KR20160150228A - 울트라 커패시터 모듈 및 울트라 커패시터 모듈용 부스바 - Google Patents

울트라 커패시터 모듈 및 울트라 커패시터 모듈용 부스바 Download PDF

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Abstract

접촉 저항의 감소를 통해 발열을 최소화시킬 수 있는 본 발명의 일 측면에 따른 울트라 커패시터 모듈은, 제1 전극면(312) 및 제2 전극면(314)을 갖는 복수개의 베어셀(310); 및 상기 복수개의 베어셀(310)들 중 인접하게 배치된 제1 베어셀(310a) 및 제2 베어셀(310b)을 전기적으로 연결하는 제1 부스바(320)를 포함하고, 상기 제1 부스바(320)는, 상기 제1 베어셀(310a)의 제1 전극면(312a)에 접속되는 제1 전극 접속부재(322), 상기 제2 베어셀(310b)의 제2 전극면(314b)에 접속되는 제2 전극 접속부재(324), 및 상기 제1 전극 접속부재(322)와 상기 제2 전극 접속부재(324)에 각각 연결되도록 상기 제1 전극 접속부재(322) 및 상기 제2 전극 접속부재(324)와 일체로 형성된 제1 연결부재(326)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

울트라 커패시터 모듈 및 울트라 커패시터 모듈용 부스바{Ultra Capacitor Module and Bus-Bar for Ultra Capacitor Module}
본 발명은 울트라 커패시터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 전기적으로 연결된 복수개의 울트라 커패시터들로 구성된 울트라 커패시터 모듈에 관한 것이다.
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.
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.
일반적인 울트라 커패시터는 활성탄소(Activated Carbon)가 코팅된 알루미늄 집전체와 분리막(Separator)이 원형으로 권취되어 알루미늄 케이스 내에 내장된 형태로 구성된다.
도 1에 일반적인 울트라 커패시터의 구성이 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 울트라 커패시터(100)는 원통형의 케이스(102), 상기 케이스(102) 내에 배치되며 양극(112), 음극(114), 및 분리막(미도시)이 권취되어 구성된 베어셀(110), 상기 베어셀(110)의 양극(112)에 연결된 제1 내부 터미널(122), 상기 베어셀(110)의 음극(114)에 연결된 제2 내부 터미널(124), 상기 제1 내부 터미널(122)에 연결되며 돌출부를 갖는 제1 외부 터미널(132), 및 상기 제2 내부 터미널(124)에 연결되며 돌출부를 갖는 제2 외부 터미널(134)를 포함한다.
이러한 울트라 커패시터 하나의 전압은 3V이하에 불과하므로 울트라 커패시터를 고전압 어플리케이션에 이용하고자 하는 경우, 다수개의 울트라 커패시터를 직렬로 연결하여 구성한 울트라 커패시터 모듈이 이용된다.
도 2는 도 1에 도시된 울트라 커패시터들로 구성된 울트라 커패시터 모듈의 구성이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같은 울트라 커패시터 모듈(140)은 도 1에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 울트라 커패시터(100)들을 서로 전기적으로 연결함에 의해 구성된다.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같은 울트라 커패시터 모듈(140)은 서로 인접한 울트라 커패시터(100a, 100b)들의 제1 외부 터미널(132a) 및 제2 외부 터미널(134b)을 부스바(Busbar)(150) 체결 등과 같은 물리적 접촉을 통해 서로 전기적으로 연결함으로써 구성된다.
즉, 제1 울트라 커패시터(100a)의 양극(112)에 연결된 제1 외부 터미널(132a)과 제1 울트라 커패시터(100a)에 이웃하는 제2 울트라 커패시터(100b)의 음극(114)에 연결된 제2 외부 터미널(134b)이 부스바(150)를 통해 연결됨으로써 울트라 커패시터 모듈(140)이 구성된다.
하지만, 상술한 바와 같은 종래의 울트라 커패시터 모듈의 경우 내부 터미널, 외부 터미널, 및 서로 인접하는 울트라 커패시터들을 연결하기 위한 별도의 부스바 등이 요구되기 때문에 접촉 저항이 증가하게 되고, 울트라 커패시터와 부스바간의 체결이 안정적으로 이루어지지 않을 경우 울트라 커패시터와 부스바간의 접촉저항이 더욱 증가하게 된다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 울트라 커패시터 모듈의 경우, 접촉저항 증가로 인하여 발생되는 열로 인해 발화나 폭발과 같은 사고가 발생할 수 있으며, 울트라 커패시터 모듈 전체의 에너지 효율이 저하된다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 울트라 커패시터 모듈의 경우, 울트라 커패시터들을 직렬로 연결 하기 위해서는 인접한 울트라 커패시터들의 전극 방향이 반대가 되도록 배치해야 하므로 울트라 커패시터의 오배치로 인한 극성 오류가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
이외에도, 상술한 바와 같은 종래의 울트라 커패시터 모듈의 경우, 울트라 커패시터와 부스바간의 체결을 위한 작업이 추가로 요구될 뿐만 아니라, 울트라 커패시터 모듈을 구성하기 위한 케이스와 울트라 커패시터를 구성하기 위한 케이스가 별도로 요구되므로, 제조단가가 상승하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 접촉 저항의 감소를 통해 발열을 최소화시킬 수 있는 울트라 커패시터 모듈 및 울트라 커패시터 모듈용 부스바를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 베어셀의 오배치로 인한 극성 오류를 방지할 수 있는 울트라 커패시터 모듈 및 울트라 커패시터 모듈용 부스바를 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 단일 케이스로 구성된 울트라 커패시터 모듈 및 울트라 커패시터 모듈용 부스바를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 방열 특성이 개선된 울트라 커패시터 모듈 및 울트라 커패시터 모듈용 부스바를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 울트라 커패시터 모듈은, 제1 전극면(312) 및 제2 전극면(314)을 갖는 복수개의 베어셀(310); 및 상기 복수개의 베어셀(310)들 중 인접하게 배치된 제1 베어셀(310a) 및 제2 베어셀(310b)을 전기적으로 연결하는 제1 부스바(320)를 포함하고, 상기 제1 부스바(320)는, 상기 제1 베어셀(310a)의 제1 전극면(312a)에 접속되는 제1 전극 접속부재(322), 상기 제2 베어셀(310b)의 제2 전극면(314b)에 접속되는 제2 전극 접속부재(324), 및 상기 제1 전극 접속부재(322)와 상기 제2 전극 접속부재(324)에 각각 연결되도록 상기 제1 전극 접속부재(322) 및 상기 제2 전극 접속부재(324)와 일체로 형성된 제1 연결부재(326)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 복수개의 베어셀(310)들은, 상기 제1 전극면(312)이 동일한 방향을 향하도록 나란하게 배치된다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 연결부재(326)는, 서로 마주보는 2개의 단변과 서로 마주보는 2개의 장변으로 구성된 평형 사변형 형상이고, 상기 제1 전극 접속부재(322)는 상기 2개의 단변 중 하나의 단변에서 상기 제1 연결부재(326)와 수직한 방향으로 접속되고, 상기 제2 전극 접속부재(324)는 나머지 하나의 단변에서 상기 제1 연결부재(326)와 수직한 방향으로 접속되는 것을 특징으로 한다.
