KR20160137870A - Assembly Type Ultra Capacitor Module - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an assembly type ultra capacitor module. The assembly type ultra capacitor module comprises at least one ultra capacitor. The ultra capacitor comprises a bare cell, a first electrode terminal, and a second electrode terminal. Therefore, the assembly type ultra capacitor module can increase a capacity.

Description

조립형 울트라 커패시터 모듈{Assembly Type Ultra Capacitor Module}[0001] The present invention relates to an assembly type Ultra Capacitor Module,

본 발명은 울트라 커패시터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 전기적으로 연결된 복수개의 울트라 커패시터들로 구성된 울트라 커패시터 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an ultracapacitor, and more particularly, to an ultracapacitor module composed of a plurality of electrically connected ultacacers.

울트라 커패시터(Ultra Capacitor)는 슈퍼 커패시터(Super Capacitor)라고도 불리며, 전해 콘덴서와 이차전지의 중간적인 특성을 갖는 에너지 저장장치로써 높은 효율과 반영구적인 수명 특성을 가지고 있어, 이차전지의 약점인 짧은 싸이클과 순간 고전압 문제를 보완하는 에너지 저장장치로서 시장을 형성하고 있다.Ultracapacitor (Ultra Capacitor), also called Super Capacitor, is an energy storage device with intermediate characteristics between electrolytic capacitor and secondary battery. It has high efficiency and semi-permanent lifetime characteristics. It is forming a market as an energy storage device to complement the moment high voltage problem.

울트라 커패시터는 빠른 충방전 특성을 가지므로 휴대폰, 테블릿 PC, 또는 노트북 등과 같은 모바일 디바이스의 보조 전원으로서뿐만 아니라, 고용량이 요구되는 전기 자동차나 하이브리드 자동차, 태양전지용 전원장치, 무정전 전원공급장치(Uninterruptible Power Supply: UPS) 등의 주전원 또는 보조전원으로도 이용된다.Ultra capacitors have fast charging and discharging characteristics, and thus can be used not only as an auxiliary power source for mobile devices such as mobile phones, tablet PCs, or notebook computers, but also for electric vehicles, hybrid vehicles, solar cell power supplies, and uninterruptible power supplies Power Supply: UPS).

일반적인 울트라 커패시터는 활성탄소(Activated Carbon)가 코팅된 알루미늄 집전체와 분리막(Separator)이 원형으로 권취되어 알루미늄 케이스 내에 내장된 형태로 구성된다. Typical ultracapacitors consist of an aluminum current collector coated with activated carbon and a separator wound in a circular shape and embedded in an aluminum case.

울트라 커패시터 하나의 전압은 3V이하에 불과하므로 울트라 커패시터를 고전압 어플리케이션에 이용하고자 하는 경우, 다수개의 울트라 커패시터를 직렬로 연결하여 구성한 울트라 커패시터 모듈이 이용된다.Since the voltage of an ultracapacitor is only 3V or less, an ultracapacitor module in which a plurality of ultracapacitors are connected in series is used when an ultracapacitor is to be used in a high voltage application.

도 1에 일반적인 울트라 커패시터 모듈의 구성이 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 울트라 커패시터 모듈(100)을 구성하는 다수의 울트라 커패시터(110)들은 부스바(Busbar)(120)를 통해 서로 전기적으로 연결된다. 즉, 제1 울트라 커패시터(112)의 양극과 제1 울트라 커패시터(112)에 이웃하는 제2 울트라 커패시터(114)의 음극이 부스바(120)를 통해 전기적으로 연결됨으로써 울트라 커패시터 모듈(100)이 구성된다.The configuration of a conventional ultracapacitor module is shown in Fig. As shown in FIG. 1, a plurality of ultracapacitors 110 constituting the ultracapacitor module 100 are electrically connected to each other through a bus bar 120. That is, the anode of the first ultra capacitor 112 and the cathode of the second ultra capacitor 114 adjacent to the first ultra capacitor 112 are electrically connected through the bus bar 120, so that the ultracapacitor module 100 .

상술한 바와 같은 울트라 커패시터 모듈을 구성하는 울트라 커패시터의 경우의 경우 알루미늄 집전체와 분리막이 원형으로 권취되기 때문에, 울트라 커패시터 모듈 구성시 밀집도가 낮아질 수 있고 이로 인해 울트라 커패시터 모듈의 용량이 감소된다는 문제점이 있다.In the case of the ultracapacitor constituting the above-described ultracapacitor module, since the aluminum current collector and the separator are wound in a circular shape, the density of the ultracapacitor module may be lowered and the capacity of the ultracapacitor module may be reduced. have.

또한, 기존의 울트라 커패시터 모듈의 경우, 울트라 커패시터와 부스바간의 체결을 위해 요구되는 외부 터미널 및 볼트 등과 같은 많은 부품들로 인해 울트라 커패시터와 부스바간의 접촉저항이 증가되거나, 울트라 커패시터와 부스바간의 체결이 안정적으로 이루어지지 않아 울트라 커패시터와 부스바간의 접촉저항이 증가될 수 있다는 문제점이 있다.In addition, in the case of a conventional ultracapacitor module, the contact resistance between the ultracapacitor and the bus bar is increased due to many components such as an external terminal and a bolt required for fastening between the ultracapacitor and the bus bar, There is a problem that the contact resistance between the ultracapacitor and the bus bar can be increased because the fastening is not stably performed.

이러한 접촉저항 증가로 인하여 발생되는 열로 인해 발화나 폭발과 같은 사고가 발생할 수 있으며, 울트라 커패시터 모듈 전체의 에너지 효율이 저하된다는 문제점도 있다.The heat generated due to the increase of the contact resistance may cause an accident such as ignition or explosion, and the energy efficiency of the entire ultracapacitor module may be deteriorated.

이외에도, 상술한 바와 같은 울트라 커패시터 모듈의 경우, 울트라 커패시터와 부스바간의 체결을 위한 작업이 추가로 요구될 뿐만 아니라, 울트라 커패시터 모듈을 구성하기 위한 케이스와 울트라 커패시터를 구성하기 위한 알루미늄 케이스가 별도로 요구되므로, 제조단가가 상승하게 된다는 문제점이 있다.In addition, in the case of the above-mentioned ultracapacitor module, not only the work for fastening between the ultracapacitor and the bus bar is further required but also the case for constituting the ultracapacitor module and the aluminum case for constituting the ultracapacitor are separately required There is a problem that the manufacturing cost is increased.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 밀집도가 향상된 조립형 울트라 커패시터 모듈을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and it is a technical object of the present invention to provide an assembled ultracapacitor module with improved density.

또한, 본 발명은 접촉 저항의 감소를 통해 발열을 최소화시킬 수 있는 조립형 울트라 커패시터 모듈을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide an assembled ultracapacitor module capable of minimizing heat generation through reduction of contact resistance.

또한, 본 발명은 단일 케이스로 구성된 조립형 울트라 커패시터 모듈을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide an assembled ultracapacitor module composed of a single case.

또한, 본 발명은 확장이 용이한 조립형 울트라 커패시터 모듈을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide an assembled ultracapacitor module which can be easily expanded.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 조립형 울트라 커패시터 모듈은, 하나 이상의 울트라 커패시터(200)를 포함하고, 상기 울트라 커패시터(200)는, 제1 전극(310), 상기 제1 전극(310)과 반대되는 극성을 갖는 제2 전극(320), 및 분리막(330)이 권취되어 구성되고, 전해액이 함침되어 있는 베어셀(210); 상기 베어셀(210)의 일단에서 상기 제1 전극(310)에 결합된 제1 전극 플레이트(220a), 상기 제1 전극 플레이트(220a)의 일변에서 상기 제1 전극 플레이트(220a)와 수평인 방향으로 연장된 제1 연장부재(220b), 및 상기 제1 연장부재(220b)의 일변에서 상기 제1 전극 플레이트(220a)와 수직한 방향으로 연장된 제1 전극단자(220); 및 상기 베어셀(210)의 타단에서 상기 제2 전극(320)에 결합된 제2 전극 플레이트(230a), 상기 제2 전극 플레이트(230a)의 일변에서 상기 제2 전극 플레이트(230a)와 수평인 방향으로 연장된 제2 연장부재(230b), 및 상기 제2 연장부재(230b)의 일변에서 상기 제2 전극 플레이트(230a)와 수직한 방향으로 연장된 제2 연결부재(230c)를 갖는 제2 전극단자(230)를 포함하며, 상기 제1 연결부재(220c)는 상기 베어셀(210)의 일단 외부로 돌출되게 상기 제1 전극 플레이트(220a)에 연결되고, 상기 제2 연결부재(230c)는 상기 베어셀(210)의 타단 외부로 돌출되게 상기 제2 전극 플레이트(230a)에 연결되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an assembled ultracapacitor module including at least one ultracapacitor, wherein the ultracapacitor includes a first electrode, A second electrode 320 having a polarity opposite to that of the electrode 310, and a bare cell 210 having a separator 330 wound therearound and impregnated with an electrolyte; A first electrode plate 220a coupled to the first electrode 310 at one end of the bare cell 210 and a second electrode plate 220b extending from a side of the first electrode plate 220a in a direction parallel to the first electrode plate 220a A first electrode terminal 220 extending in a direction perpendicular to the first electrode plate 220a at one side of the first extension member 220b; A second electrode plate 230a coupled to the second electrode 320 at the other end of the bare cell 210 and a second electrode plate 230b extending from the one side of the second electrode plate 230a, And a second connecting member 230c extending in a direction perpendicular to the second electrode plate 230a at one side of the second extending member 230b, The first connection member 220c is connected to the first electrode plate 220a so as to protrude out of one end of the bare cell 210 and the second connection member 230c is connected to the first electrode plate 220a, Is connected to the second electrode plate (230a) so as to protrude out of the other end of the bare cell (210).

상기 울트라 커패시터(200)는, 상기 베어셀(210)을 수용하는 모듈 케이스(240), 상기 전해액의 밀봉을 위해 상기 각 모듈 케이스(240)의 일단에 결합되는 제1 덮개(250), 및 상기 전해액의 밀봉을 위해 상기 모듈 케이스(240)의 타단에 결합되는 제2 덮개(260)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 연결부재(220c)는 상기 제1 덮개(250)의 일변을 따라 상기 제1 덮개(250)의 외부로 돌출되고, 상기 제2 연결부재(230c)는 상기 제2 덮개(260)의 일변을 따라 상기 제2 덮개(260)의 외부로 돌출된다.The ultracapacitor 200 includes a module case 240 for accommodating the bare cell 210, a first lid 250 coupled to one end of each module case 240 for sealing the electrolyte, And a second lid 260 coupled to the other end of the module case 240 for sealing the electrolyte. At this time, the first connection member 220c projects to the outside of the first lid 250 along one side of the first lid 250, and the second connection member 230c protrudes from the second lid 260 And is protruded to the outside of the second cover 260 along one side of the second cover 260.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극(310), 상기 제2 전극(320), 및 상기 분리막(330)은 타원형으로 권취되어 있고, 상기 제1 전극 플레이트(220a) 및 상기 제2 전극 플레이트(230a)는 타원형으로 형성되며, 상기 모듈 케이스(240)는 제1 측면 및 제2 측면을 갖는 타원기둥 형상으로 형성될 수 있다.The first electrode plate 220a and the second electrode plate 320 are wound in an elliptical shape and the first electrode plate 220a and the second electrode plate 330 are wound in an elliptical shape. 230a may be formed in an elliptical shape, and the module case 240 may be formed in an elliptical shape having a first side face and a second side face.

