KR100884751B1 - Sealed primary film battery having electrolytic layer obtained from aqueous electrolyte composition - Google Patents

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Abstract

친수성 미립자를 포함하는 수계 전해질 조성물로부터 얻어지는 전해질층을 구비한 밀폐형 필름 일차전지에 관하여 개시한다. 본 발명에 따른 밀폐형 필름 일차전지는 양극과 음극 사이에 분리막에 형성되어 있고, 분리막에는 복수의 관통홀이 형성되어 있다. 양극과 음극과의 사이에 있는 비유동성 전해질층은 각 전극과 평행하게 연장되어 있는 제1 전해질층 및 제2 전해질층과, 이들에 각각 일체로 연결되도록 상기 분리막의 관통홀 내부를 채우고 있는 복수의 제3 전해질층을 포함한다. 분리막에 형성된 관통홀 내에 채워진 제3 전해질에 의해 전해질 내에서의 이온 이동 경로가 단축된다. 전해질층에는 수분이 외부로 증발되는 것을 억제하기 위한 친수성 미립자가 분산되어 있다.Disclosed is a sealed film primary battery having an electrolyte layer obtained from an aqueous electrolyte composition containing hydrophilic fine particles. The sealed film primary battery according to the present invention is formed in a separator between a positive electrode and a negative electrode, and a plurality of through holes are formed in the separator. The non-flowing electrolyte layer between the positive electrode and the negative electrode includes a first electrolyte layer and a second electrolyte layer extending in parallel with each electrode, and a plurality of filling the inside of the through hole of the separator so as to be integrally connected thereto. And a third electrolyte layer. The third electrolyte filled in the through hole formed in the separator shortens the ion migration path in the electrolyte. Hydrophilic microparticles | fine-particles for disperse | distributing moisture to the outside are disperse | distributed to the electrolyte layer.

밀폐형, 필름 일차전지, 수계 전해액, 친수성 미립자, 분리막, 관통공 Hermetic, Film Primary Battery, Aqueous Electrolyte, Hydrophilic Particles, Separator, Through Hole

Description

수계 전해질 조성물로부터 얻어지는 전해질층을 구비한 밀폐형 필름 일차전지 {Sealed primary film battery having electrolytic layer obtained from aqueous electrolyte composition} Sealed primary film battery having electrolytic layer obtained from aqueous electrolyte composition

본 발명은 밀폐형 필름 일차전지에 관한 것으로, 특히 수계 전해질 조성물로부터 얻어지는 전해질층을 구비한 밀폐형 필름 일차전지에 관한 것이다. 본 발명은 정보통신부의 IT차세대핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다 [과제관리번호: 2005-S-106-02, 과제명: RFID/USN용 센서 태그 및 센서 노드 기술 개발]. The present invention relates to a hermetic film primary battery, and more particularly to a hermetic film primary battery having an electrolyte layer obtained from an aqueous electrolyte composition. The present invention is derived from the research conducted as part of IT next generation core technology development project of the Ministry of Information and Communication [Task management number: 2005-S-106-02, Task name: Development of sensor tag and sensor node technology for RFID / USN] .

최근 능동형 전파식별 (Radio Frequency Identification, RFID) 및 센서 노드 (Sensor Node) 기술에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이들 기술은 디지털 TV, 홈 네트워크, 지능형 로봇 등과 더불어 그 파급 효과가 매우 크고 방대하여 현재의 CDMA (Code Devision Multiple Access) 기술을 능가하는 기술로서 향후 미래 핵심 산업으로 자리잡을 것으로 예상되고 있다. 즉, 리더기를 통해 태그 내에 수록되어 있는 정보를 읽어내던 기존의 수동적인 기능에서 벗어나, 태그의 인식 거리를 획기적으로 증가시킬 뿐 만 아니라, 태그 주변의 사물정보 및 환경정보까지 스스로 감지(sensing)함으로써 궁극적으로는 네트워킹(networking)을 통한 사람과 사물간의 통신에서 사물과 사물간의 통신까지 정보흐름의 영역을 확대할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 따라서, 이러한 전파식별용 태그 및 센서 노드의 구동을 위해서는 태그나 노드 규격에 적합한 초소형이면서도 경량이고 장수명성을 가지는 전원소자를 사용하여 리더기로부터 완전히 독립된 자체 전원을 확보하는 것이 중요하다.Recently, research on active radio frequency identification (RFID) and sensor node technologies has been actively conducted. These technologies, together with digital TV, home network, and intelligent robots, are very large and massive, surpassing the current Code Devision Multiple Access (CDMA) technology, and are expected to become a core industry in the future. In other words, the reader not only increases the recognition distance of the tag, but also senses the object information and the environment information around the tag by deviating from the existing passive function of reading the information contained in the tag through the reader. Ultimately, it is expected that the area of information flow can be extended from communication between people and things through networking to communication between things. Therefore, in order to drive the radio wave identification tag and the sensor node, it is important to secure its own power source completely independent of the reader by using a power source having a small size, light weight, and long lifespan suitable for the tag or node standard.

현재까지 전파식별 태그 및 센서 노드에 일부 적용되어 그 가능성을 인정받은 전원소자중 하나로서 필름 일차전지가 사용되고 있다. 필름 일차전지는 전극 및 전해질 구성은 종래의 건전지 및 알칼라인 전지와 동일하나 담지용기로서 원통형 캔 대신에 PET계 포장재를 사용하여 라미네이션된 필름 형태로 구현한 것이다. 이와 같이 필름 형태의 전지를 제조하면서 기존의 원통형 캔을 적용할 때 사용하였던 전해질을 필름 형태의 전지에 그대로 적용할 때 많은 문제점들이 발생하였다. 예를 들면, 원통형 셀을 적용하는 경우에는 밀폐형이기 때문에 전극 사이에 분리막을 집어넣은 후 캔 내의 빈공간이 충분히 채워지도록 수계 전해액을 주입한다. 반면, 필름 형태의 전지는 전극 및 분리막을 단순히 라미네이션하여 얻어지기 때문에 각 전극과 전해질간의 접촉이 약화되어 계면저항이 커지는 문제점이 있다. 또한 필름 사이의 한정된 공간으로 인하여 양 전극 사이의 공간에 전해액을 충분히 주입하는 데 한계가 있다. 그리고, 셀이 완전 밀폐형 구조가 아니기 때문에 장기간 보존 또는 고온에 방치되는 경우 전해질을 구성하는 전해액이 건조되어 성능이 급격히 떨어지는 단점이 있다. To date, film primary batteries have been used as one of power supply elements that have been partially applied to radio frequency identification tags and sensor nodes and have been recognized for their potential. The film primary battery has the same electrode and electrolyte composition as a conventional battery and alkaline battery, but is implemented in a laminated film form using a PET-based packaging material instead of a cylindrical can as a supporting container. As described above, many problems have arisen when the electrolyte used in the conventional cylindrical cans is applied to the battery in the film form while manufacturing the battery in the film form. For example, when a cylindrical cell is applied, an aqueous electrolyte is injected so that the empty space in the can is filled after the separator is inserted between the electrodes because it is sealed. On the other hand, the battery in the form of a film is obtained by simply laminating the electrode and the separator, there is a problem in that the contact between each electrode and the electrolyte is weakened to increase the interface resistance. In addition, due to the limited space between the films, there is a limit in sufficiently injecting the electrolyte into the space between the two electrodes. In addition, since the cell is not a completely sealed structure, when the battery is left for a long time or left at a high temperature, the electrolyte constituting the electrolyte may be dried, leading to a sharp drop in performance.