상기 울트라 커패시터 모듈은, 상기 복수개의 베어셀(310)들이 수용되는 복수개의 수용부(352)를 갖는 모듈 케이스(350); 및 상기 모듈 케이스(350)를 밀폐시키는 덮개(360)를 더 포함하고, 상기 제1 연결부재(326)는, 상기 덮개(360)의 상면을 통해 외부로 노출되도록 상기 덮개(360)의 상면에 배치되고, 상기 제1 전극 접속부재(322) 및 상기 제2 전극 접속부재(324)는 상기 덮개(360)의 하면에 배치되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 덮개(360)에는 상기 제1 전극 접속부재(322) 및 상기 제2 전극 접속부재(324)가 관통하는 관통공이 형성되어 있고, 상기 제1 전극 접속부재(322) 및 상기 제2 전극 접속부재(324)는 상기 관통공을 통해 상기 덮개(360)를 관통하여 상기 제1 연결부재(326)와 접속되는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 울트라 커패시터 모듈용 부스바는, 제1 전극면(312) 및 제2 전극면(314)을 갖고, 상기 제1 전극면(312)이 동일한 방향을 향하도록 배치된 제1 베어셀(310a)과 제2 베어셀(310b)을 전기적으로 연결시키는 부스바(320)로서, 상기 부스바(320)는, 상기 제1 베어셀(310a)의 제1 전극면(312a)에 접속되는 제1 전극 접속부재(322); 상기 제2 베어셀(310b)의 제2 전극면(314b)에 접속되는 제2 전극 접속부재(324); 및 상기 제1 전극 접속부재(322) 및 상기 제2 전극 접속부재(324)에 각각 연결되도록 상기 제1 전극 접속부재(322) 및 상기 제2 전극 접속부재(324)와 일체로 형성된 연결부재(326)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 연결부재(326)는 서로 마주보는 2개의 단변과 서로 마주보는 2개의 장변으로 구성된 평형 사변형 형상이고, 상기 제1 전극 접속부재(322)는 상기 2개의 단변 중 하나의 단변에서 상기 연결부재(326)와 수직한 방향으로 접속되고, 상기 제2 전극 접속부재(324)는 나머지 하나의 단변에서 상기 연결부재(326)와 수직한 방향으로 접속되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 울트라 커패시터의 제1 전극면 및 제2 전극면에 직접 접속되는 부스바를 이용하여 인접한 울트라 커패시터들을 전기적으로 연결하기 때문에 기존의 외부 터미널 및 외부 터미널과 부스바간의 체결을 위한 볼트 등의 부품을 생략할 수 있어 부스바 체결로 인한 접촉저항을 감소시킬 수 있고, 접촉저항의 감소를 통해 발열을 최소화시킴과 동시에 울트라 커패시터 모듈 전체의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 울트라 커패시터들을 모두 동일한 방향으로 배치하기 때문에 작업 공정을 간소화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 울트라 커패시터의 오배치로 인한 극성 오류를 미연에 방지할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 울트라 커패시터가 알루미늄 케이스가 제거된 베어셀 상태로 모듈 케이스에 삽입되기 때문에, 기존의 알루미늄 케이스로 인한 울트라 커패시터 모듈의 무게 및 제조 단가를 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 부스바가 모듈 케이스의 외부로 노출되기 때문에 방열 특성을 개선시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 울트라 커패시터의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 일반적인 울트라 커패시터 모듈의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 울트라 커패시터 모듈의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 울트라 커패시터 모듈의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 베어셀의 구성을 보여주는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 부스바의 사시도이다.
도 6b는 2개의 베어셀과 제1 부스바, 제2 부스바, 및 제3 부스바간의 결합을 보여주는 결합 사시도이다.
도 6c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 부스바의 사시도이다.
도 7은 모듈 케이스의 안착부를 보여주는 도면이다.
도 8은 밸런싱 보드와 제1 부스바가 볼팅 체결되어 있는 울트라 커패시터 모듈을 보여주는 사시도이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
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.
"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.
"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.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 울트라 커패시터 모듈용 부스바는 본 발명에 따른 울트라 커패시터 모듈에 포함될 수 있으므로, 본 발명에 따른 울트라 커패시터 모듈의 실시예를 설명하면서 함께 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 울트라 커패시터 모듈의 사시도이고, 도4는 도 3에 도시된 울트라 커패시터 모듈의 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 울트라 커패시터 모듈(300)은 복수개의 베어셀(310), 제1 부스바(320), 제2 부스바(330), 제3 부스바(340), 모듈 케이스(350), 및 덮개(360)를 포함한다. 본 발명에 따른 울트라 커패시터 모듈(300)은 밸런싱 보드(370)를 더 포함할 수 있다.
