도이다.
도 4는 도 1의 실시예에 따라 결합부재를 결합한 모습을 나타낸 예시도이다.
도 5는 도 1의 실시예에 따른 커패시터 결합 구조체의 단면도이다.
도 6은 도 5의 결합부재를 나타낸 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커패시터 결합 방법의 흐름도이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커패시터 결합 구조체(100)의 구성도이고, 도 2는 도 1의 실시예에 따라 커패시터(10)를 기판(20)에 결합한 모습을 나타낸 예시도이며, 도 3은 도 1의 실시예에 따라 커패시터(10)를 회전하여 기판(20)에 결합한 모습을 나타낸 예시도이고, 도 4는 도 1의 실시예에 따라 결합부재(30)를 결합한 모습을 나타낸 예시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예의 커패시터 결합 구조체(100)는 커패시터(10), 기판(20) 및 결합부재(30)를 포함한다.
커패시터(10)는 정전 용량을 얻기 위해 사용하는 소자로서, 전력이 인가되면 전하를 충전하고 이후 충전된 전하를 방전하는 역할을 한다.
커패시터(10)는 전원 공급 장치인 배터리를 구성하여 휴대폰이나 가전제품, 각종 휴대용 전자기기, 자동차 등의 전원으로서 기능할 수 있으며, 이는 보조 전원으로서의 기능 뿐만 아니라 주전원으로서의 기능을 수행할 수 있음을 의미한다.
이때, 커패시터(10)는 슈퍼 커패시터의 일종인 EDLC(Electric Double Layer Capacitor: 전기 2중층 커패시터), P-EDLC(Pseudocapacitor: 유사 커패시터) 또는 리튬 이온 커패시터(LIC: Lithium Ion Capacitor)와 같은 하이브리드 커패시터(hybrid capacitor)가 될 수 있다.
여기서 EDLC(전기 2중층 커패시터)는 서로 다른 상의 계면에 형성된 전기이중층에서 발생하는 정전하현상을 이용한 커패시터로서, 에너지 저장 메커니즘이 화학반응에 의존하는 배터리에 비하여 충방전 속도가 빠르고 충방전 효율이 높으며 사이클 특성이 월등하여 백업 전원에 광범위하게 사용되고, 향후 전기자동차의 전원으로서의 가능성도 무한하다.
P-EDLC(유사 커패시터)는 전극과 전기화학 산화물의 산화-환원 반응을 이용하여 화학 반응을 전기적 에너지로 전환하여 저장하는 커패시터이다. P-EDLC는 EDLC가 전기화학 이중층형 전극 표면에 형성된 2중층에만 전하를 저장하는 데 비하여 전극 재료의 표면 근처까지 전하를 저장 할 수 있어 저장 용량이 EDLC에 비하여 약 5배정도 크다. 금속산화물 전극재료로는 RuOx, IrOx, MnOx 등이 사용되고 있다.
그리고 리튬 이온 커패시터는 기존 EDLC의 고출력 및 장수명 특성과, 리튬 이온 전지의 고에너지밀도를 결합한 새로운 개념의 이차전지 시스템이다. 전기 2중층 내 전하의 물리적 흡착반응을 이용하는 EDLC는 우수한 출력특성 및 수명특성에도 불구하고 낮은 에너지밀도 때문에 다양한 응용분야에 적용이 제한되고 있다. 이러한 EDLC의 문제점을 해결하는 수단으로서 음극 활물질로서 리튬 이온을 삽입 및 탈리할 수 있는 탄소계 소재를 이용하는 리튬 이온 커패시터가 제안되었으며, 리튬 이온 커패시터는 이온화 경향이 큰 리튬 이온을 음극에 미리 도핑하여 음극의 전위를 대폭적으로 낮출 수 있고, 셀 전압도 종래 EDLC의 2.5 V 대비 크게 향상된 3.8 V 이상의 고전압 구현이 가능하며 높은 에너지 밀도를 발현할 수 있다.
이러한 본 실시예의 커패시터(10)는 본체(11), 완충제(12) 및 결합핀(13)을 포함하여 구성된다.
본체(11)는 커패시터(10) 내에서 전하를 저장하는 저장소의 역할을 한다.
결합핀(13)은 커패시터(10)와 기판(20)이 결합함에 있어, 기판(20)을 관통하여 커패시터(10)를 기판(20)에 결합하고, 이후 기판(20)의 도체 패턴과 맞닿아 본체(11)에 축전된 전하를 기판(20)으로 전달하는 통로 역할을 한다.
결합핀(13)은 본체(11)의 일면으로부터 복수로 돌출 형성된다.
