KR20220079403A - The capacitor module - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에너지를 저장하는 배어셀, 배어셀을 수용하는 케이스, 배어셀의 단부에 배치된 내부터미널, 내부터미널에 연결된 외부터미널, 외부터미널에서 내부터미널을 향하여 연장된 제1연결전극, 내부터미널에서 외부터미널을 향하여 연장된 제2연결전극, 및 제1연결전극과 제2연결전극의 사이에 배치되어 제1연결전극과 제2연결전극을 결합시키는 용접결합부를 포함하여, 접촉저항을 감소시키고 제1연결전극과 제2연결전극의 결합 공정도 간소화되고 용이하다. The present invention relates to a bare cell for storing energy, a case for accommodating the bare cell, an inner terminal disposed at the end of the bare cell, an outer terminal connected to the inner terminal, a first connecting electrode extending from the outer terminal toward the inner terminal, and an inner terminal a second connection electrode extending toward the external terminal in the The bonding process of the first connection electrode and the second connection electrode is also simplified and easy.
Description
본 발명은 커패시터 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전극 결합 공정이 용이하고 접촉저항을 감소시킬 수 있는 커패시터 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a capacitor module, and more particularly, to a capacitor module capable of facilitating an electrode bonding process and reducing contact resistance.
전지(Battery), 커패시터(Capacitor) 등은 전기 에너지를 저장하는 대표적인 에너지 저장장치이다. 이러한 커패시터 중에서 울트라 커패시터(Ultra-Capacitor, UC)는 높은 효율, 반영구적인 수명, 및 빠른 충방전 특성을 가지고 있어, 이차전지의 약점인 짧은 사이클과 순간 고전압 문제를 보완할 수 있는 에너지 저장장치로서 시장을 형성하고 있다. A battery and a capacitor are representative energy storage devices for storing electrical energy. Among these capacitors, ultra-capacitor (UC) has high efficiency, semi-permanent lifespan, and fast charging/discharging characteristics. is forming
이와 같은 장점을 바탕으로, 울트라 커패시터는 휴대폰, 태블릿 PC, 노트북 등과 같은 모바일 디바이스의 보조 전원으로서뿐만 아니라, 고용량이 요구되는 전기자동차, 하이브리드 자동차, 태양전지용 전원장치, 야간 도로 표시등, 무정전 전원장치(UPS, Uninterrupted Power Supply) 등의 주전원 혹은 보조 전원으로도 많이 이용되고 있다.Based on these advantages, ultracapacitors are used not only as auxiliary power sources for mobile devices such as cell phones, tablet PCs, laptops, etc., but also for electric vehicles, hybrid vehicles, solar cell power supplies, night road lights, and uninterruptible power supplies that require high capacity. (UPS, Uninterrupted Power Supply) is widely used as a main or auxiliary power source.
종래 기술에 따른 커패시터의 경우, 외부터미널과 내부터미널의 용접 시, 내부터미널의 평면상 가장자리를 따라 외부터미널과 용접을 한다. 따라서, 외부터미널과 내부터미널은 선 용접에 의해 결합된다. 이 경우, 접촉 저항이 증가하는 문제가 있다. 또한, 내부터미널의 가장자리를 따라 용접을 위한 레이저가 이동하면서 용접을 해야한다. 종래 기술에 따르면 내부터미널이 평면상 원 형상을 가지는 경우, 레이저도 원 형상의 경로를 따라 이동해야 한다. 따라서, 결합 공정이 어렵고 공정 시간도 많이 소요되는 문제가 있다.In the case of the capacitor according to the prior art, when the outer terminal and the inner terminal are welded, the outer terminal is welded along the planar edge of the inner terminal. Accordingly, the outer terminal and the inner terminal are joined by wire welding. In this case, there is a problem in that the contact resistance increases. In addition, welding must be performed while the laser for welding moves along the edge of the inner terminal. According to the prior art, when the inner terminal has a circular shape on a plane, the laser must also move along a circular path. Therefore, there is a problem in that the bonding process is difficult and the process time takes a lot of time.