베어셀(310)은 전극소자라 불리는 것으로서, 제1 전극면(312) 및 제2 전극면(314)을 갖는다. 제1 전극면(312)과 제2 전극면(314)은 서로 반대되는 극성을 갖는다.
베어셀(310)은 모듈 케이스(350)에 직접 삽입됨으로써 울트라 커패시터 모듈(300)을 구성하게 된다. 즉, 본 발명에 따른 울트라 커패시터의 경우, 기존의 울트라 커패시터에서 필수적으로 요구되었던 알루미늄 케이스가 제거된 베어셀(310) 상태로 직접 모듈 케이스(350)에 삽입됨으로써 울트라 커패시터 모듈(300)을 구성하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 베어셀(310)과 울트라 커패시터를 동일한 의미로 사용하기로 한다.
도 3 및 도 4에서는 울트라 커패시터 모듈(300)이 5개의 베어셀(310)들을 포함하는 것으로 도시하였지만, 이는 하나의 예에 불과할 뿐 울트라 커패시터 모듈(300)을 구성하는 베어셀(310)의 개수는 울트라 커패시터 모듈이 적용될 어플리케이션에서 요구되는 전압에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 베어셀(310)들은 모두 동일한 방향으로 배치될 수 있다. 즉, 모든 베어셀(310)들은 제1 전극면(312)이 X방향을 향하고 제2 전극면(314)이 -X방향을 향하도록 배치되거나, 반대로 제1 전극면(312)이 -X방향을 향하고 제2 전극면(314)이 X방향을 향하도록 배치된다.
이와 같이, 본 발명은 모든 베어셀(310)들이 동일한 방향으로 배치되기 때문에, 울트라 커패시터 모듈(300) 구성시 베어셀의(310) 극성이 서로 반대되도록 배치해야 하는 기존의 울트라 커패시터 모듈(300)과 달리 베어셀(310)의 오배치로 인한 극성 오류문제를 미연에 방지할 수 있게 된다. 즉, 작업자가 서로 인접한 베어셀(310)들의 극성이 반대되도록 베어셀(310)들을 배치할 필요가 없어, 베어셀(310)들의 극성오류문제 발생이 원천적으로 차단된다.
이하, 도 5를 참조하여 도 4에 도시된 베어셀(310)의 구성에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어셀의 구성을 보여주는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어셀(310)은 제1 전극(410), 제1 전극(410)과 반대되는 극성을 갖는 제2 전극(420), 및 제1 전극(410)과 제2 전극(420) 사이에 배치되어 제1 전극(410)과 제2 전극(420)을 전기적으로 분리시키는 분리막(Separator, 430)을 포함하고, 베어셀(310)은 제1 전극(410), 제2 전극(420), 및 분리막(430)을 권취함으로써 형성된다.
제1 전극(410)이 양극(+)이면 제2 전극(420)은 음극(-)이 되고, 제1 전극(410)이 음극(-)이면 제2 전극(420)은 양극(+)이 된다.
도 5에서는 설명의 편의를 위해 분리막(430)이 제1 전극(410) 및 제2 전극(420) 사이에만 개재되는 것으로 설명하였지만, 제1 전극(410) 또는 제2 전극(420)이 외부로 노출되지 않도록 하기 위해 제1 전극(410) 및 제2 전극(420)의 외부에도 분리막(430)이 추가로 배치될 수 있다.
즉, 베어셀(410)은 분리막(430)-제1 전극(410)-분리막(430)-제2 전극(420)-분리막(430) 순서로 적층되어 권취되거나, 분리막(430)-제2 전극(420)-분리막(430)-제1 전극(410)-분리막(430) 순서로 적층되어 권취될 수 있다.
제1 전극(410)은 금속재질의 집전체(미도시) 상에 활성탄소(Activated Carbon)를 이용하여 형성된 활성물질층(312)과 그 일측에 연결된 제1 전극 리드부(414)를 포함한다. 이때, 제1 전극 리드부(414)는 도 3에 도시된 바와 같이 집전체에서 활성물질층(412)이 형성되지 않은 영역으로 구성된다.
제2 전극(420)은 금속재질의 집전체(미도시) 상에 활성탄소를 이용하여 형성된 활성물질층(422)과 그 일측에 연결된 제2 전극 리드부(424)를 포함한다. 이때, 제2 전극 리드부(424)는 도 3에 도시된 바와 같이 집전체에서 활성물질층(422)이 형성되지 않은 영역으로 구성된다.
상술한 실시예에 있어서, 제1 전극(410) 및 제2 전극(420)을 구성하는 집전체는 금속 포일(Foil)을 이용하여 구성될 수 있고, 활성물질층(412, 422)은 집전체의 양면에 코팅되어 구성될 수 있다. 활성물질층(412, 422)은 전기에너지가 저장되는 부분이며, 집전체는 활성물질층(412, 422)으로부터 방출되거나 공급되는 전하의 이동통로 역할을 한다.
일 실시예에 있어서, 제1 전극(310) 및 제2 전극(320)은, 제1 전극 리드부(414)가 베어셀(310)의 일단에서 제1 전극면(312)을 형성하고 제2 전극 리드부(424)가 베어셀(310)의 타단에서 제2 전극면(314)을 형성하도록 권취된다.
한편, 베어셀(310)에는 전기 에너지의 충전을 위한 전해액이 함침된다. 이때, 전해액의 함침은 베어셀(310)을 전해액이 채워져 있는 용기 속에 일정시간 침지시킴으로써 수행될 수 있다.
