本申請要求享有于2015年1月19日提交的韓國專利申請10-2015-0008805的優(yōu)先權(quán)，通過援引將該專利申請結(jié)合在此，如同該專利申請在此被全部公開一樣。

本發(fā)明涉及電能儲存裝置，更詳細而言，涉及一種金屬外殼內(nèi)部中與單元組件的電極相連接的內(nèi)部接線端的安裝結(jié)構(gòu)得到改進的電能儲存裝置。

背景技術(shù)：

被視為下一代電能儲存裝置的高電容儲存裝置是指作為電容器的一種的超電容器(ultracapacitor；uc)、超級電容器(supercapacitor；sc)、雙電層電容器(electricdoublelayercapacitor；edlc)等，它是具有電解電容器和二次電池的中間特性的儲能裝置，其為因具有高效率和半永久性的壽命特性，能夠并用及代替二次電池的儲能裝置。

高電容儲存裝置在不容易進行維修(maintenance)且要求長時間的使用壽命的應(yīng)用程序(application)中可以代替蓄電池來使用。高電容儲存裝置具有快速充放電特性，因而不僅在作為移動通信信息裝置的手機、筆記本、pda等中作為輔助電源使用，還非常適合在需要高容量的電動汽車、夜間路標(biāo)燈、不間斷供電(uninterruptedpowersupply，ups)等中作為主電源或輔助電源使用，并且以這樣的用途得到廣泛的應(yīng)用。

為了實現(xiàn)高電容儲存裝置的小型化，如圖1所示，其較多地使用由圓筒形狀構(gòu)成的形態(tài)。

參照圖1，高電容儲存裝置包括：單元組件1，由陽極、陰極、分隔件以及電解質(zhì)構(gòu)成，并容置于內(nèi)部殼體；金屬外殼4，用于容置所述單元組件1；陰極側(cè)內(nèi)部接線端2及陽極側(cè)內(nèi)部接線端3，實質(zhì)上呈板狀形，結(jié)合于金屬外殼4的上部和下部，以分別連接于單元組件1的陰極和陽極。

陰極側(cè)內(nèi)部接線端2利用絕緣構(gòu)件6來對金屬外殼4絕緣且與頂板5相接觸，陽極側(cè)內(nèi)部接線端3與金屬外殼4相接觸。在頂板5的中心和金屬外殼4的下端中心通常凸出形成有端子部8、9。

所述陰極側(cè)內(nèi)部接線端2與頂板5間的結(jié)合和陽極側(cè)內(nèi)部接線端3與金屬外殼4間的結(jié)合通常由緊固螺栓7來實現(xiàn)。其中，尤其是陰極側(cè)內(nèi)部接線端2和頂板5存在有其各自的結(jié)構(gòu)物復(fù)雜且重量重、體積大的問題，因而需要進行結(jié)構(gòu)上的改進。

作為解決方案，陰極側(cè)內(nèi)部接線端2及陽極側(cè)內(nèi)部接線端3可利用對金屬外殼4的堆焊(beading)加工來與金屬外殼4相結(jié)合。與此相關(guān)的披露有如下工藝，沿著陰極側(cè)內(nèi)部接線端2及陽極側(cè)內(nèi)部接線端3的外周面形成規(guī)定的溝槽(groove)(未圖示)，因?qū)饘偻鈿?的堆焊加工而向金屬外殼4的內(nèi)部凸出的凸起部分夾設(shè)于所述溝槽，從而將內(nèi)部接線端固定于金屬外殼4。

但是，在如上所述采用堆焊加工的方式中，需要在內(nèi)部接線端2、3的外周面形成有溝槽，以與因堆焊加工而凸出的部分的寬度對應(yīng)，因此，在減少內(nèi)部接線端2、3的厚度方面存在有限制，不易擴展金屬外殼4的內(nèi)部空間。如果未能充分地確保金屬外殼4的內(nèi)部空間，則會引起內(nèi)壓變高的問題。