이러한 실시예에 따르는 경우, 상기 모듈 케이스(240)의 제1 측면 및 제2 측면에는 하나 이상의 돌기부(270a, 270b)가 각각 형성될 수 있고, 이때, 상기 돌기부(270a, 270b)는, 상기 제1 측면 및 제2 측면의 일단에 각각 배치되고 걸림부재(272a)를 포함하는 제1 돌기부(270a); 및 상기 제1 측면 및 제2 측면의 타단에 각각 배치되고 걸림홈(272b)을 포함하는 제2 돌기부(270b)를 포함한다.According to this embodiment, one or more protrusions 270a and 270b may be formed on the first side surface and the second side surface of the module case 240, respectively, A first protrusion 270a disposed at one end of the first side surface and the second side surface and including the engaging member 272a; And a second protrusion 270b disposed at the other end of the first side surface and the second side surface, respectively, and including a latching groove 272b.

상기 제1 울트라 커패시터의 제1 측면에 배치된 제1 돌기부(270a)의 걸림부재(272a)는 상기 제2 울트라 커패시터의 제2 측면에 배치된 제2 돌기부(270b)의 걸림홈(272b)에 삽입되고, 상기 제1 울트라 커패시터의 제1 측면에 배치된 상기 제2 돌기부(270b)의 걸림홈(272b)에는 상기 제2 울트라 커패시터의 제2 측면에 배치된 제1 돌기부(270a)의 걸림부재(272a)가 삽입된다.The latching member 272a of the first protrusion 270a disposed on the first side of the first ultra capacitor is connected to the latching groove 272b of the second protrusion 270b disposed on the second side of the second ultra- And the engaging groove 272b of the second protrusion 270b disposed on the first side of the first ultracapacitor is inserted into the first protrusion 270a of the second ultracapacitor, (272a) is inserted.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 조립형 울트라 커패시터 모듈은 하나 이상의 울트라 커패시터(200)를 포함하고, 상기 울트라 커패시터(200)는, 제1 전극(310), 상기 제1 전극(310)과 반대되는 극성을 갖는 제2 전극(320), 및 분리막(330)이 권취되어 구성되고, 전해액이 함침되어 있는 베어셀(210); 상기 베어셀(210)의 일단에서 상기 제1 전극(310)에 결합된 제1 전극 플레이트(220a) 및 상기 제1 전극 플레이트(220a)와 수직한 방향으로 상기 제1 전극 플레이트(220a)에 연결된 제1 연결부재(220c)를 갖는 제1 전극단자(220); 및 상기 베어셀(210)의 타단에서 상기 제2 전극(320)에 결합된 제2 전극 플레이트(230a) 및 상기 제2 전극 플레이트(230a)와 수직한 방향으로 상기 제2 전극 플레이트(230a)에 연결된 제2 연결부재(230c)를 갖는 제2 전극단자(230)를 포함하며, 상기 제1 연결부재(220c)는 상기 베어셀(210)의 일단 외부로 돌출되게 상기 제1 전극 플레이트(220a)에 연결되고, 상기 제2 연결부재(230c)는 상기 베어셀(210)의 타단 외부로 돌출되게 상기 제2 전극 플레이트(230a)에 연결되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an assembled ultracapacitor module including at least one ultracapacitor. The ultracapacitor includes a first electrode, a second electrode, A second electrode 320 having a polarity opposite to that of the first electrode 310, and a bare cell 210 having a separator 330 wound therearound and impregnated with an electrolyte; A first electrode plate 220a coupled to the first electrode 310 at one end of the bare cell 210 and a second electrode plate 220b connected to the first electrode plate 220a in a direction perpendicular to the first electrode plate 220a A first electrode terminal 220 having a first connection member 220c; A second electrode plate 230a coupled to the second electrode 320 at the other end of the bare cell 210 and a second electrode plate 230b connected to the second electrode plate 230a in a direction perpendicular to the second electrode plate 230a. The first connection member 220c includes a first electrode plate 220a protruding from one end of the bare cell 210 and a second electrode terminal 230 having a second connection member 230c connected thereto. And the second connection member 230c is connected to the second electrode plate 230a so as to protrude from the other end of the bare cell 210. [

일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극단자(220)는, 제1 전극 플레이트(220a)의 테두리 면 중 상기 제1 연결부재(220c)가 연결된 영역(222)을 제외한 테두리 면을 감싸도록 형성된 제1 절연부재(280)를 더 포함하고, 상기 제2 전극단자(230)는, 상기 제2 전극 플레이트(230a)의 테두리 면 중 상기 제2 연결부재(230c)가 연결된 영역(232)을 제외한 테두리 면을 감싸도록 형성된 제2 절연부재(290)를 더 포함할 수 있다.The first electrode terminal 220 may include a first electrode plate 220a and a second electrode plate 220b. The first electrode plate 220a may include a first electrode plate 220a and a second electrode plate 220b. The second electrode terminal 230 may include a first electrode terminal 230 and a second electrode terminal 230. The second electrode terminal 230 may include a first electrode terminal 230 and a second electrode terminal 230, And a second insulating member 290 formed to surround the surface.

본 발명에 따르면, 울트라 커패시터의 제1 전극, 제2 전극, 및 분리막을 타원형으로 권취함으로써 울트라 커패시터 모듈 구성시 밀집도를 향상시킬 수 있고, 밀집도 향상을 통해 울트라 커패시터 모듈의 용량을 증가시킬 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to increase the density of the ultracapacitor module by increasing the density of the ultracapacitor module by winding the first electrode, the second electrode and the separator of the ultracapacitor in an elliptical shape, .

또한, 본 발명에 따르면 울트라 커패시터의 제1 전극에 직접 연결되어 외부로 돌출된 제1 전극단자와 제2 전극에 직접 연결되어 외부로 돌출된 제2 전극단자를 통해 각 울트라 커패시터들을 전기적으로 연결함으로써 기존의 외부 터미널 및 부스바로 인한 접촉저항을 감소시킬 수 있고, 접촉저항의 감소를 통해 발열을 최소화시킴과 동시에 울트라 커패시터 모듈 전체의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, the first electrode terminal directly connected to the first electrode of the ultracapacitor is electrically connected to the first electrode terminal protruded to the outside and the second electrode terminal directly connected to the second electrode to protrude to the outside It is possible to reduce the contact resistance due to the existing external terminal and the bus bar, minimize the heat generation through reduction of the contact resistance, and improve the energy efficiency of the entire ultracapacitor module.

또한, 본 발명에 따르면 울트라 커패시터 자체의 알루미늄 케이스를 제거할 수 있어 울트라 커패시터 모듈의 무게 감소, 제조 공정의 단순화, 및 그에 따른 제조 단가를 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the aluminum case of the ultracapacitor itself can be removed, thereby reducing the weight of the ultracapacitor module, simplifying the manufacturing process, and reducing the manufacturing cost.

또한, 본 발명은 각 모듈 케이스의 측면에 형성된 돌기부를 이용하여 끼워 맞춤 결합함으로써 울트라 커패시터 모듈을 조립타입으로 구성할 수 있기 때문에 울트라 커패시터의 추가가 용이하여 확장성을 극대화시킬 수 있다는 효과가 있다.In addition, since the ultracapacitor module can be assembled into an assembly type by fitting using the protrusions formed on the side surfaces of the respective module cases, it is possible to easily add an ultracapacitor, thereby maximizing the expandability.

도 1은 일반적인 울트라 커패시터 모듈의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립형 울트라 커패시터 모듈을 구성하는 울트라 커패시터의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 울트라 커패시터의 분해사시도이다.
도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립형 울트라 커패시터 모듈을 구성하는 울트라 커패시터의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2d는 도 2c에 도시된 울트라 커패시터의 분해사시도이다.
도 3a는 도 2에 도시된 베어셀을 구성하는 제1 전극, 제2 전극, 및 분리막의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3b는 종래기술에 따라 원형으로 권취된 베어셀과 본 발명에 따라 타원형으로 권취된 베어셀을 비교하여 보여주는 도면이다.
도 4a는 종래기술에 따라 원형으로 권취된 베어셀로 울트라 커패시터 모듈을 구성하는 경우의 밀집도를 보여주는 도면이다.
도 4b는 본 발명에 따라 타원형으로 권취된 베어셀로 울트라 커패시터 모듈을 구성하는 경우의 밀집도를 보여주는 도면이다.
도 5a는 울트라 커패시터의 제1 전극단자와 타 울트라 커패시터의 제2 전극단자간의 결합을 보여주는 도면이다.
도 5b는 울트라 커패시터의 제2 전극단자와 타 울트라 커패시터의 제1 전극단자간의 결합을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 울트라 커패시터의 돌기부와 타 울트라 커패시터의 돌기부간의 결합을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 울트라 커패시터의 돌기부와 타 울트라 커패시터의 돌기부간의 결합을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립형 울트라 커패시터 모듈의 사시도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립형 울트라 커패시터 모듈의 단면도이다.1 is a diagram showing a configuration of a general ultracapacitor module.
FIG. 2A is a view illustrating a configuration of an ultracapacitor constituting an assembled ultracapacitor module according to an embodiment of the present invention.
2B is an exploded perspective view of the ultracapacitor shown in FIG. 2A.
2C is a diagram illustrating a configuration of an ultracapacitor constituting an assembled ultracapacitor module according to another embodiment of the present invention.
2D is an exploded perspective view of the ultracapacitor shown in FIG. 2C.
FIG. 3A is a view showing a configuration of a first electrode, a second electrode, and a separator which constitute the bare cell shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 3B is a diagram showing a comparison between a bare cell wound in a circular shape according to the related art and a bare cell wound in an elliptical shape according to the present invention.
FIG. 4A is a view showing the density of a case in which an ultracapacitor module is constituted by a bare cell wound in a circular shape according to a conventional technique.
FIG. 4B is a diagram showing the density of a case in which the ultracapacitor module is formed into an elliptically wound bare cell according to the present invention.
5A is a view showing a coupling between a first electrode terminal of an ultracapacitor and a second electrode terminal of another ultracapacitor.
5B is a view showing a coupling between the second electrode terminal of the ultracapacitor and the first electrode terminal of the other ultracapacitor.
6 is a view showing a coupling between a protrusion of an ultracapacitor and a protrusion of another ultracapacitor according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a coupling between a protrusion of an ultracapacitor and a protrusion of another ultracapacitor according to another embodiment of the present invention.
8 is a perspective view of an assembled ultracapacitor module according to an embodiment of the present invention.
9A and 9B are cross-sectional views of an assembled ultracapacitor module according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described herein should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립형 울트라 커패시터 모듈을 구성하는 울트라 커패시터의 구성을 보여주는 도면이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 울트라 커패시터의 분해 사시도이다.FIG. 2A is a view showing a configuration of an ultracapacitor constituting an assembled ultracapacitor module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is an exploded perspective view of the ultracapacitor shown in FIG. 2A.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 울트라 커패시터(200)는 베어셀(210), 제1 전극단자(220), 제2 전극단자(230), 모듈 케이스(240), 제1 덮개(250), 및 제2 덮개(260)를 포함한다.2A and 2B, an ultracapacitor 200 according to an embodiment of the present invention includes a bare cell 210, a first electrode terminal 220, a second electrode terminal 230, a module case 240 A first cover 250, and a second cover 260. As shown in FIG.

