KR100923862B1 - Energy storing device - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 양극전극 및 음극전극과, 양극리드선 및 음극리드선과, 상기 양극전극과 음극전극 사이에 위치하여 본 양극전극과 음극전극을 전기적으로 분리하기 위한 분리막과, 상기 양극전극과 음극전극과 분리막을 수용하는 하우징과, 상기 하우징 내에 수용되는 전해액과, 상기 양극리드선과 음극리드선이 각각 연결되는 양극단자 및 음극단자를 포함하며, 상기 양극전극과 음극전극과 분리막은 권취되어 전극소자를 형성하되, 상기 권취된 전극소자의 권취상태를 유지하기 위한 고정부재의 폭은 상기 전극소자 높이의 0.1 내지 0.5 배의 범위로 형성된다.The present invention includes a cathode electrode and a cathode electrode, a cathode lead wire and a cathode lead wire, a separator for electrically separating the anode electrode and the cathode electrode located between the anode electrode and the cathode electrode, the anode electrode and the cathode electrode; A housing accommodating the separator, an electrolyte solution contained in the housing, and a positive electrode terminal and a negative electrode terminal to which the positive lead wire and the negative lead wire are respectively connected, and the positive electrode, the negative electrode, and the separator are wound to form an electrode element. The width of the fixing member for maintaining the wound state of the wound electrode element is in the range of 0.1 to 0.5 times the height of the electrode element.
본 발명에 의해, 전해액 함침 시간을 단축시켜 공정 수율을 향상시킬 수 있으며, 또한 전극의 부피 팽창에 따른 고정부재의 풀림을 방지함과 동시에 전극간의 거리를 균일하게 유지시켜 전기적 저항특성을 개선할 수 있다.According to the present invention, it is possible to shorten the electrolyte impregnation time to improve the process yield, and also to prevent the loosening of the holding member due to the volume expansion of the electrode and at the same time maintain the distance between the electrodes to improve the electrical resistance characteristics. have.
에너지, 저장, 전극소자, 권취, 고정 Energy, storage, electrode element, winding, fixed
Description
본 발명은 에너지 저장장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 권취된 전극소자의 권취상태를 유지하기 위한 고정부재의 폭을 상기 전극소자 높이의 0.1 내지 0.5 배의 범위로 형성한 에너지 저장장치에 관한 것이다.The present invention relates to an energy storage device, and more particularly, to an energy storage device having a width of a fixing member for maintaining a wound state of a wound electrode element in a range of 0.1 to 0.5 times the height of the electrode element. will be.
일반적으로, 전기에너지를 저장하는 소자로는 전지(battery)와 커패시터(capacitor)가 대표적이다.In general, a battery and a capacitor are typical elements for storing electrical energy.
울트라 캐패시터(Ultra Capacitor)는 슈퍼 커패시터(Super Capacitor)라고도 불리우며, 전해콘덴서와 이차전지의 중간적인 특성을 갖는 에너지저장장치로서 높은 효율, 반영구적인 수명특성으로 인해 이차전지와의 병용 및 대체가 가능한 차세대 에너지 저장장치이다.Ultra Capacitor, also called Super Capacitor, is an energy storage device with intermediate characteristics between an electrolytic capacitor and a secondary battery.The next generation that can be used and replaced with a secondary battery due to its high efficiency and semi-permanent life characteristics It is an energy storage device.
울트라 캐패시터는 에너지 저장메커니즘에 따라 전기이중층 캐패시터(EDLC; electric double layer capacitor)와 유사캐패시터(pseudocapacitor)로 나눌수 있다.Ultracapacitors can be divided into electric double layer capacitors (EDLC) and pseudocapacitors according to energy storage mechanisms.
유사캐패시터는 전극표면 혹은 표면근처의 전극내부에 전하가 축전되는 현상을 이용하지만, EDLC는 전극과 전해질 계면의 전기이중층에 전하가 흡착되는 성질 을 이용한다. Pseudocapacitors utilize the phenomenon that charges accumulate inside or near the surface of an electrode, while EDLC uses the property of charge adsorption on an electrical double layer between the electrode and the electrolyte interface.