高電容儲存裝置在常溫下發(fā)生諸如過充電或過放電、過電壓的異常動作時，在電解質(zhì)和電極的界面進行副反應(yīng)，從而作為與之對應(yīng)的副產(chǎn)物產(chǎn)生氣體。當(dāng)如上所述產(chǎn)生氣體并積蓄于內(nèi)部時，金屬外殼4的內(nèi)部壓力將持續(xù)增加，其結(jié)果，金屬外殼4凸出地隆起，或者氣體在金屬外殼4的脆弱的部分急劇地排出并發(fā)生爆炸。

作為與金屬外殼4隆起的現(xiàn)象相關(guān)的結(jié)構(gòu)，在金屬外殼4的上端設(shè)置有朝頂板5方向彎曲形成的卷邊加工部10，通過調(diào)節(jié)卷邊(curling)量能夠容易地強化耐壓性能。但是，為了強化耐壓性能，充分地確保金屬外殼4的內(nèi)部空間尤為重要，因此，僅具有卷邊加工部10的結(jié)構(gòu)在改進耐壓性能時存在有限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問題

本發(fā)明考慮到如上所述的問題而提出，本發(fā)明的目的在于提供一種電能儲存裝置，其改進了將內(nèi)部接線端安裝于金屬外殼的結(jié)構(gòu)，從而能夠?qū)⒑喕癁楸⌒螒B(tài)的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部接線端設(shè)置于金屬外殼內(nèi)部。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種電能儲存裝置，其具有能夠充分地確保金屬外殼的內(nèi)部空間以降低內(nèi)壓的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種電能儲存裝置，其內(nèi)部接線端的外周端緊貼于金屬外殼的內(nèi)壁而具有低阻力特性。

解決問題的技術(shù)方案

為了實現(xiàn)如上所述的目的，本發(fā)明提供一種電能儲存裝置，設(shè)置有由形成有一個以上的電解質(zhì)浸漬用通孔的板狀的接線端本體和凸緣部構(gòu)成的陽極側(cè)內(nèi)部接線端，利用所述接線端本體的上面和所述凸緣部的一面與單元組件相接觸，使所述陽極側(cè)內(nèi)部接線端與所述單元組件相結(jié)合，所述接線端本體下面與外殼的下端部內(nèi)側(cè)面相接觸，所述凸緣部被接線端固定用堆焊部施壓，從而使陽極側(cè)內(nèi)部接線端固定于所述外殼的內(nèi)部。

所述凸緣部可在所述接線端本體的外周向上方延伸形成。

在本發(fā)明的電能儲存裝置中，所述凸緣部的一面可被所述接線端固定用堆焊部施壓，所述凸緣部的另一面被單元組件支撐，從而使所述凸緣部緊貼固定于所述外殼的內(nèi)部。

在本發(fā)明的電能儲存裝置中，所述接線端固定用堆焊部的上部邊緣端可以位于比所述凸緣部的上端更高的位置，以使所述接線端固定用堆焊部施壓所述凸緣部。

根據(jù)本發(fā)明的另一方式，提供一種電能儲存裝置，設(shè)置有具有板狀的接線端本體的陽極側(cè)內(nèi)部接線端，所述接線端本體形成有一個以上的電解質(zhì)浸漬用通孔，所述陽極側(cè)內(nèi)部接線端的所述接線端本體下面與外殼的下端部內(nèi)側(cè)面相接觸，所述接線端本體的上面邊角被接線端固定用堆焊部施壓而固定于所述外殼的內(nèi)部。

所述陽極側(cè)內(nèi)部接線端可位于所述接線端固定用堆焊部的下部邊緣端和所述外殼的下端部內(nèi)側(cè)面之間。

所述接線端本體的上面邊角或下面邊角可被倒角加工。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，電能儲存裝置具有如下的效果。

第一、在內(nèi)部接線端的外周面無需形成堆焊用溝槽，因此，與以往相比能夠?qū)?nèi)部接線端制作為薄形。

第二、將內(nèi)部接線端的外周端容易地緊貼于金屬外殼的內(nèi)壁，從而能夠提高低阻力特性。

第三、能夠?qū)㈥枠O側(cè)內(nèi)部接線端配置為使其凸緣部朝向上方，因此，能夠更寬地確保金屬外殼的內(nèi)部空間，從而增大電能儲存容量。

第四、能夠使內(nèi)部接線端的結(jié)構(gòu)簡化為薄的板狀體，因此能夠利用沖壓加工來制作內(nèi)部接線端，從而節(jié)省制造費用。

附圖說明

本說明書中所附的以下附圖用于例示本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其與后述的發(fā)明的詳細說明一起用于更好地理解本發(fā)明的技術(shù)思想，因此，本發(fā)明的不應(yīng)僅限定于這樣的附圖上記載的內(nèi)容進行解釋。

圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)的電能儲存裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖2是示出本發(fā)明的一實施例的電能儲存裝置的外觀的立體圖。

圖3是圖2的部分放大剖視圖.

