專利名稱：超級(jí)電容器模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種儲(chǔ)能設(shè)備，尤其是ー種由多個(gè)超級(jí)電容器連接而形成的用以儲(chǔ)存能量的超級(jí)電容器模組。
背景技術(shù)：
超級(jí)電容器単體是ー種基于電化學(xué)原理、借助電子的有規(guī)則轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)自身高效能充放電的新型儲(chǔ)能元器件，其由于具有綠色環(huán)保、安全可靠、充放電倍率高、低溫性能好、使用壽命長(zhǎng)等良好的特性而日益引起OEM廠家的青睞，應(yīng)用領(lǐng)域也得以不斷的拓寬。
由于超級(jí)電容器的自身特性，其大電流放電性能、功率性能較低，故在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，往往需要將多個(gè)超級(jí)電容器単體通過并聯(lián)、串聯(lián)或者串并混聯(lián)的方式把多個(gè)超級(jí)電容器單體連接起來形成ー個(gè)容量高、大電流放電性能好的超級(jí)電容器模組，以滿足大電流、高電壓的客戶需求。超級(jí)電容器模組結(jié)構(gòu)通常包括多個(gè)超級(jí)電容器単體和用以實(shí)現(xiàn)各超級(jí)電容器單體兩兩相連的連接片；在實(shí)際生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)效率，在各超級(jí)電容器単體相連時(shí)，通常通過在連接片上設(shè)置螺紋孔，在各超級(jí)電容器単體的極柱上設(shè)置螺紋，然后通過螺紋連接的方式使各超級(jí)電容器單體連接起來，這種連接方式雖然生產(chǎn)效率較高，但由于螺紋連接不是很緊密，致使連接片與極柱接觸內(nèi)阻變大，較大的內(nèi)阻不但會(huì)降低能量的利用效率，降低超級(jí)電容器的整體性能同時(shí)也會(huì)給模組的散熱措施和安全保障提出更高的要求。為了降低上述連接片與超級(jí)電容器単體之間的內(nèi)阻，有部分廠商通過在連接片上設(shè)置連接孔，對(duì)應(yīng)的把超級(jí)電容器單體極柱設(shè)置為與連接片的光孔相適配的形狀，然后通過焊接的方式使連接片與超級(jí)電容器単體的極柱相連，這種連接方式，雖然一定程度上可降低超級(jí)電容器単體與連接片的接觸內(nèi)阻，但該種超級(jí)電容器模組在焊接過程中，如果受熱過小，焊接深度和焊接范圍達(dá)不到要求，焊接接觸面積小或產(chǎn)生虛焊接，產(chǎn)生連接不可靠的問題；如果過度的受熱，又會(huì)加劇連接處金屬的氧化程度，使連接片和超級(jí)電容器単體之間熔化過多而產(chǎn)生過焊，使產(chǎn)品的良品率很低。因此，綜合以上各因素，有必要對(duì)上述超級(jí)電容器模組進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供ー種超級(jí)電容器模組，該超級(jí)電容器模組各単體之間連接性能可靠，接觸內(nèi)阻小。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的超級(jí)電容器模組采用下述技術(shù)方案該超級(jí)電容器模組包括多個(gè)連接片和通過連接片實(shí)現(xiàn)連接的多個(gè)超級(jí)電容器単體，所述超級(jí)電容器單體設(shè)置有極柱，所述連接片連接位于超級(jí)電容器単體的極柱上，所述連接片設(shè)置有連接孔，所述極柱形狀與連接孔形狀相適配，所述極柱的直徑稍大于連接片的連接孔直徑，所述連接片首先通過熱鉚連接的方式安裝位于各超級(jí)電容器的極柱上，然后在連接片與極柱的連接部位進(jìn)行激光焊接。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思，所述激光焊接的深度大于等于O. 7mm，焊接范圍大于等于連接片與極柱的連接部位的80%。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思,所述焊接深度范圍為O. 7mm-0. 8mm,焊接范圍為連接片與極柱的連接部位的100%。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思，所述連接片與超級(jí)電容器単體的極柱連接時(shí)步驟如下首先把連接片放入高溫煽爐，然后取出連接片安裝位于按順序排列的超級(jí)電容器単體的極柱上使各超級(jí)電容器単體連接為一體而形成超級(jí)電容器模組，然后，把超級(jí)電容器模組放到激光焊接機(jī)上對(duì)連接片與極柱的連接部位進(jìn)行激光焊接。