EDLC는 활성탄소와 같이 표면적이 넓은 물질을 전극의 활물질로 하여 전극물질의 표면과 전해질의 접촉면에 전기이중층을 형성하게 된다. EDLC forms an electric double layer on the surface of the electrode material and the contact surface of the electrolyte by using a material having a large surface area such as activated carbon as an active material of the electrode.
즉, 전극과 전해질 용액의 경계면에서 서로 다른 극성을 갖는 전하층이 정전 효과에 의해 생성되는데, 이렇게 형성된 전하 분포를 전기이중층이라고 하며, 이와 같은 현상으로 마치 축전지에서와 같은 축전 용량을 갖게 된다.That is, charge layers having different polarities at the interface between the electrode and the electrolyte solution are generated by the electrostatic effect. The charge distribution thus formed is called an electric double layer, and as a result, it has the same capacitance as in a battery.
그러나, 전기이중층 커패시터의 경우 축전지와는 다른 충/방전 특성을 가지는데, 축전지의 경우 충/방전 과정동안 시간에 대한 전압 특성이 마치 고원과 같은 평탄형(Plateau)의 그래프 특성을 보임에 비해, 전기이중층 커패시터의 경우 충/방전 과정동안 시간에 대한 전압 특성이 선형적인 그래프 특성을 보인다.However, the electric double layer capacitor has different charge / discharge characteristics from the battery, whereas the voltage characteristics of the battery during charge / discharge are similar to those of the plateau, In the case of the electric double layer capacitor, the voltage characteristic with time shows a linear graph characteristic during the charge / discharge process.
따라서, 전기이중층 커패시터의 경우 전압을 측정함으로써 충/방전된 에너지의 양이 용이하게 계산될 수 있는 특성을 지닌다. Therefore, the electric double layer capacitor has a characteristic that the amount of charged / discharged energy can be easily calculated by measuring a voltage.
한편, 상기와 같은 전기이중층 커패시터는 전기를 저장하는 메커니즘이 화학반응을 이용하는 축전지와 달리 전해질의 계면에 형성되는 전기이중층에 전하를 저장하므로, 즉 물리적인 전하의 축적에 의한 축전현상을 이용하므로, 반복사용에 따른 열화현상이 없으며, 높은 가역특성과 긴 사용 수명을 가진다.On the other hand, the electric double layer capacitor as described above, because the mechanism for storing electricity stores the electric charge in the electric double layer formed at the interface of the electrolyte, unlike the storage battery using a chemical reaction, that is, because it uses the electrical storage by the accumulation of physical charge, No deterioration due to repeated use, high reversibility and long service life.
따라서, 유지보수(Maintenance)가 용이하지 않고 장기간의 사용 수명이 요구되는 에플리케이션(Application)에 대해서는 축전지 대체용으로 이용되기도 한다.Therefore, it may be used as a battery replacement for applications that are not easy to maintain and require a long service life.
한편, 상기와 같이 전기이중층 커패시터는 전극과 전해액 간의 계면에서 발생되는 전기이중층에 전하를 흡/탈착하는 원리를 이용하므로 빠른 충전 특성을 가 지며, 이에 따라 이동통신 정보기기인 핸드폰, 노트북, PDA 등의 보조 전원으로서 뿐만 아니라, 고용량이 요구되는 전기자동차, 야간 도로 표시등, UPS(Uninterrupted Power Supply) 등의 주전원 혹은 보조 전원으로 매우 적합하다.On the other hand, as described above, the electric double layer capacitor has a fast charging characteristic because it uses the principle of absorbing / desorbing the electric double layer generated at the interface between the electrode and the electrolyte, and thus has a mobile communication information device such as a mobile phone, laptop, PDA, etc. It is very suitable as main power supply or auxiliary power supply for electric vehicles, night road lights, uninterrupted power supply (UPS), etc. as well as auxiliary power supply of high capacity.