圖4是示出圖3中的陽極側(cè)內(nèi)部接線端的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖5是示出本發(fā)明的另一實施例的電能儲存裝置的結(jié)構(gòu)的部分放大剖視圖。

圖6是示出圖5中的陽極側(cè)內(nèi)部接線端的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖7是示出圖5中的陽極側(cè)內(nèi)部接線端的上面邊角被倒角加工的變形例的剖視圖及部分放大圖。

圖8a是示出圖7中的陽極側(cè)內(nèi)部接線端的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖8b作為圖8a的變形例，其是示出陽極側(cè)內(nèi)部接線端的下面邊角被倒角加工的陽極側(cè)內(nèi)部接線端的立體圖。

具體實施方式

圖2是示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例的電能儲存裝置的外觀的立體圖，圖3是圖2的剖視圖。

參照圖2及圖3，本發(fā)明的優(yōu)選實施例的電能儲存裝置包括：單元組件90；圓筒形的金屬外殼100，容置所述單元組件90；陰極側(cè)外部接線端110，位于金屬外殼100的上部；陰極側(cè)內(nèi)部接線端111，位于所述陰極側(cè)外部接線端110的內(nèi)側(cè)，與所述單元組件90的陰極相連接；陽極側(cè)外部接線端150，設(shè)置于金屬外殼100的一端部；陽極側(cè)內(nèi)部接線端140，配置于所述陽極側(cè)外部接線端150的內(nèi)側(cè)，與所述單元組件90的陽極相連接；接線端固定用堆焊部101、102，形成于所述金屬外殼100，提供接線端固定功能。

所述單元組件90由陽極、陰極、分隔件以及電解質(zhì)構(gòu)成，用于提供電化學(xué)能儲存功能。作為這樣的單元組件90可采用通常的凝膠卷(jellyroll)形態(tài)的單元。

金屬外殼100具有形成有內(nèi)部空間的圓筒形的本體，可在所述內(nèi)部空間容置以卷繞元件形態(tài)加工后容置于內(nèi)部殼體的所述單元組件90。優(yōu)選地，金屬外殼100可由鋁圓筒形態(tài)構(gòu)成。并且，在圓筒形本體的上面或下面中的一面形成有用于封閉圓筒形本體的下端部。由此，利用由圓筒形本體和下端部構(gòu)成的金屬外殼100的結(jié)構(gòu)，能夠容置單元組件90。并且，在所述下端部的一部分設(shè)置有向外部凸出的陽極側(cè)外部接線端150。

陰極側(cè)外部接線端110用于覆蓋金屬外殼100的上端部的同時提供電流移動路徑，其具有與金屬外殼100的內(nèi)周面對應(yīng)的圓形的外周面，其上面和下面可構(gòu)成為多種三維形狀。陰極側(cè)外部接線端110的邊緣端以將絕緣構(gòu)件130置于期間而與卷邊加工部相鄰。

在陰極側(cè)外部接線端110的中心形成有朝厚度方向延伸的貫通孔113。貫通孔113例如可不僅作為用于安裝自動復(fù)位式的安全閥120的空間來使用，還可作為用于注入電解質(zhì)的通道和用于真空作業(yè)的通氣孔(airvent)使用。

陰極側(cè)外部接線端110通過對金屬外殼100的堆焊(beading)加工來固定于金屬外殼100。由此，在與陰極側(cè)外部接線端110對應(yīng)的金屬外殼100的側(cè)面形成有接線端固定用堆焊部101。