본 발명의 일 실시 예는, 제1연결전극과 제2연결전극의 접촉저항을 감소시키고, 제1연결전극과 제2연결전극의 결합 공정을 용이하게 할 수 있는 커패시터 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention aims to provide a capacitor module capable of reducing the contact resistance between a first connecting electrode and a second connecting electrode and facilitating a process of combining the first connecting electrode and the second connecting electrode. do.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 커패시터 모듈은 에너지를 저장하는 배어셀, 배어셀을 수용하는 케이스, 배어셀의 단부에 배치된 내부터미널, 내부터미널에 연결된 외부터미널, 외부터미널에서 내부터미널을 향하여 연장된 제1연결전극, 내부터미널에서 외부터미널을 향하여 연장된 제2연결전극, 및 제1연결전극과 제2연결전극의 사이에 배치되어 제1연결전극과 제2연결전극을 결합시키는 용접결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a capacitor module according to an embodiment of the present invention includes a bare cell for storing energy, a case for accommodating the bare cell, an inner terminal disposed at the end of the bare cell, and an external connected to the inner terminal. terminal, a first connecting electrode extending from the outer terminal toward the inner terminal, a second connecting electrode extending from the inner terminal toward the outer terminal, and disposed between the first connecting electrode and the second connecting electrode, the first connecting electrode and It characterized in that it comprises a welding joint for coupling the second connection electrode.
또한, 제1연결전극은 평면상 외부터미널을 가로지르며, 제2연결전극은 평면상 내부터미널을 가로지르는 것을 특징으로 한다.In addition, the first connection electrode crosses the outer terminal in a plan view, and the second connection electrode crosses the inner terminal in a plan view.
또한, 제1연결전극과 제2연결전극은 나란하게 연장된 것을 특징으로 한다.Further, the first connection electrode and the second connection electrode are characterized in that they extend in parallel.
또한, 제1연결전극과 제2연결전극은 사각 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the first connection electrode and the second connection electrode are characterized in that it has a rectangular shape.
또한, 제2연결전극은 내부터미널을 프레스로 가공하여 내부터미널로부터 돌출되게 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the second connection electrode is characterized in that the inner terminal is processed by a press to protrude from the inner terminal.
또한, 제2연결전극은, 내부터미널로부터 벤딩된 제1면, 내부터미널로부터 벤딩되어 제1면과 나란한 제2면, 및 제1면과 제2면에 연결된 제3면을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second connection electrode, characterized in that it comprises a first surface bent from the inner terminal, a second surface bent from the inner terminal parallel to the first surface, and a third surface connected to the first surface and the second surface, do.
또한, 제2연결전극은 배어셀을 향하여 개구된 것을 특징으로 한다.In addition, the second connection electrode is characterized in that it is opened toward the bare cell.
또한, 용접결합부는 레이저에 의한 제1연결전극과 제2연결전극의 용융 결합으로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the welding part is characterized in that it is formed by fusion bonding of the first connection electrode and the second connection electrode by means of a laser.
또한, 외부터미널과 내부터미널은 케이스에 수용되며, 케이스는 그 단부에서 벤딩되어 외부터미널의 가장자리를 덮는 컬링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the outer terminal and the inner terminal are accommodated in the case, the case is characterized in that it includes a curling portion that is bent at the end to cover the edge of the outer terminal.
또한, 내부터미널은 전해액을 주입하는 함침홀을 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the inner terminal is characterized in that it has an impregnation hole for injecting the electrolyte.
본 발명에 따르면, 제1연결전극과 제2연결전극을 면 결합시킬 수 있다. 이에 의해, 접촉 저항이 감소된다.According to the present invention, the first connection electrode and the second connection electrode can be surface-coupled. Thereby, the contact resistance is reduced.