이러한 다양한 용도를 가지는 전기이중층 커패시터의 전극은 넓은 비표면적을 통한 고에너지와, 낮은 비저항을 통한 고파워화, 그리고 계면에서의 전기화학 반응의 억제를 통한 전기화학적 안정성을 가지는 것이 주요한 과제이다.The electrodes of the electric double layer capacitor having such various uses have high energy through a large specific surface area, high power through low specific resistance, and electrochemical stability through suppression of an electrochemical reaction at an interface.
따라서, 현재 넓은 비표면적을 가지는 활성탄소 분말 혹은 활성탄소 섬유가 전극의 주재료로 가장 널리 이용되고 있으며, 이에 도전체를 혼합하거나 혹은 금속 가루의 분사코팅 방식을 이용하여 낮은 비저항을 구현하고 있다. Therefore, currently active carbon powder or activated carbon fiber having a large specific surface area is most widely used as a main material of the electrode, and a low specific resistance is realized by mixing a conductor or spray coating of metal powder.
또한, 다양한 방법을 통하여 전극 계면에서 발생하는 전기화학적 부반응을 억제하여 보다 안정적인 전극 물질을 연구 개발하고 있다.In addition, research and development of a more stable electrode material by suppressing the electrochemical side reactions occurring at the electrode interface through various methods.
그런데, 전기이중층 커패시터의 경우 다공성의 전극물질에 전해액 내의 양이온 및 음이온이 이동 흡착되는데, 이때 상기 전극물질의 다공성 활물질층에 이온이 침투하면서 상기 전극물질이 팽창되는 현상이 발생하게 된다.However, in the case of the electric double layer capacitor, positive and negative ions in the electrolyte are transported and adsorbed to the porous electrode material. At this time, the electrode material expands as ions penetrate into the porous active material layer of the electrode material.
이러한 팽창 현상에 의해 발생되는 전극의 풀림을 방지하기 위해, 전기이중층 커패시터의 권취형 전극소자의 마무리 작업에서는 고정부재를 이용하여 마무리 테이핑 작업을 실시하게 된다.In order to prevent loosening of the electrode caused by such an expansion phenomenon, in the finishing operation of the wound electrode element of the electric double layer capacitor, the finishing taping operation is performed using a fixing member.
이러한 마무리 테이핑 작업에서, 상기 고정부재의 폭과 두께는 전해액 함침에 요구되는 공정 시간 및 상기와 같은 함침에 따른 전극물질의 부피 팽창으로 인한 전극 간의 거리 밀착성에 주요한 영향을 미치게 된다.In this finishing taping operation, the width and thickness of the fixing member have a major influence on the process time required for the electrolyte impregnation and the distance adhesion between the electrodes due to the volume expansion of the electrode material according to the impregnation.
본 발명의 목적은 전극소자를 고정하기 위한 고정부재의 폭을 적절히 조절함으로써, 전해액 함침 시간을 단축시켜 공정 수율을 향상시킬 수 있는 에너지 저장장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an energy storage device capable of shortening an electrolyte impregnation time to improve process yield by appropriately adjusting the width of a fixing member for fixing an electrode element.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 고정 부재의 폭을 적절히 조절함으로써, 전극의 부피 팽창에 따른 고정부재의 풀림을 방지함과 동시에 전극간의 거리를 균일하게 유지시켜 전기적 저항 특성을 개선할 수 있는 에너지 저장장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention, by appropriately adjusting the width of the fixing member, to prevent the loosening of the fixing member due to the volume expansion of the electrode and at the same time to maintain a uniform distance between the electrodes to improve the electrical resistance characteristics energy It is to provide a storage device.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 양극전극 및 음극전극과, 양극리드선 및 음극리드선과, 상기 양극전극과 음극전극 사이에 위치하여 본 양극전극과 음극전극을 전기적으로 분리하기 위한 분리막과, 상기 양극전극과 음극전극과 분리막을 수용하는 하우징과, 상기 하우징 내에 수용되는 전해액과, 상기 양극리드선과 음극리드선이 각각 연결되는 양극단자 및 음극단자를 포함하며, 상기 양극전극과 음극전극과 분리막은 권취되어 전극소자를 형성하되, 상기 권취된 전극소자의 권취상태를 유지하기 위한 고정부재의 폭은 상기 전극소자 높이의 0.1 내지 0.5 배의 범위로 형성된다.The object is, according to the present invention, the anode electrode and the cathode electrode, the anode lead wire and the cathode lead wire, a separator for electrically separating the cathode electrode and the cathode electrode located between the anode electrode and the cathode electrode, and the anode A housing accommodating an electrode, a cathode electrode, and a separator; an electrolyte solution contained in the housing; and a cathode terminal and a cathode terminal to which the anode lead line and the cathode lead line are respectively connected; and the cathode electrode, the cathode electrode, and the separator are wound. Forming an electrode element, the width of the fixing member for maintaining the wound state of the wound electrode element is formed in the range of 0.1 to 0.5 times the height of the electrode element.
