KR100767544B1 - Lead line for preventing erosion and electric double layer capacitor using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부식방지용 리드선 및 이를 이용한 전기 이중층 캐패시터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전극에 연결되는 리드선의 부식을 방지하기 위하여 구조를 개선한 리드선 및 이를 이용한 전기 이중층 캐패시터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 부식방지용 리드선은 한쪽 부분이 전해액에 함침되는 전극체에 삽입되고 다른 한쪽 부분이 상기 전극체를 수용하는 수납체에 형성된 개구를 통해 외기에 노출되는 캐패시터의 리드선에 있어서, 상기 리드선 중 상기 전극체로부터 노출되기 시작하는 지점부터 상기 개구를 통해 외기에 노출되기 시작하는 지점까지 상기 리드선의 표면에 내부식성을 가지는 코팅막이 형성되고, 상기 리드선이 개구부를 통해 외기에 노출되기 시작하는 지점의 리드선 둘레에 상기 개구부를 밀봉하는 코팅막이 구비된다. 본 발명에 따르면, 전극에 연결되는 리드선의 구조를 개선하여 외부 물질의 오염으로 인해 발생하는 리드선의 부식을 방지할 수 있다.The present invention relates to a corrosion preventing lead wire and an electric double layer capacitor using the same, and more particularly, to a lead wire having an improved structure to prevent corrosion of a lead wire connected to an electrode, and an electric double layer capacitor using the same. The corrosion prevention lead wire according to the present invention is a lead wire of a capacitor in which one part is inserted into an electrode body impregnated in an electrolyte solution and the other part is exposed to the outside air through an opening formed in an enclosure accommodating the electrode body, wherein A coating film having corrosion resistance is formed on a surface of the lead wire from a point at which the electrode body begins to be exposed to the outside air through the opening, and a point at which the lead wire starts to be exposed to the outside air through the opening. A coating film is provided around the lead wire to seal the opening. According to the present invention, the structure of the lead wire connected to the electrode can be improved to prevent corrosion of the lead wire caused by contamination of external materials.
캐패시터, 콘덴서, 울트라 캐패시터, 슈퍼 캐패시터, 전기이중층 캐패시터, 리드선 Capacitors, Capacitors, Ultracapacitors, Supercapacitors, Electric Double Layer Capacitors, Lead Wire
Description
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to
도 1은 종래 기술에 따른 전기 이중층 캐패시터의 수직 단면도이다.1 is a vertical sectional view of an electric double layer capacitor according to the prior art.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전기 이중층 캐패시터의 수직 단면도이다.2 is a vertical cross-sectional view of the electric double layer capacitor according to the first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 전기 이중층 캐패시터의 수직 단면도이다.3 is a vertical sectional view of an electric double layer capacitor according to a second embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 전기 이중층 캐패시터의 수직 단면도이다.4 is a vertical sectional view of an electric double layer capacitor according to a third embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 전기 이중층 캐패시터의 수직 단면도이다.5 is a vertical cross-sectional view of an electric double layer capacitor according to a fourth embodiment of the present invention.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명><Description of main reference numerals in the drawings>
1,100...케이스 2,200...봉합판1,100 ... case 2,200 ... sealing plate
3,300...전극체 31, 33, 310, 320...리드선3,300
311,321...제1리드 312,322...제2리드311,321 ...
본 발명은 부식방지용 리드선 및 이를 이용한 전기 이중층 캐패시터에 관한것으로서, 더욱 상세하게는 전극에 연결되는 리드선의 부식을 방지하기 위하여 구조를 개선한 리드선 및 이를 이용한 전기 이중층 캐패시터에 관한 것이다.The present invention relates to a corrosion preventing lead wire and an electric double layer capacitor using the same, and more particularly, to a lead wire having an improved structure to prevent corrosion of a lead wire connected to an electrode, and an electric double layer capacitor using the same.