특히, 지금까지 제안된 종래 기술에 따른 필름 일차전지에서는 전해액을 충분히 주입할 수 없기 때문에 양 전지 사이에 삽입되는 분리막으로서 다공성 재질의 막을 사용하고 전해액을 분리막 내에 함침시키는 방법으로 전해질층을 형성하였다. 그러나, 이와 같은 방법으로 제조된 필름 일차전지에서는 소정 두께 이상의 분리막이 필요하므로 필름 일차전지의 총 두께를 줄이는 데 한계가 있으며, 전해질층 내에서의 이온 이동 경로가 분리막 내에 형성되어 있는 불규칙한 형상의 공극을 따라 형성되기 때문에 이온 이동 경로가 길고 불규칙하여 내부 저항이 커지고 출력 특성이 저하되어 고율로 연속 방전시키거나 펄스 방전시 성능이 급격히 떨어지는 문제점들이 있다. 또한, 다공성 분리막으로서 셀룰로오스계나 부직포계 물질로 이루어지는 분리막을 사용하는 경우, 강산 또는 강염기 전해액이 사용될 때 분리막이 전해액에 의해 오그라들거나 녹아버리는 문제가 있어 전지의 장기보관시 전지의 성능의 감소되거나 전지의 작동이 멈추는 문제도 발생한다.In particular, in the film primary battery according to the related art proposed so far, since the electrolyte cannot be sufficiently injected, the electrolyte layer was formed by using a porous material membrane as a separator inserted between both batteries and impregnating the electrolyte in the separator. However, the film primary battery manufactured by the above method has a limitation in reducing the total thickness of the film primary battery because a separator having a predetermined thickness or more is required, and the irregularly formed pores in which the ion migration path in the electrolyte layer is formed in the separator. Since it is formed along the ion migration path is long and irregular, the internal resistance is increased, the output characteristics are degraded, there is a problem that the performance of the continuous discharge at a high rate or a sharp drop in pulse discharge. In addition, in the case of using a separator made of a cellulose-based or nonwoven-based material as the porous separator, there is a problem that the separator is deformed or melted by the electrolyte when a strong acid or a strong base electrolyte is used, thereby reducing the performance of the battery when the battery is stored for a long time, or There is also the problem of freezing.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 전해액내 수분의 증발을 억제할 수 있으며, 강산 또는 강염기성 전해액에 대하여 내성을 가지는 분리막과 함께 유용하게 사용될 수 있는 수계 전해질 조성물을 이용하여 전해질층 내에서의 이온 이동 경로를 단축시켜 전지의 출력 특성을 향상시킬 수 있으며, 보다 박형화된 필름 일차전지를 구현할 수 있는 밀폐형 필름 일차전지를 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems in the prior art, it is possible to suppress the evaporation of water in the electrolyte, using an aqueous electrolyte composition that can be usefully used with a separator having resistance to strong acids or strong base electrolyte solution By shortening the ion migration path in the electrolyte layer to improve the output characteristics of the battery, it is to provide a sealed film primary battery that can implement a thinner film primary battery.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 밀폐형 필름 일차전지는 양극과, 음극과, 상기 양극과 음극 사이에서 이들과 각각 소정 거리 이격된 상태로 이들과 평행하게 연장되어 있고 복수의 관통홀이 형성된 박막으로 이루어지는 분리막과, 상기 양극과 음극과의 사이의 공간에 채워져 있는 비유동성 전해질층을 포함한다. 상기 전해질층은 상기 양극과 상기 분리막과의 사이에서 상기 양극과 평행하게 연장되어 있는 제1 전해질층과, 상기 음극과 상기 분리막과의 사이에서 상기 음극과 평행하게 연장되어 있는 제2 전해질층과, 상기 제1 전해질층 및 제2 전해질층에 각각 일체로 연결되도록 상기 분리막의 관통홀 내부를 채우고 있는 복수의 제3 전해질층을 포함한다. In order to achieve the above object, the hermetic film primary battery according to the present invention extends in parallel with the positive electrode, the negative electrode, and a predetermined distance from them between the positive electrode and the negative electrode, respectively, and a plurality of through holes are formed. And a separator formed of a thin film and a non-flowable electrolyte layer filled in the space between the anode and the cathode. The electrolyte layer includes a first electrolyte layer extending in parallel with the anode between the anode and the separator, a second electrolyte layer extending in parallel with the cathode between the cathode and the separator; And a plurality of third electrolyte layers filling the inside of the through hole of the separator to be integrally connected to the first electrolyte layer and the second electrolyte layer, respectively.

상기 분리막은 소수성(疏水性) 고분자, 직조된 유리 섬유, 또는 직조된 카본 섬유로 이루어질 수 있다. The separator may be made of a hydrophobic polymer, a woven glass fiber, or a woven carbon fiber.

상기 전해질층은 수용성 고분자와, 수계 전해액과, 친수성 미립자의 혼합물로 이루어질 수 있다. 상기 친수성 미립자는 다공성 무기물 또는 유기물로 이루어질 수 있다. The electrolyte layer may be formed of a mixture of a water-soluble polymer, an aqueous electrolyte solution, and hydrophilic fine particles. The hydrophilic fine particles may be made of a porous inorganic material or an organic material.