또한, 제1연결전극과 제2연결전극의 결합 시, 제1연결전극을 따라 일 방향으로 레이저 등에 의해 용접이 가능하다. 따라서, 제1연결전극과 제2연결전극의 결합 공정이 간단하고 용이하다.In addition, when the first connection electrode and the second connection electrode are coupled, welding by a laser or the like is possible in one direction along the first connection electrode. Accordingly, the process of combining the first and second connection electrodes is simple and easy.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커패시터 모듈을 개략적으로 도시한 분리 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 커패시터 모듈의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1연결전극과 제2연결전극의 결합된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 내부터미널의 일 실시 예를 도시한 도면이다.1 is an exploded perspective view schematically illustrating a capacitor module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a cross-section of the capacitor module shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a view schematically illustrating a coupled state of the first connection electrode and the second connection electrode shown in FIG. 2 .
4 is a view showing an embodiment of the internal terminal shown in FIG.
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 커패시터 모듈(1)을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커패시터 모듈(1)을 개략적으로 도시한 분리 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 커패시터 모듈(1)의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 제1연결전극(50)과 제2연결전극(60)의 결합된 상태를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 도 3에 도시된 내부터미널(30)의 일 실시 예를 도시한 도면이다.1 is an exploded perspective view schematically showing a
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 커패시터 모듈(1)은 내부터미널과 외부터미널의 접촉 저항을 감소시키고, 내부터미널과 외부터미널의 결합 공정을 간소화하기 위한 것이다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 커패시터 모듈(1)은 배어셀(10), 케이스(20), 내부터미널(30), 외부터미널(40), 제1연결전극(50), 제2연결전극(60) 및 용접결합부(70)를 포함한다. 1 to 4, the
배어셀(10)은 중심축(A)을 기준으로 원주 방향을 따라 연장되어 상면 및 하면을 가지는 원기둥 형상을 가질 수 있다. 케이스(20)는 배어셀(10)을 수용하는 수용홈을 가진다. 따라서, 케이스(20)의 일단은 개구되고, 타단은 차폐될 수 있다. 내부터미널(30)은 배어셀(10)의 단부에 배치되어 배어셀(10)에 전기적으로 연결된다. 외부터미널(40)은 내부터미널(30)에 연결된다. 제1연결전극(50)은 외부터미널(40)로부터 내부터미널(30)을 향하여 연장된다. 제2연결전극(60)은 내부터미널(30)에서 외부터미널(40)을 향하여 연장된다. 용접결합부(70)는 제1연결전극(50)과 제2연결전극(60)을 결합시켜 통전시킨다.The
배어셀(10)은 분리막을 사이에 두고 마주보는 제1전극과 제2전극을 포함할 수 있다. 배어셀(10)은 제1전극, 분리막 및 제2전극을 권취하여 형성될 수 있다. 따라서, 배어셀(10)은 소정 높이의 원기둥 형상을 가질 수 있다. 즉, 배어셀(10)은 중심축을 따라 원주 방향으로 연장될 수 있다. 배어셀(10)의 크기가 클수록, 에너지 저장 용량이 증가된다. The
배어셀(10)은 복수의 전극리드(미도시)를 포함한다. 전극리드는 배어셀(10)의 단부에서 중심축(A) 방향으로 인출된다. 전극리드는 서로 마주보는 제1전극과 제2전극의 각각에 연결된다. 일 실시 예로, 전극리드는 음극리드선과 양극리드선을 포함한다. 음극리드선 및 양극리드선 중 어느 하나는 배어셀(10)의 상부에 배치된 내부터미널(30)에 연결될 수 있다. 또한, 음극리드선 및 양극리드선 중 다른 하나는 배어셀(10)의 하부에 배치된 내부터미널(30)에 연결될 수 있다. The