울트라 커패시터는 재래식 커패시터보다 정전용량(capacitance)이 300배 이상 커 배터리를 대체하거나 보완할 수 있는 에너지장치로 사용된다.Ultracapacitors have more than 300 times the capacitance of conventional capacitors and are used as energy devices to replace or supplement batteries.
울트라 커패시터는 저장할 수 있는 에너지가 배터리보다 상대적으로 작지만 아주 짧은 시간 동안의 순시 첨두 전력(instantaneous peak power)을 공급할 수 있는 능력은 배터리의 10배에서 100배 이상이다.Ultracapacitors store less energy than batteries, but the ability to deliver instantaneous peak power for a very short time is 10 to 100 times that of a battery.
울트라 커패시터의 하나인 전기 이중층 커패시터는 전기를 저장하는 메커니즘이 화학반응을 이용하는 배터리와 달리 전해질의 계면에 형성되는 전기 이중층이라 불리는 이온층(ionic layer)에 전하를 저장한다. 즉, 물리적인 전하의 축적에 의한 축전현상을 이용하므로 반복 사용에 따른 열화현상이 없고, 사이클 수명에 제한이 없다. 따라서 에너지를 많이 필요로 하지 않으면서 장수명을 요구하는 용도에서는 배터리 대체용으로 사용되기도 한다.An electric double layer capacitor, which is one of ultracapacitors, stores electric charge in an ionic layer called an electric double layer that is formed at the interface of an electrolyte, unlike a battery whose electricity storage mechanism uses a chemical reaction. That is, since the electrical storage phenomenon caused by the accumulation of physical charges is used, there is no deterioration phenomenon due to repeated use, and there is no limitation in cycle life. Therefore, it is used as a battery replacement in applications requiring long life without requiring much energy.
도 1은 종래 기술에 따른 전기 이중층 캐패시터의 수직 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 전기 이중층 캐패시터는 일 부분에 개구부가 형성된 외부 케이스(1), 상기 케이스 내부에 함침되는 전해액의 계면을 통해 전하를 축적하는 전극체(3), 및 상기 외부 케이스(1)의 개구부를 봉합하는 봉합판(2)을 포함하다.1 is a vertical sectional view of an electric double layer capacitor according to the prior art. Referring to FIG. 1, an electric double layer capacitor according to the related art includes an
전극체(3)는 축적된 전하의 외부 이동 경로를 제공하는 1쌍의 리드선(31, 33)을 포함한다. 상기 리드선(31, 33)의 일 부분은 상기 전극체(3)와 직접 접촉하고, 반대 부분은 외부에 노출되어 외부 단자에 연결된다.The
한편, 전기 이중층 캐패시터의 제조 공정은 케이스 내부에 전극체(3)를 삽입하고 전해액을 충진하는 공정을 포함한다. 전해액을 충진하는 과정에서 리드선이 전해액에 오염될 수 있다. 전해액에 의해 금속에 오염된 상태로 대기중의 수분에 노출되면, 전해액이 pH2이하의 강산성을 띠게 되고, 그 결과 전해액에 오염된 금속 부위가 빠르게 부식된다(A 참조). 나아가, 부식이 장기간 지속되면, 케이스(1) 내부의 전해액이 외부로 누출되는 문제가 발생한다.On the other hand, the manufacturing process of the electric double layer capacitor includes the step of inserting the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 리드선의 구조를 개선하여 외부오염에 의한 부식을 방지할 수 있는 리드선 및 이를 이용한 전기 이중층 캐패시터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a lead wire and an electric double layer capacitor using the same to improve the structure of the lead wire to prevent corrosion by external pollution.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 부식방지용 리드선은 한쪽 부분이 전해액에 함침되는 전극체에 부착되고 다른 한쪽 부분이 상기 전극체를 수용하는 수납체에 형성된 개구를 통해 외기에 노출되는 캐패시터의 리드선에 있어서, 상기 리드선 중 상기 전극체로부터 노출되기 시작하는 지점부터 상기 개구를 통해 외기에 노출되기 시작하는 지점까지 상기 리드선의 표면에 내부식성을 가지는 코팅막이 형성되고, 상기 리드선이 개구부를 통해 외기에 노출되기 시작하는 지점의 리드선 둘레에 상기 개구부를 밀봉하는 코팅막이 구비된다.In order to achieve the above object, the anti-corrosion lead wire according to an aspect of the present invention is attached to an electrode body in which one part is impregnated in the electrolyte and the other part is opened to the outside air through an opening formed in the housing accommodating the electrode body. In the exposed lead wire of the capacitor, a coating film having corrosion resistance is formed on the surface of the lead wire from a point at which the lead wire starts to be exposed to the electrode body to a point at which exposure to the outside air begins through the opening, and the lead wire is A coating film for sealing the opening is provided around the lead wire at the point where the opening is exposed to the outside air through the opening.