본 발명에 따른 수계 전해질 조성물은 친수성 미립자를 포함하고 있다. 상기 친수성 미립자를 구성하는 다공성 무기물 또는 유기물 내에 수계 전해액이 함침되어 상기 수계 전해액이 외부로 증발되는 것을 방지한다. 이와 같이 친수성 미립자를 포함하는 본 발명에 따른 수계 전해질 조성물을 사용하여 복수의 관통홀이 청공된 분리막의 양측 표면에 상기 친수성 미립자가 분산되어 있는 전해질층을 형성함으로써, 전해질층으로부터의 수분 증발을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전해질 조성물에 포함되는 수용성 고분자는 우수한 접착력을 가지거나 용매 증발 후 고체화됨으로써 전해질층에 의해 전극과 분리막이 일체화될 수 있다. The aqueous electrolyte composition according to the present invention contains hydrophilic fine particles. An aqueous electrolyte solution is impregnated in the porous inorganic material or organic material constituting the hydrophilic fine particles to prevent the aqueous electrolyte solution from evaporating to the outside. By using the aqueous electrolyte composition according to the present invention containing hydrophilic fine particles as described above, an electrolyte layer in which the hydrophilic fine particles are dispersed is formed on both surfaces of the separator having a plurality of through holes, thereby suppressing evaporation of water from the electrolyte layer. can do. In addition, the water-soluble polymer included in the electrolyte composition according to the present invention may have excellent adhesion or solidify after evaporation of the solvent, thereby allowing the electrode and the separator to be integrated by the electrolyte layer.

본 발명에 따른 밀폐형 필름 일차전지는 분리막에 형성된 관통공 내에 형성되는 전해질층에 의해 제공되는 단축된 이온 이동 경로에 의해 우수한 이온전도도를 제공함으로써 고율방전 특성 및 고출력 특성, 그리고 펄스출력 특성이 향상될 수 있으며, 장기 보관 및 장기 방전시에도 전지의 성능 저하가 방지되어 우수한 장기 안정성을 제공할 수 있다. 또한, 분리막에 형성되는 관통공을 이온 이동 경로로 이용하므로 분리막을 강산 또는 강염기에 대한 내성이 우수한 재료로 형성하는 것이 가능하여 장기 사용시에도 분리막의 부식 또는 수축과 같은 변형을 방지할 수 있어 전지의 수명을 연장시킬 수 있으며, 보다 얇은 두께의 분리막을 형성하는 것 이 가능하므로 전지를 더욱 박형화할 수 있다. The sealed film primary battery according to the present invention provides excellent ion conductivity by a shortened ion migration path provided by an electrolyte layer formed in a through hole formed in a separator, thereby improving high rate discharge characteristics, high output characteristics, and pulse output characteristics. In addition, even during long-term storage and long-term discharge can be prevented from deteriorating the battery can provide excellent long-term stability. In addition, since the through hole formed in the separator is used as an ion migration path, the separator can be formed of a material having excellent resistance to strong acids or strong bases, and thus it is possible to prevent deformation such as corrosion or shrinkage of the separator even in long-term use. It is possible to extend the lifespan and to form a thinner separator, which makes the battery even thinner.

본 발명에 따른 밀폐형 필름 일차전지는 기존의 전지 제조 공정에 사용되는 설비를 그대로 사용하여 제조될 수 있으므로 저단가에 의한 자동화, 연속화 및 대량 생산화가 용이하다. The sealed film primary battery according to the present invention can be manufactured using the equipment used in the existing battery manufacturing process as it is, it is easy to automate, serialization and mass production by low unit cost.

다음에, 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Next, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밀폐형 필름 일차전지(100)의 요부 사시도이다. 도 2는 도 1의 II - II'선 단면에 따른 부분의 일부 구조를 보여주는 단면도이다. 1 is a perspective view of main parts of a sealed film primary battery 100 according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a partial structure of a portion along the line II-II 'of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밀폐형 필름 일차전지(100)는 양극(110)과, 음극(120)과, 이들 사이에 개재되어 있는 분리막(130)을 포함한다. 1 and 2, the sealed film primary battery 100 according to a preferred embodiment of the present invention includes a positive electrode 110, a negative electrode 120, and a separator 130 interposed therebetween. .

상기 분리막(130)은 상기 양극(110)과 음극(120) 사이에서 이들과 각각 소정 거리(d1, d2) 이격된 상태로 이들과 평행하게 연장되어 있다. 상기 분리막(130)은 약 5 ∼ 500 ㎛의 두께를 가질 수 있다. The separator 130 extends in parallel with the anode 110 and the cathode 120 while being spaced apart from the cathode 110 and the cathode 120 by a predetermined distance d 1 and d 2 , respectively. The separator 130 may have a thickness of about 5 to 500 ㎛.

상기 분리막(130)은 소수성(疏水性) 물질로 이루어진다. 또한, 상기 분리막(130)은 다공성(porous) 또는 비다공성(non-porous) 물질로 이루어질 수 있다. The separator 130 is made of a hydrophobic material. In addition, the separator 130 may be made of a porous or non-porous material.

상기 분리막(130)은 소수성 고분자로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 분 리막(130)은 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리비닐리덴플루오라이드, 비닐리덴플루오라이드와 헥사플루오로프로필렌의 공중합체, 비닐리덴플루오라이드와 트리플루오로에틸렌의 공중합체, 비닐리덴플루오라이드와 테트라플루오로에틸렌의 공중합체, 나일론, 폴리아크릴로나이트릴, 에틸비닐알콜, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리설폰, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리부타디엔, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리부틸아크릴레이트, 및 폴리부틸메타크릴레이트 고분자로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 고분자, 또는 이들 중에서 선택되는 적어도 2 종의 고분자의 블렌드로 이루어질 수 있다. 또는, 상기 분리막(130)은 직조된 유리 섬유 또는 카본 섬유로 이루어질 수 있다. The separator 130 may be made of a hydrophobic polymer. For example, the separator 130 may be formed of a mixture of polyethylene, polytetrafluoroethylene, polystyrene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride, and hexafluoropropylene. Copolymer, copolymer of vinylidene fluoride and trifluoroethylene, copolymer of vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene, nylon, polyacrylonitrile, ethyl vinyl alcohol, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene Terephthalate (PBT), polysulfone, polyimide, polyurethane, polybutadiene, polymethylacrylate, polyethylacrylate, polymethylmethacrylate, polyethylmethacrylate, polybutylacrylate, and polybutylmethacryl Any one of polymers selected from the group consisting of latex polymers, or Is selected it may be made at least to the two kinds of polymer blend. Alternatively, the separator 130 may be made of woven glass fibers or carbon fibers.

도 3은 상기 분리막(130)으로 사용될 수 있는 예시적인 분리막(130A)의 구성을 보여주는 평면도이다. 3 is a plan view illustrating a configuration of an exemplary separator 130A that may be used as the separator 130.

도 3에 예시된 바와 같이, 상기 분리막(130A)은 압연 가공된 필름 형태의 소수성 박막(134)으로 이루어지며, 상기 소수성 박막(134)에는 복수의 관통홀(132)이 형성되어 있다. 도 3에는 상기 관통홀(132)이 원형의 형상을 가지는 것으로 예시되어 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 상기 관통홀(132)은 타원형 또는 다각형 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 상기 관통홀(132)은 약 10 ㎛ ∼ 2 mm의 비교적 큰 개구폭 (opening width)(W1)을 가진다. As illustrated in FIG. 3, the separator 130A is formed of a hydrophobic thin film 134 having a rolled film, and the plurality of through holes 132 are formed in the hydrophobic thin film 134. 3 illustrates that the through hole 132 has a circular shape. However, the present invention is not limited to this. That is, the through hole 132 may be formed to have an oval or polygonal shape. The through hole 132 has a relatively large opening width W 1 of about 10 μm to 2 mm.