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思，所述連接片放置在高溫煽爐時(shí)的控制條件為 溫度350 V ±10°C，加熱時(shí)間4-7分鐘；所述連接片與極柱在進(jìn)行激光焊接時(shí)，激光焊接機(jī)的控制條件為電流200A-230A，脈寬5-6ms，頻率8Hz，冷卻水溫度為20°C ±2°C，焊接直徑14mm。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思，所述連接片位于高溫煽爐控制條件為溫度為355度，カロ熱時(shí)間為5分鐘，激光焊接機(jī)的控制條件為電流為220A，脈寬為5. 5ms，頻率8Hz，冷卻水溫度為20°C。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的超級(jí)電容器具有下述有益效果(1)由于本發(fā)明超級(jí)電容器単體的極柱直徑稍大于連接片的連接孔直徑，且首先通過熱鉚連接的方式使連接片與超級(jí)電容器単體相連，因此，超級(jí)電容器単體在與連接片相連時(shí)，超級(jí)電容器的極柱與連接片接觸緊密，進(jìn)而降低了接觸內(nèi)阻，然后，超級(jí)電容器極柱與連接片通過激光焊接而焊接在一起，進(jìn)而提高了其之間的連接的可靠性，可避免超級(jí)電容器模組在震動(dòng)劇烈、顛簸搖擺頻繁的エ況下工作時(shí)，因?yàn)槌?jí)電容器単體與連接片之間之間存在虛焊或者連接不夠緊密而導(dǎo)致模組的失效情況的出現(xiàn)；(2)由于本發(fā)明超級(jí)電容器単體與連接片是在熱鉚連接后而通過激光焊接相連，進(jìn)而可有效避免虛焊或過焊而導(dǎo)致?lián)p壞超級(jí)電容器模組情況的出現(xiàn)，進(jìn)而提高了良品率，且本發(fā)明通過對(duì)熱鉚連接的條件、激光焊接深度以及激光焊接等條件的控制，使超級(jí)電容器単體的焊接質(zhì)量和連接性能進(jìn)ー步得到了優(yōu)化，大幅度的降低了超級(jí)電容器模組的接觸內(nèi)阻，提高了超級(jí)電容器模組的連接的可靠性。


圖I為本發(fā)明兩個(gè)超級(jí)電容器単體相連時(shí)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中示出的是激光焊接范圍為100%時(shí)的結(jié)構(gòu)不意圖；圖2為圖I的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及ー種超級(jí)電容器模組，該超級(jí)電容器模組具有連接可靠，接觸內(nèi)阻低等多種優(yōu)點(diǎn)。參見圖I，本發(fā)明的超級(jí)電容器模組包括連接片11以及超級(jí)電容器単體12，其中，連接片11和超級(jí)電容器単體12均具有多個(gè)，所述連接片11用以連接各超級(jí)電容器単體使各超級(jí)電容器単體連接為一體，所述超級(jí)電容器単體12用以儲(chǔ)存能量。本發(fā)明的連接片11設(shè)置有連接孔，超級(jí)電容器単體12設(shè)置有極柱121，所述極柱形狀與連接孔形狀相適配；為了降低連接片與超級(jí)電容器単體12之間的接觸內(nèi)阻，本發(fā)明超級(jí)電容器単體的極柱直徑稍大于連接片的連接孔的直徑，所述連接片11首先通過熱鉚連接的方式安裝位于各超級(jí)電容器的極柱上，然后在連接片11與極柱的連接部位進(jìn)行激光焊接。上述連接片與超級(jí)電容器單體的極柱連接時(shí)具體步驟如下首先把連接片11放入高溫煽爐中，然后取出連接片安裝位于按順序排列的超級(jí)電容器単體12的極柱121上使各超級(jí)電容器単體連接為一體而形成超級(jí)電容器模組，然后，把超級(jí)電容器模組放到激光焊接機(jī)上對(duì)連接片與極柱的連接部位進(jìn)行激光焊接。在對(duì)連接片11與極柱121的連接部位進(jìn)行焊接吋，為保證焊接質(zhì)量，激光焊接的深度H大于等于O. 7mm,且焊接深度優(yōu)選為O. 7mm-0. 8mm,焊接范圍大于等于連接片與極柱的連接部位的80%,焊接范圍優(yōu)選100%。作為本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明的超級(jí)電容器模組在進(jìn)行連接時(shí)，可采用以下加工ェ藝首先把連接片放入高溫煽爐中，控制高溫煽爐內(nèi)的溫度位于350°C ±10°C之間， 優(yōu)選控制在355度，對(duì)連接片保持加熱時(shí)間4-7分鐘，優(yōu)選控制在加熱5分鐘，然后把連接片取出裝到已按順序排列好的超級(jí)電容器単體上而把各超級(jí)電容器單體連接起來；再將連接起來的各超級(jí)電容器単體放到激光焊接機(jī)上，對(duì)連接片11與極柱的連接部位進(jìn)行激光焊接，在激光焊接完成后，可采用冷卻水對(duì)其冷卻降溫，當(dāng)然也可采用自然降溫，這樣，最終形成連接性能可靠、接觸內(nèi)阻較小的超級(jí)電容器模組。