베어셀(210)은 전극소자라 불리는 것으로서, 도 3a에 도시된 바와 같이 제1 전극(310), 제1 전극(310)과 반대되는 극성을 갖는 제2 전극(320), 및 제1 전극(310)과 제2 전극(320) 사이에 배치되어 제1 전극(310)과 제2 전극(320)을 전기적으로 분리시키는 분리막(Separator, 330)이 권취되어 형성된다.The bare cell 210 is called an electrode substrate and includes a first electrode 310, a second electrode 320 having a polarity opposite to the first electrode 310, A separator 330 is disposed between the first electrode 310 and the second electrode 320 to electrically isolate the first electrode 310 and the second electrode 320 from each other.

일 실시예에 있어서, 제1 전극(310)이 양극(+)이면 제2 전극(320)은 음극(-)이 되고, 제1 전극이 음극(-)이면 제2 전극은 양극(+)이 된다.In one embodiment, if the first electrode 310 is a positive electrode, the second electrode 320 is a negative electrode. If the first electrode 310 is a negative electrode, the second electrode is a positive electrode. do.

도 3a에서는 설명의 편의를 위해 분리막(330)이 제1 전극(310) 및 제2 전극(320) 사이에만 개재되는 것으로 설명하였지만, 제1 전극(310) 또는 제2 전극(320)이 외부로 노출되지 않도록 하기 위해 제1 전극(310) 및 제2 전극(320)의 외부에도 분리막(330)이 추가로 배치될 수 있다.3A, the separator 330 is interposed only between the first electrode 310 and the second electrode 320. However, when the first electrode 310 or the second electrode 320 is disposed outside the first electrode 310 and the second electrode 320, A separation membrane 330 may be additionally disposed outside the first electrode 310 and the second electrode 320 to prevent exposure.

즉, 베어셀(210)은 분리막(330)-제1 전극(310)-분리막(330)-제2 전극(320)-분리막(330) 순서로 적층되어 권취되거나, 분리막(330)-제2 전극(320)-분리막(330)-제1 전극(310)-분리막(330) 순서로 적층되어 권취될 수 있다.That is, the bare cell 210 is stacked and wound in the order of the separator 330, the first electrode 310, the separator 330, the second electrode 320 and the separator 330, or the separator 330, The electrode 320, the separation membrane 330, the first electrode 310, and the separation membrane 330 in this order.

제1 전극(310)은 금속재질의 집전체(미도시) 상에 활성탄소(Activated Carbon)를 이용하여 형성된 활성물질층(312)과 그 일측에 연결된 제1 전극 리드부(314)를 포함한다. 이때, 제1 전극 리드부(314)는 도 3a에 도시된 바와 같이 집전체에서 활성물질층(312)이 형성되지 않은 영역으로 구성된다.The first electrode 310 includes an active material layer 312 formed using activated carbon on a metal current collector (not shown) and a first electrode lead portion 314 connected to one side of the active material layer 312 . At this time, the first electrode lead portion 314 is formed as an area where the active material layer 312 is not formed in the current collector as shown in FIG. 3A.

제2 전극(320)은 금속재질의 집전체(미도시) 상에 활성탄소를 이용하여 형성된 활성물질층(322)과 그 일측에 연결된 제2 전극 리드부(324)를 포함한다. 이때, 제2 전극 리드부(324)는 도 3a에 도시된 바와 같이 집전체에서 활성물질층(322)이 형성되지 않은 영역으로 구성된다.The second electrode 320 includes an active material layer 322 formed using activated carbon on a metal current collector (not shown) and a second electrode lead portion 324 connected to one side of the active material layer 322. At this time, the second electrode lead portion 324 is formed as an area where the active material layer 322 is not formed in the collector as shown in FIG. 3A.

상술한 실시예에 있어서, 제1 전극(310) 및 제2 전극(320)을 구성하는 집전체는 금속 포일(Foil)을 이용하여 구성될 수 있고, 활성물질층(312, 322)은 집전체의 양면에 코팅되어 구성될 수 있다. 활성물질층(312, 322)은 전기에너지가 저장되는 부분이며, 집전체는 활성물질층(312, 322)으로부터 방출되거나 공급되는 전하의 이동통로 역할을 한다.The current collector constituting the first electrode 310 and the second electrode 320 may be constituted by using the metal foil Foil and the active material layers 312 and 322 may be formed using the metal foil Foil, As shown in FIG. The active material layers 312 and 322 are portions where electric energy is stored, and the current collectors serve as transfer paths of charges emitted or supplied from the active material layers 312 and 322.

일 실시예에 있어서, 제1 전극(310) 및 제2 전극(320)은, 제1 전극 리드부(314)가 베어셀(210)의 하측(-Z방향)에 위치되고 제2 전극 리드부(324)가 베어셀(210)의 상측(+Z방향)에 위치될 수 있도록 권취된다.The first electrode 310 and the second electrode 320 are positioned such that the first electrode lead portion 314 is positioned below the bare cell 210 (-Z direction) (+ Z direction) of the bare cell 210. In this case,

한편, 베어셀(210)에는 전기 에너지의 충전을 위한 전해액이 함침된다. 이때, 전해액의 함침은 베어셀(210)을 전해액이 채워져 있는 용기속에 일정시간 보관함으로써 수행될 수 있다.Meanwhile, the bare cell 210 is impregnated with an electrolyte solution for filling electric energy. At this time, the impregnation of the electrolytic solution can be performed by storing the bare cell 210 in a container filled with an electrolyte for a certain period of time.

상술하 실시예에 있어서 전해액이 베어셀(210)에 함침되는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에 있어서는 전해액이 베어셀(210)의 제1 전극(310) 및 제2 전극(320)에 코팅될 수도 있다.The electrolyte may be impregnated into the bare cell 210. In another embodiment, the electrolyte may be coated on the first electrode 310 and the second electrode 320 of the bare cell 210 have.

일 실시예에 있어서, 도 3a에 도시된 바와 같이 베어셀(210)은 제1 전극(310), 제2 전극(320), 및 분리막(330)을 타원형으로 권취하여 형성될 수 있다. 이를 위해, 도 3b에 도시된 바와 같이 기존의 원형 타입 베어셀의 구현을 위해 이용되었던 원형 막대 타입의 권취심(340)을 바 타입의 권취심(350)으로 대체함으로써 제1 전극(310), 제2 전극(320), 및 분리막(330)을 타원형으로 권취할 수 있다.In one embodiment, the bare cell 210 may be formed by winding the first electrode 310, the second electrode 320, and the separator 330 in an elliptical shape, as shown in FIG. 3A. For this purpose, as shown in FIG. 3B, by replacing the round bar type wrapping padding 340, which has been used for implementing the conventional circular type bare cell, with the bar type wrapping padding 350, The second electrode 320, and the separator 330 may be wound in an elliptical shape.

상술한 바와 같이, 본 발명에서 1 전극(310), 제2 전극(320), 및 분리막(330)을 타원형으로 권취하여 베어셀(210)을 형성하는 이유는, 도 4a에 도시된 바와 같이 기존의 원형으로 권취된 베어셀은 울트라 커패시터 모듈 구성시 밀집도가 낮지만 도 4b에 도시된 바와 같이 타원형으로 권취된 베어셀은 울트라 커패시터 모듈 구성시 밀집도가 향상되기 때문이다. The reason for forming the bare cell 210 by winding the one electrode 310, the second electrode 320 and the separator 330 in an elliptical shape in the present invention is as shown in FIG. 4A, The bare cell wound in a circular shape has a low density when the ultracapacitor module is constructed, but the density of the bare cell wound in an elliptical shape as shown in FIG. 4B is improved when the ultracapacitor module is constructed.

예컨대, 도 4a에 도시된 바와 같이 특정 면적(A) 내에 원형으로 권취된 베어셀(410)을 채우는 경우 밀집도가 78%이지만 동일한 면적(A) 내에 타원형으로 권취된 베어셀(210)을 채우는 경우 밀집도가 89%까지 향상될 수 있다.For example, as shown in FIG. 4A, when the bare cell 410 wound in a circular shape within a specific area A is filled, the bare cell 210 having a density of 78% but filled in an elliptical shape within the same area A is filled The density can be improved up to 89%.

다시 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 제1 전극단자(220)는 울트라 커패시터(200)를 타 울트라 커패시터(도 5a의 500)와 전기적으로 연결시킨다. 보다 구체적으로, 도 5a에 도시된 바와 같이 제1 전극단자(220)는 인접하는 타 울트라 커패시터(500)의 제2 전극단자(530)와 전기적으로 연결된다.Referring again to FIGS. 2A and 2B, the first electrode terminal 220 electrically connects the ultracapacitor 200 to another ultracapacitor (500 of FIG. 5A). More specifically, as shown in FIG. 5A, the first electrode terminal 220 is electrically connected to the second electrode terminal 530 of another adjacent ultracapacitor 500.

이를 위해, 제1 전극단자(220)는 도 2b에 도시된 바와 같이 제1 전극 플레이트(220a), 제1 연장부재(220b), 및 제1 연결부재(220c)를 포함한다.To this end, the first electrode terminal 220 includes a first electrode plate 220a, a first extension member 220b, and a first connection member 220c as shown in FIG. 2b.

제1 전극 플레이트(220a)는 상기 베어셀(210)의 하측에서 상기 제1 전극(310)에 전기적으로 연결된다. 보다 구체적으로, 제1 전극 플레이트(220s)는 상기 베어실(210)의 제1 전극 리드부(314)에 전기적으로 연결된다. 이러한 실시예에 따르는 경우, 제1 전극 플레이트(220a)는 제1 전극 리드부(314)에 레이저 또는 초음파 용접을 통해 면접촉 되도록 결합된다. 이때, 제1 전극 리드부(314)와 제1 전극 플레이트(220a)간의 결합력을 높이기 위해 제1 전극 플레이트(220a)는 제1 전극 리드부(314)와 동일한 재료(예컨대, 알루미늄)로 형성될 수 있다.The first electrode plate 220a is electrically connected to the first electrode 310 on the lower side of the bare cell 210. More specifically, the first electrode plate 220s is electrically connected to the first electrode lead portion 314 of the bare chamber 210. According to this embodiment, the first electrode plate 220a is coupled to the first electrode lead portion 314 by laser or ultrasonic welding. The first electrode plate 220a may be formed of the same material as the first electrode lead portion 314 (for example, aluminum) to increase the coupling force between the first electrode lead portion 314 and the first electrode plate 220a .

일 실시예에 있어서, 제1 전극 플레이트(220a)는 베어셀(210)이 타원형으로 권취되는 경우 타원형으로 형성될 수 있다. In one embodiment, the first electrode plate 220a may be formed in an elliptical shape when the bare cell 210 is wound in an elliptical shape.