도 4는 상기 분리막(130)으로 사용될 수 있는 다른 예시적인 분리막(130B)의 구성을 보여주는 평면도이다. 4 is a plan view illustrating a configuration of another exemplary separator 130B that may be used as the separator 130.

도 4에 예시된 바와 같이, 상기 분리막(130B)은 직조된 박막(234)으로 이루어지며, 상기 박막(234)에는 복수의 관통홀(232)이 형성되어 있다. 상기 관통홀(232)은 약 10 ㎛ ∼ 2 mm의 개구폭(W2)을 가질 수 있다. As illustrated in FIG. 4, the separator 130B is formed of a woven thin film 234, and a plurality of through holes 232 are formed in the thin film 234. The through hole 232 may have an opening width W 2 of about 10 μm to 2 mm.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 양극(110)과 음극(120)과의 사이의 공간에는 이 공간을 채우는 비유동성 전해질층(140)이 형성되어 있다. 상기 전해질층(140)은 상기 양극(110)과 상기 분리막(130)과의 사이에서 상기 양극(110)과 평행하게 연장되어 있는 제1 전해질층(142)과, 상기 음극(120)과 상기 분리막(130)과의 사이에서 상기 음극(120)과 평행하게 연장되어 있는 제2 전해질층(144)과, 상기 제1 전해질층(142) 및 제2 전해질층(144)에 각각 일체로 연결되도록 상기 분리막(130)의 관통홀(132 또는 232) 내부를 채우고 있는 복수의 제3 전해질층(146)을 포함한다. 상기 제3 전해질층(146)은 상기 분리막(130)의 관통홀(132 또는 232)의 개구폭(W1 또는 W2)에 따라 결정되는 폭(d3)을 가진다. 상기 제3 전해질층(146)은 상기 양극(110)과 음극(120)과의 사이에서 상기 전해질층(140) 내에 존재하는 이온의 단축된 이동 경로를 제공함으로써 상기 밀폐형 필름 일차전지(100) 내에서의 내부 저항을 줄이고 출력 특성을 향상시키는 역할을 한다. Referring back to FIGS. 1 and 2, the non-flowing electrolyte layer 140 filling the space is formed in the space between the anode 110 and the cathode 120. The electrolyte layer 140 may include a first electrolyte layer 142 extending in parallel with the anode 110 between the anode 110 and the separator 130, the cathode 120, and the separator 120. The second electrolyte layer 144 extending in parallel with the cathode 120 between the 130 and the first electrolyte layer 142 and the second electrolyte layer 144 are integrally connected to each other. A plurality of third electrolyte layers 146 filling the inside of the through hole 132 or 232 of the separator 130 is included. The third electrolyte layer 146 has a width d 3 determined according to the opening width W 1 or W 2 of the through hole 132 or 232 of the separator 130. The third electrolyte layer 146 is provided in the sealed film primary cell 100 by providing a shorter path of movement of ions present in the electrolyte layer 140 between the anode 110 and the cathode 120. It reduces internal resistance and improves output characteristics.

상기 제1 전해질층(142) 및 제2 전해질층(144)은 각각 약 10 ∼ 300 ㎛의 두께를 가지도록 형성될 수 있다. The first electrolyte layer 142 and the second electrolyte layer 144 may be formed to have a thickness of about 10 to 300 ㎛ each.

상기 전해질층(140)은 수용성 고분자와, 수계 전해액과, 친수성 미립자의 혼합물로 이루어질 수 있다. 상기 친수성 미립자는 상기 전해질층(140) 내에서 수용성 전해질 내에 분산되어 있는 상태에서 수용액과의 상호작용에 의해 전해액의 증발을 억제하는 작용을 한다. The electrolyte layer 140 may be formed of a mixture of a water-soluble polymer, an aqueous electrolyte solution, and hydrophilic fine particles. The hydrophilic fine particles have a function of inhibiting evaporation of the electrolyte by interacting with the aqueous solution in a state dispersed in the aqueous electrolyte in the electrolyte layer 140.

상기 전해질층(140)에 포함되는 상기 수용성 고분자는 예를 들면 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 전분, 폴리아크릴산, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트, 카르복시메틸셀루로오스, 한천, 및 나피온 고분자로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 고분자, 또는 이들 중에서 선택되는 적어도 2 종의 고분자의 블렌드로 이루어질 수 있다. The water-soluble polymer included in the electrolyte layer 140 is, for example, polyethylene oxide, polypropylene oxide, starch, polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylacetate, cellulose, cellulose acetate, carboxymethyl cellulose, agar, and It may be made of any one polymer selected from the group consisting of Nafion polymer, or a blend of at least two polymers selected from these.

상기 전해질층(140)에 포함되는 상기 수계 전해액은 예를 들면 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨(NaOH), 브롬화칼륨(KBr), 염화칼륨(KCl), 염화나트륨(NaCl), 염화아연(ZnCl2), 염화암모늄(NH4Cl), 황산(H2SO4), 또는 나피온 전해질을 포함하는 수용액으로 이루어질 수 있다. The aqueous electrolyte solution included in the electrolyte layer 140 is, for example, potassium hydroxide (KOH), sodium hydroxide (NaOH), potassium bromide (KBr), potassium chloride (KCl), sodium chloride (NaCl), and zinc chloride (ZnCl 2 ). , Ammonium chloride (NH 4 Cl), sulfuric acid (H 2 SO 4 ), or an aqueous solution containing a Nafion electrolyte.

상기 전해질층(140)에 포함되는 상기 친수성 미립자는 다공성 무기물 또는 유기물로 이루어질 수 있다. 상기 친수성 미립자가 다공성 무기물로 이루어지는 경우, 상기 친수성 미립자는 실리카, 탈크, 알루미나(Al2O3), 티타니아(TiO2), 점토(clay), 또는 제올라이트로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 친수성 미립자가 유기물로 이루어지는 경우, 상기 친수성 미립자는 폴리에틸렌이민, 에틸렌글리콜, 또는 폴리에틸렌글리콜로 이루어질 수 있다. The hydrophilic fine particles included in the electrolyte layer 140 may be made of a porous inorganic material or an organic material. When the hydrophilic fine particles are made of a porous inorganic material, the hydrophilic fine particles may be made of silica, talc, alumina (Al 2 O 3 ), titania (TiO 2 ), clay, or zeolite. In addition, when the hydrophilic fine particles are made of an organic material, the hydrophilic fine particles may be made of polyethyleneimine, ethylene glycol, or polyethylene glycol.