상술한 실시예에 있어서는 전해액이 베어셀(310)에 함침되는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에 있어서는 전해액이 베어셀(310)의 제1 전극(410) 및 제2 전극(420)에 직접 코팅될 수도 있다.
다시 도 4를 참조하면, 제1 부스바(320)는 서로 인접한 2개의 베어셀(310)들을 전기적으로 연결시킨다.
제1 부스바(320)의 개수는 울트라 커패시터 모듈(300)을 구성하는 베어셀(310)의 개수에 따라 결정된다. 즉, 울트라 커패시터 모듈(300)에 n개의 베어셀(310)이 포함되는 경우, 제1 부스바(320)는 n-1개가 포함된다.
이하, 제1 부스바(320)의 구성을 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 6a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 부스바의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 6b는 2개의 베어셀과 제1 부스바 내지 제3 부스바 간의 결합을 보여주는 결합 사시도이며, 도 6c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 부스바의 구성을 보여주는 사시도이다.
먼저, 제1 부스바(320)는 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 제1 전극 접속부재(322), 제2 전극 접속부재(324), 및 제1 연결부재(326)를 포함한다.
제1 전극 접속부재(322)는 제1 베어셀(310a)의 제1 전극면(312a)에 접속된다. 제1 전극 접속부재(322)는 제1 베어셀(310a)의 제1 전극면(312a)에 접속된 상태에서 레이저 또는 초음파 용접을 통해 제1 베어셀(310a)의 제1 전극면(312a)에 직접 결합될 수 있다. 이에 따라 제1 베어셀(310a)의 제1 전극면(312a)과 제1 전극 접속부재(322)는 면접촉하게 된다.
일 실시예에 있어서, 제1 베어셀(310a)이 원기둥 형상으로 권취된 경우 제1 전극 접속부재(322)는 제1 베어셀(310a)의 제1 전극면(312a) 전체와 면접촉될 수 있도록 전체적으로 반원 형상으로 형성될 수 있다.
제1 전극 접속부재(322)에는 제1 베어셀(310a)에 함침될 전해액을 주입시키기 위한 제1 전해액 주입공(322a)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 베어셀(310a)의 제1 전극면(312a)에 제1 전극 접속부재(322)가 접속된 상태에서 제1 베어셀(310a)에 전해액을 함침시키는 공정이 수행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 전해액 주입공(322a)은 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 십자홈 형상일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제1 전해액 주입공(322a)은 도 6c에 도시된 바와 같이 제1 전극 접속부재(322)의 테두리 면을 따라 이격되게 배치된 복수개의 홀 형상일 수 있다.
제2 전극 접속부재(324)는 제1 베어셀(310a)에 인접한 제2 베어셀(310b)의 제2 전극면(314b)에 접속된다. 제2 전극 접속부재(324)는 제2 베어셀(310b)의 제2 전극면(314b)에 접속된 상태에서 레이저 또는 초음파 용접을 통해 제2 베어셀(310b)의 제2 전극면(314b)에 직접 결합될 수 있다. 이에 따라 제2 베어셀(310b)의 제2 전극면(314b)과 제2 전극 접속부재(324)는 면접촉하게 된다.
일 실시예에 있어서, 제2 베어셀(310b)이 원기둥 형상으로 권취된 경우 제2 전극 접속부재(324)는 제2 베어셀(310b)의 제2 전극면(314b) 전체와 면접촉될 수 있도록 전체적으로 반원 형상으로 형성될 수 있다.
제2 전극 접속부재(324)에는 제2 베어셀(310b)에 함침될 전해액을 주입시키기 위한 제2 전해액 주입공(324a)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 베어셀(310b)의 제2 전극면(314b)에 제2 전극 접속부재(324)가 접속된 상태에서 제2 베어셀(310b)에 전해액을 함침시키는 공정이 수행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 전해액 주입공(324a)은 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 십자홈 형상일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제2 전해액 주입공(324a)은 도 6c에 도시된 바와 같이 제2 전극 접속부재(324)의 테두리 면을 따라 이격되게 배치된 복수개의 홀 형상일 수 있다.
제1 연결부재(326)는 제1 전극 접속부재(322) 및 제2 전극 접속부재(324) 각각에 연결되도록 형성된다. 이에 따라, 제1 전극 접속부재(322)에 직접 접속된 제1 베어셀(310a) 및 제2 전극 접속부재(324)에 직접 접속된 제2 베어셀(310b)은, 제1 연결부재(326)를 통해 서로 직렬로 연결된다.
제1 연결부재(326)는 제1 전극 접속부재(322) 및 제2 전극 접속부재(324)와 일체로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 전극 접속부재(322)는 제1 연결부재(326)의 일변에서 제1 전극 접속부재(322)와 수직한 방향으로 접속된다. 제2 전극 접속부재(324)는 제1 연결부재(326)의 일변과 마주보는 타변에서 제1 연결부재(326)와 수직한 방향으로 접속된다.
일 실시예에 있어서, 제1 연결부재(326)는 서로 마주보는 2개의 단변과 서로마주보는 2개의 장변으로 구성된 평형 사변형 형상의 플레이트 형태로 형성될 수 있다. 이러한 실시예에 따르는 경우, 제1 전극 접속부재(322)는 2개의 단변 중 하나의 단변에서 제1 연결부재(326)와 수직한 방향으로 접속되고, 제2 전극 접속부재(324)는 2개의 단변 중 나머지 하나의 단변에서 제2 연결부재(326)의 수직한 방향으로 접속된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 울트라 커패시터 모듈(300)은 제1 베어셀(310a)에 제1 전극 접속부재(322)를 접속시키고 제2 베어셀(310b)에 제2 전극 접속부재(324)를 접속시키는 작업공정만으로 제1 베어셀(310a) 및 제2 베어셀(310b)을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있으므로, 베어셀(310)들을 서로 전기적으로 연결하는 작업에 걸리는 시간을 단축시킴으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 울트라 커패시터 모듈(300)은 종래와 같이 각 베어셀의 양극(兩極)에 내부 터미널을 용접할 필요가 없기 때문에 각 베어셀의 양극(兩極)에 내부 터미널을 용접하는 작업에 소요되는 시간을 추가적으로 단축시킬 수 있어, 다수개의 베어셀들로 울트라 커패시터 모듈(300)을 구성하는 경우 울트라 커패시터 모듈(300)의 구성을 위한 전체적인 시간을 더욱 단축시킬 수 있다.