陰極側(cè)內(nèi)部接線端111配置于陰極側(cè)外部接線端110的下部，與單元組件90的陰極相連接。

將陽極側(cè)內(nèi)部接線端140固定于單元組件90，以使陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的接線端本體141上面和凸緣部145的某一部分與單元組件90相接觸。陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的下面以接觸于金屬外殼100的下端部內(nèi)側(cè)面的方式配置于金屬外殼100的內(nèi)部，從而與陽極側(cè)外部接線端150相接觸，陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的上面與單元組件90的陽極相連接。所述金屬外殼100的下端部內(nèi)側(cè)面形成金屬外殼100的內(nèi)部底部面。

如圖4所示，陽極側(cè)內(nèi)部接線端140包括：接線端本體141，呈厚度薄且平坦的板狀；凸緣部145，由接線端本體141的外周端相對于所述接線端本體141的平面以垂直向上延伸的方式形成；多個電解質(zhì)浸漬用通孔142，形成于所述接線端本體141。利用凸緣部145被向金屬外殼100的內(nèi)部凸出的接線端固定用堆焊部102施壓，這樣的陽極側(cè)內(nèi)部接線端140將固定于金屬外殼100。

接線端本體141具有圓形的外周，與利用堆焊加工來固定于金屬外殼的以往的內(nèi)部接線端不同的是，其由在外周面未形成有溝槽的薄的板狀體構(gòu)成。接線端本體141被配置為與金屬外殼100的下端部內(nèi)側(cè)面進行面接觸。

電解質(zhì)浸漬用通孔142以朝厚度方向貫通接線端本體141的方式形成，從而在電解質(zhì)注入工藝時提供液相電解質(zhì)的移動通路。為使電解質(zhì)均勻地移動，多個電解質(zhì)浸漬用通孔142中的大部分沿著接線端本體141的圓周方向按等間隔形成，其中一個通孔優(yōu)選地形成于接線端本體141的中心。

陽極側(cè)內(nèi)部接線端140利用由堆焊加工形成于金屬外殼100的下側(cè)的接線端固定用堆焊部102和單元組件90來固定于金屬外殼100內(nèi)。當(dāng)堆焊加工完成時，向金屬外殼100的內(nèi)部凸出的接線端固定用堆焊部102施壓凸緣部145，從而將陽極側(cè)內(nèi)部接線端140牢固地固定于金屬外殼100內(nèi)。

具體而言，凸緣部145的一面被接線端固定用堆焊部102的凸出部分施壓，凸緣部145的另一面被單元組件90支撐，從而使陽極側(cè)內(nèi)部接線端140緊貼固定于金屬外殼100的內(nèi)部。為了有效地進行施壓固定，接線端固定用堆焊部102的上部邊緣端102b高度優(yōu)選地被設(shè)計為高于凸緣部145的上端高度。其中，接線端固定用堆焊部102的上部邊緣端102b和下部邊緣端102c對于金屬外殼100的內(nèi)部面而言是接線端固定用堆焊部102開始凸出的地點，其分別對應(yīng)于接線端固定用堆焊部102的槽部分上端和下端。

圖5中示出本發(fā)明的另一實施例的電能儲存裝置的結(jié)構(gòu)，圖6中詳細示出圖5中的陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的結(jié)構(gòu)。如圖所示，陽極側(cè)內(nèi)部接線端140由具有圓形的外周的薄的板狀體構(gòu)成，其配置于接線端固定用堆焊部102的凸出端點部分102a和作為內(nèi)部接線端支承面的金屬外殼100的下端部內(nèi)側(cè)面之間的區(qū)間a，從而利用接線端固定用堆焊部102進行固定。此時，陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的接線端本體141下面與金屬外殼100的下端部內(nèi)側(cè)面相接觸，并且接線端本體141的上面邊角141a被接線端固定用堆焊部102施壓而固定于金屬外殼100內(nèi)部。在接線端本體141的上面邊角141a的相反側(cè)設(shè)置有下面邊角141b。其中，陽極側(cè)內(nèi)部接線端140優(yōu)選地配置于接線端固定用堆焊部102的第二邊緣端102c和金屬外殼100的下端部內(nèi)側(cè)面之間。