본 발명에 따른 밀폐형 필름 일차전지(100)의 전해질층(140)을 형성하기 위한 예시적인 방법을 설명하면 다음과 같다. An exemplary method for forming the electrolyte layer 140 of the sealed film primary battery 100 according to the present invention is as follows.

먼저, 본 발명에 따른 수계 전해질 조성물을 제조한다. 본 발명에 따른 수계 전해질 조성물을 준비하기 위하여 수용성 고분자, 수계 전해액, 및 친수성 미립자를 준비한다. 또한, 도 3에 예시된 분리막(130A) 또는 도 4에 예시된 분리막(130B)과 같은 구조를 가지는 분리막(130)을 준비한다. 상기 수용성 고분자, 수계 전해액, 및 친수성 미립자 각각의 구성 재료에 대한 상세한 사항은 앞에서 설명한 바와 같다. 상기 수계 전해액은 예를 들면 앞에서 예시된 소정의 전해질이 증류수에 약 1 ∼ 8 M 농도로 용해되어 있는 전해액으로 이루어질 수 있다. 상기 분리막(130)을 형성하기 위하여 소수성 고분자 필름을 천공하여 복수의 관통공(132)을 형성할 수 있다. 또는, 관통공(232)이 형성되도록 직조된 유리 섬유 또는 카본 섬유를 상기 분리막(130)으로 사용할 수 있다. 상기 관통공(132 또는 232)은 육안으로 보일 정도의 비교적 큰 개구 사이즈를 가진다. First, an aqueous electrolyte composition according to the present invention is prepared. In order to prepare the aqueous electrolyte composition according to the present invention, a water-soluble polymer, an aqueous electrolyte solution, and hydrophilic fine particles are prepared. In addition, a separator 130 having the same structure as the separator 130A illustrated in FIG. 3 or the separator 130B illustrated in FIG. 4 is prepared. Details of the constituent materials of the water-soluble polymer, the aqueous electrolyte solution, and the hydrophilic fine particles are as described above. The aqueous electrolyte solution may be formed of, for example, an electrolyte in which the predetermined electrolyte illustrated above is dissolved in distilled water at a concentration of about 1 to 8 M. In order to form the separator 130, a plurality of through holes 132 may be formed by drilling a hydrophobic polymer film. Alternatively, glass fibers or carbon fibers woven to form the through holes 232 may be used as the separator 130. The through hole 132 or 232 has a relatively large opening size that is visible to the naked eye.

상기 수용성 고분자, 수계 전해액, 및 친수성 미립자를 혼합하여 고분자 전해질 용액을 제조한다. 이를 위하여, 먼저 상기 수계 전해액에 상기 친수성 미립자 첨가제를 넣어 혼합물을 얻는다. 여기서, 상기 친수성 미립자는 상기 수계 전해액의 총 중량을 기준으로 약 0.1 ∼ 50 중량%의 양으로 포함되도록 첨가될 수 있다. 그 후, 상기 혼합물에 수용성 고분자를 녹여 점도가 매우 높은 슬러리 또는 용액 형태의 고분자 전해질을 제조한다. 얻어진 전해질 혼합물을 상기 분리막의 양 측면에 소정 두께로 코팅하여 건조시킨다. 상기 전해질 혼합물이 코팅되는 동안 전해질 혼합물에 의해 상기 분리막에 형성된 관통홀 내부가 채워지면서 상기 분리막의 표면에는 전해질 혼합물로 이루어지는 균일한 두께의 막이 형성된다. 이와 같이 코팅된 전해질 혼합물이 건조되면 젤 또는 페이스트(paste)와 같은 비유동성 전해질층이 형성된다. 상기 전해질층은 사용되는 수용성 고분자의 종류에 따라 점착성을 가질 수도 있고, 용매가 증발된 후 고체화되어 상기 분리막과 일체화되는 구조를 가질 수 있다. 상기 전해질층은 도 2에 예시된 전해질층(140)과 같이 분리막(130)의 양 측면을 각각 덮는 제1 전해질층(142) 및 제2 전해질층(144)과, 이들 사이에서 이들과 일체로 연결되도록 상기 분리막(130)의 관통홀(132 또는 232) 내부를 채우는 복수의 제3 전해질층(146)을 포함하게 된다. The polymer electrolyte solution is prepared by mixing the water-soluble polymer, the aqueous electrolyte solution, and the hydrophilic fine particles. To this end, first, the hydrophilic particulate additive is added to the aqueous electrolyte to obtain a mixture. Here, the hydrophilic fine particles may be added in an amount of about 0.1 to 50% by weight based on the total weight of the aqueous electrolyte. Thereafter, the water-soluble polymer is dissolved in the mixture to prepare a polymer electrolyte in the form of a slurry or a solution having a very high viscosity. The obtained electrolyte mixture is coated on both sides of the separator to a predetermined thickness and dried. While the electrolyte mixture is coated, the inside of the through hole formed in the separator is filled with the electrolyte mixture, and a membrane having a uniform thickness formed of the electrolyte mixture is formed on the surface of the separator. When the coated electrolyte mixture is dried, a non-flowing electrolyte layer such as a gel or a paste is formed. The electrolyte layer may have a tackiness according to the type of the water-soluble polymer used, and may have a structure in which the solvent is solidified after evaporation and integrated with the separator. The electrolyte layer is the first electrolyte layer 142 and the second electrolyte layer 144 covering the both sides of the separator 130, like the electrolyte layer 140 illustrated in FIG. It includes a plurality of third electrolyte layer 146 filling the inside of the through hole 132 or 232 of the separation membrane 130 to be connected.

상기와 같은 과정을 통해 얻어진 분리막(130)과 전해질층(140)과의 결합 구조의 양 측면에 각각 양극 및 음극을 형성함으로써 일체화된 전지를 구성할 수 있다. 이와 같이 형성된 본 발명에 따른 밀폐형 필름 일차전지(100)는 전해질층(130) 내에서 상기 분리막(130)의 관통공(132 또는 232) 내부에 채워진 상기 전해질층(130)의 제3 전해질층(136)을 통한 짧은 이동 경로를 통해 이온이 이동하므로 우수한 출력 특성이 얻어질 수 있으며, 종래 기술에 따른 분리막에 비해 상기 분리막(130)의 두께를 절반 수준 또는 그 이하로 낮추어도 원하는 수준의 이온 전도도를 얻을 수 있으므로 필름 일차전지를 더욱 박형화할 수 있다. An integrated battery may be configured by forming a positive electrode and a negative electrode on both sides of a coupling structure between the separator 130 and the electrolyte layer 140 obtained through the above process. As described above, the sealed film primary battery 100 according to the present invention may include a third electrolyte layer of the electrolyte layer 130 filled in the through hole 132 or 232 of the separator 130 in the electrolyte layer 130. Since the ions move through a short moving path through 136, excellent output characteristics can be obtained, and even if the thickness of the separator 130 is reduced to half or less than that of the separator according to the prior art, the desired level of ion conductivity can be obtained. Since the film primary battery can be obtained, the film primary battery can be further thinned.