상술한 실시예에서는, 제1 연결부재(326)가 평형 사변형 형상인 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 제1 연결부재(326)는 제1 전극 접속부재(322) 및 제2 전극 접속부재(324)가 제1 연결부재(326)에 각각 연결될 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다.
다시 도 4를 참조하면, 제2 부스바(330)는 복수개의 베어셀(310)들 중 제1 방향(-Y방향)으로 최외곽에 배치된 베어셀(310)을 울트라 커패시터 모듈(300)로부터 전원을 공급받는 부하의 제1 전극단자(미도시)와 전기적으로 연결시킨다.
제2 부스바(330)는 도 4 및 도 6b에 도시된 바와 같이 제3 전극 접속부재(332) 및 제2 연결부재(336)를 포함한다.
제3 전극 접속부재(332)는 제1 베어셀(310a)의 제2 전극면(314a)에 접속된다. 제3 전극 접속부재(332)는 제1 베어셀(310a)의 제2 전극면(314a)에 접속된 상태에서 레이저 또는 초음파 용접을 통해 제1 베어셀(310a)의 제2 전극면(314a)에 직접 결합될 수 있다. 이에 따라 제1 베어셀(310a)의 제2 전극면(314a)과 제3 전극 접속부재(332)는 면접촉하게 된다.
일 실시예에 있어서, 제1 베어셀(310a)이 원기둥 형상으로 권취된 경우 제3 전극 접속부재(332)는 제1 베어셀(310a)의 제2 전극면(314a) 전체와 면접촉될 수 있도록 전체적으로 반원 형상으로 형성될 수 있다.
제3 전극 접속부재(332)에는 제1 베어셀(310a)에 함침될 전해액을 주입시키기 위한 제3 전해액 주입공(332a)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 베어셀(310a)의 제2 전극면(314a)에 제3 전극 접속부재(332)가 접속된 상태에서 제1 베어셀(310a)에 전해액을 함침시키는 공정이 수행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제3 전해액 주입공(332a)은 도 4 및 도 6b에 도시된 바와 같이 십자홈 형상일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제3 전해액 주입공(332a)은 도 6c에 도시된 제1 및 제2 전해액 주입공(322a, 324a)과 동일하게 제3 전극 접속부재(332)의 테두리 면을 따라 이격되게 배치된 복수개의 홀 형상일 수 있다.
제2 연결부재(336)는 울트라 커패시터 모듈(300)로부터 전원을 공급받는 상기 제1 전극단자와 전기적으로 연결된다. 제2 연결부재(336)는 제3 전극 접속부재(332)에 연결되도록 제3 전극 접속부재(332)와 일체로 형성된다. 이러한 실시예에 따르는 경우, 제3 전극 접속부재(332)는 제2 연결부재(336)의 일변에서 연장되어 제2 연결부재(336)와 접속된다.
일 실시예에 있어서, 제2 연결부재(336)는 사각 형상의 플레이트 형태로 형성될 수 있다.
제3 부스바(340)는 복수개의 베어셀(310)들 중 제1 방향과 반대방향인 제2 방향(Y방향)으로 최외곽에 배치된 베어셀(310)을 울트라 커패시터 모듈(300)로부터 전원을 공급받는 부하의 제2 전극단자(미도시)와 전기적으로 연결시킨다. 이때, 제2 전극단자는 제1 전극단자와 반대 극성을 갖는다.
제3 부스바(340)는, 도 4 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 제4 전극 접속부재(342) 및 제3 연결부재(346)를 포함한다.
제4 전극 접속부재(342)는 제2 베어셀(310b)의 제1 전극면(312b)에 접속된다. 제4 전극 접속부재(342)는 제2 베어셀(310b)의 제1 전극면(312b)에 접속된 상태에서 레이저 또는 초음파 용접을 통해 제2 베어셀(310b)의 제1 전극면(312b)에 직접 결합될 수 있다. 이에 따라 제2 베어셀(310b)의 제1 전극면(312b)과 제4 전극 접속부재(342)는 면접촉하게 된다.
일 실시예에 있어서, 제2 베어셀(310b)이 원기둥 형상으로 권취된 경우 제4 전극 접속부재(342)는 제2 베어셀(310b)의 제1 전극면(312b) 전체와 면접촉될 수 있도록 전체적으로 반원 형상으로 형성될 수 있다.
제4 전극 접속부재(342)에는 제2 베어셀(310b)에 함침될 전해액을 주입시키기 위한 제4 전해액 주입공(342a)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 베어셀(310b)의 제1 전극면(312b)에 제4 전극 접속부재(342)가 접속된 상태에서 제2 베어셀(310b)에 전해액을 함침시키는 공정이 수행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제4 전해액 주입공(342a)은 도 4 및 도 6b에 도시된 바와 같이 십자홈 형상일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제4 전해액 주입공(342a)은 도 6c에 도시된 제1 및 제2 전해액 주입공(322a, 324a)과 동일하게 제4 전극 접속부재(342)의 테두리 면을 따라 이격되게 배치된 복수개의 홀 형상일 수 있다.
제3 연결부재(346)는 울트라 커패시터 모듈(300)로부터 전원을 공급받는 상기 미도시 제2 전극단자와 전기적으로 연결된다. 제3 연결부재(346)는 제4 전극 접속부재(342)에 연결되도록 제4 전극 접속부재(342)와 일체로 형성된다. 이러한 실시예에 따르는 경우, 제4 전극 접속부재(342)는 제3 연결부재(346)의 일변에서 연장되어 제3 연결부재(346)와 접속된다.