在陽極側(cè)內(nèi)部接線端140配置于接線端固定用堆焊部102的第二邊緣端102c和金屬外殼100的下端部內(nèi)側(cè)面之間的情況下，陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的厚度t被設(shè)計為與接線端固定用堆焊部102的第二邊緣端102c和金屬外殼100的下端部內(nèi)側(cè)面之間的高度相同，因此，能夠構(gòu)成為薄形的同時，有效地防止上下方向的游動。

圖7中示出圖5的陽極側(cè)內(nèi)部接線端的變形例。如圖7所示，為了確保對金屬外殼100的下部內(nèi)側(cè)的陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的安置性的同時提高接觸可靠度，陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的上面邊角優(yōu)選地進行c1.8以上的倒角加工或r1.5以上的圓角處理。

與此相關(guān)地，圖8a中示出陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的上面邊角141a被倒角加工的例。如圖8a所示，在對陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的上面邊角141a進行倒角加工來形成第一曲面部143的情況下，在用于將陽極側(cè)內(nèi)部接線端140固定于金屬外殼100內(nèi)部的堆焊加工時，能夠防止金屬外殼100的內(nèi)部面因陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的上面邊角141a而受到損傷或損壞的情形，并且使陽極側(cè)內(nèi)部接線端140與接線端固定用堆焊部102的接觸面積變寬，從而能夠?qū)㈥枠O側(cè)內(nèi)部接線端140可靠地固定于金屬外殼100內(nèi)部。

并且，圖8b中示出與圖8a相反地使陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的下面邊角141b被倒角加工的例。如圖8b所示，在對陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的下面邊角141b進行倒角加工來形成第二曲面部144的情況下，能夠防止因陽極側(cè)內(nèi)部接線端140被金屬外殼100的側(cè)面與下端部內(nèi)側(cè)面相遇的內(nèi)部邊角推升，從而產(chǎn)生與金屬外殼100的底部面的接觸不良的現(xiàn)象。

因此，可如圖8a所示將陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的上面邊角141a進行倒角加工來適用于儲能裝置，或者如圖8b所示將陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的下面邊角141b進行倒角加工來適用于儲能裝置。并且，可將上面邊角141a和下面邊角141b被倒角加工的陽極側(cè)內(nèi)部接線端140適用于儲能裝置。

如上所述，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例的電能儲存裝置中，在金屬外殼100的下端部內(nèi)側(cè)面上方配置陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的狀態(tài)下，與陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的凸緣部145的高度或接線端本體141的高度對應(yīng)地在金屬外殼100的外部進行堆焊加工，從而能夠方便地將陽極側(cè)內(nèi)部接線端140固定于金屬外殼100。此時，凸緣部145或上面邊角141a被利用堆焊加工向金屬外殼100的內(nèi)部凸出的接線端固定用堆焊部102施壓，因此，即使在陽極側(cè)內(nèi)部接線端140的外周面未形成有額外的堆焊用溝槽，也能夠?qū)㈥枠O側(cè)內(nèi)部接線端140牢固地固定于金屬外殼100的內(nèi)部面。

利用如上所述的布置結(jié)構(gòu)，陽極側(cè)內(nèi)部接線端140與以往相比能夠制作為具有簡單的結(jié)構(gòu)的薄形，從而能夠充分地確保金屬外殼100的內(nèi)部空間。由此，能夠降低金屬外殼100的內(nèi)壓，從而能夠提高電能儲存裝置的穩(wěn)定性及壽命。并且，使陽極側(cè)內(nèi)部接線端140以較寬的接觸面積緊貼于接線端固定用堆焊部102周邊，能夠提高低阻力特性。

以上，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了說明。但是，本說明書中記載的實施例和附圖中示出的結(jié)構(gòu)僅屬于本發(fā)明的最優(yōu)選的一實施例，其并不代表本發(fā)明的所有技術(shù)思想，因此，本申請時點可能還會存在有能夠代替其的多種均等物和變形例。

工業(yè)實用性

在采用本發(fā)明的情況下，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)高電容儲存裝置的小型、輕量化，而且能夠縮短電解質(zhì)的浸漬工藝時間，通過充分地確保高電容儲存裝置的內(nèi)部空間以降低內(nèi)壓，能夠提高穩(wěn)定性及壽命。