제1 연장부재(220b)는 제1 전극 플레이트(220a)의 일변에서 제1 전극 플레이트(220a)와 수평인 방향(-Y방향)으로 연장되어 형성된다. 일 실시예에 있어서, 제1 연장부재(220b)는 직사각형 형상의 플레이트 형태로 형성될 수 있다.The first extension member 220b is formed to extend in the horizontal direction (-Y direction) with respect to the first electrode plate 220a at one side of the first electrode plate 220a. In one embodiment, the first elongated member 220b may be formed in the shape of a rectangular plate.

제1 연결부재(220c)는 제1 연장부재(220b)의 일변에서 제1 전극 플레이트(220a)와 수직인 방향(-Z방향)으로 연장되어 형성된다. 구체적으로, 제1 연결부재(220c)는 제1 덮개(250)의 일변을 따라 제1 덮개(250)의 외부로 돌출될 수 있도록 제1 연장부재(220b)의 일변에서 연장되어 형성된다. 즉, 제1 연장부재(220b)와 제1 연결부재(220c)는 전체적으로 "L"자 형태로 형성된다. 일 실시예에 있어서, 제1 연장부재(220b)는 직사각형 형상의 플레이트 형태로 형성될 수 있다.The first connection member 220c is formed to extend in a direction (-Z direction) perpendicular to the first electrode plate 220a at one side of the first extension member 220b. Specifically, the first connection member 220c is formed to extend from one side of the first extension member 220b so as to protrude out of the first lid 250 along one side of the first lid 250. [ That is, the first elongated member 220b and the first linking member 220c are formed in an L-shape as a whole. In one embodiment, the first elongated member 220b may be formed in the shape of a rectangular plate.

일 실시예에 있어서, 제1 전극단자(220)와 타 울트라 커패시터(도 5a의 500)의 제2 전극단자(530)간의 안정적인 결합을 위해 제1 연결부재(220c)에는 도 2b에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 체결공(220d)이 형성된다. 이러한 체결공(220d)을 통해 도 5a에 도시된 바와 같이 울트라 커패시터(200)의 제1 전극단자(220)와 타 울트라 커패시터(500)의 제2 전극단자(530)가 볼팅 결합된다.In one embodiment, for stable connection between the first electrode terminal 220 and the second electrode terminal 530 of another ultra capacitor (500 of FIG. 5A), the first connection member 220c may be provided with Similarly, at least one fastening hole 220d is formed. The first electrode terminal 220 of the ultracapacitor 200 and the second electrode terminal 530 of the other ultracapacitor 500 are bolted to each other through the fastening hole 220d as shown in FIG.

제1 연장부재(220b) 및 제1 연결부재(220c) 및 는 제1 전극 플레이트(220a)와 동일한 재료(예컨대, 알루미늄)로 형성될 수 있다.The first elongated member 220b and the first connecting member 220c may be formed of the same material as the first electrode plate 220a (e.g., aluminum).

상술한 실시예에 따르는 경우, 제1 전극 플레이트(220a), 제1 연장부재(220b), 및 제1 연결부재(220c)는 일체형으로 형성될 수 있다.According to the above-described embodiment, the first electrode plate 220a, the first extension member 220b, and the first connection member 220c may be integrally formed.

제2 전극단자(230)는 울트라 커패시터(200)를 인접하는 타 울트라 커패시터(도 5b의 510)와 전기적으로 연결시킨다. 보다 구체적으로, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 전극단자(230)는 인접하는 타 울트라 커패시터(510)의 제1 전극단자(520)와 전기적으로 연결된다.The second electrode terminal 230 electrically connects the ultracapacitor 200 to another adjacent ultracapacitor (510 of FIG. 5B). More specifically, as shown in FIG. 5B, the second electrode terminal 230 is electrically connected to the first electrode terminal 520 of another adjacent ultracapacitor 510.

이러한 제2 전극단자(230)는 도 2b에 도시된 바와 같이, 제2 전극 플레이트(230a), 제2 연장부재(230b), 및 제2 연결부재(230c)를 포함한다.The second electrode terminal 230 includes a second electrode plate 230a, a second extension member 230b, and a second connection member 230c, as shown in FIG. 2b.

제2 전극 플레이트(230a)는 상기 베어셀(210)의 타단에서 상기 제2 전극(320)에 전기적으로 연결된다. 보다 구체적으로, 제2 전극 플레이트(230s)는 상기 베어실(210)의 제2 전극 리드부(324)에 전기적으로 연결된다. 이러한 실시예에 따르는 경우, 제2 전극 플레이트(230a)는 제2 전극 리드부(324)에 레이저 또는 초음파 용접을 통해 면접촉 되도록 결합된다. 이때, 제2 전극 리드부(324)와 제2 전극 플레이트(230a)간의 결합력을 높이기 위해 제2 전극 플레이트(230a)는 제2 전극 리드부(324)와 동일한 재료(예컨대, 알루미늄)로 형성될 수 있다.The second electrode plate 230a is electrically connected to the second electrode 320 at the other end of the bare cell 210. [ More specifically, the second electrode plate 230s is electrically connected to the second electrode lead portion 324 of the bare chamber 210. According to this embodiment, the second electrode plate 230a is coupled to the second electrode lead portion 324 so as to be in surface contact through laser or ultrasonic welding. The second electrode plate 230a may be formed of the same material (for example, aluminum) as the second electrode lead portion 324 in order to increase the coupling force between the second electrode lead portion 324 and the second electrode plate 230a .

일 실시예에 있어서, 제2 전극 플레이트(230a)는 베어셀(210)이 타원형으로 권취되는 경우 타원형으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the second electrode plate 230a may be elliptical when the bare cell 210 is wound in an elliptical shape.

제2 연장부재(230b)는 제2 전극 플레이트(230a)의 일변에서 제2 전극 플레이트(230a)와 수평인 방향(Y방향)으로 연장되어 형성된다. 일 실시예에 있어서, 제2 연장부재(230b)는 직사각형 형상의 플레이트 형태로 형성될 수 있다.The second extension member 230b is formed to extend in a direction (Y direction) horizontal to the second electrode plate 230a at one side of the second electrode plate 230a. In one embodiment, the second extension member 230b may be formed in the shape of a rectangular plate.

제2 연결부재(230c)는 인접하는 타 울트라 커패시터의 제1 연결부재(미도시)와 전기적으로 연결되는 것으로서, 제2 연결부재(230c)는 제2 연장부재(230b)의 일변에서 제2 전극 플레이트(230a)와 수직인 방향(Z방향)으로 연장되어 형성된다. 구체적으로, 제2 연결부재(230c)는 제2 덮개(260)의 일변을 따라 제2 덮개(260)의 외부로 돌출될 수 있도록 제2 연장부재(230b)의 일변에서 연장되어 형성된다. 즉, 제2 연장부재(230b)와 제2 연결부재(230c)는 전체적으로 "L"자 형태로 형성된다. 일 실시예에 있어서, 제2 연장부재(230b)는 직사각형 형상의 플레이트 형태로 형성될 수 있다.The second connection member 230c is electrically connected to a first connection member (not shown) of another adjacent ultracapacitor and the second connection member 230c is electrically connected to the second electrode 230c at one side of the second extension member 230b. And extends in a direction (Z direction) perpendicular to the plate 230a. The second connection member 230c is formed to extend from one side of the second extension member 230b so as to protrude to the outside of the second lid 260 along one side of the second lid 260. [ That is, the second elongated member 230b and the second linking member 230c are formed in an L-shape as a whole. In one embodiment, the second extension member 230b may be formed in the shape of a rectangular plate.

일 실시예에 있어서, 제2 전극단자(230)와 타 울트라 커패시터(도 5b의 510)의 제1 전극단자(520)간의 안정적인 결합을 위해 제2 연결부재(230c)에는 도 2b에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 체결공(230d)이 형성된다. 이러한 체결공(230d)을 통해 도 5b에 도시된 바와 같이 울트라 커패시터(200)의 제2 전극단자(230)와 타 울트라 커패시터(510)의 제1 전극단자(520)가 볼팅 결합된다.In an embodiment, for stable connection between the second electrode terminal 230 and the first electrode terminal 520 of the other ultra capacitor (510 of FIG. 5B), the second connection member 230c may be provided with, Similarly, at least one fastening hole 230d is formed. The second electrode terminal 230 of the ultracapacitor 200 and the first electrode terminal 520 of the other ultracapacitor 510 are bolted to each other through the fastening hole 230d as shown in FIG.

제2 연장부재(230b) 및 제2 연결부재(230c)는 제2 전극 플레이트(230a)와 동일한 재료(예컨대, 알루미늄)로 형성될 수 있다.The second extending member 230b and the second connecting member 230c may be formed of the same material (for example, aluminum) as the second electrode plate 230a.

상술한 실시예에 따르는 경우, 제2 전극 플레이트(230a), 제2 연장부재(230b), 및 제2 연결부재(230c)는 일체형으로 형성될 수 있다.According to the above-described embodiment, the second electrode plate 230a, the second extension member 230b, and the second connection member 230c may be integrally formed.

상술한 실시예에 있어서, 제2 전극단자(230)는 제2 연장부재(230b)를 포함하는 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서, 도 2c에 도시된 바와 같이 제2 전극단자(230)는 제2 연장부재(230b)를 포함하지 않을 수 있다. 이러한 실시예에 따르는 경우 제2 연결부재(230c)는 제2 전극 플레이트(230a)의 테두리 면에서 제2 전극 플레이트(230a)와 수직인 방향(Z방향)으로 연장되어 형성된다. 구체적으로, 제2 연결부재(230c)는 제2 덮개(260)의 일변을 따라 제2 덮개(260)의 외부로 돌출될 수 있도록 제2 전극 플레이트(230a)의 테두리 면에서 연장되어 형성된다.The second electrode terminal 230 includes the second extension member 230b. However, in the modified embodiment, the second electrode terminal 230 may be formed as shown in FIG. 2C, May not include the second extension member 230b. According to this embodiment, the second connection member 230c is formed to extend in the direction perpendicular to the second electrode plate 230a (Z direction) on the edge surface of the second electrode plate 230a. Specifically, the second connection member 230c extends from the edge of the second electrode plate 230a so as to protrude out of the second lid 260 along one side of the second lid 260. As shown in FIG.

이러한 실시예에 따르는 경우, 제2 전극단자(230)를 외부와 절연시키기 위해 도 2c에 도시된 바와 같이, 울트라 커패시터(200)는 제2 절연부재(290)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 절연부재(290)는 제2 전극 플레이트(230a)의 테두리 면 중에서 제2 연결부재(230c)가 연결되어 있는 영역(232)을 제외한 테두리 면을 감싸는 형상으로 형성될 수 있다.According to this embodiment, as shown in FIG. 2C, the ultracapacitor 200 may further include a second insulating member 290 to insulate the second electrode terminal 230 from the outside. The second insulating member 290 may be formed in a shape that wraps around the rim surface except the region 232 to which the second connecting member 230c is connected among the rim surfaces of the second electrode plate 230a .