일 실시예에 있어서, 제3 연결부재(346)는 사각 형상의 플레이트 형태로 형성될 수 있다.
상술한 실시예에 있어서, 제1 부스바(320), 제2 부스바(330), 및 제3 부스바(340)는 베어셀(310)의 제1 전극면(322) 및 제2 전극면(324)과의 결합력을 증대시키기 위해 제1 전극면(322) 및 제2 전극면(324)와 동일한 재질(예컨대, 알루미늄)로 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 제1 부스바(320)는 베어셀(310)들에 직접 접속되어서 베어셀(310)들을 전기적으로 연결시키고, 제2 부스바(330)는 베어셀(310)에 직접 접속되어서 베어셀(310)을 부하의 제1 전극단자에 전기적으로 연결시키며, 제3 부스바(340)는 베어셀(310)에 직접 접속되어서 베어셀(310)을 부하의 제2 전극단자에 전기적으로 연결시키기 때문에 접촉저항을 감소시킬 수 있음은 물론, 안전성, 및 모듈 전체의 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.
모듈 케이스(350)는 복수개의 베어셀(310)들을 수용하는 것으로서, 모듈 케이스(350)에는 복수개의 베어셀(310)들을 수용하기 위한 다수의 수용홀(352)이 형성되어 있다. 모듈 케이스(350)에 형성된 수용홀(352)에 베어셀(310)이 삽입됨으로써 각 베어셀(310)이 모듈 케이스(350)에 수납된다.
일 실시예에 있어서, 모듈 케이스(350)의 내부에는 복수개의 수용홀(352)을 형성하기 위한 복수개의 격벽(354)이 형성될 수 있다. 이러한 실시예에 따르는 경우, 모듈 케이스(350)는 n개의 베어셀(310)을 수용하기 위해 n-1개의 격벽(354)을 포함하고, n-1개의 격벽을 통해 모듈 케이스(350) 내에 n개의 수용홀(352)이 형성된다.
일 실시예에 있어서, 모듈 케이스(350)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
한편, 모듈 케이스(350)에는 덮개(360)와의 결합을 위한 안착부(356)가 추가로 형성될 수 있다. 구체적으로 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 모듈 케이스(350)의 상부 테두리 부분에 형성된 안착부(356) 상에 덮개(360)가 안착된 상태에서 안착부(360)에 초음파 융착을 수행함으로써 모듈 케이스(350)와 덮개(360)를 결합시키게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 울트라 커패시터를 구성하는 기존의 알루미늄 케이스를 제거하고, 베어셀(310)을 모듈 케이스(350)의 수용홀(352)에 직접 삽입하므로 이중 케이싱으로 인한 제조 단가의 상승을 방지함은 물론 울트라 커패시터 모듈(300)의 무게를 감소시킬 수 있게 된다.
상술한 실시예에 있어서, 베어셀(310)에 전해액이 직접 함침되는 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서 모듈 케이스(350)의 수용홀(352)에 전해액이 충진되어 있을 수도 있다. 이러한 경우, 베어셀(310)에 전해액을 함침하는 공정을 생략할 수 있게 된다.
덮개(360)는 모듈 케이스(350)의 상측에서 모듈 케이스(350)의 안착부(356) 상에 안착된 상태로 모듈 케이스(350)와 결합됨으로써 모듈 케이스(350) 내부의 전해액이 외부로 유출되는 것을 방지한다.
덮개(360)는 제1 부스바(320), 제2 부스바(330), 및 제3 부스바(340)와 일체로 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 부스바(320)의 제1 연결부재(326), 제2 부스바(330)의 제2 연결부재(336), 및 제3 부스바(340)의 제3 연결부재(346)는 외부로 노출될 수 있도록 덮개(360)의 양면 중 모듈 케이스(350)와 마주보는 면의 반대면인 상면 상에 배치된다.
또한, 제1 부스바(320)의 제1 전극 접속부재(322) 및 제2 전극 접속부재(324), 제2 부스바(330)의 제3 전극 접속부재(332), 및 제3 부스바(340)의 제4 전극 접속부재(342)는 덮개(360)의 양면 중 모듈 케이스(350)와 마주보는 면인 하면에 배치된다.
이러한 경우, 제1 부스바(320)의 제1 전극 접속부재(322) 및 제2 전극 접속부재(324)는 덮개(360)에 형성된 관통공(미도시)을 통해 덮개(360)를 관통하여 제1 부스바(320)의 제1 연결부재(326)와 일체로 형성된다. 제2 부스바(330)의 제3 전극 접속부재(332)는 덮개(360)에 형성된 관통공을 통해 덮개(360)를 관통하여 제2 부스바(330)의 제2 연결부재(336)와 일체로 형성된다. 제3 부스바(340)의 제4 전극 접속부재(342)는 덮개(360)에 형성된 관통공을 통해 덮개(360)를 관통하여 제3 부스바(340)의 제3 연결부재(346)와 일체로 형성된다.
일 실시예에 있어서, 인서트 몰딩(Insert Molding) 기법을 통해 제1 부스바(320)의 제1 연결부재(326), 제2 부스바(330)의 제2 연결부재(336), 및 제3 부스바(340)의 제3 연결부재(346)가 덮개(360)의 상면을 통해 외부로 노출되도록 덮개(360)를 제1 부스바(320), 제2 부스바(330), 및 제3 부스바(340)와 일체로 형성할 수 있다.