케이스(20)는 배어셀(10)을 수용하기 위해 케이스(20)의 일단은 개구되고, 케이스(20)의 타단은 차폐될 수 있다. 일 실시 예로, 케이스(20)는 중심축(A)을 기준으로 원주 방향으로 연장될 수 있다. 외부터미널(40)은 케이스(20)의 개구부에 배치될 수 있다.In the
제1연결전극(50)은 외부터미널(40)의 하면에 배치된다. 제1연결전극(50)은 외부터미널(40)의 제조 시 프레스 등의 가공으로 외부터미널(40)과 일체로 제조될 수 있다. 다른 실시 예로, 제1연결전극(50)은 외부터미널(40)과 별도로 분리되어 제조되어 외부터미널(40)에 용접 등의 가공으로 결합될 수 있다. 제2연결전극(60)도 제1연결전극(50)과 마찬가지로 내부터미널(30)에 일체로 제조되거나, 내부터미널(30)과 별도로 제조되어 내부터미널(30)에 결합될 수 있다.The
제1연결전극(50)은 평면상 외부터미널(40)을 가로지른다. 제2연결전극(60)은 평면상 내부터미널(30)을 가로지른다. 제1연결전극(50)과 제2연결전극(60)은 나란하게 연장된다. 제1연결전극(50)과 제2연결전극(60)이 마주보게 배치된 상태에서, 레이저 등으로 용접될 수 있다. 따라서, 용접결합부(70)가 제1연결전극(50)과 제2연결전극(60)의 마주보는 면에 대해 전체적으로 형성된다. 일 실시 예로, 용접결합부(70)는 제1연결전극(50)과 제2연결전극(60)의 마주보는 면에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 제1연결전극(50)과 제2연결전극(60)은 평면상 외부터미널(40) 및 내부터미널(30)의 가장자리에 의해 둘러싸이게 배치될 수 있다.The
용접결합부(70)는 제1연결전극(50)과 제2연결전극(60)을 면 형상으로 결합시킨다. 이를 위해, 제1연결전극(50)과 제2연결전극(60)은 사각 형상을 가질 수 있다. 한편, 사각 형상이 제조에 용이하다. 면 결합은 제1연결전극(50)과 제2연결전극(60)의 사이의 접촉 저항을 감소시킬 수 있다. The
용접결합부(70)는 레이저 등에 의한 제1연결전극(50)과 제2연결전극(60)의 용융 결합으로 형성될 수 있다. 제1연결전극(50)과 제2연결전극(60)의 결합을 위한 레이저 등의 용접 시, 레이저를 제1연결전극(50)의 연장 방향을 따라 직선으로 이동하며 용접할 수 있다. 따라서, 레이저 용접 공정이 간단하고 용이하다. The
제2연결전극(60)은 내부터미널(30)을 프레스로 가공하여 내부터미널(30)로부터 돌출되게 형성될 수 있다. 일 실시 예로, 제2연결전극(60)은 제1면(600), 제2면(610) 및 제3면(620)을 포함한다. 제1면(600)은 내부터미널(30)로부터 벤딩되며, 내부터미널(30)에 수직하게 배치될 수 있다. 제2면(610)은 내부터미널(30)로부터 벤딩되며, 내부터미널(30)에 수직하게 배치될 수 있다. 제1면(600)과 제2면(610)은 서로 나란하게 배치된다. 제1면(600)과 제2면(610)은 서로 이격된다. 제3면(620)은 제1면(600)과 제2면(610)을 연결한다. 제3면(620)은 제1면(600)과 제2면(610)에 수직하게 배치될 수 있다. 이에 의해, 제2연결전극(60)은 배어셀(10)을 향하여 개구될 수 있다. The
한편, 제3면(620)은 외부터미널(40)의 하면에 접촉되게 배치될 수 있다. 이에 의해, 제2연결전극(60)이 외부터미널(40)을 지지할 수 있다. 또한, 제1연결전극(50)의 하면은 배어셀(10)에 접촉되게 배치될 수 있다. 이에 의해, 배어셀(10)이 제1연결전극(50) 및 외부터미널(40)을 지지할 수 있다. 또한, 접촉저항을 감소시킬 수 있다.Meanwhile, the third surface 620 may be disposed to be in contact with the lower surface of the
외부터미널(40)과 내부터미널(30)은 케이스(20)에 수용된다. 케이스(20)는 컬링부(200)를 포함할 수 있다. 컬링부(200)는 케이스(20)의 단부에서 벤딩되어 외부터미널(40)의 가장자리를 덮어 지지할 수 있다. 내부터미널(30)은 함침홀(300)을 가질 수 있다. 함침홀(300)은 배어셀(10)로 전해액을 주입하는 통로이다. 복수의 함침홀(300)은 제2연결전극(60)을 중심으로 이격되게 배치될 수 있다. The
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventors has been described in detail according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1 : 커패시터 모듈
10 : 배어셀
20 : 케이스
200 : 컬링부
30 : 내부터미널
300 : 함침홀
40 : 외부터미널
50 : 제1연결전극
60 : 제2연결전극
600 : 제1면
610 : 제2면
620 : 제3면
70 : 용접결합부1: Capacitor module
10: bare cell
20: case
200: curling unit
30: internal terminal
300: impregnated hole
40: external terminal
50: first connection electrode
60: second connection electrode
600: first side
610: second side
620: the third side
70: weld joint
Claims (10)
배어셀을 수용하는 케이스;
배어셀의 단부에 배치된 내부터미널;
내부터미널에 연결된 외부터미널;
외부터미널에서 내부터미널을 향하여 연장된 제1연결전극;
내부터미널에서 외부터미널을 향하여 연장된 제2연결전극; 및