다음에, 본 발명에 따른 수계 전해액 조성물 및 밀폐형 필름 일차전지에 대하여 구체적인 제조예들을 들어 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 하기 제조예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시된 것으로, 본 발명의 범위가 이에 한 정되는 것으로 해석 되어져서는 안되며, 본 발명의 사상을 일탈하지 않고 하기의 제조예들로부터 다양한 변형 및 변경이 가능하다. Next, specific examples of the aqueous electrolyte composition and the sealed film primary battery according to the present invention will be described in more detail. However, the following preparation examples are illustrated to help the understanding of the present invention, and the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto, and various modifications and changes from the following preparation examples without departing from the spirit of the present invention. This is possible.

실시예Example 1 One

20 ㎛ 두께의 다공성 폴리에틸렌(PE) 필름을 준비한 후, 천공기를 이용하여 상기 필름에 직경 500 ㎛의 원형 관통공을 복수개 형성하여 분리막을 제조하였다. After preparing a porous polyethylene (PE) film having a thickness of 20 μm, a plurality of circular through holes having a diameter of 500 μm were formed in the film using a perforator to prepare a separator.

수계 전해질 조성물을 제조하기 위하여, 먼저 6 M 수산화 칼륨(KOH) 용액 내에 친수성 미립자인 폴리에틸렌이민을 5 중량%의 양으로 첨가하고, 여기에 1:1의 중량비로 혼합된 폴리아크릴산과 카르복시메틸셀룰로오스의 고분자 블렌드를 10 중량%의 농도로 넣어 매우 왁시한 전해질 젤을 제조하였다. 이와 같이 얻어진 전해질 젤을 상기 분리막의 양측 표면에 코팅하여 전해질층을 형성하였다. 이 때, 상기 전해질 젤을 상기 분리막 표면에 코팅하는 과정에서 상기 분리막에 형성되어 있는 각 관통공 내부로 전해질 젤이 유입되어 상기 관통공 내부가 상기 전해질 젤로 완전히 채워졌다. In order to prepare the aqueous electrolyte composition, first, polyimide, which is hydrophilic fine particles, in a 6 M potassium hydroxide (KOH) solution is added in an amount of 5% by weight, and the polyacrylic acid and carboxymethylcellulose mixed in a weight ratio of 1: 1 are added thereto. The polymer blend was added at a concentration of 10% by weight to prepare a very waxy electrolyte gel. The electrolyte gel thus obtained was coated on both surfaces of the separator to form an electrolyte layer. At this time, in the process of coating the electrolyte gel on the surface of the separator, the electrolyte gel was introduced into each through hole formed in the separator so that the inside of the through hole was completely filled with the electrolyte gel.

상기와 같이 제조된 분리막과 전해질층과의 결합 구조의 양측 표면에 노출되는 전해질층 위에 각각 양극 및 음극 필름을 라미네이션한 후 밀폐 접착시켜 밀폐형 필름 일차전지를 제조하였다. 여기서, 상기 분리막의 일측 표면을 덮는 전해질층의 노출 표면 위에 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 및 전도성 카본을 도포하여 압착한 후, 다시 EMD (electrolytic MnO2)와 결착재(binder) 및 도전재를 넣고 제조한 슬러리를 코팅하여 양극을 형성하였다. 그리고, 상기 분리막의 타측 표면을 덮는 전해질층의 노출 표면 위에 Zn 입자와 결착재 및 도전재를 혼합하여 제조한 슬러리를 코팅하여 음극을 형성하였다. The cathode and anode films were laminated on the electrolyte layers exposed on both surfaces of the bonding structure between the separator and the electrolyte layer prepared as described above, and then sealed and bonded to prepare a sealed film primary battery. Here, the polyethylene terephthalate (PET) film and the conductive carbon is coated and pressed on the exposed surface of the electrolyte layer covering one surface of the separator, and then EMD (electrolytic MnO 2 ), a binder, and a conductive material are placed therein. The prepared slurry was coated to form a positive electrode. Then, a negative electrode was formed by coating a slurry prepared by mixing Zn particles, a binder, and a conductive material on the exposed surface of the electrolyte layer covering the other side surface of the separator.

실시예Example 2 2

폴리아크릴산과 카르복시메틸셀룰로오스의 고분자 블렌드를 사용한 것 대신 1:1의 중량비로 혼합된 폴리에틸렌옥사이드와 폴리비닐알콜의 고분자 블렌드를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 밀폐형 필름 일차전지를 제조하였다. A sealed film primary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a polymer blend of polyethylene oxide and polyvinyl alcohol mixed in a weight ratio of 1: 1 was used instead of a polymer blend of polyacrylic acid and carboxymethyl cellulose. It was.

실시예Example 3 3

분리막으로서 100 ㎛ 두께의 직조된 유리섬유를 사용하고, 수계 전해질 조성물을 제조하기 위하여 6 M 수산화 칼륨(KOH) 용액 대신 6 M의 염화암모늄(NH4Cl) 수용액을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 밀폐형 필름 일차전지를 제조하였다. Example 1, except that woven glass fibers having a thickness of 100 μm was used as a separator and 6 M aqueous solution of ammonium chloride (NH 4 Cl) was used instead of 6 M potassium hydroxide (KOH) solution to prepare an aqueous electrolyte composition. In the same manner as in the sealed film primary battery was prepared.

대조예Control

종래 기술에 따른 망간전지 및 알칼라인 전지에 각각 적용되고 있는 통상의 라이너페이퍼/염화암모늄 전해질 시스템을 제조하였다. 이를 위하여, 120 ㎛ 두께의 라이너페이퍼에 6 M 염화암모늄 수용액을 함침시켰다. 상기 전해질 시스템에 실시예 1에서와 동일한 방법으로 양극 및 음극을 형성하여 필름 일차전지를 형성하였다. A conventional liner paper / ammonium chloride electrolyte system applied to manganese and alkaline batteries according to the prior art was prepared. To this end, 120 M thick liner paper was impregnated with 6 M aqueous ammonium chloride solution. In the electrolyte system, a cathode and an anode were formed in the same manner as in Example 1 to form a film primary battery.