상술한 실시예에 있어서는 인서트 몰딩 기법을 통해 덮개(360)와 제1 부스바(320), 제2 부스바(330), 및 제3 부스바(340)를 일체로 형성하는 것으로 기재하였지만, 제1 부스바(320)의 제1 연결부재(326), 제2 부스바(330)의 제2 연결부재(336), 및 제3 부스바(340)의 제3 연결부재(346)가 덮개(360)의 상면을 통해 외부로 노출되고, 제1 부스바(320)의 제1 전극 접속부재(322) 및 제2 전극 접속부재(324), 제2 부스바(330)의 제3 전극 접속부재(332), 및 제3 부스바(340)의 제4 전극 접속부재(342)가 덮개(360)의 하면에 배치될 수 있다면 이에 한정되지 않고 다양한 방법이 이용될 수도 있을 것이다.
이와 같이, 본 발명은 제1 부스바(320)의 제1 연결부재(326), 제2 부스바(330)의 제2 연결부재(336), 및 제3 부스바(340)의 제3 연결부재(346)를 덮개(360)의 상면을 통해 외부로 노출시킴으로써 울트라 커패시터 모듈(300)의 방열 특성을 개선시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 덮개(360)와 부스바들(320, 330, 340)이 일체로 형성되어 있기 때문에 각 부스바(320, 330, 340)들의 전극 접속부재(322, 324, 332, 342)를 베어셀의 양극 또는 음극측에 단일 공정으로 레이저 용접함으로써 울트라 커패시터 모듈(300)을 완성할 수 있다. 이에 따라, 종래와 같이 2개의 내부 터미널 및 2개의 외부 터미널을 베어셀의 양극 또는 음극에 용접할 필요가 없고, 울트라 커패시터를 2개 단위로 부스바로 체결할 필요가 없기 때문에 울트라 커패시터 모듈(300)의 제조 시간을 단축시킬 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 울트라 커패시터 모듈(300)은 각 베어셀(310)들간의 전압 밸런싱을 수행하는 밸런싱 보드(370)를 더 포함할 수 있다.
밸런싱 보드(370)는 덮개(360)의 상면을 통해 노출되는 제1 부스바(320)의 제1 연결부재(326)과 전기적으로 연결된다.
일 실시예에 있어서, 밸런싱 보드(370)와 제1 연결부재(326)간의 연결을 위해 제1 연결부재(326)에는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 체결공(328)이 형성되어 있고, 밸런싱 보드(370)에는 제2 체결공(372)이 형성되어 있으며, 밸런싱 보드(370)와 제1 연결부재(326)는 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 체결공(328) 및 제2 체결공(372)을 관통하는 볼트(800)를 통해 결합될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 제1 연결부재(326)에는 홀(미도시)이 형성되어 있고, 밸런싱 보드(370)에는 돌출부(미도시)가 형성되어 있으며, 밸런싱 보드(370)에 형성된 돌출부가 제1 연결부재(326)에 형성된 홀 내에 끼워맞춤 결합됨으로써 제1 연결부재(326)와 밸런싱 보드(370)가 연결될 수도 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 제1 연결부재(326)에는 돌출부(미도시)가 형성되어 있고, 밸런싱 보드(370)에는 홀(미도시)이 형성되어 있으며, 제1 연결부재(326)에 형성된 돌출부가 밸런싱 보드(370)에 형성된 홀 내에 끼워맞춤 결합됨으로써 제1 연결부재(326)와 밸런싱 보드(370)가 연결될 수도 있다.
한편, 밸런싱 보드(370)에는 각 베어셀(310)들간의 전압 밸런싱을 위한 밸런싱 회로(미도시)가 실장된다. 일 실시예에 있어서 밸런싱 회로는 특정 베어셀(310)의 전압이 임계전압을 초과하면 베어셀(310)의 전압이 임계전압 이하가 될 때까지 베어셀(310)의 전압을 방전시키도록 동작하여 각 베어셀(310)간의 전압 밸런싱을 수행할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 밸런싱 회로는 베어셀(310)의 전압을 지속적으로 방전시키도록 동작함으로써 각 베어셀(310)간의 전압 밸런싱을 수행할 수도 있다.
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.
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.
300: 울트라 커패시터 모듈 310: 베어셀
320: 제1 부스바 330: 제2 부스바
340: 제3 부스바 350: 모듈 케이스
360: 덮개 370: 밸런싱 보드

Claims (22)

  1. 제1 전극면(312) 및 제2 전극면(314)을 갖는 복수개의 베어셀(310); 및
    상기 복수개의 베어셀(310)들 중 인접하게 배치된 제1 베어셀(310a) 및 제2 베어셀(310b)을 전기적으로 연결하는 제1 부스바(320)를 포함하고,
    상기 제1 부스바(320)는, 상기 제1 베어셀(310a)의 제1 전극면(312a)에 접속되는 제1 전극 접속부재(322), 상기 제2 베어셀(310b)의 제2 전극면(314b)에 접속되는 제2 전극 접속부재(324), 및 상기 제1 전극 접속부재(322)와 상기 제2 전극 접속부재(324)에 각각 연결되도록 상기 제1 전극 접속부재(322) 및 상기 제2 전극 접속부재(324)와 일체로 형성된 제1 연결부재(326)를 포함하는 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 베어셀(310)들은, 상기 제1 전극면(312)이 동일한 방향을 향하도록 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 접속부재(322)는 상기 제1 연결부재(326)의 일변에서 상기 제1 연결부재(326)와 수직한 방향으로 접속되고,
    상기 제2 전극 접속부재(324)는 상기 제1 연결부재(326)의 일변과 마주보는 타변에서 상기 제1 연결부재(326)와 수직한 방향으로 접속되는 것을 특징으로 울트라 커패시터 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결부재(326)는 평형 사변형 형상인 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 연결부재(326)는 서로 마주보는 2개의 단변과 서로 마주보는 2개의 장변으로 구성되고,
    상기 제1 전극 접속부재(322)는 상기 2개의 단변 중 하나의 단변에서 상기 제1 연결부재(326)와 수직한 방향으로 접속되고,
    상기 제2 전극 접속부재(324)는 나머지 하나의 단변에서 상기 제1 연결부재(326)와 수직한 방향으로 접속되는 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 접속부재(322)에는 전해액의 주입을 위한 제1 전해액 주입공(322a)이 형성되어 있고,