여기서, 상기 고정부재는 2 개 이상으로 구성될 수 있다.Here, the fixing member may be composed of two or more.
또한, 상기 고정부재에는 접착제가 도포되며 본 접착제가 도포된 고정부재의 두께는 150 마이크로 미터 이하로 구성될 수 있다. In addition, an adhesive is applied to the fixing member, and the thickness of the fixing member to which the adhesive is applied may be 150 micrometers or less.
바람직하게는, 상기 고정부재는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 또는 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중의 어느 하나로 구성된다.Preferably, the fixing member is made of one of polypropylene or polyethylene or polyimide or polyethylene terephthalate.
본 발명에 의해, 전해액 함침 시간을 단축시켜 공정 수율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the electrolyte solution impregnation time can be shortened and the process yield can be improved.
또한, 전극의 부피 팽창에 따른 고정부재의 풀림을 방지함과 동시에 전극간의 거리를 균일하게 유지시켜 전기적 저항특성을 개선할 수 있다.In addition, it is possible to prevent the loosening of the fixing member due to the volume expansion of the electrode and at the same time maintain the distance between the electrodes to improve the electrical resistance characteristics.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the present invention.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Prior to this, the terms used in this specification and claims should not be construed in a dictionary sense, and the inventors may properly define the concept of terms in order to explain their invention in the best way. It should be construed as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the configurations shown in the embodiments and drawings described herein are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, and various equivalents may be substituted for them at the time of the present application. It is to be understood that water and variations may exist.
도 1 은 본 발명에 따른 에너지 저장장치의 일 실시예에 따른 외관을 도시하는 정면도이며, 도 2 는 본 발명에 따른 에너지 저장장치의 전극과 제 1 리드선이 연결된 상태를 도시하는 정면도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 에너지 저장장치의 전극과 분리막이 배치된 상태를 도시하는 평면도이며, 도 4 는 본 발명에 따른 에너지 저장장치의 전극소자가 권취된 상태를 도시하는 사시도이다.1 is a front view showing an appearance according to an embodiment of the energy storage device according to the present invention, Figure 2 is a front view showing a state in which the electrode and the first lead wire of the energy storage device according to the invention, Figure 3 4 is a plan view showing a state in which an electrode and a separator of an energy storage device according to the present invention are disposed, and FIG. 4 is a perspective view illustrating a state in which an electrode element of the energy storage device according to the present invention is wound.