한편, 도시 하지는 않았지만, 제1 전극 플레이트(220a) 및 제2 전극 플레이트(230a)에는 전해액이 베어셀(210) 내로 함침될 수 있도록 하기 위해 하나 이상의 홀이 형성되어 있을 수 있다. 이러한 하나 이상의 홀을 통해 베어셀(210)내로 전해액이 함침됨과 동시에 베어셀(210) 내부의 가스가 외부로 배출된다.Although not shown, one or more holes may be formed in the first electrode plate 220a and the second electrode plate 230a in order to allow the electrolyte solution to be impregnated into the bare cell 210. The electrolyte is impregnated into the bare cell 210 through the at least one hole and the gas inside the bare cell 210 is discharged to the outside.

이러한 실시예에 따르는 경우, 전해액의 함침이 용이해지도록 하기 위해 제1 전극 플레이트(220a) 및 제2 전극 플레이트(230a)에 형성된 각 홀들은 제1 전극 플레이트(220a) 및 제2 전극 플레이트(230a)의 테두리 부분에 배치되되, 제1 전극 플레이트(220a) 및 제2 전극 플레이트(230a)의 중심을 기준으로 서로 마주보도록 배치될 수 있다.According to this embodiment, the holes formed in the first electrode plate 220a and the second electrode plate 230a are formed in the first electrode plate 220a and the second electrode plate 230a The first electrode plate 220a and the second electrode plate 230a may be disposed to face each other with respect to the center of the first electrode plate 220a and the second electrode plate 230a.

다음으로, 모듈 케이스(240)는 조립형 울트라 커패시터 모듈을 구성하기 위해 베어셀(210)을 수용하는 것으로서, 베어셀(210)을 수용하기 위한 수용홀(242)이 형성되어 있다. 일 실시예에 있어서, 모듈 케이스(240)는 타원형으로 권취된 베어셀(210)의 수용을 위해 타원기둥 형상으로 형성될 수 있다.The module case 240 receives the bare cell 210 to form a built-in ultracapacitor module, and a receiving hole 242 for receiving the bare cell 210 is formed. In one embodiment, the module case 240 may be formed in an elliptical pillar shape for receiving the elliptically wound bare cell 210.

이와 같이, 본 발명은 울트라 커패시터(200)의 구성을 위한 기존의 알루미늄 케이스를 제거하고, 조립형 울트라 커패시터 모듈의 구성을 위한 모듈 케이스(240)의 수용홀(242)에 베어셀(210)을 직접 삽입하는 단일 케이싱 방식을 적용함으로써, 이중 케이싱(울트라 커패시터의 알루미늄 케이스 및 울트라 커패시터 모듈의 케이스)으로 인한 제조 단가의 상승을 방지함은 물론 조립형 울트라 커패시터 모듈 구성시 무게를 감소시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the conventional aluminum case for the configuration of the ultracapacitor 200 is removed, and the bare cell 210 is inserted into the receiving hole 242 of the module case 240 for the configuration of the assembled ultracapacitor module. By adopting the single casing method that inserts directly, it is possible to prevent the increase of manufacturing cost due to the double casing (case of aluminum case of ultracapacitor and case of ultracapacitor module), and also to reduce the weight of the assembled ultracapacitor module .

상술한 실시예에 있어서는, 울트라 커패시터(200)의 베어셀(210)에 전해액이 직접 함침되는 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서 모듈 케이스(240)의 수용홀(242) 내에 전해액이 충진되어 있을 수도 있다. 이러한 경우, 베어셀(210)에 전해액을 함침하는 공정을 생략할 수 있게 된다.Although the electrolytic solution is directly impregnated into the bare cell 210 of the ultracapacitor 200 in the above-described embodiment, in the modified embodiment, the electrolytic solution is filled in the housing hole 242 of the module case 240 There may be. In this case, it is possible to omit the step of impregnating the bare cell 210 with the electrolytic solution.

일 실시예에 있어서, 모듈 케이스(240)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.In one embodiment, the module case 240 may be formed of a plastic material.

본 발명에 따른 모듈 케이스(240)의 제1 측면 및 제2 측면 각각에는 적어도 하나의 돌기부(270)가 형성된다. 도 2a 및 도 2b에서는 모듈 케이스(240)의 제1 측면 및 제2 측면 각각에 2개(제1 돌기부(270a) 및 제2 돌기부(270b))의 돌기부(270)가 형성되는 것으로 도시하였지만, 이는 하나의 예일 뿐 모듈 케이스(240)의 제1 측면 및 제2 측면 각각에 3개 이상의 돌기부(270)가 형성될 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 모듈 케이스(240)의 제1 측면 및 제2 측면 각각에 2개의 돌기부(270a, 270b)가 형성되는 것으로 가정하여 설명한다. At least one protrusion 270 is formed on each of the first side and the second side of the module case 240 according to the present invention. 2A and 2B, protrusions 270 of the first protrusions 270a and the second protrusions 270b are formed on the first side and the second side of the module case 240, This is only one example, and three or more protrusions 270 may be formed on each of the first side and the second side of the module case 240. Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that two protrusions 270a and 270b are formed on the first side and the second side of the module case 240, respectively.

돌기부(270a, 270b)는 울트라 커패시터(200)를 인접하는 타 울트라 커패시터(도 6의 500)로부터 이격시킴과 동시에 울트라 커패시터들(200, 도 6의 500)의 연결시 수직방향(-Z방향)으로 발생되는 하중을 분산시키기 위한 것이다.The protrusions 270a and 270b separate the ultracapacitor 200 from the adjacent other ultracapacitor 500 in FIG. 6, and at the same time connect the ultracapacitors 200 (500 in FIG. 6) In order to distribute the load generated by the load.

본 발명에서 돌기부(270a, 270b)를 통해 울트라 커패시터(200)를 인접하는 타 울트라 커패시터(도 6의 500)로부터 이격시키는 것은 베어셀(210)이 타원형으로 권취되어 있어 울트라 커패시터들(200, 도 6의 500)간의 이격거리가 확보되지 않는 경우 중간부위에서 발열이 발생할 수 있기 때문에, 이격거리 확보를 통해 울트라 커패시터들(200, 도 6의 500)을 냉각시키기 위한 것이다.In the present invention, spacing the ultracapacitor 200 from the adjacent other ultracapacitor (500 in FIG. 6) through the protrusions 270a and 270b is such that the bare cell 210 is wound in an elliptical shape so that the ultracapacitors 200 (500 in Fig. 6) is secured by ensuring the separation distance because heat can be generated at the intermediate portion when the separation distance between the electrodes

일 실시예에 있어서, 도 6에 도시된 바와 같이 타 울트라 커패시터(500)와의 결합을 위해 제1 돌기부(270a)에는 걸림부재(272a)가 형성되어 있고, 제2 돌기부(270b)에는 걸림홈(272b)이 형성되어 있을 수 있다. 이러한 실시예에 따르는 경우, 제1 돌기부(270a)의 걸림부재(272a)는 타 울트라 커패시터(500)의 제2 돌기부(570b)에 형성된 걸림홈(572b)에 삽입되고, 제2 돌기부(270b)의 걸림홈(272b)에는 타 울트라 커패시터(500)의 제1 돌기부(570a)에 형성된 걸림홈(572a)이 삽입됨으로써, 울트라 커패시터(200)와 타 울트라 커패시터(500)가 결합된다.6, an engaging member 272a is formed on the first protrusion 270a and an engaging groove 272b is formed on the second protrusion 270b for coupling with other ultracapacitors 500. In this embodiment, 272b may be formed. According to this embodiment, the latching member 272a of the first protrusion 270a is inserted into the latching groove 572b formed in the second protrusion 570b of the other ultracapacitor 500, The other end of the second protrusion 570a of the other ultracapacitor 500 is inserted into the latching groove 272b of the other ultrasound capacitor 500 so that the ultracapacitor 200 and the other ultracapacitor 500 are coupled.

이와 같이, 본 발명은 돌기부(270a, 270b)를 통해 울트라 커패시터들(200, 500)을 끼워 맞춤 결합함으로써 울트라 커패시터들(200, 500)을 연결시킬 수 있으므로 조립형 울트라 커패시터 모듈의 구성시 울트라 커패시터의 추가가 용이하여 울트라 커패시터 모듈의 확장성을 극대화시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the ultracapacitors 200 and 500 can be connected by fitting the ultracapacitors 200 and 500 through the protrusions 270a and 270b. Therefore, in the construction of the assembled ultracapacitor module, It is possible to maximize the extensibility of the ultracapacitor module.

상술한 실시예에 있어서는 돌기부(270a, 270b)에 형성된 걸림부재(272a) 또는 걸림홈(272b)을 이용한 끼워 맞춤 결합을 통해 울트라 커패시터들(200, 500)이 결합되는 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서 도 7에 도시된 바와 같이, 돌기부(270a, 270b)는 걸림부재(272a) 또는 걸림홈(272b)가 형성되어 있지 않고, 제1 돌기부(270a)와 타 울트라 커패시터(500)의 제2 돌기부(570b)가 초음파 융착방식 또는 레이저 용접방식을 통해 결합되고, 제2 돌기부(270b)와 타 울트라 커패시터(500)의 제1 돌기부가 초음파 융착방식 또는 레이저 용접방식을 통해 결합됨으로써, 울트라 커패시터(200)와 타 울트라 커패시터(500)가 결합될 수도 있다.Although the ultracapacitors 200 and 500 are coupled through the fitting engagement using the engaging member 272a or the engaging groove 272b formed in the protrusions 270a and 270b in the above embodiment, 7, the protrusions 270a and 270b are not formed with the latching member 272a or the latching groove 272b, and the protrusions 270a and 270b are formed in the same direction as the protrusions 270a and 270b, The second protrusions 270b and the first protrusions of the other ultracapacitor 500 are coupled through the ultrasonic welding method or the laser welding method so that the protrusions 570a and 570b are coupled to each other through the ultrasonic welding method or the laser welding method, (200) and the other ultracapacitor (500) may be combined.

도 2a 및 도 2b에서는 돌기부(270a, 270b)가 Y축 방향으로 연장된 라인 형상인 것으로 도시하였지만, 이제 한정되지 않고 울트라 커패시터(200)를 타 울트라 커패시터(500)로부터 이격시킬 수 있는 것이라면 어떠한 형상으로도 형성될 수 있을 것이다.2A and 2B, the protrusions 270a and 270b are in the shape of a line extending in the Y axis direction. However, the present invention is not limited thereto, and any shape can be used as long as it can separate the ultracapacitor 200 from the other ultracapacitor 500 As shown in FIG.

제1 덮개(250)는 모듈 케이스(240)의 하측에서 모듈 케이스(240)에 결합되어 울트라 커패시터(200) 내부의 전해액 또는 모듈 케이스(240) 내부의 전해액이 외부로 유출되는 것을 방지한다.The first cover 250 is coupled to the module case 240 on the lower side of the module case 240 to prevent the electrolyte inside the ultracapacitor 200 or the electrolyte inside the module case 240 from flowing out.

제2 덮개(260)는 모듈 케이스(240)의 상측에서 모듈 케이스(240)에 결합되어 울트라 커패시터(200) 내부의 전해액 또는 모듈 케이스(240) 내부의 전해액이 외부로 유출되는 것을 방지한다.The second lid 260 is coupled to the module case 240 on the upper side of the module case 240 to prevent the electrolytic solution in the ultracapacitor 200 or the electrolyte in the module case 240 from flowing out.