    상기 제2 전극 접속부재(324)에는 상기 전해액의 주입을 위한 제2 전해액 주입공(324a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전해액 주입공(322a, 324a)은 십자홈 형상인 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전해액 주입공(322a, 324a)은 각각 제1 및 제2 전극 접속부재(322, 324)의 테두리 면을 따라 이격되게 배치된 복수개의 홀 형상인 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 베어셀(310)들이 수용되는 복수개의 수용부(352)를 갖는 모듈 케이스(350); 및
    상기 모듈 케이스(350)를 밀폐시키는 덮개(360)를 더 포함하고,
    상기 제1 연결부재(326)는, 상기 덮개(360)의 상면을 통해 외부로 노출되도록 상기 덮개(360)의 상면에 배치되는 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 모듈 케이스(350)는 상기 덮개(360)가 안착되어 결합되는 안착부(356)를 포함하는 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 모듈 케이스(350)는 상기 복수개의 수용부(352)를 형성하는 복수개의 격벽(354)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 덮개(360)의 하면에 제1 전극 접속부재(322) 및 상기 제2 전극 접속부재(324)가 배치되는 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 덮개(360)는 상기 제1 부스바(320)와 일체로 형성되고,
    상기 덮개(360)에는 상기 제1 전극 접속부재(322) 및 상기 제2 전극 접속부재(324)가 관통하는 관통공이 형성되어 있으며,
    상기 제1 전극 접속부재(322) 및 상기 제2 전극 접속부재(324)는 상기 관통공을 통해 상기 덮개(360)를 관통하여 상기 제1 연결부재(326)와 접속되는 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 베어셀(310a)과 부하의 제1 전극단자를 연결시키는 제2 부스바(330); 및
    상기 제2 베어셀(310b)과 상기 부하의 제2 전극단자를 연결시키는 제3 부스바(340)를 더 포함하고,
    상기 제2 부스바(330)는, 상기 제1 베어셀(310a)의 제2 전극면(314a)에 접속되는 제3 전극 접속부재(332) 및 상기 제3 전극 접속부재(332)와 일체로 형성되어 상기 부하의 제1 전극단자에 전기적으로 연결되는 제2 연결부재(336)를 포함하고,
    상기 제3 부스바(340)는, 상기 제2 베어셀(310b)의 제1 전극면(312b)에 접속되는 제4 전극 접속부재(342) 및 상기 제4 전극 접속부재(342)와 일체로 형성되어 상기 부하의 제2 전극단자에 전기적으로 연결되는 제3 연결부재(346)를 더 포함하는 것을 특징으로 울트라 커패시터 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부스바(320)와 전기적으로 연결되어 상기 제1 베어셀(310a) 및 상기 제2 베어셀(310b)의 전압 밸런싱을 수행하는 밸런싱 보드(370)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 연결부재(326)에는 제1 체결공(328)이 형성되어 있고,
    상기 밸런싱 보드(370)에는 제2 체결공(372)이 형성되어 있으며,
    상기 밸런싱 보드(370)는 상기 제1 및 제2 체결공(328, 372)을 관통하는 볼트(800)를 통해 상기 제1 연결부재(326)와 결합되는 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈.
  17. 제1 전극면(312) 및 제2 전극면(314)을 갖고, 상기 제1 전극면(312)이 동일한 방향을 향하도록 배치된 제1 베어셀(310a)과 제2 베어셀(310b)을 전기적으로 연결시키는 부스바(320)로서,
    상기 부스바(320)는,
    상기 제1 베어셀(310a)의 제1 전극면(312a)에 접속되는 제1 전극 접속부재(322);
    상기 제2 베어셀(310b)의 제2 전극면(314b)에 접속되는 제2 전극 접속부재(324); 및
    상기 제1 전극 접속부재(322) 및 상기 제2 전극 접속부재(324)에 각각 연결되도록 상기 제1 전극 접속부재(322) 및 상기 제2 전극 접속부재(324)와 일체로 형성된 연결부재(326)를 포함하는 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈용 부스바.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 전극 접속부재(322)는 상기 연결부재(326)의 일변에서 상기 연결부재(326)와 수직한 방향으로 접속되고,
    상기 제2 전극 접속부재(324)는 상기 연결부재(326)의 일변과 마주보는 타변에서 상기 연결부재(326)와 수직한 방향으로 접속되는 것을 특징으로 울트라 커패시터 모듈용 부스바.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 연결부재(326)는 서로 마주보는 2개의 단변과 서로 마주보는 2개의 장변으로 구성된 평형 사변형 형상이고,
    상기 제1 전극 접속부재(322)는 상기 2개의 단변 중 하나의 단변에서 상기 연결부재(326)와 수직한 방향으로 접속되고,
    상기 제2 전극 접속부재(324)는 나머지 하나의 단변에서 상기 연결부재(326)와 수직한 방향으로 접속되는 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈용 부스바.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제1 전극 접속부재(322)에는 전해액의 주입을 위한 제1 전해액 주입공(322a)이 형성되어 있고,
    상기 제2 전극 접속부재(324)에는 상기 전해액의 주입을 위한 제2 전해액 주입공(324a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈용 부스바.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전해액 주입공(322a, 324a)은 십자홈 형상인 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈용 부스바.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전해액 주입공(322a, 324a)은 각각 제1 및 제2 전극 접속부재(322, 324)의 테두리 면을 따라 이격되게 배치된 복수개의 홀 형상인 것을 특징으로 하는 울트라 커패시터 모듈용 부스바.
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KR20130080240A (ko) * 2012-01-04 2013-07-12 엘에스엠트론 주식회사 전기에너지 저장장치 어셈블리 및 그 제조방법

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