도 1 내지 4 를 참조하면, 본 발명에 따른 에너지 저장장치(100)의 셀은 금속물질로 이루어진 부하우징(40)과 본 하우징(40) 내에 내장되는 양극전극(10)과 음극전극(20)을 포함한다.1 to 4, the cell of the
상기 양극전극(10)은 금속성의 집전체(2)와 다공성 활성탄으로 구성된 활물질층(4)을 포함하며, 그 일 측에는 상기 양극리드선(6)이 연결된다.The
상기 집전체(2)는 통상 금속 포일(Foil)의 형태로 구성되며, 상기 활물질층(4)은 활성탄소로서 상기 금속 집전체(2)의 양면에 넓게 도포 코팅된 형태로 구성된다.The current collector 2 is usually configured in the form of a metal foil, and the
상기 활물질층(4, 14)은 양극 및 음극의 전기에너지를 저장하는 부분이며, 상기 집전체(2, 12)는 활물질층으로부터 방출되거나 공급되는 전하의 이동통로 역할을 한다. The
순차적으로 적층된 상기 양극 및 음극의 전극(10, 20) 사이에는 본 양극전극(10)과 음극전극(20) 사이의 전자 전도를 제한하기 위한 분리막(30, 32)이 배치되고 상기 하우징(40) 내에는 전해액이 충진된다.
여기서, 상기 다공성의 활성물질층(4, 14)은 마이크로적으로 거의 원형에 가까운 기공들을 포함하여 넓은 표면적을 가지며, 상기 양극전극(10)과 음극전극(20)에 동일하게 활물질로 작용되어 그 각 표면이 상기 전해액과 접촉하게 된다.In this case, the porous
상기 전극들(10, 20)에 전압이 가해지면 상기 전해액에 포함된 양이온 및 음이온이 각각 양극전극(10)과 음극전극(20)으로 이동하여 상기 다공성 활물질층(4, 14)의 세부 기공으로 침투하게 된다.When voltage is applied to the
상기와 같이 적층된 양극전극(10)과 음극전극(20) 및 분리막(30)은 원형으로 권취되어 전극소자를 형성하게 되며, 상기 하우징(40) 내에 수용된다.The
상기 하우징(40)은 금속성 또는 합성수지재로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄 또는 그 합금으로 구성된다.The
바람직하게는, 상기 하우징은 하부하우징과 상부하우징으로 구성될 수 있으며, 상기 하부하우징은 상기 양극/음극 전극(10, 20)과 본 양극/음극 전극(10, 20)들을 전기적으로 분리하기 위한 상기 분리막(30, 32)과 상기 리드선(6, 16)들을 수용하기 위한 구성요소이다.Preferably, the housing may be composed of a lower housing and an upper housing, wherein the lower housing is configured to electrically separate the anode /
상기 상부하우징은 상기 하부하우징의 상부에서 본 하부하우징과 결합되며, 상기 상부하우징 역시 금속성 또는 합성수지재로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄 또는 그 합금으로 구성된다.The upper housing is combined with the lower housing seen from the top of the lower housing, the upper housing may also be composed of a metallic or synthetic resin material, preferably composed of aluminum or an alloy thereof.
상기 상부하우징에는 상기 양극리드선(6)과 음극리드선(16)이 각각 연결되는 양극단자(66) 및 음극단자(76)가 결합 설치된다.The upper housing is coupled to the
여기서, 상기 양극단자(66) 및 음극단자(76)는 알루미늄 또는 스틸(Steel) 또는 스테인레스 스틸 중의 어느 하나로 마련되어 기구적 강도를 확보하도록 구성될 수 있으며, 그 표면은 니켈 또는 주석에 의해 코팅 형성됨으로써 납땜 등에 의한 접합성을 확보하도록 구성될 수 있다.Here, the
바람직하게는 상기 양극단자 및 음극단자(66, 76)는 상기 상부하우징(50) 상에서 가공오차 범위 내의 서로 수직한 방향으로 배치된다.Preferably, the positive electrode terminal and the
상기와 같이, 양극단자 및 음극단자(66, 76)가 서로 수직한 방향으로 배치됨으로써, 외력에 의한 굽힘모멘트가 어느 방향으로 작용하든지 대략 동일한 지지력을 발생시킬 수 있다.As described above, since the positive electrode terminal and the
도 5 는 본 발명에 따른 에너지 저장장치에서 전극소자에 고정부재가 권취된 상태를 도시하는 사시도이다.5 is a perspective view showing a state in which a fixing member is wound around an electrode element in the energy storage device according to the present invention.