본 발명에서 결합핀(13)은 내부에 중공통로와 같은 형상으로 관통공간(14)이 형성되어 있다. 이때, 관통공간(14)은 결합핀(13)의 전체를 관통하여 형성될 수 있고, 결합핀(13)의 하측 끝단으로부터 상방으로 일정 길이만 형성될 수 있다.
완충제(12)는 결합핀(13)이 돌출 형성되는 본체(11)의 일면에 위치하여 충격을 흡수하거나 커패시터(10)와 기판(20) 간의 결합력을 증대시키는 역할을 한다.
이를 위해 완충제(12)는 합성수지 소재의 필름, 양면테이프 또는 고무 소재로 이루어질 수 있다.
완충제(12)는 본체(11)로부터 돌출된 결합핀(13)이 통과할 수 있도록 관통된 홀을 구비한다.
완충제(12)는 커패시터(10)의 결합핀(13)을 기판(20)에 끼워 결합하는 과정이나 커패시터(10)가 기판(20)과 결합된 상태에서 발생하는 충격을 줄여주고, 커패시터(10) 또는 기판(20)의 파손 및 기능 이상을 방지한다. 또한 완충제(12)는 표면의 접착물질이나 소재의 성질 등을 이용하여 커패시터(10)가 기판(20) 상에서 흔들리거나 분리되는 것을 방지할 수 있다.
기판(20)은 신호를 전달할 수 있는 전기 회로가 편성되어 있는 판으로서, 절연소재의 기판 몸체와 해당 몸체의 표면 또는 내부에 형성된 도체 패턴을 포함하며, 이를 통해 신호 또는 전력 등의 전달이 가능하다.
기판(20)은 예를 들어 PCB(Printed Circuit Board) 또는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 등으로 이루어질 수 있다.
기판(20)에는 기판(20)을 수직으로 관통하여 결합홀(21)이 형성되어 있고, 결합홀(21)로부터 점차 좁아지도록 기판(20)을 관통하여 가이드홀(22)이 형성되어 있다.
기판(20)의 결합홀(21)은 커패시터(10)의 결합핀(13)과 관통결합하는 역할을 한다.
결합홀(21)의 관통면에는 신호 또는 전력 전달을 위한 도체 패턴이 형성될 수 있다.
가이드홀(22)은 결합홀(21)에 관통결합한 결합핀(13)이 점점 좁아지는 경로를 따라 인도되어 고정 결합하도록 한다.
이를 위해, 결합홀(21)은 그 직경이 결합핀(13)보다 상대적으로 크게 형성되어, 결합핀(13)이 결합홀(21)에 용이하게 관통결합하도록 할 수 있다. 그리고 가이드홀(22)은 결합홀(21)과 연결된 부분으로부터 그 폭이 점점 좁아지도록 형성되고, 결합홀(21)과 반대편에 위치한 가이드홀(22)의 끝단은 그 폭이 결합핀(13)의 직경보다 좁게 된다.
이에 결합핀(13)이 결합홀(21)에 관통결합된 후, 결합핀(13)은 커패시터(10)의 회전에 따라 가이드홀(22)의 점점 좁아지는 경로를 따라 이동하여 고정 결합한다. 이때, 가이드홀(22)은 기판(20)을 관통하여 시계방향 또는 반시계방향의 형상으로 형성될 수 있다.
결합부재(30)는 기판(20)을 사이에 두고 커패시터(10)와 대향하여 위치하며, 기판(20)의 결합홀(21)에 위치한 결합핀(13)의 고정을 위해, 결합핀(13)의 관통공간(14)에 끼움결합된다.
결합부재(30)는 기판(20)의 하측으로부터 상방으로 결합되며, 예를 들어, 결합핀(13)의 관통공간(14)에 억지끼움 방식으로 결합할 수 있다. 이를 위해 결합부재(30) 중 관통공간(14)에 삽입되는 부분은 단면의 넓이가 관통공간(14)의 단면 넓이와 비슷할 수 있다.
또한 결합부재(30)는 결합된 결합핀(13)의 관통공간(14)에 볼트체결될 수 있다. 이때, 결합핀(13) 중 관통공간(14)에 삽입되는 부분은 수나사 또는 암나사 형상을 가질 수 있고, 관통공간(14)의 내부면은 이에 대응하여 암나사 또는 수나사 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 결합부재(30)는 결합핀(13)의 관통공간에 삽입결합함과 동시에, 기판(20)의 하부에 일정부분 맞닿아 결합핀(13)이 움직이거나 기판(20)으로부터 분리되지 않도록 지지하는 역할을 한다.