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바람직하게, 상기 리드선은 상기 전극체에 삽입되는 제1리드와 제1리드의 끝단과 연결되어 상기 개구를 통해 외기에 노출되는 제2리드를 구비하며, 상기 제1리드에는 내부식성을 갖는 코팅막이 형성된다.Preferably, the lead wire has a first lead inserted into the electrode body and a second lead connected to the end of the first lead and exposed to the outside air through the opening, and the first lead has a coating film having corrosion resistance. Is formed.
상기 코팅막은 밀납, 파라핀, 실리콘, 폴리머, 또는 세라믹 계열의 물질일 수 있다.The coating layer may be beeswax, paraffin, silicon, polymer, or a ceramic-based material.
본 발명의 다른 측면에 따른 전기 이중층 캐패시터는 한 쌍의 전극과 상기 전극에 각각 구비되는 한 쌍의 리드선을 구비하는 전극체, 및 상기 리드선이 외기에 노출될 부분에 개구부가 구비되고 상기 전극체를 수용하는 밀봉 케이스를 포함하는 전기 이중층 캐패시터에 있어서, 상기 리드선에는 상기 전극체로부터 노출되기 시작하는 지점부터 상기 개구를 통해 외기에 노출되기 시작하는 지점까지 상기 리드선의 표면에 내부식성을 가지는 코팅막이 형성되고, 상기 리드선이 개구부를 통해 외기에 노출되기 시작하는 지점의 리드선 둘레에 상기 개구부를 밀봉하는 코팅막이 구비된다.According to another aspect of the present invention, an electric double layer capacitor includes an electrode body including a pair of electrodes and a pair of lead wires respectively provided on the electrode, and an opening is provided at a portion to which the lead wires are exposed to the outside air, In an electric double layer capacitor including a sealed case for accommodating, the lead wire is formed with a coating film having corrosion resistance on the surface of the lead wire from the point where it starts to be exposed from the electrode body to the point where it starts to be exposed to the outside air through the opening. And a coating film sealing the opening around the lead wire at the point where the lead wire starts to be exposed to the outside air through the opening.
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바람직하게, 상기 리드선은 상기 전극체에 삽입되는 제1리드와 제1리드의 끝 단과 연결되어 상기 개구를 통해 외기에 노출되는 제2리드를 구비하며, 상기 제1리드에는 내부식성을 갖는 코팅막이 형성된다.Preferably, the lead wire has a first lead inserted into the electrode body and a second lead connected to an end of the first lead and exposed to the outside air through the opening, and the first lead has a coating film having corrosion resistance. Is formed.