도 5 를 참조하면, 상기 권취된 전극소자(15)의 권취상태를 유지하기 위한 고정부재(17)의 폭은 상기 전극소자 높이(h)의 0.1 내지 0.5 배의 범위로 형성된다.Referring to FIG. 5, the width of the
전해액 함침의 경우, 미세하지만 활물질층에 침투된 이온에 의해 전극물질은 부풀어 올라 그 부피가 증가하게 된다.In the case of electrolyte impregnation, the electrode material swells due to the ions penetrated into the active material layer but is increased in volume.
따라서, 상기 고정부재(17)가 권취된 전극소자(15) 부분의 경우 본 고정부재(17)에 의해 부피가 고정되지만, 상기 고정부재(17)가 권취되지 않은 부분의 경우 본 고정부재(17)의 단부로부터 상기 전극소자(15)의 단부에 이르기까지 선형적으로 부피가 증가하게 된다.Therefore, in the case of the portion of the
특히, 상기 고정부재(17)의 폭이 상기 전극소자 높이(h)에 비해 0.1 배 미만으로 좁게 형성될 경우, 전해액 함침 시 상기 전극소자(15)의 상/하 단부는 상기 고정부재(17)가 권취된 부분에 비해 지나치게 외부로 부풀어 오르게 되는 문제점이 발생된다.In particular, when the width of the
상기와 같이 전극소자(15)의 상하 단부가 외부로 부풀어 오르게 될 경우, 전극소자 내 전극 간의 거리가 불균일하게 되어 결과적으로 전류의 유동 특성을 저하하게 되고, 이는 곧 에너지 저장장치의 전기적 효율 저하를 초래하게 된다.As described above, when the upper and lower ends of the
따라서, 상기 고정부재(17)의 폭은 상기 전극소자 높이(h)에 비해 최소 0.1 배 이상으로 형성되는 것이 바람직하다. Therefore, the width of the fixing
한편, 상기 고정부재(17)의 폭이 상기 전극소자 높이(h)에 비해 0.5 배를 초과할 경우에는, 상기 전극소자(15)에 전해액 함침 시 이러한 전해액 함침에 요구되는 시간이 지나치게 증가되는 문제점이 발생하였다.On the other hand, when the width of the fixing
18 mm 의 반경과 40 mm 높이를 가지는 전극소자(15)에 대해, 상기 고정부재(17)의 폭을 상기 전극소자 높이에 비해 각각 100%, 75%, 50%, 40%, 25%, 10% 등으로 형성한 상태에서, 일정 시간 경과 후 전해액 함침량을 측정한 결과 각각 2.12g, 2.64g, 3.42g, 3.94g, 3.92g, 3.91g 이었다.For the
상기 실험에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 전극소자(15)에 대한 고정부재(17)의 폭이 50% 를 초과할 경우, 일정 시간 경과 후 결과적으로 함침된 전해액의 양이 급격히 감소되는 것을 알 수 있다.As can be seen in the above experiment, when the width of the fixing
이는, 전해액 함침 시 상기 고정부재(17)가 권취된 부분에서는 전해액이 이를 통과하지 못하므로, 상기 전극소자(15) 내에서 상기 고정부재(17)가 권취되지 않은 부분의 모세관력에 의해 상기 전극소자(15) 내로 전해액이 스며들어야 하기 때문이다.This is because the electrolyte does not pass through the portion where the fixing
따라서, 상기 고정부재(17)의 폭이 상기 전극소자(15) 높이에 비해 지나치게 크게 형성될 경우, 상기와 같은 모세관력에 의해 전해액이 스며드는데 소요되는 시간이 지나치게 증가되어 전체 에너지 저장장치의 생산 수율을 저하시키게 된다.Therefore, when the width of the fixing
따라서, 상기 고정부재(17)의 폭은 상기 전극소자(15) 전체 높이의 50% 이내로 형성되는 것이 바람직하다.Therefore, the width of the fixing
이때, 상기 고정부재(17)에 의한 전극 고정 시, 테이프 형상의 본 고정부재를 상기 전극소자의 둘레를 따라 1 내지 2 바퀴 감아, 상기 고정부재(17)에 도포된 접착제층이 접착제가 도포되지 않은 이면에 부착되도록 권취되는 것이 바람직하다.At this time, when the electrode is fixed by the fixing
상기 접착제로서는, 예를 들어 아크릴계 접착제, 고무계 접착제, 실리콘계 접착제 등이 이용될 수 있으며, 아크릴계 접착제로는 50 내지 100 중량%의 주단량체와, 0 내지 50 중량%의 공단량체 및 0 내지 50 중량%의 작용기 함유 단량체의 공중합에 의해 수득된 공중합체가 이용될 수 있다.As the adhesive, for example, an acrylic adhesive, a rubber adhesive, a silicone adhesive, and the like may be used. As the acrylic adhesive, 50 to 100% by weight of the main monomer, 0 to 50% by weight of the comonomer and 0 to 50% by weight Copolymers obtained by copolymerization of functional group-containing monomers of may be used.