상술한 제1 덮개(250) 및 제2 덮개(260)는 초음파 융착 방식을 통해 모듈 케이스(250)에 결합될 수 있다.The first lid 250 and the second lid 260 may be coupled to the module case 250 through an ultrasonic welding method.

한편, 도시하지는 않았지만, 제2 덮개(250)에는 울트라 커패시터(200) 내부의 압력을 외부로 인출하기 위한 벤트홀(Vent Hole)이 형성될 수 있다. 이러한 벤트홀에 울트라 커패시터(200) 내부의 압력을 조절하기 위한 압력 조절 수단(예컨대, 벤트 밸브, 미도시)가 삽입되어 울트라 커패시터(200) 내부의 압력이 조절된다.Meanwhile, although not shown, a vent hole may be formed in the second lid 250 to draw out the pressure inside the ultracapacitor 200 to the outside. A pressure adjusting means (for example, a vent valve, not shown) for adjusting the pressure inside the ultracapacitor 200 is inserted into the vent hole to adjust the pressure inside the ultracapacitor 200.

도 2a 및 도 2b에 도시된 울트라 커패시터(200)에서, 제1 전극단자(220)는 제1 연장부재(220b)를 포함하고 제2 전극단자(230)는 제2 연장부재(220c)를 포함하는 것으로 설명하였다. 하지만, 변형된 실시예에 있어서, 제1 전극단자(220)는 제1 연장부재(220b)를 포함하지 않고 제2 전극단자(230)는 제2 연장부재(230b)를 포함하지 않을 수 있다.In the ultracapacitor 200 shown in FIGS. 2A and 2B, the first electrode terminal 220 includes the first extension member 220b and the second electrode terminal 230 includes the second extension member 220c. . However, in a modified embodiment, the first electrode terminal 220 may not include the first extension member 220b, and the second electrode terminal 230 may not include the second extension member 230b.

이하, 이러한 변형된 실시예에 따른 울트라 커패시터(200)의 구성을 도 2c 및 도 2d를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the configuration of the ultracapacitor 200 according to this modified embodiment will be described with reference to FIGS. 2C and 2D.

도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립형 울트라 커패시터 모듈을 구성하는 울트라 커패시터의 구성을 보여주는 도면이고, 도 2d는 도 2c에 도시된 울트라 커패시터의 분해 사시도이다.FIG. 2C is a view showing a configuration of an ultracapacitor constituting an assembled ultracapacitor module according to another embodiment of the present invention, and FIG. 2D is an exploded perspective view of the ultracapacitor shown in FIG. 2C.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 도 2a 및 도 2b에 도시된 울트라 커패시터와 상이한 구성에 대하서만 기재하기로 한다.Hereinafter, for convenience of description, description will be made only for configurations different from those of the ultracapacitors shown in Figs. 2A and 2B.

제1 전극단자(220)는 제1 전극 플레이트(220a) 및 제1 연결부재(220c)를 포함한다.The first electrode terminal 220 includes a first electrode plate 220a and a first connection member 220c.

제1 전극 플레이트(220a)는 상기 베어셀(210)의 하측에서 상기 제1 전극(310)에 전기적으로 연결된다. 보다 구체적으로, 제1 전극 플레이트(220s)는 상기 베어실(210)의 제1 전극 리드부(314)에 전기적으로 연결된다. 이러한 실시예에 따르는 경우, 제1 전극 플레이트(220a)는 제1 전극 리드부(314)에 레이저 또는 초음파 용접을 통해 면접촉 되도록 결합된다. 이때, 제1 전극 리드부(314)와 제1 전극 플레이트(220a)간의 결합력을 높이기 위해 제1 전극 플레이트(220a)는 제1 전극 리드부(314)와 동일한 재료(예컨대, 알루미늄)로 형성될 수 있다.The first electrode plate 220a is electrically connected to the first electrode 310 on the lower side of the bare cell 210. More specifically, the first electrode plate 220s is electrically connected to the first electrode lead portion 314 of the bare chamber 210. According to this embodiment, the first electrode plate 220a is coupled to the first electrode lead portion 314 by laser or ultrasonic welding. The first electrode plate 220a may be formed of the same material as the first electrode lead portion 314 (for example, aluminum) to increase the coupling force between the first electrode lead portion 314 and the first electrode plate 220a .

일 실시예에 있어서, 제1 전극 플레이트(220a)는 베어셀(210)이 타원형으로 권취되는 경우 타원형으로 형성될 수 있다. In one embodiment, the first electrode plate 220a may be formed in an elliptical shape when the bare cell 210 is wound in an elliptical shape.

제1 연결부재(220c)는 제1 전극 플레이트(220a)의 테두리 면에서 제1 전극 플레이트(220a)와 수직인 방향(-Z방향)으로 연장되어 형성된다. 구체적으로, 제1 연결부재(220c)는 제1 덮개(250)의 일변을 따라 제1 덮개(250)의 외부로 돌출될 수 있도록 제1 전극 플레이트(220a)의 테두리 면에서 연장되어 형성된다.The first connection member 220c is formed to extend in the direction perpendicular to the first electrode plate 220a (-Z direction) on the edge surface of the first electrode plate 220a. Specifically, the first connection member 220c extends from the edge of the first electrode plate 220a so as to protrude out of the first cover 250 along one side of the first cover 250.

이러한 실시예에 따르는 경우, 제1 전극단자(220)를 외부와 절연시키기 위해 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 울트라 커패시터(200)는 제1 절연부재(280)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 절연부재(280)는 제1 전극 플레이트(220a)의 테두리 면 중에서 제1 연결부재(220c)가 연결되어 있는 영역(222)을 제외한 테두리 면을 감싸는 형상으로 형성될 수 있다.According to this embodiment, the ultracapacitor 200 may further include a first insulating member 280, as shown in Figs. 2C and 2D to insulate the first electrode terminal 220 from the outside . In one embodiment, the first insulating member 280 is formed in a shape that surrounds the rim surface except for the region 222 to which the first connecting member 220c is connected, out of the rim surfaces of the first electrode plate 220a .

제2 전극단자(230)는 제2 전극 플레이트(230a) 및 제2 연결부재(230c)를 포함한다.The second electrode terminal 230 includes a second electrode plate 230a and a second connection member 230c.

제2 전극 플레이트(230a)는 상기 베어셀(210)의 타단에서 상기 제2 전극(320)에 전기적으로 연결된다. 보다 구체적으로, 제2 전극 플레이트(230s)는 상기 베어실(210)의 제2 전극 리드부(324)에 전기적으로 연결된다. 이러한 실시예에 따르는 경우, 제2 전극 플레이트(230a)는 제2 전극 리드부(324)에 레이저 또는 초음파 용접을 통해 면접촉 되도록 결합된다. 이때, 제2 전극 리드부(324)와 제2 전극 플레이트(230a)간의 결합력을 높이기 위해 제2 전극 플레이트(230a)는 제2 전극 리드부(324)와 동일한 재료(예컨대, 알루미늄)로 형성될 수 있다.The second electrode plate 230a is electrically connected to the second electrode 320 at the other end of the bare cell 210. [ More specifically, the second electrode plate 230s is electrically connected to the second electrode lead portion 324 of the bare chamber 210. According to this embodiment, the second electrode plate 230a is coupled to the second electrode lead portion 324 so as to be in surface contact through laser or ultrasonic welding. The second electrode plate 230a may be formed of the same material (for example, aluminum) as the second electrode lead portion 324 in order to increase the coupling force between the second electrode lead portion 324 and the second electrode plate 230a .

일 실시예에 있어서, 제2 전극 플레이트(230a)는 베어셀(210)이 타원형으로 권취되는 경우 타원형으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the second electrode plate 230a may be elliptical when the bare cell 210 is wound in an elliptical shape.

제2 연결부재(230c)는 제2 전극 플레이트(230a)의 테두리 면에서 제2 전극 플레이트(230a)와 수직인 방향(Z방향)으로 연장되어 형성된다. 구체적으로, 제2 연결부재(230c)는 제2 덮개(260)의 일변을 따라 제2 덮개(260)의 외부로 돌출될 수 있도록 제2 전극 플레이트(230a)의 테두리 면에서 연장되어 형성된다.The second connection member 230c is formed to extend in the direction perpendicular to the second electrode plate 230a (Z direction) on the edge surface of the second electrode plate 230a. Specifically, the second connection member 230c extends from the edge of the second electrode plate 230a so as to protrude out of the second lid 260 along one side of the second lid 260. As shown in FIG.

이러한 실시예에 따르는 경우, 제2 전극단자(230)를 외부와 절연시키기 위해 도 2c에 도시된 바와 같이, 울트라 커패시터(200)는 제2 절연부재(290)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 절연부재(290)는 제2 전극 플레이트(230a)의 테두리 면 중에서 제2 연결부재(230c)가 연결되어 있는 영역(232)을 제외한 테두리 면을 감싸는 형상으로 형성될 수 있다.According to this embodiment, as shown in FIG. 2C, the ultracapacitor 200 may further include a second insulating member 290 to insulate the second electrode terminal 230 from the outside. The second insulating member 290 may be formed in a shape that wraps around the rim surface except the region 232 to which the second connecting member 230c is connected among the rim surfaces of the second electrode plate 230a .

이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 조립형 울트라 커패시터 모듈에서 울트라 커패시트들 간의 연결방법에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method of connecting the ultra-capacitors in the assembled ultracapacitor module according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 8 and 9. FIG.

도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 6셀 타입의 조립형 울트라 커패시터 모듈의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 9a 및 도 9b는 도 8에 도시된 조립형 울트라 커패시터 모듈의 단면도이다.FIG. 8 is a perspective view illustrating a configuration of a six-cell type built-in ultracapacitor module according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 9A and 9B are cross-sectional views of the assembled ultracapacitor module shown in FIG.

도 8 및 도 9에서는 설명의 편의를 위해 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 울트라 커패시터들 간의 연결을 도시한 것으로서, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 울트라 커패시터들도 도 8 및 도 9에 도시된 것과 동일한 동일한 방법으로 연결될 수 있다.8 and 9 illustrate connections between ultracapacitors having a structure as shown in FIGS. 2A and 2B for the sake of convenience. In FIGS. 8 and 9, ultracapacitors having a structure as shown in FIG. 2C and FIG. Can also be connected in the same way as shown in Figs. 8 and 9.

도 8에 도시된 바와 같이, 6셀 타입의 조립형 울트라 커패시터 모듈(800)은 서로 전기적으로 연결된 6개의 울트라 커패시터들로 구성되는 것으로서, 제1 내지 제6 울트라 커패시터(1000~1500)를 포함한다.As shown in FIG. 8, the six-cell type assembled ultracapacitor module 800 includes six ultracapacitors electrically connected to each other, and includes first through sixth ultracapacitors 1000 through 1500 .