도 5는 본 발명에 따른 밀폐형 필름 일차전지의 이온전도도 특성을 평가하기 위하여 실시예 1 내지 실시예 3에서 각각 제조한 밀폐형 필름 일차전지의 이온전도도를 대조예의 경우와 비교한 결과를 나타낸 그래프이다. 5 is a graph showing the results of comparing the ion conductivity of the sealed film primary batteries prepared in Examples 1 to 3 to the case of the comparative example in order to evaluate the ion conductivity characteristics of the sealed film primary battery according to the present invention.

도 5에 나타낸 바와 같이 실시예 1 내지 실시예 3의 경우에는 대조예의 경우보다 우수한 이온전도도를 나타내었다. 도 5의 결과로부터, 실시예 1 내지 실시예 3의 경우에는 동일한 전압 인가 조건하에서 단위 길이당 이온의 이동 경로가 단축되어 이온전도도가 향상된 결과가 얻어진 것을 알 수 있다. 이와 같이 향상된 이온전도도에 의해 우수한 고율방전(高率放電) 및 고출력 특성을 얻을 수 있다. As shown in FIG. 5, Examples 1 to 3 showed better ion conductivity than those of the control example. From the results in FIG. 5, it can be seen that in the case of Examples 1 to 3, the ion path per unit length is shortened under the same voltage application conditions, thereby improving the ion conductivity. As a result, the improved ion conductivity provides excellent high rate discharge and high output characteristics.

도 6은 본 발명에 따른 밀폐형 필름 일차전지의 온도 변화에 따른 이온전도도 변화량을 평가하기 위하여 실시예 1 내지 실시예 3에서 각각 제조한 밀폐형 필름 일차전지의 이온전도도를 대조예의 경우와 비교한 결과를 나타낸 그래프이다. 6 is a result of comparing the ion conductivity of the sealed film primary batteries prepared in Examples 1 to 3, respectively, in order to evaluate the amount of change in ion conductivity according to the temperature change of the sealed film primary battery according to the present invention. The graph shown.

도 6에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3의 경우에는 온도를 80 ℃ 까지 승온시키면서 이온전도도를 측정할 때 대조예의 경우에 비해 이온전도도 변화가 거의 없이 대략 일정한 값을 나타내었다. 도 6의 결과로부터, 실시예 1 내지 실시예 3에서 제조한 밀폐형 필름 일차전지는 장기 보존 및 방치시에서 전해액의 증발에 따른 성능의 저하가 현저하게 억제된 것을 알 수 있다. As shown in FIG. 6, in the case of Examples 1 to 3, when the ion conductivity was measured while the temperature was raised to 80 ° C., the ion conductivity showed a substantially constant value with little change in the ion conductivity. From the results of FIG. 6, it can be seen that the sealed film primary batteries prepared in Examples 1 to 3 significantly suppressed the deterioration in performance due to evaporation of the electrolyte during long-term storage and standing.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다. In the above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and changes by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention. This is possible.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밀폐형 필름 일차전지의 요부 사시도이다. 1 is a perspective view of main parts of a sealed film primary battery according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 II - II'선 단면에 따른 부분의 일부 구조를 보여주는 단면도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a partial structure of a portion along the line II-II 'of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밀폐형 필름 일차전지의 예시적인 분리막의 구성을 보여주는 평면도이다. Figure 3 is a plan view showing the configuration of an exemplary separator of a sealed film primary battery according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밀폐형 필름 일차전지의 다른 예시적인 분리막의 구성을 보여주는 평면도이다. 4 is a plan view showing the configuration of another exemplary separator of a sealed film primary battery according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 밀폐형 필름 일차전지들의 이온전도도 특성을 대조예의 경우와 비교한 결과를 나타낸 그래프이다. 5 is a graph showing the results of comparing the ion conductivity characteristics of the sealed film primary batteries according to the present invention with the control example.

도 6은 본 발명에 따른 밀폐형 필름 일차전지들의 온도 변화에 따른 이온전도도 변화량을 대조예의 경우와 비교한 결과를 나타낸 그래프이다. 6 is a graph showing a result of comparing the change in ion conductivity with the temperature change of the sealed film primary batteries according to the present invention compared with the case of the comparative example.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 밀폐형 필름 일차전지, 110: 양극, 120: 음극, 130, 130A, 130B: 분리막, 132: 관통홀, 134: 소수성 박막, 140: 전해질층, 142: 제1 전해질층, 144: 제2 전해질층, 146: 제3 전해질층, 232: 관통홀, 234: 박막. 100: sealed film primary battery, 110: positive electrode, 120: negative electrode, 130, 130A, 130B: separator, 132: through hole, 134: hydrophobic thin film, 140: electrolyte layer, 142: first electrolyte layer, 144: second electrolyte Layer 146: third electrolyte layer, 232: through hole, 234: thin film.

Claims (11)