또한, 상기 아크릴계 접착제에는 점착부여 중합체 물질, 예컨대 로진, 테르펜 수지, 테르펜-페놀 수지 및 석유 수지, 가교결합제 및 기타 첨가제가 포함될 수 있다.The acrylic adhesive may also include tackifying polymeric materials such as rosin, terpene resins, terpene-phenolic resins and petroleum resins, crosslinkers and other additives.
고무계 접착제로는, 천연 고무 또는 합성 고무를 필요에 따라 점착부여 중합체 물질, 페놀계 노화방지제, 금속 산화물 등과 혼합하여 수득된 접착제가 이용될 수 있다.As the rubber adhesive, an adhesive obtained by mixing a natural rubber or a synthetic rubber with a tackifying polymer material, a phenolic anti-aging agent, a metal oxide, or the like as necessary may be used.
실리콘계 접착제로는, 예컨대 알킬기 또는 페닐기를 함유하는 폴리실록산을 이용하여 과산화물과 열경화에 의해 수득된 접착제, 또는 하이드로실란과 비닐기-함유 폴리실록산의 첨가 반응에 의해 수득된 경화 생성물이 이용될 수 있다.As the silicone-based adhesive, for example, an adhesive obtained by peroxidation and thermosetting using a polysiloxane containing an alkyl group or a phenyl group, or a cured product obtained by the addition reaction of a hydrosilane and a vinyl group-containing polysiloxane may be used.
상기 고정부재의 두께가 매우 얇을 경우에는 전극소자의 함침 또는 충방전에 의한 부피 변화에 의해 탄력성이 저하되어 고정이 해제되거나 파단될 수 있으며, 한편 그 두께가 너무 두꺼울 경우에는 전극소자의 함침 또는 충방전에 의한 부피 변화에 기인하여 작용되는 압력을 전극소자가 직접 받게 되므로, 장시간 경과 후 전극소자의 전기적 효율을 저하시키게 된다.If the thickness of the fixing member is very thin, the elasticity may be lowered due to the volume change due to impregnation or charging and discharging of the electrode element, and thus the fixing may be released or broken. Since the electrode element directly receives the pressure acting due to the volume change caused by the discharge, the electrical efficiency of the electrode element is reduced after a long time.
따라서, 접착제 층을 포함하는 전체 고정부재(17)의 두께는 150 마이크로미터 이하로 형성되는 것이 바람직하다.Therefore, the thickness of the entire fixing
상기 고정부재의 재질로는, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 등을 지지 기재 물질로 포함하는 감압성 접착 테이프, 또는 미연신 폴리이미드(PI) 또는 폴리에테르이미드(PEI)가 이용될 수 있다.As the material of the fixing member, a pressure-sensitive adhesive tape containing polyethylene, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polyphenylene sulfide (PPS), or the like as a support base material, or unstretched polyimide (PI) ) Or polyetherimide (PEI) can be used.