도 1에서 커패시터(10)는 두 개의 결합핀(13)을 포함하고, 도 2에서 커패시터(10)의 결합핀(13)은 기판(20)의 결합홀(21)을 관통하여 결합되었다. 이때, 결합핀(13)은 기판(20)의 하측으로 돌출되지 않도록 결합될 수 있는 길이를 가진다.
이때, 커패시터(10) 본체(11)의 하부에 위치한 완충제(12)는, 결합핀(13)을 결합홀(21)에 결합함에 있어 커패시터(10) 또는 기판(20)에 충격이 가해지지 않도록 보호한다.
이후, 커패시터(10)를 가이드홀(22)의 형태에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면, 결합핀(13)이 가이드홀(22)을 따라 폭이 점차 좁아지는 방향으로 이동하여 도 3과 같이 고정 결합하게 된다.
이 경우 완충제(12)는 결합핀(13)이 가이드홀(22)을 따라 이동하는 동안, 커패시터(10)의 본체(11)가 기판(20)과 접촉하여 야기되는 손상 등을 방지한다. 그리고 완충제(12)는 커패시터(10)와 기판(20)의 접착력을 높이는 역할을 한다.
이때, 완충제(12)는 합성수지 소재의 필름, 양면테이프 또는 고무 소재로 이루어질 수 있으며, 표면의 접착물질이나 소재의 성질 등을 이용하여 커패시터(10)가 기판(20) 상에서 흔들리거나 분리되는 것을 방지한다.
그리고 도 4에서 결합부재(30)는 기판(20)의 하측으로부터 상방으로, 결합핀(13)의 관통공간(14)에 끼움결합된다. 결합부재(30)가 결합된 경우, 결합부재(30)의 하부는 기판(20)의 하측면과 맞닿아 커패시터(10)가 기판(20)으로부터 분리되지 않도록 지지한다.
커패시터(10)가 결합부재(30)를 이용하여 기판(20)에 결합한 모습에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.
도 5는 도 1의 실시예에 따른 커패시터 결합 구조체(100)의 단면도이고, 도 6은 도 5의 결합부재(30)를 나타낸 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 도 5에서 커패시터(10)는 결합부재(30)를 이용해 기판(20)에 고정 결합되었으며, 기판(20)의 상단에 커패시터(10)의 본체가 위치하고 기판(20)의 하단에는 결합부재(30)가 위치한다.
본체(11)와 기판(20) 사이에는 완충제(12)가 위치하여 본체(11)와 기판(20) 간의 접촉 등에 의한 손상을 방지하고, 본체(11)와 기판(20) 간의 결합력을 높인다.
이때, 커패시터(10)의 결합핀(13)은 기판(20)을 관통하여 결합하고, 결합부재(30)는 결합핀(13) 내부의 관통공간(14)에 끼움결합된다.
도 5에서 결합부재(30)는 결합핀(13)의 관통공간(14)에 삽입되어 결합하는 삽입부(31) 및 기판(20)의 하부면에 맞닿아 결합핀(13)이 움직이지 않도록 지지하는 지지부(32)를 포함한다. 이때, 결합부재(30)는 수직 단면이 'ㅗ' 형상을 이룰 수 있고, 'ㅗ' 형상 중 수직축이 삽입부(31)를, 수평축이 지지부(32)를 이룰 수 있다.
이때, 삽입부(31)는 관통공간(14)에 억지끼움 방식으로 결합할 수 있다. 이를 위해 삽입부(31)의 단면 면적은 관통공간(14)의 단면 면적과 비슷할 수 있다.
또한, 삽입부(31)는 관통공간(14)과 볼트체결될 수도 있으며, 이를 위해 삽입부(31)의 외주면은 나사 형상을 가질 수 있다.
본 발명에서는 솔더링 등의 작업을 거치지 않고 커패시터(10)를 기판(20)에 결합하고 있지만, 결합홀(21)을 관통한 결합핀(13)이 폭이 점차 좁아지는 가이드홀(22)을 따라 이동하여 고정됨으로써, 커패시터(10)가 기판(20)으로부터 분리되는 것이 방지된다. 또한, 기판(20)을 사이에두고 커패시터(10)와 결합하는 결합부재(30)를 이용하여, 커패시터(10)의 결합핀(13)이 움직이거나 기판(20)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 커패시터(10)를 기판(20)에 결합하는 과정에 대해서는 도 7을 참조하여 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커패시터 결합 방법의 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 커패시터의 본체로부터 돌출 형성된 결합핀을, 기판을 관통하여 형성된 관통홀에 집어넣는 방식으로, 커패시터와 기판을 결합한다(S11).