在進(jìn)行激光焊接時(shí)，為降低焊接處的氧化，在焊接過程中，可采用氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛楸Ｗo(hù)氣體。為確保激光焊接機(jī)的功率參數(shù)、光斑大小等被調(diào)整到足以得到不小于O. 7mm的焊接深度，在對(duì)連接片11與極柱的連接部位進(jìn)行激光焊接時(shí)，激光焊接機(jī)的各エ藝條件控制如下電流控制在200A 230A，優(yōu)選控制在220A，脈寬控制在5 6ms，優(yōu)選控制在5. 5ms,頻率控制在7 9Hz，優(yōu)選控制在8Hz，冷卻水溫度控制在20°C ±2°C，優(yōu)選控制在20°C，焊接直徑14mm。本發(fā)明的超級(jí)電容器摸組因在激光焊接前采用熱鉚連接，且在焊接時(shí)接觸面積大、焊接牢固、焊接時(shí)受熱均勻，故其具有接觸內(nèi)阻小，連接性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，且有效避免了因操作不當(dāng)，產(chǎn)生的虛焊或過焊現(xiàn)象的出現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.ー種超級(jí)電容器模組，所述超級(jí)電容器模組包括多個(gè)連接片和通過連接片實(shí)現(xiàn)連接的多個(gè)超級(jí)電容器単體，所述超級(jí)電容器單體設(shè)置有極柱，所述連接片連接位于超級(jí)電容器単體的極柱上，所述連接片設(shè)置有連接孔，所述極柱形狀與連接孔形狀相適配，其特征在于，所述極柱的直徑稍大于連接片的連接孔直徑，所述連接片首先通過熱鉚連接的方式安裝位于各超級(jí)電容器的極柱上，然后在連接片與極柱的連接部位進(jìn)行激光焊接。
2.如權(quán)利要求I所述的超級(jí)電容器模組，其特征在于，所述激光焊接的深度大于等于O.7mm,焊接范圍大于等于連接片與極柱的連接部位的80%。
3.如權(quán)利要求2所述的超級(jí)電容器模組，其特征在干，所述焊接深度范圍為O.7mm-0. 8mm，焊接范圍為連接片與極柱的連接部位的100%。
4.如權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的超級(jí)電容器模組，其特征在于，所述連接片與超級(jí)電容器単體的極柱連接時(shí)步驟如下首先把連接片放入高溫煽爐，然后取出連接片安裝位于按順序排列的超級(jí)電容器単體的極柱上使各超級(jí)電容器単體連接為一體而形成超級(jí)電容器模組，然后，把超級(jí)電容器模組放到激光焊接機(jī)上對(duì)連接片與極柱的連接部位進(jìn)行激光焊接。
5.如權(quán)利要求4所述的超級(jí)電容器模組，其特征在干，所述連接片放置在高溫煽爐時(shí)的控制條件為溫度350°C ±10°C，加熱時(shí)間4-7分鐘；所述連接片與極柱在進(jìn)行激光焊接時(shí)，激光焊接機(jī)的控制條件為電流200A-230A，脈寬5-6ms，頻率8Hz，冷卻水溫度為20 0C ±2°C，焊接直徑 14mm。
6.如權(quán)利要求5所述的超級(jí)電容器模組，其特征在于，所述連接片位于高溫煽爐控制條件為溫度為355度，加熱時(shí)間為5分鐘，激光焊接機(jī)的控制條件為電流為220A，脈寬為5.5ms,頻率8Hz，冷卻水溫度為20°C。
全文摘要
一種超級(jí)電容器模組，所述超級(jí)電容器模組包括多個(gè)連接片和通過連接片實(shí)現(xiàn)連接的多個(gè)超級(jí)電容器單體，所述超級(jí)電容器單體設(shè)置有極柱，所述連接片連接位于超級(jí)電容器單體的極柱上，所述連接片設(shè)置有連接孔，所述極柱形狀與連接孔形狀相適配，所述極柱的直徑稍大于連接片的連接孔直徑，所述連接片首先通過熱鉚連接的方式安裝位于各超級(jí)電容器的極柱上，然后在連接片與極柱的連接部位進(jìn)行激光焊接。該超級(jí)電容器模組各單體之間連接性能可靠，接觸內(nèi)阻小。
文檔編號(hào)H01G9/008GK102693846SQ20121012012
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者石玉文 申請(qǐng)人:石玉文