이때, 6개의 울트라 커패시터들(1000~1500)을 서로 직렬로 연결시키기 위해, 제1 울트라 커패시터(1000), 제3 울트라 커패시터(1200), 및 제5 울트라 커패시터(1400)들은 제1 덮개(1050, 1250, 1450)가 하측(-Z방향)으로 향하고 제2 덮개(1060, 1260, 1460)가 상측(Z방향)으로 향하도록 배치되고, 제2 울트라 커패시터(1100), 제4 울트라 커패시터(1300), 및 제6 울트라 커패시터(1500)들은 제1 덮개(1150, 1350, 1550)가 상측(Z방향)으로 향하고, 제2 덮개(1160, 1360, 1560)가 하측(-Z방향)으로 향하도록 배치된다.The first ultracapacitor 1000, the third ultracapacitor 1200, and the fifth ultracapacitor 1400 are connected to the first lid 1050 (first lid 1050) so as to connect the six ultracapacitors 1000 through 1500 in series with each other. 1250 and 1450 are directed to the lower side (-Z direction) and the second lid 1060, 1260 and 1460 are arranged to face the upper side (Z direction), and the second ultracapacitor 1100, the fourth ultracapacitor 1300 And sixth ultracapacitors 1500 are arranged such that the first lid 1150,1350 and 1550 faces upward (Z direction) and the second lid 1160,1360 and 1560 faces downward (-Z direction) .

먼저, 제1 울트라 커패시터(1000)의 제1 전극단자(1020)는 외부 부하의 전극단자(미도시)에 연결되고, 제1 울트라 커패시터(1000)의 제2 전극단자(1030)와 제1 울트라 커패시터(1000)에 이웃하는 제2 울트라 커패시터(1100)의 제1 전극단자(1120)가 볼팅 결합된다.The first electrode terminal 1020 of the first ultracapacitor 1000 is connected to an electrode terminal (not shown) of an external load, and the second electrode terminal 1030 of the first ultracapacitor 1000 and the first electrode terminal 1030 of the first ultra- The first electrode terminal 1120 of the second ultracapacitor 1100 adjacent to the capacitor 1000 is bolted.

이때, 제1 울트라 커패시터(1000)의 제1 측면에 형성된 돌기부(1070a, 1070b)들이 제2 울트라 커패시터(1100)의 제2 측면에 형성된 돌기부(1180a, 1180b)들과 도 9a에 도시된 바와 같이 끼워 맞춤 결합되거나 도 9b에 도시된 바와 같이 초음파 융착 또는 레이저 결합된다.At this time, the protrusions 1070a and 1070b formed on the first side of the first ultracapacitor 1000 are connected to protrusions 1180a and 1180b formed on the second side of the second ultracapacitor 1100, Or they are ultrasonically welded or laser bonded as shown in Figure 9b.

제2 울트라 커패시터(1100)의 제2 전극단자(1130)와 제2 울트라 커패시터(1100)에 이웃하는 제3 울트라 커패시터(1200)의 제1 전극단자(1220)가 볼팅 결합된다. 이때, 제2 울트라 커패시터(1100)의 제1 측면에 형성된 돌기부(1170a, 1170b)들이 제3 울트라 커패시터(1200)의 제2 측면에 형성된 돌기부(1280a, 1280b)들과 도 9a에 도시된 바와 같이 끼워 맞춤 결합되거나 도 9b에 도시된 바와 같이 초음파 융착 또는 레이저 결합된다. The second electrode terminal 1130 of the second ultracapacitor 1100 and the first electrode terminal 1220 of the third ultracapacitor 1200 adjacent to the second ultracapacitor 1100 are bolted together. At this time, the protrusions 1170a and 1170b formed on the first side of the second ultra-capacitor 1100 are connected to the protrusions 1280a and 1280b formed on the second side of the third ultra-capacitor 1200, Or they are ultrasonically welded or laser bonded as shown in Figure 9b.

제3 울트라 커패시터(1200)의 제2 전극단자(1230)와 제3 울트라 커패시터에 이웃하는 제4 울트라 커패시터(1300)의 제1 전극단자(1320)가 볼팅 결합된다. 이때, 제3 울트라 커패시터(1200)의 제1 측면에 형성된 돌기부(1270a, 1270b)들이 제4 울트라 커패시터(1300)의 제2 측면에 형성된 돌기부(1380a, 1380b)들과 도 9a에 도시된 바와 같이 끼워 맞춤 결합되거나 도 9b에 도시된 바와 같이 초음파 융착 또는 레이저 결합된다.The second electrode terminal 1230 of the third ultracapacitor 1200 and the first electrode terminal 1320 of the fourth ultracapacitor 1300 adjacent to the third ultracapacitor are bolted together. At this time, the protrusions 1270a and 1270b formed on the first side of the third ultracapacitor 1200 are separated from the protrusions 1380a and 1380b formed on the second side of the fourth ultracapacitor 1300, Or they are ultrasonically welded or laser bonded as shown in Figure 9b.

제4 울트라 커패시터(1300)의 제2 전극단자(1330)와 제4 울트라 커패시터(1300)에 이웃하는 제5 울트라 커패시터(1400)의 제1 전극단자(1420)가 볼팅 결합된다. 이때, 제4 울트라 커패시터(1300)의 제1 측면에 형성된 돌기부(1370a, 1370b)들이 제5 울트라 커패시터(1400)의 제2 측면에 형성된 돌기부(1480a, 1480b)들과 도 9a에 도시된 바와 같이 끼워 맞춤 결합되거나 도 9b에 도시된 바와 같이 초음파 융착 또는 레이저 결합된다.The second electrode terminal 1330 of the fourth ultracapacitor 1300 and the first electrode terminal 1420 of the fifth ultracapacitor 1400 adjacent to the fourth ultracapacitor 1300 are bolted together. At this time, the protrusions 1370a and 1370b formed on the first side of the fourth ultracapacitor 1300 are separated from the protrusions 1480a and 1480b formed on the second side of the fifth ultracapacitor 1400, Or they are ultrasonically welded or laser bonded as shown in Figure 9b.

제5 울트라 커패시터(1400)의 제2 전극단자(1430)와 제5 울트라 커패시터에 이웃하는 제6 울트라 커패시터(1500)의 제1 전극단자(1520)가 볼팅 결합된다. 이때, 제5 울트라 커패시터(1400)의 제1 측면에 형성된 돌기부(1470a, 1470b)들이 제6 울트라 커패시터(1500)의 제2 측면에 형성된 돌기부(1580a, 1580b)들과 도 9a에 도시된 바와 같이 끼워 맞춤 결합되거나 도 9b에 도시된 바와 같이 초음파 융착 또는 레이저 결합된다.The second electrode terminal 1430 of the fifth ultracapacitor 1400 and the first electrode terminal 1520 of the sixth ultracapacitor 1500 adjacent to the fifth ultracapacitor are bolted together. At this time, the protrusions 1470a and 1470b formed on the first side of the fifth ultracapacitor 1400 protrude from the protrusions 1580a and 1580b formed on the second side of the sixth ultracapacitor 1500, Or they are ultrasonically welded or laser bonded as shown in Figure 9b.

제6 울트라 커패시터(1500)의 제2 전극단자(1530)는 상기 외부 부하의 반대전극 단자에 연결된다.The second electrode terminal 1530 of the sixth ultracapacitor 1500 is connected to the opposite electrode terminal of the external load.

도 8 및 도 9에서는 조립형 울트라 커패시터 모듈(800)이 6개의 울트라 커패시터들(1000 내지 1500)로 구성되는 것으로 설명하였다. 하지만, 이는 하나의 예에 불과할 뿐 조립형 울트라 커패시터 모듈은 어플리케이션에서 요구되는 전압에 따라 다양한 개수의 울트라 커패시터를 이용하여 구성될 수 있다.In FIGS. 8 and 9, the assembled ultracapacitor module 800 is described as being composed of six ultracapacitors 1000 to 1500. However, this is only one example, and the assembled ultracapacitor module can be configured using various numbers of ultracapacitors according to the voltage required in the application.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

200: 울트라 커패시터 210: 베어셀
220: 제1 전극단자 230: 제2 전극단자
240: 모듈 케이스 250: 제1 덮개
260: 제2 덮개 270a: 제1 돌기부
270b: 제2 돌기부200: ultracapacitor 210: bare cell
220: first electrode terminal 230: second electrode terminal
240: Module case 250: First cover
260: second cover 270a: first protrusion
270b: second protrusion

Claims (17)