양극과, With the anode, 음극과, With a cathode, 상기 양극과 음극 사이에서 이들과 각각 소정 거리 이격된 상태로 이들과 평행하게 연장되어 있고 복수의 관통홀이 형성된 박막으로 이루어지는 분리막과, A separator formed between a thin film having a plurality of through holes extending in parallel with the anode and the cathode and being spaced apart from each other by a predetermined distance; 상기 양극과 음극과의 사이의 공간에 채워져 있는 비유동성 전해질층을 포함하고, A non-flowable electrolyte layer filled in the space between the positive electrode and the negative electrode, 상기 분리막은 상기 양극과 음극 사이에서 제1 사이즈의 두께로 연장되어 있고, 상기 복수의 관통홀은 각각 상기 제1 사이즈 보다 더 큰 제2 사이즈의 개구폭 (opening width)을 가지고, The separator extends in a thickness of a first size between the anode and the cathode, and each of the plurality of through holes has an opening width of a second size larger than the first size, 상기 전해질층은 상기 양극과 상기 분리막과의 사이에서 상기 양극과 평행하게 연장되어 있는 제1 전해질층과, 상기 음극과 상기 분리막과의 사이에서 상기 음극과 평행하게 연장되어 있는 제2 전해질층과, 상기 제1 전해질층 및 제2 전해질층에 각각 일체로 연결되도록 상기 분리막의 관통홀 내부를 채우고 있는 복수의 제3 전해질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 필름 일차전지. The electrolyte layer includes a first electrolyte layer extending in parallel with the anode between the anode and the separator, a second electrolyte layer extending in parallel with the cathode between the cathode and the separator; The sealed film primary battery comprising a plurality of third electrolyte layers filling the inside of the through hole of the separator so as to be integrally connected to the first electrolyte layer and the second electrolyte layer, respectively. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분리막은 소수성 고분자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 필름 일차전지. The separator is a sealed film primary battery, characterized in that made of a hydrophobic polymer. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 분리막은 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프 로필렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리비닐리덴플루오라이드, 비닐리덴플루오라이드와 헥사플루오로프로필렌의 공중합체, 비닐리덴플루오라이드와 트리플루오로에틸렌의 공중합체, 비닐리덴플루오라이드와 테트라플루오로에틸렌의 공중합체, 나일론, 폴리아크릴로나이트릴, 에틸비닐알콜, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리설폰, 폴리이미드, 폴리우레탄, 폴리부타디엔, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리부틸아크릴레이트, 및 폴리부틸메타크릴레이트 고분자로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 고분자, 또는 이들 중에서 선택되는 적어도 2 종의 고분자의 블렌드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 필름 일차전지. The separator is polyethylene, polytetrafluoroethylene, polystyrene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene, vinylidene fluoride And copolymers of trifluoroethylene, copolymers of vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene, nylon, polyacrylonitrile, ethyl vinyl alcohol, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), In the group consisting of polysulfone, polyimide, polyurethane, polybutadiene, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polybutyl acrylate, and polybutyl methacrylate polymer Any polymer selected, or red selected from these FIG hermetic film primary batteries which comprises a polymer blend of two kinds. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 분리막은 직조된 유리 섬유 또는 카본 섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 필름 일차전지. The separator is a sealed film primary battery, characterized in that made of woven glass fibers or carbon fibers. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 복수의 관통홀은 각각 10 ㎛ ∼ 2 mm의 개구폭을 가지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 필름 일차전지. The plurality of through holes each have an opening width of 10 μm to 2 mm. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 분리막은 5 ∼ 500 ㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 필름 일차전지. The separator is a sealed film primary battery, characterized in that having a thickness of 5 ~ 500 ㎛. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 전해질층 및 제2 전해질층은 각각 10 ∼ 300 ㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 필름 일차전지. The first electrolyte layer and the second electrolyte layer each have a thickness of 10 ~ 300 ㎛ sealed film primary battery, characterized in that. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전해질층은 수용성 고분자와, 수계 전해액과, 친수성 미립자의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 필름 일차전지. The electrolyte layer is a sealed film primary battery, characterized in that consisting of a mixture of a water-soluble polymer, an aqueous electrolyte solution and hydrophilic fine particles. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 친수성 미립자는 실리카, 탈크, 알루미나(Al2O3), 티타니아(TiO2), 점토(clay), 제올라이트, 폴리에틸렌이민, 에틸렌글리콜, 또는 폴리에틸렌글리콜로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 필름 일차전지. The hydrophilic fine particles are sealed film primary battery, characterized in that consisting of silica, talc, alumina (Al 2 O 3 ), titania (TiO 2 ), clay (zeolite), zeolite, polyethyleneimine, ethylene glycol, or polyethylene glycol. 양극과, With the anode, 음극과, With a cathode, 상기 양극과 음극 사이에서 이들과 각각 소정 거리 이격된 상태로 이들과 평행하게 연장되어 있고 각각 10 ㎛ ∼ 2 mm의 개구폭을 가지도록 균일한 형상으로 천공된 복수의 관통홀이 형성된 박막으로 이루어지는 분리막과, Separation membrane made of a thin film formed with a plurality of through-holes formed in a uniform shape so as to extend in parallel with each other and a predetermined distance between them between the anode and the cathode and have an opening width of 10 μm to 2 mm, respectively. and, 상기 양극과 음극과의 사이의 공간에 채워져 있는 비유동성 전해질층을 포함하고, A non-flowable electrolyte layer filled in the space between the positive electrode and the negative electrode, 상기 분리막은 상기 양극과 음극 사이에서 제1 사이즈의 두께로 연장되어 있고, 상기 복수의 관통홀은 각각 상기 제1 사이즈 보다 더 큰 제2 사이즈의 개구폭 (opening width)을 가지고, The separator extends in a thickness of a first size between the anode and the cathode, and each of the plurality of through holes has an opening width of a second size larger than the first size, 상기 전해질층은 상기 양극과 상기 분리막과의 사이에서 상기 양극과 평행하게 연장되어 있는 제1 전해질층과, 상기 음극과 상기 분리막과의 사이에서 상기 음극과 평행하게 연장되어 있는 제2 전해질층과, 상기 제1 전해질층 및 제2 전해질층에 각각 일체로 연결되도록 상기 분리막의 관통홀 내부를 채우고 있는 복수의 제3 전해질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 필름 일차전지. The electrolyte layer includes a first electrolyte layer extending in parallel with the anode between the anode and the separator, a second electrolyte layer extending in parallel with the cathode between the cathode and the separator; The sealed film primary battery comprising a plurality of third electrolyte layers filling the inside of the through hole of the separator so as to be integrally connected to the first electrolyte layer and the second electrolyte layer, respectively. 양극과, With the anode, 음극과, With a cathode, 상기 양극과 음극 사이에서 이들과 각각 소정 거리 이격된 상태로 이들과 평행하게 연장되어 있고 각각 10 ㎛ ∼ 2 mm의 개구폭을 가지는 복수의 관통홀이 형성된 비다공성 박막으로 이루어지는 분리막과, A separator formed of a non-porous thin film having a plurality of through-holes extending in parallel with each other and spaced apart from each other by a predetermined distance between the anode and the cathode and having an opening width of 10 μm to 2 mm, respectively; 상기 양극과 음극과의 사이의 공간에 채워져 있는 비유동성 전해질층을 포함하고, A non-flowable electrolyte layer filled in the space between the positive electrode and the negative electrode, 상기 분리막은 상기 양극과 음극 사이에서 제1 사이즈의 두께로 연장되어 있고, 상기 복수의 관통홀은 각각 상기 제1 사이즈 보다 더 큰 제2 사이즈의 개구폭 (opening width)을 가지고, The separator extends in a thickness of a first size between the anode and the cathode, and each of the plurality of through holes has an opening width of a second size larger than the first size, 상기 전해질층은 상기 양극과 상기 분리막과의 사이에서 상기 양극과 평행하게 연장되어 있는 제1 전해질층과, 상기 음극과 상기 분리막과의 사이에서 상기 음극과 평행하게 연장되어 있는 제2 전해질층과, 상기 제1 전해질층 및 제2 전해질층에 각각 일체로 연결되도록 상기 분리막의 관통홀 내부를 채우고 있는 복수의 제3 전해질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 필름 일차전지. The electrolyte layer includes a first electrolyte layer extending in parallel with the anode between the anode and the separator, a second electrolyte layer extending in parallel with the cathode between the cathode and the separator; The sealed film primary battery comprising a plurality of third electrolyte layers filling the inside of the through hole of the separator so as to be integrally connected to the first electrolyte layer and the second electrolyte layer, respectively.
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