제1연결전극과 제2연결전극의 사이에 배치되어 제1연결전극과 제2연결전극을 결합시키는 용접결합부를 포함하는 커패시터 모듈.a bare cell that stores energy;
a case for accommodating the bare cell;
an inner terminal disposed at an end of the bare cell;
an external terminal connected to the internal terminal;
a first connection electrode extending from the outer terminal toward the inner terminal;
a second connection electrode extending from the inner terminal toward the outer terminal; and
A capacitor module including a welding joint disposed between the first connection electrode and the second connection electrode to couple the first connection electrode and the second connection electrode.
제1연결전극은 평면상 외부터미널을 가로지르며,
제2연결전극은 평면상 내부터미널을 가로지르는 커패시터 모듈.The method of claim 1,
The first connection electrode crosses the external terminal in plan view,
The second connection electrode is a capacitor module that crosses the inner terminal in plan view.
제1연결전극과 제2연결전극은 나란하게 연장된 커패시터 모듈.The method of claim 1,
A capacitor module in which the first connection electrode and the second connection electrode extend in parallel.
제1연결전극과 제2연결전극은 사각 형상을 가지는 커패시터 모듈.The method of claim 1,
A capacitor module in which the first connection electrode and the second connection electrode have a rectangular shape.
제2연결전극은 내부터미널을 프레스로 가공하여 내부터미널로부터 돌출되게 형성된 커패시터 모듈.The method of claim 1,
The second connection electrode is a capacitor module formed to protrude from the inner terminal by processing the inner terminal by a press.
제2연결전극은,
내부터미널로부터 벤딩된 제1면;
내부터미널로부터 벤딩되어 제1면과 나란한 제2면; 및
제1면과 제2면에 연결된 제3면을 포함하는 커패시터 모듈.6. The method of claim 5,
The second connection electrode is
a first surface bent from the inner terminal;
a second surface bent from the inner terminal and parallel to the first surface; and
A capacitor module comprising a first surface and a third surface connected to the second surface.
제2연결전극은 배어셀을 향하여 개구된 커패시터 모듈.6. The method of claim 5,
The second connection electrode is opened toward the bare cell of the capacitor module.
용접결합부는 레이저에 의한 제1연결전극과 제2연결전극의 용융 결합으로 형성된 커패시터 모듈.The method of claim 1,
The welding joint portion is a capacitor module formed by fusion bonding of the first connection electrode and the second connection electrode by a laser.
외부터미널과 내부터미널은 케이스에 수용되며,
케이스는 그 단부에서 벤딩되어 외부터미널의 가장자리를 덮는 컬링부를 포함하는 커패시터 모듈.The method of claim 1,
The outer and inner terminals are accommodated in the case,
The case is a capacitor module including a curling part that is bent at the end to cover the edge of the external terminal.
내부터미널은 전해액을 주입하는 함침홀을 가지는 커패시터 모듈.The method of claim 1,
The inner terminal is a capacitor module having an impregnated hole for injecting an electrolyte.
Applications Claiming Priority (2)
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