이후, 커패시터를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하여 기판을 관통하여 형성된 가이드홀을 따라 결합핀이 이동하도록 한다(S12).
이때, 가이드홀은 관통홀로부터 점차 폭이 좁아지도록 시계방향 또는 반시계방향으로 형성되고, 커패시터의 회전에 따라 관통홀에 결합된 결합핀을 인도하여 고정하는 역할을 한다.
그리고 기판을 사이에 두고 커패시터와 대향하여 위치하는 결합부재를, 결합핀의 고정을 위해 결합핀 내부의 관통공간에 끼움결합한다(S13).
단계(S13)에서 결합부재는, 기판의 하측으로부터 상방으로 관통공간과 결합할 수 있으며, 예를 들어 억지끼움방식 또는 볼트체결방식으로 결합할 수 있다.
이를 위해 결합부재는 관통공간에 수직 방향으로 삽입 결합하는 삽입부와, 기판의 하부면을 수평방향으로 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.
단계(S13)의 결합부재 결합 과정은, 단계(S11)에서 커패시터의 결합핀이 기판의 관통홀에 결합된 후 어느 때나 이루어질 수 있다. 즉, 단계(S13)의 결합부재 결합은, 단계(S11)에서 결합핀이 관통홀에 결합된 후, 단계(S12)에서 결합핀이 가이드홀을 따라 이동하는 도중, 또는 단계(S12)에 따라 결합핀이 가이드홀을 따라 이동을 마친 후에 이루어질 수 있다.
이때, 커패시터의 본체에서 결합핀이 돌출 형성되는 일면에는 충격 흡수를 위한 합성수지 등의 완충제가 위치하며, 단계(S11)에서의 결합핀 결합 과정, 단계(S12)에서의 회전 과정 또는 단계(S13)에서의 결합부재 결합 과정에 있어 커패시터와 기판 간의 접촉 등에 의한 손상을 방지한다. 이러한 완충제는 커패시터가 기판과 결합된 상태로 이용되는 경우, 충격 등으로부터 커패시터 및 기판을 보호하고, 커패시터와 기판 간의 결합력을 높인다. 그리고 결합부재는 기판을 사이에두고 커패시터와 결합하여, 외부 충격 등에 의해 커패시터가 움직이거나 기판으로부터 분리되는 것을 방지한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
10: 커패시터 11: 본체
12: 완충제 13: 결합핀
14: 관통공간 20: 기판
21: 결합홀 22: 가이드홀
30: 결합부재 31: 삽입부
32: 지지부 100: 커패시터 결합 구조체

Claims (14)

  1. 내부에 전하를 저장하는 본체와 상기 본체의 일면으로부터 돌출 형성되며 내부에 관통공간이 형성된 복수의 결합핀을 구비한 커패시터;
    상기 결합핀이 관통결합하는 결합홀 및 상기 결합홀으로부터 점차 좁아지도록 가이드홀이 형성되어, 상기 결합홀에 결합한 결합핀이 상기 가이드홀에 의해 인도되어 끼움결합되는 기판; 및
    상기 기판을 사이에 두고 상기 커패시터와 대향하여 위치하며 상기 결합핀의 고정을 위해 상기 결합핀의 관통공간에 끼움결합되는 결합부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터의 결합 구조체.
  2. 제1항에 있어서
    상기 결합부재는,
    상기 결합핀의 관통공간에 삽입되어 결합하는 삽입부; 및
    상기 삽입부와 연결되며 상기 기판의 하부면에 맞닿아 상기 결합핀이 상기 움직이지 않도록 지지하는 지지부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터의 결합 구조체.
  3. 제1항에 있어서
    상기 결합부재는 상기 결합핀의 관통공간에 억지끼움 방식으로 결합하는 것을 특징으로 하는 커패시터의 결합 구조체.
  4. 제1항에 있어서
    상기 결합부재는 상기 결합핀의 관통공간에 볼트체결되는 것을 특징으로 하는 커패시터의 결합 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 커패시터는 상기 결합핀이 돌출 형성되는 상기 본체의 일면에 위치하여 충격을 흡수하는 완충제를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터의 결합 구조체.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 완충제는 합성수지 소재의 필름, 양면테이프 또는 고무 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 커패시터의 결합 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가이드홀은 상기 기판을 관통하여 시계방향 또는 반시계방향으로 형성되고,
    상기 결합홀에 결합한 결합핀은 상기 커패시터를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하여 상기 가이드홀에 끼움결합하는 것을 특징으로 하는 커패시터의 결합 구조체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 커패시터는 EDLC(Electric Double Layer Capacitor), P-EDLC(Pseudocapacitor) 또는 리튬 이온 커패시터(lithium ion capacitor)인 것을 특징으로 하는 커패시터의 결합 구조체.