하나 이상의 울트라 커패시터를 포함하고,
상기 울트라 커패시터는,
제1 전극, 상기 제1 전극과 반대되는 극성을 갖는 제2 전극, 및 분리막이 권취되어 구성되고, 전해액이 함침되어 있는 베어셀;
상기 베어셀의 일단에서 상기 제1 전극에 결합된 제1 전극 플레이트, 상기 제1 전극 플레이트의 일변에서 상기 제1 전극 플레이트와 수평인 방향으로 연장된 제1 연장부재, 및 상기 제1 연장부재의 일변에서 상기 제1 전극 플레이트와 수직한 방향으로 연장된 제1 전극단자; 및
상기 베어셀의 타단에서 상기 제2 전극에 결합된 제2 전극 플레이트, 상기 제2 전극 플레이트의 일변에서 상기 제2 전극 플레이트와 수평인 방향으로 연장된 제2 연장부재, 및 상기 제2 연장부재의 일변에서 상기 제2 전극 플레이트와 수직한 방향으로 연장된 제2 연결부재를 갖는 제2 전극단자를 포함하며,
상기 제1 연결부재는 상기 베어셀의 일단 외부로 돌출되게 상기 제1 전극 플레이트에 연결되고, 상기 제2 연결부재는 상기 베어셀의 타단 외부로 돌출되게 상기 제2 전극 플레이트에 연결되는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈.At least one ultracapacitor,
The ultra-
A bare cell having a first electrode, a second electrode having a polarity opposite to that of the first electrode, and a separator being wound therearound and impregnated with an electrolyte;
A first electrode plate coupled to the first electrode at one end of the bare cell, a first extending member extending in a direction parallel to the first electrode plate at one side of the first electrode plate, A first electrode terminal extending in a direction perpendicular to the first electrode plate at one side; And
A second electrode plate coupled to the second electrode at the other end of the bare cell, a second extending member extending in a direction parallel to the second electrode plate at one side of the second electrode plate, And a second electrode terminal having a second connecting member extending in a direction perpendicular to the second electrode plate at one side,
The first connection member is connected to the first electrode plate so as to protrude out of one end of the bare cell and the second connection member is connected to the second electrode plate so as to protrude to the outside of the other end of the bare cell. A built-in ultracapacitor module. 제1항에 있어서,
상기 제1 전극 플레이트, 상기 제1 연장부재, 및 상기 제1 연결부재는 일체형으로 형성되고,
상기 제2 전극 플레이트, 상기 제2 연장부재, 및 상기 제2 연결부재는 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈.The method according to claim 1,
The first electrode plate, the first extending member, and the first connecting member are integrally formed,
Wherein the second electrode plate, the second extension member, and the second connection member are integrally formed. 제1항에 있어서,
상기 제1 전극 플레이트는 상기 제1 전극에 면접촉 되도록 상기 제1 전극과 결합되고,
상기 제2 전극 플레이트는 상기 제2 전극에 면접촉 되도록 상기 제2 전극과 결합되는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the first electrode plate is coupled to the first electrode so as to be in surface contact with the first electrode,
And the second electrode plate is coupled to the second electrode so as to be in surface contact with the second electrode. 제1항에 있어서,
상기 제1 전극, 상기 제2 전극, 및 상기 분리막은 타원형으로 권취되어 있고,
상기 제1 전극 플레이트 및 상기 제2 전극 플레이트는 타원형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the first electrode, the second electrode, and the separator are wound in an elliptical shape,
Wherein the first electrode plate and the second electrode plate are formed in an elliptical shape. 제1항에 있어서,
상기 울트라 커패시터는,
상기 베어셀을 수용하는 모듈 케이스;
상기 전해액의 밀봉을 위해 상기 각 모듈 케이스의 일단에 결합되는 제1 덮개; 및
상기 전해액의 밀봉을 위해 상기 모듈 케이스의 타단에 결합되는 제2 덮개를 더 포함하고,
상기 제1 연결부재는 상기 제1 덮개의 일변을 따라 상기 제1 덮개의 외부로 돌출되고,
상기 제2 연결부재는 상기 제2 덮개의 일변을 따라 상기 제2 덮개의 외부로 돌출되는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈. The method according to claim 1,
The ultra-
A module case accommodating the bare cell;
A first cover coupled to one end of each module case for sealing the electrolyte; And
And a second lid coupled to the other end of the module case for sealing the electrolyte,
Wherein the first connecting member protrudes outside the first cover along one side of the first cover,
And the second connecting member protrudes outside the second cover along one side of the second cover. 제5항에 있어서,
상기 울트라 커패시터는,
상기 모듈 케이스의 측면에 형성된 하나 이상의 돌기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈.6. The method of claim 5,
The ultra-
Further comprising one or more protrusions formed on a side surface of the module case. 제6항에 있어서,
상기 모듈 케이스는 제1 측면 및 제2 측면을 갖는 타원기둥 형상으로 형성되고,
상기 모듈 케이스의 제1 측면 및 제2 측면에 상기 하나 이상의 돌기부가 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈.The method according to claim 6,
Wherein the module case is formed in an elliptical column shape having a first side face and a second side face,
And one or more protrusions are formed on the first side surface and the second side surface of the module case, respectively. 제6항에 있어서,
상기 하나 이상의 울트라 커패시터는,
상기 제1 덮개가 하측으로 향하고 상기 제2 덮개가 상측으로 향하도록 배치된 제1 울트라 커패시터; 및
상기 제1 덮개가 상측으로 향하고 상기 제2 덮개가 하측으로 향하도록 배치된 제2 울트라 커패시터를 포함하고,
상기 제1 울트라 커패시터의 제1 전극단자와 상기 제2 울트라 커패시터의 제2 전극단자가 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈.The method according to claim 6,
Wherein the at least one ultracapacitor comprises:
A first ultracapacitor having the first cover facing downward and the second cover facing upward; And
And a second ultracapacitor having the first cover facing upward and the second cover facing downward,
Wherein the first electrode terminal of the first ultracapacitor and the second electrode terminal of the second ultracapacitor are electrically connected to each other. 제8항에 있어서,
상기 돌기부는,
상기 제1 측면 및 제2 측면의 일단에 각각 배치되고, 걸림부재를 포함하는 제1 돌기부; 및
상기 제1 측면 및 제2 측면의 타단에 각각 배치되고, 걸림홈을 포함하는 제2 돌기부를 포함하고,
상기 제1 울트라 커패시터의 제1 측면에 배치된 제1 돌기부의 걸림부재는 상기 제2 울트라 커패시터의 제2 측면에 배치된 제2 돌기부의 걸림홈에 삽입되고,
상기 제1 울트라 커패시터의 제1 측면에 배치된 상기 제2 돌기부의 걸림홈에는 상기 제2 울트라 커패시터의 제2 측면에 배치된 제1 돌기부의 걸림부재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈. 9. The method of claim 8,
The protruding portion
A first protrusion disposed at one end of each of the first side surface and the second side surface, the protrusion including an engaging member; And
And a second protrusion disposed at the other end of the first side surface and the second side surface, respectively, and including a latching groove,
The latching member of the first protrusion disposed on the first side of the first ultra-capacitor is inserted into the latching groove of the second protrusion disposed on the second side of the second ultra-capacitor,
And an engaging member of a first protrusion disposed on a second side surface of the second ultra capacitor is inserted into an engaging groove of the second protrusion disposed on the first side of the first ultra capacitor. . 제8항에 있어서,
상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재에는 하나 이상의 체결공이 형성되어 있고,
상기 제1 울트라 커패시터의 제1 연결부재 및 상기 제2 울트라 커패시터의 제2 연결부재는, 상기 제1 울트라 커패시터의 제1 연결부재에 형성된 하나 이상의 체결공 및 상기 제2 울트라 커패시터의 제2 연결부재에 형성된 하나 이상의 체결공을 통해 볼팅 체결되는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈.9. The method of claim 8,
Wherein at least one fastening hole is formed in the first connection member and the second connection member,
Wherein the first connection member of the first ultra capacitor and the second connection member of the second ultra capacitor have at least one fastening hole formed in the first connection member of the first ultra capacitor and a second connection member of the second ultra capacitor, Is bolted through one or more fastening holes formed in the mounting substrate. 제5항에 있어서,
상기 제1 덮개 및 상기 제2 덮개는 상기 모듈 케이스와 초음파 융착 방식을 통해 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈.6. The method of claim 5,
Wherein the first cover and the second cover are coupled to the module case through an ultrasonic welding method. 하나 이상의 울트라 커패시터를 포함하고,
상기 울트라 커패시터는,
제1 전극, 상기 제1 전극과 반대되는 극성을 갖는 제2 전극, 및 분리막이 권취되어 구성되고, 전해액이 함침되어 있는 베어셀;
상기 베어셀의 일단에서 상기 제1 전극에 결합된 제1 전극 플레이트 및 상기 제1 전극 플레이트와 수직한 방향으로 상기 제1 전극 플레이트에 연결된 제1 연결부재를 갖는 제1 전극단자; 및
상기 베어셀의 타단에서 상기 제2 전극에 결합된 제2 전극 플레이트 및 상기 제2 전극 플레이트와 수직한 방향으로 상기 제2 전극 플레이트에 연결된 제2 연결부재를 갖는 제2 전극단자를 포함하며,
상기 제1 연결부재는 상기 베어셀의 일단 외부로 돌출되게 상기 제1 전극 플레이트에 연결되고, 상기 제2 연결부재는 상기 베어셀의 타단 외부로 돌출되게 상기 제2 전극 플레이트에 연결되는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈.At least one ultracapacitor,
The ultra-
A bare cell having a first electrode, a second electrode having a polarity opposite to that of the first electrode, and a separator being wound therearound and impregnated with an electrolyte;
A first electrode terminal having a first electrode plate coupled to the first electrode at one end of the bare cell and a first connection member connected to the first electrode plate in a direction perpendicular to the first electrode plate; And
And a second electrode terminal having a second electrode plate coupled to the second electrode at the other end of the bare cell and a second connection member connected to the second electrode plate in a direction perpendicular to the second electrode plate,
The first connection member is connected to the first electrode plate so as to protrude out of one end of the bare cell and the second connection member is connected to the second electrode plate so as to protrude to the outside of the other end of the bare cell. A built-in ultracapacitor module. 제12항에 있어서,
상기 울트라 커패시터는,
제1 전극 플레이트의 테두리 면 중 상기 제1 연결부재가 연결된 영역을 제외한 테두리 면을 감싸도록 형성된 제1 절연부재; 및
상기 제2 전극 플레이트의 테두리 면 중 상기 제2 연결부재가 연결된 영역을 제외한 테두리 면을 감싸도록 형성된 제2 절연부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈.13. The method of claim 12,
The ultra-
A first insulation member formed to surround a rim surface of the rim surface of the first electrode plate except an area where the first connection member is connected; And
Further comprising: a second insulation member formed to surround an edge surface of the second electrode plate except the region where the second connection member is connected. 제12항에 있어서,
상기 울트라 커패시터는,
상기 베어셀을 수용하는 모듈 케이스;
상기 전해액의 밀봉을 위해 상기 각 모듈 케이스의 일단에 결합되는 제1 덮개; 및
상기 전해액의 밀봉을 위해 상기 모듈 케이스의 타단에 결합되는 제2 덮개를 더 포함하고,
상기 제1 연결부재는 상기 제1 덮개의 일변을 따라 상기 제1 덮개의 외부로 돌출되고,
상기 제2 연결부재는 상기 제2 덮개의 일변을 따라 상기 제2 덮개의 외부로 돌출되는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈. 13. The method of claim 12,
The ultra-
A module case accommodating the bare cell;
A first cover coupled to one end of each module case for sealing the electrolyte; And
And a second lid coupled to the other end of the module case for sealing the electrolyte,
Wherein the first connecting member protrudes outside the first cover along one side of the first cover,
And the second connecting member protrudes outside the second cover along one side of the second cover. 제14항에 있어서,
상기 울트라 커패시터는,
상기 모듈 케이스의 측면에 형성된 하나 이상의 돌기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈.15. The method of claim 14,
The ultra-
Further comprising one or more protrusions formed on a side surface of the module case. 제15항에 있어서,
상기 돌기부는,
상기 모듈 케이스의 제1 측면 및 제2 측면의 일단에 각각 배치되고, 걸림부재를 포함하는 제1 돌기부; 및
상기 제1 측면 및 제2 측면의 타단에 각각 배치되고, 걸림홈을 포함하는 제2 돌기부를 포함하고,
제1 울트라 커패시터의 제1 측면에 배치된 제1 돌기부의 걸림부재는 상기 제1 울트라 커패시터에 인접한 제2 울트라 커패시터의 제2 측면에 배치된 제2 돌기부의 걸림홈에 삽입되고,
상기 제1 울트라 커패시터의 제1 측면에 배치된 상기 제2 돌기부의 걸림홈에는 상기 제2 울트라 커패시터의 제2 측면에 배치된 제1 돌기부의 걸림부재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈. 16. The method of claim 15,
The protruding portion
A first protrusion disposed on one side of the first side surface and the second side surface of the module case, respectively, and including a latching member; And
And a second protrusion disposed at the other end of the first side surface and the second side surface, respectively, and including a latching groove,
The latching member of the first protrusion disposed on the first side of the first ultracapacitor is inserted into the latching groove of the second protrusion disposed on the second side of the second ultra capacitor adjacent to the first ultracapacitor,
And an engaging member of a first protrusion disposed on a second side surface of the second ultra capacitor is inserted into an engaging groove of the second protrusion disposed on the first side of the first ultra capacitor. . 제12항에 있어서,
상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재에는 하나 이상의 체결공이 형성되어 있고,
제1 울트라 커패시터의 제1 연결부재 및 상기 제1 울트라 커패시터에 인접한 제2 울트라 커패시터의 제2 연결부재는, 상기 제1 울트라 커패시터의 제1 연결부재에 형성된 하나 이상의 체결공 및 상기 제2 울트라 커패시터의 제2 연결부재에 형성된 하나 이상의 체결공을 통해 볼팅 체결되는 것을 특징으로 하는 조립형 울트라 커패시터 모듈.13. The method of claim 12,
Wherein at least one fastening hole is formed in the first connection member and the second connection member,
The first connecting member of the first ultra capacitor and the second connecting member of the second ultracapacitor adjacent to the first ultracapacitor are connected to one or more fastening holes formed in the first connecting member of the first ultracapacitor and the second connecting member of the second ultracapacitor, Is bolted through one or more fastening holes formed in a second connecting member of the first connecting member.
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