상기 코팅막은 밀납, 파라핀, 실리콘, 폴리머, 또는 세라믹 계열의 물질일 수 있다.The coating layer may be beeswax, paraffin, silicon, polymer, or a ceramic-based material.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전기 이중층 캐패시터의 수직 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기 이중층 캐패시터는 일 부분에 개구부가 형성된 케이스(100), 케이스(100)의 개구부에 구비되는 봉합판(200), 케이스(100) 내부에 구비되는 전극체(300)를 포함한다.2 is a vertical cross-sectional view of the electric double layer capacitor according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, an electric double layer capacitor according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
케이스(100)는 원통형의 금속 케이스로서, 내부에 전극체(300)와 전해액이 개제되는 공간이 마련된다. 또한, 상기 케이스(100)에는 전극체(300)의 리드선이 외부로 인출되는 일 부분이 개방된 개구부가 형성된다. The
봉합판(200)은 전기 절연 수지로 이루어지며, 케이스(100)의 개구부를 봉합한다. 이때, 봉합판(200)에는 전극체(300)의 리드선이 통과할 수 있는 1쌍의 홀이 마련된다.The
전극체(300)는 양 전극(미도시) 및 음 전극(미도시)에 연결되는 양극 리드선(310) 및 음극 리드선(320)을 포함한다. 상기 양극 리드선(310) 혹은 음극 리드선(320)의 일 부분은 전극체(300) 내부에 삽입되어 부착되고, 그 반대 부분은 상기 케이스(100)의 외부에 노출되어 외부의 회로나 소자에 연결된다.The
리드선(310. 320)의 일 부분(예컨대, 리드선(310, 320)이 전극과 접촉하지 않는 부분부터 외부로 노출되기 시작하는 부분)(B)에는 내산성을 가지는 코팅막이 구비된다. 바람직하게, 상기 코팅막은 산화알루미늄(Al2O3) 코팅막이다. 대안으로, 상기 코팅막은 내부식성이 있는 밀납, 파라핀, 실리콘, 폴리머 또는 세라믹 계열의 코팅막이다.A portion of the
본 발명의 제2실시예에 따른 전기 이중층 캐패시터는 제1실시예와 동일한 구조의 리드선을 구비하되, 리드선(310, 320)이 봉합판(200)에 봉합되는 봉합 구조가 다르다.The electric double layer capacitor according to the second embodiment of the present invention has a lead wire having the same structure as that of the first embodiment, but the sealing structure in which the
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 전기 이중층 캐패시터는 리드선(310, 320)이 봉합판(200)의 노출면과 직교하는 부분(C)에는 부식 방지제가 코팅된다. 부식 방지제는 리드선(310, 320)의 일 부분(B)에 코팅된 물질과 동일한 밀납, 파라핀, 수지, 실리콘, 폴리머 또는 세라믹 계열의 물질일 수 있다.Referring to FIG. 3, in the electric double layer capacitor according to the second embodiment of the present invention, a corrosion inhibitor is coated on a portion C in which the
본 발명의 제3실시예에 따른 전기 이중층 캐패시터는 제1실시예와 동일한 구조의 캐패시터로 구성하되, 캐패시터에 구비되는 리드선(311, 312, 321, 322)의 구조가 다르다.The electric double layer capacitor according to the third embodiment of the present invention is composed of a capacitor having the same structure as that of the first embodiment, but has different structures of the
도 4를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 전기 이중층 캐패시터에 구비되는 리드선은 케이스(300)의 내부에 삽입되어 전극체(300)에 부착되는 제1리드(311, 321) 및 상기 제1리드(311, 321)의 끝단에 연결 및 연장되어 봉합판(200)에 형성된 홀을 통해 외부에 노출되는 제2리드(312, 322)를 구비한다.Referring to FIG. 4, the lead wires provided in the electric double layer capacitor according to the third embodiment of the present invention are inserted into the
제1리드(311, 321)는 알루미늄을 주성분으로 하는 금속성 물질로 이루어지며, 제1리드(311, 321)의 일 부분(예컨대, 제1리드(311, 321)가 전극과 접촉하지 않는 부분부터 외부로 노출되기 시작하는 부분)(D)에는 내산성을 가지는 코팅막이 구비된다. 바람직하게, 상기 코팅막은 산화알루미늄(Al2O3) 코팅막이다. 대안으로, 상기 코팅막은 내부식성이 있는 밀납, 파라핀, 실리콘, 폴리머 또는 세라믹 계열의 코팅막이다.The first leads 311 and 321 are made of a metallic material mainly composed of aluminum, and a part of the first leads 311 and 321 (for example, a portion where the first leads 311 and 321 do not come into contact with the electrode). The part (D) which begins to be exposed to the outside is provided with a coating film having acid resistance. Preferably, the coating film is an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) coating film. Alternatively, the coating film is a coating film of beeswax, paraffin, silicon, polymer, or ceramic based corrosion resistance.