  9. 내부에 전하를 저장하는 커패시터 본체의 일면으로부터 돌출 형성되며 내부에 관통공간이 형성된 복수의 결합핀을 기판의 관통홀에 관통결합하는 단계;
    상기 기판 상에 상기 결합홀으로부터 점차 좁아지도록 형성된 가이드홀을 따라 상기 결합핀을 이동하여 상기 결합핀을 상기 기판에 끼움결합하는 단계; 및
    상기 기판을 사이에 두고 상기 커패시터와 대향하여 위치하는 결합부재를 상기 결합핀의 고정을 위해 상기 결합핀의 관통공간에 끼움결합하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터의 결합 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 커패시터는 상기 결합핀이 돌출 형성되는 상기 본체의 일면에 위치하여 충격을 흡수하는 완충제를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터의 결합 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 완충제는 합성수지 소재의 필름, 양면테이프 또는 고무 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 커패시터의 결합 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 기판에 끼움결합하는 단계는, 상기 기판을 관통하여 시계방향 또는 반시계방향으로 형성된 상기 가이드홀을 따라, 상기 커패시터를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하여, 상기 결합홀에 결합한 결합핀을 상기 가이드홀에 끼움결합하는 것을 특징으로 하는 커패시터의 결합 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 관통공간에 끼움결합하는 단계는, 상기 결합부재를 상기 결합핀의 관통공간에 억지끼움 방식으로 결합하는 것을 특징으로 하는 커패시터의 결합 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 관통공간에 끼움결합하는 단계는, 상기 결합부재를 상기 결합핀의 관통공간에 볼트체결하는 것을 특징으로 하는 커패시터의 결합 방법.
KR1020120086641A 2012-08-08 2012-08-08 커패시터의 결합 구조체 및 그 결합 방법 KR20140020403A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120086641A KR20140020403A (ko) 2012-08-08 2012-08-08 커패시터의 결합 구조체 및 그 결합 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120086641A KR20140020403A (ko) 2012-08-08 2012-08-08 커패시터의 결합 구조체 및 그 결합 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140020403A true KR20140020403A (ko) 2014-02-19

Family

ID=50267386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120086641A KR20140020403A (ko) 2012-08-08 2012-08-08 커패시터의 결합 구조체 및 그 결합 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140020403A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190097591A (ko) 2018-02-12 2019-08-21 오진열 리빙 박스

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190097591A (ko) 2018-02-12 2019-08-21 오진열 리빙 박스

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9362565B2 (en) Apparatus and associated methods
CN103039129B (zh) 包括刚柔结合电路板的装置及其相关方法
CN105247641A (zh) 超级电容器结构
US9251966B2 (en) Supercapacitor having a circuit board defining an electrolyte chamber
CN103180922A (zh) 高电压双电层电容器装置及制造方法
US20210328326A1 (en) Telecommunication apparatus and associated methods
US20170162339A1 (en) Ultra-capacitor structures and electronic systems with ultra-capacitor structures
US10897035B2 (en) Energy storage apparatus in device with conductive case structure
KR20140020403A (ko) 커패시터의 결합 구조체 및 그 결합 방법
CN1992111B (zh) 电化学器件及其制造方法以及电化学器件制造用附具
KR20090102396A (ko) 에너지 저장장치
KR20140020402A (ko) 커패시터의 결합 구조체 및 그 결합 방법
KR102257298B1 (ko) 접지 기능을 구비한 에너지 저장 장치
US10658128B2 (en) Electric double-layer device
KR101753737B1 (ko) 출력 특성이 향상된 전기에너지 저장 장치용 단자판
KR101211667B1 (ko) 파우치형 슈퍼 커패시터 및 이의 제작 방법
KR102425491B1 (ko) 에너지 저장장치
KR101297093B1 (ko) 배선기판 및 그를 이용한 표면 실장형 슈퍼 커패시터
KR101244280B1 (ko) 케이스 단자를 갖는 슈퍼 커패시터
KR20100100482A (ko) 슈퍼커패시터 및 그 제조방법
KR20060081450A (ko) 전자기기의 에너지 저장장치
KR20170096704A (ko) 에너지 저장 장치
KR20140014411A (ko) 대용량 슈퍼 커패시터용 박스
KR20060029341A (ko) 소형 전자기기의 에너지 저장장치
CN101620937A (zh) 高效能储能元件的封装结构

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application