한편, 전극소자(15)의 높이에 대한 고정부재(17)의 폭을 상기 범위로 형성하기 위해 상기 고정부재(17)는 2 개 이상으로 나뉘어 형성될 수 있다.On the other hand, the fixing
즉, 상기 범위의 폭을 형성하기 위한 고정부재(17)가 두 개로 나뉘어져, 하나는 상기 전극소자(15)의 상부에, 나머지 하나는 상기 전극소자(15)의 하부에 배치될 수 있다.That is, the fixing
그리하여, 상기 고정부재(17)의 폭의 총 합이 상기 전극소자(15) 높이(h)의 0.1 내지 0.5 배의 범위에서 형성되도록 구성될 수 있다.Thus, the total sum of the widths of the fixing
실험예Experimental Example
반경 18 mm 높이 40 mm 의 전극소자에 대해 고정부재의 폭을 전극소자의 높 이에 비해 각각 다르게 형성한 상태에서 실험하였다.For the electrode element with a radius of 18 mm and a height of 40 mm, the width of the fixing member was different from that of the electrode element.
일정 시간(5분) 경과 후, 전해약 함침량을 측정한 결과, 전극소자의 높이에 비해 고정부재의 폭이 50% 를 초과할 경우 급격히 감소됨을 알 수 있다.After a certain period of time (5 minutes), the electrolyte impregnation amount was measured, it can be seen that the width of the holding member is more than 50% compared to the height of the electrode element is rapidly reduced.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.As mentioned above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the technical idea of the present invention is not limited thereto, and a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains, Various modifications and variations may be made without departing from the scope of the appended claims.
도 1 은 본 발명에 따른 에너지 저장장치의 일 실시예에 따른 외관을 도시하는 정면도이며,1 is a front view showing an appearance according to an embodiment of the energy storage device according to the present invention,
도 2 는 본 발명에 따른 에너지 저장장치의 전극과 제 1 리드선이 연결된 상태를 도시하는 정면도이며,2 is a front view illustrating a state in which an electrode and a first lead wire of an energy storage device according to the present invention are connected;
도 3 은 본 발명에 따른 에너지 저장장치의 전극과 분리막이 배치된 상태를 도시하는 평면도이며,3 is a plan view illustrating a state where electrodes and separators of an energy storage device according to the present invention are disposed;
도 4 는 본 발명에 따른 에너지 저장장치의 전극소자가 권취된 상태를 도시하는 사시도이며,4 is a perspective view showing a state in which an electrode element of the energy storage device according to the present invention is wound;
도 5 은 본 발명에 따른 에너지 저장장치에서 전극소자에 고정부재가 권취된 상태를 도시하는 사시도이다.5 is a perspective view showing a state in which a fixing member is wound around an electrode element in the energy storage device according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
6, 16: 양극리드선/음극리드선 10, 20 : 양극전극/음극전극6, 16: anode lead wire /
15: 전극소자 17: 고정부재15: electrode element 17: fixing member
30 : 분리막 40 : 하우징 30: separator 40: housing
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KR20030006597A (en) * | 2001-07-13 | 2003-01-23 | 주식회사 네스캡 | Electric Energy Storage System |
KR20040024120A (en) * | 2002-09-13 | 2004-03-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electorde assembly for lithium ion cell and pouched-type battery applying the same |
KR20040038045A (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-08 | 장동환 | Electric energy storage device and method for manufacturing the same |
KR100719725B1 (en) * | 2005-12-29 | 2007-05-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electrode assembly for lithium rechargeable battery and lithium rechargeable battery using the same |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030006597A (en) * | 2001-07-13 | 2003-01-23 | 주식회사 네스캡 | Electric Energy Storage System |
KR20040024120A (en) * | 2002-09-13 | 2004-03-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electorde assembly for lithium ion cell and pouched-type battery applying the same |
KR20040038045A (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-08 | 장동환 | Electric energy storage device and method for manufacturing the same |
KR100719725B1 (en) * | 2005-12-29 | 2007-05-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electrode assembly for lithium rechargeable battery and lithium rechargeable battery using the same |
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