제2리드(312, 322)는 외부의 회로 또는 소자는 통상적으로 납땜을 통해 연결되므로, 납땜에 대한 접합성이 우수한 철(Fe), 주석(Sn) 또는 구리(Cu) 등의 금속성 물질로 구성된다.The second leads 312 and 322 are made of a metallic material such as iron (Fe), tin (Sn), or copper (Cu), which is excellent in adhesion to soldering because external circuits or devices are usually connected through soldering. .
상술한 실시예에서 제1리드(311, 321)는 그 상단이 전극체의 외부로 노출되었지만 제1리드(311, 321) 전체가 전극체에 삽입되고 제2리드(312, 322)와 제1리드(311, 321)의 경계가 전극체의 상단면에 위치하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 상 기 코팅막은 제2리드(312, 322)의 하단 끝부터 제2리드(312, 322)가 외기에 노출되기 시작하는 지점까지 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제1리드(311, 321)와 제2리드(312, 322)의 경계가 리드선의 외부 노출 지점보다 아래에 있는 경우 상기 코팅막은 전극체(300)로부터 제1리드(311, 321)가 노출되기 시작하는 지점부터 제1 및 제2리드(311, 321, 312, 322)의 경계선을 지나 제2리드(312, 322)가 외기에 노출되기 시작하는 지점까지 형성되는 것이 바람직하다.In the above-described embodiment, the upper ends of the first leads 311 and 321 are exposed to the outside of the electrode body, but the entirety of the first leads 311 and 321 are inserted into the electrode body, and the second leads 312 and 322 and the first leads. It is also possible for the boundaries of the
본 발명의 제4실시예에 따른 전기 이중층 캐패시터는 제3실시예와 동일한 구조의 리드선을 구비하되, 제2실시예에서와 마찬가지로 리드선(311, 312, 321, 322)이 봉합판(200)에 봉합되는 봉합 구조가 다르다.The electric double layer capacitor according to the fourth embodiment of the present invention includes a lead wire having the same structure as that of the third embodiment, and as in the second embodiment, the
도 5를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 전기 이중층 캐패시터는 리드선(311, 312, 321, 322)이 봉합판(200)의 노출면과 직교하는 부분(E)에는 부식 방지제가 코팅된다. 부식 방지제는 리드선(311, 312, 321, 322)의 일 부분(D)에 코팅된 물질과 동일한 밀납, 파라핀, 수지, 실리콘, 폴리머 또는 세라믹 계열의 물질일 수 있다.Referring to FIG. 5, in the electric double layer capacitor according to the fourth embodiment of the present invention, a corrosion inhibitor is coated on a portion E of which the
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the claims.
본 발명의 부식방지용 리드선 및 이를 이용한 전기 이중층 캐패시터에 따르 면, 전극에 연결되는 리드선의 구조를 개선하여 외부 물질의 오염으로 인해 발생하는 리드선의 부식을 방지할 수 있다.According to the corrosion prevention lead wire of the present invention and the electric double layer capacitor using the same, it is possible to improve the structure of the lead wire connected to the electrode to prevent the corrosion of the lead wire caused by the contamination of the external material.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102316826B1 (en) * | 2020-07-14 | 2021-10-26 | 이석재 | An electric double layer capacitor including a protector to prevent damage to the cover plate by the terminal |
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-
2006
- 2006-01-03 KR KR1020060000456A patent/KR100767544B1/en not_active IP Right Cessation
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